一种多效煤粉添加剂及其配制的高效洁燃煤粉的制作方法

文档序号:5134229阅读:146来源:国知局

专利名称::一种多效煤粉添加剂及其配制的高效洁燃煤粉的制作方法
技术领域
:本发明涉及煤炭燃烧领域,尤其涉及一种多效煤粉添加剂及其配制的高效洁燃煤粉。
背景技术
:我国是世界最大的煤炭消耗国,随着工业的高速发展,煤炭消耗也越来越大,占总能源消耗量的70%左右。随着世界性的能源紧张和环境污染的日趋严重,节能减排已成为各国经济发展中必须面临的难题之一。燃炭在锅炉中以以下三种方式燃烧1)火床燃烧——煤炭在炉排上形成一定厚度的料层进行燃烧;2)火室燃烧——煤粉与空气混合物由燃烧器喷入炉膛,在炉膛内进行悬浮状态燃烧;3)流化床燃烧——指燃煤在炉膛内上下剧烈地循环运动,如同水在锅中烧开沸腾一般,呈沸腾状燃烧,故称为流化床燃烧或沸腾床燃烧。燃煤在锅炉中不管以上述三种方式中的哪种进行燃烧并获得热能或者电能时,几乎都是将煤炭进行粗放式燃烧,不能科学燃烧,充分并合理利用,因此煤炭一般都不能达到完全充分的燃烧,且在燃烧后,向大气中排放的污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳以及未充分燃烧的烟尘等,这既造成对煤炭资源的极大浪费,又严重的污染了环境。因此提高煤炭的燃烧效率,降低大气污染物的排放量,是摆在科技工作者面前的一道重大课题。目前国内外治理大气污染的方法主要分三类1)燃烧前处理,建立洗煤厂对煤炭洗选,选出灰分低、硫份少及热值高的精煤;2)燃烧过程中处理在燃烧室中加入固硫剂,需要采用低温分阶段燃烧技术;3)燃烧后处理,在烟气的排放过程中采取适当的化学处理措施脱硫除尘,这是国外发达国家控制硫化物排放的最有效手段,其技术工艺复杂,投资运行费用过高,而且需要一定的锅炉改造期。而改善煤的燃烧特性,则是煤炭燃烧中实现节能减排的主要方式。众所周知,煤炭粉碎的越细,在燃烧过程中与空气接触的就越充分,则燃烧会更加完全,效率会更高。所以直接燃烧煤粉是提高燃烧效率、节约能源最行之有效的方式。但是这种燃烧方式虽然可以将煤的利用率大幅提高,但在燃烧的同时,很容易造成粉尘等固体污染,长此以往,也是对煤炭资源的浪费。在我国的节能环保等相应
技术领域
蓬勃发展的今天已经有多种节煤添加剂相继问世,但由于有的制作工艺复杂、原料不易采购,还有节煤添加剂的成本较高等问题存在,这些节煤添加剂并没有得到大面积的推广。
发明内容为了解决
背景技术
中存在的上述问题,本发明提供了一种可使燃烧效率大幅增高、二氧化硫等有害气体及烟尘颗粒排放低、易于储运、便于推广并可应用在工业锅炉、工业窑炉、生活锅炉等场所的多效煤粉添加剂及其配制的高效洁燃煤粉。本发明的技术解决方案是提供了一种多效煤粉添加剂,其特殊之处在于所述多效煤粉添加剂包括820%的供氧源、1228%的生石灰、620%的氢氧化钠以及3274%的水。上述多效煤粉添加剂还包括315%的硼酸化合物以及0.13%的表面活性剂。上述多效煤粉添加剂还包括O.56。X的稀土。上述供氧源是氧化剂。上述氧化剂是过硫酸铵、高锰酸钾、过氧化钾中的一种或几种组成。上述硼酸化合物是硼酸钠或偏硼酸钠。上述稀土为氯化稀土或氧化稀土。上述表面活性剂是阴离子表面活性剂。上述阴离子表面活性剂是十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二氨基二丙酸钠。一种利用多效煤粉添加剂而制成的高效洁燃煤粉,其特殊之处在于所述煤粉包括多效煤粉添加剂、水以及原煤;所述煤粉是通过原煤添加剂、水以及原煤按重量比l:10:1000进行混合后并经过研磨而制成。本发明的优点是1、燃烧效率高。本发明所提供的高效洁燃煤粉,由于比表面积的高大,大大增加了煤粉与空气的接触面积,降低了煤的着火温度,并使燃料燃烧得更充分。同时在本发明中添加有添加剂,当温度达到18(TC以上时,因过氧化物的作用会产生大量的活性氧成分,而且渗透到煤内外部的活性氧成为直接的供氧源,更有效地促进燃烧氧化钙和氢氧化钠作为高温固硫剂;稀土金属作为催化剂,提高煤炭中金属氧化物的分解,高加煤炭的燃烧比表面积;由于活性氧原子的高加,就能提高煤中碳的燃烧效率,大大减少了一氧化碳的排放,同时降低粉尘和炉渣中的可燃物的含量,因而降低炉渣与炉壁之间的附着力;又因强碱作用及具有强表面活性功能,能剥离界面间的张力,使炉渣脱离炉壁,添加剂的加入使得煤炭的燃烧效率进一步地提高。2、大气污染物排放大幅降低。本发明由于煤粉和添加剂的作用,可使得煤炭可充分较为完全燃烧,可有效地减少大气污染,减少燃烧中的煤结焦,并可消烟除尘;防止锅炉及辅助设备的腐蚀,延长使用寿命。实验表明,使用该高效洁燃煤粉的锅炉提高燃烧效率后节煤率为10%以上,提高热传导效率后节煤约为13%,总计节煤率约为12%左右;减少S02、NOx排放量20X以上,同时降低烟尘排放量25%以上。3、易于储存,便于推广。本发明所提供的高效洁燃煤粉以及专用于煤粉的添加剂本身都是选用一些常用的化学试剂,这些试剂自身或其化合物或组合物对环境无害,生产成本低廉,制作简单,便于推广。具体实施例方式本发明提供了一种多效煤粉的添加剂,包括820%的供氧源、1228%的生石灰、620%的氢氧化钠、315°%的硼酸化合物、0.13%的表面活性剂以及3274%的水。供氧源是氧化剂或其它可以提供氧原子的化合物,如过硫酸铵、高锰酸钾、过氧化钾中的一种或几种共同组成。硼酸化合物可以是硼酸钠、偏硼酸钠或其他稳定存在的硼酸盐。表面活性剂是阴离子表面活性剂,如十二烷基磺酸钠、十二垸基苯磺酸钠或十二氨基二丙酸钠等都可以在本发明中使用。同时为了加速反应进程,本发明所提供的多效煤粉添加剂还包括O.56%的稀土充当催化剂,该稀土可以是氯化稀土、氧化稀土或其他目前常用的煤粉添加剂中的催化剂,如氧化镧、氧化铈、氯化镱、氯化钕等均可实现本发明的催化目的。本发明在提供一种多效煤粉的添加剂的同时还提供了一种利用本多效煤粉添加剂制成的高效洁燃煤粉,该高效洁燃煤粉包括煤粉添加剂、水以及原煤;所述煤粉是通过原煤添加剂、水以及原煤按重量比l:10:1000进行混合后并经过研磨而制成。下面将通过5个具体实施例来具体说明实施例一按质量百分含量取过氧化钾12份,硼酸钠15份,生石灰20份,氢氧化钠12份,氧化镧3份,表面活性剂十二烷基磺酸钠1份以及水37份,溶解后即制得煤粉所需的多效添加剂,再与小于10毫米的原煤混和,添加剂、水、煤质量百分比为l:10:1000,将混和的煤送入中速立式磨机磨制成200400目的高效洁燃煤粉。实施例二按质量百分含量取过氧化钾9份,偏硼酸钠13份,生石灰25份,氢氧化钠8份,氧化镧1.5份,十二烷基苯磺酸钠1.5份以及水42份,溶解后即制得煤粉所需的多效添加剂,再与小于10毫米的原煤混和,添加剂、水、煤质量百分比为h10:1000,将混和的煤送入中速立式磨机磨制成200400目的高效洁燃煤粉。实施例三按质量百分含量取过硫酸铵18份,硼酸钠5份,生石灰18份,氢氧化钠16份,氯化镱4份,十二烷基苯磺酸钠0.8份以及水38.2份,溶解后即制得煤粉所需的多效添加剂,再与小于10毫米的原煤混和,添加剂、水、煤质量百分比为l:10:1000,将混和的煤送入中速立式磨机磨制成200400目的高效洁燃煤粉。实施例四按质量百分含量取过氧化钾10份,硼酸钠11份,生石灰15份,氢氧化钠IO份,氯化钕2份,十二烷基磺酸钠2份以及水50份,溶解后即制得煤粉所需的多效添加剂,再与小于10毫米的原煤混和,添加剂、水、煤质量百分比为l:10-1000,将混和的煤送入中速立式磨机磨制成200400目的高效洁燃煤粉。实施例五按质量百分含量取过硫酸铵18份,偏硼酸钠4份,生石灰13份,氢氧化钠8份,氧化铈4.5份,十二垸基磺酸钠1.5份以及水51份,溶解后即制得煤粉所需的多效添加剂,再与小于10毫米的原煤混和,添加剂、水、煤质量百分比为l:10:1000,将混和的煤送入中速立式磨机磨制成200400目的高效洁燃煤粉。将煤粉在过量空气系数为1.2的锅炉炉膛中燃烧,经过相同的燃烧时间检测,所制得的高效洁燃煤粉在燃烧后的节煤率、S〇2、NOx的减排量及粉尘排放量如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种多效煤粉添加剂,其特征在于所述多效煤粉添加剂包括8~20%的供氧源、12~28%的生石灰、6~20%的氢氧化钠以及32~74%的水。2、根据权利要求l所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述多效煤粉添加剂还包括315%的硼酸化合物以及0.13%的表面活性剂。3、根据权利要求1或2所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述多效煤粉添加剂还包括O.56%的稀土。4、根据权利要求3所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述供氧源是氧化剂。5、根据权利要求4所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述氧化剂是过硫酸铵、高锰酸钾、过氧化钾中的一种或几种组成。6、根据权利要求3所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述硼酸化合物是硼酸钠或偏硼酸钠。7、根据权利要求3所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述稀土为氯化稀土或氧化稀土。8、根据权利要求3所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述表面活性剂是阴离子表面活性剂。9、根据权利要求8所述的多效煤粉添加剂,其特征在于所述阴离子表面活性剂是十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二氨基二丙酸钠。10、一种利用权利要求1所述的多效煤粉添加剂而制成的高效洁燃煤粉,其特征在于所述高效洁燃煤粉包括煤粉添加剂、水以及原煤;所述煤粉是通过原煤添加剂、水以及原煤按重量比1:10:1000进行混合后并经过研磨而制成。全文摘要本发明涉及一种多效煤粉添加剂及其配制的高效洁燃煤粉,该多效煤粉添加剂包括8~20%的供氧源、12~28%的生石灰、6~20%的氢氧化钠以及32~74%的水。本发明提供了一种可使燃烧效率大幅增高、二氧化硫等有害气体及烟尘颗粒排放低、易于储运、便于推广并可应用在工业锅炉、工业窑炉、生活锅炉等场所的多效煤粉添加剂及其配制的高效洁燃煤粉。文档编号C10L9/12GK101434885SQ200810232348公开日2009年5月20日申请日期2008年11月20日优先权日2008年11月20日发明者吴晓音,师延东,张榕杰,贺树东申请人:陕西升基能源管理有限公司
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