专利名称：煤用增燃剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤用增燃剂，该增燃剂与煤混合可以提高工业锅炉热效率，减少炉渣，降低锅炉排烟黑度。
我国大多数企业目前煤炭燃烧的设备陈旧，热效率低，能耗巨大，因此有人试图从化学方面研究煤炭的燃烧过程，利用一些添加剂改善和提高煤的燃烧状况。中国专利CN1041609公开了一种煤炭助燃剂，该助燃剂主要由高锰酸钾、销酸钠、氯化钠、三氧化二铁及生石灰粉配制而成，该助燃剂有一定的助燃作用。但是对于工业锅炉的热效率提高，降低锅炉有害气体排放，减少炉渣的产生等方面，效果不大。
本发明的目的在于提出一种煤用增燃剂，该增燃剂可以提高工业锅炉的热效率，节约煤炭，减少粉尘及工业有害气体的排放量。
本发明的煤用增燃剂，主要由催化剂、助燃剂、氧化剂及清灰剂组成，其各组份的重量百分比是，催化剂4-10%;助燃剂60-80%;氧化剂2-8%;清灰剂3.5-7%。其中催化剂是氯酸钾，助燃剂是工业用盐，氧化剂是硝酸钾和重铬酸钾，其组份的重量百分比是2-7.8%及0.5-2‰;清灰剂可以是高锰酸钾及烧碱，其组份的重量百分比是3-6%及0.5-1%。在上述配方的基础上还可以加入分散剂，或艾氏剂，以利煤炭燃烧，并能降低锅炉烟道气体中有害气体的成份。
工业用煤，有按一定规律排列的碳的结晶，也有一些化合物和许多微量元素，但煤的主要组份，是大分子化学组成结构。大分子链的碳原子数在12-50个左右。煤的热解有不同含量的CH4(甲烷)、C2H6(乙烷)、C2H4(乙烯)、C3H8(丙烯)、H2(氢气)、H2O(水)、N2(氮)等。加入增燃剂以后，加速煤的大分子链炭的断裂。加速煤在炉膛的气化率，可提高煤的气化率20-30%，同时增加煤的气化速度。
一般工业锅炉用煤，在使用前加入约10%的水，这些水进入炉膛以后蒸发为水蒸汽，有一部分分解成氢气和氧气，再燃烧放出大量的热，而大部分水蒸汽未分解，随烟道气排放出去。加入增燃剂以后，使煤与水蒸汽加速反应，放出氢气。增燃剂起到催化剂的作用，其反应式为
增燃剂的掺入，使加入煤中约10%的水，大部分或全部变成燃料燃烧。
增燃剂有延长煤的燃烧时间的作用，使煤燃烧氧化的更完全，炉渣含炭量减少，炉渣量减少。
增燃剂的一些组份、例如艾氏剂使煤中的硫、磷等非金属元素转变为难分解的化合物，沉入炉渣中。有抑制NOx和SOx的形成作用，所以有降低锅炉烟道气中，NOx和SOx等有害气体的作用。
增燃剂有明显的清除锅炉外表面灰垢的作用。锅炉灰垢是由炭的焦质物，焦硫等化合物组成，难于氧化燃烧。灰垢导热系数很低，钢板、水垢、烟垢的热阻比为∶1∶25∶500。1毫米烟垢的导热系数相当于100毫米钢板的导热系数。增燃剂的加入，提高锅炉火焰温度100-300℃，增加难燃物质的氧化燃烧，清除灰垢的碳的焦质物。灰垢的清除可提高热效率3%以上。
增燃剂中的分散剂，使煤进入炉膛后，易于发散开来，或使小煤粒变得疏松，表面活性加大，与氧的接触面积增大，易于燃烧。而且煤的氧化燃烧反应易于完全。
增燃剂的加入，降低煤的点火温度，一般煤的点火温度在350-450℃，无煤的点火温度在450℃。增燃剂的一些组份与煤在200-300℃就发生固相反应，也就是煤的预点火反应。增燃剂使煤在锅炉炉内降低点火温度，煤炭粉粒在未被抽入烟道之前，就得到充分燃烧。
增燃剂的这些化学物理作用，使锅炉燃烧速率加快，辐射和对流热传递增大，提高了单位体积燃料的能量密度，从而提高了燃烧锅炉的热效率、热出力、减少了难燃煤粒的排放，降低了锅炉热损失，减少了粉尘及工业有害气体的排放量。据美国能源系统研究中心的测定表明，以含氧45%的富氧空气，在烟气温度为1200℃时，可节约燃煤33.5%。增燃剂的化学物理作用及性能的提高，可以达到这一节煤量。
以下结合实施例对本发明作进一步说明实施例1是常用型煤用增燃剂，该增燃剂所述的分散剂是氧化钙、催化剂是氯酸钾，助燃剂是纯碱和盐，氧化剂是重铬酸钾，清灰剂是高锰酸钾，各组分的重量百分比是氧化钙30-50%;氯酸钾8-10%;纯碱10-20%;盐30-50%;重铬酸钾0.5-1‰;高锰酸钾3-5%。将上述原料混合均匀，粉末粒度为40-60目，其含水量应小于10%，在煤中的掺入量为1%，既可以用1∶10的水溶化后喷洒在煤中，也可以干粉混合入煤中使用。该增燃剂在北京肉联厂卧式快装链条锅炉进行了试用，并聘请北京机电产品标准质量检测中心，热平衡测试室，对锅炉运行中的热工参数及烟尘进行了测量，并有烟尘监测报告及热平衡测量报告。由测量报告来看，掺入增燃剂后，对改善锅炉运行效果显著，使烟尘排放量明显减小，达到格林曼黑度0.5级以下。正平衡热效率为73.3%，反平衡热效率为77.09%，比加入增燃剂前热效率为65%有较明显的提高，炉渣含炭量由加入增燃剂前的22.35%降到12.58%，空气过剩系数下降。节煤量为30-40%。
实施例2是除硫力较强的煤用增燃剂，该增燃剂各组分重量的百分比是，碳酸钾20-30%，氧化镁40-60%;硝酸钠3-10%;氯酸钾2-4%;高锰酸钾2-4%，上述原料混合均匀后按煤的1.5%掺入煤中即可。北京来广营有机化工厂，在1吨承压锅炉试用几个月，估算节煤25%，锅炉排烟由黑烟尘变为淡黄色烟尘，锅炉间硫磺刺激味明显减轻。
实施例3是乳孔状煤用增燃剂，该增燃剂中分散剂是氧化镁，催化剂是高氯酸钾，助燃剂是硅酸钠及工业用盐，氧化剂是氯酸钾、、重铬酸钾、硝酸钠及氧化锰，清灰剂是烧碱及高锰酸钾，各组分的重量百分比是;氧化镁20-40%;高氯酸钾2-5%;硅酸钠10-20%、工业用盐30-60%;氯酸钾4-10%、重铬酸钾0.2-1‰、硝酸钠5-10%及氧化锰5-10%;烧碱0.5-2%、高锰酸钾3-6%。将上述原料混合均匀，在煤中掺入量为2%，干粉混入煤中。
门头沟大峪化工厂的使用情况是，锅炉排烟烟尘明显减少。原烟囱昌冒浅灰色或白色烟气，加入增燃剂后，大部份实验时间是无烟尘燃烧，看不见有烟气。原早班的炉渣4-5车，加入增燃剂后，早班出炉渣1车多，炉膛内结焦情况明显减少。原早班用煤17车，在同样情况下，掺入增燃剂后，仅用9-10车煤，节煤6-8车，节煤35-47%。
权利要求
1.一种煤用增燃剂，其特征在于主要由催化剂、助燃剂、氧化剂及清灰剂组成，其各组份的重量百分比是，催化剂4-10%；助燃剂60-80%；氧化剂2-8%；清灰剂3.5-7%。
2.根据权利要求1所述的煤用增燃剂，其特征在于，所述的催化剂是氯酸钾，助燃剂是工业用盐，氧化剂是硝酸钾和重铬酸钾，其组份的重量百分比是2-7.8%及0.5-2‰;所述清灰剂是高锰酸钾及烧碱，其组份的重量百分比是3-6%及0.5-1%。
3.根据权利要求1所述的煤用增燃剂，其特征在于，加入分散剂氧化镁，所述的催化剂是高氯酸钾，助燃剂是硅酸钠及工业用盐，氧化剂是氯酸钾、重铬酸钾、硝酸钠及氧化锰，清灰剂是烧碱及高锰酸钾，各组份的重量百分比是;氧化镁20-40%;高氯酸钾2-5%;硅酸钠10-20%、工业用盐30-60%;氯酸钾4-10%、重铬酸钾0.2-1‰、硝酸钠5-10%及氧化锰5-10%;烧碱0.5-2%、高锰酸钾3-6%。
4.根据权利要求3所述的煤用增燃剂，其特征在于，所述分散剂是氧化钙，催化剂是氯酸钾，助燃剂是纯碱和盐，氧化剂是重铬酸钾，清灰剂是高锰酸钾，各组分的重量百分比是，氧化钙30-50%;氯酸钾8-10%;纯碱10-20%、盐30-50%;重铬酸钾0.5-1‰;高锰酸钾3-5%。
5.根据权利要求3所述的煤用增燃剂，其特征在于，加入碳酸钾代换所述的高氯酸钾及硅酸钠，并与氧化镁组成艾氏剂，所述的氧化剂是硝酸钠及氯酸钾，所述的清灰剂是高锰酸钾，各组份的重量百分比是，碳酸钾20-30%、氧化镁40-60%;硝酸钠3-10%、氯酸钾2-4%;高锰酸钾2-4%。
全文摘要
一种煤用增燃剂、主要由催化剂、助燃剂、氧化剂及清灰剂组成，各组分的重量百分比为催化剂4—10％；助燃剂60—80％；氧化剂2.5—10％；清灰剂3.5—7％，在上述基础上还可以加入分散剂或艾氏剂，本发明具有提高锅炉热效率，延长煤的燃烧时间，节约煤炭，减少炉渣、降低锅炉排烟黑度的优点。
文档编号C10L10/00GK1093740SQ9310386
公开日1994年10月19日 申请日期1993年4月13日 优先权日1993年4月13日
发明者石深泉, 薛振治 申请人:北京华通实用技术研究所