CN107513450B - 一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法，除焦剂包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，除焦剂为粘液状。本发明的除焦剂为具有高温滞留能力的均相粘液，增加了除焦剂的粘液相的表面能，避免了除焦剂的水相在进入锅炉的炉膛(1000～1400℃)内过早汽化，很难到达结焦部位，有效组分过早发生相关化学反应。相对于现有技术，本发明除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关化学反应，提高除焦效率。本发明中的除焦剂与焦块作用后，焦块碎化变小，起到预防由于焦块较大而容易在换热管(屏过换热器、高温过热器、高温再热器等)缝隙之间打拱而无法有效脱落。

Description

一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法。

背景技术

燃煤锅炉在煤燃烧过程中，辐射水冷壁和过热器、再热器等传导受热面污染、沉积物和管道积灰现象，使锅炉换热效率下降，排烟温度升高，且管道受热面在高温下易产生焦硫酸盐腐蚀管道。结渣、沾污一旦形成，因其导热系数较低，降低锅炉炉内热量交换效率，限制锅炉负荷增加，从而破坏锅炉内总体热平衡过程，甚至会造成被迫停炉的事故，直接影响锅炉运行的安全性、经济性、可靠性。

为了清除锅炉换热表面(热辐射换热面和热传导换热面)的燃烧沉积物，常采用两大类除焦/渣剂：燃煤锅炉清灰剂和燃油锅炉清灰剂。其中氧化型和盐型清灰剂主要用于以固体为燃料的锅炉，还原型清灰剂主要用于以油为燃料的锅炉。

氧化型清灰剂主要成分为碱金属硝酸盐类，用于燃油锅炉的清灰剂以还原型为多，主要成分以铵盐为主，其除焦机理大致类似，都是基于与灰分中的金属盐形成的低熔点共晶体,或易挥发物质，使积灰疏松多孔后脱落。

为了减轻高污染煤质燃烧产物的结焦和沾污问题，人们做了大量工作制备除焦剂，但是现有的除焦剂达不到预想效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法，本发明的除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关的化学反应，提高了除焦效率，经过本发明中的除焦剂达到焦块表面后，通过微爆和化学作用后使焦块碎片化，预防掉落的焦块在烟道横梁换热器(例如屏过换热器、高温过热器、高温再热器等)管道之间打拱堵塞，提高锅炉效率。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。所述活性粘土为进过烘干脱水后得到的活性粘土。优选的，活性粘土经过高温850～950℃脱水煅烧。

优选的是，所述硝酸盐的含量为5～13wt％，所述硫磺的含量为1.2～2.0wt％，所述炭粉的含量为0.5～2.5wt％，所述铝粉的含量为2.5～5.5wt％，所述活性粘土的含量为12.5～17.5wt％，所述分散剂的含量为0.05～0.2wt％，所述矿粉的含量为2.5～3.5wt％，所述强氧化剂的含量为0.1～0.2wt％，所述铜盐或锰盐的含量为1.4～2.6wt％。

在对锅炉进行除焦过程中，本发明中的除焦剂中的硝酸盐、硫磺、炭粉在高温下产生强度较高的“微爆”，使焦层脆裂，形成尺寸较小的焦块，易于脱落；并且释放氧气，促进不同部位的积灰和炭层疏松，有助于焦块残留炭充分燃烧。另一方面，硝酸盐中的金属离子能起到碳催化燃烧的作用，促进焦块残留碳尽量充分燃烧，同时，硝酸盐中的金属离子能促使焦层中的低熔点化合物转化为疏松的高熔点化合物，既能有助于去除结焦层，又能防止高温腐蚀。

本发明除焦剂中的活性粘土起到除焦剂中的活性组分载体的作用。

本发明除焦剂中的分散剂起到促使除焦剂组分中不溶于水的组分在水相中均匀分散的作用。高分子分散剂有助于增强粘度，且有助于硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉、发生微爆作用。

本发明除焦剂中的矿粉起到增加除焦剂粘度、表面张力，预防在除焦剂在接近焦面以前汽化或发生相关化学反应，抑制结焦的作用。

本发明除焦剂中的强氧化剂起到在高温条件下能充当氧原子反应的载体，催化残留碳燃烧。强氧化剂有助于增强硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉微爆效果的作用，且还能起到催化助燃的作用。

本发明中的铜盐和/或锰盐与矿粉能够与焦块中的硫酸盐、焦硫酸盐、三硫酸盐、钾或钠长石反应形成疏松多孔的结构，增大了焦块与硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉的接触面积，有利于焦块与硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉发生微爆作用后，发生松动易于脱落。

本发明中的除焦剂为粘液状，这样除焦剂中不溶于水的组分与水形成一种水相乳，其中的硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉为水相乳，解决了硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉在水相中易出现团聚和分层现象，增强了“微爆”强度，使焦块更容易碎片化，更容易脱落。本发明中的除焦剂相对于固体颗粒，粘液状的除焦剂更容易扩散到锅炉的炉膛后端系统，可以清除死角处焦块。

优选的是，所述的除焦剂还包括防腐剂、玻璃化剂。

优选的是，所述防腐剂的含量为0.05～0.2wt％，所述玻璃化剂的含量为1.5～2.5wt％。

除焦剂在除焦过程中，高温下，本发明中的玻璃化剂使得除焦剂由晶态变为玻璃态，提高了除焦剂的结晶温度，提高了熔点温度，这样除焦剂不容易粘到焦面上。

本发明中的防腐剂具有防止除焦剂变质的作用。

优选的是，所述防腐剂为甲醛和/或苯并异噻唑啉酮；所述玻璃化剂为氧化硼、氧化钡、硫酸铜和/或氧化镁中的一种或几种。

优选的是，所述除焦剂的动力粘度为15～80厘泊。

优选的是，所述除焦剂的固含量为25～35wt％。

优选的是，所述除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm。

优选的是，所述除焦剂的液相的pH值为3.5～6.5。

优选的是，所述硝酸盐为硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硝酸铝中的一种或几种；

所述炭粉为木炭粉、煤粉、石油焦粉、木粉中的一种或几种；

所述活性粘土为高岭土、蒙脱土、膨润土、陶土、铝矾土中一种或几种；

所述分散剂为高分子分散剂；

所述矿粉为白云石粉、石灰石粉、红柱石粉、莫来石粉中的一种或几种；

所述铜盐和/或锰盐为硫酸铜、氯化铜、硫酸锰、氯化锰中的一种或几种；

所述强氧化剂为高锰酸钾、高氯酸钾、氯酸钾、双氧水、硫酸锰中的一种或几种。

优选的是，所述高分子分散剂为聚乙二醇、十二烷基氨基丙酸钠、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、聚丙烯酰胺、改性纤维素，所述高分子分散剂的分子量小于3万。

本发明还提供一种制备上述除焦剂的系统，包括：

浆液罐，浆液罐包括浆液罐入口、浆液罐第一出口、浆液罐第二出口，所述浆液罐用于混合从所述浆液罐入口加入的除焦剂中不溶于水的组分和水得到浆液；

胶体磨，该胶体磨包括胶体磨入口和胶体磨出口，所述胶体磨入口与所述浆液罐第一出口连接，所述胶体磨出口与浆液罐入口连接，所述胶体磨用于对浆液进行一级粉碎分散；

均质泵，该均质泵与所述浆液罐第二出口连接，所述均质泵用于对浆液进行二级粉碎分散；

除焦剂储罐，该除焦剂储罐与所述均质泵连接，所述除焦剂储罐用于接收从所述均质泵流出的浆液，且所述除焦剂储罐还用于接收加入的除焦剂中溶于水的组分的水溶液，并将两者混合，得到除焦剂。

优选的是，所述的制备除焦剂的系统还包括：

过滤器，过滤器包括过滤器入口和过滤器第一出口，所述过滤器入口与所述均质泵连接，所述过滤器第一出口与所述除焦剂储罐连接，所述过滤器用于过滤从所述均质泵流出的浆液，分别得到含有相对粗颗粒的浆液、含有相对细颗粒的浆液，所述含有相对细颗粒的浆液由所述过滤器第一出口流入所述除焦剂储罐。

优选的是，所述过滤器还包括过滤器第二出口，所述过滤器第二出口与所述浆液罐入口连接，所述浆液罐入口还用于接收所述过滤器过滤得到的含有相对粗颗粒的浆液。

优选的是，所述的制备除焦剂的系统还包括捏合机，该捏合机与所述浆液罐连接，所述捏合机用于对加入浆液罐之前的除焦剂中不溶于水的组分进行捏合。

本发明还提供一种上述除焦剂的制备方法，包括以下步骤：

将除焦剂中不溶于水的组分与水混合搅拌得到浆液；

使用胶体磨对浆液进行一级粉碎分散；

使用均质泵对浆液进行二级粉碎分散；

将除焦剂中溶于水的组分配置成水溶液；

将经过二级粉碎分散后的浆液与所述水溶液混合，得到除焦剂。

优选的是，所述的制备方法还包括以下步骤：

将二级粉碎分散后的浆液进行过滤，分别得到含有相对粗颗粒的浆液、含有相对细颗粒的浆液，其中含有相对细颗粒的浆液与后续步骤中的水溶液混合得到除焦剂。

优选的是，所述的制备方法还包括以下步骤：

将过滤得到的含有相对粗颗粒的浆液返回重新使用胶体磨进行一级粉碎分散，并进行后续步骤。

本发明的除焦剂为具有高温滞留能力的均相粘液，增加了除焦剂的粘液相的表面能，避免了除焦剂的水相在进入锅炉的炉膛(1000～1400℃)内过早汽化、很难到达结焦部位便随烟气进入下游、除焦剂的有效组分过早的发生相关化学反应。相对于现有技术中的除焦剂来说，本发明的除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关的化学反应，提高了除焦效率。经过本发明中的除焦剂与焦块表面作用后，使焦块碎片化，同时也起到预防由于焦块较大在烟道横梁部位的换热器(例如屏过换热器、高温过热器和高温再热器等)管道之间打拱堵塞，无法有效脱落的技术问题，提高锅炉效率，降低单位发电煤耗，降低由于锅炉结焦产生的非正常停炉时间。本发明中的除焦剂在对锅炉进行除焦过程中，能够使得锅炉的末级过热器和末级再热器的温度降低50～100℃。

附图说明

图1是本发明实施例8中的制备除焦剂的系统的结构示意图；

图2是本发明实施例9中的制备除焦剂的系统的结构示意图。

图中：1-浆液罐；11-浆液罐入口；12-浆液罐第一出口；13-浆液罐第二出口；2-胶体磨；21-胶体磨入口；22-胶体磨出口；3-均质泵；4-除焦剂储罐；5-捏合机；6-过滤器；61-过滤器入口；62-过滤器第一出口；63-过滤器第二出口；7-储罐。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本实施例提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。

本实施例的除焦剂为具有高温滞留能力的均相粘液，增加了除焦剂的粘液相的表面能，避免了除焦剂的水相在进入锅炉的炉膛(1000～1400℃)内过早汽化，很难到达结焦部位便随烟气进入下游、除焦剂的有效组分过早的发生相关化学反应。相对于现有技术中的除焦剂来说，本实施例的除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关的化学反应，提高了除焦效率。经过本实施例中的除焦剂与焦块表面作用后，使焦块碎片化，同时也起到预防由于焦块较大在烟道横梁部位的换热器(例如屏过换热器、高温过热器和高温再热器等)管道之间打拱堵塞，无法有效脱落的技术问题，提高锅炉效率，降低单位发电煤耗，降低由于锅炉结焦产生的非正常停炉时间。本发明中的除焦剂在对锅炉进行除焦过程中，能够使得锅炉的末级过热器和末级再热器的温度降低50～100℃。

实施例2

本实施例提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。其中，

所述硝酸盐的含量为5wt％，

所述硫磺的含量为1.3wt％，

所述炭粉的含量为0.5wt％，

所述铝粉的含量为2.5wt％，

所述活性粘土的含量为13wt％，

所述分散剂的含量为0.07wt％，

所述矿粉的含量为3.2wt％，

所述强氧化剂的含量为0.18wt％，

所述铜盐或锰盐的含量为2.4wt％。

其中，所述硝酸盐为硝酸铵和硝酸铝(质量比为3:4)；所述炭粉为煤粉；所述活性粘土为煅烧高岭土；所述分散剂为高分子分散剂，所述高分子分散剂为改性纤维素，所述高分子分散剂的分子量为8000～30000；所述矿粉为白云石粉；所述铜盐为硫酸铜；所述强氧化剂为高锰酸钾和双氧水(质量比为1:1)。除焦剂的液相的pH值为3.5，除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm，除焦剂的动力粘度为15厘泊。

在对锅炉进行除焦过程中，本实施例中的除焦剂中的硝酸盐、硫磺、炭粉在高温下产生强度较高的“微爆”，使焦层脆裂，形成尺寸较小的焦块，易于脱落；并且释放氧气，促进不同部位的积灰和炭层疏松，有助于焦块残留炭充分燃烧。另一方面，硝酸盐中的金属离子能起到碳催化燃烧的作用，促进焦块残留碳尽量充分燃烧，同时，硝酸盐中的金属离子能促使焦层中的低熔点化合物转化为疏松的高熔点化合物，既能有助于去除结焦层，又能防止高温腐蚀。

本实施例除焦剂中的活性粘土起到除焦剂中的活性组分载体的作用。

本实施例除焦剂中的分散剂起到促使除焦剂组分中不溶于水的组分在水相中均匀分散的作用。高分子分散剂有助于增强粘度，且有助于硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉、发生微爆作用。

本实施例除焦剂中的矿粉起到增加除焦剂粘度、表面张力，预防在除焦剂在接近焦面以前汽化或发生相关化学反应，抑制结焦的作用。

本实施例除焦剂中的强氧化剂起到在高温条件下能充当氧原子反应的载体，催化残留碳燃烧。强氧化剂有助于增强硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉微爆效果的作用，且还能起到催化助燃的作用。

本实施例中的铜盐和/或锰盐与矿粉能够与焦块中的硫酸盐、焦硫酸盐、三硫酸盐、钾或钠长石反应形成疏松多孔的结构，增大了焦块与硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉的接触面积，有利于焦块与硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉发生微爆作用后，发生松动易于脱落。

本实施例中的除焦剂为粘液状，这样除焦剂中不溶于水的组分与水形成一种水相乳，其中的硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉为水相乳，解决了硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉在水相中易出现团聚和分层现象，增强了“微爆”强度，使焦块更容易碎片化，更容易脱落。本实施例中的除焦剂相对于固体颗粒，粘液状的除焦剂更容易扩散到锅炉的炉膛后端系统，可以清除死角处焦块。

本实施例的除焦剂为具有高温滞留能力的均相粘液，增加了除焦剂的粘液相的表面能，避免了除焦剂的水相在进入锅炉的炉膛(1000～1400℃)内过早汽化、很难到达结焦部位便随烟气进入下游、除焦剂的有效组分过早的发生相关化学反应。相对于现有技术中的除焦剂来说，本实施例的除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关的化学反应，提高了除焦效率。经过本实施例中的除焦剂与焦块表面作用后，使焦块碎片化，同时也起到预防由于焦块较大在烟道横梁部位的换热器(例如屏过换热器、高温过热器和高温再热器等)管道之间打拱堵塞，无法有效脱落的技术问题，提高锅炉效率，降低单位发电煤耗，降低由于锅炉结焦产生的非正常停炉时间。

实施例3

本实施例提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。其中，

所述硝酸盐的含量为13wt％，

所述硫磺的含量为1.9wt％，

所述炭粉的含量为1.5wt％，

所述铝粉的含量为3.5wt％，

所述活性粘土的含量为17.0wt％，

所述分散剂的含量为0.18wt％，

所述矿粉的含量为2.7wt％，

所述强氧化剂的含量为0.12wt％，

所述铜盐或锰盐的含量为2.2wt％。

其中，所述硝酸盐为硝酸铝和硝酸钾(质量比为1:1)；所述炭粉为木炭粉；所述活性粘土为煅烧蒙脱土；所述分散剂为高分子分散剂；所述高分子分散剂为聚乙二醇，所述高分子分散剂的分子量为10000～20000；所述矿粉为莫来石粉；所述锰盐为硫酸锰；所述强氧化剂为高锰酸钾和高氯酸钾。除焦剂的液相的pH值为5，除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm，除焦剂的动力粘度为80厘泊。

实施例4

本实施例提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。其中，

所述硝酸盐的含量为10wt％，

所述硫磺的含量为1.7wt％，

所述炭粉的含量为2.0wt％，

所述铝粉的含量为4.0wt％，

所述活性粘土的含量为16wt％，

所述分散剂的含量为0.12wt％，

所述矿粉的含量为2.8wt％，

所述强氧化剂的含量为0.16wt％，

所述铜盐或锰盐的含量为1.6wt％。

其中，所述硝酸盐为硝酸镁；所述炭粉为木炭粉和木粉(质量比为2:1)；所述活性粘土为煅烧铝矾土；所述分散剂为高分子分散剂，所述高分子分散剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱和醋酸纤维素(质量比为3:1)，所述高分子分散剂的分子量为10000～20000；所述矿粉为石灰石粉；所述铜盐为氯化铜；所述强氧化剂为氯酸钾和双氧水(质量比为2:3)。除焦剂的液相的pH值为4，除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm，除焦剂的动力粘度为55厘泊。

实施例5

本实施例提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂、防腐剂、玻璃化剂及水，所述除焦剂为粘液状。其中，

所述硝酸盐的含量为6wt％，

所述硫磺的含量为1.2wt％，

所述炭粉的含量为2.0wt％，

所述铝粉的含量为4.5wt％，

所述活性粘土的含量为12.5wt％，

所述分散剂的含量为0.2wt％，

所述矿粉的含量为3.5wt％，

所述强氧化剂的含量为0.15wt％，

所述铜盐或锰盐的含量为2.6wt％，

所述防腐剂的含量为0.05wt％，

所述玻璃化剂的含量为2.5wt％。

其中，所述硝酸盐为硝酸钙中的一种或几种；所述炭粉为石油焦粉；所述活性粘土为煅烧高岭土和煅烧膨润土(质量比2:1)；所述分散剂为聚丙烯酰胺和醋酸纤维素(质量比为1:3)，所述高分子分散剂的分子量为20000～50000；所述矿粉为白云石粉和红柱石粉(质量比为3:2)；所述锰盐为硫酸锰；所述强氧化剂为双氧水；所述防腐剂为甲醛和苯并异噻唑啉酮；所述玻璃化剂为氧化硼。

除焦剂在除焦过程中，高温下，本实施例中的玻璃化剂使得除焦剂由晶态变为玻璃态，提高了除焦剂的结晶温度，提高了熔点温度，这样除焦剂不容易粘到焦面上。除焦剂的液相的pH值为4.5，除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm，除焦剂的动力粘度为40厘泊。

本实施例中的防腐剂具有防止除焦剂变质的作用。

本实施例的除焦剂为具有高温滞留能力的均相粘液，增加了除焦剂的粘液相的表面能，避免了除焦剂的水相在进入锅炉的炉膛(1000～1400℃)内过早汽化、很难到达结焦部位便随烟气进入下游、除焦剂的有效组分过早的发生相关化学反应。相对于现有技术中的除焦剂来说，本实施例的除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关的化学反应，提高了除焦效率。经过本实施例中的除焦剂与焦块表面作用后，使焦块碎片化，同时也起到预防由于焦块较大在烟道横梁部位的换热器(例如屏过换热器、高温过热器和高温再热器等)管道之间打拱堵塞，无法有效脱落的技术问题，提高锅炉效率，降低单位发电煤耗，降低由于锅炉结焦产生的非正常停炉时间。

实施例6

本实施例提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂、防腐剂、玻璃化剂及水，所述除焦剂为粘液状。其中，

所述硝酸盐的含量为11wt％，

所述硫磺的含量为1.8wt％，

所述炭粉的含量为2.5wt％，

所述铝粉的含量为5.2wt％，

所述活性粘土的含量为15wt％，

所述分散剂的含量为0.1wt％，

所述矿粉的含量为3wt％，

所述强氧化剂的含量为0.1wt％，

所述铜盐或锰盐的含量为1.4wt％，

所述防腐剂的含量为0.12wt％，

所述玻璃化剂的含量为1.5wt％。

其中，所述硝酸盐为硝酸镁和硝酸钾(质量比为4:3)；所述炭粉为煤粉；所述活性粘土为煅烧高岭土；所述分散剂为十二烷基氨基丙酸钠和醋酸纤维素(质量比为2:1)，所述分散剂的分子量为所述高分子分散剂的分子量为8000～30000；所述矿粉为莫来石粉；所述铜盐和锰盐为硫酸铜和硫酸锰(质量比为2:5)；所述强氧化剂为双氧水和硫酸锰；所述防腐剂为苯并异噻唑啉酮；所述玻璃化剂为硫酸铜。除焦剂的液相的pH值为3.7，除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm，除焦剂的动力粘度为60厘泊。

实施例7

本实施例提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂、防腐剂、玻璃化剂及水，所述除焦剂为粘液状。其中，

所述硝酸盐的含量为12wt％，

所述硫磺的含量为2.0wt％，

所述炭粉的含量为2.5wt％，

所述铝粉的含量为5.5wt％，

所述活性粘土的含量为17.5wt％，

所述分散剂的含量为0.05wt％，

所述矿粉的含量为2.5wt％，

所述强氧化剂的含量为0.2wt％，

所述铜盐或锰盐的含量为2wt％，

所述防腐剂的含量为0.2wt％，

所述玻璃化剂的含量为2wt％。

其中，所述硝酸盐为硝酸钾；所述炭粉为木炭粉；所述活性粘土为煅烧陶土；所述分散剂为聚乙二醇和聚丙烯酰胺(质量比1:2)，所述分散剂的分子量为8000～30000；所述矿粉为石灰石粉；所述铜盐为硫酸铜；所述强氧化剂为氯酸钾；所述防腐剂为甲醛；所述玻璃化剂为氧化钡。除焦剂的液相的pH值为6.5，除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm，除焦剂的动力粘度为70厘泊。

本实施例的除焦剂为具有高温滞留能力的均相粘液，增加了除焦剂的粘液相的表面能，避免了除焦剂的水相在进入锅炉的炉膛(1000～1400℃)内过早汽化、很难到达结焦部位便随烟气进入下游、除焦剂的有效组分过早的发生相关化学反应。相对于现有技术中的除焦剂来说，本实施例的除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关的化学反应，提高了除焦效率。经过本实施例中的除焦剂与焦块表面作用后，使焦块碎片化，同时也起到预防由于焦块较大在烟道横梁部位的换热器(例如屏过换热器、高温过热器和高温再热器等)管道之间打拱堵塞，无法有效脱落的技术问题，提高锅炉效率，降低单位发电煤耗，降低由于锅炉结焦产生的非正常停炉时间。

向烧煤量166吨/小时、负荷30.6万千瓦的锅炉，添加实施例2～7中的不同配方的除焦剂，不同的实施例中的除焦剂的添加之间至少间隔两天，未加液体除焦剂时锅炉的末级过热器和末级再热器的初始平均值分别为890℃和860℃。分别记录添加除焦剂半小时后的锅炉的末级过热器和末级再热器的实时温度值如下表1所示：

表1

实施例8

如图1所示，本实施例提供一种制备实施例1～7的除焦剂的系统，包括：

浆液罐1，浆液罐1包括浆液罐入口11、浆液罐第一出口12、浆液罐第二出口13，所述浆液罐1用于混合从所述浆液罐入口11加入的除焦剂中不溶于水的组分和水得到浆液；

胶体磨2，该胶体磨2包括胶体磨入口21和胶体磨出口22，所述胶体磨入口21与所述浆液罐第一出口12连接，所述胶体磨出口22与浆液罐入口11连接，所述胶体磨2用于对浆液进行一级粉碎分散；具体的，本实施例中的胶体磨2对浆液循环三次进行一级粉碎分散，确保浆液内的固体分散均匀。

均质泵3，该均质泵3与所述浆液罐第二出口13连接，所述均质泵3用于对浆液进行二级粉碎分散；

除焦剂储罐4，该除焦剂储罐4与所述均质泵3连接，所述除焦剂储罐4用于接收从所述均质泵3流出的浆液，且所述除焦剂储罐4还用于接收加入的除焦剂中溶于水的组分的水溶液，并将两者混合，得到除焦剂。

具体的，实施例1～4中的除焦剂中溶于水的组分为硝酸盐、铜盐和/或锰盐、强氧化剂，实施例1～4中的除焦剂中不溶于水的组分为硫磺、铝粉、炭粉、活性粘土、分散剂、矿粉。

实施例5～7中的除焦剂中溶于水的组分为硝酸盐、铜盐和/或锰盐、强氧化剂、防腐剂、玻璃化剂，实施例5～7中的除焦剂中不溶于水的组分为硫磺、铝粉、炭粉、活性粘土、分散剂、矿粉。

本实施例除焦剂的系统的浆液罐1中加入除焦剂中不溶于水的组分和水得到浆液，通过胶体磨2进行一级粉碎分散，通过均质泵3进行二级粉碎分散，胶体磨2以及均质泵3中的浆液都会摩擦产生热量，胶体磨2以及均质泵3内的温度能够达到80～90℃，而除焦剂中溶于水的组分中包括强氧化剂，胶体磨2和均质泵3中仅仅有除焦剂中的不溶于水的组分而没有强氧化剂，从而避免了在胶体磨2和均质泵3中摩擦生热的条件下除焦剂中溶于水的组分强氧化剂对于除焦剂中不溶于水的组分的影响，防止发生微爆，且避免了强氧化剂和硝酸盐自身发生分解。本实施例中的除焦剂的系统的胶体磨2和均质泵3对除焦剂中的不溶于水的组分进行了湿法的粉碎分散过程，相对于现有技术中的干法粉碎分散过程，本实施例中的除焦剂的系统对于不溶于水的组分的湿法分散过程能够使得固体粉末分散的更加均匀，且避免了除焦剂自身发生爆炸或分解。

本实施例提供一种使用本实施例中的除焦剂的系统制备实施例1～7的除焦剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将除焦剂中不溶于水的组分与水混合搅拌得到浆液；

2)使用胶体磨2对浆液进行一级粉碎分散；使用均质泵3对浆液进行二级粉碎分散；

3)将除焦剂中溶于水的组分配置成水溶液；将经过二级粉碎分散后的浆液与所述水溶液混合，得到除焦剂。

本实施例中的使用本实施例中的除焦剂的系统制备实施例1～7的除焦剂的制备方法，通过胶体磨2和均质泵3对除焦剂中的不溶于水的组分进行了湿法的粉碎分散过程，相对于现有技术中的干法粉碎分散过程，本实施例中的除焦剂的方法对于不溶于水的组分的湿法分散过程能够使得固体粉末分散的更加均匀，且避免了除焦剂自身发生爆炸或分解。本实施例中的方法避免了在胶体磨2和均质泵3中摩擦生热的条件下除焦剂中溶于水的组分强氧化剂对于除焦剂中不溶于水的组分的影响，防止发生微爆，且避免了强氧化剂和硝酸盐自身发生分解。

实施例9

如图2所示，本实施例提供一种制备实施例1～7的除焦剂的系统，包括：

捏合机5，该捏合机5与所述浆液罐1连接，所述捏合机5用于对加入浆液罐1之前的除焦剂中不溶于水的组分进行捏合；

浆液罐1，浆液罐1包括浆液罐入口11、浆液罐第一出口12、浆液罐第二出口13，所述浆液罐入口11与所述捏合机5连接，所述浆液罐1用于混合从所述浆液罐入口11加入的除焦剂中不溶于水的组分和水得到浆液；

胶体磨2，该胶体磨2包括胶体磨入口21和胶体磨出口22，所述胶体磨入口21与所述浆液罐第一出口12连接，所述胶体磨出口22与浆液罐入口11连接，所述胶体磨2用于对浆液进行一级粉碎分散；

均质泵3，该均质泵3与所述浆液罐第二出口13连接，所述均质泵3用于对浆液进行二级粉碎分散；

过滤器6，过滤器6包括过滤器入口61和过滤器第一出口62，所述过滤器入口61与所述均质泵3连接，所述过滤器第一出口62与所述除焦剂储罐4连接，所述过滤器6用于过滤从所述均质泵3流出的浆液，分别得到含有相对粗颗粒的浆液、含有相对细颗粒的浆液，所述含有相对细颗粒的浆液由所述过滤器第一出口62流入所述除焦剂储罐4；优选的是，过滤器6的筛网为200～400目。

所述过滤器6还包括过滤器第二出口63，所述过滤器第二出口63与所述浆液罐入口11连接，所述浆液罐入口11还用于接收所述过滤器6过滤得到的含有相对粗颗粒的浆液，可对含有相对粗颗粒的浆液重新循环在除焦剂的系统内的加工，再通过胶体磨2、均质泵3和过滤器6，使得含有相对粗颗粒的浆液有效处理；

储罐7，用于储存除焦剂中溶于水的组分配成的水溶液；

除焦剂储罐4，该除焦剂储罐4与所述过滤器第一出口62连接，所述除焦剂储罐4用于接收所述过滤器6过滤得到的含有相对细颗粒的浆液，所述除焦剂储罐4还与所述储罐7连接，所述除焦剂储罐4还用于接收所述储罐7流出的除焦剂中溶于水的组分的水溶液，将含有相对细颗粒的浆液与除焦剂中溶于水的组分的水溶液混合，得到除焦剂。

本实施例还提供一种使用本实施例中的除焦剂的系统制备实施例1～7的除焦剂的制备方法，包括以下步骤：

1)使用捏合机5对加入浆液罐1之前的除焦剂中不溶于水的组分加入捏合机5内进行高速捏合，混合均匀；

2)将混合均匀的除焦剂中不溶于水的组分按照一定比例缓慢加入盛有又一定量水的浆液罐1内，在浆液罐1内形成浆液，同时不断高速搅拌，加完后继续搅拌；

3)使用胶体磨2对浆液进行一级粉碎分散，具体为打循环，使所有浆液确保循环三遍以上，确保浆液中的固体颗粒均匀分散；再使用均质泵3对浆液进行二级粉碎分散；

4)将二级粉碎分散后的浆液通过过滤器6进行过滤，分别得到含有相对粗颗粒的浆液、含有相对细颗粒的浆液，其中含有相对细颗粒的浆液流入到除焦剂储罐4内，将过滤得到的含有相对粗颗粒的浆液返回重新返回到浆液罐1内，再使用胶体磨2进行一级粉碎分散，并进行后续步骤。

5)将除焦剂中溶于水的组分和水加入到储罐7内，并不断搅拌，使其全部溶解后，调节储罐7内的溶液的pH＝3.5～6.5，配置成水溶液；再将储罐7内的水溶液流入到除焦剂储罐4内，并不断搅拌，并调节除焦剂的固含量为25～35wt％，不断搅拌，均质后确保放置半个月以上无分层、上浮或者沉淀现象发生为合格的除焦剂产品。随后分装至产品包装桶内，封口入库，储存温度确保低于45℃以下。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种除焦剂，其特征在于，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状，除焦剂中不溶于水的组分与水形成一种水相乳。

2.根据权利要求1所述的除焦剂，其特征在于，

所述硝酸盐的含量为5～13wt％，

所述硫磺的含量为1.2～2.0wt％，

所述炭粉的含量为0.5～2.5wt％，

所述铝粉的含量为2.5～5.5wt％，

所述活性粘土的含量为12.5～17.5wt％，

所述分散剂的含量为0.05～0.2wt％，

所述矿粉的含量为2.5～3.5wt％，

所述强氧化剂的含量为0.1～0.2wt％，

所述铜盐和/或锰盐的含量为1.4～2.6wt％。

3.根据权利要求2所述的除焦剂，其特征在于，还包括防腐剂、玻璃化剂。

4.根据权利要求3所述的除焦剂，其特征在于，

所述防腐剂的含量为0.05～0.2wt％，

所述玻璃化剂的含量为1.5～2.5wt％。

5.根据权利要求3所述的除焦剂，其特征在于，

所述防腐剂为甲醛和/或苯并异噻唑啉酮；

所述玻璃化剂为氧化硼、氧化钡、硫酸铜和/或氧化镁中的一种或几种。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的动力粘度为15～80厘泊。

7.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的固含量为25～35wt％。

8.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm。

9.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硝酸铝中的一种或几种；

所述炭粉为木炭粉、煤粉、石油焦粉、木粉中的一种或几种；

所述活性粘土为高岭土、蒙脱土、膨润土、陶土、铝矾土中一种或几种；

所述分散剂为高分子分散剂；

所述矿粉为白云石粉、石灰石粉、红柱石粉、莫来石粉中的一种或几种；

所述铜盐和/或锰盐为硫酸铜、氯化铜、硫酸锰、氯化锰中的一种或几种；

所述强氧化剂为高锰酸钾、高氯酸钾、氯酸钾、双氧水、硫酸锰中的一种或几种。

10.根据权利要求9所述的除焦剂，其特征在于，所述高分子分散剂为聚乙二醇、十二烷基氨基丙酸钠、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、聚丙烯酰胺、改性纤维素，所述高分子分散剂的分子量小于3万。

11.一种制备权利要求1～10任意一项除焦剂的系统，其特征在于，包括：

浆液罐，浆液罐包括浆液罐入口、浆液罐第一出口、浆液罐第二出口，所述浆液罐用于混合从所述浆液罐入口加入的除焦剂中不溶于水的组分和水到浆液；

胶体磨，该胶体磨包括胶体磨入口和胶体磨出口，所述胶体磨入口与所述浆液罐第一出口连接，所述胶体磨出口与浆液罐入口连接，所述胶体磨用于对浆液进行一级粉碎分散；

均质泵，该均质泵与所述浆液罐第二出口连接，所述均质泵用于对浆液进行二级粉碎分散；

除焦剂储罐，该除焦剂储罐与所述均质泵连接，所述除焦剂储罐用于接收从所述均质泵流出的浆液，且所述除焦剂储罐还用于接收加入的除焦剂中溶于水的组分的水溶液，并将两者混合，得到除焦剂。

12.根据权利要求11所述的制备除焦剂的系统，其特征在于，还包括：

过滤器，过滤器包括过滤器入口和过滤器第一出口，所述过滤器入口与所述均质泵连接，所述过滤器第一出口与所述除焦剂储罐连接，所述过滤器用于过滤从所述均质泵流出的浆液，分别得到含有相对粗颗粒的浆液、含有相对细颗粒的浆液，所述含有相对细颗粒的浆液由所述过滤器第一出口流入所述除焦剂储罐。

13.根据权利要求12所述的制备除焦剂的系统，其特征在于，所述过滤器还包括过滤器第二出口，所述过滤器第二出口与所述浆液罐入口连接，所述浆液罐入口还用于接收所述过滤器过滤得到的含有相对粗颗粒的浆液。

14.根据权利要求11所述的制备除焦剂的系统，其特征在于，还包括捏合机，该捏合机与所述浆液罐连接，所述捏合机用于对加入浆液罐之前的除焦剂中不溶于水的组分进行捏合。

15.一种权利要求1～10任意一项除焦剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将除焦剂中不溶于水的组分与水混合搅拌得到浆液；

使用胶体磨对浆液进行一级粉碎分散；

使用均质泵对浆液进行二级粉碎分散；

将除焦剂中溶于水的组分配置成水溶液；

将经过二级粉碎分散后的浆液与所述水溶液混合，得到除焦剂。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将二级粉碎分散后的浆液进行过滤，分别得到含有相对粗颗粒的浆液、含有相对细颗粒的浆液，其中含有相对细颗粒的浆液与后续步骤中的水溶液混合得到除焦剂。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将过滤得到的含有相对粗颗粒的浆液返回重新使用胶体磨进行一级粉碎分散，并进行后续步骤。