一种锅炉结焦抑制剂及其制备方法与流程

本发明涉及化学用品技术领域，具体为一种锅炉结焦抑制剂及其制备方法。

背景技术：

锅炉结焦是燃煤工业锅炉运行中比较普遍的现象，它会破坏正常燃烧工况，减少锅炉出力，破坏正常水循环，造成爆管事故，严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉，锅炉除焦对锅炉设备没有腐蚀，而且能在金属表面形成一层保护膜，减少锅炉受热面的腐蚀，延长锅炉寿命，锅炉除焦能够清除锅炉受热面老的灰渣和结焦，防止新的焦块和积灰的产生，保持受热面清洁，降低热阻提高锅炉热效率，增大锅炉出力，降低煤耗，同时，能够避免锅炉结焦造成的灭火和停炉，锅炉除焦对锅炉设备没有腐蚀，而且能在金属表面形成一层保护膜，减少锅炉受热面的腐蚀，延长锅炉寿命，锅炉除焦剂中含有助燃剂和催化剂，能够使煤在炉膛内充分燃烧，提高炉膛温度，减少一氧化碳的排放量，降低飞灰含碳量和炉渣含碳量，具有一定的节煤效果，锅炉除焦剂还能够降低二氧化硫的排放量，具有一定的环保作用，高效，锅炉除焦剂使用量为燃料量的万分之一到万分之二，添加量很小，因此为了解决锅炉结焦的问题，需要在锅炉内加入结焦抑制剂来方便对锅炉结焦进行抑制处理。

目前的锅炉结焦抑制剂抑制见效果较差，不能实现通过在抑制剂中加入重油来提高煤灰的熔融温度，使锅炉内壁结焦形成易碎的、粉末状低粘附的易清除炉灰，同时无法达到通过在抑制剂中加入导热分散剂在形成玻璃状熔融相之前快速引发晶体生长，改变晶核结构降低表面张力，来提高结焦抑制效果的目的，不能实现通过在焦体中形成裂开面，破坏结焦形成硬的连续体，不能达到采用物理破坏炉渣与焦灰结合，使结焦呈现出易流动性、易碎性和粉末状的目的，从而给锅炉清理人员的锅炉清理工作带来极大的不便。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锅炉结焦抑制剂及其制备方法，解决了现有的锅炉结焦抑制剂抑制见效果较差，不能实现通过在抑制剂中加入重油来提高煤灰的熔融温度，使锅炉内壁结焦形成易碎的、粉末状低粘附的易清除炉灰，同时无法达到通过在抑制剂中加入导热分散剂在形成玻璃状熔融相之前快速引发晶体生长，改变晶核结构降低表面张力，来提高结焦抑制效果的目的，不能实现通过在焦体中形成裂开面，破坏结焦形成硬的连续体，不能达到采用物理破坏炉渣与焦灰结合，使结焦呈现出易流动性、易碎性和粉末状目的的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锅炉结焦抑制剂，其原料按重量比份包括：硝酸盐复合物20-30份、硼砂5-10份、重油10-20份、硼酸5-10份、活泼稀土金属粉3-5份、改性纳米氧化铝3-5份、助燃剂3-5份、导热分散剂3-5份、疏松剂3-5份和缓蚀剂3-5份。

优选的，所述硝酸盐复合物为硝酸铝、硝酸铜、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸铈或硝酸钡中的一种或多种的组合。

优选的，所述助燃剂为高锰酸钾、氯酸钾、高氯酸钾或氧化锰中的一种或多种的组合。

优选的，所述活泼稀土金属粉为钐粉或镧粉中的一种或两种的组合。

优选的，所述疏松剂为碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种。

优选的，所述缓蚀剂为苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑或甲基苯骈三氮唑中的一种。

优选的，所述导热分散剂为氧化镁、氧化钙、氧化铝或二氧化硅中的一种或多种的组合。

本发明还公开了一种锅炉结焦抑制剂的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料的选取和称量：首先通过配料设备分别量取所需重量比份的硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸、活泼稀土金属粉、改性纳米氧化铝、助燃剂、导热分散剂、疏松剂和缓蚀剂，并将称量的各组分通过存储罐进行储存备用；

s2、基料的配制：将步骤s1量取的硝酸盐复合物、硼砂、重油和硼酸依次加入到混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的导热分散剂倒入混合搅拌设备中，然后启动搅拌机构，以转速为400-600r/min，温度为33-40℃的条件下搅拌30-40min，使硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸和导热分散剂进行充分混合，从而完成基料的配制；

s3、抑制剂初混物的混合：将步骤s1量取的活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝依次加入步骤s2配制的基料中，然后将混合料转移至超声振荡混合设备中，启动振荡混合设备输出功率为300-400w，超声振荡20-30min，使活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝辅料在基料进行充分分散混合，从而得到抑制剂初混物；

s4、锅炉结焦抑制剂的配制：将步骤s3得到的抑制剂初混物转移至混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的助燃剂、疏松剂和缓蚀剂依次加入到混合搅拌设备中，然后以转速为700-900r/min，温度为25-33℃的条件下搅拌混合1-2h，即可完成锅炉结焦抑制剂的配制；

s5、锅炉结焦抑粉剂的制备：将步骤s4配制得到的锅炉结焦抑制剂通过干燥设备在温度为45-50℃的条件下烘干20-30min，然后通过粉碎筛选设备进行破碎处理，并通过200-300目的筛网进行筛选，之后对筛选出的粉剂进行集中收集，从而得到锅炉结焦抑粉剂；

s6、后处理：将步骤s5制得的锅炉结焦抑粉剂通过包装设备进行装袋包装处理，然后再进行质检，质检合格后即可出库销售或入库保存，使用时，只需将制剂通过喷洒设备喷入锅炉内即可。

(三)有益效果

本发明提供了一种锅炉结焦抑制剂及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该锅炉结焦抑制剂及其制备方法，其原料按重量比份包括：硝酸盐复合物20-30份、硼砂5-10份、重油10-20份、硼酸5-10份、活泼稀土金属粉3-5份、改性纳米氧化铝3-5份、助燃剂3-5份、导热分散剂3-5份、疏松剂3-5份和缓蚀剂3-5份，可实现通过在抑制剂中加入重油来提高煤灰的熔融温度，形成易碎的、粉末状低粘附的炉灰，易于清除，同时很好的达到了通过在抑制剂中加入导热分散剂在在形成玻璃状熔融相之前快速引发晶体生长，改变晶核结构降低表面张力的目的，随着烟气一起运动的灰渣颗粒，在焦体中形成裂开面，破坏结焦形成硬的连续体，易于清除，物理破坏炉渣与焦灰结合，使之呈现出易流动性、易碎性和粉末状，易于清除。

(2)、该锅炉结焦抑制剂及其制备方法，具体包括以下步骤：s1、原料的选取和称量：首先通过配料设备分别量取所需重量比份的硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸、活泼稀土金属粉、改性纳米氧化铝、助燃剂、导热分散剂、疏松剂和缓蚀剂，s2、基料的配制：将步骤s1量取的硝酸盐复合物、硼砂、重油和硼酸依次加入到混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的导热分散剂倒入混合搅拌设备中，s3、抑制剂初混物的混合：将步骤s1量取的活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝依次加入步骤s2配制的基料中，然后将混合料转移至超声振荡混合设备中，s4、锅炉结焦抑制剂的配制：将步骤s3得到的抑制剂初混物转移至混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的助燃剂、疏松剂和缓蚀剂依次加入到混合搅拌设备中，s5、锅炉结焦抑粉剂的制备：将步骤s4配制得到的锅炉结焦抑制剂通过干燥设备在温度为45-50℃的条件下烘干20-30min，s6、后处理：将步骤s5制得的锅炉结焦抑粉剂通过包装设备进行装袋包装处理，然后再进行质检，质检合格后即可出库销售或入库保存，使用时，只需将制剂通过喷洒设备喷入锅炉内即可，可实现通过采用简单的制备工艺进行结焦抑制剂的制备，大大节省了生产企业的生产成本和人力物力，多生产企业十分有益。

附图说明

图1为本发明制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种锅炉结焦抑制剂及其制备方法，具体包括以下实施例：

实施例1

一种锅炉结焦抑制剂，其原料按重量比份包括：硝酸盐复合物25份、硼砂7份、重油15份、硼酸7份、活泼稀土金属粉4份、改性纳米氧化铝4份、助燃剂4份、导热分散剂4份、疏松剂4份和缓蚀剂4份，硝酸盐复合物为硝酸铝、硝酸铜、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸铈和硝酸钡的组合物，助燃剂为高锰酸钾、氯酸钾、高氯酸钾和氧化锰的组合物，活泼稀土金属粉为钐粉和镧粉的组合物，疏松剂为碳酸氢钠，缓蚀剂为苯骈三氮唑，导热分散剂为氧化镁、氧化钙、氧化铝和二氧化硅的组合物。

一种锅炉结焦抑制剂的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料的选取和称量：首先通过配料设备分别量取所需重量比份的硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸、活泼稀土金属粉、改性纳米氧化铝、助燃剂、导热分散剂、疏松剂和缓蚀剂，并将称量的各组分通过存储罐进行储存备用；

s2、基料的配制：将步骤s1量取的硝酸盐复合物、硼砂、重油和硼酸依次加入到混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的导热分散剂倒入混合搅拌设备中，然后启动搅拌机构，以转速为500r/min，温度为36℃的条件下搅拌35min，使硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸和导热分散剂进行充分混合，从而完成基料的配制；

s3、抑制剂初混物的混合：将步骤s1量取的活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝依次加入步骤s2配制的基料中，然后将混合料转移至超声振荡混合设备中，启动振荡混合设备输出功率为350w，超声振荡25min，使活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝辅料在基料进行充分分散混合，从而得到抑制剂初混物；

s4、锅炉结焦抑制剂的配制：将步骤s3得到的抑制剂初混物转移至混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的助燃剂、疏松剂和缓蚀剂依次加入到混合搅拌设备中，然后以转速为800r/min，温度为29℃的条件下搅拌混合1.5h，即可完成锅炉结焦抑制剂的配制；

s5、锅炉结焦抑粉剂的制备：将步骤s4配制得到的锅炉结焦抑制剂通过干燥设备在温度为47℃的条件下烘干25min，然后通过粉碎筛选设备进行破碎处理，并通过250目的筛网进行筛选，之后对筛选出的粉剂进行集中收集，从而得到锅炉结焦抑粉剂；

s6、后处理：将步骤s5制得的锅炉结焦抑粉剂通过包装设备进行装袋包装处理，然后再进行质检，质检合格后即可出库销售或入库保存，使用时，只需将制剂通过喷洒设备喷入锅炉内即可。

实施例2

一种锅炉结焦抑制剂，其原料按重量比份包括：硝酸盐复合物20份、硼砂5份、重油10份、硼酸5份、活泼稀土金属粉5份、改性纳米氧化铝5份、助燃剂5份、导热分散剂5份、疏松剂5份和缓蚀剂5份，硝酸盐复合物为硝酸铝，助燃剂为高锰酸钾，活泼稀土金属粉为钐粉，疏松剂为碳酸氢铵，缓蚀剂为巯基苯骈噻唑，导热分散剂为氧化镁。

一种锅炉结焦抑制剂的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料的选取和称量：首先通过配料设备分别量取所需重量比份的硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸、活泼稀土金属粉、改性纳米氧化铝、助燃剂、导热分散剂、疏松剂和缓蚀剂，并将称量的各组分通过存储罐进行储存备用；

s2、基料的配制：将步骤s1量取的硝酸盐复合物、硼砂、重油和硼酸依次加入到混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的导热分散剂倒入混合搅拌设备中，然后启动搅拌机构，以转速为400r/min，温度为33℃的条件下搅拌30min，使硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸和导热分散剂进行充分混合，从而完成基料的配制；

s3、抑制剂初混物的混合：将步骤s1量取的活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝依次加入步骤s2配制的基料中，然后将混合料转移至超声振荡混合设备中，启动振荡混合设备输出功率为300w，超声振荡20min，使活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝辅料在基料进行充分分散混合，从而得到抑制剂初混物；

s4、锅炉结焦抑制剂的配制：将步骤s3得到的抑制剂初混物转移至混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的助燃剂、疏松剂和缓蚀剂依次加入到混合搅拌设备中，然后以转速为700r/min，温度为25℃的条件下搅拌混合1h，即可完成锅炉结焦抑制剂的配制；

s5、锅炉结焦抑粉剂的制备：将步骤s4配制得到的锅炉结焦抑制剂通过干燥设备在温度为45℃的条件下烘干20min，然后通过粉碎筛选设备进行破碎处理，并通过200目的筛网进行筛选，之后对筛选出的粉剂进行集中收集，从而得到锅炉结焦抑粉剂；

s6、后处理：将步骤s5制得的锅炉结焦抑粉剂通过包装设备进行装袋包装处理，然后再进行质检，质检合格后即可出库销售或入库保存，使用时，只需将制剂通过喷洒设备喷入锅炉内即可。

实施例3

一种锅炉结焦抑制剂，其原料按重量比份包括：硝酸盐复合物30份、硼砂10份、重油20份、硼酸10份、活泼稀土金属粉3份、改性纳米氧化铝3份、助燃剂3份、导热分散剂3份、疏松剂3份和缓蚀剂3份，硝酸盐复合物为硝酸钡，助燃剂为氧化锰，活泼稀土金属粉为镧粉，疏松剂为碳酸氢钠，缓蚀剂为甲基苯骈三氮唑，导热分散剂为二氧化硅。

一种锅炉结焦抑制剂的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料的选取和称量：首先通过配料设备分别量取所需重量比份的硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸、活泼稀土金属粉、改性纳米氧化铝、助燃剂、导热分散剂、疏松剂和缓蚀剂，并将称量的各组分通过存储罐进行储存备用；

s2、基料的配制：将步骤s1量取的硝酸盐复合物、硼砂、重油和硼酸依次加入到混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的导热分散剂倒入混合搅拌设备中，然后启动搅拌机构，以转速为600r/min，温度为40℃的条件下搅拌40min，使硝酸盐复合物、硼砂、重油、硼酸和导热分散剂进行充分混合，从而完成基料的配制；

s3、抑制剂初混物的混合：将步骤s1量取的活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝依次加入步骤s2配制的基料中，然后将混合料转移至超声振荡混合设备中，启动振荡混合设备输出功率为400w，超声振荡30min，使活泼稀土金属粉和改性纳米氧化铝辅料在基料进行充分分散混合，从而得到抑制剂初混物；

s4、锅炉结焦抑制剂的配制：将步骤s3得到的抑制剂初混物转移至混合搅拌设备中，再将步骤s1量取的助燃剂、疏松剂和缓蚀剂依次加入到混合搅拌设备中，然后以转速为900r/min，温度为33℃的条件下搅拌混合2h，即可完成锅炉结焦抑制剂的配制；

s5、锅炉结焦抑粉剂的制备：将步骤s4配制得到的锅炉结焦抑制剂通过干燥设备在温度为50℃的条件下烘干30min，然后通过粉碎筛选设备进行破碎处理，并通过300目的筛网进行筛选，之后对筛选出的粉剂进行集中收集，从而得到锅炉结焦抑粉剂；

s6、后处理：将步骤s5制得的锅炉结焦抑粉剂通过包装设备进行装袋包装处理，然后再进行质检，质检合格后即可出库销售或入库保存，使用时，只需将制剂通过喷洒设备喷入锅炉内即可。

对比实验

某化工生产企业采用本发明实施例1-3的制备方法分别制得三组锅炉结焦抑制剂，同时选取市场上同类型的结焦抑制剂作为对照组，然后将选取的四组抑制剂通入到同批锅炉中进行对比测试，在测试过程中，分别记录每组锅炉内结焦情况，测试结果如表1所示。

表1对比实验测试结果

由表1可知，采用本发明实施例1的制备方法制得的结焦抑制剂抑制效果最好，而采用实施例2和实施例3的制备方法制得的结焦抑制剂相比于对照组的结焦情况，抑制效果有明显提升，因此，本发明可实现通过在抑制剂中加入重油来提高煤灰的熔融温度，形成易碎的、粉末状低粘附的炉灰，易于清除，同时很好的达到了通过在抑制剂中加入导热分散剂在在形成玻璃状熔融相之前快速引发晶体生长，改变晶核结构降低表面张力的目的，随着烟气一起运动的灰渣颗粒，在焦体中形成裂开面，破坏结焦形成硬的连续体，易于清除，物理破坏炉渣与焦灰结合，使之呈现出易流动性、易碎性和粉末状，易于清除。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。