专利名称：节能煤炭助燃剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种煤炭助燃剂，具体的说是一种适用于不同类 型的燃煤锅炉，能够抑制烟尘、二氧化硫等有害物质的排放的节 能煤炭助燃剂及其制备方法。
背景技术：
21世纪全球能源供应压力日益紧张，我国能源环保形势更 是不容乐观。节能环保己经成为国家"十一五"经济社会发展计 划的基本目标，成为国家未来发展的巨大战略任务。目前，我国 的大部分北方城市，其工业和取暖还是使用传统的燃煤锅炉，传 统燃煤锅炉热效率低、能耗大、大气污染严重。
发明内容
本发明的目的是要提供一种具有节能、环保双重特点的节能 煤炭助燃剂及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的，该助燃剂是由下述重量配比的
原料构成的
氯酸钾KC10315份
氯化钾KC110份
重铬酸钾K2Cr20722份
高锰酸钾KMn045份
碳酸钾K2C0310份
氧化铈Ce02份
三氧化二铝A12032份
氯化钠NaCl20份
碳酸钠Na2 C0314份
本发明的制备方法是通过称料、球磨过筛、预混、预溶、反 应包装五个工艺步骤实现的
制备方法的具体工艺步骤如下
① 、称料按不同型号助燃剂配方比例，将各种原材料称重， 装入专用周转容器中，填写生产流程投料单转序。
② 、球磨过筛按预混对颗粒的要求，将原材料球磨过300 目筛，不合格的重新球磨，达到预混要求，装入专用周转容器中， 填写生产流程投料单转序。
③ 、预混混合机转速30-50转/分，最大投入量为50Kg，时间30分；按顺序将KC1、 NaCl、 K2C03、 Na2 C03、 CeO、 A 1 203 、 投入混合机内混合，混后装入专用容器中，填写生产流程投料单 转序转。
④、预溶
a、 在预溶罐内加入50° -60°的纯净水打开搅拌机，将混好 的原料投入搅拌预溶15分；
b、 在专用预溶罐内加入50° -60°的纯净水，打开搅拌机， 将KC103，、 K2Cr207 、 KMn04分别投入专用预溶罐中，搅拌预溶15 分；
c、 各种原料全部投入预溶罐内在搅拌30分钟后，用专用泵 输送到反应釜中，填写生产流程投料单转序。
所述的a、 b中预溶按原料总量与纯净水比例1: 15的总量 分别加入预溶罐与专用预溶罐内。
、 反应将输入的原料，加温至75°加压，压力为 0. 15MPa，搅拌30分钟，停止加压，保留搅拌，原料温度降到常 温，停留24小时后，打开计量阀门装桶。
本发明具有以下优点和积极效果
本助燃剂由渗透力强并具有乳化性能的表面活性剂、稳定 剂、助燃剂、混合型强化剂、消烟剂、固硫剂、除垢剂等成分组 成。具有节能、环保双重特点的新一代煤炭添加剂。产品有多个 品种，分别作用于不同类型的燃煤锅炉，能够抑制烟尘、二氧化 硫等有害物质的排放，并降低上述物质排放量高达50%以上； 能够在原有的基础上降低林格曼黑度一级以上；针对不同的锅 炉，热效率增加8个百分点以上，综合节能指标高达25%以上。
技术机理
原煤喷洒助燃剂后，在助燃剂带动下，使助燃剂所含化学成 份快速渗透到煤炭内部，进入炉膛引燃后，在助燃剂作用下快速 引燃，在稳定剂的作用下能使化学反应保持稳定，避免燃煤在炉 中燃烧不均匀。混合性强氧化剂能随着温度升高逐步放出活性氧 助燃，可燃物与活性氧充分接触产生"自分解"，使原煤中的可 燃烧物充分燃烧，火势猛、火床长；除垢分散剂的使用主要是燃 煤在炉膛燃烧过程中，使燃煤表面活性增大、易燃，并能起到固 硫、降污的作用，还能清除锅炉采热系统的烟尘积垢和焦状物， 使之逐步分解，随炉渣排除炉外从而提高锅炉的使用寿命，降低 维修费用，最终达到助燃、降尘固硫、节约锅炉运行成本的作用。助燃剂的特点
1、 助燃剂与燃煤具有强烈的亲和力，能迅速且高效地渗透 进燃煤核心，并从燃煤的中心向外对燃煤进行松散。在燃烧过程 中，由于燃煤本身受热膨胀，使本身松散的煤块不再以相同体积 的块的形式存在，变为若干的小块，充分参与燃烧。这个过程我 们叫做——"微爆"，从而达到与破碎机处理过的燃煤相同的燃 烧效果，节约因燃烧不够充分而浪费的燃煤。
2、 助燃剂中的催化成分能够在低、中、高燃点处分别被点 燃、助燃和催化，使炉膛温度提升200°C 。让等量添加了助燃剂 的燃煤达到比未添加助燃剂的燃煤，燃烧温度更高、火床更长、 时间更久的燃烧效果。
3、 助燃剂的固硫成分，能够在燃烧中使硫本身产生惰性， 不易参与燃烧，并随着炉渣排除。大大降低了二氧化硫的产生， 达到了环保的功效。
4、 助燃剂不仅对燃煤燃烧过程效果显著，对于燃烧之后的 固体废弃物状况也有明显的改善。助燃剂中含有除垢分散剂，能 够使燃煤燃烧之后不会产生结块现象，对于炉渣的清理也显得不 再复杂。
5、 产品在燃烧的同时，能够对锅炉内壁、受热管束的烟尘 积垢以及焦状物进行清除，增加锅炉的受热能力，最大限度的利 用热能。
原煤添加助燃剂，在燃烧时主要有以下特点
1、 火焰温度的改变加入助燃剂后，向火焰内部冲入高密 度氧，从而提高了火焰内焰、中焰的温度，使火焰的外焰得到相 助(不加剂时，只有外部燃烧，火焰内核缺氧不燃烧成黑色)，
达到燃烧在高温状态下更充分燃烧，从而提高炉膛温度20(TC左右。
2、 加入助燃剂后，煤中的水遇高热后蒸发出水蒸气，通过 强氧化剂与高温烟气混合，瞬间形成可燃气体参与燃烧增加热 能。
3、 煤里面的灰份也是煤燃烧中的主要杂质之一，加入助燃 剂后，通过催化、氧化、膨松等过程，使灰渣中的金属化合物及 非氧化物参与燃烧增加热能，可使炉渣总排放量减少30%，加入 助燃剂后，火床燃烧平整，燃煤得到了良性燃烧。燃烧区扩展， 向后延伸约1/4-1/3。4、烟气里林格曼黑度降低，黑烟变白。使用范围广泛，适 用于燃烧的各种原煤。
环保方面的特点
1、 烟尘黑度的改善烟尘的黑度测定，在国际上有统一的黑 度标准——"林格曼黑度"。
l级能透过烟尘隐隐约约看到对面；
2级能透过烟尘模模糊糊看到对面；
3级基本上不能透过烟尘看到对面；
4级能见度为0，根本无法透过烟尘看到对面。
使用新型节能煤炭助燃剂后，至少可以降低林格曼黑度一级 以上(测定时，要在加煤的一瞬间测定烟尘的黑度。基本上，加 入该助燃剂后，能出现的为白烟或淡黄色的烟)。
效果在原有的基础上，能降低林格曼黑度1级以上。
2、 对烟尘排放的改善烟尘指煤在燃烧后，由烟道排出的 "悬浮颗粒物"。"悬浮颗粒物"是构成烟尘的主要物质。
加入该助燃剂后，能使燃煤在炉膛内充分燃烧，减少烟尘的 排放量，甚至有可能消除烟尘。即使有烟尘，它也是白色的，而 不是黑色的。
效果在原有基础上，能降低烟尘排放量50%以上。
3、对二氧化硫(S02)排放的改善二氧化硫是一种有害气 体，有火药的气味，剌鼻难闻，人和动物吸入过量会导致中毒现 象的发生及对身体的各种危害。二氧化硫也是诱发酸雨的主要元 素之一，酸雨对农田、河流、植被的污染破坏严重。
不同的煤，含硫量也不同，在燃烧过程中硫会燃烧、反应， 并释放出二氧化硫。加入该助燃剂后，能把硫固定在煤渣上。在 快速高温燃烧下，煤中的硫还没有发生化学反应前就己经被固定 住，在煤燃尽后随煤渣排出。这个过程就是固硫的过程。
效果在原有基础上，可降低50%以上的二氧化硫排放量。 节能方面的特点
1、使用过程中能彻底去除锅炉内壁结焦，增加受热面积， 改善锅炉热循环，延长锅炉的使用寿命。
锅炉长时间燃烧使用在锅炉内壁上产生结焦现象，使用该助 燃剂后，该助燃剂中的除焦分散剂会让结焦体在一段时间内自然 脱落，随煤渣排除后消除。 结焦的危害如下(1) 结焦体内含有大量的化学元素，对锅炉的内壁腐蚀严 重，使锅炉氧化速度加快，减少锅炉的使用寿命。
(2) 结焦体本身就依附着在锅炉内壁上的，会使锅炉的受 热能力减小，縮小受热面积，浪费热能。
2、 使燃煤充分燃烧，增加燃烧热值，达到节煤效果。
灰分和水分在燃烧过程中是阻热的，该助燃剂加入后，能使 燃煤中的不可燃成分脱离，使可燃成分充分燃烧。在该助燃剂中 有一种迅速渗透剂的成分，它会带动助燃剂渗透到煤的中心，在 燃烧时产生"微爆"，以便使燃煤更充分的燃烧。另外它也会使 煤中的水分迅速氧化，分解出"氢"和"氧"，氢自燃，氧助燃， 起到助燃增温的作用。
效果使用该助燃剂后，平均可使炉膛内的温度在第一时间
内迅速增加15CTC以上。
3、 在节煤的同时，大大降低了人工操作的时间、电消耗及 炉渣的排放量。
以链条炉为例它的炉排电机转速为400转/小时，使用该
助燃剂后，由于温度和蒸汽等参数大于以往，要想保持原有参数， 就需要减低煤层的厚度或降低炉排电机的转速，现设定降低后的
炉排点击转度为300转/小时，那么400转/小时转速和300转/ 小时的转速，他们的耗电量时不一样，虽然每小时节约的电能很 小，但是按年来算的话是一笔不小的开支。
综上所述，使用该助燃剂后平均节省燃煤使用率能够达到20 %以上。
4、 产品的使用方法
"新型节能煤炭助燃剂"具有降尘、固硫、硝烟、除垢、节 能等优良功效，能增大燃煤燃烧热值，提高锅炉使用寿命，最终 达到环保、节能的作用。
产品使用比例1: 1000 (单位Kg) 产品稀释比例1: 30-50 (单位Kg) 产品稀释使用比列1: 30-50: 1000 (单位公斤)
使用方法取1Kg产品，视煤的湿度，用30-50Kg水稀释产 品后，均匀拌和于1000Kg煤内，方可正常使用燃煤。稀释时注
意，根据煤炭的总含水量不要超过锅炉燃烧时所需要的水分标准
的最大值，层燃锅炉的煤炭含水量一般为8%-12% (以锅炉使 用单位的要求为准)，所以一般不要超过12%。注意事项本产品为液态、无毒，在不与燃煤混合的情况下 不易燃烧，存放不受温度限制，有沉淀物属正常现象，搅拌均匀 后不影响正常使用。由于本产品具有强力渗透剂，能够使衣物染 色，不宜与皮肤长时间接触。
本产品为化工产品，对金属的腐蚀符合国家标准。
具体实施例方式
以制备800kg助燃剂为例
①、称料按不同型号助燃剂配方比例，称取原料氯酸钾
KC1037.5kg 、氯化钾KC1 5kg 、重铬酸钾K2Cr207llkg 、 高锰酸钾KMn04 2. 5 kg、碳酸钾K2C03 5 kg、氧化铈CeO1 kg、 三氧化二铝A 1 203 lkg 、氯化钠NaCl 10 kg、碳酸钠Na2C03 7kg， 装入专用周转容器中，填写生产流程投料单转序。
② 、球磨过筛按预混对颗粒的要求，将原材料球磨过300
目筛
，不合格的重新球磨，达到预混要求，装入专用周转容器中，填 写生产流程投料单转序。
③ 、预混混合机转速30-50转/分，最大投入量为50Kg， 时间30分;按顺序将KC1、 NaCl、 K2C03、 Na2 C03、 CeO、 A1203 投入混合机内混合，混后装入专用容器中，填写生产流程投料单 转序转。
④ 、预溶
a、 在预溶罐内加入50° -60°的纯净水250kg打开搅拌机， 将混好的原料投入搅拌预溶15分；
b、 在专用预溶罐内加入50° -60°的纯净水500Kg，打开搅 拌机，将KC103，、 K2Cr207 、 KMn04分别投入专用预溶罐中，搅拌 预溶15分；
c、 各种原料全部投入预溶罐内在搅拌30分钟后，用专用泵 输送到反应釜中，填写生产流程投料单转序。
所述的a、 b中预溶按原料总量与纯净水比例1: 15的总量 分别加入预溶罐与专用预溶罐内。
⑤ 、反应将输入的原料，加温至75°加压，压力为 0. 15MPa，搅拌30分钟，停止加压，保留搅拌，原料温度降到常 温，停留24小时后，打开计量阀门装桶。
权利要求
1、一种节能煤炭助燃剂，其特征在于该助燃剂是由下述重量配比的原料构成的氯酸钾 KClO3 15份氯化钾 KCl 10份重铬酸钾K2Cr2O7 22份高锰酸钾KMnO4 5份碳酸钾 K2CO3 10份氧化铈 CeO 2份三氧化二铝 Al2O32份氯化钠 NaCl20份碳酸钠Na2CO314份。
2、 一种节能煤炭助燃剂的制备方法，其特征在于该节能 煤炭助燃剂的制备方法是通过称料、球磨过筛、预混、预溶、反 应包装五个工艺步骤实现的。
3、 根据权利要求2所述的一种节能煤炭助燃剂的制备方法，其特征在于具体工艺步骤如下① 、称料按不同型号助燃剂配方比例，将各种原材料称重， 装入专用周转容器中，填写生产流程投料单转序；② 、球磨过筛按预混对颗粒的要求，将原材料球磨过300目筛，不合格的重新球磨，达到预混要求，装入专用周转容器中， 填写生产流程投料单转序；③ 、预混混合机转速30-50转/分，最大投入量为50Kg， 时间30分；按顺序将KC1、 NaCl、 K2C03、 Na2 C03、 CeO、 A 1 203 、 投入混合机内混合，混后装入专用容器中，填写生产流程投料单 转序转；④ 、预溶a、 在预溶罐内加入50° -60°的纯净水打开搅拌机，将混好 的原料投入搅拌预溶15分；b、 在专用预溶罐内加入50。 -60°的纯净水，打开搅拌机， 将KC103，、 K2Cr207 、 KMn04分别投入专用预溶罐中，搅拌预溶15 分；c、 各种原料全部投入预溶罐内在搅拌30分钟后，用专用泵输送到反应釜中，填写生产流程投料单转序；所述的a、 b中预溶按原料总量与纯净水比例1: 15的总量 分别加入预溶罐与专用预溶罐内； 、 反应将输入的原料，加温至75°加压，压力为 0. 15MPa，搅拌30分钟，停止加压，保留搅拌，原料温度降到常 温，停留24小时后，打开计量阀门装桶。
全文摘要
本发明涉及一种煤炭助燃剂，具体的说是一种适用于不同类型的燃煤锅炉，能够抑制烟尘、二氧化硫等有害物质的排放的节能煤炭助燃剂及其制备方法。该助燃剂由氯酸钾、氯化钾、重铬酸钾、高锰酸钾、碳酸钾、氧化铈等原料、通过称料、球磨过筛、预混、预溶、反应包装五个工艺步骤制备而成，具有节能、环保双重特点。
文档编号C10L9/10GK101434884SQ20071005632
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者范伟光 申请人:范伟光