CN101225343A - 节煤助燃添加剂 - Google Patents

Abstract

一种节煤助燃添加剂，原料主要有高锰酸钾、高氯酸钾、氯酸钠、氧化钙、三氧化二铁、三乙醇胺和氯化钠组成，制法是将以上原料分别磨碎至60～120目，然后混合搅拌均匀，按用煤量的粉剂2‰～5‰、湿剂1‰～3‰比例掺入煤中。广泛适应于各种燃煤锅炉、工业窑炉、民用型煤等广大领域。该产品是一种既降低消耗节约能源，又有利环境保护的良好节煤助燃添加剂。

Description

节煤助燃添加剂

技术领域  本发明涉及燃煤锅炉的节能、环保领域，一种节煤助燃添加剂。

背景技术  我国能源以煤炭为主，在一次能源构成中能占74％。我国又是世界上最大的煤炭生产国和消费国，近年来煤炭资源短缺，能源紧张，已成为全社会关注的焦点。随着世界性的能源紧张和环境污染的日趋严重，节能、减排已成为各国经济发展中必须面临的难题之一。我国的煤大多是因海陆交替沉积而形成的，硫含量普遍较高，燃烧后，向大气环境中排放的主要污染物有二氧化硫、烟尘颗粒物、氮氧化物和一氧化碳。据统计，长期以来，由于煤炭在各种锅炉中不能充分燃烧，既造成了大量的资源浪费，又严重的污染了环境，约90％的二氧化硫和约96％的烟尘都直接来自煤燃烧。众所周知，煤的元素分析表明，煤是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等多种元素组成的可燃的和不可燃的复杂物质，煤的燃烧是这些复杂化合物、混合物复杂的物理、化学反应过程。以往人们利用煤炭获得热能时，只能粗放的使其在空气中燃烧，尚不能以科学的燃烧，合理的利用，是造成既浪费煤炭资源、又严重污染大气环境的原因之一。为此，防止煤烟型污染，是保护大气环境的最紧迫的任务，其防治重点是大气中的二氧化硫和烟尘颗粒物；而改善煤的燃烧性能，则是煤炭燃烧中实现节能，减排的主要方式之一。

现国内外大气燃煤污染的主要治理方法有三类：1)前处理：建立洗煤厂在煤燃烧前用水洗去大部分硫和硫化物；2)燃烧过程中处理：在燃烧室中加入CaO使其与SO₂反映生成CaSO₂和CaSO₄。由于生成CaSO₄的最佳温度在800℃以下，因此需要采用低温分阶段燃烧技术，典型设备有循环流化床及炉内喷钙设备，这种技术并不适用于现有设备的改造；3)后期处理：煤燃烧生成了大量的SO₂后，在烟气的排放过程中采取适当的化学物理措施脱硫除尘，发达国家主要采用烟气脱硫方法，其技术工艺复杂，设备庞大，投资多，设备运转费用高，而且需要一定的锅炉改造期。我国的的环保、节煤技术已有近二十年的历史，有多种节煤添加剂相继问世，但由于有的制作工艺复杂，有的原料不易采购，还有的节煤添加剂的成本较高，人们很少采用，所以在我国并没有得到大面积的推广。

发明内容  本发明的目的是提供燃煤锅炉能节约煤炭、提高煤炭燃烧性能，降低烟尘颗粒排放及二氧化硫、一氧化碳等多种有害气体排放的一种节煤助燃添加剂。本配方的原料有高锰酸钾、高氯酸钾、氯酸钠、氧化钙、三氧化二铁、三乙醇胺、氯化钠组成；本配方的制法是将以上原料分别磨碎至60～120目，然后混合搅拌均匀而成。

其中粉剂原料配方比例为：高锰酸钾5～1 0％、高氯酸钾10～20％、氯酸钠15～25％、氧化钙0～3％、三氧化二铁2.5～3.5％、三乙醇胺2.5～3.5％、氯化钠35～65％。将以上固体物分别磨碎至100～120目，然后混合搅拌均匀。

其中湿剂原料配方比例为：高锰酸钾5～10％、高氯酸钾10～20％、氯酸钠15～25％、氧化钙0～3％、三氧化二铁2.5～3.5％、三乙醇胺2.5～3.5％、氯化钠10～15％、蒸馏水25～50％。将以上固体物分别磨碎至60～80目，与水混合搅拌溶化。

本配方各原料的作用：

当煤进入锅炉燃烧时，一部分还未来得及燃烧的粉末就在吹风机的作用下被快速抽走，随烟排入空中，这就是形成黑烟的主要原因，本节煤剂中的高锰酸钾、高氯酸钾、氯酸钠等强氧化剂可在不同的温度时段下发生反应，先于煤炭的这些微粒燃烧，使得这些微粒的热能得到了发挥，同时也减少了黑烟的发生；通过这些强氧化剂的混合作用，使燃煤在进入炉膛后，处于强烈催化分解反应之中，燃煤中的可燃物燃烧充分，火势猛、火焰高、火床长，从而达到提高锅炉热效率、助燃节煤的目的。

氯化钠在本产品的生产制造中起稳定作用，能抑制强氧化剂之间的反应，保证了生产、运输、储存及使用中的安全，而在随煤进入锅炉后又能在煤层中起到膨松作用，使煤层中的氧气供给充足，避免了因氧气不足而燃烧不充分的浪费；

氧化钙的作用是与原本应随烟排出的二氧化硫发生反应，生成硫酸钙而沉淀在煤渣中，从而减少了二氧化硫排放量；

三氧化二铁、三乙醇胺起催化和增加活性作用，能加速各组分与煤之间的反应，当煤中的碳与高温下的水反应后生成氢气和氧气后，这些可燃及助燃成份进一步提高了炉温，从而使煤炭的燃烧更加充分。

使用方法：粉剂按用煤量的2‰～5‰比例掺入煤中，使用时先用10～20倍的水稀释溶解后，再掺入煤中搅拌均匀；也可视煤的含水率调节溶解添加剂的用水量，一般本添加剂渗入后煤的含水率保持在10％左右最佳；还可将粉剂以用煤量的2‰～5‰直接掺入煤中并搅拌均匀使用；湿剂均匀掺入煤中的比例为1‰～3‰。

本发明广泛适应于各种燃煤锅炉、工业窑炉、民用型煤等广大领域。特别对劣质煤效果更为明显。

具体实施方式

实施例1为粉剂，制法是将以上原料分别磨碎至100～120目，然后混合搅拌均匀。

表1粉剂配方比例

序号	原料	比例(％)	序号	原料	比例(％)
						1	高锰酸钾	5～10	5	三氧化二铁	2.5～3.5
2	高氯酸钾	10～20	6	三乙醇胺	2.5～3.5
						3	氯酸钠	15～25	7	氯化钠	35～65
4	氧化钙	0～3	8

实施例2为湿剂，制法是将以上固体原料分别磨碎至60～80目，然后与一定比例的蒸馏水混合搅拌溶化。

表1水剂配方比例

序号	原料	比例(％)	序号	原料	比例(％)
						1	高锰酸钾	5～10	5	三氧化二铁	2.5～3.5
2	高氯酸钾	10～20	6	三乙醇胺	2.5～3.5
						3	氯酸钠	15～25	7	氯化钠	10～15
4	氧化钙	0～3	8	蒸馏水	25～50

本粉添加剂使用时按用煤量的2‰～5‰比例掺入煤中，使用时先用10～20倍的水稀释溶解后，再掺入煤中搅拌均匀，燃煤需用多少本添加剂即稀释溶解多少；可视煤的含水率多少进行调节煤中水分，如煤的含水率较高可适量减少稀释溶解添加剂的用水量，一般本添加剂渗入后煤的含水率保持在10％左右最佳；也可将粉剂以用煤量的2‰～5‰直接掺入煤中并搅拌均匀使用；湿剂均匀掺入煤中的比例为1‰～3‰。

以上两种实例制作的节煤助燃添加剂，通过在大连外国语学院金州分院锅炉房、大连大孤山金山水产锅炉房、大连开发区简易楼锅炉房等不同炉型上实烧对比测试的结果是：

1)加有添加剂煤的热效率比原煤热效率高13.90个百分点以上；

2)加有添加剂的煤燃烧充分，灰碴中的可燃物低于原煤11.34。

3)加有添加剂的煤比原煤单耗下降20％～30％。

4)煤气含硫量比原煤可降低40％～60％。

5)节煤率：(原煤-加有添加剂的煤)÷原煤×100％＝27.60％

6)林格曼黑度降至1以下。

7)烟尘颗粒物比原煤可降低80％以上。

该产品是一种既降低消耗节约能源，又有利环境保护的良好节煤助燃添加剂。

实例1：

高锰酸钾10％，高氯酸钾20％，氯酸纳25％，三氧化二铁2.5％，氧化钙2.5％，三乙醇胺5％，氯化钠35％，按5‰的比例另加10倍水均允拌入煤中，经大外金州分院4吨锅炉试烧，节煤26.6％，原烟囱排放的黑烟已全部消除；

实例2：

高锰酸钾8％，高氯酸钾20％，氯酸钠22％，三氧化二铁3％，三乙醇胺5％，氯化钠10％，蒸馏水32％，按3‰的比例另加10倍水均允拌入煤中，经大连开发区简易楼锅炉房4吨锅炉试烧，节煤24.2％。

实例3：

按实例1配制后，经大连开发区大孤山金山水产10吨锅炉试用，原由6个压烧到车间所需的8个压需7分钟，加入节煤剂后用了5.5分钟，既节省了煤、电，又提高了车间的工作效率。

Claims (3)

1.一种节煤助燃添加剂，其特征在于：粉剂原料配方比例为：高锰酸钾5～10％、高氯酸钾10～20％、氯酸钠15～25％、氧化钙0～3％、三氧化二铁2.5～3.5％、三乙醇胺2.5～3.5％、氯化钠35～65％，将以上固体物分别磨碎至100～120目，然后混合搅拌均匀。

2.根据权利要求1所述的一种节煤助燃添加剂，其特征在于：湿剂原料配方比例为：高锰酸钾5～10％、高氯酸钾10～20％、氯酸钠15～25％、氧化钙0～3％、三氧化二铁2.5～3.5％、三乙醇胺2.5～3.5％、氯化钠10～15％、蒸馏水25～50％。将以上固体物分别磨碎至60～80目，与水混合搅拌溶化。

3.根据权利要求1或2所述的一种节煤助燃添加剂，其特征在于：按用煤量的粉剂2‰～5‰、湿剂1‰～3‰比例将节煤助燃添加剂掺入煤中。