CN1039919C

CN1039919C - 催燃剂

Info

Publication number: CN1039919C
Application number: CN93107353A
Authority: CN
Inventors: 罗海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-19
Filing date: 1993-06-19
Publication date: 1998-09-23
Anticipated expiration: 2013-06-19
Also published as: CN1083855A

Abstract

一种用于改造劣质煤，催化煤燃烧，降低烟尘，SO₂及NO_X排放的催燃剂由50～80%硅灰石，5～35%锂矿物和/或锂盐，5～15%氯酸盐，5～15%碱金属盐类，0～10%苯渣组成。使用本催燃剂可使Q_GW＝2150大卡的劣质煤代替优质原煤烧蒸汽锅炉，节省折合标准煤20～32%，降低环境污染，具有显著的经济及社会效益。

Description

本发明涉及一种燃煤添加剂，特别涉及改造劣质煤，有催化燃烧反应的燃煤添加剂。

我国长期存在北煤南运问题，因为南方煤产量少，特别是高硫的低热值的劣质煤比较多。劣质煤及煤矸石的问题是固定碳低，灰分高，硫高，省火点低，并且不易完全燃烧，残渣中含碳量高，使用这类煤烧锅炉不但蒸汽产量得不到保证，并且由于存在大量灰份及二氧化硫排放而导致严重的环境污染问题。为了改善煤的燃烧性能及环保问题，近年来国内外都做了大量工作，申请了不少专利。特别是利用碱金属或碱土金属盐类作为燃煤添加剂。例如日本专利J57131-288提到在中国大同优质煤中加入的粘结油添加剂中含有Li，Na，K碱金属及Mg，Ca，Sr或Ba的碱土金属盐类。另加一种1～22C碱金属及3～22C的碱土金属的磺基琥珀酸酯，可见碱金属、碱土金属对燃烧有促进作用。在法国专利DE3027-101中提到利用氯酸钠作为型煤燃烧氧化剂，对燃烧也有促进作用，但这两个专利的添加剂的成本均较高。并且使用对象是优质煤。作为碱土金属盐类的一种特殊盐类一硅灰石(偏硅酸钙CaSiO₃)矿近年来得到广泛应用，中国专利CN1015447B“水泥促熔剂”证明利用硅灰石矿物可以节省烧水泥的燃料煤用量，并使烟尘及二氧化硫降低。但尚未发现有关硅灰石作为燃煤添加剂组分的报导。

本发明的目的在于克服已有技术存在的问题，提供一种改造劣质煤催化煤燃烧，降低环境污染的催燃剂。

本发明的目的采用如下技术配方达到：

组分的重量百分含量及其作用说明如下(本发明所述的百分含量均为重量％)：

1.硅灰石50～80％

本发明所用硅灰石是指低品位硅灰石矿物。

硅灰石属偏硅酸钙(CaSiO₃)矿物，由CaO和SiO₂组成，为针状结晶。在陶瓷中加入偏硅酸钙可提高陶瓷强度，加速烧成。在水泥煅烧时加入可加快水泥烧成，提高水泥强度。在燃料煤中加入硅灰石矿，估计有三方面作用，一是改变炉渣结构，因为针状结晶在燃烧时与煤中其他矿物互相联结，可能组成网络结构，使空气中氧分子在网络的空格中自由流动，有助于煤中高温分解后的碳氢化合物的氧化反应，促使燃烧完全。从本发明试验后的炉渣中发现，这种炉渣较一般炉渣轻，多孔，渣中含碳量也比较低。另一个作用是硅灰石在高温下分解成CaO和SiO₂，活性的CaO能迅速捕捉劣质煤中硫燃烧产生的SO₂生成稳定的硫酸钙盐。三是硅灰石分解生成的活性CaO与煤中水分或氢燃烧生成的水分结合生成Ca(OH)₂，这一反应放出大量生成热，有助于炉温的提高，在燃烧时表现为炉膛底火好，呈亮白色火焰。

2.锂矿物和/或锂盐5～35％

所述的锂矿物包括锂辉石(Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂)，锂云母[(X₂Li₃S₇O₂(OH，F)₂]，这类矿物有降低炉渣粘度的作用，使炉渣透气性好。还包括氟化锂，氯化锂，硼酸锂，碳酸锂等盐类及盐湖锂矿卤水干物质等。这类含锂的矿物和/或锂盐，其中的锂离子对燃烧有催化作用。

3.氯酸盐5～15％

所述的氯酸盐包括氯酸锂，氯酸钠，氯酸钾，还包括次氯酸锂，次氯酸钠，次氯酸钾。这类氯酸盐是强烈的氧化剂，在较低温度下也能放出活性氧，使燃料的着火点降低，并使不完全燃烧所生成的CO，H₂、CH₄等充分燃烧。

4.碱金属盐类5～15％

所述的碱金属盐类包括食盐(NaCl)，硝酸钾，硝酸钠等。这类化合物对燃烧有催化作用，特别是硝酸盐在火药中的促使炭迅速燃烧而爆炸，充分显示出其催化作用。近年来研制成功的锅炉清灰剂，其中它可使锅炉管壁上的积灰降低熔点掉下来，从而改善锅炉的热传导能力，降低煤耗。

5.苯渣5～10％

当劣质煤，特别是以煤矸石为主燃料时，由于固定炭及挥发份过低使着火有困难时，加入含碳量高的苯渣是必要的。

本发明的催燃剂的生产工艺简单，只需把矿石原料经粗破，细磨二道工序后，再与其它不需要加工的原料共同搅拌均化后，配制成粒度为60～120目的粉状混合物产品。

本发明的催燃剂以1～4％加入量加入劣质煤和/或煤矸石中生产出“高效煤”。该高效煤经0.9吨手烧炉，2吨链条炉等多次作燃烧试验。试验表明把催燃剂加入到热值低达2150大卡的劣质煤中，燃烧效果相当于热值为4000大卡的原煤。并且烟气中挥发物少，烟白色，经萍乡市环保部门检测，烟气中SO₂及NO_x含量明显降低。因此本发明的催燃剂具有显著的经济效益及社会效益。

实施例1

在0.9吨手烧锅炉中，采用挥发份V_f＝18.66％，Q_GW＝3673大卡的低质煤，加入2.3％的催燃剂，催燃剂中含56.2％硅灰石，30.3％锂辉石，7.5％氯酸钾，6.0％食盐。用该高效煤代替Q_GW＝4900大卡原煤烧锅炉。燃烧结果表明可节约相当于标准煤20％，烟囱粉尘降低为一半。烟气中SO₂及NO_x由萍乡市环保局检测结果为未检出。炉膛中燃烧情况是火力旺，带白色，耐烧无烟。

实施例2

在0.9吨手烧锅炉中，采用挥发份V_f＝15.69％，Q_GW＝2150大卡的劣质煤，加入4％的催燃剂，其中含硅灰石80％，氯化锂和/或氟化锂、硼酸锂和/或碳酸锂10％，氯酸锂5％，硝酸钾5％。燃烧结果表明火力带黄白色，烟气中SO₂和NO_x未检出，可节省折合标准煤32％。

实施例3

在2吨链条锅炉中采用V_f＝17.57％，Q_GW＝3824.10大卡的洗中煤，掺加入1.5％的催燃剂：硅灰石64％，氟化锂和/或碳酸锂21％，次氯酸钠5％，食盐10％。燃烧试验结果表明，其首火点，挥发分高，耐烧。烟气中SO₂和NO_x未测出。节约折合标准煤25％。

实施例4

在2吨链条炉中，采用低挥发物V_f＜10％的煤种，掺入2.3％的催燃剂，催燃剂中含有硅灰石55％，盐湖锂矿卤水干物质5％，氯酸锂15％，硝酸钾15％，苯渣10％。燃烧结果表明该煤可以代替原煤烧锅炉，烟少，SO₂和NO_x未检出，可节约折合标准煤30％。

从上述实施例明显看出，加入1％～4％的本发明催燃剂可使劣质煤，低挥物煤达到优质原煤的燃烧效果，可节约折合标准煤20～32％。并且使烟气中可燃物，烟尘，SO₂，NO_x大幅度下降，有显著的经济效益和社会效益。

Claims

1.一种催燃剂，是下列组分粉末的混合物(重量％)：

A、硅灰石 56.2％

B、锂辉石 30.3％

C、氯酸钾 7.5％

D、食盐 6％