CN103031174A - 一种液态节煤添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液态节煤添加剂，包含的组分及重量比为：环氧乙烷环氧丙烷聚合物5-10％，烷基苯磺酸钠5-10％，硝酸铁4-8％，硝酸锰6-10％，硝酸钡6-10％，硝酸铝4-8％，余量为水。本发明实施例通过将环氧乙烷环氧丙烷聚合物、烷基苯磺酸钠、硝酸盐加水混合，制成液态节煤添加剂，能显著提高燃煤锅炉的热效率，对大型电站煤粉锅炉亦有较好效果；且原料易得，用量小于万分之五，成本低廉。

Description

一种液态节煤添加剂
技术领域
本发明涉及锅炉用燃煤添加剂技术领域，尤其涉及一种液态节煤添加剂。
背景技术
燃煤设备包括燃煤电站锅炉、工业锅炉、炼焦炉、钢铁冶炼高炉等。大容量(300MW以上)电站锅炉的燃煤效率达到了89～92％，相对而言，是目前能源利用率最高的方式之一；小容量(300MW以下)电站锅炉的燃煤效率只有85～88％，能源利用率相对较低。每年，我国火电行业因为锅炉燃烧不完全造成的燃煤损失约1亿吨，浪费大量能源。
针对于燃煤的节能减排技术，一是促进煤的完全燃烧，二是控制煤在燃烧过程中SO2与NOx大气污染物的排放浓度及排放量。在不改变燃煤设备结构的前提下，根据煤炭燃烧的化学反应原理，在煤中掺入一定量的化学添加剂，通过催化活化，促进氧离子交换，降低着火温度，可达到节煤、降低污染物排放的目的。
目前国内外研究的节煤添加剂主要以强氧化剂为主要成分，但强氧化剂对锅炉设备有一定的腐蚀，对人体有害，属于危险品；中国专利CN1233805(一种锅炉用燃煤添加剂，2003-12-1)公开了一种添加剂，其中采用了占添加剂重量比为5-20％的氯化钠，但氯离子在燃煤气氛中易形成HCl气体，对锅炉水冷壁、过热器、再热器管道造成腐蚀；该添加剂还采用了占添加剂重量比为2-10％的碳酸盐，而碳酸盐在高温下分解产生CO2，增加了对环境的污染。另外，部分液态节煤添加剂水溶性差，与燃煤难以充分混合，节煤效果差且不便于使用。
发明内容
本发明实施例提供了一种对燃煤设备无危害作用、水溶性好、明显提高燃煤锅炉热效率的液态节煤添加剂。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种液态节煤添加剂，包含的组分及重量比为：环氧乙烷环氧丙烷聚合物5-10％，烷基苯磺酸钠5-10％，硝酸铁4-8％，硝酸锰6-10％，硝酸钡6-10％，硝酸铝4-8％，余量为水。
优选地，所述烷基苯磺酸钠的烷基为C12～C20。
优选地，所述环氧乙烷环氧丙烷聚合物的分子量为500～4000。
优选地，所述水为去离子水或除盐水。
优选地，所述液态节煤添加剂的使用量为燃煤质量的万分之三至万分之五。
与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、对燃煤设备无危害作用：组分为中性液体，性质稳定，无毒不挥发，添加量小于万分之五；硝酸盐在高温条件下分解为金属氧化物、NO2和O2，环氧乙烷环氧丙烷聚合物在高温条件下分解为CO2和H2O，烷基苯磺酸钠在高温条件下分解为CO2、H2O和硫酸钠，均不对设备产生侵蚀作用；
2、提高燃煤锅炉热效率：本发明添加剂多种物质相互配合协调，可提高热效率3-8％，炉膛温度升高135-160℃：a、环氧乙烷环氧丙烷聚合物燃烧后产生高温，能直接促进煤粉燃烧，且部分碳氢氧低分子化合物与烟气中的碳微粒和CO燃烧，有助于提高炉膛温度和热效率；b、烷基苯磺酸钠和硝酸盐共同作用促使燃煤膨胀、疏松，加大燃煤与空气的接触面积，降低飞灰、炉渣中碳含量；c、硝酸盐在高温条件下能放出O2，促进煤粉的燃烧；同时在高温条件下分解时会产生微爆作用，使得焦渣变得膨松多孔而不易结焦或易于脱落，提高锅炉热效率；d、金属离子在高温条件下起到催化作用，可促进碳链裂解，降低着火温度，缩短其着火延迟时间；
3、减少污染：a、环氧乙烷环氧丙烷聚合物燃烧后的部分碳氢氧低分子化合物与烟气中的碳微粒和CO燃烧，减少CO和黑烟排放；b、金属离子催化剂可促进SO2向SO3转化，增大固硫剂与SO3反应的机会，同时促进灰分中的氧化物与SOx反应生成难于分解的硫酸化合物，达到固硫作用；
4、本发明添加剂使用方便、简单，可直接与原煤按比例混合使用，亦可用压缩空气喷入炉膛促进煤粉燃烧。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例通过将环氧乙烷环氧丙烷聚合物、烷基苯磺酸钠、硝酸盐加水混合，制成液态节煤添加剂，能显著提高燃煤锅炉的热效率，对大型电站煤粉锅炉亦有较好效果；且原料易得，用量小于万分之五，成本低廉。其中，烷基苯磺酸钠的烷基为C12～C20，环氧乙烷环氧丙烷聚合物的分子量为500～4000，该类有机物在高温下生成大量的气体，促进煤粉疏松，有益于煤充分燃烧；硝酸盐能催化煤碳链的断裂及充分燃烧；水为去离子水或除盐水。以下为具体实施例。
实施例一、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000031
将上述配方的添加剂按万分之三的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率7.4％，炉膛温度升高140℃。
实施例二、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000032
将上述配方的添加剂按万分之三的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率6.2％，炉膛温度升高145℃。
实施例三、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000041
将上述配方的添加剂按万分之三的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率6.6％，炉膛温度升高150℃。
实施例四、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
将上述配方的添加剂按万分之三点五的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率8.1％，炉膛温度升高150℃。
实施例五、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000043
将上述配方的添加剂按万分之三的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率4.8％，炉膛温度升高135℃。
实施例六、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000051
将上述配方的添加剂按万分之四的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率5.4％，炉膛温度升高158℃。
实施例七、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000052
将上述配方的添加剂按万分之四的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率6.9％，炉膛温度升高152℃。
实施例八、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000053
将上述配方的添加剂按万分之四的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率6.4％，炉膛温度升高145℃。
实施例九、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000061
将上述配方的添加剂按万分之五的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率7.7％，炉膛温度升高160℃。
实施例十、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000062
将上述配方的添加剂按万分之三的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率5.3％，炉膛温度升高140℃。
实施例十一、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000063
将上述配方的添加剂按万分之三的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率3.6％，炉膛温度升高135℃。
实施例十二、
本实施例的组分及重量比如下表所示：
Figure BDA0000096347140000071
将上述配方的添加剂按万分之三的比例与燃煤混合，燃烧过程中提高热效率3.2％，炉膛温度升高148℃。
以上对本发明实施例提供的一种液态节煤添加剂进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上可知，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种液态节煤添加剂，其特征在于，包含的组分及重量比为：环氧乙烷环氧丙烷聚合物5-10％，烷基苯磺酸钠5-10％，硝酸铁4-8％，硝酸锰6-10％，硝酸钡6-10％，硝酸铝4-8％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种液态节煤添加剂，其特征在于，所述烷基苯磺酸钠的烷基为C12～C20。
3.根据权利要求1所述的一种液态节煤添加剂，其特征在于，所述环氧乙烷环氧丙烷聚合物的分子量为500～4000。
4.根据权利要求1所述的一种液态节煤添加剂，其特征在于，所述水为去离子水或除盐水。
5.根据权利要求1所述的一种液态节煤添加剂，其特征在于，所述液态节煤添加剂的使用量为燃煤质量的万分之三至万分之五。
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