专利名称：燃煤助燃剂的制作方法
技术领域：
本发明是对燃煤助燃剂的改进，尤其涉及一种集助燃、固硫、清焦、清灰于一体的燃煤助燃剂。
背景技术：
为提高煤燃烧效率和/或减少污染物排放，以及结焦等，一种方法是向燃煤中加入具有相应功能燃煤助剂，例如助燃剂，固硫剂，除焦剂，消烟剂。现有技术虽然有各种功能燃煤添加剂，但由于配方组成单一导致功能单一，所以只能分开使用，而燃煤助剂本身添加量极小，一般不超过4-8wt%，一样一样添加不仅很麻烦，添加工作繁琐，造成人们不愿使用， 而且因添加量极少，难以混合均勻，影响实际使用效果。其次，现有添加剂较多采用强碱性物质，对设备腐蚀严重。例如。中国专利CNl 109096燃煤助燃剂，由氯化镁20_25份、硝酸钾25_35份、硝酸钠 25-35份、氯酸钾8-12份和氯酸钠10-15份组成。只具有助燃功能，并含有较多钠多会造成对设备受热面的腐蚀。中国专利CN17M621燃煤添加剂，由食盐助燃剂和生石灰吸收剂按 4-10% 96-90%重量配比混合，仅只有助燃催化作用，而且食盐对设备腐蚀性强。中国专利CN1597884高效助燃环保节煤剂。由5_12 %氯化镁、6_15 %磷酸钠、 0. 8-1. 2%高锰酸钾、0. 1-0. 3%氢氧化铁、0. 氢氧化镁。提高助燃效率低，且含有高锰酸钾，长期使用腐蚀设备。中国专利CN101089158高效助燃环保节煤剂。5_12 %氯化镁、6_15 %磷酸钠、 0. 8-1. 2%高锰酸钾、0. 1-0. 3%氢氧化铁、0. 氢氧化镁组成。只有单一助燃作用。中国专利CN1^9262燃煤助剂，由15_25 %的由铜盐、氯酸钠、锰砂的混合物组成的助燃剂，50-70 %的由硼砂、氯化钠、碳酸镁的混合物组成的除垢剂，4-6 %的碳酸钠脱硫剂，10-20%的轻质钙膨化剂。其作为助燃和除垢使用。上述现有技术，大都采用助氧燃烧原理，通常采用氯化钠、高锰酸钾、硝酸钠、氯化镁、硝酸钾、氯酸钾等作为煤碳助燃剂原料，对锅炉受热面有一定腐蚀性，会降低锅炉使用寿命。其次，功能单一，缺少消烟、防结焦、固硫功能，硫排放超标。仍有值得改进的地方。
发明内容
本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种使用方便，处理效果好，集助燃、固硫、除焦、清灰于一体的燃煤助燃剂。本发明目的实现，主要改进是改进现有燃煤助剂添加白云石粉、二环戊二烯基合铁(二茂铁)、活性白土，三氧化铬、硝酸镁，从而克服现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明燃煤助燃剂，其特征在于组成为白云石粉20 - 30wt% ；二环戊二烯基合铁5 — 15wt% ；三氧化铬3 - 10wt% ；二氧化锰3 - 10wt% ；硝酸镁3 — 15wt% ；重铬酸钠和/或重铬酸钾3 - 15wt% ；氧化锌3 — 18 wt% ；活性白土 15 — 30 wt%复配混合组成。本发明更好组成为白云石粉20 - 25wt% ；二环戊二烯基合铁9 一 12 wt% ；三氧化铬6 — 8wt% ；二氧化锰6 - 9wt%、硝酸镁8 - 10wt% ；重铬酸钠和/或重铬酸钾6 — 8wt% ； 氧化锌 10 — 15wt% ；活性白土 20 — 25wt%。本发明中。白云石粉[C2CO3 · MgCO]，为碳酸钙与碳酸镁的天然复盐，主要起固硫(固单质硫抑制生成二氧化硫)、消烟作用，从而减少烟气量，并且有利于提高反应活性与分散度。二环戊二烯基合铁，简称“二茂铁[(C5H5) 2FE]，作为助燃催化原料，是煤气发生、 消烟、固硫活性元素，煤燃烧时在“二茂铁”催化作用下，产生活化、促进氧化离子交换等一系列物理、化学反应，促使煤燃烧充分，可以提高锅炉热效率与节煤率，同时由于燃烧充分也降低了烟尘的排放量。此外，“二茂铁”也具有高温(>800°C)工况下的固硫功能，也降低了二氧化硫的排放。“二茂铁”称之为“催化、消烟、固硫剂”。三氧化铬[CrO3]，二氧化锰[MnO2]，硝酸镁Mg (NO3) 2 · 6H20]，作为复合强氧化剂， 在燃烧时释放氧，从而促进了煤炭充分燃烧氧化反应。试验比较加入后可以提高整体火焰温度150°C以上，从而使燃点高的劣质煤、煤矸石也能实现充分燃烧，可使炉渣及飞灰的含炭量降低50 — 70%。此外，火焰温度提高，提高了锅炉出力，降低了煤炭消耗。同时也具有高温下的固硫功能，降低二氧化硫的排放，在本发明中也称氧化剂、助燃剂、固硫剂。重铬酸钠[Na2Cr2O2]和/或重铬酸钾[K2C2O2]，在高温下能产生微爆，使煤层膨化， 使煤层燃烧反应表面增加，提高了燃烧反应活性，起到了强化燃烧的作用，使燃烧更加充分。同时也是一种强氧化剂和固硫剂，具有很好的助燃、固硫效果。在本发明中也称燃烧膨化剂、助燃剂、固硫剂。氧化锌[aiO]，作为活性高温固硫剂、助燃剂原料，与钙质材料“白云石粉”混合应用，可获得更好的固硫效果。试验发现钙质材料最佳固硫温度600— 800°C，当温度超过850°C，钙质颗粒表面气孔很快堵塞，阻止了二氧化硫向内部扩散，使固硫效果下降；加入“氧化锌”紧密共生附着在钙质颗粒表面，不仅有效阻止了钙表孔的堵塞，而且提高了吸收二氧化硫反应后生成硫酸钙[Ca2SO4]的分解温度，可以使原来800°C的固硫温度提高到 1300°C，从而维持了高温下的固硫效果，整体固硫效果得到提高。同时“氧化锌”也是一种氧化剂，在煤燃烧时到了助燃的作用。在本发明中也称固硫剂、助燃剂。活性白土 [H2Al2(SiO3)4 IiH2O],其分子间为层状结构，表面有很多不规则的孔穴、 易吸潮，因而具有独特的吸附、聚合性能，通过搅拌可使粉末状的物料形成均勻的小颗粒， 确保产品使用中的流动性，有利于与煤的充分混合。本发明燃煤助燃剂，相对于现有技术，由于采用上述组份配合，各原料间的相互协调和加成效应(特定组合相互间无不良反应)，使得具有助燃、固硫、消烟等多种功能，而且效果好用量少，加入量占燃煤0.75-2wt%。。试验检测，燃烧充分可以提高锅炉热效率3 — 8%，节煤率达5 - 15%，排烟林格曼黑度< 1，S02、N0x等总去除率25 — 60%，具有显著节煤、 环保效果。此外，由于提高了燃烧效果，可以使原本难以正常燃烧的劣质煤(例如煤矸石) 燃烧发挥作用。长期使用，锅炉不仅不产生腐蚀，还能降低锅炉内硫酸钙的结垢，提高锅炉运行安全性和使用寿命。本发明产品采用“二茂铁”、三氧化铬、硝酸镁、重铬酸钠，色泽呈浅黄色粉末或颗粒，无味，PH 7-9. 5，全水分<12%，密度1. 76g/cm3，可以作为鉴别本发明燃煤助燃剂与其他助燃剂的识别特征。克服了现有技术，助燃剂，固硫剂，除焦剂，消烟剂，只能单一使用的麻烦。本发明燃煤助燃剂，适应性广，可以应用于火电厂不同形式的发电锅炉，层燃燃煤工业锅炉，工业窑炉，以及用于生产加工各种燃烧及制气用洁净型煤。环保型燃煤作助燃剂。以下结合若干个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离发明构思的非实质性改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。
具体实施例方式实施例1 燃煤助燃剂组成见表1。燃烧煤种铜川煤矿混煤，煤含硫2. 5% ；煤的挥发份14. 22% ；煤的灰份33. 44% ； 煤的热值20. 14 - 15. 8MJ/Kg。试验锅炉参数表2。添加助燃剂方式在不改变原有锅炉燃烧、排烟工艺和设备情况下，以lwt%。加入煤粉中混合均勻，连续使用时间ι个月。对烟气中进行连续监测，烟气中浓度可降低51%左右；炉膛温度由1200°C左右升到1380°C左右；根据给煤机电流前后变化数据及炉渣前后可燃质的化验数据算得，提高了锅炉热效率3. 8%，节煤率3. 94 - 4. 7%;烟气林格曼黑度< 1 总去除率51%，具有显著的节煤减排效果；清灰、除焦情况从锅炉观察孔观察，锅炉的结焦情况明显好转，从炉渣分析看，未加前炉渣呈黑灰色，而且坚硬、紧密，较难粉碎。添加后炉渣呈灰白色，极易松散成粉末状。实施例2 燃煤助燃剂组成见表1。试验在水泥机立窑炉上进行，日耗煤量32t/h，使用时间4天。燃煤指标表3。助燃剂添加量占成球用燃煤量2wt%。；低热值的劣质煤加入助燃剂后，能保证水泥熟料的正常烧结。应用结果采用热值较低的燃煤(4487大卡)，在单煤使用燃烧时，无法维持正常生产(易熄火灭窑)，所以只能使用少量低热值煤与热值高的煤一起混烧。在整个燃烧过程中，没有出现黑色浓烟，排烟由原来的黑灰色变为白灰色，排烟浓度明显降低，排烟温度降低了 18°C。烟气中的排放浓度降低约30% ；粉尘浓度降低40 - 50% ；加入燃煤助燃剂之后，改善了熟料的易磨性，便于磨粉，可使熟料磨粉产量提高10%，相对每吨水泥节电 2.4kw/h。还改变了水泥粒度比表面积，提高了水泥强度。实现了劣煤优用，每吨水泥降低成本8. 97元。效果比较见表4。实施例3 燃煤助燃剂组成见表1。试验锅炉J60T/H发电煤粉锅炉，试验前后相关参数见表5、6。。试验结论
1、性能考核指标是按试验过程每吨蒸汽所耗标煤量的加权平均值比较。2、试验前5天未添加本发明助燃剂，吨蒸汽所耗标煤量为96. 73kg/t蒸汽；考核期 (考期)7天添加本发明助燃剂稳定运行，吨蒸汽所耗标煤量为93. 585kg/t,吨蒸汽所耗标煤量较试验前降低了 3. 145kg/t,降低3. 25%。3、试验前后锅炉飞灰含碳量平均下降了 10. 36%，下降比例为70. 4%。
4、炉渣含碳量平均下降了 9.四％，下降比例为55. 9%。
权利要求
1.燃煤助燃剂，其特征在于组成为白云石粉20- 30wt% ； 二环戊二烯基合铁5 -15wt% ；三氧化铬3 - 10wt% ；二氧化锰3 - 10wt% ；硝酸镁3 — 15wt% ；重铬酸钠和/或重铬酸钾3 - 15wt% ；氧化锌3 — 18 wt% ；活性白土 15 — 30 wt%复配混合组成。
2.根据权利要求1所述燃煤助燃剂，其特征在于组成为白云石粉20- 25wt% ；二环戊二烯基合铁9 一 12 wt% ；三氧化铬6 - 8wt% ；二氧化锰6 - 9wt%、硝酸镁8 一 10wt% ；重铬酸钠和/或重铬酸钾6 - 8wt% ；氧化锌10 - 15wt% ；活性白土 20 — 25wt%。
全文摘要
本发明是对燃煤助燃剂的改进，其特征在于组成为白云石粉20－30wt%；二环戊二烯基合铁5－15wt%；三氧化铬3－10wt%；二氧化锰3－10wt%；硝酸镁3－15wt%；重铬酸钠和/或重铬酸钾3－15wt%；氧化锌3－18wt%；活性白土15－30wt%复配混合组成。具有助燃、固硫、消烟等多种功能，可以提高锅炉热效率3－8%，节煤率达5－15%，排烟林格曼黑度＜1，SO2、NOx等总去除率25－60%，具有显著节煤、环保效果。由于提高了燃烧效果，可以使原本难以正常燃烧的劣质煤(例如煤矸石)燃烧发挥作用。长期使用，锅炉不仅不产生腐蚀，还能降低锅炉内硫酸钙的结垢，提高锅炉运行安全性和使用寿命。
文档编号C10L9/10GK102191110SQ20111009812
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者王明祥, 诸跃明 申请人:宜兴市科奇化工有限公司