CN1546617A

CN1546617A - 一种锅炉用燃煤添加剂

Info

Publication number: CN1546617A
Application number: CNA2003101168548A
Authority: CN
Inventors: 郭富泰; 姜琳琳; 赵福君; 李宏亮; 张富
Original assignee: DAQING OILFIELD ESTABLISHMENT GROUP Co Ltd
Current assignee: DAQING OILFIELD ESTABLISHMENT GROUP Co Ltd
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2023-12-01
Also published as: CN1233805C

Abstract

本发明涉及一种锅炉用燃煤添加剂。主要解决现有的锅炉用燃煤添加剂节煤效果差、对人体有害及腐蚀设备的问题。其特征在于：该添加剂各组份及配比按重量百分比如下：环氧乙烷环氧丙烷聚合物5％～30％、烷基苯磺酸钠2％～10％、碳酸盐2％～10％、氯化钠5％～20％，余量为溶剂。该锅炉用燃煤添加剂可以有效地促进煤的燃烧、降低炉渣含碳量、减少一氧化碳和黑烟排放、节省燃煤用量及提高锅炉热效率。

Description

一种锅炉用燃煤添加剂

技术领域：

本发明涉及化学工业技术领域中的一种添加剂，属于一种锅炉用燃煤添加剂。

背景技术：

燃煤锅炉应用于各行各业，燃煤不能充分燃烧普遍存在，燃煤不能充分燃烧发挥其燃烧热量是能源的重大浪费，且造成环境污染，燃煤锅炉应用较多的有链条式燃煤锅炉和沸腾式燃煤锅炉，通常降低炉渣含碳量的方法是在燃煤上加添加剂，目前所用的添加剂大多以强氧化剂为主要成分，但强氧化剂对设备有一定的腐蚀，对人体有害，属危险品，有的添加剂水溶性差，在与燃煤混合时有困难，节煤效果差且不便于使用。

发明内容：

为了克服现有的锅炉用燃煤添加剂节煤效果差、对人体有害及腐蚀设备的不足，本发明提供一种锅炉用燃煤添加剂，该锅炉用燃煤添加剂可以有效地促进煤的燃烧、降低炉渣含碳量、减少一氧化碳和黑烟排放、节省燃煤用量、提高锅炉热效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该锅炉用燃煤添加剂，各组份及配比按重量百分比如下：环氧乙烷环氧丙烷聚合物5％～30％、烷基苯磺酸钠2％～10％、碳酸盐2％～10％、氯化钠5％～20％，余量为溶剂。

上述的环氧乙烷环氧丙烷聚合物的分子量为500～5000；烷基苯磺酸钠的烷基为C₁₂～C₂₀；碳酸盐可以是钠盐或钾盐；溶剂可选自甲醇、乙醇、丙醇、丁二醇及水中的一种或几种；各组份含量优选为：环氧乙烷环氧丙烷聚合物12％、烷基苯磺酸钠9％、碳酸盐2％、氯化钠12％、溶剂45％。

本发明具有的有益效果是：在燃煤锅炉中使用上述方案配制的添加剂，可以有效地促进煤的燃烧、降低炉渣含碳量、减少一氧化碳和黑烟排放、节省燃煤用量、提高锅炉热效率，并且对设备无腐蚀、无毒、无氧化性，呈中性、使用安全、原材料来源广泛价格低、生产加工及使用简单。

具体实施方式：

下面结合对比测试结果对本发明作进一步说明：该锅炉用燃煤添加剂，各组份及配比按重量百分比如下：环氧乙烷环氧丙烷聚合物5％～30％、烷基苯磺酸钠2％～10％、碳酸盐2％～10％、氯化钠5％～20％，余量为溶剂，其中各组份含量优选为：环氧乙烷环氧丙烷聚合物12％、烷基苯磺酸钠9％、碳酸盐2％、氯化钠12％、溶剂45％。

锅炉中燃煤在燃烧时，煤层温度达到150℃以上时，环氧乙烷环氧丙烷聚合物开始分解为碳氢氧低分子化合物并开始剧烈燃烧产生高温，从而促进煤的燃烧，起到助燃的作用，且部分碳氢氧低分子化合物进入到烟气中，与烟气中的碳微粒烟尘和一氧化碳燃烧，提高了炉膛温度和锅炉热效率，减少一氧化碳和黑烟排放、避免了环境污染，环氧乙烷环氧丙烷聚合物的分子量为500～5000；烷基苯磺酸钠和碳酸盐起分散剂的作用，与溶剂共同作用可促使燃煤疏松，促进大块煤开裂并防止粉煤相互粘结在一起有利于燃煤与空气充分接触，降低炉渣含碳量、节省燃煤用量，从而提供更好的燃烧条件，烷基苯磺酸钠的烷基为C₁₂～C₂₀；碳酸盐可以是钠盐或钾盐，氯化钠起稳定剂的作用，一是可使燃烧过程稳定，二是溶剂在刚进入锅炉受热蒸发后，氯化钠结晶，又因为高温作用，氯化钠结晶又急剧崩裂，这样促进了煤层的疏松、促进燃烧，降低炉渣含碳量、节省燃煤用量。溶剂对其它组份起稀释作用且能防冻，溶剂可选自甲醇、乙醇、丙醇、丁二醇及水中的一种或几种。

该添加剂适合于链条式燃煤锅炉和沸腾式燃煤锅炉，链条式燃煤锅炉应用效果最好，根据不同的煤质，按用煤量的1.0‰～2.5‰加入燃煤添加剂，煤质差的加入量大一些，掺入前先用7～15倍的水搅拌稀释，溶化后均匀地撒入到煤中。

下面为该添加剂的几种配比方案：

1#：破乳剂NE1910 5％、十六烷基苯磺酸钠5％、碳酸钾5％、氯化钠20％、乙醇20％、水45％组成。

2#：破乳剂NE1910 12％、十二烷基苯磺酸钠9％、碳酸钠2％、氯化钠12％、甲醇20％、水45％组成。

3#：破乳剂SP169 28％、二十烷基苯磺酸钠2％、碳酸氢钠10％、氯化钠5％、丁二醇20％、水35％组成。

中国石油天然气集团公司油田节能监测中心采用GB10180-88《工业锅炉热工试验规范》，对大庆石油管理局康泰物业公司4#锅炉房1#燃煤炉应用该燃煤添加剂上述的1#及2#方案进行对比测试，测试果见下表1：表1

序号	数据名称	符号	单位	数据来源	未加剂数据	1#剂数据	2#剂数据
序号	数据名称	符号	单位	数据来源	未加剂数据	1#剂数据	2#剂数据	1	锅炉额定出力	De	MW	名牌	1.40	1.40	1.40
2	燃料温度	T_r	℃	测试	5.00	5.00	5.00	1	锅炉额定出力	De	MW	名牌	1.40	1.40	1.40
2	燃料温度	T_r	℃	测试	5.00	5.00	5.00	3	燃料应用基水分	W^y	％	化验	1.23	1.23	1.23
4	燃料应用基低位发热值	Q^y _dw	kJ/kg	化验	20900.00	20900.00	20900.00	3	燃料应用基水分	W^y	％	化验	1.23	1.23	1.23
4	燃料应用基低位发热值	Q^y _dw	kJ/kg	化验	20900.00	20900.00	20900.00	5	燃料消耗量	B	kg/h	测试	200.00	200.00	200.00
6	循环水量	G	kg/h	测试	104390.00	105110.00	105000.00	5	燃料消耗量	B	kg/h	测试	200.00	200.00	200.00
6	循环水量	G	kg/h	测试	104390.00	105110.00	105000.00	7	进水温度	Tjs	℃	测试	37.32	37.40	38.34
8	出水温度	Tcs	℃	测试	43.60	45.30	46.40	7	进水温度	Tjs	℃	测试	37.32	37.40	38.34
8	出水温度	Tcs	℃	测试	43.60	45.30	46.40	9	进水焓值	Ijs	kJ/kg	查表	156.67	157.01	160.94
10	出水焓值	Ics	kJ/kg	查表	182.96	190.08	194.69	9	进水焓值	Ijs	kJ/kg	查表	156.67	157.01	160.94
10	出水焓值	Ics	kJ/kg	查表	182.96	190.08	194.69	11	锅炉出力	D	kJ/h	计算	2.74E+06	3.48E+06	3.54E+06
12	锅炉负荷率	Dfh	％	计算	54.46	68.98	70.30	11	锅炉出力	D	kJ/h	计算	2.74E+06	3.48E+06	3.54E+06
12	锅炉负荷率	Dfh	％	计算	54.46	68.98	70.30	13	燃料比热	C_r	kJ/kg·℃	计算	1.09	1.09	1.09
14	燃料物理热	Ir	kJ/kg	计算	5.43	5.43	5.43	13	燃料比热	C_r	kJ/kg·℃	计算	1.09	1.09	1.09
14	燃料物理热	Ir	kJ/kg	计算	5.43	5.43	5.43	15	输入热量	Qr	kJ/h	计算	4.18E+06	4.18E+06	4.18E+06
16	正平衡效率	η_l	％	计算	65.65	83.15	84.75	15	输入热量	Qr	kJ/h	计算	4.18E+06	4.18E+06	4.18E+06

接上表

序号	数据名称	符号	单位	数据来源	未加剂数据	1#剂数据	2#剂数据
序号	数据名称	符号	单位	数据来源	未加剂数据	1#剂数据	2#剂数据	17	排烟处三原子含量	RO₂	％	测试	4.30	6.30	5.20
18	排烟处过剩氧气含量	O2	％	测试	13.70	9.80	11.60	17	排烟处三原子含量	RO₂	％	测试	4.30	6.30	5.20
18	排烟处过剩氧气含量	O2	％	测试	13.70	9.80	11.60	19	排烟处一氧化碳含量	CO	％	测试	0.0197	0.0006	0.0007
20	空气系数	α		计算	2.69	1.78	2.10	19	排烟处一氧化碳含量	CO	％	测试	0.0197	0.0006	0.0007
20	空气系数	α		计算	2.69	1.78	2.10	21	排烟温度	Tpy	℃	测试	195.00	205.00	206.00
22	冷空气温度	Tlk	℃	测试	8.00	8.00	8.00	21	排烟温度	Tpy	℃	测试	195.00	205.00	206.00
22	冷空气温度	Tlk	℃	测试	8.00	8.00	8.00	23	炉渣重量	G_Lz	kg/h	测试	84.50	84.50	84.50
24	炉渣含碳量	C_Lz	％	化验	30.57	12.05	5.32	23	炉渣重量	G_Lz	kg/h	测试	84.50	84.50	84.50
24	炉渣含碳量	C_Lz	％	化验	30.57	12.05	5.32	25	固体未完全燃烧损失	q₄	％	计算	20.31	8.00	3.53
26	气体未完全燃烧损失	q₃	％	计算	0.1351	0.0032	0.0045	25	固体未完全燃烧损失	q₄	％	计算	20.31	8.00	3.53
26	气体未完全燃烧损失	q₃	％	计算	0.1351	0.0032	0.0045	27	排烟热损失	q₂	％	计算	14.77	12.22	15.01
28	散热损失	q₅	％	计算	2.02	1.59	1.56	27	排烟热损失	q₂	％	计算	14.77	12.22	15.01
28	散热损失	q₅	％	计算	2.02	1.59	1.56	29	炉渣温度	T_LZ	℃	测试	600.00	600.00	600.00
30	炉渣比热与温度乘积	(C·T)	kJ/kg	查表	560.19	560.19	560.19	29	炉渣温度	T_LZ	℃	测试	600.00	600.00	600.00
30	炉渣比热与温度乘积	(C·T)	kJ/kg	查表	560.19	560.19	560.19	31	炉渣物理热损失	q₆	％	计算	0.01	0.01	0.01
32	各项热损失之和	∑q	％	计算	37.25	21.83	20.13	31	炉渣物理热损失	q₆	％	计算	0.01	0.01	0.01
32	各项热损失之和	∑q	％	计算	37.25	21.83	20.13	33	反平衡效率	η₂	％	计算	62.75	78.17	79.87

实施例：在大庆康泰物业公司4#锅炉房2#燃煤炉应用上述方案3配比的燃煤添加剂，炉渣含碳量为9.37％，烟气中一氧化碳含量为0.008％，煤燃烧的充分，使用安全，无黑烟排放，锅炉热效率明显提高。

从上表1及实施例可知：

1、锅炉在未加燃煤添加剂时，炉渣含碳量为30.57％，锅炉正平衡热效率为65.65％，锅炉反平衡热效率为62.75％。

2、锅炉在应用1#燃煤添加剂时，炉渣含碳量为12.05％，锅炉正平衡热效率为83.15％，锅炉反平衡热效率为78.17％，节煤率为21.10％。

3、锅炉在应用2#燃煤添加剂时，炉渣含碳量为3.53％，锅炉正平衡热效率为84.75％，锅炉反平衡热效率为79.87％，节煤率为22.50％。

4、炉渣含碳量由30％左右下降为8％左右，烟气一氧化碳含量由0.0197％降为0.006％，黑色烟气消逝。

由此可见，该添加剂节煤效果好，可以有效地促进煤的燃烧、降低炉渣含碳量、减少一氧化碳和黑烟排放、节省燃煤用量、提高锅炉热效率，并且对设备无腐蚀、无毒、无氧化性，呈中性、使用安全，原材料来源广泛价格低、生产加工及使用简单。

Claims

1、一种锅炉用燃煤添加剂，其特征在于：各组份及配比按重量百分比如下：环氧乙烷环氧丙烷聚合物5％～30％、烷基苯磺酸钠2％～10％、碳酸盐2％～10％、氯化钠5％～20％，余量为溶剂。

2、根据权利要求1所述的锅炉用燃煤添加剂，其特征在于：环氧乙烷环氧丙烷聚合物的分子量为500～5000。

3、根据权利要求1所述的锅炉用燃煤添加剂，其特征在于：烷基苯磺酸钠的烷基为C₁₂～C₂₀。

4、根据权利要求1所述的锅炉用燃煤添加剂，其特征在于：碳酸盐可为钠盐或钾盐。

5、根据权利要求1所述的锅炉用燃煤添加剂，其特征在于：溶剂可选自甲醇、乙醇、丙醇、丁二醇及水中的一种或几种。

6、根据权利要求1所述的锅炉用燃煤添加剂，其特征在于：各组份含量优选为：环氧乙烷环氧丙烷聚合物12％、烷基苯磺酸钠9％、碳酸盐2％、氯化钠12％、溶剂45％。