CN101230302A - 电厂锅炉用节煤脱硫添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电厂锅炉用节煤脱硫添加剂，它是将一定重量百分比的氧化钙、二氧化硅、硝酸铵钙、硝酸钠、高锰酸钾、硝酸铵、氧化铁、氧化铝、活性炭和硼砂，混合后用粉磨机粉碎至粒度为80－100目的粉末，将粉末放入搅拌器中搅拌，经检验合格后包装成成品。本发明具有固硫、脱硫效果明显，节能助燃，降低排烟黑度，清灰除焦且无需改变现有燃烧工艺和设备的优点，尤其适合灰分含量大、含硫量高、挥发分含量低的煤种使用，减少因煤质差造成的设备泄漏事故的发生，能有效地保证锅炉安全运行，保证发电机组的安全运行，值得各火电厂推广使用。

Description

电厂锅炉用节煤脱硫添加剂
技术领域
本发明涉及一种燃煤添加剂，具体涉及一种电厂锅炉用节煤脱硫添加剂。
背景技术
我国的能源生产和消耗以煤为主，煤炭在我国能源消费中占70％以上。煤炭消费的80％用于燃烧，煤炭燃烧又是大气环境中二氧化硫、氮氧化物的主要来源，燃煤产生的二氧化硫和烟尘排放占排放总量的80-90％。
燃煤锅炉在煤燃烧过程中，由于煤质灰分大，发热量低，锅炉经常出现结焦，结焦严重时，锅炉喷燃口被堵塞，掉焦卡在冷灰斗部位，引起积灰，结焦最为严重时，锅炉逼迫停运，给生产和生活带来不便。同时，煤在燃烧过程中产生SO2和少部分的SO3排放到大气中，严重污染大气环境。
为大力开展清洁生产，减少污染物排放，目前，一般采用对燃煤锅炉安装烟气脱硫装置，虽然给燃煤锅炉安装这种脱硫装置对脱硫有些作用，但是需改变现有燃烧工艺和设备，并且脱硫效果不是很明显，对锅炉燃煤的燃烧也起不到助燃的作用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种固硫、脱硫效果明显，节能助燃，降低排烟黑度，清灰除焦且无需改变现有燃烧工艺和设备的电厂锅炉用节煤脱硫添加剂。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电厂锅炉用节煤脱硫添加剂，其特征在于它由以下重量百分比的原料组成：
氧化钙25-50％  二氧化硅2-5％  硝酸铵钙6-10％  硝酸钠10-15％
高锰酸钾5-16％  硝酸铵5-15％  氧化铁5-8％  氧化铝5-15％
活性炭5-10％  硼砂5-12％。
其制备方法：按上述重量百分比称取各原料后混合，将混合物用粉磨机粉碎至粒度为80-100目的粉末，将粉末放入搅拌器中搅拌25分钟，经检验合格后包装成成品。
本发明配方中的氧化钙、硝酸铵钙和二氧化硅为固硫剂，硝酸钠、硝酸铵和高锰酸钾为催化剂，氧化铁(Fe2O3)和氧化铝为助燃剂即还原剂，活性炭和硼砂为吸附剂。在常用的氧化钙中增加硝酸铵钙和二氧化硅作为固硫剂，缩短了在炉内高温条件下生成高熔点硫酸盐的时间，延缓并控制了SO2的二次释放，提高了脱硫效果。硝酸钠、硝酸铵和高锰酸钾作为催化剂，氧化铁和氧化铝作为助燃剂即还原剂，使炉内结焦分解速度加快，膨化、活化、氧化还原反应充分，使煤的燃点降低，达到充分燃烧，使炉膛温度提高100-300℃，有利于活性离子的交换与结合，炉膛内结的煤焦变成多孔、酥松，最终脱落，改善了锅炉热传导，提高了锅炉热效率。活性炭和硼砂作为吸附剂，在煤燃烧过程中促进了离子交换和氧化还原反应，煤在燃烧中产生的二氧化硫和三氧化硫被吸附剂固定并生成熔点较高的炉渣。
本发明产品在不改变现有燃烧工艺和设备的前提下，按每吨煤添加4公斤本发明洁净剂均匀地掺入燃煤中，一起投入锅炉内燃烧，通过催化、活化、促进氧化、离子交换等物理、化学反应，可达到脱硫、节能助燃、降低排烟黑度和清灰除焦的作用。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)脱硫：本发明电厂锅炉用节煤脱硫添加剂能加快煤燃烧中产生的CO和SO发生放热反应，反应中生成的硫经燃烧变成SO2和极少部分SO3，最后被洁净剂中具有吸附力极强的吸附剂固定并生成熔点较高的炉渣，一般情况下固硫在900℃以上高温区时又重新释放，而本发明产品所产生的催化还原作用，即使在1300℃以上固硫也会减缓重新释放的速度，本发明还可将煤燃烧过程中产生的其它有色金属离子化合物固定在炉渣中，从而达到固硫脱硫的目的。
(2)助燃节能：本发明电厂锅炉用节煤脱硫添加剂根据煤在燃烧过程中的低温、中温和高温段所需催化、氧化、疏松、净化等不同作用，降低煤的着火点，加快碳的燃烧进度，提高炉膛温度，强化传热过程；促进煤炭在锅炉炉膛分层燃烧，明显改善燃烧小环境，强化煤炭的氧化作用，在升温和加热过程中放出新生态氧气，这种化学反应对燃煤在炉膛中的燃烧环境、可燃气体的充分利用起到了促进作用，使烟气中的可燃气体、含氧量和悬浮灰尘得到进一步降低，从而降低煤炭的消耗和排烟黑度；洁净剂的某些成分在高温下分解、气化和产生微爆，搅动煤层和煤层中的气体，使板结的煤层疏松，通气性改善，使氧气在煤层中分布均匀，供应充足，它易于使煤分散，表面活性增大，以利于煤的充分燃烧，还在一定程度上增加热传导，降低煤的热熔度，并通过化学反应疏松煤层，促进被包裹的煤粒充分燃烧，减少炉渣、飞灰含碳量。
具体实施方式
实施例1
按以下重量百分比称取各原料：
氧化钙30％  二氧化硅3％  硝酸铵钙8％  硝酸钠12％
高锰酸钾9％  硝酸铵9％  氧化铁6％  氧化铝9％
活性炭7％  硼砂7％。
本实施例的制备工艺为：按上述重量百分比称取各原料后混合，将混合物用粉磨机粉碎至粒度为80-100目的粉末，将粉末放入搅拌器中搅拌25分钟，经检验合格后包装成成品。
实施例2
按以下重量百分比称取各原料：
氧化钙50％  二氧化硅4％  硝酸铵钙6％  硝酸钠10％
高锰酸钾5％  硝酸铵5％  氧化铁5％  氧化铝5％
活性炭5％  硼砂5％。
本实施例的制备工艺同实施例1。
实施例3
按以下重量百分比称取各原料：
氧化钙25％  二氧化硅2％  硝酸铵钙6％  硝酸钠10％
高锰酸钾6％  硝酸铵6％  氧化铁8％  氧化铝15％
活性炭10％  硼砂12％。
本实施例的制备工艺同实施例1。
实施例4
按以下重量百分比称取各原料：
氧化钙31％  二氧化硅2％  硝酸铵钙6％  硝酸钠10％
高锰酸钾16％  硝酸铵15％  氧化铁5％  氧化铝5％
活性炭5％  硼砂5％。
本实施例的制备工艺同实施例1。
实施例5
按以下重量百分比称取各原料：
氧化钙40％  二氧化硅3％  硝酸铵钙7％  硝酸钠11％
高锰酸钾7％  硝酸铵7％  氧化铁6％  氧化铝7％
活性炭6％  硼砂6％。
本实施例的制备工艺同实施例1。
实施例6
按以下重量百分比称取各原料：
氧化钙28％  二氧化硅3％  硝酸铵钙8％  硝酸钠12％
高锰酸钾8％  硝酸铵9％  氧化铁7％  氧化铝9％
活性炭8％  硼砂8％。
本实施例的制备工艺同实施例1。
本发明电厂锅炉用节煤脱硫添加剂经陕西省汉中市环境保护监测站，对本发明的脱硫效率进行了测试，测试结果见下表。
  时间  测试浓度(mg/m3)   平均浓度(mg/m3)   氧含量(％)   空气过剩系数(％)   脱硫效率(％)
  使发用明本前  6216.0 6257.0 9.10 1.80
 6296.0
 6259.0
  使发用明本后  3319.0 3287.7 9.10 1.80   51.7
 3261.0
 3283.0
本发明电厂锅炉用节煤脱硫添加剂的技术指标：
1、降低SO2排放量40％-55％；
2、降低NOx排放量20％-30％；
3、提高锅炉炉膛温度100℃左右；
4、提高锅炉热效率1％-8％，节煤3％-8％；
5、明显降低排烟温度，清灰除焦90％以上。
本发明产品的使用方法：对60吨以上的粉煤炉，添加量为原煤的4‰左右(重量百分比)，连续投放，初次投放量的持续时间为10天，以后可按3‰的剂量正常投放，如果锅炉运行工况及煤质良好，可减少投放剂量。

Claims (1)

1.一种电厂锅炉用节煤脱硫添加剂，其特征在于它由以下重量百分比的原料组成：
氧化钙25-50％  氧化硅2-5％  硝酸铵钙6-10％  硝酸钠10-15％
高锰酸钾5-16％  硝酸铵5-15％  氧化铁5-8％  氧化铝5-15％
活性炭5-10％  硼砂5-12％。
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