CN115537246A - 一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，涉及一种燃煤助燃剂，按质量份数计包括如下组分：稀土化合物2％‑6％、钾盐化合物0.5％‑2％、过渡金属盐1.0％‑1.2％、碱金属5％‑10％、碱土金属盐10％‑15％、耐酸碱物料0.3％‑0.5％，其余为原水，本发明的促进剂促进了煤炭的充分燃烧，提高了煤炭燃烧速率及燃尽率，真正意义上的提高了煤炭资源利用率；其使用的原料材料是市场正规采购的产品，不存在固危废，不存在跨省转移及安全环保问题；燃烧促进剂在燃烧过程中，让煤炭颗粒燃烧充分，产生的灰渣表面积大，使之能更有效吸附烟气中的SO₂，抑制其排放，充分考虑了环保排放问题。

Description

一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂

技术领域

本发明属于一种燃煤助燃剂，具体涉及一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂。

背景技术

火力发电厂、冶炼企业、热电厂等，在不改变任何生产工艺的情况下，研发制备燃烧促进剂，在原煤皮带过程喷洒加入或者在大型锅炉用喷枪进行炉膛雾化喷入，进入煤粉燃烧阶段。加入的燃烧促进剂具备以下几个方面功能:有煤粉粉磨的企业具有助磨作用，能够提高煤粉的细度，降低煤粉粉磨电耗；具有节煤作用，通过者电子转移，能够改变煤的燃烧特性，降低煤的燃点与活化能，提高煤的燃烧速度和燃尽率，节约煤炭；具有环能降硫作用，一是煤炭充分燃烧，灰渣比表面积提高，吸附烟气中硫等有害气体。二是降低了煤炭的使用量，硫的排放和颗粒物排放减少。

现阶段市场上的节煤剂存在如下缺陷：

1.大部分都是热量型，在回转窑煅烧过程因带入热量而达到降低，并未真正意义上提高煤炭资源的利用率。

2.大部分节煤剂是利用固危废混合而成，存在跨省违规转移固危废及泄露存在污染环境。

3.大部分节煤剂只是针对节煤，并未深层次考虑SO₂、NOx等有害气体的排放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，以解决现有技术中指出的上述问题。

一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，按质量份数计包括如下组分：稀土化合物2％-6％、钾盐化合物0.5％-2％、过渡金属盐1.0％-1.2％、碱金属5％-10％、碱土金属盐10％-15％、耐酸碱物料0.3％-0.5％，其余为原水。

优选的，所述稀土化合物包括硝酸铈、氧化铈、硝酸镧中的一种或多种。

优选的，所述钾盐化合物包括碘化钾、氯化钾中的一种或多种。

优选的，所述过渡金属盐包括氯化钡、硝酸锌、硝酸镍中的一种或多种。

优选的，所述碱土金属盐包括氯化钠、柠檬酸钠、氯化钙、碳酸钙中的一种或多种。

优选的，所述耐酸碱物料包括碳亚氨基酸盐、四氧化三铁中的一种或多种。

我国富煤、贫油、少气的能源现状，决定了燃煤仍然是我国最主要的能源获取方式之一，因此我国是世界煤炭消耗量最高的国家。由于燃烧煤炭带来的能源利用率低、资源浪费、环境污染严重等一系列问题较为突出。

2021年全国煤炭产量41.3亿吨，同比增长5.9％；其中，规模以上煤炭企业原煤产量39.8亿吨，同比增长5.6％，市场前景较好。目前产品已在冶炼行业、电力行业等其它行业应用推广中。

项目开展主要的研究内容与关键技术如下:

1.燃烧促进剂中的稀土氧化物/金属盐本身具有可参与反应的活泼氧，且其表界面存在晶格缺陷位，可吸附活化氧以充当氧载体，并强烈地吸附、解离活化空气中的氧分子，使其转化为表面O^22-，O^2-和O^-等活性非常高的亲电氧中心。在加热条件下，该活泼氧会快速和碳发生反应，然后依靠还原的金属吸附氧气，使金属氧化得到金属氧化物，并一直处在氧化与还原的循环中，加快传递氧气扩散速度，从而提高煤的燃烧速度和燃尽率。

2.燃烧促进剂各种化学成分通过煤炭空隙快速渗透、吸附到煤炭内部，当煤炭进入燃烧室后，燃烧促进剂所含各种化学成分起到催化活性载体作用，降低煤炭起火点温度，降低活化能，促进了燃烧及工况的稳定性。当产品进入燃烧后，火焰会明显发亮，温度上升。随着时间的增加，炉温升高，蒸汽量、锅炉出力都将增加。一般会经过第一次、第二次锅炉热平衡，达到锅炉最佳状态。

3.加入燃烧促进剂后在燃烧过程中，煤炭颗粒燃烧充分，产生的灰渣表面积大，使之能更有效吸附烟气中的SO₂，抑制其排放。其次让煤炭充分燃烧，降低锅炉表面的胶状物，降低颗粒物的排放。。

本发明的优点在于：

1.本发明的燃烧促进剂促进了煤炭充分燃烧，提高了煤炭燃烧速率及燃尽率，真正意义上的提高了煤炭资源利用率。

2.本发明使用的原料材料是市场正规采购的产品，不存在固危废，不存在跨省转移及安全环保问题。

3.本发明的燃烧促进剂在燃烧过程中，让煤炭颗粒燃烧充分，产生的灰渣表面积大，使之能更有效吸附烟气中的SO₂，抑制其排放，充分考虑了环保排放问题。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，按质量份数计包括如下组分：稀土化合物2％、钾盐化合物0.5％、过渡金属盐1.0％、碱金属5％、碱土金属盐10％、耐酸碱物料0.3％，其余为原水。

上述促进剂的制备方法如下：

S1.在复配釜中加水；

S2.按照一定顺序把稀土化合物，碱金属、碱土金属盐，过渡金属盐，钾盐化合物，酸碱平衡原料按照一定顺序进行搅拌；

S3.在投加复配釜中，要充分搅拌，确保每周原材料完全溶解，过程中每种原材料投入要间隔3分钟，确保每道工序充分反应，确保产品质量稳定，最终产品的固含量在10％-30％，密度在1.08g/cm³-1.25g/cm³，PH在3-7之间，判定产品合格。

所述稀土化合物包括硝酸铈、氧化铈、硝酸镧中的一种或多种。

所述钾盐化合物包括碘化钾、氯化钾中的一种或多种。

所述过渡金属盐包括氯化钡、硝酸锌、硝酸镍中的一种或多种。

所述碱土金属盐包括氯化钠、柠檬酸钠、氯化钙、碳酸钙中的一种或多种。

所述耐酸碱物料包括碳亚氨基酸盐、四氧化三铁中的一种或多种。

促进剂的总掺量为煤质量分数的1.0‰。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于：该促进剂按质量份数计包括如下组分：稀土化合物3％、钾盐化合物1.0％、过渡金属盐1.1％、碱金属7％、碱土金属盐12％、耐酸碱物料0.4％，其余为原水。

实施例3

其余与实施例1相同，不同之处在于：该促进剂按质量份数计包括如下组分：稀土化合物5％、钾盐化合物1.5％、过渡金属盐1.1％、碱金属8％、碱土金属盐14％、耐酸碱物料0.4％，其余为原水。

实施例4

其余与实施例1相同，不同之处在于：该促进剂按质量份数计包括如下组分：稀土化合物6％、钾盐化合物2％、过渡金属盐1.2％、碱金属10％、碱土金属盐15％、耐酸碱物料0.5％，其余为原水。

本发明的产品在多个燃煤发电厂使用时均取得良好的节煤效果及减排作用，例如：

在江西A电厂1#6600MW超临界机组示范应用，发电煤耗节约4.5g/kwh，详细数据如表1所示。

在大唐B电厂1#350MW机组应用，发电煤耗降低4.56g/kwh，详细数据如

表2所示。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，其特征在于，按质量份数计包括如下组分：稀土化合物2％-6％、钾盐化合物0.5％-2％、过渡金属盐1.0％-1.2％、碱金属5％-10％、碱土金属盐10％-15％、耐酸碱物料0.3％-0.5％，其余为原水。

2.根据权利要求1所述的一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，其特征在于，所述稀土化合物包括硝酸铈、氧化铈、硝酸镧中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，其特征在于，所述钾盐化合物包括碘化钾、氯化钾中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，其特征在于，所述过渡金属盐包括氯化钡、硝酸锌、硝酸镍中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，其特征在于，所述碱土金属盐包括氯化钠、柠檬酸钠、氯化钙、碳酸钙中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种用于原煤在火力发电、冶炼、热电厂过程的促进剂，其特征在于，所述耐酸碱物料包括碳亚氨基酸盐、四氧化三铁中的一种或多种。

7.一种用于权利要求1-6中任一项所述促进剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.在复配釜中加水；

S2.按照一定顺序把稀土化合物，碱金属、碱土金属盐，过渡金属盐，钾盐化合物，酸碱平衡原料按照一定顺序进行搅拌；

S3.在投加复配釜中，要充分搅拌，确保每周原材料完全溶解，过程中每种原材料投入要间隔3分钟，确保每道工序充分反应，确保产品质量稳定，最终产品的固含量在10％-30％，密度在1.08g/cm³-1.25g/cm³，PH在3-7之间，判定产品合格。