JPH0826701A - Reformer - Google Patents

Reformer

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JPH0826701A
JPH0826701A JP16150394A JP16150394A JPH0826701A JP H0826701 A JPH0826701 A JP H0826701A JP 16150394 A JP16150394 A JP 16150394A JP 16150394 A JP16150394 A JP 16150394A JP H0826701 A JPH0826701 A JP H0826701A
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pipe
annular portion
tube
gas
raw material
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Michioku Fujimoto
路奥 藤本
Kiyoshi Tsuru
潔 都留
Shinichi Masuno
真一 益野
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce the stress generated in the refining reaction tube and manifold, to prolong the service life of the reformer and to expand the operating condition range by connecting an inner tube and a raw gas manifold with a bellows. CONSTITUTION:The raw gas introduced into a refining furnace 1 from a raw gas inlet 15 is sent to a refining reaction furnace 3 through a raw gas manifold 18 and a bellows 26. The raw gas is then passed through a catalyst bed 5 packed in the first annular part 4 between an inner tube 3a and an intermediate tube 3b to obtain a hydrogen-rich reformed gas. The flow direction of the reformed gas is reversed in an end cap 3d, and the reformed gas is passed through the second annular part 6 between the intermediate tube 3b and an outer tube 3c and discharged outside the furnace through a reformed gas manifold 19. Meanwhile, the fuel supplied from a fuel inlet 13 is passed through a fuel tube 7a, introduced into a combustion space, mixed with a combustion air supplied from an air inlet 14 and injected from an air injection part 7b and burned in the combustion space 8. The combustion gas is passed through a combustion tube 28 and then through the refining tube 3 and discharged from an outlet 17 via a combustion gas manifold 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は改質装置に関し、特に改
質反応管やマニフォールドに生じる応力を低減し、長寿
命かつ運転条件の範囲を拡大できるようにした改質装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reformer, and more particularly to a reformer capable of reducing stress generated in a reforming reaction tube and a manifold, and having a long life and a wide range of operating conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は例えば特開平4−89301号公
報に示された従来の改質装置を示す断面図である。図9
において1は改質炉、2は放熱防止用の断熱材、3は環
状の改質反応管で、内管3a、中間管3b、外管3cの
3重管と内管3aと外管3cの端部に配設された環状の
エンドキャップ3dよりなる。4は内管3aと中間管3
bとの間に形成され原料ガスが導入される第1の環状
部、5は、第1の環状部に触媒が充填されて形成された
触媒層、6は中間管3bと外管3cとの間に形成され、
原料ガスが触媒層5を流通することにより改質反応が行
われて生成された改質ガスが流通する第2の環状部、7
は燃焼装置であり、燃料管7a、空気噴出孔7bより構
成されている。7cは燃焼装置の火炎、8は燃焼空間を
示す。9は充填材、10は充填材9を保持するための金
網、11は燃焼装置7で燃焼し、内管3aの中を通過し
て排出される燃焼ガスマニフォールドである。12は断
熱材であり、この断熱材12は燃焼ガスが外管を加熱す
ることを防止する。13は燃料導入口、14は空気導入
口である。15は原料ガス導入口、16は改質ガス排出
口、17は燃焼ガス排出口である。18は改質装置の原
料を改質反応管3に分配するための原料ガスマニフォー
ルド、19は改質反応管で製造した改質ガスを排出する
改質ガスマニフォールドである。20は、燃焼装置7で
発生した燃焼ガスを流通させるための燃焼管である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a sectional view showing a conventional reforming apparatus disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-89301. Figure 9
In FIG. 1, 1 is a reforming furnace, 2 is a heat insulating material for preventing heat radiation, 3 is an annular reforming reaction tube, and is composed of an inner tube 3a, an intermediate tube 3b, an outer tube 3c, a triple tube, an inner tube 3a and an outer tube 3c. It is composed of an annular end cap 3d arranged at the end. 4 is the inner tube 3a and the intermediate tube 3
b is a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, and 6 is an intermediate tube 3b and an outer tube 3c. Formed between
The second annular portion, in which the reformed gas generated by the reforming reaction performed by the raw material gas flowing through the catalyst layer 5 flows, 7
Is a combustion device, which is composed of a fuel pipe 7a and an air ejection hole 7b. 7c shows the flame of the combustion device, and 8 shows the combustion space. Reference numeral 9 is a filler, 10 is a wire mesh for holding the filler 9, and 11 is a combustion gas manifold that is burned by the combustion device 7 and passes through the inner pipe 3a and is discharged. Reference numeral 12 denotes a heat insulating material, which prevents the combustion gas from heating the outer tube. Reference numeral 13 is a fuel inlet, and 14 is an air inlet. Reference numeral 15 is a raw material gas inlet, 16 is a reformed gas outlet, and 17 is a combustion gas outlet. Reference numeral 18 is a raw material gas manifold for distributing the raw material of the reformer to the reforming reaction tube 3, and 19 is a reforming gas manifold for discharging the reformed gas produced in the reforming reaction tube. Reference numeral 20 is a combustion tube for circulating the combustion gas generated in the combustion device 7.

【0003】次に動作について説明する。改質装置の原
料ガスである燃料とスチームの混合ガスが原料ガス導入
口15より改質炉1に導入され、原料ガスマニフォール
ド18により分配されて改質反応管3に送られる。原料
ガスは内管3aと中間管3bの第1の環状部4に触媒が
充填されてなる触媒層5中を通過する際に、改質反応を
生じ、水素リッチな改質ガスとなる。改質ガスはエンド
キャップ3d内で流れ方向を反転し、中間管3bと外管
3cの間の第2の環状部6を通り改質ガスマニフォール
ド19で集合し改質炉1外に取り出される。先の改質反
応は激しい吸熱反応であるため、反応を継続させるため
には改質反応管3に熱を供給することが必要であり、そ
のため改質炉1内に燃焼装置7を設け、その燃焼ガスか
ら熱を供給する。燃料導入口14から供給された燃料
は、燃料管7aを通り燃焼空間に出る。そこで空気導入
口14から空気噴出孔7bより噴出される燃焼空気と混
合されて燃焼空間8で燃焼する。火炎が改質反応管に触
れないようにするためには、燃焼装置7を改質反応管に
対し下方にずらして改質炉1に取り付け、燃焼空間8を
大きくする必要がある。燃焼装置7で燃焼した高温の燃
焼ガスは環状の改質反応管3の中央部を通り上部の燃焼
ガスマニフォールド11で集合し改質炉1外に取り出さ
れる。このとき、高温の燃焼ガスが内管3aおよび充填
材9を加熱する。充填材9は燃焼ガスから内管への伝熱
を促進する役割を果たす。断熱材12は、燃焼ガスが外
管を加熱することを防止する。以上のように改質反応管
3は、内周側すなわち内管3a側から加熱されるため内
管3aは、外管3cより高温となる。
Next, the operation will be described. A mixed gas of fuel and steam, which is a raw material gas of the reformer, is introduced into the reforming furnace 1 through the raw material gas inlet 15, distributed by the raw material gas manifold 18, and sent to the reforming reaction tube 3. The raw material gas undergoes a reforming reaction when passing through the catalyst layer 5 in which the first annular portion 4 of the inner pipe 3a and the intermediate pipe 3b is filled with the catalyst, and becomes a hydrogen-rich reformed gas. The reformed gas reverses its flow direction in the end cap 3d, passes through the second annular portion 6 between the intermediate pipe 3b and the outer pipe 3c, gathers in the reformed gas manifold 19, and is taken out of the reforming furnace 1. Since the above-mentioned reforming reaction is an intense endothermic reaction, it is necessary to supply heat to the reforming reaction tube 3 in order to continue the reaction. Therefore, the combustion device 7 is provided in the reforming furnace 1, and Heat is supplied from combustion gas. The fuel supplied from the fuel inlet 14 passes through the fuel pipe 7a and exits into the combustion space. There, it is mixed with the combustion air ejected from the air introduction port 14 through the air ejection hole 7b and burned in the combustion space 8. In order to prevent the flame from coming into contact with the reforming reaction tube, it is necessary to shift the combustion device 7 downward with respect to the reforming reaction tube and attach it to the reforming furnace 1 to enlarge the combustion space 8. The high-temperature combustion gas burned in the combustor 7 passes through the center of the annular reforming reaction tube 3 and is collected in the upper combustion gas manifold 11 to be taken out of the reforming furnace 1. At this time, the high-temperature combustion gas heats the inner pipe 3a and the filler 9. The filler 9 plays a role of promoting heat transfer from the combustion gas to the inner pipe. The heat insulating material 12 prevents the combustion gas from heating the outer tube. As described above, since the reforming reaction tube 3 is heated from the inner peripheral side, that is, the inner tube 3a side, the inner tube 3a has a higher temperature than the outer tube 3c.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の改質装置は以上
のように構成されていたので、内管3aと外管3cで温
度差を生じ、その熱伸びの差が改質反応管3、原料ガス
マニフォールド18、改質ガスマニフォールド19に応
力を発生させ、改質装置の寿命を縮めたり、また温度差
が小さくなるように運転条件の範囲が狭く制限されてい
た。
Since the conventional reforming apparatus is constructed as described above, a temperature difference is generated between the inner tube 3a and the outer tube 3c, and the difference in thermal expansion is caused by the reforming reaction tube 3, The range of operating conditions has been narrowly limited so that stress is generated in the raw material gas manifold 18 and the reforming gas manifold 19 to shorten the life of the reforming apparatus and reduce the temperature difference.

【0005】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたものであり、改質反応管の温度差によるの
熱伸び差を吸収または改質反応管の温度差を低減する事
により、改質反応管やマニフォールドに生じる応力を低
減し、長寿命かつ運転条件の範囲を拡大できる改質装置
を得ることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and absorbs the difference in thermal expansion due to the temperature difference in the reforming reaction tube or reduces the temperature difference in the reforming reaction tube. The purpose of the present invention is to obtain a reforming device which can reduce the stress generated in the reforming reaction tube and the manifold, and have a long life and a wide range of operating conditions.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
わる改質装置は、内管と原料ガスマニフォールドをベロ
ーズで接続したものである。
The reforming apparatus according to the first aspect of the present invention comprises an inner tube and a raw material gas manifold connected by a bellows.

【0007】また、この発明の請求項2に係わる改質装
置は、外管と改質ガスマニフォールドをベローズで接続
したものである。
In the reformer according to the second aspect of the present invention, the outer pipe and the reformed gas manifold are connected by a bellows.

【0008】また、この発明の請求項3に係わる改質装
置は、エンドキャップを薄板の単層もしくは多層体構造
としてエンドキャップに可撓性をもたせたものである。
In the reforming apparatus according to the third aspect of the present invention, the end cap is a thin plate single layer or multi-layer structure, and the end cap has flexibility.

【0009】また、この発明の請求項4に係る改質装置
は、内管を支持する原料ガスマニフォールドの内管支持
板を薄板とし可撓性をもたせた弾性支持板としたもので
ある。
In the reformer according to the fourth aspect of the present invention, the inner pipe support plate of the raw material gas manifold supporting the inner pipe is a thin plate and is an elastic support plate having flexibility.

【0010】また、この発明の請求項5に係る改質装置
は、内管を支持する原料ガスマニフォールドの内管支持
板および外管を支持する改質ガスマニフォールドの外管
支持板を薄板とし可撓性をもたせた弾性支持板としたも
のである。
In the reforming apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the inner tube supporting plate of the raw material gas manifold supporting the inner tube and the outer tube supporting plate of the reformed gas manifold supporting the outer tube may be thin plates. This is an elastic support plate having flexibility.

【0011】また、この発明の請求項6に係る改質装置
は、内管と中間管、中間管と外管を高熱伝導材料のサー
マルアンカで接続したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the reforming apparatus has an inner tube and an intermediate tube connected to each other and an intermediate tube and an outer tube connected to each other with a thermal anchor made of a highly heat-conductive material.

【0012】また、この発明の請求項7に係る改質装置
は、原料ガスマニフォールドの胴板にベローズを設けた
ものである。
In the reforming apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the bellows is provided on the body plate of the raw material gas manifold.

【0013】また、この発明の請求項8に係る改質装置
は、原料ガスマニフォールドの胴板および改質ガスマニ
フォールドの胴板にベローズを設けたものである。
In the reforming apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the bellows are provided on the body plate of the raw material gas manifold and the body plate of the reformed gas manifold.

【0014】[0014]

【作用】この発明の請求項1に係る改質装置では、内管
と外管の熱伸び差を内管に接続されたベローズが吸収す
ることにより、改質反応管や原料ガスマニフォールド、
改質ガスマニフォールドに発生する応力を抑えることが
できる。
In the reforming apparatus according to the first aspect of the present invention, the bellows connected to the inner pipe absorbs the difference in thermal expansion between the inner pipe and the outer pipe, whereby the reforming reaction pipe and the raw material gas manifold,
The stress generated in the reformed gas manifold can be suppressed.

【0015】この発明の請求項2に係る改質装置では、
内管と外管の熱伸び差を外管に接続されたベローズが吸
収することにより、改質反応管や原料ガスマニフォール
ド、改質ガスマニフォールドに発生する応力を抑えるこ
とができる。
In the reformer according to claim 2 of the present invention,
Since the bellows connected to the outer tube absorbs the difference in thermal expansion between the inner tube and the outer tube, the stress generated in the reforming reaction tube, the raw material gas manifold, and the reforming gas manifold can be suppressed.

【0016】この発明の請求項3に係る改質装置では、
内管と外管の熱伸び差を可撓性をもたせたエンドキャッ
プが吸収することにより、改質反応管や原料ガスマニフ
ォールド、改質ガスマニフォールドに発生する応力を抑
えることができる。
In the reformer according to claim 3 of the present invention,
The difference in thermal expansion between the inner pipe and the outer pipe is absorbed by the flexible end cap, so that the stress generated in the reforming reaction pipe, the raw material gas manifold, and the reforming gas manifold can be suppressed.

【0017】この発明の請求項4に係る改質装置では、
内管と外管の熱伸び差を可撓性をもたせた原料ガスマニ
フォールドの弾性支持板が吸収することにより、改質反
応管や原料ガスマニフォールド、改質ガスマニフォール
ドに発生する応力を抑えることができる。
In the reformer according to claim 4 of the present invention,
By absorbing the thermal expansion difference between the inner tube and the outer tube by the elastic support plate of the raw material gas manifold having flexibility, the stress generated in the reforming reaction tube, the raw material gas manifold, and the reforming gas manifold can be suppressed. it can.

【0018】この発明の請求項5に係る改質装置では、
内管と外管の熱伸び差を可撓性をもたせた原料ガスマニ
フォールドの弾性支持板と改質ガスマニフォールドの弾
性支持板が吸収することにより、改質反応管や原料ガス
マニフォールド、改質ガスマニフォールドに発生する応
力を抑えることができる。
In the reformer according to the fifth aspect of the present invention,
The elastic support plate of the raw material gas manifold and the elastic support plate of the reformed gas manifold, which have flexibility in thermal expansion difference between the inner tube and the outer tube, are absorbed, so that the reforming reaction tube, the raw material gas manifold, and the reformed gas are absorbed. It is possible to suppress the stress generated in the manifold.

【0019】この発明の請求項6に係る改質装置では、
内管と中間管と外管の間に設けたサーマルアンカ内の熱
伝導により、内管と外管の温度差が抑えられ、改質反応
管や原料ガスマニフォールド、改質ガスマニフォールド
に発生する応力を抑えることができる。
In the reformer according to claim 6 of the present invention,
The thermal conduction in the thermal anchors between the inner tube, the intermediate tube and the outer tube suppresses the temperature difference between the inner tube and the outer tube, and the stress generated in the reforming reaction tube, the raw material gas manifold, and the reforming gas manifold. Can be suppressed.

【0020】この発明の請求項7に係る改質装置では、
内管と外管の熱伸び差を原料ガスマニフォールドの胴板
に設けたベローズが吸収することにより、改質反応管や
原料ガスマニフォールド、改質ガスマニフォールドに発
生する応力を抑えることができる。
In the reformer according to the seventh aspect of the present invention,
The bellows provided on the shell plate of the raw material gas manifold absorbs the difference in thermal expansion between the inner tube and the outer tube, so that the stress generated in the reforming reaction tube, the raw material gas manifold, and the reformed gas manifold can be suppressed.

【0021】この発明の請求項8に係る改質装置では、
内管と外管の熱伸び差を原料ガスマニフォールドの胴板
および改質ガスマニフォールドの胴板に設けたベローズ
が吸収することにより、改質反応管や原料ガスマニフォ
ールド、改質ガスマニフォールドに発生する応力を抑え
ることができる。
In the reformer according to claim 8 of the present invention,
The difference in thermal expansion between the inner tube and the outer tube is absorbed by the bellows provided on the shell plate of the raw material gas manifold and the shell plate of the reformed gas manifold, and is generated in the reforming reaction tube, the raw material gas manifold, and the reformed gas manifold. The stress can be suppressed.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の実施例を図について説明す
る。実施例1は、請求項1の改質装置に対応している。
図1は実施例1を示す改質装置の断面図であり、図にお
いて1〜20は、図9に示した従来の改質装置と同一ま
たは相当部分について同一符号を付して示したもので、
ここではその説明を省略する。21は内管3aを支持す
る内管支持板、22は原料ガスマニフォールド胴板であ
り、21と22で原料ガスマニフォールド18が構成さ
れる。23は外管3cを支持する外管支持板、24は改
質ガスマニフォールド胴板、25は中間管3bを支持す
る中間管支持板であり、23〜25で改質ガスマニフォ
ールド19が構成される。内管3aと内管支持板21は
内管用ベローズ26を介して溶接接続される。
Example 1. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 corresponds to the reforming apparatus of claim 1.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reforming apparatus showing a first embodiment. In the figure, 1 to 20 are the same as or equivalent to those of the conventional reforming apparatus shown in FIG. ,
The description is omitted here. Reference numeral 21 denotes an inner pipe support plate for supporting the inner pipe 3a, 22 denotes a source gas manifold shell plate, and 21 and 22 constitute a source gas manifold 18. Reference numeral 23 is an outer pipe support plate that supports the outer pipe 3c, 24 is a reformed gas manifold body plate, 25 is an intermediate pipe support plate that supports the intermediate pipe 3b, and the reformed gas manifold 19 is composed of 23 to 25. . The inner pipe 3a and the inner pipe support plate 21 are welded to each other via an inner pipe bellows 26.

【0023】次に上記実施例1の動作について説明す
る。改質装置の原料ガスである燃料とスチームの混合ガ
スが原料ガス導入口16より改質炉1に導入され、原料
ガスマニフォールド18により分配され改質反応管3に
送られる。原料ガスは内管3aと中間管3bの第1の環
状部4に触媒が充填された触媒層5中を通過する際に改
質反応を生じ、水素リッチな改質ガスとなる。改質ガス
はエンドキャップ3d内で流れ方向を反転し、中間管3
bと外管3cの間の第2の環状部6を通り、改質ガスマ
ニフォールド19で集合して改質炉1外に取り出され
る。先の改質反応は激しい吸熱反応であるため、反応を
継続させるためには、改質反応管3に熱を供給すること
が必要であり、そのため改質炉1内に燃焼装置7を設
け、その燃焼ガスから熱を供給する。燃料導入口13か
ら供給された燃料は、燃料管7aを通り燃焼空間に出
る。そこで空気導入口14から供給され空気噴出孔7b
より噴出される燃焼空気と混合されて、燃焼空間8で燃
焼する。燃焼装置7で燃焼した高温の燃焼ガスは、燃焼
管20の内側を通り下部の炉空間で流れ方向を180度
変えて各改質反応管の内管の内側を流れる。燃焼ガス
は、その後燃焼ガスマニフォールド11で集合し、燃焼
ガス排出口17より改質炉1外に取り出される。このと
き、高温の燃焼ガスが内管3aおよび充填材9を加熱す
る。断熱材12は、燃焼ガスが外管を加熱することを防
止する。このとき、内管3aの軸方向平均温度は、外管
3cの軸方向平均温度より50〜200℃程度高くな
り、内管3aと外管3cの間で最大5mm程度の軸方向
の熱伸び差を生じる。この熱伸び差を内管用ベローズ2
6が吸収するため、改質反応管3や原料ガスマニフォー
ルド18、改質ガスマニフォールド19の応力の発生は
抑えられる。内管用ベローズ26の肉厚を0.3mm程
度とすれば、熱伸び差5mmにより内管用ベローズ26
に発生する応力は60kgf/mm2程度に抑えることができ
る。一方、内管用ベローズ26の取り付けられている部
分では燃焼ガスの温度は600℃以下である。SUS3
04、SUS316などの一般用のステンレス材の60
0℃での低サイクル疲労強度は150kgf/mm2程度であ
り、ベローズ材の耐熱強度については問題はない。
Next, the operation of the first embodiment will be described. A mixed gas of fuel and steam, which is a raw material gas of the reformer, is introduced into the reforming furnace 1 through the raw material gas inlet 16, distributed by the raw material gas manifold 18, and sent to the reforming reaction tube 3. The raw material gas causes a reforming reaction when passing through the catalyst layer 5 in which the first annular portion 4 of the inner pipe 3a and the intermediate pipe 3b is filled with the catalyst, and becomes a hydrogen-rich reformed gas. The reformed gas reverses its flow direction in the end cap 3d, and the intermediate pipe 3
After passing through the second annular portion 6 between the b and the outer pipe 3c, they are collected by the reformed gas manifold 19 and taken out of the reforming furnace 1. Since the above-mentioned reforming reaction is an intense endothermic reaction, it is necessary to supply heat to the reforming reaction tube 3 in order to continue the reaction. Therefore, the combustion device 7 is provided in the reforming furnace 1, Heat is supplied from the combustion gas. The fuel supplied from the fuel inlet 13 passes through the fuel pipe 7a and exits into the combustion space. Therefore, the air ejection holes 7b supplied from the air introduction port 14 are supplied.
It is mixed with the combustion air that is further ejected and burns in the combustion space 8. The high-temperature combustion gas burned in the combustor 7 passes through the inside of the combustion tube 20 and changes the flow direction in the lower furnace space by 180 degrees and flows inside the inner tube of each reforming reaction tube. The combustion gas then collects at the combustion gas manifold 11, and is taken out of the reforming furnace 1 through the combustion gas outlet 17. At this time, the high-temperature combustion gas heats the inner pipe 3a and the filler 9. The heat insulating material 12 prevents the combustion gas from heating the outer tube. At this time, the average temperature in the axial direction of the inner pipe 3a is higher than the average temperature in the axial direction of the outer pipe 3c by about 50 to 200 ° C., and the difference in thermal expansion in the axial direction of about 5 mm at the maximum between the inner pipe 3a and the outer pipe 3c. Cause This thermal expansion difference is the bellows for the inner tube 2
Since 6 absorbs, the generation of stress in the reforming reaction tube 3, the raw material gas manifold 18, and the reforming gas manifold 19 is suppressed. If the wall thickness of the inner tube bellows 26 is set to about 0.3 mm, the inner tube bellows 26 will have a thermal expansion difference of 5 mm.
The stress generated in the can be suppressed to about 60 kgf / mm 2 . On the other hand, the temperature of the combustion gas is 600 ° C. or lower at the portion where the inner pipe bellows 26 is attached. SUS3
04, 60 of general-purpose stainless steel such as SUS316
The low cycle fatigue strength at 0 ° C is about 150 kgf / mm 2 , and there is no problem with the heat resistance strength of the bellows material.

【0024】実施例2.次にこの発明の請求項2に対応
する改質装置の一実施例を図2に基づいて説明する。図
2において1〜25は、図1と同一である。27は外管
3cと外管支持板23を溶接で接続する外管用ベローズ
である。
Embodiment 2 FIG. Next, an embodiment of the reforming apparatus corresponding to claim 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 1 to 25 are the same as in FIG. An outer pipe bellows 27 connects the outer pipe 3c and the outer pipe support plate 23 by welding.

【0025】次に実施例2の動作について説明する。実
施例2の改質装置も、実施例1と同様に内管3aと外管
3cの間で熱伸び差を生じる。この熱伸び差は外管用ベ
ローズ27により吸収されるため、改質反応管3や原料
ガスマニフォールド18、改質ガスマニフォールド19
の応力の発生は抑えられる。外管用ベローズ27の肉
厚、発生応力は実施例1の改質装置の内管用ベローズと
同様である。一方、外管用ベローズ27の取り付けられ
ている改質ガスマニフォールド19では、改質ガスの温
度は550℃以下であり、実施例1の改質装置の内管用
ベローズより低温であり、材料の疲労強度は向上し、ベ
ローズの耐熱強度の信頼性は向上する。その他は実施例
1の改質装置と同じである。
Next, the operation of the second embodiment will be described. The reforming apparatus of the second embodiment also causes a difference in thermal expansion between the inner pipe 3a and the outer pipe 3c as in the first embodiment. This difference in thermal expansion is absorbed by the outer tube bellows 27, so that the reforming reaction tube 3, the raw material gas manifold 18 and the reforming gas manifold 19 are absorbed.
The generation of stress is suppressed. The wall thickness and the generated stress of the outer tube bellows 27 are the same as those of the inner tube bellows of the reformer of the first embodiment. On the other hand, in the reformed gas manifold 19 to which the outer tube bellows 27 is attached, the temperature of the reformed gas is 550 ° C. or lower, which is lower than that of the inner tube bellows of the reformer of Example 1, and the fatigue strength of the material. And the reliability of the heat resistance of the bellows is improved. Others are the same as those of the reformer of the first embodiment.

【0026】実施例3.次に請求項3に対応する一実施
例を図3に基づいて説明する。図3において1〜25
は、図1と同一である。ただし、図1のエンドキャップ
3eのかわりに、薄板の多層構造からなる弾性エンドキ
ャップ28が設けられている。ただし、弾性エンドキャ
ップ28は単層構造でもよい。
Example 3. Next, an embodiment corresponding to claim 3 will be described with reference to FIG. 1 to 25 in FIG.
Is the same as in FIG. However, an elastic end cap 28 having a multi-layer structure of thin plates is provided in place of the end cap 3e in FIG. However, the elastic end cap 28 may have a single layer structure.

【0027】次に実施例3の動作について説明する。実
施例3の改質装置も実施例1と同様、に内管3aと外管
3cの間で熱伸び差を生じる。この熱伸び差を弾性エン
ドキャップ28が吸収するため、改質反応管3や原料ガ
スマニフォールド18、改質ガスマニフォールド19の
応力の発生は抑えられる。弾性エンドキャップ28の肉
厚を0.3mm程度とすれば熱伸び差5mmにより、弾
性エンドキャップ28に発生する応力は40kgf/mm2
度に抑えることができる。一方、改質反応を維持しなが
ら弾性エンドキャップ28の温度を800℃程度以下に
制限して運転することは可能である。SUS310Sな
どの高温用ステンレス系材の800℃での低サイクル疲
労強度は100kgf/mm2程度あり、また薄板材の多層構
造とすることで耐圧強度、耐高温酸化に対する信頼性も
向上する。その他は実施例1の改質装置と同じである。
Next, the operation of the third embodiment will be described. The reforming apparatus of the third embodiment also causes a difference in thermal expansion between the inner pipe 3a and the outer pipe 3c as in the first embodiment. Since the elastic end cap 28 absorbs this difference in thermal expansion, the generation of stress in the reforming reaction tube 3, the raw material gas manifold 18, and the reforming gas manifold 19 is suppressed. If the thickness of the elastic end cap 28 is about 0.3 mm, the stress generated in the elastic end cap 28 can be suppressed to about 40 kgf / mm 2 due to the difference in thermal expansion of 5 mm. On the other hand, it is possible to operate by limiting the temperature of the elastic end cap 28 to about 800 ° C. or lower while maintaining the reforming reaction. The low cycle fatigue strength of high temperature stainless steel materials such as SUS310S at 800 ° C. is about 100 kgf / mm 2, and the multilayer structure of thin plates improves the pressure resistance and the reliability against high temperature oxidation. Others are the same as those of the reformer of the first embodiment.

【0028】実施例4.次に請求項4に対応する一実施
例を図4に基づいて説明する。図4において1〜25
は、図1と同一である。ただし、図1の内管支持板21
のかわりに、薄板構造の内管弾性支持板21aが設けて
ある。
Example 4. Next, an embodiment corresponding to claim 4 will be described with reference to FIG. 1 to 25 in FIG.
Is the same as in FIG. However, the inner pipe support plate 21 of FIG.
Instead, an inner tube elastic support plate 21a having a thin plate structure is provided.

【0029】次に動作について説明する。実施例4でも
実施例1と同様に内管3aと外管3cの間で熱伸び差を
生じる。この熱伸び差を内管弾性支持板21aが吸収す
るため、改質反応管3や原料ガスマニフォールド18、
改質ガスマニフォールド19の応力の発生は抑えられ
る。内管弾性支持板21aの肉厚を4mm程度とし、内
管3aから原料ガスマニフォールド胴板22までの長さ
を150mm程度とすれば、熱伸び差5mmにより内管
弾性支持板21aに発生する応力は70kgf/mm2程度に
抑えることができる。一方、原料ガスマニフォールド1
8では原料ガスの温度は550℃以下である。SUS3
04、SUS316などの一般用のステンレス材の60
0℃での低サイクル疲労強度は150kgf/mm2程度であ
り、内管弾性支持板材の耐熱強度については問題はな
い。その他は実施例1の改質装置と同じである。
Next, the operation will be described. In Example 4, as in Example 1, a difference in thermal expansion occurs between the inner pipe 3a and the outer pipe 3c. Since the inner tube elastic support plate 21a absorbs this thermal expansion difference, the reforming reaction tube 3 and the raw material gas manifold 18,
Generation of stress in the reformed gas manifold 19 is suppressed. If the wall thickness of the inner pipe elastic support plate 21a is set to about 4 mm and the length from the inner pipe 3a to the source gas manifold body plate 22 is set to about 150 mm, the stress generated in the inner pipe elastic support plate 21a due to the thermal expansion difference of 5 mm. Can be suppressed to about 70 kgf / mm 2 . On the other hand, raw material gas manifold 1
In No. 8, the temperature of the raw material gas is 550 ° C. or lower. SUS3
04, 60 of general-purpose stainless steel such as SUS316
The low cycle fatigue strength at 0 ° C is about 150 kgf / mm 2 , and there is no problem with the heat resistance strength of the elastic support plate material for the inner tube. Others are the same as those of the reformer of the first embodiment.

【0030】実施例5.次に請求項5に対応する改質装
置の一実施例を図5に基づいて説明する。図5において
1〜25は、図4と同一である。ただし、図4の外管支
持板23のかわりに、薄板構造の外管弾性支持板23a
が設けられている。
Example 5. Next, an embodiment of the reforming device corresponding to claim 5 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, 1 to 25 are the same as in FIG. However, instead of the outer tube support plate 23 in FIG. 4, an outer tube elastic support plate 23a having a thin plate structure is used.
Is provided.

【0031】次に動作について説明する。実施例5でも
実施例1と同様に内管3aと外管3cの間で熱伸び差を
生じる。この熱伸び差は内管弾性支持板21aと外管弾
性支持板23aで分担して吸収されるため改質反応管3
や原料ガスマニフォールド18、改質ガスマニフォール
ド19の応力の発生は抑えられる。内管弾性支持板21
a、外管弾性支持板23aの肉厚を4mm程度とし、内
管3aから原料ガスマニフォールド胴板22までの長
さ、外管3cから改質ガスマニフォールド胴板24まで
の長さを150mm程度とすれば、熱伸び差5mmによ
り内管弾性支持板21a、外管弾性支持板23aに発生
する応力は実施例4で示した改質装置の半分の35kgf/
mm2程度に抑えることができる。一方、原料ガスマニフ
ォールド18では原料ガスの温度は550℃以下、改質
ガスマニフォールド19では改質ガスの温度は550℃
以下である。SUS304、SUS316などの一般用
のステンレス材の600℃での低サイクル疲労強度は1
50kgf/mm2程度であり、内管弾性支持板材、外管弾性
支持板材の耐熱強度については問題はない。その他は実
施例1の改質装置と同じである。
Next, the operation will be described. In Example 5 as well, as in Example 1, a difference in thermal expansion occurs between the inner pipe 3a and the outer pipe 3c. This thermal expansion difference is shared and absorbed by the inner tube elastic support plate 21a and the outer tube elastic support plate 23a, so that the reforming reaction tube 3
The generation of stress in the raw material gas manifold 18 and the reformed gas manifold 19 can be suppressed. Inner tube elastic support plate 21
a, the thickness of the outer pipe elastic support plate 23a is about 4 mm, the length from the inner pipe 3a to the raw material gas manifold body plate 22 and the length from the outer pipe 3c to the reformed gas manifold body plate 24 are about 150 mm. Then, the stress generated in the inner tube elastic support plate 21a and the outer tube elastic support plate 23a due to the thermal expansion difference of 5 mm is 35 kgf / half that of the reformer shown in the fourth embodiment.
It can be suppressed to about mm 2 . On the other hand, in the source gas manifold 18, the temperature of the source gas is 550 ° C. or lower, and in the reformed gas manifold 19, the temperature of the reformed gas is 550 ° C.
It is the following. Low cycle fatigue strength at 600 ° C of general-purpose stainless steel materials such as SUS304 and SUS316 is 1
It is about 50 kgf / mm 2 , and there is no problem in the heat resistance strength of the inner pipe elastic support plate material and the outer pipe elastic support plate material. Others are the same as those of the reformer of the first embodiment.

【0032】実施例6.次に請求項6に対応する一実施
例を図6に基づいて説明する。図6において1〜25
は、図1と同一である。29は高熱伝導材のサーマルア
ンカである。29aは内管3aと中間管3bを接続する
もので、例えば内管3aの外径側にブロック状のサーマ
ルアンカを複数個、放射状に配置し溶接しておき、中間
管3bを焼ばめする。29bは中間管3bと外管3cを
接続するもので、例えば中間管3bの外径側にブロック
状のサーマルアンカを複数個、放射状に配置し溶接して
おき、外管3cを焼ばめする。
Example 6. Next, an embodiment corresponding to claim 6 will be described with reference to FIG. 1 to 25 in FIG.
Is the same as in FIG. Reference numeral 29 is a thermal anchor which is a high thermal conductive material. 29a connects the inner pipe 3a and the intermediate pipe 3b. For example, a plurality of block-shaped thermal anchors are radially arranged and welded on the outer diameter side of the inner pipe 3a, and the intermediate pipe 3b is shrink-fitted. . Reference numeral 29b connects the intermediate pipe 3b and the outer pipe 3c. For example, a plurality of block-shaped thermal anchors are radially arranged and welded on the outer diameter side of the intermediate pipe 3b, and the outer pipe 3c is shrink-fitted. .

【0033】次に実施例6の動作について説明する。実
施例6の構成によれば、燃焼ガスによる熱は燃焼ガスに
より加熱される内管3aからサーマルアンカ29aの熱
伝導により中間管3bへ伝熱し、中間管3bからサーマ
ルアンカ29bの熱伝導により外管3cへ伝熱する。内
管3aと外管3cの隙間は30mm程度であり、サーマ
ルアンカ29自身の熱抵抗による温度差は、最大でも2
0℃程度である。この熱伝導により内管3aと外管3c
の温度差は40℃程度にまで低減され、改質反応管3や
原料ガスマニフォールド18、改質ガスマニフォールド
19の応力の発生は抑えられる。その他は実施例1の改
質装置と同じである。
Next, the operation of the sixth embodiment will be described. According to the configuration of the sixth embodiment, the heat from the combustion gas is transferred from the inner pipe 3a heated by the combustion gas to the intermediate pipe 3b by the thermal conduction of the thermal anchor 29a, and the heat from the intermediate pipe 3b to the outside by the thermal conduction of the thermal anchor 29b. Heat is transferred to the tube 3c. The gap between the inner pipe 3a and the outer pipe 3c is about 30 mm, and the temperature difference due to the thermal resistance of the thermal anchor 29 itself is 2 at maximum.
It is about 0 ° C. Due to this heat conduction, the inner pipe 3a and the outer pipe 3c
The temperature difference is reduced to about 40 ° C., and the generation of stress in the reforming reaction tube 3, the raw material gas manifold 18, and the reforming gas manifold 19 is suppressed. Others are the same as those of the reformer of the first embodiment.

【0034】実施例7.次に請求項7に対応する改質装
置の一実施例を図7に基づいて説明する。図7において
1〜25は、図1と同一である。30は原料ガスマニフ
ォールド胴板22に設けた原料ガスマニフォールド胴板
ベローズである。原料ガスマニフォールド胴板ベローズ
30は原料ガスマニフォールド胴板22に溶接接続して
もよいし、原料ガスマニフォールド胴板22を曲げ加工
して設けてもよい。
Example 7. Next, an embodiment of the reforming device corresponding to claim 7 will be described with reference to FIG. 7, 1 to 25 are the same as those in FIG. Reference numeral 30 denotes a raw material gas manifold shell plate bellows provided on the raw material gas manifold shell plate 22. The raw material gas manifold shell bellows 30 may be welded to the raw material gas manifold shell 22 or may be formed by bending the raw material gas manifold shell 22.

【0035】次に動作について説明する。実施例7で
は、実施例1の改質装置と同様に内管3aと外管3cの
間で熱伸び差を生じる。この熱伸び差を原料ガスマニフ
ォールド胴板ベローズ30が吸収するため改質反応管3
や原料ガスマニフォールド18、改質ガスマニフォール
ド19の応力の発生は抑えられる。原料ガスマニフォー
ルド胴板ベローズ30の肉厚を2mm程度とすれば、熱
伸び差5mmにより原料ガスマニフォールド胴板ベロー
ズ30に発生する応力は70kgf/mm2程度に抑えること
ができる。一方、原料ガスマニフォールド18では原料
ガスの温度は550℃以下である。SUS304、SU
S316などの一般用のステンレス材の600℃での低
サイクル疲労強度は150kgf/mm2程度であり、原料ガ
スマニフォールド胴板ベローズ材の耐熱強度については
問題はない。その他は実施例1の改質装置と同じであ
る。
Next, the operation will be described. In Example 7, similarly to the reforming apparatus of Example 1, a difference in thermal expansion occurs between the inner pipe 3a and the outer pipe 3c. The raw material gas manifold shell plate bellows 30 absorbs this difference in thermal expansion, so that the reforming reaction tube 3
The generation of stress in the raw material gas manifold 18 and the reformed gas manifold 19 can be suppressed. If the thickness of the raw material gas manifold shell plate bellows 30 is set to about 2 mm, the stress generated in the raw material gas manifold shell plate bellows 30 due to the thermal expansion difference of 5 mm can be suppressed to about 70 kgf / mm 2 . On the other hand, in the raw material gas manifold 18, the temperature of the raw material gas is 550 ° C. or lower. SUS304, SU
The low cycle fatigue strength of general-purpose stainless steel materials such as S316 at 600 ° C. is about 150 kgf / mm 2 , and there is no problem with the heat resistance strength of the raw material gas manifold shell plate bellows material. Others are the same as those of the reformer of the first embodiment.

【0036】実施例8.次に実施例8の改質装置の一実
施例を図8に基づいて説明する。図8において1〜25
および30は、図7と同一である。31は改質ガスマニ
フォールド胴板24に設けた改質ガスマニフォールド胴
板ベローズである。改質ガスマニフォールド胴板ベロー
ズ31は改質ガスマニフォールド胴板24に溶接接続し
てもよいし、改質ガスマニフォールド胴板24を曲げ加
工して設けてもよい。
Example 8. Next, an example of the reforming apparatus of Example 8 will be described with reference to FIG. 1 to 25 in FIG.
And 30 are the same as in FIG. Reference numeral 31 is a reformed gas manifold shell plate bellows provided on the reformed gas manifold shell plate 24. The reformed gas manifold shell bellows 31 may be welded to the reformed gas manifold shell 24 or may be formed by bending the reformed gas manifold shell 24.

【0037】次に動作について説明する。実施例8の改
質装置も実施例1の改質装置と同様に内管3aと外管3
cの間で熱伸び差を生じる。この熱伸び差を原料ガスマ
ニフォールド胴板ベローズ30と改質ガスマニフォール
ド胴板ベローズ31が分担して吸収するため改質反応管
3や原料ガスマニフォールド18、改質ガスマニフォー
ルド19の応力の発生は抑えられる。 原料ガスマニフ
ォールド胴板ベローズ30と改質ガスマニフォールド胴
板ベローズ31の肉厚を2mm程度とすれば、熱伸び差
5mmにより原料ガスマニフォールド胴板ベローズ3
0、改質ガスマニフォールド胴板ベローズ31に発生す
る応力は実施例7の改質装置の半分の35kgf/mm2程度
に抑えることができる。一方、原料ガスマニフォールド
18では原料ガスの温度は550℃以下、改質ガスマニ
フォールド19では改質ガスの温度は550℃以下であ
る。SUS304、SUS316などの一般用のステン
レス材の600℃での低サイクル疲労強度は150kgf/
mm2程度であり、原料ガスマニフォールド胴板ベローズ
材、改質ガスマニフォールド胴板ベローズ材の耐熱強度
については問題はない。その他は実施例1の改質装置と
同じである。
Next, the operation will be described. The reformer of the eighth embodiment is also similar to the reformer of the first embodiment, in which the inner pipe 3a and the outer pipe 3 are provided.
A difference in thermal elongation is generated between c. This difference in thermal expansion is shared and absorbed by the raw material gas manifold shell plate bellows 30 and the reformed gas manifold shell plate bellows 31, so that the generation of stress in the reforming reaction tube 3, the raw material gas manifold 18, and the reformed gas manifold 19 is suppressed. To be If the wall thicknesses of the raw material gas manifold shell plate bellows 30 and the reformed gas manifold shell plate bellows 31 are set to about 2 mm, the raw material gas manifold shell plate bellows 3 due to the thermal expansion difference of 5 mm.
0, the stress generated in the reformed gas manifold shell bellows 31 can be suppressed to about 35 kgf / mm 2, which is half of that of the reformer of the seventh embodiment. On the other hand, in the raw material gas manifold 18, the temperature of the raw material gas is 550 ° C. or lower, and in the reformed gas manifold 19, the temperature of the reformed gas is 550 ° C. or lower. The low cycle fatigue strength of general-purpose stainless steel materials such as SUS304 and SUS316 at 600 ° C is 150 kgf /
Since it is about mm 2 , there is no problem about the heat resistance strength of the raw material gas manifold body plate bellows material and the modified gas manifold body plate bellows material. Others are the same as those of the reformer of the first embodiment.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明は以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【0039】この発明の請求項1に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるためのエンドキャップとからなる改
質反応管、上記内管を支持する内管支持板と胴板から成
り上記原料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガス
マニフォールド、上記外管を支持する外管支持板と、胴
板と、上記中間管を支持する中間管支持板とから成り上
記改質ガスを上記第2の環状部から排出する改質ガスマ
ニフォールド、上記内管と上記内管支持板とを接続する
ベローズを備えたため、内管と外管の間に温度差が生じ
ても、その熱伸び差をベローズが吸収するので、改質反
応管やマニフォールドに発生する応力を低減でき、改質
装置の長寿命化や運転条件の範囲の拡大が可能となると
いう効果を奏する。
According to the reforming apparatus of the first aspect of the present invention, the combustion apparatus for generating the high temperature combustion gas by burning the fuel and the air, the reforming furnace for forming the combustion gas space, the above An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. A reforming reaction tube composed of an end cap for allowing the discharged reformed gas to flow into the second annular portion, an inner tube supporting plate for supporting the inner tube, and a body plate, and the raw material gas for the first gas Of the raw material gas to be supplied to the annular portion, an outer tube supporting plate that supports the outer tube, a body plate, and an intermediate tube supporting plate that supports the intermediate tube. Since the reformed gas manifold discharged from the inner pipe and the bellows connecting the inner pipe and the inner pipe supporting plate are provided, even if a temperature difference occurs between the inner pipe and the outer pipe, the bellows absorbs the thermal expansion difference. Therefore, it is possible to reduce the stress generated in the reforming reaction tube and the manifold, and it is possible to extend the life of the reforming apparatus and expand the range of operating conditions.

【0040】この発明の請求項2に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるためのエンドキャップとからなる改
質反応管、上記内管を支持する内管支持板と胴板とから
成り上記原料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガ
スマニフォールド、上記外管を支持する外管支持板と、
胴板と、上記中間管を支持する中間管支持板とから成り
上記改質ガスを上記第2の環状部から排出する改質ガス
マニフォールド、上記外管と上記外管支持板とを接続す
るベローズを備えたため、第1の発明の効果に加えて、
ベローズの信頼性が向上するという効果を奏する。
According to the reforming apparatus of the second aspect of the present invention, a combustion apparatus for generating high temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. A reforming reaction tube composed of an end cap for allowing the discharged reformed gas to flow into the second annular portion, an inner pipe supporting plate supporting the inner pipe, and a body plate, and the raw material gas A raw material gas manifold to be supplied to the annular portion of No. 1, an outer tube support plate that supports the outer tube,
A reformed gas manifold including a body plate and an intermediate pipe support plate that supports the intermediate pipe, and discharges the reformed gas from the second annular portion, and a bellows that connects the outer pipe and the outer pipe support plate. In addition to the effect of the first invention, since
This has the effect of improving the reliability of the bellows.

【0041】この発明の請求項3に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるため薄板の単層もしくは多層体構造
を有するエンドキャップとからなる改質反応管、上記内
管を支持する内管支持板と胴板とから成り上記原料ガス
を上記第1の環状部に供給する原料ガスマニフォール
ド、上記外管を支持する外管支持板、胴板、上記中間管
を支持する中間管支持板から成り上記改質ガスを上記第
2の環状部から排出する改質ガスマニフォールドを備え
たため、内管と外管の間に温度差が生じても、その熱伸
び差を弾性エンドキャップが吸収するので、改質反応管
やマニフォールドに発生する応力を低減でき、改質装置
の長寿命化や運転条件の範囲の拡大が可能となるという
効果を奏する。
According to the reforming apparatus of the third aspect of the present invention, a combustion apparatus for generating high temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and the above An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. A reforming reaction tube comprising an end cap having a single-layer or multi-layer structure of thin plates for allowing the reformed gas to be discharged to flow into the second annular portion, an inner tube supporting plate and a body plate supporting the inner tube. And a reformed gas comprising a source gas manifold for supplying the source gas to the first annular portion, an outer tube support plate for supporting the outer tube, a body plate, and an intermediate tube support plate for supporting the intermediate tube. Since the reforming gas manifold for discharging the reforming gas from the second annular portion is provided, even if a temperature difference occurs between the inner pipe and the outer pipe, the elastic end cap absorbs the difference in thermal expansion. As a result, it is possible to reduce the stress generated in the manifold and the manifold, extend the life of the reformer, and expand the range of operating conditions.

【0042】この発明の請求項4に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるためのエンドキャップとからなる改
質反応管、上記内管を支持する薄板の内管弾性支持板と
胴板とから成り上記原料ガスを上記第1の環状部に供給
する原料ガスマニフォールド、上記外管を支持する外管
支持板と、胴板と、上記中間管を支持する中間管支持板
とから成り上記改質ガスを上記第2の環状部から排出す
る改質ガスマニフォールドを備えたため、内管と外管の
間に温度差が生じても、その熱伸び差を内管弾性支持板
が吸収するので、改質反応管やマニフォールドに発生す
る応力を低減でき、改質装置の長寿命化や運転条件の範
囲の拡大が可能となるという効果を奏する。
According to the reforming apparatus of the fourth aspect of the present invention, a combustion apparatus for generating high temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, the above An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. The reforming reaction tube including an end cap for allowing the reformed gas to flow out into the second annular portion, the inner tube elastic supporting plate of a thin plate supporting the inner tube, and the body plate To the first annular portion, a raw material gas manifold, an outer tube supporting plate for supporting the outer tube, a body plate, and an intermediate tube supporting plate for supporting the intermediate tube. Since the reforming gas manifold for discharging from the annular portion of 2 is provided, even if there is a temperature difference between the inner tube and the outer tube, the thermal expansion difference is absorbed by the inner tube elastic support plate. The effect that the stress generated in the manifold can be reduced, the life of the reformer can be extended, and the range of operating conditions can be expanded.

【0043】この発明の請求項5に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるためのエンドキャップとからなる改
質反応管、上記内管を支持する薄板の内管弾性支持板と
胴板とから成り上記原料ガスを上記第1の環状部に供給
する原料ガスマニフォールド、上記外管を支持する薄板
の外管弾性支持板と、胴板と、上記中間管を支持する中
間管支持板とから成り上記改質ガスを上記第2の環状部
から排出する改質ガスマニフォールドを備えたため、内
管と外管の間に温度差が生じても、その熱伸び差を内管
弾性支持板と外管弾性支持板で分担して吸収するので、
第4の発明よりさらに2倍の熱伸び差を吸収でき、さら
に長寿命化と運転条件の範囲の拡大か可能となるという
効果を奏する。
According to the reforming apparatus of the fifth aspect of the present invention, a combustion apparatus for generating high temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, the above An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. The reforming reaction tube including an end cap for allowing the reformed gas to flow out into the second annular portion, the inner tube elastic supporting plate of a thin plate supporting the inner tube, and the body plate The reformed gas, which comprises a raw material gas manifold for supplying to the first annular portion, a thin outer tube elastic support plate for supporting the outer tube, a body plate, and an intermediate tube support plate for supporting the intermediate tube. Since the reformed gas manifold that discharges the gas from the second annular portion is provided, even if a temperature difference occurs between the inner pipe and the outer pipe, the thermal expansion difference is generated by the inner pipe elastic support plate and the outer pipe elastic support plate. Because it is shared and absorbed,
The effect of being able to further absorb double the difference in thermal expansion as compared with the fourth aspect of the invention, and further extending the life and expanding the range of operating conditions are achieved.

【0044】この発明の請求項6に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるためのエンドキャップと、上記内管
と上記中間管との間および上記中間管と上記外管との間
に設けた高熱伝導材料のサーマルアンカとからなる改質
反応管、上記内管を支持する内管支持板と胴板とから成
り上記原料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガス
マニフォールド、上記外管を支持する外管支持板と、胴
板と、上記中間管を支持する中間管支持板とから成り上
記改質ガスを上記第2の環状部から排出する改質ガスマ
ニフォールドを備えたため、内管と外管の間の温度差を
低減でき、改質反応管やマニフォールドに発生する応力
を低減でき、改質装置の長寿命化や運転条件の範囲の拡
大が可能となるという効果を奏する。
According to the reforming apparatus of the sixth aspect of the present invention, a combustion apparatus for generating high temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, the above An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. An end cap for allowing the reformed gas to flow out into the second annular portion, and a high thermal conductive material provided between the inner pipe and the intermediate pipe and between the intermediate pipe and the outer pipe. A reforming reaction tube including a thermal anchor, a source gas manifold including an inner tube support plate supporting the inner tube and a body plate for supplying the source gas to the first annular portion, and an outer tube supporting the outer tube. Since the reformed gas manifold for discharging the reformed gas from the second annular portion, which includes the pipe support plate, the body plate, and the intermediate pipe support plate that supports the intermediate pipe, is provided, The temperature difference between the two can be reduced, the stress generated in the reforming reaction tube and the manifold can be reduced, and the life of the reforming device can be extended and the range of operating conditions can be expanded.

【0045】この発明の請求項7に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるためのエンドキャップとからなる改
質反応管、上記内管を支持する内管支持板とベローズを
有したベローズ胴板とから成り上記原料ガスを上記第1
の環状部に供給する原料ガスマニフォールド、上記外管
を支持する外管支持板と、胴板と、上記中間管を支持す
る中間管支持板とから成り上記改質ガスを上記第2の環
状部から排出する改質ガスマニフォールドを備えたた
め、内管と外管の間に温度差が生じても、その熱伸び差
をベローズが吸収するので、改質反応管やマニフォール
ドに発生する応力を低減でき、改質装置の長寿命化や運
転条件の範囲の拡大が可能となるという効果を奏する。
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a reforming device for producing a high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and the above-mentioned reforming furnace. An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. A reforming reaction tube including an end cap for allowing the reformed gas to flow out into the second annular portion; an inner tube supporting plate supporting the inner tube; and a bellows body plate having a bellows. The source gas is the above first
Of the raw material gas to be supplied to the annular portion, an outer tube supporting plate that supports the outer tube, a body plate, and an intermediate tube supporting plate that supports the intermediate tube. Since the reformed gas manifold is discharged from the pipe, even if there is a temperature difference between the inner and outer tubes, the bellows absorbs the difference in thermal expansion, reducing the stress generated in the reforming reaction tube and manifold. In addition, it is possible to extend the life of the reformer and expand the range of operating conditions.

【0046】この発明の請求項8に係る改質装置によれ
ば、燃料と空気を燃焼させることにより高温の燃焼ガス
を発生する燃焼装置、上記燃焼ガス空間を形成するため
の改質炉、上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記
内管の外側に同心状に配設された外管と、上記内管と上
記外管との間に同心状に配設された中間管と、上記内管
と上記中間管との間に形成され原料ガスが導入される第
1の環状部と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形
成された触媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成
され上記原料ガスが上記触媒層を流通することにより生
成される改質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管
と上記外管の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設
され、上記第1の環状部と上記第2の環状部とを連通
し、上記触媒層から流出する上記改質ガスを上記第2の
環状部に流入させるためのエンドキャップとからなる改
質反応管、上記内管を支持する内管支持板とベローズを
有したベローズ胴板とから成り上記原料ガスを上記第1
の環状部に供給する原料ガスマニフォールド、上記外管
を支持する外管支持板と上記ベローズを有したベローズ
胴板と上記中間管を支持する中間管支持板とから成り上
記改質ガスを上記第2の環状部から排出する改質ガスマ
ニフォールドを備えたため、内管と外管の間に温度差が
生じても、その熱伸び差を2つのベローズか分担して吸
収するので、たとえば、請求項7の発明に比べさらに2
倍の熱伸び差を吸収できるなど、さらに長寿命化と運転
条件の範囲の拡大が可能となるという効果を奏する。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a reformer for producing a high temperature combustion gas by burning a fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, An inner pipe in which combustion gas flows inside, an outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, and an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, A first annular portion formed between the inner pipe and the intermediate pipe, into which a source gas is introduced, a catalyst layer formed by filling the first annular portion with a catalyst, the intermediate pipe, and the A second annular portion formed between the inner tube and the outer tube, the second annular portion being formed between the inner tube and the outer tube, through which the reformed gas generated by flowing the raw material gas through the catalyst layer flows. The catalyst layer is disposed at one end on the opposite side and connects the first annular portion and the second annular portion to each other. A reforming reaction tube including an end cap for allowing the reformed gas to flow out into the second annular portion; an inner tube supporting plate supporting the inner tube; and a bellows body plate having a bellows. The source gas is the above first
, A raw material gas manifold to be supplied to the annular portion, an outer pipe supporting plate supporting the outer pipe, a bellows body plate having the bellows, and an intermediate pipe supporting plate supporting the intermediate pipe, and the reformed gas containing the reformed gas. Since the reformed gas manifold for discharging from the annular portion of 2 is provided, even if a temperature difference occurs between the inner pipe and the outer pipe, the difference in thermal expansion is absorbed by the two bellows. 2 more than the invention of 7
This has the effect of making it possible to further extend the life and expand the range of operating conditions, such as being able to absorb double the difference in thermal expansion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例1を示す改質装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a reformer showing a first embodiment.

【図2】 実施例2を示す改質装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a reformer showing a second embodiment.

【図3】 実施例3を示す改質装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a reformer showing a third embodiment.

【図4】 実施例4を示す改質装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a reformer showing a fourth embodiment.

【図5】 実施例5を示す改質装置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a reformer showing a fifth embodiment.

【図6】 実施例6を示す改質装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a reformer showing a sixth embodiment.

【図7】 実施例7を示す改質装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a reformer showing a seventh embodiment.

【図8】 実施例8を示す改質装置の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a reformer showing an eighth embodiment.

【図9】 従来の改質装置を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional reformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 改質炉、2 断熱材、3 改質反応管、3a 内
管、3b 中間管、3c外管、3d エンドキャップ、
4 第1の環状部、5 触媒層 6 第2の環状部、7
燃焼装置、7a 燃料管、7b 空気噴出口、7c
火炎、8 燃焼空間、9 充填材層、10 金網、11
燃焼ガスマニフォールド、12 断熱材、13 燃料
導入口、14 空気導入口、15 原料ガス導入口、1
6 改質ガス排出口、17 燃焼ガス排出口、18 原
料ガスマニフォールド、19 改質ガスマニフォール
ド、20 燃焼管、21 内管支持板、21a 内管弾
性支持板、22 原料ガスマニフォールド胴板、23
外管支持板、23a 外管弾性支持板、24 改質ガス
マニフォールド胴板、25 中間管支持板、26 内管
用ベローズ、27 外管用ベローズ、28 弾性エンド
キャップ、29 サーマルアンカ、29a 内管−中間
管用サーマルアンカ、29b 中間管−外管用サーマル
アンカ、30 原料ガスマニフォールド胴板ベローズ、
31 改質ガスマニフォールド胴板ベローズ。
1 reforming furnace, 2 heat insulating material, 3 reforming reaction tube, 3a inner tube, 3b intermediate tube, 3c outer tube, 3d end cap,
4 first annular portion, 5 catalyst layer 6 second annular portion, 7
Combustion device, 7a fuel pipe, 7b air jet, 7c
Flame, 8 combustion space, 9 filler layer, 10 wire mesh, 11
Combustion gas manifold, 12 heat insulating material, 13 fuel inlet, 14 air inlet, 15 raw material gas inlet, 1
6 reformed gas outlet, 17 combustion gas outlet, 18 raw material gas manifold, 19 reformed gas manifold, 20 combustion tube, 21 inner tube support plate, 21a inner tube elastic support plate, 22 raw material gas manifold body plate, 23
Outer pipe support plate, 23a Outer pipe elastic support plate, 24 Reformed gas manifold body plate, 25 Intermediate pipe support plate, 26 Inner pipe bellows, 27 Outer pipe bellows, 28 Elastic end cap, 29 Thermal anchor, 29a Inner pipe-intermediate Pipe thermal anchors, 29b Intermediate pipe-outer pipe thermal anchors, 30 Raw material gas manifold body bellows,
31 Reformed gas manifold shell bellows.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるためのエンドキャップとからなる改質反応管と、 上記内管を支持する内管支持板と胴板から成り上記原料
ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガスマニフォー
ルドと、 上記外管を支持する外管支持板、胴板、上記中間管を支
持する中間管支持板から成り上記改質ガスを上記第2の
環状部から排出する改質ガスマニフォールドと、 上記内管と上記内管支持板とを接続するベローズと、 を備えたことを特徴とする改質装置。
1. A combustion device for generating high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. And a raw material gas manifold for supplying the raw material gas to the first annular portion, the reforming reaction tube having an end cap for flowing into the inner pipe, an inner pipe supporting plate for supporting the inner pipe, and a body plate. A reformed gas manifold for exhausting the reformed gas from the second annular portion, the reformed gas manifold comprising an outer pipe supporting plate for supporting the outer pipe, a body plate, and an intermediate pipe supporting plate for supporting the intermediate pipe, the inner pipe, and the above. A reformer comprising: a bellows that connects an inner pipe support plate;
【請求項2】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるためのエンドキャップとからなる改質反応管と、 上記内管を支持する内管支持板と胴板とから成り上記原
料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガスマニフォ
ールドと、 上記外管を支持する外管支持板、胴板、上記中間管を支
持する中間管支持板から成り上記改質ガスを上記第2の
環状部から排出する改質ガスマニフォールドと、 上記外管と上記外管支持板とを接続するベローズと、 を備えたことを特徴とする改質装置。
2. A combustion device for generating high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. A reforming reaction tube composed of an end cap for flowing into the inner tube, an inner tube supporting plate for supporting the inner tube and a body plate, and a source gas manifold for supplying the source gas to the first annular portion, A reformed gas manifold for discharging the reformed gas from the second annular portion, the outer pipe supporting plate supporting the outer pipe, a body plate, and an intermediate pipe supporting plate supporting the intermediate pipe; and the outer pipe. A reformer comprising: a bellows connecting the outer pipe support plate.
【請求項3】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるため薄板の単層もしくは多層体構造を有するエン
ドキャップとからなる改質反応管と、 上記内管を支持する内管支持板と胴板とから成り上記原
料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガスマニフォ
ールドと、 上記外管を支持する外管支持板、胴板、上記中間管を支
持する中間管支持板から成り上記改質ガスを上記第2の
環状部から排出する改質ガスマニフォールドと、 を備えたことを特徴とする改質装置。
3. A combustion device that generates high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. The reforming reaction tube comprising a thin plate end cap having a single-layer or multi-layer structure, and an inner tube supporting plate and a body plate for supporting the inner tube. And a source gas manifold for supplying the outer pipe, an outer pipe support plate for supporting the outer pipe, a body plate, and an intermediate pipe support plate for supporting the intermediate pipe. The reformed gas is discharged from the second annular portion. A reformer characterized by having a high-quality gas manifold.
【請求項4】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるためのエンドキャップとからなる改質反応管と、 上記内管を支持する薄板の内管弾性支持板と胴板とから
成り上記原料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガ
スマニフォールドと、 上記外管を支持する外管支持板、胴板、上記中間管を支
持する中間管支持板から成り上記改質ガスを上記第2の
環状部から排出する改質ガスマニフォールドと、 を備えたことを特徴とする改質装置。
4. A combustion device that generates high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. A reforming reaction tube composed of an end cap for flowing into the inner tube, a thin inner tube elastic supporting plate supporting the inner tube, and a body plate, and the raw material gas for supplying the raw material gas to the first annular portion. And a reformed gas manifold for discharging the reformed gas from the second annular portion, which includes a manifold, an outer tube support plate that supports the outer tube, a body plate, and an intermediate tube support plate that supports the intermediate tube. A reformer characterized by being provided.
【請求項5】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるためのエンドキャップとからなる改質反応管と、 上記内管を支持する薄板の内管弾性支持板と胴板とから
成り上記原料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガ
スマニフォールドと、 上記外管を支持する薄板の外管弾性支持板、胴板、上記
中間管を支持する中間管支持板から成り上記改質ガスを
上記第2の環状部から排出する改質ガスマニフォールド
と、 を備えたことを特徴とする改質装置。
5. A combustion device that generates high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. A reforming reaction tube composed of an end cap for flowing into the inner tube, a thin inner tube elastic supporting plate supporting the inner tube, and a body plate, and the raw material gas for supplying the raw material gas to the first annular portion. A reformed gas manifold comprising a manifold, a thin outer tube elastic support plate for supporting the outer tube, a body plate, and an intermediate tube support plate for supporting the intermediate tube, and discharging the reformed gas from the second annular portion. A reforming device comprising:
【請求項6】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるためのエンドキャップと、上記内管と上記中間管
との間および上記中間管と上記外管との間に設けた高熱
伝導材料のサーマルアンカとからなる改質反応管と、
上記内管を支持する内管支持板と胴板とから成り上記原
料ガスを上記第1の環状部に供給する原料ガスマニフォ
ールドと、 上記外管を支持する外管支持板、胴板、上記中間管を支
持する中間管支持板から成り上記改質ガスを上記第2の
環状部から排出する改質ガスマニフォールドと、 を備えたことを特徴とする改質装置。
6. A combustion device for generating high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. An end cap for flowing into the reforming reaction tube made of a thermal anchor of the high thermal conductivity material provided on and between the said intermediate tube and said outer tube between the inner tube and the intermediate tube,
A raw material gas manifold comprising an inner pipe supporting plate for supporting the inner pipe and a body plate for supplying the raw material gas to the first annular portion, and an outer pipe supporting plate for supporting the outer pipe, a body plate, and the intermediate portion. A reforming gas manifold comprising: an intermediate pipe supporting plate that supports a pipe; and a reforming gas manifold that discharges the reforming gas from the second annular portion.
【請求項7】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるためのエンドキャップとからなる改質反応管と、 上記内管を支持する内管支持板とベローズを有したベロ
ーズ胴板とから成り上記原料ガスを上記第1の環状部に
供給する原料ガスマニフォールドと、 上記外管を支持する外管支持板、胴板、上記中間管を支
持する中間管支持板から成り上記改質ガスを上記第2の
環状部から排出する改質ガスマニフォールドと、 を備えたことを特徴とする改質装置。
7. A combustion device that generates high-temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. A reforming reaction tube consisting of an end cap for flowing into the inner tube, an inner tube supporting plate supporting the inner tube, and a bellows body plate having a bellows, and supplying the raw material gas to the first annular portion. A raw material gas manifold, and a reformed gas manifold which comprises an outer tube support plate for supporting the outer tube, a body plate, and an intermediate tube support plate for supporting the intermediate tube, and which discharges the reformed gas from the second annular portion. A reforming device comprising:
【請求項8】 燃料と空気を燃焼させることにより高温
の燃焼ガスを発生する燃焼装置と、 上記燃焼ガス空間を形成するための改質炉と、 上記燃焼ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外側
に同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管との
間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記中間
管との間に形成され原料ガスが導入される第1の環状部
と、上記第1の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料ガスが上記触媒層を流通することにより生成される改
質ガスが流通する第2の環状部と、上記内管と上記外管
の上記原料ガス導入側と反対側の一端に配設され、上記
第1の環状部と上記第2の環状部とを連通し、上記触媒
層から流出する上記改質ガスを上記第2の環状部に流入
させるためのエンドキャップとからなる改質反応管と、 上記内管を支持する内管支持板とベローズを有したベロ
ーズ胴板とから成り上記原料ガスを上記第1の環状部に
供給する原料ガスマニフォールドと、 上記外管を支持する外管支持板、上記ベローズを有した
ベローズ胴板、上記中間管を支持する中間管支持板から
成り上記改質ガスを上記第2の環状部から排出する改質
ガスマニフォールドと、 を備えたことを特徴とする改質装置。
8. A combustion device for generating high temperature combustion gas by burning fuel and air, a reforming furnace for forming the combustion gas space, and an inner pipe through which the combustion gas flows. An outer pipe concentrically arranged outside the inner pipe, an intermediate pipe concentrically arranged between the inner pipe and the outer pipe, and between the inner pipe and the intermediate pipe. A first annular portion which is formed and into which a raw material gas is introduced, a catalyst layer which is formed by filling the first annular portion with a catalyst, and the raw material gas which is formed between the intermediate tube and the outer tube Is provided at a second annular portion through which the reformed gas generated by flowing through the catalyst layer flows, and at one end of the inner pipe and the outer pipe opposite to the side where the raw material gas is introduced. The first annular portion and the second annular portion are communicated with each other, and the reformed gas flowing out from the catalyst layer is passed through the second annular portion. A reforming reaction tube consisting of an end cap for flowing into the inner tube, an inner tube supporting plate supporting the inner tube, and a bellows body plate having a bellows, and supplying the raw material gas to the first annular portion. The raw gas manifold, an outer pipe support plate that supports the outer pipe, a bellows body plate having the bellows, and an intermediate pipe support plate that supports the intermediate pipe, and the reformed gas is discharged from the second annular portion. A reforming apparatus comprising: a reformed gas manifold.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002080203A (en) * 2000-07-07 2002-03-19 Nippon Soken Inc Reformer
JP2007091499A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Casio Comput Co Ltd Reactor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002080203A (en) * 2000-07-07 2002-03-19 Nippon Soken Inc Reformer
JP2007091499A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Casio Comput Co Ltd Reactor

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