一种煤干馏、工业制氧与燃煤火电锅炉耦合工艺系统
技术领域：
本实用新型属于燃煤火力发电领域，具体涉及一种煤干馏、工业制氧与燃煤火电锅炉耦合工艺系统。
背景技术：
第一、火电行业经过多年高速发展，社会需求对火电行业产能趋于饱和，同时，可再生能源(风电、太阳能电等)的快速发展，火力发电产能被社会需求及新能源消纳两个方面挤压。燃煤火电企业面临强大市场压力，燃煤成本逐年增大，外部环保压力大，又面临自身如何增收的问题。其中，节能环保压力主要有：如何降低排放，保护生态环境；如何降低能耗，提高发电效益；如何提升机组调峰能力，消纳可再生能源等。
第二、我国资源特点为“富煤、贫油、少气”，随着我国近年以来经济结构的转型以及环境问题的日益突出，在能源消费结构中，煤炭占比会持续下降，总量却会不断增加。在今后相当长的一段时间内，煤炭仍是我国的主体能源。但环保压力等因素将对煤炭的利用，尤其是低阶煤的利用提出越来越高的要求。煤炭的清洁高效利用，将是制约煤化工发展的主要因素。
第三、目前成熟的富氧燃烧技术，在火电锅炉上已取得了成功应用，能够实现火电锅炉的节油、调峰、降氮、降低煤耗等，但需要使用燃油或燃气等。
基于目前我国能源结构特点、各工业的应用要求、以及火电行业的紧张形势，燃煤火力发电行业急需一项综合性技术，充分利用工业资源，实现煤化电一体的综合应用，在实现节能减排的基础上，缓解火力行业压力，拓展电厂经营领域，提高火电行业整体效益。
实用新型内容：
基于上述现状，本实用新型提出一种煤干馏、工业制氧与燃煤火电锅炉耦合工艺系统，将干馏煤气与制氧引入富氧燃烧技术中，在完善富氧燃烧技术的基础上，实现煤炭的清洁高效利用，实现火电行业节能减排的要求，同时又减少电厂发电成本，符合国家可持续发展战略。
一种煤干馏、工业制氧与燃煤火电锅炉耦合工艺系统，该工艺系统包括了制氧系统、煤干馏系统、燃煤火电锅炉，其特征在于：该工艺系统还包括了富氧燃烧系统、锅炉烟气升温装置、废物处理装置，其中制氧系统制取的氧气、煤干馏系统制取的干馏煤气通过管道输送到富氧燃烧系统、锅炉烟气升温装置，煤干馏系统的废水、废气进入废物处理装置通入燃煤火电锅炉。
采用上述方法，使用干馏煤气和氧气作为富氧燃烧的辅助能源，无需消耗燃油或天然气，实现火电锅炉节能减排运行。通过煤干馏产生煤气，通过吸附式制氧(或深冷空分制氧)产生氧气，将煤气与氧气在富氧低氮燃烧器内预混燃烧，分级点燃整个一次风煤粉流，使一次风煤粉流以提前着火的方式进入炉膛放热燃烧，实现机组≤30％额定负荷深度调峰运行；通过“双抑制双还原”方式，降低锅炉氮氧化物排放；通过富氧燃烧的方式将煤气引入锅炉燃烧替代燃煤燃烧，降低发电标煤耗，减少了燃煤锅炉的整体碳排放；通过“以煤代油，以氧助燃”方式，实现节约锅炉燃油；通过投运锅炉上层富氧低氮燃烧器，抬高火焰中心，以及投运锅炉烟气升温装置，提高SCR入口烟温 (≥320℃)，保证SCR安全、高效的投运；同时，煤干馏系统产生的废水、废气通过废物处理装置通入燃煤火电锅炉炉膛内，最后通过燃煤火电锅炉的节能环保装置处理，无污染物排放。从而实现了煤化电的耦合。
更进一步的技术方案是，富氧燃烧系统安装在燃煤火电锅炉的一次风粉喷口处。
更进一步的技术方案是，锅炉烟气升温装置安装在燃煤火电锅炉脱硝系统入口上游。
采用上述方法，制氧系统制取氧气，煤干馏系统制取干馏煤气，然后将氧气和干馏煤气通过管道输送到富氧燃烧系统和锅炉烟气升温装置。富氧燃烧系统安装在燃煤火电锅炉的一次风粉喷口处，在富氧燃烧系统中将氧气、干馏煤气、一次风粉整体或局部预混燃烧，使一次风煤粉着火后进入燃煤火电锅炉炉膛内开始放热，从而进行燃煤火电锅炉节油、调峰、降氮、降低煤耗等；锅炉烟气升温装置安装在燃煤火电锅炉脱硝系统入口上游，在锅炉烟气升温装置中将氧气、干馏煤气整体或局部预混燃烧产生热量加热烟气，使烟气温度满足脱硝装置投运要求。
更进一步的技术方案是，煤干馏系统原料煤是粉煤或颗粒煤或颗粒粉煤。
采用上述方法，(1)当原料煤为粉煤时，通过特殊的粘合剂将原料粉煤制作为型煤，通过煤干馏系统产出洁净型炭，对外销售；(2) 当原料煤为颗粒煤时，通过煤干馏系统产出兰炭，对外销售或者充分应用燃煤火电锅炉的蒸汽资源将兰炭制作为活性炭对外销售；(3)当原料煤为颗粒粉煤时，通过筛选装置分离出颗粒煤和粉煤，应用粉煤时按(1),应用颗粒煤时按(2)。煤干馏系统制取的焦油可对外销售。
在此基础上，以富氧燃烧节能减排综合技术为基础，科学、高效地引入煤干馏与制氧技术等工业装置，使用干馏煤气作为辅助燃料、利用空气生产氧气参与富氧燃烧节能减排，使氧气与干馏煤气成为燃煤火电或不可缺的“生产资料”，提高燃烧效率，杜绝燃油或天然气的使用，极大的降低富氧燃烧节能减排综合技术运营成本。干馏煤气与“制氧”工业装置产生的附属产品(洁净型炭、兰炭、工业气体) 可为电厂增效，并将干馏煤气装置整体环保纳入燃煤机组，正真意义上做到了“前化工、后电厂”的工业模式。从而，即实现了电厂节能减排的目的，又形成了以“富氧燃烧节能减排”为中心而产生的“兰炭、洁净型炭产业”“制氧产业”多元化经营模式。实现了人与自然的和谐共存，达到了“循环减排，循环经济”目的，为加快建设资源节约型、环境友好型社会贡献力量。
附图说明
图1是本实用新型的实施案例工艺系统流程图
具体实施方式
下面结合实施案例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种煤干馏、工业制氧与燃煤火电锅炉耦合工艺系统，该工艺系统包括了制氧系统、煤干馏系统、燃煤火电锅炉，其特征在于：该工艺系统还包括了富氧燃烧系统、锅炉烟气升温装置、废物处理装置，其中制氧系统制取的氧气、煤干馏系统制取的干馏煤气通过管道输送到富氧燃烧系统、锅炉烟气升温装置，煤干馏系统的废水、废气进入废物处理装置通入燃煤火电锅炉。
由此，使用干馏煤气和氧气作为富氧燃烧的辅助能源，无需消耗燃油或天然气，实现火电锅炉节能减排运行。通过煤干馏产生煤气，通过吸附式制氧(或深冷空分制氧)产生氧气，将煤气与氧气在富氧低氮燃烧器内预混燃烧，分级点燃整个一次风煤粉流，使一次风煤粉流以提前着火的方式进入炉膛放热燃烧，实现机组≤30％额定负荷深度调峰运行；通过“双抑制双还原”方式，降低锅炉氮氧化物排放；通过富氧燃烧的方式将煤气引入锅炉燃烧替代燃煤燃烧，降低发电标煤耗，减少了燃煤锅炉的整体碳排放；通过“以煤代油，以氧助燃”方式，实现节约锅炉燃油；通过投运锅炉上层富氧低氮燃烧器，抬高火焰中心，以及投运锅炉烟气升温装置，提高SCR入口烟温(≥320℃)，保证SCR安全、高效的投运；同时，煤干馏系统产生的废水、废气通过废物处理装置通入燃煤火电锅炉炉膛内，最后通过燃煤火电锅炉的节能环保装置处理，无污染物排放。从而实现了煤化电的耦合。
富氧燃烧系统安装在燃煤火电锅炉的一次风粉喷口处，锅炉烟气升温装置安装在燃煤火电锅炉脱硝系统入口上游。
由此，制氧系统制取氧气，煤干馏系统制取干馏煤气，然后将氧气和干馏煤气通过管道输送到富氧燃烧系统和锅炉烟气升温装置。富氧燃烧系统安装在燃煤火电锅炉的一次风粉喷口处，在富氧燃烧系统中将氧气、干馏煤气、一次风粉整体或局部预混燃烧，使一次风煤粉着火后进入燃煤火电锅炉炉膛内开始放热，从而进行燃煤火电锅炉节油、调峰、降氮、降低煤耗等；锅炉烟气升温装置安装在燃煤火电锅炉脱硝系统入口上游，在锅炉烟气升温装置中将氧气、干馏煤气整体或局部预混燃烧产生热量加热烟气，使烟气温度满足脱硝装置投运要求。
煤干馏系统原料煤是粉煤或颗粒煤或颗粒粉煤。
由此，(1)当原料煤为粉煤时，通过特殊的粘合剂将原料粉煤制作为型煤，通过煤干馏系统产出洁净型炭，对外销售；(2)当原料煤为颗粒煤时，通过煤干馏系统产出兰炭，对外销售或者充分应用燃煤火电锅炉的蒸汽资源将兰炭制作为活性炭对外销售；(3)当原料煤为颗粒粉煤时，通过筛选装置分离出颗粒煤和粉煤，应用粉煤时按(1), 应用颗粒煤时按(2)。煤干馏系统制取的焦油可对外销售。
在此基础上，以富氧燃烧节能减排综合技术为基础，科学、高效地引入煤干馏与制氧技术等工业装置，使用干馏煤气作为辅助燃料、利用空气生产氧气参与富氧燃烧节能减排，使氧气与干馏煤气成为燃煤火电或不可缺的“生产资料”，提高燃烧效率，杜绝燃油或天然气的使用，极大的降低富氧燃烧节能减排综合技术运营成本。干馏煤气与“制氧”工业装置产生的附属产品(洁净型炭、兰炭、工业气体) 可为电厂增效，并将干馏煤气装置整体环保纳入燃煤机组，正真意义上做到了“前化工、后电厂”的工业模式。从而，即实现了电厂节能减排的目的，又形成了以“富氧燃烧节能减排”为中心而产生的“兰炭、洁净型炭产业”“制氧产业”多元化经营模式。实现了人与自然的和谐共存，达到了“循环减排，循环经济”目的，为加快建设资源节约型、环境友好型社会贡献力量。
除了本实施列明的这种方法，其他类似方式工艺亦在本申请保护范围内。
