CN103396859A - 一种降低燃煤着火点的助燃剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低燃煤着火点的助燃剂,包括以下质量份的各原料:氯化铁20-40份,碳酸钠20-40份,硝酸铁10-30份,硝酸钾5-25份,氯化钙1-5份,高锰酸钾1-10份。具体使用时将本发明助燃剂各原料按配比量混合并溶于水中,按1-3‰比例参入燃煤中燃烧。本发明助燃剂能有效降低燃煤的着火点,还可以改善燃煤的燃烧性能和提高燃煤的燃尽率,从而充分利用燃煤,达到节能的目的。本发明的原料简单易得,运行成本较低,使用方便。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种燃煤助燃剂,具体地说是一种降低燃煤着火点的助燃剂。
二、背景技术
目前,火电厂大多数难以实现单种煤燃烧,而不得不使用混煤燃烧。由于煤种的差异,往往混煤中燃煤的着火点相差很大,着火点低的易燃,着火点高的不易燃,当混合燃烧时,易燃煤先消耗氧气,气流与火焰向上走,带走不易燃的煤,使燃煤不能够集中燃烧,燃烧不尽;同时,我国多数锅炉炉膛中过剩空气量偏低,易造成火焰局部缺氧,使燃煤中的硫易生成硫化氢气体,带来设备的腐蚀。给锅炉的运行安全和实现混煤经济价值的最大化带来很大的影响。
三、发明内容
本发明旨在提供一种降低燃煤着火点的助燃剂,所要解决的技术问题:一是要降低不易燃的燃煤的着火点,使燃煤混合时能够集中燃烧,从而减少腐蚀气体硫化氢的生成,降低锅炉腐蚀;二是要提高燃煤的反应性和燃烧速率,相对的提高燃烧热值;三是要助燃剂的价格不能贵,用量少,运用成本低。
本发明降低燃煤着火点的助燃剂,包括以下质量份的各原料:
氯化铁20-40份,碳酸钠20-40份,硝酸铁10-30份,硝酸钾5-25份,氯化钙1-5份,高锰酸钾1-10份。
所述助燃剂的原料还包括水溶性镁盐5-10份,其他水溶性钠盐5-10份,其他水溶性钾盐5-10份。
所述其他水溶性钠盐是指除碳酸钠以外的水溶性钠盐;所述其他水溶性钾盐是指除硝酸钾和高锰酸钾之外的水溶性钾盐。
将各原料按配比量混合并加入5-10倍质量的水中,混合均匀,即得到助燃剂溶液。使用时将助燃剂溶液均匀喷洒于燃煤上,助燃剂溶液的喷洒量为燃煤质量的1-3‰。
经过研究表明,铁、钠和钾等金属离子在加热过程中能够被活化,并作为电子给予体,能够加速某些碳反应。对于着火点较高的燃煤,其煤的变质程度也高;煤随着变质程度提高其结构越来越接近石墨,石墨各基面间的结合力较弱,金属粒子容易进入。但煤的结构中等规度不如石墨,因此,金属离子能嵌入煤的晶格,从而降低煤与氧发生反应的活化能,使燃煤提前燃烧,降低了燃煤的着火点。所以,本发明助燃剂组份具有膨化、催化和氧化的作用,可以提高燃煤的燃烧速率。
由于火电厂使用的煤量相当大,用固态助燃剂时,难以混合均匀,运行成本很大。因此,本发明采用液态助燃剂,容易均匀喷洒在燃煤上,同时,还可以降低煤堆的灰尘。
由于助燃剂用量少,其碱金属带入锅炉中的含量也很低。假设按燃煤含有20%的灰分计算,助燃剂中遇火焰挥发性(钠+钾)物质在灰分中百分含量远低于0.5%,锅炉高温腐蚀倾向性很低。因此,本发明助燃剂中碱金属含量对锅炉的影响很低。
助燃剂中的氯在高温中可能会形成氯化氢,然而氯化氢腐蚀一般在氯化氢的分压到达10Pa时,才显著。但是,本发明助燃剂用量低,烟气中的氯化氢的计算分压小于0.05Pa,因而发挥不了致腐作用。
综上所述,本发明助燃剂一方面能够降低不易燃的燃煤的着火点,使燃煤混合时能够集中燃烧,从而减少腐蚀气体硫化氢的生成,降低锅炉腐蚀;另一方面能够提高燃煤的反应性和燃烧速率,相对的提高燃烧热值;除此之外,本发明助燃剂的价格低廉,用量少,运用成本低。
四、附图说明
图1是实施例1中燃煤的热重分析曲线。
图2是实施例2中燃煤的热重分析曲线。
五、具体实施方式
本发明实施例选取安徽省某电厂的燃煤进行对比试验,将燃煤破碎筛分后准确称取出两个平行子样—试样1和试样2,试样1和试样2各为0.5kg。
实施例1:
称取氯化铁3g,碳酸钠4g,硝酸铁1g,硝酸钾1g,氯化钙0.5g,高锰酸钾0.5g,用100mL容量瓶定容稀释后得到助燃剂。
将试样1和试样2分别放入浅盘中,从容量瓶中移取10mL助燃剂,均匀喷洒到试样1上,混合均匀;由于水分对燃煤的发热量和着火点没有影响,但为了更加准确的对比,再移取10mL蒸馏水喷洒到试样2上,混合均匀,作为空白对照样。
对喷洒助燃剂的试样1和空白对照样分别进行干燥,并研磨至0.2mm以下,随后进行水分、发热量和热重分析实验。
实验结果:
由图1可以看出添加助燃剂的燃煤明显提前燃烧,经计算表明助燃剂可以降低这种燃煤着火点达60℃。
同时,添加助燃剂的燃煤空干基发热量比空白对照样高出4.5%;添加助燃剂的燃煤干燥基发热量比空白对照样高出4.9%。
通过以上对比可以充分证明,本助燃剂能有效的降低燃煤的着火点,提高燃煤燃烧。
实施例2:
称取氯化铁2g,碳酸钠4g,硝酸铁1g,硝酸钾0.5g,氯化钙0.5g,高锰酸钾0.5g,氯化钠1g,氯化镁0.5g,硝酸钾0.5g,用100mL容量瓶定容稀释后得到助燃剂。
将试样1和试样2分别放入浅盘中,从容量瓶中移取10mL助燃剂,均匀喷洒到试样1上,混合均匀;由于水分对燃煤的发热量和着火点没有影响,但为了更加准确的对比,再移取10mL蒸馏水喷洒到试样2上,混合均匀,作为空白对照样。
对喷洒助燃剂的试样1和空白对照样分别进行干燥,并研磨至0.2mm以下,随后进行水分、发热量和热重分析实验。
实验结果:
由图2可以看出添加助燃剂的燃煤明显提前燃烧,并提前燃烧完;经计算表明助燃剂可以降低这种燃煤着火点达60℃。
同时,添加助燃剂的燃煤空干基发热量比空白对照样高出4.1%;添加助燃剂的燃煤干燥基发热量比空白对照样高出4.6%。
通过以上对比可以充分证明,本助燃剂能有效的降低燃煤的着火点,提高燃煤燃烧。
Claims (2)
1.一种降低燃煤着火点的助燃剂,其特征在于包括以下质量份的各原料:
氯化铁20-40份,碳酸钠20-40份,硝酸铁10-30份,硝酸钾5-25份,氯化钙1-5份,高锰酸钾1-10份。
2.根据权利要求1所述的助燃剂,其特征在于:
所述助燃剂的原料还包括水溶性镁盐5-10份,其他水溶性钠盐5-10份,其他水溶性钾盐5-10份。
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