CN86104857A - 煤用燃烧添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明是一种煤用燃烧添加剂，它以工业无机废渣或白云石为主要成分，此外还含有石灰石、硅酸盐、食盐和烟囱灰。利用本发明的添加剂，可以促进煤的完全燃烧，明显减少有害气体的排放。本添加剂既可用于无烟煤，亦可用于烟煤，是一种原料来源广、适合范围宽的节能添加剂。

Description

本发明涉及一种煤用燃烧添加剂，这种添加剂以厂矿企业的无机废渣或白云石粉末为基本组分，还含有硅酸盐粉末、适量的食盐和烟囱灰等。将它按一定比例掺入烟煤、无烟煤之中，既可促进煤的完全燃烧，又能抑制一氧化碳、二氧化硫等有害气体的产生。

随着社会的发展，矿渣、煤渣、金属屑渣等厂矿无机废渣对人类生活的影响已日益突出;如何更有效地利用这些工业垃圾，也成了当代社会的一大研究课题。目前较为普遍的做法，是将它们进行必要的预处理，然后用于制作砖瓦、水泥、人造花岗石、人造大理石等类建筑，装饰材料，或是直接用来填房基、舖路。不过，对于能源紧张的国家和地区，这种办法并非最可取的。本发明者经过分析，确认上述工业无机废渣虽然不能自行燃烧，但其中含有可以促进燃烧过程的各种金属氧化物，诸如氧化铁、氧化锰、氧化硅、氧化钙等;还可能含有在一定条件下能够燃烧的铝、锌等金属屑粒。只要经过适当调配，是有可能制成以它们为基础的煤用燃烧添加剂的。这也正是本发明的目的。

本发明的另一个目的是节煤。从这一目的出发，要求添加剂在煤中的含量（重量百分比）越多越好，这跟常见的各种助燃添加剂是截然不同的

本发明的第三个目的是要减少燃烧时有害气体的产生，换句话说，就是要求添加剂必须含有能防止二氧化碳的二次还原，并能吸收二氧化硫的成分。

以氧化铁，氧化锰等金属氧化物作为煤的助燃添加剂，早己有过公开报道。例如，日本专利昭-37121（1973.11.9）肯定了将一般粉状金属氧化物掺入原煤之中，可以起到促使碳粒子完全燃烧，并防止二氧化碳被灼热的碳还原成一氧化碳的作用，同时提出了一个添加醋酸钴（加热后分解出氧化钴）以制作蜂窝煤的具体配方：

白煤    60公斤

石灰    3公斤

膨润土    0.6公斤

醋酸钴    0.06公斤

二氧化锰    0.3公斤

氧化铁    0.3公斤

氧化镁    1.5公斤

水    10公斤

氧化铜    0.3公斤

一九八二年三月廿六日公告的日本专利昭57-14794肯定了在燃料中添加氧化钙能固定硫，同时指出了若燃料中存在有包含FeCl₃、Al₂（So₄）₃及硝石灰Ca（OH）₃的矿化水，则其蒸汽对有机质气体，特别是硫的氧化物有吸收作用，因此能产生自然脱硫的效果。

本发明者正是在上述发明的基础上，经过锐意研究，终于使本项发明获得成功。

以下对本发明作具体的说明。

取含氧化铁、氧化锰等金属氧化物的工业无机废渣100公斤，粉碎后向其中分别添加粒度相当的石灰石10～30公斤、硅酸盐（如河砂）10～15公斤，最后加入烟囱灰10～15公斤和食盐5～15公斤，经充分混合即得本发明之煤用燃料添加剂。

使用时视煤质的不同，添加剂与煤的重量比为煤∶本添加剂＝1∶0.4～1.1。

上述的工业无机废渣可以是选矿、冶炼厂的矿渣、炉渣，玻璃厂的炉渣以及机械制造厂的各类金属屑、渣与砂轮灰;石灰石或白云石则可以电石渣或废耐火衬料代替。当工业废渣中金属氧化物的量不足时，应当适当增加石灰石或白云石的添加量。

倘若难以取得富含金属氧化物的工业无机废渣，也可采用下述配比：

白云石    100公斤

硅酸盐    5～10公斤

烟囱灰    10～15公斤

食盐    10～20公斤

其中的白云石也可以用菱苦土和石灰石代替：

菱苦土    30～40公斤

石灰石    60～70公斤

硅酸盐    5～10公斤

烟囱灰    10～15公斤

食盐    10～20公斤

在这种情况下，添加剂与煤的调配重量比变为煤∶添加剂＝1∶0.3～0.8。

工业无机废渣中氧化铁、氧化锰对燃烧过程的促进作用已如前述，而其中的金属屑粒除能够燃烧的铝、锌、镁外，大量的铁亦能在一定温度下发生具有正的热效应的氧化作用：

作为石灰石、白云石、菱苦土加热分解产物的氧化钙、氧化镁、其作为燃烧催化剂的有效性，也已见诸多种催化剂手册，此处可不必细述。

烟囱灰的主要成分是碳，它粒度小、比表面大，不仅易于燃烧，而且具有类似于炭粉的吸附作用，所以向煤中添加烟囱灰，有助于改善燃料的品质。

食盐在非封闭系统中容易吸收空气中的水分，这些水分在燃烧产生的热流作用下会被蒸发，一方面可以吸收二氧化硫等有害气体，另一方面又会在燃料中留下不少细小的孔隙。这种小孔隙被空气充满后就形成众多的富氧区，结果给燃料的完全燃烧创造了有利条件。此外，食盐还具有良好的导热性，它的存在，有利于燃烧过程由低温区到高温区的传递。

本发明的添加剂不仅原料来源广，而且适用范围也宽。它可以按前述比例加到无烟煤中，用粘土作结合剂（此时添加剂配方中的硅酸盐可以酌减甚至完全省去），加水成型为民用蜂窝煤或煤球;也可与粉状烟煤按前述比例混合，用作锅炉燃料，只不过此时需向燃料表面喷洒少量水分以降低烟尘。

具体的应用情况及效果，可由以下的实施例予以说明。

实施例1

取100公斤含金属氧化物的工业无机废渣，加入石灰石25公斤及河砂10公斤，粉碎至60～80目;取粉碎并过筛的粘土50公斤、烟囱灰20公斤和粉状无烟煤200公斤。混合均匀，兑以食盐水80公斤（其中溶有食盐15公斤），压制成直径100毫米的蜂窝煤，风干。与只加粘土的同种无烟煤制得的蜂窝煤，在同一蜂窝煤炉中进行对比燃烧试验，结果如下：

1.焰长及焰色

加有添加剂时，明焰高达200～260毫米，火焰外层呈亮兰色，内层为亮黄色，且蜂窝煤的每个通气孔中均有亮黄色火苗滚动。

未加添加剂时，焰长仅100～120毫米，火焰呈黄红色，蜂窝煤通气孔中未见亮黄色火苗滚动。

2.耐烧试验

耐烧与否是评定煤质优劣的一个重要指标。耐烧试验是这样做的：将炉门完全打开，计算从可见火苗出现到基本消失的时间。结果，加有添加剂时为1.3～1.5小时，未加添加剂的为1小时。

3.发热量

委托湖南省煤田地质勘探公司对煤试样进行了发热量测定，结果如下：

序    原煤产地    加添加剂情况    单位发热量卡/克煤

1    无烟煤、湖南郴州红卫煤    无    5340

2    无烟煤、湖南郴州红卫煤    有    6500

3    烟煤、山西大同煤    无    6140

4    烟煤、山西大同煤    有    7120

4.气味

加有添加剂的蜂窝煤在着火、封火时的臭味均比未加添加剂者显著减轻;烧后残渣残块性能好，换煤时灰尘大为减少。

实施例2

取白云石30公斤、煤渣20公斤，粉碎至60目，向其中添加食盐8公斤和烟囱灰3公斤;取白煤100公斤及粉碎过筛的粘土20公斤。全部和匀后加水30公斤，压制成蜂窝煤，风干。试烧结果与实施例1的情况相似。

总之，采用本发明的添加剂，能充分利用无机工业废渣，且燃烧时一氧化碳、二氧化硫等有害气体也明显减少，值得大力推广。

Claims (2)

1、一种含有石灰的煤用燃烧添加剂，其特征在于它以工业无机废渣粉末为基础，还加有硅酸盐粉末、烟囱灰和食盐，且各成分的配比为：

工业无机废渣  100公斤

石灰石        10～30公斤

硅酸盐        10～15公斤

烟囱灰        10～15公斤

食盐          5～15公斤

2、一种煤用燃烧添加剂，其特征在于它是以白云石粉末为基础还含有硅酸盐粉末、烟囱灰和食盐，且各成分的配比为：

白云石  100公斤

硅酸盐  5～10公斤

烟囱灰  10～15公斤

食盐  10～20公斤