CN110330992A - 火电站干馏煤系统及方法、煤产品以及锅炉负荷调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火电站干馏煤系统、火电站干馏煤的方法以及煤产品。所述火电站干馏煤系统包括：火电站锅炉，所述火电站锅炉能够产生锅炉烟气；干馏热解装置，所述干馏热解装置内具有待干馏煤，所述干馏热解装置能够通过所述锅炉烟气对所述待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物。本申请的火电站干馏煤系统将火电站与煤干馏有机的结合在一起，利用电站锅炉烟气干馏煤的系统和方法，利用火电厂锅炉烟气作为干馏煤的热源，从而降低干馏热解装置的整体能耗，将煤炭热解为焦炭、煤气、焦油等煤化工产品。这样，即降低了干馏热解装置的整体能耗，也利用了电站锅炉烟气的余热。

Description

火电站干馏煤系统及方法、煤产品以及锅炉负荷调节方法

技术领域

本发明涉及火电站技术领域，特别涉及一种火电站干馏煤系统、火电站干馏煤的方法以及煤产品、锅炉负荷调峰方法。

背景技术

研究发现，低变质煤炭中赋存着较高的油气资源。因此煤炭热解技术能够提高低变质煤炭的利用效率，并且热解产物煤焦油和热解煤气能够作为石油和天然气的补充。

目前的大型煤热解工艺中，存在大量的能源消耗及污染物排放，煤的热解过程中需要消耗煤自身或补燃气体的大量热值，烟气、废水等污染物处理成本高昂。

另外，目前随着可再生能源发电比例的上升，越来越多的火电站面临长时间的低负荷调峰运行状态，现有的电站锅炉很难进行稳定的高经济性的低负荷运行。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

如果能够利用火电厂内电站锅炉的高温烟气作为煤干馏热解工艺的热源，则可以节省大量用于补热燃烧的煤气或燃气，煤干馏热解工艺中产生的废气、废水、废渣处理设施，就可极大降低煤热解工艺的生产成本。

本发明目的之一在于提供一种能够降低煤热解能量消耗以及提高火电站锅炉低负荷运行经济性的火电站干馏煤系统、火电站干馏煤方法。

本发明的又一目的在于提供一种能够降低火电站中污染物处理成本的火电站干馏煤系统、火电站干馏煤方法。

本发明的再一目的在于提供利用上述的火电站干馏煤系统和/或火电站干馏煤方法制得的煤产品、以及应用了上述火电站干馏煤系统和/或方法的锅炉负荷调节方法。

为实现上述目的，本发明提供下述的实施方式。

(1)一种火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统包括：

一个或多个火电站锅炉，各所述火电站锅炉能够产生锅炉烟气；

干馏热解装置，所述干馏热解装置内具有待干馏煤，所述干馏热解装置通过所述锅炉烟气对所述待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物、焦炭以及焦油中的任意一种。

(2)如上述(1)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，包括：

煤预处理装置，与所述干馏热解装置的进煤口连通，对来自煤供给装置的原料煤进行预处理使之成为所述待干馏煤；

经所述预处理的所述待干馏煤经由所述进煤口而被供给至所述干馏热解装置。

(3)如上述(2)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，

所述煤预处理装置包括筛选单元、粉碎单元、制粉单元、塑型型化单元、干燥单元、温湿度调节单元中的一种或多种，其中，

所述筛选单元对所述原料煤进行筛选；

所述粉碎单元对所述筛选单元筛选出的所述原料煤进行粉碎；

所述制粉单元将经所述粉碎单元粉碎的原料煤制成煤粉；

所述塑型型化单元接收焦油渣，并通过所述焦油渣、熔融剂、固硫剂对所述煤粉进行塑型型化而形成具有规定形状的所述待干馏煤；

所述干燥单元对经塑型型化而具有所述规定形状的所述待干馏煤进行干燥；

所述温湿度调节单元对所述待干馏煤的温湿度进行调节。

(4)如上述(1)至(3)中任一项所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，进一步包括：

煤气焦油净化分离装置，与所述干馏热解装置的出气口连通，在所述干馏热解装置中产生的煤气混合物通过所述出气口而进入所述煤气焦油净化分离装置。

(5)如上述(4)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述煤气焦油净化分离装置包括：

油气分离装置，将经冷凝的煤气混合物进行油气分离，从而获得焦油混合物；

静电捕油装置，对在所述油气分离装置进行了油气分离的煤气混合物进一步去除焦油，从而获得洗净的煤气；

沉淀池，接收所述焦油混合物，并使所述焦油混合物分离成轻油、水、焦油以及焦油渣；

抽取分离装置，分别获取所述轻油、水、焦油以及焦油渣。

(6)如上述(1)至(3)中任一项所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述干馏热解装置进一步包括出炭口；

经所述出炭口输送出的焦炭产物包括粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉中的一种或多种；

当所述待干馏煤是经塑型型化单元处理而具有规定形状时，所述出炭口至少包括所述型炭。

(7)如上述(5)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统进一步包括：

煤气存储装置，收集并储存所述洗净的煤气；

轻油存储装置，存储所述轻油；

水箱，存储所述水；

焦油存储装置，存储所述焦油；

焦油渣存储装置，存储所述焦油渣。

(8)如上述(5)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统进一步包括：

补热燃烧室，所述补热燃烧室的输入端与所述煤气焦油净化分离装置连通，所述补热燃烧室的输出端与所述干馏热解装置连通，所述补热燃烧室接收由所述煤气焦油净化分离装置产生的所述洗净的煤气并使之燃烧，并将燃烧而产生的烟气作为补热烟气输送给所述干馏热解装置。

(9)如上述(1)至(8)中任一项所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，

所述火电站干馏煤系统进一步包括火电站锅炉烟气处理装置，

所述火电站锅炉烟气处理装置与所述干馏热解装置的用于排放废气的废气排出口连通，自所述废气排出口排出的干馏热解过程中产生的废气由所述火电站锅炉烟气处理装置进行无害化处理。

(10)如上述(4)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，

所述火电站锅炉包括锅炉烟道，所述锅炉烟道分别与所述煤气焦油净化分离装置以及所述干馏热解装置连通，所述干馏热解装置以及所述煤气焦油净化分离装置所产生的废水被输送至所述锅炉烟道，所述锅炉烟道用于蒸发所述废水。

(11)如上述(1)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述干馏热解装置为外热式干馏炉或内热式干馏炉。所述外热式干馏炉是指加热工质与煤不发生接触，即间隔式换热；所述内热式干馏炉是指加热工质与煤接触换热。

(12)如上述(1)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统进一步包括：

烟气管道，所述烟气管道一端与所述火电站锅炉连通，另一端与所述干馏热解装置连通，将所述火电站锅炉产生的所述锅炉烟气传递给所述干馏热解装置。

(13)如上述(12)所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站锅炉包括锅炉过热器区域、锅炉再热器区域以及省煤器区域；

所述烟气管道与所述锅炉过热器区域、所述锅炉再热器区域以及所述省煤器区域中的一个或多个连通。

(14)如上述(1)至(3)中所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述干馏热解装置设置在各所述火电站锅炉的顶部。

(15)一种火电站干馏煤的方法，其特征在于，所述火电站干馏煤的方法包括：

在干馏热解装置内放入待干馏煤；

将火电站锅炉工作时产生的锅炉烟气引入至干馏热解装置；

所述干馏热解装置通过所述锅炉烟气对其内的待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物。

(16)一种火电站干馏煤方法，其特征在于，包括下述步骤：

根据火电站锅炉类型和锅炉炉膛及烟道内烟气温度的分布情况设定抽取烟气的抽气点，或安装干馏热解装置；

根据火电站锅炉供煤的煤种及其形态，利用煤预处理装置对原料煤进行预处理，将预处理而形成的待干馏煤送入所述干馏热解装置进行干馏热解；

抽取预定温度和预定流量的来自火电站锅炉的高温烟气，将其引入所述干馏热解装置，对所述预处理后的所述待干馏煤进行干馏热解，生产包括粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉的焦炭产品中的至少任意一种；

进行干馏热解时产生的高温焦煤气被送入煤气焦油净化分离装置，利用干燥煤时蒸发出的凝结水冲洗冷却所述高温焦煤气，由此获得的洗净的煤气被用作火电站锅炉的燃料或输送给储气罐或煤气管道；经所述冲洗而获得的焦油和水的混合物进入沉淀池，依靠重力分离成最上面到最下面的轻油层、水层、焦油层和底部的焦油渣；

对沉淀池的多层物质进行抽取分离，其中的轻油和焦油被送入储油罐，其中的水经过水泵被送至煤气焦油净化分离装置内重新用于冷却所述高温焦煤气，底部焦油渣抽出后被用作煤型化的粘合剂；

根据烟气温度和流量情况，在热量不足时，利用所述干馏热解装置所产生的净化的煤气送入补热燃烧室燃烧，产生的高温烟气送入干馏热解装置进行补热；

干馏热解装置产生的烟气、煤气或电站锅炉烟气放热后的废气排入火电站锅炉，利用火电站锅炉烟气处理装置进行无害化处理；

煤或型煤干燥产生的水、冲洗冷却循环利用的冷却水浓缩后的高浓度废水被送入火电站锅炉烟道进行蒸发处理。

(17)一种煤产品，其特征在于，

所述煤产品为采用上述(1)至(14)中任一项所述的火电站干馏煤系统所产生的煤干馏产品；

所述煤干馏产品包括煤气混合物、粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉、焦油以及焦油渣、洗净的煤气中的至少一种。

(18)一种应用上述(15)或(16)所述的火电站干馏煤方法的锅炉负荷调节方法，该方法能够与所述火电站的发电量相适应地调节所述火电站锅炉的负荷，其中，

利用从所述火电站锅炉抽取的高温锅炉烟气进行干馏煤，所述火电站与锅炉的水蒸汽蒸发量的减少相应地降低锅炉负荷，并相应地减少汽轮机发电机的发电量，从而响应电网对火电站调峰的发电量要求。

发明效果

(1)充分利用火电厂电站锅炉烟气作为煤干馏热解装置的热源，高效利用了烟气余热，降低热解炉能耗。

(2)直接利用火电厂磨煤机及制粉系统生产的煤粉，对煤粉直接干馏热解制煤气和炭粉，节省了煤制粉系统的投资。

(3)干馏热解装置或煤气净化分离装置分离的废气直接排入火电厂锅炉，利用锅炉烟气处理系统处理热解气化废气，减少热解炉废气烟气处理费用。

(4)煤热解过程中产生的其他废水、废渣，均利用火电厂现有处理设施进行处理，降低了项目的初投资。

附图说明

图1是本发明火电站干馏煤系统的系统示意图。

图2是本发明实施例1的火电站干馏煤系统的系统示意图。

图3是本发明实施例2的火电站干馏煤系统的局部示意图。

图4是本发明实施例3的火电站干馏煤系统的系统示意图。

附图标记：

1-火电站锅炉；2-干馏热解装置；3-煤源；4-制煤系统；5-煤筛选装置；7-塑型型化单元；8-温湿度调节单元；9-油气分离装置；10-煤气分离装置；11-静电抽油装置；12-沉淀池；13-补热燃烧室；15-焦油提纯装置。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，对相同结构或功能的部件标注相同的附图标记，并省略其重复说明。所描述的实施例仅是对本发明构思的例示，并不对本发明的范围构成限制。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

实施例1

图1是根据本申请第一实施例的火电站干馏煤系统的系统示意图。如图1所示，火电站干馏煤系统主要包括火电站锅炉1和干馏热解装置2。火电站锅炉能够产生锅炉烟气；干馏热解装置2内具有待干馏煤，干馏热解装置2能够通过抽取来的锅炉烟气对待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物、洁净型炭、焦油中的至少任意一种。

本申请的火电站干馏煤系统将火电站与煤干馏加工结合在一起，利用火电厂锅炉烟气作为干馏煤的热源，从而降低干馏热解装置的整体能耗，经干馏的煤炭被热解为洁净型炭、煤气、焦油等煤化工产品，被继续用作火电站的消耗燃料。这样，即降低了干馏热解装置的整体能耗，也降低了火电站的整体消耗。

在本实施例中，火电站锅炉1利用煤进行加热，并在加热过程中能够产生锅炉烟气。在一个实施例中，火电站锅炉加热后的烟气传递给汽轮机，汽轮机将热能转换成机械能并提供给发电机，发电机通过该机械能工作。

在一个备选实施例中，干馏热解装置设有进煤口，该进煤口设置有进煤阀，进煤阀能够封闭或者打开该进煤口。当进煤阀打开进煤口时，经过煤预处理装置进行预处理的待干馏煤能够进入干馏热解装置。另一方面，来自火电站锅炉的高温烟气也被引导至该干馏热解装置中，用于使布置在该干馏热解装置中的待干馏煤热解干馏。

可以理解的是，该进煤阀可以为电磁阀，可以使使用者远程控制，当进煤阀封闭时，可以关闭煤预处理装置中的待干馏煤进入干馏热解装置的通道。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括煤源3，煤源3用于为干馏热解装置2以及火电站锅炉1提供煤。

在本实施例中，煤源3所提供的煤包括型煤。当然，其产物也包括型炭。详细后述。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括制煤系统4，制煤系统的输入端与煤源3连通，制煤系统4的输出端与火电站锅炉1连通，制煤系统4用于将煤源3所提供的煤粉碎磨制成煤粉，用于火电站煤粉锅炉1使用。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括煤筛选装置5，煤筛选装置5的输入端与煤源3连通，煤筛选装置5包括制煤系统输出端以及干馏热解输出端，制煤系统输出端与制煤系统连通，干馏热解输出端与干馏热解装置连通，煤筛选装置5用于对煤源提供的煤进行筛选，筛选过程中产生的煤面等低质煤作为干馏用煤提供给干馏热解装置。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括煤预处理装置(未图示)，煤预处理装置与进煤口连通，煤预处理装置用于对从煤筛选装置5输送来的块煤、煤面或制煤系统生产的煤粉进行预处理，而后将经预处理的塑型后的型煤输通过进煤口传递给干馏热解装置。

具体而言，煤预处理装置包括粉碎单元、制粉单元、塑型型化单元7、干燥单元、温湿度调节单元8中的一种或多种。其中，温湿度调节单元用于调节经过其的待干馏煤的温湿度；粉碎单元用于对经过其的待干馏煤进行粉碎；制粉单元用于对经过其的待干馏煤进行制粉；塑型型化单元用于接收焦油渣，并通过焦油渣、熔融剂、固硫剂对待干馏煤进行塑型型化；干燥单元用于对经过其的待干馏煤进行干燥。优选待预处理的煤依次经过上述各预处理单元。

经过粉碎单元、温湿度调节单元、制粉单元、塑型型化单元、干燥单元中的一种或多种处理后的型煤能够进入干馏热解装置。

在本实施例中，干馏热解装置进一步包括出气口。火电站干馏煤系统进一步包括：煤气焦油净化分离装置，煤气焦油净化分离装置与出气口连通；其中，干馏热解装置所产生的煤气混合物通过出气口进入至煤气焦油净化分离装置；煤气焦油净化分离装置用于处理煤气混合物，从而获得煤气、焦油、轻油、水以及焦油渣中的一种或者多种产物。

在本实施例中，干馏热解装置进一步包括固体产物出口。本实施例中，由于待干馏煤采用的是型煤，因此干馏热解装置生产的固体产物为清洁型炭。

作为待干馏煤，也可以根据需要准备其他形态的煤，例如低质煤的煤粉、碎煤块或者煤制较好的块煤，也可以准备多种形态混合的煤作为待干馏煤。可以理解的是，当待干馏煤是煤粉、煤块等时，干馏热解装置热解后的固体产物为粗焦、半焦、炭粉等焦炭产品中的至少一种。

在本实施例中，冷凝设备，温湿度调节单元与煤气焦油净化分离装置连接，用于为煤气焦油净化分离装置提供冷却水。

在本实施例中，煤气焦油净化分离装置包括油气分离装置9、煤气分离装置10、静电捕油装置11、沉淀池12以及抽取分离装置，油气分离装置9用于将经过冷凝设备冷凝的经过其的煤气混合物进行油气分离，从而获得焦油混合物；煤气分离装置10用于将经过其的煤气混合物进行煤气分离，从而形成带油煤气；静电捕油装置11用于去除待油煤气中的油，从而获得洗净的煤气；沉淀池12用于接收焦油混合物，从而将焦油混合物分离成轻油、水、焦油以及焦油渣；抽取分离装置用于分别获取轻油、水、焦油以及焦油渣。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括焦油提纯装置15，焦油提纯装置用于与抽取分离装置连通，用于将焦油提纯。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括煤气存储装置、轻油存储装置、水箱、焦油存储装置以及焦油渣存储装置，其中，煤气存储装置用于收集洗净的煤气；轻油存储装置用于存储轻油；水箱用于存储水；焦油存储装置用于存储焦油；焦油渣存储装置用于存储焦油渣。

在本实施例中，煤气焦油净化分离装置进一步包括水泵，水泵用于将抽取分离装置内的水泵送至煤气焦油净化分离装置，用于供煤气焦油净化分离装置使用。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括补热燃烧室13，补热燃烧室13的输入端与煤气焦油净化分离装置连通，补热燃烧室的输出端与干馏热解装置连通，补热燃烧室用于接收自煤气焦油净化分离装置产生的洗净的煤气并进行燃烧，并将燃烧后产生的补热烟气传递给干馏热解装置。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括风机，风机设置在补热燃烧室的输出端与干馏热解装置连通的管路中，用于将补热燃烧室产生的补热烟气传递给干馏热解装置。

在本实施例中，干馏热解装置进一步包括废气排出口；火电站干馏煤系统进一步包括火电站锅炉烟气处理装置；其中，火电站锅炉烟气处理装置与废气排出口连通，用于接收自废气排出口所排出的干馏热解装置在工作中产生的废气，并对废气进行无害化处理。

在本实施例中，废气排出口与塑型型化单元连通，废气首先进入塑型型化单元用于为塑型型化单元提供热能；塑型型化单元包括塑型型化单元废气出口，塑型型化单元废气出口与火电站锅炉烟气处理装置连通，用于接收自塑型型化单元废气出口所排出的废气，并对废气进行无害化处理。

在本实施例中，废气排出口与温湿度调节单元连通，废气首先进入温湿度调节单元用于为塑型型化单元提供热能；火电站干馏煤系统进一步包括除尘喷淋装置；温湿度调节单元包括温湿度调节单元废气出口，温湿度调节单元废气出口与除尘喷淋装置连通，除尘喷淋装置用于对温湿度调节单元废气出口排出的废气进行处理。

在本实施例中，废气排出口与焦油提纯装置连通，废气首先进入焦油提纯装置用于为焦油提纯装置提供热能；

在本实施例中，焦油提纯装置包括焦油提纯装置废气出口，焦油提纯装置废气出口与火电站锅炉烟气处理装置连通，火电站锅炉烟气处理装置用于对焦油提纯装置废气出口排出的废气进行处理。

在本实施例中，火电站锅炉包括锅炉烟道，锅炉烟道分别与煤气焦油净化分离装置以及干馏热解装置连通，干馏热解装置以及煤气焦油净化分离装置所产生的废水传送至锅炉烟道，锅炉烟道用于蒸发废水。

在本实施例中，干馏热解装置为外热式干馏炉或内热式干馏炉。这里，外热式干馏炉是指加热工质与煤不发生接触、即间隔式换热的干馏炉；内热式干馏炉是指加热工质与煤接触换热的干馏炉；本实施例中加热工质为电站锅炉高温烟气。

关于干馏炉的设置位置，参见图1以及图2，热解炉设置在电站锅炉附近，并通过管道与电站锅炉连接，用于接收电站锅炉的锅炉烟气。

在本实施例中，火电站干馏煤系统进一步包括：烟气管道，烟气管道一端与火电站锅炉连通，另一端与干馏热解装置连通，用于将锅炉烟气传递给干馏热解装置。

在本实施例中，火电站锅炉包括锅炉过热器区域、锅炉再热器区域以及省煤器区域；

烟气管道与锅炉过热器区域、锅炉再热器区域以及省煤器区域中的一个或多个连通。

在该实施例中，火电站锅炉的数量为两个。两个火电站锅炉均与干馏热解装置通过管道连通，可以根据需要，选择同时为干馏热解装置供热、也可以分别供热。

可以理解的是，可以在管道内设置切换阀或切换挡板，由使用者选择性地控制任意一个或者两个火电站锅炉为干馏热解装置供热。

实施例2

干馏热解装置的设置不限于电站锅炉附近，还可以设置在电站锅炉炉体上，例如炉顶。

参见图3，在该实施例中，干馏热解装置设置在电站锅炉的炉顶之上，电站锅炉工作时的炉膛辐射热量能够传递给热解炉。

可以理解的是，可以通过吊装的方式吊设在电站锅炉的炉顶上，也可以设置有支架，将干馏热解装置设置在电站锅炉的炉顶之上。

可以理解的是，吊装的干馏热解装置可以通过管道与电站锅炉连通，接收电站锅炉的烟气，还可以是不通过管道，直接让电站锅炉的烟气围绕在干馏热解装置周围进行换热，此时，可以增加一个封闭装置，该封闭装置与电站锅炉通过管道连通，干馏热解装置设置在该封闭装置内。

在图3所示的实施例中，一方面，干馏热解装置接收电站锅炉的烟气进行换热热解，一方面，还同时能够通过电站锅炉的炉膛辐射以及烟气对流的方式获得热量。

实施例3

此外，干馏热解装置也可以为多个，一些吊装在电站锅炉的炉顶上，一些设置在电站锅炉旁。在图4所示的实施例中，在电站锅炉的炉顶以及电站锅炉的附近均设置干馏热解装置。

当然，在干馏热解装置为多个的实施例中，可以是一个干馏热解装置配备一个电站锅炉，也可以是一个干馏热解装置配备多个电站锅炉，还可以是其他配备方式。

在本实施例中，锅炉烟气为600°至800°。

在本实施例中，煤预处理装置与抽取分离装置连通，用于接收抽取分离装置所获取的焦油渣。

实施例4

一种火电站干馏煤的方法

本申请还提供了一种火电站干馏煤的方法，火电站干馏煤的方法包括：

在干馏热解装置内放入待干馏煤；

将火电站锅炉工作时产生的锅炉烟气引入至干馏热解装置；

干馏热解装置通过锅炉烟气对其内的待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

通过煤源分别为干馏热解装置以及火电站锅炉提供煤。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

煤源提供给火电站锅炉提供煤之前，通过制煤系统将煤源提供的煤制成用于为火电站锅炉提供的成品燃烧煤。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：煤源通过煤筛选装置分别为干馏热解装置以及火电站锅炉提供煤，其中，煤筛选装置用于将煤源提供的煤进行筛选，将煤源提供的煤分成制煤系统用煤以及干馏用煤，并将制煤系统用煤提供给制煤系统，将干馏用煤提供给干馏热解装置。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

在干馏热解装置内放入待干馏煤之前，通过煤预处理装置对待干馏煤进行预处理，并将经过预处理的待干馏煤传递给干馏热解装置。

在本实施例中，通过煤预处理装置对待干馏煤进行预处理包括：

对带干馏煤进行筛选、粉碎、制粉、温湿度调节、塑型型化、干燥中的一种或多种，通过煤预处理装置处理后所获得的待干馏煤的煤形态为煤粉、煤块、型煤中的一种或多种。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

通过煤气焦油净化分离装置对煤气混合物进行处理，从而获得粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉中的一种或多种产物。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

通过煤气焦油净化分离装置对煤气混合物进行处理，进一步获得清洗净的煤气、油、水、焦油以及焦油渣中的一种或者多种产物。

在本实施例中，在煤气焦油净化分离装置对煤气混合物进行处理中，通过温湿度调节单元对煤气焦油净化分离装置处理的煤气混合物进行降温。

在本实施例中，煤气焦油净化分离装置对煤气混合物进行处理包括：

通过油气分离装置用于将经过冷凝设备冷凝的经过其的煤气混合物进行油气分离，从而获得焦油混合物；

通过煤气分离装置用于将经过其的煤气混合物进行煤气分离，从而形成带油煤气；

通过静电捕油装置用于去除待油煤气中的油，从而获得洗净的煤气；

通过沉淀池用于接收焦油混合物，从而将焦油混合物分离成轻油、水、焦油以及焦油渣；

通过抽取分离装置用于分别获取轻油、水、焦油以及焦油渣。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

将通过煤气焦油净化分离装置对煤气混合物进行处理获得的水通过水泵供给至煤气焦油净化分离装置，用于供煤气焦油净化分离装置使用。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

通过焦油提纯装置对通过煤气焦油净化分离装置对煤气混合物进行处理获得的焦油提纯。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

将煤气焦油净化分离装置产生的洗净的煤气传递给补热燃烧室并进行燃烧，并将燃烧后产生的补热烟气传递给干馏热解装置。

在本实施例中，将燃烧后产生的补热烟气传递给干馏热解装置包括：

通过风机将燃烧后产生的补热烟气传递给干馏热解装置。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

将干馏热解装置所产生的废气引入火电站锅炉烟气处理装置，火电站锅炉烟气处理装置用于对废气进行无害化处理。

在本实施例中，将干馏热解装置所产生的废气引入火电站锅炉烟气处理装置，火电站锅炉烟气处理装置用于对废气进行无害化处理包括：

将干馏热解装置所产生的废气引入至塑型型化单元和/或焦油提纯装置中，供塑型型化单元和/或焦油提纯装置使用；

塑型型化单元和/或焦油提纯装置使用后废气引入火电站锅炉烟气处理装置；

火电站锅炉烟气处理装置用于对废气进行无害化处理。

在本实施例中，塑型型化单元和/或焦油提纯装置使用后废气引入火电站锅炉烟气处理装置包括：

将塑型型化单元和/或焦油提纯装置使用后废气引入火电站锅炉烟气处理装置。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：将干馏热解装置所产生的废气引入温湿度调节单元中供温湿度调节单元使用。

在本实施例中，通过除尘喷淋装置对温湿度调节单元所排出的废气进行处理。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：将干馏热解装置以及煤气焦油净化分离装置所产生的废水排入至火电站锅炉的锅炉烟道进行蒸发处理。

在本实施例中，火电站干馏煤的方法进一步包括：

将煤气焦油净化分离装置产出的焦油渣输送至煤预处理装置，用于供煤预处理装置使用。

本申请还提供了一种煤产品，煤产品为采用如上所述的火电站干馏煤系统所产生的煤产品。

在本实施例中，煤产品包括煤气混合物、型炭、兰炭、焦油以及焦油渣、洗净的煤气中的至少一种。

在本实施例中，火电站干馏煤系统包括电站锅炉10还包括烟气引入管、干馏热解装置、煤预处理单元、煤气焦油净化分离装置；

所述烟气引入管连接干馏热解装置，烟气来自电站锅炉，抽取锅炉过热器区域、再热器区域或省煤器前任意位置的温度范围在400度～800度的锅炉烟气通过烟气引入管进入干馏热解装置内对煤进行低温或中温干馏加热；

所述干馏热解装置通过煤进料口连接煤预处理单元，干馏热解产生的高温煤气排入煤气焦油净化分离装置分离出煤气或焦油产品，固态产物为粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉中的任意一种；

所述煤预处理单元可对煤进行筛选、粉碎、制粉、塑型型化、干燥等工艺中的任意一种，处理产物为煤粉、煤块、型煤等不同煤形态中的任意一种。

在本实施例中，所述干馏热解装置采用外热式或内热式加热方式，加热热源来自于电站锅炉烟气。

在本实施例中，所述干馏热解装置的烟气引入管连接火电厂两台电站锅炉，中间设置烟气挡板，实现从两台锅炉中任意一个供给烟气的切换；

在本实施例中，所述干馏热解装置的烟气引入管还可以连接煤气燃烧室，利用干馏热解煤气燃烧对干馏热解装置进行补热。

在本实施例中，所述干馏热解装置设置于电站锅炉旁空地，根据烟气引入管连接电站锅炉的位置及抽取烟气的温度，设置耐高温材料管道或烟道；热解出的煤气既可以用于电站锅炉低负荷稳燃或替代燃煤焚烧，也可以对外销售或作为制氢及其他煤化工原料。

在本实施例中，所述干馏热解装置于电站锅炉顶部吊装安装，利用内热式或外热式换热方式对煤在电站锅炉炉顶位置直接利用烟气及炉膛辐射热对煤进行干馏热解，煤气或烟气直接排入电站锅炉。

在本实施例中，所述煤预处理单元利用焦油分离出的焦油渣作为粘合剂，添加熔融剂和固硫剂，对煤粉或煤面进行塑型型化，然后送入干馏热解装置进行干馏热解，最终产出型炭。

本申请还提供了一种如上所述的电站锅炉烟气干馏煤系统的锅炉负荷调峰方法，该方法能够利用从火电站锅炉抽取的高温锅炉烟气进行干馏煤，火电站与锅炉的水蒸汽蒸发量的减少相应地降低锅炉负荷，并相应地减少汽轮机发电机的发电量，从而响应电网对火电站调峰的发电量要求。

本申请还提供了一种如上所述的电站锅炉烟气干馏煤系统生产的煤干馏产品，所述产品包括干馏热解产生的高温煤气排入煤气焦油净化分离装置分离出煤气或焦油产品，固态产物为型炭、兰炭中的任意一种，上述任意一种煤干馏产品均是利用电站锅炉的烟气作为热源实现干馏热解工艺而生成的产物。

本申请还提供了一种如上所述的电站锅炉烟气干馏煤工艺方法，所述的工艺方法包括下列步骤：

根据电站锅炉类型和锅炉炉膛及烟道内烟气温度的分布情况，设计最佳抽取烟气的抽气点或直接在电站锅炉炉顶及烟道最佳位置安装干馏装置；

根据电站锅炉供煤的煤种及其形态，利用煤预处理单元对原煤进行处理，将预处理生产的煤粉、煤面或型化后的型煤送入所述干馏热解装置进行干馏热解；

抽取最佳温度和最佳流量的电站锅炉高温烟气，引入干馏热解装置，对所述预处理后的煤进行干馏热解，生产不同形态的粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉等焦炭产品中的任意一种；

产生的焦煤气送入煤气净化和分离装置，利用干燥煤蒸发出的凝结水冲洗冷却高温焦煤气，洗净的煤气送入电站锅炉做燃料或送入储气罐或煤气管道；冲洗获得的焦油和水的混合物进入沉淀池，依靠重力分离成最上面到最下面的轻油层、水层、焦油层和底部的焦油渣；

对沉淀池的四层物质进行抽取分离，轻油和焦油送入储油罐对外出售，水经过水泵送至煤气净化和分离装置内重新利用冷却高温焦煤气，底部焦油渣抽出后混合煤粉或煤面，作为煤型化的粘合剂；

根据烟气温度和流量情况，热量不足时，利用干馏热解装置产生净化的煤气送入补热燃烧室燃烧，产生的高温烟气送入干馏热解装置进行补热；

干馏热解装置产生的烟气、煤气或电站锅炉烟气放热后的废气排入电站锅炉，利用电站锅炉烟气处理装置实现无害化处理；

煤或型煤干燥产生的水、冲洗冷却循环利用的冷却水浓缩后的高浓度废水送入电站锅炉烟道进行蒸发处理；

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种利用电站锅炉烟气干馏煤的系统和方法，利用火电厂锅炉烟气作为干馏煤的热源，从而降低热解炉的整体能耗，将煤炭热解为型炭、煤气、焦油等煤化工产品。

有益效果

(1)充分利用火电厂电站锅炉烟气作为煤干馏热解装置的热源，高效利用了烟气余热，降低热解炉能耗。

(2)直接利用火电厂磨煤机及制粉系统生产的煤粉，对煤粉直接干馏热解制煤气和炭粉，节省了煤制粉系统的投资。

(3)干馏热解装置或煤气净化分离装置分离的废气直接排入火电厂锅炉，利用锅炉烟气处理系统处理热解气化废气，减少热解炉废气烟气处理费用。

(4)煤热解过程中产生的其他废水、废渣，均利用火电厂现有处理设施进行处理，降低了项目的初投资。

在本申请的描述中，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如“连接”可以是固定连接，也可以时可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”“一些实施例”“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中，在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

本申请基于中国申请第201910606866.X号要求优先权，并在此引用其内容。

Claims (18)

1.一种火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统包括：

一个或多个火电站锅炉(1)，各所述火电站锅炉能够产生锅炉烟气；

干馏热解装置(2)，所述干馏热解装置(2)内具有待干馏煤，所述干馏热解装置(2)通过所述锅炉烟气对所述待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物、焦炭以及焦油中的任意一种。

2.如权利要求1所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，包括：

煤预处理装置(6)，与所述干馏热解装置的进煤口连通，对来自煤供给装置的原料煤进行预处理使之成为所述待干馏煤；

经所述预处理的所述待干馏煤经由所述进煤口而被供给至所述干馏热解装置。

3.如权利要求2所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，

所述煤预处理装置包括筛选单元、粉碎单元、制粉单元、塑型型化单元(7)、干燥单元、温湿度调节单元(8)中的一种或多种，其中，

所述筛选单元对所述原料煤进行筛选；

所述粉碎单元对所述筛选单元筛选出的所述原料煤进行粉碎；

所述制粉单元将经所述粉碎单元粉碎的原料煤制成煤粉；

所述塑型型化单元接收焦油渣，并通过所述焦油渣、熔融剂、固硫剂对所述煤粉进行塑型型化而形成具有规定形状的所述待干馏煤；

所述干燥单元对经塑型型化而成的具有所述规定形状的所述待干馏煤进行干燥；

所述温湿度调节单元对所述待干馏煤的温湿度进行调节。

4.如权利要求1至3中任一项所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，进一步包括：

煤气焦油净化分离装置，与所述干馏热解装置的出气口连通，在所述干馏热解装置中产生的煤气混合物通过所述出气口而进入所述煤气焦油净化分离装置。

5.如权利要求4所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述煤气焦油净化分离装置包括：

油气分离装置(9)，将经冷凝的煤气混合物进行油气分离，从而获得焦油混合物；

静电捕油装置(11)，对在所述油气分离装置进行了油气分离的煤气混合物进一步去除焦油，从而获得洗净的煤气；

沉淀池(12)，接收所述焦油混合物，并使所述焦油混合物分离成轻油、水、焦油以及焦油渣；

抽取分离装置，分别获取所述轻油、水、焦油以及焦油渣。

6.如权利要求1至3中任一项所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述干馏热解装置进一步包括出炭口；

经所述出炭口输送出的焦炭产物包括粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉中的一种或多种；

当所述待干馏煤是经塑型型化单元处理而具有规定形状时，所述出炭口至少包括所述型炭。

7.如权利要求5所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统进一步包括：

煤气存储装置，收集并储存所述洗净的煤气；

轻油存储装置，存储所述轻油；

水箱，存储所述水；

焦油存储装置，存储所述焦油；

焦油渣存储装置，存储所述焦油渣。

8.如权利要求5所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统进一步包括：

补热燃烧室(13)，所述补热燃烧室(13)的输入端与所述煤气焦油净化分离装置连通，所述补热燃烧室的输出端与所述干馏热解装置连通，所述补热燃烧室接收由所述煤气焦油净化分离装置产生的所述洗净的煤气并使之燃烧，并将燃烧而产生的烟气作为补热烟气输送给所述干馏热解装置。

9.如权利要求1至8中任一项所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，

所述火电站干馏煤系统进一步包括火电站锅炉烟气处理装置，

所述火电站锅炉烟气处理装置与所述干馏热解装置的用于排放废气的废气排出口连通，自所述废气排出口排出的干馏热解过程中产生的废气由所述火电站锅炉烟气处理装置进行无害化处理。

10.如权利要求4所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，

所述火电站锅炉包括锅炉烟道，所述锅炉烟道分别与所述煤气焦油净化分离装置以及所述干馏热解装置连通，所述干馏热解装置以及所述煤气焦油净化分离装置所产生的废水被输送至所述锅炉烟道，所述锅炉烟道用于蒸发所述废水。

11.如权利要求1所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述干馏热解装置为外热式干馏炉或内热式干馏炉。

12.如权利要求1所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站干馏煤系统进一步包括：

烟气管道，所述烟气管道一端与所述火电站锅炉连通，另一端与所述干馏热解装置连通，将所述火电站锅炉产生的所述锅炉烟气传递给所述干馏热解装置。

13.如权利要求12所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述火电站锅炉包括锅炉过热器区域、锅炉再热器区域以及省煤器区域；

所述烟气管道与所述锅炉过热器区域、所述锅炉再热器区域以及所述省煤器区域中的一个或多个连通。

14.如权利要求1至3所述的火电站干馏煤系统，其特征在于，所述干馏热解装置设置在各所述火电站锅炉的顶部。

15.一种火电站干馏煤的方法，其特征在于，所述火电站干馏煤的方法包括：

在干馏热解装置内放入待干馏煤；

将火电站锅炉工作时产生的锅炉烟气引入至干馏热解装置；

所述干馏热解装置通过所述锅炉烟气对其内的待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物。

16.一种火电站干馏煤方法，其特征在于，包括下述步骤：

根据火电站锅炉类型和锅炉炉膛及烟道内烟气温度的分布情况设定抽取烟气的抽气点，或安装干馏热解装置；

根据火电站锅炉供煤的煤种及其形态，利用煤预处理装置对原料煤进行预处理，将预处理而形成的待干馏煤送入所述干馏热解装置进行干馏热解；

抽取预定温度和预定流量的来自火电站锅炉的高温烟气，将其引入所述干馏热解装置，对所述预处理后的所述待干馏煤进行干馏热解，生产包括粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉的焦炭产品中的至少任意一种；

进行干馏热解时产生的高温焦煤气被送入煤气焦油净化分离装置，利用干燥煤时蒸发出的凝结水冲洗冷却所述高温焦煤气，由此获得的洗净的煤气被用作火电站锅炉的燃料或输送给储气罐或煤气管道；经所述冲洗而获得的焦油和水的混合物进入沉淀池，依靠重力分离成最上面到最下面的轻油层、水层、焦油层和底部的焦油渣；

对沉淀池的多层物质进行抽取分离，其中的轻油和焦油被送入储油罐，其中的水经过水泵被送至煤气焦油净化分离装置内重新用于冷却所述高温焦煤气，底部焦油渣抽出后被用作煤型化的粘合剂；

根据烟气温度和流量情况，在热量不足时，利用所述干馏热解装置所产生的净化的煤气送入补热燃烧室燃烧，产生的高温烟气送入干馏热解装置进行补热；

干馏热解装置产生的烟气、煤气或电站锅炉烟气放热后的废气排入火电站锅炉，利用火电站锅炉烟气处理装置进行无害化处理；

煤或型煤干燥产生的水、冲洗冷却循环利用的冷却水浓缩后的高浓度废水被送入火电站锅炉烟道进行蒸发处理。

17.一种煤产品，其特征在于，

所述煤产品为采用权利要求1至14中任一项所述的火电站干馏煤系统所产生的煤干馏产品；

所述煤干馏产品包括煤气混合物、粗焦、半焦、型炭、兰炭、炭粉、焦油以及焦油渣、洗净的煤气中的至少一种。

18.一种应用权利要求15或16所述的火电站干馏煤方法的锅炉负荷调节方法，该方法能够与所述火电站的发电量相适应地调节所述火电站锅炉的负荷，其中，

利用从所述火电站锅炉抽取的高温锅炉烟气进行干馏煤，所述火电站与锅炉的水蒸汽蒸发量的减少相应地降低锅炉负荷，并相应地减少汽轮机发电机的发电量，从而响应电网对火电站调峰的发电量要求。