电厂用环保节煤助燃剂及其制备方法与流程

文档序号:14296643阅读:521来源:国知局

本发明属于工业燃煤领域,涉及助燃剂,尤其是一种电厂用环保节煤助燃剂及其制备方法。



背景技术:

能源是人类生存发展的动力基础。其中煤炭在我国探明化石能源总量中占据94%左右。即使随着科技、环保和经济的发展变革而出现了诸多新能源,但根据预测,即使到2050年,煤炭在我国一次能源结构中的比重仍将保持在50%左右。煤炭仍是人类生产生活中的主导能源。

问题是,我国煤炭产量的70%左右用于燃烧发电,能量发电效率仅为40%左右,且产生严重的空气污染。因此,提高燃煤品质,实现煤炭的高效利用、减少污染,是煤炭行业的重点。

通过在燃煤中添加少量助燃剂,是解决上述问题的有效途径之一。但是根据现有技术所公开的内容来看,目前提供燃煤添加剂普遍添加强氧化剂,非常不利于大批量生产、长期保存、运输和使用,存在重大的安全问题,且经济成本高,缺乏实际的应用价值。



技术实现要素:

本发明针对以上不足之处,提供一种安全、经济的电厂燃煤添加剂。

实现本发明目的的技术方案为:

一种电厂用环保节煤助燃剂,为氧化剂、表面改性剂、催化剂、缓蚀剂混合后制成的乳化浆液,在该乳化浆液中添加油田钻井废液和/或含油污泥。

其中氧化剂(35%~70%)

表面改性剂(4%~22%)

催化剂(8%~22%)

缓蚀剂(2%~6%)

油田钻井废液(10%~30%)

含油污泥(10%~20%)

所述氧化剂为白糖、红糖、冰糖、葡萄糖、淀粉中的一种或几种的混合物。

所述催化剂是三氧化二铁、二氧化锰的一种或两种的混合物。

所述表面改性剂是碳酸氢铵。

所述缓蚀剂是咪唑啉,可以是咪唑啉类的一种或多种药剂的混合物。

环保节煤助燃剂的制备方法:先按比例将水与催化剂、表面改性剂高速研磨混合,静置一段时间后,再按顺序加入氧化剂、钻井废液、含油污泥、缓蚀剂,高速研磨混合制成乳化液。

钻井废液来自油田钻井时产生,含有石油、na+、k+、mgco3、sio2、钙处理泥浆、聚合物泥浆、磺化泥浆等体系。含油污泥来自油田开采、石油炼制过程、油田集输等过程混入的原油、各种成品油、渣油等重质油的污泥,主要含有石油、泥沙、水等成分。含油污泥及油田钻井废液中的石油类成分具有氧化剂作用;盐及重金属成分具有催化剂的作用;聚合物成分可以作为乳化剂及表面活性剂,替代传统助燃剂中的乳化剂及表面活性剂。

本发明的优点和有益效果:

1、本助燃剂安全性高、渗透性强,节能、环保。产品有多个种类,适用不同煤种及锅炉,可实现综合节煤4%~11%,降低烟气排放的颗粒物、二氧化硫浓度大于等于40%,降低氮氧化物浓度大于等于30%,同时可除焦60%以上。

2、本助燃剂不需要改造或引进新的燃烧设备,特别针对电厂燃煤,可以降低煤粉着火温度、提高燃烧反应的速率、燃烧效率和热传导效率。

3、本助燃剂利用难治理的油田含油污泥和钻井废液为主要原料,可实现废弃物的综合利用。其中,钻井废液含有石油、na+、k+、mgco3、sio2、钙处理泥浆、聚合物泥浆、磺化泥浆等体系;含油污泥含有石油、泥沙、水等成分。含油污泥及油田钻井废液中的石油类成分具有氧化剂作用;盐及重金属成分具有催化剂的作用;聚合物成分可以作为乳化剂及表面活性剂,替代传统助燃剂中的乳化剂及表面活性剂。这两种原料的使用,既解决了废弃物的污染问题,有变废为宝,起到了很好的节煤环保效果。

4、本助燃剂不仅能够促进分散相的均匀分散,更能有效改善煤的亲水性,提高燃烧效率,减少二氧化硫和氮氧化物的排放。

5、本助燃剂具有粘度低、高流动性和高稳定性;与传统添加强氧化剂、高价格的化学试剂配方相比,具有经济、安全等突出优点;

6、本助燃剂不添加钾、钠、氯离子等对锅炉内壁产生损伤的药剂,同时添加了缓蚀剂保护锅壁。

7、本助燃剂是一种适合于工业锅炉使用的高效节煤添加剂,可添加进各种电厂及工业锅炉燃煤中的直接燃烧。

具体实施方式

以下结合实施例,来进一步说明本发明,但本发明不局限于这些实施例,任何在本发明基本精神上的改进或替代,仍属于本发明权利要求书中所要求保护的范围。

实施例1

一种电厂用环保节煤助燃剂,由油田钻井废液17.5%,含油污泥17.5%,糖45%,三氧化二铁6%,二氧化锰6%,碳酸氢铵5%,咪唑啉3%混合配制。

所述节煤助燃剂,制备工艺步骤如下:

①按照配方比例,将60℃的水按4:1与研磨过200目筛的三氧化二铁、二氧化锰、碳酸氢铵高速研磨混合,静置20分钟;

②再按顺序将白糖、钻井废液、含油污泥、咪唑啉高速研磨混合成乳化液;

③根据燃煤品位,节煤助燃剂按照质量为0.2%~7%的比例混合入燃煤中。

煤样工艺分析见表1。

表1煤样工业分析

表2添加1%环保节煤助燃剂效果

实施例2

作为本发明的另一种方案,不添加白糖而改用淀粉,以提高节煤助燃剂的乳化效果,同时降低节煤助燃剂成本,其它部分与实施例1相同,效果见表3。

表3添加1%环保节煤助燃剂效果

实施例3

作为本发明的另一种方案,可以降低氮氧化物的排放,其由油田钻井废液15%,含油污泥10%,糖50%,三氧化二铁8%,二氧化锰7%,碳酸氢铵10%,咪唑啉2%份混合配制制备方法与实施例1相同,效果见表4。

表4添加1%环保节煤助燃剂效果

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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