CN104946340A - 一种高效燃煤助剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效燃煤助剂及其制备方法，该燃煤助剂包括氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、氧化镁、二氧化锰、氯化钠、氯化钾、硝酸钡、纳米物质以及高温滞留剂。本发明使用添加方便，单位添加剂量小，集脱硫、节能、除焦效果于一体，能同时实现此三大功效并具有优异明显的效果。

Description

一种高效燃煤助剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及燃料添加剂技术领域，具体的为一种高效燃煤助剂及其制备方法。

背景技术

我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，目前，中国工业锅炉约46万台，其中中小型层燃锅炉占70%，各种窑炉约16万座，燃煤炊事炉灶1亿多个。2003年全国煤炭消费量为16.7亿吨，其中国内煤炭消费量15.9亿吨。在国内煤炭消费中，电力用煤8.5亿吨，钢铁1.8亿吨，建材1.7亿吨，化工0.8亿吨，生活和其它用煤3.1亿吨。随着近年来，我国经济的快速增长，煤炭消耗也与日俱增，预计到2016年国内煤炭消费量将达21亿吨。据统计，我国90%二氧化硫、67%氮氧化物、70%烟尘的排放量来自煤炭的燃烧，以煤炭燃烧产生的二氧化硫为主要因素形成的酸雨污染区，曾达到全国国土总面积的40%，对人民生活及工农业生产造成严重危害，已引起国内外的广泛关注。

降低煤炭燃烧所带来的污染问题，同时提高煤炭的燃烧效率以降低生产成本，是许多企业急需解决的问题。同时国家发改委颁发的《二氧化硫治理“十一五”规划》也使得脱硫减污成为当前燃煤企业迫切的课题。本发明正是基于这样一个出发点而研制成功，特别是已经在工业部门尤其是电厂取得了很好的效果。从国家利益来看，使用“998”燃煤助剂，在节省宝贵资源、保护环境、保护生态方面都具有十分重要的意义。

近些年来也出现各种燃煤添加剂，如节煤剂、助燃剂等，它们主要采用化学制品来实现脱硫、助燃等目的。但均存在缺陷：脱硫率不高，一般低于40%；除焦、除尘效果不佳；煤热值增加率不大，添加需要复杂设备等。同时，目前市场的一些产品的使用效果也比较单一，脱硫、节能、除焦等效果不能兼容。

发明内容

为了克服现有的技术的不足, 本发明提供一种高效燃煤助剂及其制备方法，集脱硫、节能、除焦功能于一体，效果明显，易于添加，极大方便了燃煤企业的使用，并且能够极大的降低燃煤运行成本，产生巨大的经济效益以及环保意义。

本发明技术方案如下所述：

一种高效燃煤助剂，其特征在于，包括氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、氧化镁、二氧化锰、氯化钠、氯化钾、硝酸钡、纳米物质以及高温滞留剂，且各组分的重量配比为：

氧化钙12%-17%   碳酸钠2.5%-6%  碳酸镁3%-20%  氧化镁0.5%-5%

二氧化锰3%-9%   氯化钠13%-20%  氯化钾10%-20% 硝酸钡8%-15%

纳米物质5%-13%  高温滞留剂10%-30%。

进一步的，各组分的重量配比为：

氧化钙15%        碳酸钠5%      碳酸镁3%      氧化镁1%

二氧化锰3%       氯化钠15%     氯化钾12%     硝酸钡10%

纳米物质12%      高温滞留剂24%。

进一步的，各组分的颗粒大小为：

氧化钙100~150目   碳酸钠100~150目      碳酸镁100~150目

氧化镁200~300目   二氧化锰200~300目    氯化钠80~100目

氯化钾80~100目    硝酸钡100~150目     高温滞留剂200~300目

纳米物质粒径大小为10~300nm。

本发明还提供一种高效燃煤助剂的制备方法，其包括以下步骤：

1）常温下将除纳米物质之外的各组份粉碎，按以下要求研磨成微细颗粒

氯化钠、氯化钾：80~100目，

氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、硝酸钡：100~150目，

氧化镁、二氧化锰、高温滞留剂：200~300目；

2）将各组份按重量比配料，并按以下步骤均匀混合

①将氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、纳米物质均匀混合，

②将氧化镁、二氧化锰、高温滞留剂均匀混合，

③将氯化钠、氯化钾均匀混合，

④将①、②、③步的混合物与硝酸钡一起均匀混合；

3）密封包装。

根据上述结构的本发明，其有益效果在于，本发明集脱硫、节能、除焦功能于一体，使燃煤在高温状态下，锅炉出力逐渐增大，可提高炉膛温度100度以上，锅炉热效率提高15%以上，节煤率达5%~15%，脱硫显著，脱硫率高达40%~60%，灰渣总排放量减少26%左右，降低了炉渣的含碳量，本发明效果明显，添加方便；同时，加入本发明燃煤助剂，可有效改善锅炉内的结焦状况，可使锅炉受热面金属不结焦，不受腐蚀，起到保护设备，延长设备寿命的作用。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明进行进一步的描述：

本发明提供一种高效燃煤助剂。本发明结合现有的固硫、助燃和除焦技术，并在其基础上进行深层次研究，充分利用目前已知固硫、助燃和除焦物质的化学和物理特性，通过添加一定比例的催化物质，在锅炉的高温条件下，能够充分利用燃煤燃烧后的灰份物质，并产生原子级的物理和化学反应，使得三者的效能相互促进，相互提升，从而极大的提高固硫效能和能量释放。

该燃煤助剂包括氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、氧化镁、二氧化锰、氯化钠、氯化钾、硝酸钡、纳米物质以及高温滞留剂，各组分的重量配比及颗粒大小为：

氧化钙      12%-17%     100~150目

碳酸钠      2.5%-6%     100~150目

碳酸镁      2%-20%      100~150目

氧化镁      0.5%-5%     200~300目

二氧化锰    2%-9%       200~300目

氯化钠      13%-20%     80~100目

氯化钾      10%-20%     80~100目

硝酸钡      8%-15%      100~150目

纳米物质    5%-13%      粒径大小为10~300nm。

高温滞留剂 10%-30%      200~300目

本发明同时还添加有两种关键物质，其中一种是纳米物质，此物质除了其自身具有固硫效果之外，在以一定比例与常规固硫剂混合反应的条件下，可以改善几种常规固硫剂使用中存在的缺陷，并对其固硫效果起到促进作用。另一种物质称作高温滞留剂，此物质可以不受锅炉中风流的影响，悬浮滞留在高温炉膛中，改性炉膛内焦层结构，起到疏松作用；同时，此物质的催化效果，可以强化煤炭的燃烧与助燃剂的化学反应。

实施例1：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙15%        碳酸钠5%      碳酸镁3%      氧化镁1%

二氧化锰3%       氯化钠15%     氯化钾12%     硝酸钡10%

纳米物质12%      高温滞留剂24%。

制取上述燃煤助剂的方法为：

1）各常温下将除纳米物质之外的各组份粉碎，按以下要求研磨成微细颗粒

氯化钠、氯化钾：80~100目；

氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、硝酸钡：100~150目；

氧化镁、二氧化锰、高温滞留剂：200~300目。

2）将各组份按重量比配料，并按以下步骤均匀混合

①将氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、纳米物质均匀混合，

②将氧化镁、二氧化锰、高温滞留剂均匀混合，

③将氯化钠、氯化钾均匀混合，

④将①、②、③步的混合物与硝酸钡一起均匀混合。

3）密封包装。

本实施例的燃煤助剂施用于链条炉，可使炉壁的焦层明显脱落，脱硫率达到60.0%，节煤率可达14.1%。

实施例2：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙12.5%      碳酸钠4%      碳酸镁11%        氧化镁1.5%

二氧化锰5%    氯化钠14%     氯化钾14%        硝酸钡12%

纳米物质10%   高温滞留剂16%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于煤粉炉，可使炉壁的焦层明显脱落，脱硫率达到55.2%，节煤率可达7%。

实施例3：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙17%     碳酸钠4.5%    碳酸镁3%      氧化镁0.5%

二氧化锰8%    氯化钠14%     氯化钾14%     硝酸钡14%

纳米物质8%    高温滞留剂17%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于煤粉炉，可使炉壁的焦层明显脱落，脱硫率达到43.0%，节煤率可达7.5%。

实施例4：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙12%     碳酸钠6%      碳酸镁15%     氧化镁1%

二氧化锰8%    氯化钠16%     氯化钾11%     硝酸钡9%

纳米物质6%    高温滞留剂16%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于循环流化床炉，可使脱硫率达到40.0%，节煤率可达5.2%。

实施例5：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙15%     碳酸钠3.5%    碳酸镁6.5%    氧化镁2%

二氧化锰4%    氯化钠20%     氯化钾15%     硝酸钡11%

纳米物质13%    高温滞留剂10%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于煤粉炉，可使脱硫率达到60%，节煤率可达8.0%。

实施例6：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙6.5%    碳酸钠2.5%    碳酸镁20%        氧化镁4%

二氧化锰9%    氯化钠18%     氯化钾10%        硝酸钡8%

纳米物质5%    高温滞留剂17%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于煤粉炉，可使脱硫率达到41.7%，节煤率可达11.6%。

实施例7：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙17%     碳酸钠2.5%    碳酸镁3.5%    氧化镁5%

二氧化锰2%    氯化钠13%     氯化钾14%     硝酸钡15%

纳米物质8%    高温滞留剂20%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于煤粉炉，可使脱硫率达到51.3%，节煤率可达5.9%。

实施例8：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙12%     碳酸钠3%       碳酸镁4%        氧化镁1%

二氧化锰4.5%  氯化钠15%     氯化钾14%       硝酸钡9.5%

纳米物质7%    高温滞留剂30%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于链条炉，可使炉壁的焦层完全脱落，脱硫率达到45.5%，节煤率可达15%。

实施例9：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙13%      碳酸钠5%         碳酸镁2%        氧化镁4%

二氧化锰6%    氯化钠15%        氯化钾20%      硝酸钡9%

纳米物质6%    高温滞留剂20%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于煤粉炉，可使脱硫率达到50.0%，节煤率可达8.9%。

实施例10：

本实施例中各个组分的重量比为：

氧化钙15.5%        碳酸钠6%        碳酸镁10%       氧化镁2.5%

二氧化锰7%       氯化钠18%       氯化钾12%     硝酸钡12%

纳米物质6%       高温滞留剂11%。

本实施例的制取方法同实施例1。

本实施例的燃煤助剂施用于煤粉炉，可使脱硫率达到59.5%，节煤率可达10.0%。

本发明的高效燃煤助剂使燃煤在高温状态下，锅炉出力逐渐增大，可提高炉膛温度100度以上；锅炉热效率提高15%以上；节煤率达5%~15%；脱硫显著，脱硫率高达40%~60%；灰渣总排放量减少26%左右，降低了炉渣的含碳量；同时，加入此高效燃煤助剂，可有效改善锅炉内的结焦状况，可使锅炉受热面金属不结焦，不受腐蚀，起到保护设备，延长设备寿命的作用。

将本发明与燃煤混匀后直接投入使用即可。本发明集脱硫、节能、除焦功能于一体，效果明显，易于添加，极大方便了燃煤企业的使用，并且能够极大的降低燃煤运行成本，产生巨大的经济效益以及环保意义。

Claims (4)

1.一种高效燃煤助剂，其特征在于，包括氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、氧化镁、二氧化锰、氯化钠、氯化钾、硝酸钡、纳米物质以及高温滞留剂，且各组分的重量配比为：

氧化钙12%-17%   碳酸钠2.5%-6%  碳酸镁3%-20%  氧化镁0.5%-5%

二氧化锰3%-9%   氯化钠13%-20%  氯化钾10%-20% 硝酸钡8%-15%

纳米物质5%-13%   高温滞留剂10%-30%。

2.根据权利要求1所述的高效燃煤助剂，其特征在于，各组分的重量配比为：

氧化钙15%        碳酸钠5%         碳酸镁3%         氧化镁1%

二氧化锰3%           氯化钠15%     氯化钾12%     硝酸钡10%

纳米物质12%          高温滞留剂24%。

3.根据权利要求1所述的高效燃煤助剂，其特征在于，各组分的颗粒大小为：

氧化钙100~150目   碳酸钠100~150目      碳酸镁100~150目

氧化镁200~300目   二氧化锰200~300目    氯化钠80~100目

氯化钾80~100目    硝酸钡100~150目     高温滞留剂200~300目

纳米物质粒径大小为10~300nm。

4.一种如权利要求1或2或3所述的高效燃煤助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）常温下将除纳米物质之外的各组份粉碎，按以下要求研磨成微细颗粒

氯化钠、氯化钾：80~100目，

氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、硝酸钡：100~150目，

氧化镁、二氧化锰、高温滞留剂：200~300目；

2）将各组份按重量比配料，并按以下步骤均匀混合

①将氧化钙、碳酸钠、碳酸镁、纳米物质均匀混合，

②将氧化镁、二氧化锰、高温滞留剂均匀混合，

③将氯化钠、氯化钾均匀混合，

④将①、②、③步的混合物与硝酸钡一起均匀混合；

3）密封包装。