CN102277219A

CN102277219A - 锅炉高效环保节煤除渣剂

Info

Publication number: CN102277219A
Application number: CN2011102041182A
Authority: CN
Inventors: 眭国良; 眭军
Original assignee: Kaiyuan High-Tech Energy-Saving Product Development Co ltd
Current assignee: Kaiyuan High-Tech Energy-Saving Product Development Co ltd
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2011-12-14

Abstract

一种锅炉高效环保节煤除渣剂是精细化工产品，属多功能节能环保产品。主要成份为：作为助燃剂的硫磺，钠盐，铁或镁的氧化物，作为缓冲剂的氨盐，作为成膜剂的磷酸盐以及作为触媒剂的铜盐。本发明在锅炉清灰除渣剂的基础上，经科学配比、组份，精制而成的产品。集清除锅炉受热面灰垢、焦渣，改善热传导，提高燃烧温度，降低排烟温度，减少热损失，并能在受热面上形成白色中性保护膜，防止烟垢、焦渣生成，又能减缓受热面腐蚀，延长锅炉热力设备使用寿命。本发明在参加燃料燃烧过程中，产生化学反应，生成过氧化钠，氧化放出氧气助燃功能。由于药剂助燃，燃料实现完全燃烧，烟尘浓度减少，烟尘格林曼黑度降低，减少环境污染，有益环境保护。

Description

锅炉高效环保节煤除渣剂

技术领域

本发明涉及用水设备的除垢、防垢技术领域，具体地说是一种去除锅炉内的结垢并且能抑制锅炉内结垢产生的锅炉高效环保节煤除渣剂。

背景技术

本发明目的意在提供一种取代现有生产的《锅炉清灰除渣剂》的高效环保的多功能化工产品。

众所周知，在工业及民用领域中，锅炉的使用是相当普遍的，其中包括高压锅炉（占1/3）、中低压锅炉（占2/3）。决定锅炉使用寿命的主要因素，是锅炉热效率问题，而影响锅炉热效率的重要因素则是锅炉结垢问题，因为锅炉在结垢以后（垢物的成份主要是碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙垢及镁盐），降低传热效率，浪费能源，缩短锅炉使用寿命。为了除垢或防垢，人们也一直在研发新产品，在不同的领域内，对锅炉进行除垢或防垢，如：除氧剂，纯碱法，钠离子交换法，电子除垢仪等等，尽管在不同程序上有效地除垢或防垢，但除垢或防垢的成本较高，而且，现场应用效果不稳定，除垢或防垢也不尽人意。目前市场上销售的锅炉清灰除渣剂，技术性能单一，仅能清除预防烟灰垢，对于不同的炉型结构、不同的燃烧方式、不同的煤质，须使用多种不同种类型的药剂，如锅炉除焦剂、锅炉助燃剂、锅炉除硫剂、锅炉缓蚀剂等，尽管具有有一定效果，但使用单位成本高，使用过程较繁索，技术效果也不甚理想，达不到高水平节能环保技术经济效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种除垢效果好并且能抑制除锅内结垢产生的锅炉高效环保节煤除渣剂。

本发明的目的是这样实现的：它包括由以下组份及重量份数比组成：作为助燃剂的硫磺1份，钠盐5-10份，作为氧化物的三氧化二铁或氧化镁1-2份，作为缓冲剂的氨盐3-6份，作为成膜剂的磷酸盐5-9份，作为触媒剂的铜盐4-8份，水0.5-2份。

本发明所述的钠盐为氯化钠和硫酸钠一种或两种的混合。

本发明所述的氨盐为氯化铵。

本发明还包括加入作为缓冲剂的硼酸钠0-3份。

本发明所述的铜盐为硫酸铜。

本发明所述的磷酸盐为三聚磷酸钠，六偏磷酸钠和磷酸氢二钠的一种或两种的混合。

本发明技术产品涉及到复杂的物理化学机理，从烟垢焦渣形成到炉体腐蚀及消烟除尘效果，是由多方面因素形成的。首先决定煤质优劣，燃烧方式（层燃、悬浮燃烧）炉型及操作管理技术多方面因素。

烟垢焦渣形成因烟气中含有多种矿物质（气态、固态）的缘故。

它们都通过物理热温作用；

1、气体扩散沉积：其露点比受热面温度低，形成凝结沉积；

2、粒子扩散沉积：燃烧破裂粒子，形成扩散微粒沉积；

3、热泳力沉积，产生沉积；

4、惯性热融性沉积（焦渣）等。

影响沉积焦渣程度的因素，沉积物与受热面之间连接强度与煤种，炉型、燃烧方式有关，有疏松易于清除，也有连接牢固用人力都难以清除，主要原因存在以下四种粘附力形成：

1、范德华力有短长之分，有大小之分，范德华力比粒子重力大就粘附。

2、静电力具有偶极矩颗粒，沉积受热面时，静电力作用，定向排列形成凝聚层。

3、表面张力，也称表面自由能，各粒子相面具有活性，界面两相介面分子相吸引。与液相、固相、湿润性有关，低温相面湿润，由于表面张力作用粘附。

4、化学力，化学力本质是静电力，比范德华力大得多，当以化学力为主时，要想分开十分困难。就焦渣形成比固体焦粒沉积难度大得多。

目前国内外大型发电、热电、生产、生活，中高低压力、高参数锅炉用化学多功能清灰除渣剂，达到除垢、防垢、缓蚀保护、节能消烟除尘的目标。

本发明原理

本产品在有触媒剂（热反应铜盐或铁触媒剂）于高温条件下产生钠离子（Na^＋）。

而：Na^＋＋O₂ → 2NaO（普通氧化物）

2NaO＋O₂→（300—400℃）2Na₂O₂（过氧化物）

2Na₂O₂＋H₂O → 2NaOH

则：MgSO₄＋NaOH → Mg(OH)₂+Na

MgSiO₄＋NaOH → Mg(OH)₂+Na

CaSO₄＋NaOH → Ca(OH)₂+NaSO₄

CaSiO₄＋NaOH → Ca(OH)₂+NaSIO₄

过氧化钠在常温下能把所有无机物转化成碳酸盐，在烟气中能吸收二氯化碳（CO₂）放出氧助燃（O₂）。

2Na₂O₂+2CO₂ → 2Na₂CO₃＋O₂↑ （助燃）

Na₂CO₃＋H₂SO₄→Na₂SO₄＋H₂O＋CO₂↑

Na₂CO₃＋SO₂→Na₂SO₄＋CO₂↑

CaCo₃＋H₂SO₄→CaSO₄＋H₂O₂＋Na₂SO₄ ↓（保护膜）

Na₂O＋H₂SO₄→NaSO₄＋H₂O（保护膜）

H₂O₂→H₂O＋O₂↑（助燃）

烟气中的碳酸钠与二氧化硫生成亚硫酸钠，并放出二氧化碳气体，烟气中过量的过氧化钠与尾部受热面微量硫酸形成中性盐起到防硫酸腐蚀炉管；同时，形成中性盐硫酸钠形成炉管保护膜。过氧化氢形成分解氧（助燃）和水。起到消烟除尘作用，并能吸收烟气中二氧化硫（脱硫）及尾部受热面微量硫酸起到中和，起到对锅炉管板缓蚀作用。同时，形成中性盐硫酸钠白色保护膜，防止烟灰垢、焦渣生成。

钝化的硫酸盐，磷酸盐易粉化，因而降低了烟垢粘结强度，并生成了易挥发的可燃气体（CO，O₂）对烟垢形成气孔、疏松、脱落起到很好疏松作用。

对电站锅炉的烟垢结焦，尤其是含富铁的铁焦中，具有一定量的Fe₂(SO₄)₃存在时，对减少结焦、挂焦强度更重要。

长期连续，适量加药，能清除、预防、受热面烟灰垢及锅炉焦渣，改善热传导，提高燃烧温度，降低排烟温度，减少热损失，此药剂参加燃烧，产生化学反应，生成过氧化钠(Na₂O₂)，氧化放出氧气助燃，达到高效节煤，化学反应中生成硫酸钠（NaSO₄）中性盐，白色保护膜不但防止烟垢，焦渣生成，又能减缓受热面腐蚀，能延长锅炉热设备使用寿命；由于本发明药剂能清除预防烟垢生成，又能完全燃烧，排烟浓度减少，烟尘格林曼黑度降低，减少环境污染，有益环境保护。

综上所述，本发明属节能产品，主要是为清除锅炉受热而结焦、结渣、降低热阻，提高锅炉热效率，降低能耗，减缓腐蚀，延长锅炉寿命，减轻体力劳动，延长运行周期，减少环境污染，锅炉热效率提高2%-5%，节煤率4%-10%。

下面将通过实例对发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

实施例1

分别取硫磺10重量份，氯化钠70重量份，氯化铵35重量份，硫酸铜26重量份，六偏磷酸钠25重量份，三氧化二铁12重量份，水9重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

技术效能

从理论和应用实践证明本发明药剂，不但适用于燃煤、燃油、工业锅炉，也适用热电及电厂高参数锅炉、粮食烘干塔清尘除焦渣、助燃。

本发明产品按燃料用量万分之五至七定时、定量经常加入，可在十五天左右清除烟垢焦渣。按燃料量1-3千克/吨煤加入，经常定时、定量按比例加入，除保持受热面清洁，又能达到助燃、消烟除尘，长期使用，节约燃料，可提高热效率3-10％，节煤率5-20％。

使用方法

中小型层燃锅炉，可由锅炉拨火门均匀定时、定量投入高温区，中型热电炉及大型电站发电锅炉在悬浮燃烧煤粉中，油炉可利用高压风定时、定量连续喷入粉末产品，也可将粉末状产品溶化为一定浓度的液体，可通过位差式加药器加入到燃料中或燃烧室内，视现场应用条件而定（固体粉末药剂可使用螺旋，圆盘加药器）。

应用实例

1、选定小型蒸汽热水锅1—20t/h试用；

2、中型35—75t/h蒸汽炉试用；

3、大型热电供暖炉2008——2009年在供暖面积500万平方米。14台中型锅炉试用，其中大中型锅炉应用，120吨/时（1台）；100吨/时（2台），其它为30—40t/h（11台）热水锅炉及35t/h蒸汽热电锅炉试用均取得预期良好技术经济效果。（详见用户试用总结）。

实施例2

分别取硫磺10重量份，硫酸钠61重量份，六偏磷酸钠29重量份，氯化铵35重量份，硫酸铜25重量份，三氧化二铁14重量份，水10重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例3

分别取硫磺10重量份，硫酸钠85重量份，三聚磷酸钠20重量份，氯化铵40重量份，硫酸铜28重量份，氧化镁15重量份，水9重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例4

分别取硫磺10重量份，氯化钠70重量份，硫酸钠30重量份，磷酸氢二钠17重量份，氯化铵35重量份，硫酸铜22重量份，三氧化二铁15重量份，水11重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例5

分别取硫磺10重量份，氯化钠65重量份，三聚磷酸钠15重量份，氯化铵35重量份，硼酸钠5重量份，硫酸铜25重量份，三氧化二铁18重量份，水9重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例6

分别取硫磺10重量份，氯化钠58重量份，六偏磷酸钠20重量份，氯化铵45重量份，硫酸铜18重量份，三氧化二铁15重量份，水10重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例7

分别取硫磺10重量份，氯化钠90重量份，磷酸氢二钠25重量份，氯化铵35重量份，硼酸钠5重量份，硫酸铜15重量份，氧化镁18重量份，水9重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例8

分别取硫磺10重量份，硫酸钠70重量份，六偏磷酸钠10重量份，三聚磷酸钠18重量份，氯化铵40重量份，硫酸铜12重量份，氧化镁12重量份，水9重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例9

分别取硫磺10重量份，氯化钠50重量份，六偏磷酸钠5重量份，三聚磷酸钠22重量份，氯化铵35重量份，硫酸铜27重量份，三氧化二铁117重量份，水12重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

实施例10

分别取硫磺10重量份，氯化钠40重量份，硫酸钠20重量份，三聚磷酸钠20重量份，氯化铵45重量份，硫酸铜28重量份，三氧化二铁11重量份，水9重量份；将上述各重量份物料在常温下搅拌均匀，包装后即为本发明的成品。

试验条件：

1、试验用水：配制模拟水。

2、试验条件：模拟锅炉温度或标准要求的温度（98℃），加药量为20--30 mg/L，试验时间为24小时。

试验结果：

试验结果参见下表所示。

Figure 2011102041182100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims

1. 一种锅炉高效环保节煤除渣剂，它包括由以下组份及重量份数比组成：作为助燃剂的硫磺1份，钠盐5-11份，作为氧化物的三氧化二铁或氧化镁1-2份，作为缓冲剂的氨盐3-6份，作为成膜剂的磷酸盐1-3份，作为触媒剂的铜盐1-3份，水0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的锅炉高效环保节煤除渣剂，其特征在于：钠盐为氯化钠、硫酸钠一种或两种的混合。

3.根据权利要求1所述的锅炉高效环保节煤除渣剂，其特征在于：所述的氨盐为氯化铵。

4.根据权利要求1或2所述的锅炉高效环保节煤除渣剂，其特征在于：还包括加入作为缓冲剂的硼酸钠0-3份。

5.根据权利要求1所述的锅炉高效环保节煤除渣剂，其特征在于：所述的铜盐为硫酸铜。

6.根据权利要求1所述的锅炉高效环保节煤除渣剂，其特征在于：所述的磷酸盐为三聚磷酸钠，六偏磷酸钠和磷酸氢二钠的一种或两种的混合。