一种煤气化-燃气锅炉系统与技术方法和煤炭能源利用系统与技术方法
技术领域
本发明涉及煤气化-燃气锅炉系统和技术方法，实现煤炭清洁高效利用，具体说是一种煤气化-燃气锅炉系统、一种煤炭能源利用系统，以及煤炭能源利用方法。
背景技术
我国缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的自然资源结构，决定了我国能源结构和煤炭长期在工业和经济中的重要地位。如何发挥优势，清洁利用我国相对丰富的煤炭资源，提升我国能源与工业技术水平、解决大气污染和能源效率低下问题已成为国家能源和资源利用与节能环保的重要发展方向。从燃煤发电到各种类型和规模的高能耗行业与工业生产和民用领域，现有燃煤锅炉是实现煤炭能源利用的最经济和最基本的方法和手段，但其也是导致全国范围内大气污染的重要污染源之一。有效解决现有燃煤锅炉长期难以解决的低能效和高污染问题，实现煤炭清洁高效利用，对于我国能源安全、工农业生产、大众生活、大气与环境保护均具有重大的意义。
在现代工业的长期发展过程中，产生了应用广泛和不同规模的各式燃煤锅炉。其基本功能是提供实现煤料与空气接触和燃烧的方法和所需要的结构与功能，完成煤料所含热能释放，产生高温烟气；并通过热能交换系统将高温热烟气转换成为蒸汽，并可进而用于发电。为提高煤炭燃烧效率、系统热能利用率和降低污染排放，经过不断发展和改进的现有燃煤锅炉是实现煤炭直接燃烧的产热设备系统。
现有工业燃煤锅炉技术和设备系统一般是在常压状况下实现煤料燃烧，并根据煤料性状特征和物料输送方式进行分类，其中常见的三种主要类型包括有适用于块煤的炉排炉或链条炉、适用于煤粒的流化床锅炉、适用于煤粉的煤粉锅炉。现有各种燃煤锅炉技术和设备系统，虽然各有其结构和技术特点与相对优势，但都因为只能完成煤炭的直接燃烧而存在煤炭燃烧效率、系统热能利用效率，以及污染物排放等问题。这些是当前煤炭能源利用中普遍存在和长期不能解决的严重问题，其有效解决方法是通过清洁高效煤炭气化产生热煤气，并直接完成热煤气的清洁燃烧和热能释放，实现煤炭清洁高效能源利用。
现有燃煤锅炉及技术特点
现有燃煤锅炉的核心特征是煤料在炉膛内与氧化剂(空气、富氧或纯氧)发生直接的燃烧反应，实现煤炭热能释放。其具体特征可以从煤料输送到燃煤锅炉炉膛内的三种主要输送和运动方式进行归纳，并综合对比各燃煤锅炉的功能和作用，特别是氧化剂与煤料的相互作用和燃烧反应与热能释放。
1.炉排锅炉/链条锅炉：
链条炉排炉锅炉，亦称链条炉锅炉或炉排炉锅炉，是工业燃煤锅炉应用中最多的一种机械化燃烧设备。其燃烧方式为移动火床燃烧，采用链条炉排实现机械加煤，配有鼓风机、引风机进行机械通风，并装有刮板式出渣机实现自动出渣。煤料通过加煤斗进入炉排，随着炉排的移动进入炉内与炉内的空气接触，并开始其燃烧过程。燃尽的煤渣随着炉排的移动在炉排尾部被排放至出渣井。
煤料的着火主要依靠炉膛火焰和炉拱的辐射热，因而上面的煤先着火，然后逐步向下燃烧，属于单面着火。这样的燃烧过程，在炉排上就出现了明显的区域分层。煤进入炉膛后，随炉排逐渐由前向后缓慢移动。炉排前部是新煤燃烧准备区，主要进行煤料的预热和干燥，之后煤料中的挥发分析出成为焦炭并开始进入燃烧区；炉排的中部为焦炭燃烧区，该区温度很高，同时进行氧化和还原反应过程，释放出大量热量；炉排后部是灰渣燃尽区，灰渣中剩余的焦炭继续燃烧和放热。煤料在炉膛内整个过程中所产生的高温烟气经炉筒进入热交换区完成热能转换产生蒸汽。
炉排炉锅炉的特点是技术和炉体结构简单、运行平稳，但存在煤料着火条件较差、煤料不易充分燃烧、需要过量鼓风、煤种适应性差、煤炭燃烧效率低、系统热能效率低、污染排放严重、适用煤种少、锅炉规模受到材料和机械设备规模限制等问题。
2.循环流化床锅炉：
循环流化床锅炉，亦称流化床锅炉，是工业化程度最高的煤燃烧锅炉技术，其利用加压空气产生煤料流化，并实现煤料的流态化燃烧，完成热能释放和交换。其主要结构包括燃烧室和循环回炉(包括高温气固分离和返料系统)部分以及热能交换部分，容量范围广，可扩大到电力工业可以接受的600MW或以上等级。
循环流化床锅炉采用床下点火，分级鼓风和燃烧；灰渣通过中温分离和由螺旋或刮板式出渣设备干式排放。炉膛是保证燃料充分燃烧的关键，采用湍流床和适当的炉膛截面，保持一定的煤料流化速度。煤料在循环流化床炉中完成燃烧过程，并通过燃烧将化学能转变为高温烟气的热能，其通过后端热交换系统的受热面吸收和转换，将水转变为饱和蒸汽后成为过热蒸汽。
循环流化床锅炉的可靠性和稳定性高、煤料燃烧效率高、可大型化、适应煤种广泛，特别是对劣质燃料的适应性高。但其设备系统存在易磨损且结构复杂、煤料不易充分燃烧、需要过量鼓风、热能利用率低、飞灰和颗粒物排放高等问题。
3.煤粉锅炉：
煤粉锅炉是指以煤粉为煤料的悬燃锅炉。其炉膛是以水冷壁炉墙围成的大空间，磨碎的煤粉(直径0.05～0.1mm)经供料器及风粉混合管道由煤粉燃烧器喷入炉膛并在燃烧空间形成相对高效率的煤粉悬浮燃烧，释放煤料所含热能产生高温烟气；其经热交换系统通过辐射和对流换热完成高温烟气向蒸汽的热能转换。煤粉炉的结构相对简单且适用煤种多，是现代燃煤锅炉的主要形式之一，适合于发电厂的大型锅炉和容量较大的工业锅炉，但需要配备磨煤设备和相应的高效除尘装置。
在煤粉进入煤粉锅炉形成煤粉的悬浮燃烧的过程，可分为着火前的准备阶段、燃烧阶段和燃尽阶段；与之相对应的炉膛也可分为三个区域：喷烧器出口附近为着火区，出口的上方为燃烧区，燃烧区之上一直到炉膛出口为燃尽区。通过控制进入煤粉锅炉的煤粉与空气的混合比，以及不同区域煤粉燃烧的空气量，完成煤粉在燃烧空间内的悬浮燃烧。
煤粉锅炉虽然具有结构相对简单、适用煤种多、燃烧效率高和可以大型化等优点，但其存在燃烧工况的组织和过程比较复杂、影响燃烧稳定性的因素较多、煤料不易充分燃烧、需过量鼓风等问题。因其煤粉制备产生大量粉尘，煤粉燃烧产生的飞灰量高达80-90％，需要配备高效除尘装置。另外，煤粉燃烧产生局部高温和大量氮氧化物及细微颗粒物污染物，不利于大气污染治理。
通过对以上现有主要燃煤锅炉采用的燃煤技术及燃煤锅炉工作原理和结构特点进行对比和分析可以归纳出：无论是现有炉排炉锅炉、循环流化床锅炉和煤粉锅炉，均以提高煤料燃烧效率实现充分燃烧为目的，通过将空气(氧化剂)直接加入到燃煤炉膛内，与煤料(煤粉、煤粒或煤块)混合和接触并进行燃烧，实现煤料所含热能的高效释放。通过控制从不同位置进入燃煤锅炉的空气量，实现煤料的分段燃烧，并完成煤料的充分燃烧。因此，现有燃煤技术和燃煤锅炉存在以下三个主要缺点：
1)空气(氧化剂)直接吹入燃煤锅炉与煤料接触和燃烧，释放煤料所含热能、生产局部高温和高氮氧化物；为使煤料尽可能充分燃烧，燃煤锅炉工作在过量吹风燃烧状态，导致系统热能利用效率低、颗粒物和氮氧化物排放高；
2)空气与燃煤锅炉内煤料的燃烧生产局部高温，会造成煤料和飞灰的熔融而在燃煤内壁出现粘结和腐蚀，严重影响燃煤炉的热效率、寿命和运行安全；
3)燃煤锅炉特别是煤粉锅炉和循环流化床锅炉的运行是通过过量鼓风维持和完成煤料的燃烧，因而产生大量的粉尘、飞灰和细微颗粒物，导致严重的粉尘和颗粒物排放，增加末端颗粒物减排负担和减排设备与运行成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤炭燃烧效率和能源效率高、污染排放小、有效实现煤炭清洁高效利用的煤气化-燃气锅炉系统及煤炭能源利用方法，有效解决现有燃煤锅炉技术存在的煤炭燃烧不充分和能源利用效率低，以及大气污染排放高和设备运行成本高等方面问题；并在本发明中煤气化-燃气锅炉系统及方法的基础上，建立并形成新的煤炭能源清洁利用系统和能源利用方法，实现煤炭能源的清洁高效利用。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种煤气化-燃气锅炉系统与煤炭能源利用方法，其特征在于，气化剂发生与布气系统(1)与密闭煤料输送与布煤系统(2)相连，为煤料提供中高温乏氧气化剂；密闭煤料输送与布煤系统(2)与煤气空间(3)相连，为煤气化提供煤料；煤气空间(3)与煤气栅与布气系统(4)相连，提供煤气缓冲空间；煤气栅与布气系统(4) 与燃烧空间(5)相连，提供煤气抑尘及蓄热和燃烧所需的煤气；燃烧空间(5)与鼓风与布气系统((6)；一次风布气系统(6.1)，二次风布气系统(6.2))相连，为煤气洁净燃烧提供空间和空气(或富氧、纯氧)；热交换或汽水系统与燃烧空间(5) 相连，实现高温尾气热能转换并产生蒸汽；灰渣空间(7)与气化剂发生与布气系统 (1)相连，收集煤料气化后产生的灰渣；灰渣空间(7)与密闭出渣系统(8)相连，在密闭的条件下收集和排出灰渣。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述气化剂发生与布气系统(1)，其为利用内部或外部能源产生温度、流量和组分比例可根据锅炉系统运行需要和煤质与气化工艺要求而有效产生和控制的中高温乏氧气化剂发生装置和气化剂布气装置。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述密闭煤料输送与布煤系统(2)，其有效实现使包括煤块、煤粒或煤粉等不同物料特性的煤料在与空气隔绝的条件下，以适用的固定床、链条炉排、循环流化床、煤粉喷料或其组合的煤料输送和布煤方式加入并输送到煤气化-燃气锅炉系统内，并在与气化剂发生与布气系统(1)相结合所形成的空间结构、流体动力学条件和煤气化反应气化条件下，使中高温乏氧气化剂与煤料有效接触和混合，实现高效煤气化。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述煤气空间(3)，其汇集、缓冲和稳定煤料持续气化所产生的热煤气。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述煤气栅与布气系统(4)，其使未完全气化的煤料颗粒限制在与气化剂混合的空间，提高气化率和煤炭利用率；通过抑制煤气中的颗粒物，减少尾气的颗粒物排放；吸收并储蓄煤气燃烧产生的部分热能，建立和稳定煤气燃烧环境；形成有利于煤气和鼓风空气充分混合的煤气分布和流动状态，实现煤气化-燃气锅炉系统的清洁高效煤气燃烧。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述燃烧空间(5)，提供煤气与空气充分混合并清洁高效燃烧所需的空间和气体流动状态，并可为吸收和转换利用辐射热热能交换器提供空间，提高系统能源利用效率。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述锅炉热交换或汽水系统运行是通过燃烧空间(5)的高温尾气进行热能转换，产生蒸汽来实现的。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述鼓风与布气系统((6)；一次风布气系统(6.1)，二次风布气系统(6.2))，可根据煤气化-燃气锅炉系统运行需要，可通过调节一次风和二次风来控制煤气燃烧状态、尾气温度和尾气量，优化煤气燃烧和系统运行；也可根据锅炉系统运行需要采用富氧或纯氧作为氧化剂。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述灰渣空间(7)，其提供煤料气化后产生的灰渣冷却和汇集的空间和结构条件。
在上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统的基础上，所述密闭出渣系统(8)，有效实现煤料气化后产生的灰渣在与空气隔绝的条件下排出煤气化-燃气锅炉系统。
采用上述的煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统与能源利用工艺方法，其特征在于，煤气化-燃气锅炉与能源利用系统运行步骤和工艺过程如下：
步骤1，在煤气化-燃气锅炉空负荷和炉内没有煤料的情况下，启动设备系统，鼓风与布气系统((6)；一次风布气系统(6.1)，二次风布气系统(6.2))适量送风；利用外部能源如天然气或LNG预热煤气化-燃气锅炉系统、在燃烧空间(5)内建立点火火炬、启动和预热中高温乏氧气化剂发生装置，并开始产生中高温乏氧气化剂；
步骤2，待锅炉系统达到预热温度和中高温乏氧气化剂发生装置进入稳定工作状态并开始产生中高温乏氧气化剂后，启动密闭煤料输送与布煤系统(2)并开始向锅炉内输送煤料；在中高温乏氧气化剂作用下，煤料发生煤气化反应并产生热煤气；在点火火炬的点火作用下，热煤气在燃烧空间(5)内被点燃并逐渐形成稳定燃烧；
步骤3，热煤气在燃烧空间(5)内形成稳定燃烧后，逐渐关停点火火炬，煤气化-燃气锅炉系统进入稳定运行状态；煤料气化产生的全部热煤气在燃烧空间(5) 内持续和稳定燃烧，释放热能产生高温尾气；热交换系统将高温尾气转换成为蒸汽；
步骤4，煤气化-燃气锅炉系统在正常运行过程中，通过协调控制煤料加料量和气化剂发生量调节煤气化量；通过调节鼓风量，控制和调节煤气燃烧和尾气排放状态；热交换和出渣系统正常运行，煤气化-燃气锅炉系统维持连续稳定运行。
本发明所述的煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统，以内部或外部能源利用气体燃料的清洁高效燃烧所产生温度和组分比例等可有效控制的中高温乏氧气化剂；煤料在中高温乏氧气化剂的作用下发生煤气化反应，产生热煤气，并使其在燃烧空间(5)直接在氧化剂(一次风和二次风)的作用下完成低过量风气体燃烧，显著提高燃烧效率、能源利用率和系统整体热效率，实现煤炭能源高效率利用。
本发明所述的煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统，利用中高温乏氧气化剂实现煤料气化有效控制和优化煤气化条件和过程，最大限度地降低氮氧化物、硫氧化物、颗粒物、煤焦油等污染物的产生和排放，实现煤炭能源清洁利用。
本发明所述的煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统，改变了现有燃煤锅炉系统的工作原理和设备系统结构、省去或简化相关辅助设备与煤料制备过程，降低锅炉设备系统运行成本，以及污染物减排设备投资和减排设备运行成本。
附图说明
本发明有如下附图：
图1煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明包括煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统和工艺技术方法两个部分。
本发明所述的煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统，其系统结构如图1所示 (本发明所述的煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统结构示意图中未显示且不再详述的设备系统和实施与技术方法等，已为该领域专有工程技术人员所熟悉和采用的现有技术实施及其它相关辅助单元、结构、设备与系统、工艺技术和流程等。)，可以满足多种应用、功能、成本等需求，并有多种具体实施方式，其中包括：
实施方式1：
密闭煤料输送与布煤系统(2)，所述密闭煤料输送与布煤系统包括具有在煤料输入端空气密闭功能的结构和设计，和与现有炉排炉锅炉或链条炉排锅炉基本相同或相似的煤料输送设备结构和功能，以及与气化剂发生与布气系统(1)相结合而构成从煤料炉排下方提供中高温乏氧气化剂的空间结构和功能。煤料要求为不粘或弱粘性煤块和煤粒；气化剂发生与布气系统(1)产生并传输温度和组分比例等可根据煤质、锅炉系统负荷和运行工艺要求而有效控制的中高温乏氧气化剂。在压力差的作用下，中高温乏氧气化剂经气化剂发生与布气系统(1)传输和布气与煤料直接充分接触而产生气化反应，实现煤料的清洁和高效气化。
煤料在中高温乏氧气化剂作用下持续气化所产生的热煤气，在煤气空间(3)汇集、缓冲和稳定，经煤气栅与布气系统(4)进入燃烧空间(5)，与鼓风与布气系统 ((6)；一次风布气系统(6.1)，二次风布气系统(6.2))鼓入的空气混合燃烧并释放热能，产生高温尾气；其经热交换系统产生蒸汽，经净化处理后排放。
气化剂发生与布气系统(1)中产生温度、流量和组分比例等可根据煤质、锅炉系统负荷和运行工艺要求而有效控制的中高温乏氧气化剂的主要组分为二氧化碳 (CO2)、水(H2O)和氮气(N2)。
密闭煤料输送与布煤系统(2)有效实现将适量的煤料在与外部空气隔绝的条件下以间歇或连续方式输送进入煤气化-燃气锅炉的炉膛，与气化剂发生与布气系统 (1)产生和输入的中高温乏氧气化剂直接接触而发生煤气化反应，产生热煤气。
煤料气化后产生的灰渣，在灰渣空间(7)汇集，并在与空气隔绝的条件下经密闭出渣系统(8)有效排出煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统。
上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统中采用与现有链条炉排锅炉或炉排炉锅炉技术设备装置和技术系统相同或相似的实施方法，以及煤气化和气体燃料燃烧技术领域的专业工程技术人员可以有效实施的技术和方法，具体技术内容、细节、步骤和方法在此不再详述。
实施方式2：
密闭煤料输送与布煤系统(2)，所述密闭煤料输送与布煤系统包括：具有在煤料输入端起到隔绝空气功能的密闭结构，和与现有循环流化床锅炉基本相同或相似功能的煤料输送和动态流化设备。气化剂发生与布气系统(1)利用内部或外部能源产生温度、流量和组分比例等可有效控制的中高温乏氧气化剂。煤料在来自位于流化床底部气化剂发生与布气系统(1)的中高温乏氧气化剂的气体动力作用下进入煤气空间(3)，呈现和维持动态流化状态，同时与气化剂充分混合并发生煤气化反应进而产生热煤气，实现煤料的高效气化。这种煤气化-燃气锅炉和煤炭能源利用系统适用煤种和煤质范围广，可以是粘性、弱粘性和不粘煤；低、中、高热值煤；煤料粒度可以是煤粉、煤粒或小煤块。
煤料在中高温乏氧气化剂作用下持续气化所产生的热煤气，在煤气空间(3)汇集、缓冲和稳定，经煤气栅与布气系统(4)进入燃烧空间(5)，并与鼓风与布气系统((6)；一次风布气系统(6.1)，二次风布气系统(6.2))鼓入的空气混合燃烧并释放热能，产生高温尾气；其经热交换系统产生蒸汽，经净化处理后排放。
气化剂发生与布气系统(1)中产生温度、流量和组分比例等可根据煤质、锅炉系统负荷和运行工艺要求而有效控制的中高温乏氧气化剂的主要组分为二氧化碳 (CO2)、水(H2O)和氮气(N2，取决于氧化剂中氮气比例)。
密闭煤料输送与布煤系统(2)有效实现将适量的煤料在与外部空气隔绝的条件下以间歇或连续方式输送进入煤气化-燃气锅炉的炉膛，煤料与由气化剂发生与布气系统(1)产生的中高温乏氧气化剂直接接触且充分混合，并形成稳定的动态流化状态，发生高效的煤气化反应，产生热煤气。
煤料气化后产生的灰渣，在灰渣空间(7)汇集，并在与空气隔绝的条件下经密闭出渣系统(8)有效排出煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统。
上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统中采用与现有循环流化床锅炉技术设备装置和技术系统相同或相似的实施方法，以及煤气化和气体燃料燃烧技术领域的专业工程技术人员可以有效实施的技术和方法，具体技术内容、细节、步骤和方法在此不再详述。
实施方式3：
密闭煤料输送与布煤系统(2)，所述密闭煤料输送与布煤系统包括：具有在煤料输入端起到隔绝空气功能的密闭结构，和拥有与现有煤粉锅炉中基本相同或相似功能的煤粉烧嘴。气化剂发生与布气系统(1)利用内部或外部能源产生温度、流量和组分比例等可有效控制的中高温乏氧气化剂。煤料(煤粉)与来自于气化剂发生与布气系统(1)的中高温乏氧气化剂在混合管段内充分混合，并在其气体动力作用下经煤粉烧嘴喷出到煤气空间(3)；同时与从烧嘴及周围喷出的一次、二次乃至多次中高温乏氧气化剂充分混合，发生高效煤气化反应，产生热煤气。这种煤气化- 燃气锅炉和煤炭能源利用系统适用煤种和煤质范围广，可以是弱粘性和不粘煤；低、中、高热值煤；煤料物态为煤粉。
煤粉在中高温乏氧气化剂作用下迅速气化产生热煤气，在煤气空间(3)汇集、缓冲和稳定，经煤气栅与布气系统(4)进入燃烧空间(5)，并与鼓风与布气系统((6)；一次风布气系统(6.1)，二次风布气系统(6.2))鼓入的空气混合并燃烧和释放热能，产生高温尾气；其经热交换系统产生蒸汽，经净化处理后排放。
气化剂发生与布气系统(1)中产生温度、流量和组分比例等可根据煤质、锅炉系统负荷和运行工艺要求而有效控制的中高温乏氧气化剂的主要组分为二氧化碳 (CO2)、水(H2O)和氮气(N2，取决于氧化剂中氮气比例)。
密闭煤料输送与布煤系统(2)有效实现将煤粉在与外部空气隔绝的条件下与气化剂发生与布气系统(1)产生的中高温乏氧气化剂预混合，经煤粉烧嘴喷出，并与同时喷出的一次、二次乃至多次中高温乏氧气化剂混合，发生高效的煤气化反应。
煤料气化后产生的灰渣，在灰渣空间(7)汇集，并在与空气隔绝的条件下经密闭出渣系统(8)有效排出煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统。
上述煤气化-燃气锅炉与煤炭能源利用系统中采用与现有煤粉锅炉技术设备装置和技术系统相同或相似的实施方法，以及煤气化和气体燃料燃烧技术领域的专业工程技术人员可以有效实施的技术和方法，具体技术内容、细节、步骤和方法在此不再详述。
另外，上述各煤气化和能源利用系统与煤气化和能源利用方法中的中高温乏氧气化剂发生装置和方法在现有燃烧技术领域中已有应用，可利用产生中高温乏氧烟气的现有技术和设备，该领域的专业工程技术人员可以有效实施，本发明不再详述。
本发明具有以下优点：
1)本发明采用主要组分为二氧化碳、水(水蒸汽)和氮气的中高温乏氧气化剂，使煤料在高温环境下完成清洁高效煤气化，产生并直接燃烧利用热煤气：热煤气的直接燃烧利用显著提高系统的能源效率和热能利用率；
2)热煤气经煤气空间和煤气栅进入燃烧空间，并在一次风和二次风的作用下完成低过量空气系数情况下的气体燃料充分燃烧，高效释放热能，且降低高温尾气排放量；显著提高系统热能利用率，和降低尾气污染减排处理量；
3)由于本发明采用利用内部或外部能源产生可有效控制温度和组分比例等的中高温乏氧气化剂的煤气化方法产生热煤气，并直接完成其在炉膛内的高效燃烧；实现煤炭所含化学能的高效转换和释放，显著提高煤炭气化效率和能源利用效率，并有效提高煤气化温度和降低污染物的产生和排放；
4)本发明通过有效控制中高温乏氧气化剂的温度、流量和组分比例等参数，以及对相应燃烧空气送风的控制，可以有效对煤气化-燃气锅炉系统运行状态和过程进行稳定调节和优化控制，实现煤炭能源的清洁高效利用；
5)本发明利用中高温乏氧气化剂直接气化煤料的技术方法适用于多煤种和不同煤质煤炭的高效气化和能源利用，特别是以利用褐煤和煤矸石等低热值煤炭资源的清洁高效利用；
6)本发明由于其独特的煤气化和热煤气燃烧利用技术和方法，其鼓风量和风速均低于相应燃煤锅炉系统，如循环流化床锅炉系统，其飞灰和颗粒物排放量明显低于同等规模的现有燃煤锅炉系统，降低颗粒物减排负担和成本；
7)本发明所述煤气化-燃气锅炉系统和煤炭能源清洁利用技术不受应用规模限制，可以有效应用于从中型到大型和超大型热能锅炉系统和热能发电系统，实现大规模煤炭能源清洁高效利用；
8)现有燃煤锅炉系统通过技术改造，可升级为本发明的煤气化-燃气锅炉系统和能源利用系统，有效降低现有燃煤锅炉系统节能减排技术改造成本。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
参考文献：(如专利/论文/标准)
1.循环流化床锅炉技术1000问：中国电力出版社，2016-06-01
2.煤粉工业锅炉技术得到有效推广应用.凤凰网，2014-02-18。
