CN104164270A

CN104164270A - 改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂及应用方法

Info

Publication number: CN104164270A
Application number: CN201410356494.7A
Authority: CN
Inventors: 周俊虎; 周志军; 张彦威; 杨雪峰; 刘茂省; 孙振龙; 杨丽; 景雪辉; 刘建忠; 岑可法
Original assignee: Zhejiang Pyneo Technology Co Ltd; Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang Pyneo Technology Co Ltd; Zhejiang University ZJU
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2014-11-26

Abstract

本发明涉及一种准东煤添加剂，旨在提供一种改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂及应用方法。本发明中所述添加剂的各成分质量百分比为：SiO₂占20％～36％、Al₂O₃占8％～18％、MnO₂占12％～28％、Fe₂O₃占6％～23％、KMnO₄占4％～10％、Fe(NO₃)₃占5％～15％、TiO₂占1％～5％、防水粘合剂占2％～4％。本发明的有益效果是：所述的准东煤添加剂制备工艺简单、成本低，运输、保存和应用方便，能够较好地改善准东煤的燃烧、结焦、结渣和积灰特性，有效提高准东煤的掺烧比例；所述物质对燃煤设备无任何负作用，对人身无伤害，对环境无额外的污染。

Description

改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂及应用方法

技术领域

本发明涉及一种准东煤添加剂，具体涉及一种改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂及应用方法。

背景技术

新疆准东地区有3900亿吨煤炭资源，以现在我国煤炭年产量计算，一个准东煤田就够全国使用一百年。随着疆电外送工程的建设推进，准东地区将成为疆电外送的基地之一。利用准东地区煤炭对国家能源战略有着重要的意义。

准东煤田为海洋性沉积型煤田，煤中原生矿物中含有大量的Na、K、Ca等碱金属，其含量远高于现有已知动力用煤中碱金属含量。经过实践锅炉燃用准东煤后带来一系列的技术问题，严重影响火力发电厂正常运转及电网安全稳定运行，正常发电和冬季供暖任务受到威胁。其中2006年苇湖梁电厂掺烧准东煤导致结焦停炉，致使乌鲁木齐市350余万平方米供暖区停暖或低温运行。根据现有经验电厂锅炉掺烧准东煤比例在40％至50％，锅炉负荷只能维持在70％额定负荷运行，且平均每月需要停炉打焦一次，耗费了大量人力物力，威胁到北疆一带冬季的供暖。部分锅炉为了保证运行，进行不间断吹灰，吹灰器附近的管壁减薄明显，检修时需要大面积换管。此外由于疆电外送工作、耗能产业向东部转移，新疆在建和拟建大量的火电机组，现有优质煤炭(锅炉不结焦的烟煤)已不能满足火电机组需求，需要迫切找出改善准东煤结焦特性、提高准东煤利用比例的方法，以满足新疆电网扩容的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂及应用方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂，所述添加剂的各成分质量百分比为：SiO₂占20％～36％、Al₂O₃占8％～18％、MnO₂占12％～28％、Fe₂O₃占6％～23％、KMnO₄占4％～10％、Fe(NO₃)₃占5％～15％、TiO₂占1％～5％、防水粘合剂占2％～4％。

本发明中，所述添加剂中：除了防水粘合剂外，其他各成分的平均粒径为5μm～15μm。

本发明中，所述防水粘合剂是聚合烃、沉淀白垩、58号白色矿物油和硅酸钠的混合物，其制备方法为现有技术，具体可参见《一种高能燃煤添加剂及其制备方法》(该专利的授权公告号：CN102876422A)的介绍。

本发明中，还提供一种基于所述的改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂的应用方法，所述添加剂加入准东煤中混合制样，再送入燃煤锅炉中燃烧；其中，准东煤与添加剂的质量比为1：(0.001～0.007)。

本发明中，所述添加剂加入准东煤中是指在配煤过程中直接加入添加剂，与准东煤混合均匀。

本发明中，所述准东煤为准东地区几种典型煤，硫和灰分含量都较低，水分含量很高，高于国内常见烟煤的水分，低于褐煤的水分；收到基挥发分在20％以上，折合到干燥无灰基下Vdaf>35％，属于风氧化煤；发热量在5600kcal/kg左右，相对较低；结渣趋势十分严重。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的准东煤添加剂制备工艺简单、成本低，运输、保存和应用方便，能够较好地改善准东煤的燃烧、结焦、结渣和积灰特性，有效提高准东煤的掺烧比例；

本发明所述物质对燃煤设备无任何负作用，对人身无伤害，对环境无额外的污染。

具体实施方式

以下的实施例可以使本专业技术领域的技术人员更全面的了解本发明，但不以任何方式限制本发明。

本发明的准东煤添加剂的应用方法为，将准东煤与所述添加剂混合制样，再送入燃煤锅炉中燃烧；准东煤与添加剂的质量比为1：(0.001～0.007)。所述添加剂加入准东煤中是指在配煤过程中直接加入添加剂，与准东煤混合均匀。

采用本发明所述添加剂能明显改善准东煤的燃烧、结焦、结渣和积灰特性，应用于锅炉燃烧具有对设备要求低、投资少、操作简单的特点，能有效提高准东煤的掺烧比例。

以下结合实施例对本发明技术方案做进一步详细的描述。但所述实施例仅是为了清楚说明所作的举例，而非对实施方式的限定。本发明的实施方式并不限于此，在下列实施方式的基础上还可以做出其它不同形式的变化，而由此所引申出的变化仍处于本发明的保护范围之内。

实施例1

准东煤添加剂的成分及各成分的质量百分比分别如下表所示：

成分

SiO₂

Al₂O₃

MnO₂

Fe₂O₃

KMnO₄

Fe(NO₃)₃

TiO₂

防水粘合剂

单位

％

质量百分比

32

18

12

16

9

10

1

2

准东煤添加剂中除了防水粘合剂外，其他各成分的平均粒径为8um，准东煤与添加剂的混合质量配比为1：0.005，可将煤灰熔点提高约90℃。

实施例2

成分

SiO₂

Al₂O₃

MnO₂

Fe₂O₃

KMnO₄

Fe(NO₃)₃

TiO₂

防水粘合剂

单位

％

质量百分比

28

14

20

14

8

11

3

2

准东煤添加剂中除了防水粘合剂外，其他各成分的平均粒径为11um，准东煤与添加剂的混合质量配比为1：0.004，可将煤灰熔点提高约60℃。

实施例3

成分

SiO₂

Al₂O₃

MnO₂

Fe₂O₃

KMnO₄

Fe(NO₃)₃

TiO₂

防水粘合剂

单位

％

质量百分比

25

12

19

12

10

13

5

4

准东煤添加剂中除了防水粘合剂外，其他各成分的平均粒径为12um，准东煤与添加剂的混合质量配比为1：0.003，可将煤灰熔点提高约40℃。

实施例4

成分

SiO₂

Al₂O₃

MnO₂

Fe₂O₃

KMnO₄

Fe(NO₃)₃

TiO₂

防水粘合剂

单位

％

质量百分比

36

13

28

6

4

5

4

准东煤添加剂中除了防水粘合剂外，其他各成分的平均粒径为5um，准东煤与添加剂的混合质量配比为1：0.001，可将煤灰熔点提高约50℃。

实施例5

成分

SiO₂

Al₂O₃

MnO₂

Fe₂O₃

KMnO₄

Fe(NO₃)₃

TiO₂

防水粘合剂

单位

％

质量百分比

20

8

20

23

7

15

4

3

准东煤添加剂中除了防水粘合剂外，其他各成分的平均粒径为15um，准东煤与添加剂的混合质量配比为1：0.007，可将煤灰熔点提高约70℃。

从上述实施例可以得出本发明具有以下优点：

1)SiO₂、Al₂O₃等成分能够降低碱酸比，提高煤灰熔点，同时一定比例的硅铝比SiO₂/Al₂O₃也能够提高灰熔点，从而降低准东煤的结渣程度和风险；

2)KMnO₄中的钾离子和Fe(NO₃)₃中的铁离子，能够促进灰分或结焦中的低熔点化合物转化为高熔点复合盐，从而提高煤灰熔点，降低准东煤的结焦程度；

3)MnO₂、Al₂O₃等成分具有助燃特性，能够催化煤的脱碳反应，并为挥发分及固定碳的燃烧提供活性氧，促进准东煤的燃烧。

Claims

1.一种改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂，其特征在于，所述添加剂的各成分质量百分比为：SiO₂占20％～36％、Al₂O₃占8％～18％、MnO₂占12％～28％、Fe₂O₃占6％～23％、KMnO₄占4％～10％、Fe(NO₃)₃占5％～15％、TiO₂占1％～5％、防水粘合剂占2％～4％。

2.根据权利要求1中所述的改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂，其特征在于，所述添加剂中：除了防水粘合剂外，其他各成分的平均粒径为5μm～15μm。

3.一种基于权利要求1中所述的改善准东煤燃烧及结焦特性的添加剂的应用方法，其特征在于，所述添加剂加入准东煤中混合制样，再送入燃煤锅炉中燃烧；其中，准东煤与添加剂的质量比为1∶(0.001～0.007)。