CN101070502A

CN101070502A - 锅炉火侧除焦除灰助燃防腐四效添加剂

Info

Publication number: CN101070502A
Application number: CN 200710099991
Authority: CN
Inventors: 李晓刚; 刘智勇
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2007-11-14

Abstract

一种锅炉火侧除灰除焦助燃防腐四效添加剂，属于锅炉添加剂领域。由下列物质配比制成的水溶液：5～8％KNO₃，2～5％KNO₂，12～15％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.5～2.2％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.5～4％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.2～1.3％H₃BO₃，余量为水，均为重量百分比。本发明的优点在于，解决了现有粉状除焦剂用量大、投放费力、环境污染、效果单一等问题。

Description

锅炉火侧除焦除灰助燃防腐四效添加剂

技术领域

本发明属于锅炉添加剂领域，特别是提供了一种锅炉火侧除焦除灰助燃防腐四效添加剂。

技术背景

工业锅炉和加热炉的火侧管壁积灰、结焦和由此引发的高温腐蚀及燃烧不充分是锅炉火侧的四大难题，能给锅炉的寿命、安全使用和经济效益带来巨大的不利影响和隐患，给企业带来巨大损失。化学添加剂法是工业上一种常用的锅炉火侧除焦、除灰方法。目前主要的除灰、除焦添加剂主要有粉剂型[《稀土高效节能锅炉清灰除焦剂及其生产方法》，申请号200510041561.7]和溶液型[《除焦剂》，申请号200410071537.3]两大类。粉剂型添加剂具有比较好的效果，但用量大、成本高、使用不方便，使用条件苛刻；溶液型添加剂的成本较低，使用方便，除焦范围广，但含有稀土或贵重金属成分，价格较高。而且由当前专利情况来看，无论粉剂型还是溶液型的除灰除焦添加剂的功能比较单一，综合作用不是很理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锅炉火侧除焦除灰助燃防腐四效添加剂，解决了现有锅炉除焦添加剂使用量大、投放不方便、价格高或功能单一等问题。

本发明由金属助燃剂、氧化剂、解焦剂、防腐剂配制而成，具体技术方案是：5～8％KNO₃，2～5％KNO₂，12～15％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.5～2.2％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.5～4％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.2～1.3％H₃BO₃，均为重量百分比。优先选择的配比为：5.5～7％KNO₃，2.5～3.5％KNO₂，12.5～14％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.5～2.0％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.5～3.5％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.2～1.0％H₃BO₃，余量为水。

其中，铜离子是助燃剂，高温时铜氧化为一价铜离子，它能与灰分发生作用，降低积灰和积碳的着火点，促进灰分燃烧；硝酸根和亚硝酸根是氧化剂，高温时能够释放出氧气，二者合适的配比可以保证在300～1200℃范围内放出氧气，促进不同部位的积灰和积碳层燃烧；硼酸和镁离子是解焦剂，高温条件下能够形成亚微米级活性离子，酥化焦层，促进焦层物质燃烧和脱落，通过吹灰过程即可去除；钾离子和铝离子是防腐剂，它们能将焦层中的低熔点化合物转化为疏松的高熔点化合物，既能有助于去除结焦层，又能防止高温下腐蚀；此外，本实用新型中的铜离子与铝离子在高温下可以生成一种具有催化活性氧化物，能够促进硫燃烧，并将大部分硫转化成高熔点不融物，进入炉灰，通过排渣过程排出，从而降低大气污染物含量。

本发明的优点在于：

1、作用面广，效果突出。本产品进入炉内能够迅速气化，释放出氧气及多种功能性的活性粒子，这些粒子随烟气与结焦层和灰层发生化学反应，通过炉膛、过热器、省煤器和空气预热器等所有烟路，排入大气，没有死角，不增加污染。持续使用，能保证工业锅炉和加热炉系统持续在最佳状态下运行。

2、使用方法简单。无需设备改造，使用时只需将本添加剂从炉膛人孔或观测口喷入即可，工业锅炉和加热炉在运行或停工时均可使用，也可直接与燃料混合使用。

3、适用性广，对燃煤和燃油工业锅炉和加热炉均有良好效果。

4、效果稳定持久，新工业锅炉和加热炉或除焦后使用本产品，可以保持火侧洁净不结焦。

5、经济。与粉剂除灰剂相比，本产品的使用量低于除灰粉剂用量的5％，但效果明显优于除灰粉。

6、安全。本产品无毒、无腐蚀性，不燃烧、不爆炸，对人身没有危害。

本发明的的效益是：①长期使用本品，可以免除工业锅炉和加热炉的除焦作业，减少吹灰频率。②有效抑制燃料中的硫、钒、钠等杂质对炉管、省煤器、预热器的腐蚀与堵塞，明显延长工业锅炉和加热炉及构件的使用寿命，节约部件更新成本。③改善工业锅炉和加热炉的传热效率，节省燃料5～10％，能够保证工业锅炉和加热炉在满载运行情况下达到设计效率。④促进燃料充分燃烧，降低排烟温度，减少环境污染。⑤防止工业锅炉和加热炉因结焦问题导致的非正常停车，确保生产正常运行，减少相关经济损失。⑥药剂消耗量低，经济效益显著。

具体实施方式

将市售的配方原料及水按重量百分比配合：5～8％KNO₃，2～5％KNO₂，12～15％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.5～2.2％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.5～4％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.2～1.3％H₃BO₃，其余为水。

具体配方举例：

实施例1：5.25％KNO₃，2.5％KNO₂，14.7％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.7％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.8％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.3％H₃BO₃，其余为水。

实施例2：5.5％KNO₃，2％KNO₂，13.5％Mg(NO₃)₂·6H₂O，2.2％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.5％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.5％H₃BO₃，其余为水。

实施例3：7.5％KNO₃，2％KNO₂，12.5％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.5％Cu(NO₃)₂·3H₂O，3.0％Al(NO₃)₃·9H2O，0.3％H₃BO₃，其余为水。

原料配比是根据煤碳软化温度和含硫量、油料的杂质水平、锅炉结焦情况来确定。药剂的使用方法有三种：由人孔向火焰区喷入。要规律性长期使用，喷入时要保证产品充分雾化，否则影响效果。

产品性质：

本发明物理及化学参量为：外观——淡蓝色澄清液体；比重——1.05～1.08；pH——3.5～6.5；粘度(25℃)——3cPs；凝固点——-8～-5℃；沸点——102～110℃。

药剂用量

吹灰或清洗过的干净工业锅炉和加热炉，每2～3天喷药一次，每100～250平米(传热面积)用量1升。

未吹灰或无法人力清洗的工业锅炉和加热炉，初期(3个月内)用药量为正常用量的2/3以下(约250～400平米(传热面积)/升)，以后逐渐增加到正常用量，以避免烟道着火。

工业锅炉和加热炉停运、检修期：吹灰后将本产品直接均匀喷洒在结焦上，除焦效果更快。1～2升/百平方米。

喷洒于焦炭、煤粉中消除烟尘污染和节煤助燃。1升/吨煤。

为使药品能够达到最佳弥散分布效果，添加药剂时需使用喷雾式添加装置。喷雾压力4～6大气压，以保证药品充分雾化。这一点很重要，因为充分物化可以得到亚微米级的各种活性粒子，与焦层与积灰的作用效果和分布均匀性更好。

Claims

1、一种锅炉火侧除灰除焦助燃防腐四效添加剂，其特征在于，由下列物质配比制成的水溶液：5～8％KNO₃，2～5％KNO₂，12～15％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.5～2.2％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.5～4％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.2～1.3％H₃BO₃，余量为水，均为重量百分比。

2、如权利要求1所述的四效添加剂，其特征在于，由下列物质配比制成的水溶液：5.5～7％KNO₃，2.5～3.5％KNO₂，12.5～14％Mg(NO₃)₂·6H₂O，1.5～2.0％Cu(NO₃)₂·3H₂O，2.5～3.5％Al(NO₃)₃·9H₂O，0.2～1.0％H₃BO₃，余量为水，均为重量百分比。