[实用新型]一种煤干馏、工业制氧与燃煤火电锅炉耦合工艺系统

说明书

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、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。

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。