CN104774672B - 用于废物和化石燃料的助燃剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于废物和化石燃料的助燃剂，旨在改善化石燃料，包括废物的燃烧效率，从而诱导其在短时间内完全燃烧，并提供减少烟道气的浓度，改善防酸性质，以及抑制燃烧炉中炉渣的生长，同时大幅度地提高燃烧炉的操作方便性。所述助燃剂包括18‑30wt％的至少一种增溶剂，选自包括NaOH和KOH的组；8‑18wt％的H₂O₂，作为氧载体；12‑22wt％的至少一种炉渣抑制剂，选自包括四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)、四硼酸钙(CaB₄O₇·4H₂O)、硬硼酸钙石(Ca₃B₆O₁₀·5H₂O)和Na₃BO₃的组；9‑19wt％的至少一种稳定剂，选自包括Na₂O·SiO₂、SiO、SiO₂和NaSiO₄的组；22‑40wt％的水。

Description

用于废物和化石燃料的助燃剂

技术领域

本发明涉及一种用于废物和化石燃料的助燃剂。更具体地说，本发明涉及一种用于废物和化石燃料的助燃剂，旨在改善废物和化石燃料的燃烧效率，从而诱导其在短时间内完全燃烧，并能够减少烟道气的浓度，改善防酸性质，以及抑制燃烧炉中炉渣的生长，同时大幅度地提高燃烧炉的操作方便性。

背景技术

目前，已经对用于提高燃烧炉中燃烧废物的燃烧效率的各种手段进行了研究。这些手段中的典型实例包括一种助燃剂，用于在燃烧炉中通过催化促进完全燃烧。

为了实现完全燃烧，3T要求，即足够的温度、燃烧时间和混合或湍流的程度，必须得到满足。然而，由于每个实际焚烧炉，需要不同的燃烧时间，其取决于种类、水含量和废物的状态，以及燃烧炉内湍流量的变化，其取决于设备的形状和操作方法以及形成炉渣的量，这就很难在大多数焚烧炉中实现完全燃烧。

实际上，虽然足够的温度和燃烧时间是可人工控制的变量，而混合的程度则取决于工厂的设计和建造因而在操作时几乎是不变的因素。因此，为提高现场燃烧效率，别无选择，只能开发和应用一种能够妥善控制燃烧时间和燃烧温度的方法。

为此，充分获取焚化炉的专业知识以及关于被处理的废物和化石燃料与现场系统的特性的诀窍，是十分必要的。然而，在大多数操作场所，完全依赖于经验的操作仍然占主导地位，并不考虑上述问题。因此，在许多操作场所，一个燃烧炉和一个锅炉连续运转不会超过20天，并且运行需要停止来进行维护以处理生长的炉渣。此外，增加焚化速率会促进烟气的产生，从而增加了背侧烟气处理设备的操作的难度。

发明内容

在相关技术中，助燃剂的实例包括汽车燃料添加剂、煤助燃剂等等。所有这些助燃剂都是基于催化剂技术来提高燃烧效率，并通过适当地混合有机和无机化合物来制备的。这些助燃剂中的大多数具有根据不同应用而调整过的独特特点，旨在增强燃烧效率、炉渣生长的抑制、烟道气的控制等方面。

然而，并没有可用于上述所有应用的技术。换句话说，虽然用于一种应用的技术可以根据方法通过各种方式开发得到，但是能够满足前述所有应用的助燃剂的开发却是极为有限的。

本发明的一个目的是提供一种用于废物和化石燃料的助燃剂，旨在改善废物和化石燃料的燃烧效率，从而诱导其在短时间内完全燃烧，并提供减少烟道气的浓度，改善防酸性质，以及抑制燃烧炉中炉渣的生长，同时大幅度地提高燃烧炉的操作方便性。

根据本发明的一个方面，一种助燃剂，包括18-30wt％的至少一种增溶剂，选自包括NaOH和KOH的组；8-18wt％的H₂O₂，作为氧载体；12-22wt％的至少一种炉渣抑制剂，选自包括四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)、四硼酸钙(CaB₄O₇·4H₂O)、硬硼酸钙石(Ca₃B₆O₁₀·5H₂O)和Na₃BO₃的组；9-19wt％的至少一种稳定剂，选自包括Na₂O·SiO₂、SiO、SiO₂和NaSiO₄的组；22-40wt％的水。

所述增溶剂可以包括61-71wt％的NaOH和29-39wt％的KOH；所述炉渣抑制剂可以包括59-69wt％的Na₂B₄O₇·10H₂O和31-41wt％的Na₃BO₃；所述稳定剂可以包括57-67wt％的Na₂O·SiO₂和33-43wt％的SiO。

作为第一改良剂，NaCO₃可占所述助燃剂总重量的2-8wt％。

所述增溶剂可以包括61-71wt％的NaOH和29-39wt％的KOH；所述炉渣抑制剂可以包括59-69wt％的Na₂B₄O₇·10H₂O和31-41wt％的Na₃BO₃；所述稳定剂可以包括57-67wt％的Na₂O·SiO₂和33-43wt％的NaSiO₄。

第一改良剂，包括79-89wt％的NaCO₃和11-21wt％的LiCO₃，可占所述助燃剂总重量的3.5-9.5wt％。

作为稳定性增强剂，SnO₂可占所述助燃剂总重量的5-11wt％。

所述增溶剂可以包括61-71wt％的NaOH和29-39wt％的KOH；所述炉渣抑制剂可以包括39-49wt％的Na₂B₄O₇·10H₂O和51-61wt％的CaB₄O₇·4H₂O；所述稳定剂可以包括49-59wt％的Na₂O·SiO₂和41-51wt％的NaSiO₄。

第一改良剂，包括79-89wt％的NaCO₃和11-21wt％的BaCO₃，可占所述助燃剂总重量的3.5-9.5wt％。

作为稳定性增强剂，SnO₂可占所述助燃剂总重量的5-11wt％。

所述增溶剂可以包括NaOH；所述炉渣抑制剂可以包括39-49wt％的Na₂B₄O₇·10H₂O和51-61wt％的CaB₄O₇·4H₂O；所述稳定剂可以包括49-59wt％的Na₂O·SiO₂和41-51wt％的SiO₂。

第一改良剂，包括79-89wt％的NaCO₃和11-21wt％的BaCO₃，可占所述助燃剂总重量的3.5-9.5wt％；作为一种稳定性增强剂，SnO₂可占所述助燃剂总重量的5-11wt％。

作为第二改良剂，KNO₃可占所述助燃剂总重量的0.1-3wt％。

根据本发明，所述助燃剂，旨在改善废物和化石燃料的燃烧效率，从而诱导其在短时间内完全燃烧，并提供减少烟道气的浓度，改善防酸性质，以及抑制燃烧炉中炉渣的生长，同时大幅度地提高燃烧炉的操作方便性。

特别的，所述助燃剂可促进完全燃烧，以允许燃料的发热量实现百分之百，从而增加了燃烧炉内的燃烧温度，并且可以通过运用催化作用降低反应速度以提供快速燃烧，从而控制燃烧时间。此外，抑制水管锅炉内积垢的形成以及燃烧室中炉渣的生长，也是可能的。换句话说，所述助燃剂是一种多功能助燃剂，不仅可以减少废物和化石燃料燃烧所产生的污染物，并能够抑制炉渣生成和生长以缩短维修时间，同时通过完全燃烧实现最大化发热量。

此外，所述助燃剂可以消除炉渣并抑制炉渣的再生长，从而降低整体维护成本。

附图说明

图1-5示出了根据本发明所述的助燃剂被用于实施例1中的各种效果。

图6-8示出了根据本发明所述的助燃剂被用于实施例2中的各种效果。

图9-15示出了根据本发明所述的助燃剂被用于实施例3中的各种效果。

图16-18示出了根据本发明所述的助燃剂被用于实施例4中的各种效果。

具体实施方式

以下，本发明的示例性实施方案将参照附图进行详细描述。

本发明涉及一种用于废物和矿物燃料的助燃剂，可提高废物和化石燃料的燃烧速度和燃烧温度以提高燃烧效率，并提供易于拆卸炉渣和规模，同时允许控制烟道气，以及所述法助燃剂的制备方法。

尤其是，本发明的所述助燃剂降低了活化能和氧气的最大化供给，以促进完全燃烧。

为了允许废物和化石燃料的快速燃烧，反应速度需要提高，从而使得所述燃料可以迅速地与氧结合。燃料燃烧反应可以由式1表示：

a[fuel]+b[O₂]---＞c[CO₂]+d]H₂O]+....。

此外，燃料的反应速度由式1表示：

其中，v是反应速率，K是速率常数，a和b是各自的化合物的摩尔数，m和n是反应的顺序。

式(1)表示燃烧反应速率，从中可以看出，因为反应速率正比于氧的浓度，因此，燃烧速率随着氧气浓度的增加而增加。但是，当增大空气流量以增加燃烧室中的氧浓度时，燃烧室内燃料的停留时间将缩短，这不仅不会允许充分的燃烧，往往还会导致灼烧损失的增加。

因此，根据本发明的助燃剂包括：至少一种增溶剂，选自包括NaOH和KOH的组；H₂O₂氧载体；至少一种炉渣抑制剂，选自包括四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)、四硼酸钙(CaB₄O₇·4H₂O)、硬硼酸钙石(Ca₃B₆O₁₀·5H₂O)和Na₃BO₃的组；至少一种稳定剂，选自包括Na₂O·SiO₂、SiO、SiO₂和NaSiO₄的组；和水。另外，所述助燃剂可进一步包括至少第一改良剂，选自NaCO₃、CaCO₃、BaCO₃和LiCO₃的组。进一步地，所述助燃剂可进一步包括SnO₂作为一种稳定性增强剂。此外，所述助燃剂可进一步包括KNO₃作为一种第二改良剂。

所述助燃剂包括各种含氧化合物，以确保充分的自含氧源。

所述氧载体用来产生氧气，其主要包括过氧化氢(H₂O₂)。此外，除了H₂O₂，加入的氧化物也在高温下分解产生氧气。作为一种促进完全燃烧的方式，添加一定量的含有大量氧的材料，以提供有效的燃烧，从而诱导完全燃烧。作为所述含有大量氧的材料，水和过氧化氢可用于本发明。特别是，过氧化氢通过在水中释放新生态氧而易于迅速反应。当这种材料被稀释并喷洒到废物，并将所述废物投入燃烧炉，活化能就会通过新生态氧和催化作用还原，由此允许快速燃烧。

此外，硼作为一种间隙元素，其化合物，被用来抑制燃烧炉或锅炉室中炉渣的形成。硼渗透到炉渣的表面，高热和上述所述催化剂连续地沿所述渗透路径作用以减少炉渣，由此允许所述炉渣很容易地分离。虽然各种硼化合物都可以被用作用于去除炉渣的硼化合物，可选择地，Na₂B₄O₇·10H₂O(四硼酸钠)、CaB₄O₇·4H₂O(四硼酸钙)、Ca₃B₆O₁₀·5H₂O(硬硼酸钙石)和Na₃BO₃，都具有高的溶解度，因此可以单独使用或组合使用，使得硼化合物可以很容易地溶解并沿着燃料被引入。

作为一种稳定剂，Na₂O·SiO₂、SiO、SiO₂和NaSiO₄可以单独或组合使用，使得硼可以与上述组分混合和兼容。这样的稳定剂允许硼和过氧化氢稳定混合，并提供氧气。

此外，SnO₂可以作为一种稳定性增强剂。这种稳定性增强剂用于稳定过氧化氢。

此外，为了达到快速反应，加入了一种能够降低燃烧反应所需活化能的催化剂。这里所用的活化能是指引发废物燃烧所需的能量源。由于降低活化会更容易引发燃烧，因此所述催化剂可以加入以降低活化能。任选地，NaCO₃、CaCO₃、BaCO₃和LiCO₃可以并作为第一改良剂单独或组合使用，用于促进燃烧，而KNO 3可以用作一种第二改良剂以促进燃烧。

燃烧室中的每种加入化合物的作用如下：

由于所述炉渣抑制剂，是一种硼化合物，并具有低溶解度，也就不能很好地溶于水中，但相对地在碱的存在下可以很好地溶解，因此氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)作为一种增溶剂被预先导入并溶解在水中。氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)可根据需要各自独立地使用，或用作混合物使用。另外，增溶剂是一种强碱，因而具有高的离子化效率使其可在短时间内溶解，并通过与水反应产生高热量。

这里，当硼化合物加入时，硼化合物在很短的时间溶解，从而减少了准备时间。式2表示四硼酸钠的电离，其是一种典型的硼化合物：

硼化合物通过强碱性材料与水反应产生的热被溶解后，Na₂O·SiO₂、SiO、SiO₂或NaSiO₄，作为一种稳定剂，被加入以防止溶解的硼化合物由于温度降低而析出。因为硅具有和硼类似的电子结构，因此硅插入硼与氧之间的硼-氧键能起到稳定上述化学键的作用。其结果是，制备硅和硼的化合物是为了覆盖燃烧炉的内壁和管子，并以玻璃质涂层的形式，从而抑制了鳞片或炉渣的形成并同时防止腐蚀。

硼化合物完全溶解并冷却到室温后，过氧化氢可以与稳定剂慢慢混合。由于过氧化氢在碱环境下容易分解并以产生水和氧气，因此二氧化锡必须作为稳定增强剂添加，以稳定过氧化氢。式3表示的反应中，SnO₂作为稳定性增强剂，与氢氧化钠(NaOH)反应产生锡酸钠。

SnO ₂+2NaOH+2H₂O→Na₂[Sn(OH)₆] (3)

如式3所示，二氧化锡形成OH基弱键，由此过氧化氢可以被稳定。

NaCO₃、CaCO₃、BaCO₃或LiCO₃可以任选用作第一改良剂，而KNO₃可以任选地用作第二改良剂。添加一定量的碱金属来降低活化能，以提供有效的燃烧。钠，钾等作为碱金属被使用，而这些碱金属也能促进其它化学反应。换句话说，这些材料用于降低点火温度并诱导快速燃烧，从而增加了燃烧炉中的单元吞吐量和温度。每种第一和第二改良剂的添加量为所述助燃剂总重量的10％(重量)或更少。

当NaCO₃作为第一改良剂包含在所述助燃剂中，就可以进一步促进氧气的供给，并允许包含在烧成物中的氯被控制。相关反应如式4表示：

实施例1

根据本发明的助燃剂被用在衬垫纸制造公司(安山州市，京畿道，韩国)的焚烧炉中。

所述焚烧炉为加煤型焚烧炉，并具有100吨/天的吞吐量。被处理的燃料包括比例为6：4的废弃合成树脂外部来源废物。

在实施例1中，对助燃剂的各种组合物进行了测试。其结果是，就蒸汽产量、TMS的排放浓度、底灰和和粉煤灰的产生、炉渣的变化，水管中的鳞状物等方面而言，确认了以下组成是最有效的。

最终，在实施例1中，约100-150千克的NaOH和约50-80千克的KOH被用作增溶剂。约80-120千克的H₂O₂被用作氧载体。约60-100千克的四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和约30-60千克的Na₃BO₃被用作炉渣抑制剂。约50-80千克的Na₂O·SiO₂和约30-50千克的SiO被用作稳定剂。约30-50千克的NaCO₃被用作第一改良剂。此外，约100-300千克的水被使用。这些组分混合以制备单位助燃剂。所述助燃剂可以通过与大量注入水一起喷雾来供给。

下面测试结果的取得使用的是包括125千克NaOH和大约75千克KOH作为增溶剂的助燃剂。所述助燃剂进一步包括100千克过氧化氢作为氧载体。所述助燃剂进一步包括80千克四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和45千克Na₃BO₃作为炉渣抑制剂。所述助燃剂进一步包括75千克Na₂O·SiO₂和40千克的SiO作为稳定剂。所述助燃剂进一步包括40千克NaCO₃作为第一改良剂。另外使用200千克的水。

图1-5示出了实施例一的各种效果。

参照图1，可以看出，连续运行时间增加3.5％，蒸汽的总产量增加10.3％，并且蒸汽的每小时产量上升7.1％。图1中，蒸汽的每小时产量C是指蒸汽的总产量b/总运行小时a。换句话说，蒸汽的每小时产量提高了280多吨。假设蒸汽的单价为35000韩元每吨，那么每天的收入就增加了2377200韩元。

参照图2中TMS的排放浓度，可以看出，燃烧炉的温度上升了44.5℃，由此导致锅炉中蒸汽的产生增加，而且细粉尘(TSP)、CO和HCl的浓度降低。此外，可以看出，SO_x的浓度略有5.5％的降低和NO_x的浓度增加了2.43ppm，这意味着由于炉内温度上升，增加了热NO_x。

参照图3，可以看出，产生的底灰增加4.6％，每吨蒸汽产生的底灰下降6.2％，产生的粉煤灰降低14％，每吨蒸汽产生的粉煤灰下降22.9％。图3中，每吨蒸汽产生的底灰是指产生底灰的总量/产生蒸汽的总量，每吨蒸汽产生的粉煤灰是指产生粉煤灰的总量/产生蒸汽的总量。这里，使用助燃剂后，底灰生成的增加是由于与使用前相比的总焚化量的增加。

参照图4，炉渣的变化被分为三个阶段：使用前，使用1周后，使用3个月后。这种变化是由于以下事实，即炉渣变成多孔、脆、易分离，也自然剥落和沉降，而炉渣刚度的下降是由凝聚减少所致。

参照图5，水管中的鳞状物变化被分为两个阶段：使用前和使用4周后。如图5所示，可以看出，锅炉内的炉渣被除去。

实施例2

根据本发明的助燃剂被用在工业废物焚烧厂(国家产业园区，昌原市，庆尚南道，韩国)。

焚烧厂中的焚烧炉是加煤型焚烧炉，并具有100吨/天的吞吐量。被处理的燃料包括工业废弃物和建筑垃圾。

在实施例2中，对助燃剂的各种组合物进行了测试。其结果是，就TMS的排放浓度和炉渣的变化等方面而言，确认了以下组成是最有效的。

最终，在实施例2中，约100-150千克的NaOH和约50-80千克的KOH被用作增溶剂。约80-120千克的H₂O₂被用作氧载体。约60-100千克的四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和约30-60千克的Na₃BO₃被用作炉渣抑制剂。约50-80千克的Na₂O·SiO₂和约30-50千克的NaSiO₄被用作稳定剂。约30-50千克的NaCO₃和5-10千克的LiCO₃被用作第一改良剂。约40-80千克的SnO₂被用作稳定性增强剂。此外，约100-300千克的水被使用。这些组分混合以制备单位助燃剂。所述助燃剂可以通过与大量注入水一起喷雾来供给。

下面测试结果的取得使用的是包括125千克NaOH和大约65千克KOH作为增溶剂的助燃剂。所述助燃剂进一步包括100千克过氧化氢作为氧载体。所述助燃剂进一步包括80千克四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和45千克Na₃BO₃作为炉渣抑制剂。所述助燃剂进一步包括65千克Na₂O·SiO₂和40千克的NaSiO₄作为稳定剂。所述助燃剂进一步包括40千克NaCO₃和7.5千克的LiCO₃作为第一改良剂。所述助燃剂进一步包括60千克SnO₂作为稳定性增强剂。另外使用200千克的水。

根据实施例2，图6-8示出了各种效果。

参照图6中TMS的排放浓度，可以看出，燃烧炉的温度上升了4.4℃，而总悬浮微粒(TSP)、CO、SO_x和NO_x的浓度降低。此外，可以看出，盐酸的浓度增加了0.7ppm。进一步地，可以看出，尽管空气流率增加(47.7％)，但氧气的浓度下降了0.7％，从而提供燃烧效率的改进。NOx的浓度下降了6.0ppm(13.5％)。这是由于炉温的轻微变化而导致的NO_x生成的减少。

参照图7，炉渣在火箱和在二次燃烧炉中的变化被分为两个阶段：使用前和使用后。这种变化是由于以下事实，即炉渣变成多孔、脆、易分离，也自然剥落和沉降，而炉渣刚度的下降是由凝聚减少所致。

参照图8，水管中的鳞状物变化被分为两个阶段：使用前和使用后。如图8所示，可以看出，锅炉内的炉渣被除去。

实施例3

根据本发明的助燃剂被用在污泥焚烧厂(京畿道，韩国)。

焚烧厂中的焚烧炉是一种流化床型焚烧炉，并具有130吨/天的吞吐量(焚化吞吐量)。被处理的燃料包括污水污泥(100％)。

用于实施例3中的污泥焚烧厂，位于污水处理设施中，并长期存在操作速率恶化的问题，这是由于空气预热器中鳞状物的产生和不稳定的空气污染物的排放。换句话说，鳞状物粘附在空气预热器的管子上是一个问题，其中，空气预热器的管子置于背面，由于焚烧炉中的不完全燃烧而引起的未燃碳的产生。据认为，空气预热器的管子里形成鳞状物的原因是由于焚烧过程中飞灰和未燃碳的形成。管中鳞状物的形成导致热交换面积和烟气流动面积降低，进而引起过程中压差的增大和空气热交换效率恶化。这最终会导致由于烟气转移不佳而引起的焚烧速率下降，以及由于压力差增加使得焚烧炉中压力不稳定而引起的空气污染物的增加和排放浓度的不稳定。

空气预热器被布置在焚烧炉和废热锅炉之间。当空气预热器的管子遭到堵塞，压差在工艺过程中将会增加并引起烟气转移不佳和焚烧炉中的不均匀燃烧。这将会导致空气污染物及其剧变物的增加，从而使正常操作困难。在污水处理设施中，因为待处理的污泥具有较高的氮含量，因此在焚化过程中会产生大量氮氧化物。为了抑制这种情况，设备必须在低氧条件下进行操作。然而，这样的操作条件下会导致不完全燃烧，并产生大量的一氧化碳，从而使正常运转困难。

在实施例3中，对助燃剂的各种组合物进行了测试。其结果是，就TMS的排放浓度、吞吐量和炉渣的变化等方面而言，确认了以下组成是最有效的。

最终，在实施例3中，约100-150千克的NaOH和约50-80千克的KOH被用作增溶剂。约80-120千克的H₂O₂被用作氧载体。约40-80千克的四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和约60-90千克的四硼酸钙(CaB₄O₇·4H₂O)被用作炉渣抑制剂。约50-80千克的Na₂O·SiO₂和约50-60千克的NaSiO₄被用作稳定剂。约30-50千克的NaCO₃和5-10千克的BaCO₃被用作第一改良剂。约40-80千克的SnO₂被用作稳定性增强剂。此外，约150-400千克的水被使用。这些组分混合以制备单位助燃剂。所述助燃剂可以通过与大量注入水一起喷雾来供给。

下面测试结果的取得使用的是包括125千克NaOH和大约65千克KOH作为增溶剂的助燃剂。所述助燃剂进一步包括100千克过氧化氢作为氧载体。所述助燃剂进一步包括60千克四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和75千克四硼酸钙(CaB₄O₇·4H₂O)作为炉渣抑制剂。所述助燃剂进一步包括65千克Na₂O·SiO₂和55千克的NaSiO₄作为稳定剂。所述助燃剂进一步包括40千克NaCO₃和7.5千克的BaCO₃作为第一改良剂。所述助燃剂进一步包括60千克SnO₂作为稳定性增强剂。另外使用275千克的水。

在实施例3中，最佳组成和最佳组成配比确定后，进行了两次测试。下面的测试结果将分别被描述为第一测试和第二测试。

根据实施例3的第一测试结果，图9-11示出了各种效果。

参照图9-10中TMS的排放浓度，可以看出，燃烧炉的温度上升了26.0℃，而污泥焚烧速率提高10.8％。此外，可以看出，总悬浮微粒(TSP)、CO、SO_x和NO_x的浓度降低。进一步地，可以看出，CO的浓度增加了1.7ppm(22.7％)。NO_x浓度的降低是由于空气流速的减少，尽管增加了炉内温度。

参照图11，炉渣在二次燃烧炉中的变化被分为四个阶段：使用前、使用1周后、使用2周后和使用1个月后。这种变化是由于以下事实，即炉渣变成多孔、脆、易分离，也自然剥落和沉降，而炉渣刚度的下降是由凝聚减少所致。

根据实施例3的第二测试结果，图12-15示出了各种效果。

参照图12，根据实施例3所述助燃剂被注入前后，焚烧炉出口管道的图像被示出以用于比较。喷射燃烧改进剂之前，灰尘等在导管积累飞灰(置于焚烧炉和空气预热器之间)，而喷射的燃烧改进剂后，未发现灰尘在导管积累。所述助燃剂注入之前，灰尘例如飞灰等在导管(置于焚烧炉和空气预热器之间)积累，而所述助燃剂注入后，未发现粉尘在导管积累。

参照图13，根据实施例3所述助燃剂被注入前后，空气预热器的管子的图像被示出以用于比较。参照图3的上部图像，所述助燃剂注入之前，灰尘在空气预热器入口的上部积累并覆盖了大部分的管子，而所述助燃剂注入后，没有发现灰尘在空气预热器入口的上部积累。另外，参考图13的下部图像，通过对空气预热器的管子内部的调查，可以确认的是，所述助燃剂注入之前，鳞状物在管的中间部分形成，而所述助燃剂注入后，在管中形成的鳞状物是微不足道的。

图14为所述助燃气注入前后一氧化碳排放量的比较图。如图14所示，所述助燃气注入后，一氧化碳的排放浓度降低，并维持在一个稳定的水平。

图15为所述助燃气注入前后一氧化碳的排放浓度(图15a)、氮氧化物(图15b)的排放浓度和焚烧吞吐量(图15C)的比较图。如图15a所示，可以看出，与所述助燃气注入之前相比较，一氧化碳的排放浓度减少并且持续保持。如图15b所示，可以看出，与所述助燃气注入之前相比较，氮氧化物的排放浓度略微降低并且也保持在一个稳定的水平。如图15c所示，可以看出，与所述助燃气注入之前相比较，污泥的焚烧速率提高。由于过程稳定，焚烧吞吐量的增加已被证实。

实施例4

根据本发明的助燃剂被用在废木材加工公司(Seogu，仁川广域市，韩国)的焚化装置。

焚烧厂中的焚烧炉是加煤型焚烧炉，并具有120吨/天的吞吐量。被处理的燃料包括废木材和附着涂层材料的废物地板材料。

在实施例4中，对助燃剂的各种组合物进行了测试。其结果是，就TMS的排放浓度和炉渣的变化等方面而言，确认了以下组成是最有效的。

最终，在实施例4中，约100-150千克的NaOH被用作增溶剂。约80-120千克的H₂O₂被用作氧载体。约60-100千克的四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和约60-70千克的四硼酸钙(CaB₄O₇·4H₂O)被用作炉渣抑制剂。约50-80千克的Na₂O·SiO₂和约50-60千克的SiO₂被用作稳定剂。约30-50千克的NaCO₃和5-10千克的BaCO₃被用作第一改良剂。约40-80千克的SnO₂被用作稳定性增强剂。5-10千克的KNO₃被用作第二改良剂。此外，约100-300千克的水被使用。这些组分混合以制备单位助燃剂。所述助燃剂可以通过与大量注入水一起喷雾来供给。

下面测试结果的取得使用的是包括125千克NaOH作为增溶剂的助燃剂。所述助燃剂进一步包括100千克过氧化氢作为氧载体。所述助燃剂进一步包括70千克四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和65千克四硼酸钙(CaB₄O₇·4H₂O)作为炉渣抑制剂。所述助燃剂进一步包括65千克Na₂O·SiO₂和55千克的SiO₂作为稳定剂。所述助燃剂进一步包括40千克NaCO₃和7.5千克的BaCO₃作为第一改良剂。所述助燃剂进一步包括60千克SnO₂作为稳定性增强剂。所述助燃剂进一步包括7.5千克的KNO₃作为第二改良剂。另外，使用200千克的水。

根据实施例4，图16-18示出了各种效果。

参照图16中TMS的排放浓度，可以看出，燃烧炉的温度上升了34.2℃，而总悬浮微粒(TSP)和SOx的浓度降低。此外，可以看出，盐酸的浓度增加了0.7ppm。进一步地，可以看出，CO的浓度下降了1.6ppm(-1.7％).NOx的浓度增加了38.2ppm(42.6％)。热NOx生成的增加是由炉温的增加引起的。

参照图17，炉渣在燃烧室中的变化被分为两个阶段：使用前和使用后。这种变化是由于以下事实，即炉渣变成多孔、脆、易分离，也自然剥落和沉降，而炉渣刚度的下降是由凝聚减少所致。

参照图18，水管中的鳞状物变化被分为两个阶段：使用前和使用后。如图18所示，可以看出，锅炉内的炉渣被除去。

尽管一些实施例已在本文中描述，但本领域技术人员应该理解的是，这些实施例仅为了说明之用，而本发明不限于此。此外，应该理解的是，各种修改、变化和改变可以由本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出。因此，本发明的范围应该仅由所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种助燃剂，包括：

18-30wt％的增溶剂，包括61-71wt％的NaOH和29-39wt％的KOH；

8-18wt％的H₂O₂，作为氧载体；

12-22wt％的炉渣抑制剂，包括59-69wt％的四硼酸钠(Na₂B₄O₇·10H₂O)和31-41wt％的Na₃BO₃；

9-19wt％的稳定剂，包括57-67wt％的Na₂O·SiO₂和33-43wt％的NaSiO₄；

22-40wt％的水；

5-11wt％的SnO₂，作为稳定性增强剂。

2.根据权利要求1所述助燃剂，其特征在于，更包括：

3.5-9.5wt％的第一改良剂，包括79-89wt％的NaCO₃和11-21wt％的LiCO₃。

3.一种助燃剂，包括：

18-30wt％的增溶剂，包括61-71wt％的NaOH和29-39wt％的KOH；

8-18wt％的H₂O₂，作为氧载体；

12-22wt％的炉渣抑制剂，包括39-49wt％的Na₂B₄O₇·10H₂O和51-61wt％的CaB₄O₇·4H₂O；

9-19wt％的稳定剂，包括49-59wt％的Na₂O·SiO₂和41-51wt％的NaSiO₄；

22-40wt％的水；

5-11wt％的SnO₂，作为稳定性增强剂。

4.根据权利要求3所述助燃剂，其特征在于，更包括：

3.5-9.5wt％的第一改良剂，包括79-89wt％的NaCO₃和11-21wt％的BaCO₃。

5.一种助燃剂，包括：

18-30wt％的增溶剂，包括NaOH；

8-18wt％的H₂O₂，作为氧载体；

12-22wt％的炉渣抑制剂，包括39-49wt％的Na₂B₄O₇·10H₂O和51-61wt％的CaB₄O₇·4H₂O；

9-19wt％的稳定剂，包括49-59wt％的Na₂O·SiO₂和41-51wt％的SiO₂；

3.5-9.5wt％的第一改良剂，包括79-89wt％的NaCO₃和11-21wt％的BaCO₃；

5-11wt％的SnO₂，作为稳定性增强剂。

6.根据权利要求5所述助燃剂，其特征在于，更包括：

0.1-3wt％的KNO₃，作为第二改良剂。