煤炭助磨助燃剂及其制备方法和应用的制作方法

专利名称：：煤炭助磨助燃剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及使用在煤炭粉碎及燃烧催化的油包水型煤炭助磨助燃剂及其制备方法和应用。背录技术世界上煤炭的资源有限，而储存量在不断减少，可是社会对煤炭的需求日益增长，煤炭价格也不断上涨的趋势。这样的现实很需要一方面节煤，另一方面要求采取低质煤炭能代替高质煤炭。解决这些问题的基本办法是；首先，降低煤粉的细度；其次，促进煤粉的燃烧，因此提高煤炭的利用效率。为了解决第一个问题，近年来很多研究人员都在尝试各种各样的方法，比如；改造煤炭制粉系统、燃烧系统或者是引进一些新的煤炭制粉设备和燃烧设备。但是，这些措施在经济方面很不理想，比如；引进新设备的话，还存在些资金等困扰或者因为各种助燃剂的添加量过多或成本费用高，所以不能够广泛的利用。另外，一些研究人员研究开发促进燃烧及节煤的助燃剂，把它添加到燃烧用煤炭，在节煤方面取得了一些成果。但是，已经研究发明的助燃剂的添加量过多，在添加方面还没解决添加方法，所以实际上没有意义。目前为止研究发明的煤炭助燃剂均是固体颗粒。比如；在某一个煤炭助燃剂厂生产的煤炭助燃剂是经过很多试验使用了一段期间，但是它的添加量是每一吨煤3%，即每一吨煤添加30公斤的助燃剂。所以它的运输量相当多、需要很多运费；其次，因为它的添加量过多，所以很难确定它的添加量，然后在大量使用煤炭的使用地需要很多劳力和费用。特别是大量使甩煤粉的单位(火力发电厂)肯定不能使甩这样的助燃剂，所以不愿意使用。总而言之，认定为没有使用价值，在使用煤粉的工厂只能做试验，实际上没法用。最后，在煤粉工业(比如；5万KW—IO万KW以上的火力发电厂锅炉)中，添加助燃剂的话，进行粉碎的时候追加上消费很多电力，所以经济上没有效益。这样的现实需要更加经济实惠、使用方便的新产品的出现，即，提供一种不需要改造或引进新设备而降低煤粉细度并促进燃烧的助燃剂就成为当务之急。
发明内容本发明的目的之一是提供一种不需要改造或引进新设备而降低煤粉细度、扩散性和侵透性很强并促进燃烧的煤炭助磨助燃剂。本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的-一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，无极性亲油性矿物油4555重量份，亲油性植物油19~23重量份，乳化剂1620重量份，亲水性表面活性剂914重量份。一种优选技术方案，其特征在于，所述无极性亲油性矿物油为原油沥青、煤炭液化沥青，沥渣，燃烧油，重油，柴油，轻油，润滑油，机械油，废油或人造石油沥青。一种优选技术方案，其特征在于，所述亲油性植物油最好是豆油，松炭油，棕榈油，花生油或蓖麻油。一种优选技术方案，其特征在于，所述乳化剂的组份及配比为石蜡17一23重量份，萘酚14重量份，硬脂酸和/或硬脂酸盐l5重量份，聚乙稀醇13重量份，二丙胺36重量份，十二垸基苯磺酸钠0.51.5重量份，磺化腐植酸钠37重量份，醇胺26重量份，水50—60重量份。一种优选技术方案，其特征在于，所述亲水性表面活性剂由下述原料制备而成13重量份的亲油性植物油，0.51重量份的正癸醇，33%34%的氢氧化钠溶液13—20重量份。有益效果本发明的煤炭助磨助燃剂更加经济实惠、使用方便，不需要改造或引进新设备就可以降低煤粉细度、能促进燃烧并且扩散性和侵透性很强。本发明的另一目的是提供一种上述煤炭助磨助燃剂的制备方法。本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的一种煤炭助磨助燃剂的制备方法，其步骤如下-①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡17—23重量份，萘酚14重量份，硬脂酸和/或硬脂酸盐15重量份，聚乙稀醇13重量份，二丙胺36重量份，十二垸基苯磺酸钠0.51.5重量份，磺化腐植酸钠37重量份，醇胺26重量份，水50—60重量份；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份，升温至IOO'C，搅拌，保持1-2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将13重量份的亲油性植物油和0.51重量份的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液13—20重量份，IO(TC温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂；③取16~20重量份的步骤①所得乳化液，和9~14重量份的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；将步骤③所得的乳浊液和19~23重量份的亲油性植物油以及45-55重量份的无极性亲油性矿物油，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂。本发明的另一目的是提供上述煤炭助磨助燃剂的应用。本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的-本发明提供的煤炭助磨助燃剂投入到煤炭制粉系统的步骤如下；位于给煤机皮带下方的储藏装置，其通过管道与位于给煤机皮带上方的中间储藏装置相连接，所述中间储藏装置再通过管道与位于其与给煤机皮带之间的带计量装置的投药装置相连接，所述投药装置下端有出口，煤炭助磨助燃剂通过该出口流入煤磨机与煤混合。所述储藏装置为设有保温装置的储藏罐。中间储藏装置是为了把煤炭助磨助燃剂投入到煤炭制粉系统的，把它安装为比给煤机高的位置是为了正常供应给自然流式带计量装置的投入箱(捅)。本发明的煤炭助磨助燃剂添加量是300-1200克/吨煤。有益效果本发明制备的煤炭助磨助燃剂扩散性和侵透性强。本发明的煤炭助磨助燃剂中的亲水性表面活性剂溶液中含有无极性表面活性物质，因此，对亲油性混合物的分散性比较弱，所以在乳化剂的帮助下，可以降低亲油性物质的性质，也更加改善燃烧的质量。其作用原理如下-首先，本发明的煤炭助磨助燃剂可以将煤粉细化成40-60微米颗粒大小，利于燃烧；其次，本发明的煤炭助磨助燃剂使煤炭中炭素颗粒表面孔隙、缝隙轻易吸附、再扩散来提高炭素的燃烧性。还有，本发明的煤炭助磨助燃剂可以抑制妨碍炭素颗粒燃烧的矿物质吸附在颗粒表面，而且还抑制炭素颗粒之间，炭素颗粒与矿物质颗粒之间的相互凝聚，来提高炭素颗粒的粉碎性，以煤炭助磨助燃剂的活性改善煤炭的燃烧性。总而言之，本发明的煤炭助磨助燃剂不分煤炭的种类与质量，将煤粉细度做到燃烧最合适的大小，帮助着火，因此能广泛的利用于在煤粉利用工业。下面通过附图和实施例对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。附,说明图1是本发明应用的实施例的结构示意图。具体实摊方式实施例1一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，45千克的燃烧油，23千克的豆油，20千克的乳化剂，15千克的亲水性表面活性剂。其制备步骤如下①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡17千克，萘酚1千克，硬脂酸1千克，聚乙稀醇l千克，二丙胺3千克，十二烷基苯磺酸钠0.5千克，磺化腐植酸钠3千克，醇胺2千克，水60千克；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份，升温至IOO'C，搅拌，保持1-2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将1千克的亲油性植物油和1千克的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液13千克，IO(TC温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂，其中含有脂肪酸钠盐和正癸醇钠盐；③取20千克的步骤①所得乳化液，和14千克的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；将步骤③所得的乳浊液和15千克的豆油以及45千克的燃烧油，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂l。应用如图1所示，本发明的煤炭助磨助燃剂装在位于给煤机皮带下方的储藏罐中，其通过管道与位于给煤机皮带上方的中间储藏罐相连接，所述中间储藏罐再通过管道与位于其与给煤机皮带之间的带计量泵的投药箱相连接，所述投药箱下端有出口，煤炭助磨助燃剂l通过该出口流入煤磨机与煤混合。实施例2一种煤炭助磨助燃剂，其制备步骤如下-一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，50千克的机械油，20千克的松炭油，18千克的乳化剂，12千克的亲水性界面活性剂。①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡19千克，萘酚2千克，硬脂酸3千克，聚乙稀醇2千克，二丙胺4千克，十二垸基苯磺酸钠l千克，磺化腐植酸钠5千克，醇胺5千克，水59千克；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份，升温至IO(TC，搅拌，保持1-2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将1.5千克的松炭油和0.6千克的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液16千克，100。C温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂，其中含有脂肪酸钠盐和正癸醇钠盐；③取18千克的步骤①所得乳化液，和12千克的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；将步骤③所得的乳浊液和20千克的松炭油以及50千克的机械油，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂2。实施例3一种煤炭助磨助燃剂，其制备步骤如下一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，55千克的润滑油，23千克的棕榈油，20千克的乳化剂，14千克的亲水性表面活性剂。①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡23千克，萘酚4千克，硬脂酸5千克，聚乙稀醇3千克，二丙胺6千克，十二烷基苯磺酸钠1.5千克，磺化腐植酸钠7千克，醇胺6千克，水60千克；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份，升温至IO(TC，搅拌，保持1-2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将2千克的棕榈油和0.8千克的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液16千克，IO(TC温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂，其中含有脂肪酸钠盐和正癸醇钠盐；③取20千克的步骤①所得乳化液，和14千克的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；将步骤③所得的乳浊液和23千克的棕榈油以及55千克的润滑油，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂3。实施例4一种煤炭助磨助燃剂，其制备步骤如下一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，55千克的原油沥青，23千克的花生油，20千克的乳化剂，14千克的亲水性表面活性剂。①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡23千克，萘酚4千克，硬脂酸5千克，聚乙稀醇3千克，二丙胺6千克，十二垸基苯磺酸钠1.5千克，磺化腐植酸钠7千克，醇胺6千克，水60千克；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份，升温至100t，搅拌，保持1-2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将2千克的花生油和0.8千克的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液16千克，IOO'C温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂，其中含有脂肪酸钠盐和正癸醇钠盐；③取20千克的步骤①所得乳化液，和14千克的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；④将步骤③所得的乳浊液和23千克的花生油以及55千克的原油沥青，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂4。实施例5一种煤炭助磨助燃剂，其制备步骤如下-一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，55千克的沥渣，23千克的蓖麻油，20千克的乳化剂，14千克的亲水性表面活性剂。①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡23千克，萘酚4千克，硬脂酸5千克，聚乙稀醇3千克，二丙胺6千克，十二垸基苯磺酸钠1.5千克，磺化腐植酸钠7千克，醇胺6千克，水60千克；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份，升温至IOO'C，搅拌，保持1-2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将2千克的蓖麻油和0.8千克的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液16千克，IOO'C温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂，其中含有脂肪酸钠盐和正癸醇钠盐；③取20千克的步骤①所得乳化液，和14千克的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；④将步骤③所得的乳浊液和23千克的蓖麻油以及55千克的沥渣，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂5。实摊例6一种煤炭助磨助燃剂，其制备步骤如下一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，55千克的重油，23千克的花生油，20千克的乳化剂，14千克的亲水性表面活性剂。①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡23千克，萘酚4千克，硬脂酸5千克，聚乙稀醇3千克，二丙胺6千克，十二垸基苯磺酸钠1.5千克，磺化腐植酸钠7千克，醇胺6千克，水60千克；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份，升温至IOO'C，搅拌，保持1-2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将2千克的花生油和0.8千克的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液16千克，IO(TC温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂，其中含有脂肪酸钠盐和正癸醇钠盐；③取20千克的步骤①所得乳化液，和14千克的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；将步骤③所得的乳浊液和23千克的花生油或蓖麻油以及55千克的重油，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂6。本发明所制备的煤炭助磨助燃剂的技术特性如下表1:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>粘度*:在20'C温度下从100ml粘度计流出时间(秒)。运动粘度#:在2(TC温度下用运动粘度计测量。本发明的使用效果本发明的煤炭助磨助燃剂的使用效果在如下的条件下进行对比试验。粉碎机规格(t)500iraiX500mm试验用小型球磨机；钢球，钢锻填充量总容积的30%;转数；48rpm/分；煤炭试料粒度7mm以下；试料量5kg;煤炭种类天成煤；粉碎时间20分钟，30分钟。①按照粉碎时间的粉磨效果表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>在表2能看出来，在本发明制造的煤炭助磨助燃剂是对无极性物质的炭素和极性物质的灰分(矿物质及水分)很好的分散及吸附，同时在煤炭粉碎过程中新出现的所有煤粉表面再扩散转移。因此煤粉颗粒跟煤粉颗粒之间，还有煤炭颗粒跟矿物质(灰分)之间抑制相互凝聚，促进煤炭粉碎，更下降它的煤粉细度，这是它的特点。在小型钢球磨中进行的试验为基础，再进行太磨试验，结果跟上述一致。②在同样的试验用钢球磨中进行了30分钟，对粉磨煤粉粒度组成检验结果如下表3煤粉粒度组成<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>在表3看出来，降低了煤炭的着火温度，提高燃烧速度和燃烧效果的60Pm以下的颗粒含量提高了14%以上，燃烧效率降低的80urn以上的颗粒含量降低了5%。③在中间模型试验过程中粉碎效果的表现和在锅炉内的检验粉碎效果检验磨煤机型单仓钢球式磨机；规格(J)800mmX1000mm(中国国家电热工研究院中间试验厂)钢球填充量煤磨机容积的30%;利用煤炭的粒度25mm以下煤量30kg;煤炭种类中国山西省阳城煤矿的煤炭，灰分18%;粉碎时间20分钟。表4煤炭助磨助燃剂的粉碎效率检验<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>添加本发明的煤炭助磨助燃剂的煤粉和空白煤粉进行了对比，结果煤炭助磨助燃剂跟煤炭一起投入粉碎机，过20分钟后出现磨机回转特轻松、磨机压差明显的下降的现象。结果比空白煤粉细度明显的下降了。跟空白时一样的情况下磨煤机台时产量提高了15%左右。④把本发明的煤炭助磨助燃剂4添加粉碎的煤粉在锅炉内燃烧的影响依据在西安国电热工研究院中间试验工厂的试验用小型锅炉(一维火焰燃烧试验台)进行了燃烧结果检验，空白的时候(不加煤炭助磨助燃剂4时)煤炭燃烧的锅炉内温度是1285'C,加煤炭助磨助燃剂4时锅炉内的温度是1315"C，即炉膛温度提高了3(TC。还有，在许多水泥厂的回转窑的温度也平均提高了5(TC左右。这样的效果是还有这样的效果是出现于依据以煤粉的表面与各种大小的孔隙、缝隙为被覆的煤炭助磨助燃剂。结果，添加煤炭助磨助燃剂的话，在燃烧过程中很明显的出现节煤。⑤本发明的煤炭助磨助燃剂5对煤炭燃烧的影响把本发明的煤炭助磨助燃剂添加到煤粉中进行粉碎，着火温度测定结果比空白(用着火温度测定器)下降了3040'C。⑥根据本发明的煤炭助磨助燃剂6对各种金属的腐蚀性检验；在西安国家电热工研究院，经过使用在火力发电厂锅炉和其他燃烧炉对20号钢，120rlMoV钢，T22钢，T19钢，TP304钢进行腐蚀性检査试验，结果完全证明对所有种类金属没有任何腐蚀作用。⑦把本发明的煤炭助磨助燃剂6在磨煤机内投入9.06%，并且进行了同时烘千，同时粉碎，然后在不同磨煤机内喷入27045(TC的加热空气，并没有出现过爆炸、火灾、有毒性气体危险等。⑧本发明的煤炭助磨助燃剂6添加粉碎的煤粉使用在锅炉(100MW200MW)，结果燃烧效率平均提高了3%以上。⑨本发明的煤炭助磨助燃剂添加粉碎的煤粉在锅炉内燃烧结果，飞灰可燃物及炉渣未燃烧煤含量比空白降低了67%左右。⑩把本发明的煤炭助磨助燃剂6加入的煤粉在锅炉内燃烧，结果比空白的火焰中心下移，运行也很顺利。(ll)本发明的煤炭助磨助燃剂添加到煤粉中，长期间在各种锅炉和窑、炉内燃烧结果证明没有任何影响，特别是对炉腔属耐火物没有腐蚀作用。肪把本发明的煤炭助磨助燃剂使用于在水泥厂的旋窑，根据生产水泥熟料，在烧成熟料中C3S的含量提高了45%，还有分解炉的温度提高了4050°C，水泥熟料的三天强度也提高了5MPa以上。煤炭助磨助燃剂适用范围煤炭助磨助燃剂使用于用煤粉的所有工业部门，即广泛的使用在火力发电厂、水泥厂、钢铁厂等和使用煤粉的所有工业部门。权利要求1.一种煤炭助磨助燃剂，由以下配比的原料制备而成，45～55重量份的无极性亲油性矿物油，19～23重量份的亲油性植物油，16～20重量份的乳化剂，9～14重量份的亲水性表面活性剂。2.根据权利要求1所述的煤炭助磨助燃剂，所述乳化剂的组份及配比为石蜡1723重量份，萘酚14重量份，硬脂酸和/或硬脂酸盐l5重量份，聚乙稀醇13重量份，二丙胺36重量份，十二烷基苯磺酸钠0.51.5重量份，磺化腐植酸钠37重量份，醇胺26重量份，水5060重量份。3.根据权利要求2所述的煤炭助磨助燃剂，其特征在于所述无极性亲油性矿物油为原油沥青、煤炭液化沥青，沥渣，燃烧油，重油，柴油，轻油，润滑油，机械油，废油或人造石油沥青。4.根据权利要求3所述的煤炭助磨助燃剂，其特征在于所述亲油性植物油是豆油，松炭油，棕榈油，花生油或蓖麻油。5.根据权利要求14中任一项所述的煤炭助磨助燃剂，其制备步骤如下①乳化剂制造乳化剂各成分的重量比为石蜡1723重量份，萘酚14重量份，硬脂酸和/或硬脂酸盐l5重量份，聚乙稀醇13重量份，二丙胺36重量份，十二烷基苯磺酸钠0.51.5重量份，磺化腐植酸钠37重量份，醇胺26重量份，水5060重量份；先在水中加入上述除萘酚以外的其它组份,升温至IO(TC,搅拌，保持l2小时，使溶质完全溶解，然后加入萘酚；继续搅拌，直至萘酚溶解，得乳化剂溶液；②亲水性表面活性剂的制备将13重量份的亲油性植物油和0.51重量份的正癸醇混合，加入33%34%的氢氧化钠溶液1320重量份，IOO"C温度下加热搅拌，形成黄色固体，加水溶解，形成亲水性表面活性剂，其中含有脂肪酸钠盐和正癸醇钠盐；③取1620重量份的步骤①所得乳化液，和914重量份的步骤②所得的亲水性表面活性剂搅拌混合，得乳浊液；④将3040重量份的步骤③所得的乳浊液和1525重量份的亲油性植物油以及4555重量份的无极性亲油性矿物油，搅拌混合，得煤炭助磨助燃剂。6.根据权利要求14中任一项所述的煤炭助磨助燃剂，其投入到煤炭制粉系统的步骤如下；位于给煤机皮带下方的储藏装置，其通过管道与位于给煤机皮带上方的中间储藏装置相连接，所述中间储藏装置再通过管道与位于其与给煤机皮带之间的带计量装置的投药装置相连接，所述投药装置下端有出口，煤炭助磨助燃剂通过该出口流入煤磨机与煤混合。7.根据权利要求6所述的煤炭助磨助燃剂投入到煤炭制粉系统，其特征在于所述储藏装置为设有保温装置的储藏罐。8.根据权利要求6所述的煤炭助磨助燃剂投入到煤炭制粉系统，其特征在于所述煤炭助磨助燃剂的添加量是300~1200克/吨煤。全文摘要本发明涉及煤炭助磨助燃剂及其制备方法及应用。该煤炭助磨助燃剂由以下配比的原料制备而成，45～55重量份的无极性亲油性矿物油，19～23重量份的亲油性植物油，16～20重量份的乳化剂，9～14重量份的亲水性表面活性剂。本发明的煤炭助磨助燃剂扩散性和侵透性强。本发明的煤炭助磨助燃剂中的亲水性表面活性剂是无极性表面活性物质，因此，对亲油性混合物的分散性比较弱，所以在乳化剂的帮助下，也可以降低亲油性物质的性质，也更加改善燃烧的质量。文档编号C10L9/00GK101270311SQ20071008718公开日2008年9月24日申请日期2007年3月23日优先权日2007年3月23日发明者卢英进申请人:卢英进