專利名稱：助燃劑和用助燃劑制成的燃料及燃料的生產(chǎn)方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低質(zhì)煤復(fù)合催化助燃劑，具體涉及一種低質(zhì)煤復(fù)合催化助燃劑及其生產(chǎn)方法和使用方法。
背景技術(shù)：
低質(zhì)煤是指發(fā)熱量大于1500kcal/kg的高灰煤，礦區(qū)煤炭開采和洗選加工過程中產(chǎn)生大量的低質(zhì)煤，主要包括洗矸、中煤和煤泥，規(guī)?；褂玫V區(qū)的低質(zhì)煤可以解決礦區(qū)堆放矸石和煤泥引起的一系列的環(huán)境污染問題，也符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的要求。循環(huán)流化床鍋爐燃燒發(fā)電是規(guī)?；玫唾|(zhì)煤的有效途徑之一，但由于低質(zhì)煤的質(zhì)量不穩(wěn)，給鍋爐的穩(wěn)定運行帶來了許多問題，因此對流化床鍋爐的入爐煤可以通過配煤的方法解決其煤質(zhì)穩(wěn)定性問題；而低質(zhì)煤由于發(fā)熱量低、揮發(fā)分低、灰分高，其不易著火、不易燃燼的問題也急需解決，因此利用配煤工藝過程的便利條件，在配煤過程中制備促進低質(zhì)煤燃燒的復(fù)合催化助燃劑，強化鍋爐的燃燒，提高鍋爐的熱效率。催化助燃劑通常分為固體和液體兩大類，固體催化劑存貯、運輸和使用方便而優(yōu)于液體催化劑，特別適合用于循環(huán)流化床鍋爐的煤粉燃燒中，由于粉煤催化燃燒，催化劑與煤粉間是固相接觸，提高催化劑的分散性是強化燃燒過程和降低催化助燃燒劑成本的關(guān)鍵。利用復(fù)合催化助燃劑主要解決兩個問題，一是降低著火點，二是提高燃燼率，目前關(guān)于催化助燃方面，已經(jīng)公開了多項專利技術(shù)，其催化助燃劑的成分為催化劑、氧化劑、膨松劑、消煙劑、脫硫劑等，這些專利大都是針對動力煤設(shè)計的，而且大多數(shù)的助燃劑中都使用了工業(yè)食鹽作為助燃劑，由于食鹽中含有氯元素，在高溫燃燒過程中，可能生成有毒的有機物而影響環(huán)境，目前，我國對于煤中氯元素的控制已經(jīng)引起了重視，故食鹽不易作為助燃劑用于大規(guī)模的燃燒實踐中；此外，一些`催化助燃劑的成本也較高，如部分專利中，使用了氧化鈰作為催化劑，效果固然較好，氧化鈰的價格太高，一些堿土金屬的氧化物或碳酸鹽也有較好的效果，但其對設(shè)備的腐蝕較嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有催化助燃劑成本高，對設(shè)備腐蝕較為嚴重，以及在高溫燃燒過程中，可能生成有毒的有機物而影響環(huán)境的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種低質(zhì)煤復(fù)合催化助燃劑及其生產(chǎn)方法和使用方法?！N助燃劑，其特征在于:所述助燃劑的重量百分比為:腐植酸鈉0.2-2 %，硝酸鉀0.2-1.5 %，檸酸酸0.5-2 %，乙酸鈉0.2-1.5 %，十二烷基苯磺酸鈉0.2-1.5% ;余量為分散質(zhì)。優(yōu)選地，上述分散質(zhì)為煤泥。一種燃料，其特征在于:所述燃料由分散質(zhì)和配煤混合而成。優(yōu)選地，上述分散質(zhì)的比例為占個配煤的5_20%。
一種燃料的制備方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:I)將催化助燃劑的原材料混合均勻后分散于分散質(zhì)中，并研磨到120目以下；2)將步驟I中制備的分散質(zhì)加入到配煤中攪拌均勻后直接作為燃料。優(yōu)選地，上述步驟I中催化助燃劑的原材料為腐植酸鈉、尿素、硝酸鉀、碳酸錳、檸酸酸、乙酸、乙酸鈉以及十二烷基苯磺酸鈉。優(yōu)選地，上述助燃劑的重量百分比為:腐植酸鈉0.2-2%，硝酸鉀0.2-1.5%，檸酸酸0.5-2%，乙酸鈉0.2-1.5%，十二烷基苯磺酸鈉0.2-1.5% ;余量為分散質(zhì)；所述分散質(zhì)為烘干破碎的煤泥。優(yōu)選地，上述分散質(zhì)的加入量為整個配煤的15-20%。優(yōu)選地，上述助燃劑的加入量為整個配煤的1.6% -5%。優(yōu)選地，上述燃料用于循環(huán)流化床鍋爐的燃料。本發(fā)明具有以下優(yōu)點 1、本發(fā)明中的復(fù)合催化助燃劑是一種無氯的有機與無機復(fù)合的催化助燃劑，成本較低，無二次污染，對燃燒設(shè)備無損害。2、本發(fā)明結(jié)合低質(zhì)煤煤粉配煤的工藝特點，將分散劑、催化劑、氧化劑、助燃劑等分散于分散質(zhì)中，再將分散質(zhì)加入到一定比例的配煤粉中，可以降低配煤的著火點和提高燃燼度，并且滿足循環(huán)流化床鍋爐燃燒發(fā)電的煤質(zhì)要求，適合礦區(qū)規(guī)?；瘧?yīng)用低質(zhì)煤的要求。


圖1為本發(fā)明中生產(chǎn)復(fù)合催化助燃劑的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明中在空氣條件下，復(fù)合催化助燃劑對低質(zhì)煤燃點的影響圖；圖3為本發(fā)明中在空氣條件下，復(fù)合催化助燃劑對燃燒速度的影響圖。
具體實施例方式以下所述實例詳細地說明了本發(fā)明，在這些實例中，所有成分按重量百分比計算。本發(fā)明提供的一種助燃劑，該助燃劑為催化助燃劑，主要以腐植酸鈉、硝酸鉀、檸酸、乙酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等為原料，該原料按重量百分比為:腐植酸鈉0.2_2%，硝酸鉀0.2-1.5 %，檸酸酸0.5-2 %，乙酸鈉0.2-1.5 %，十二烷基苯磺酸鈉0.2-1.5 %，余量為分散質(zhì)；其中分散質(zhì)為煤泥。本發(fā)明還提供一種燃料，其該燃料由主要由分散質(zhì)和配煤混合而成，其中腐植酸鈉的比例為0.5-2%,硝酸鉀的比例為0.2-1%,朽1檬酸的比例為0.5-2%,乙酸鈉的比例為
0.2-1.5%，十二烷基苯磺酸鈉的比例為0.2-1.5%。分散質(zhì)的比例為占個配煤的5-20%。該燃料的制備方法，包括以下步驟:步驟1，按比例稱取一定量的腐植酸鈉、硝酸鉀、檸檬酸、乙酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉，其中腐植酸鈉的比例為0.2-2 %，硝酸鉀的比例為0.2-1.5 %，檸酸酸的比例為
0.5-2%，乙酸鈉的比例為0.2-1.5%，十二烷基苯磺酸鈉的比例為0.2-1.5%。分散質(zhì)的比例為占個配煤的5-20%。步驟2，將煤泥烘干破碎，稱取一定量的煤泥作為分散質(zhì)，將步驟I中的催化劑原料混勻后，加入到分散質(zhì)中，研磨到120目以下。步驟3，將步驟2中制備的分散質(zhì)加入到配煤當(dāng)中，攪拌分散均勻。步驟4，步驟3中制備的原料即可作為循環(huán)流化床鍋爐的燃料。通過該方法制備的復(fù)合催化助燃劑，結(jié)合配煤工藝過程的便利，均勻分散到整個配煤中，直接且用于循環(huán)流化床鍋爐，復(fù)合催化助燃劑的加入量為整個配煤的1.6% -5%。參見圖1所示，由于質(zhì)煤燃料主要由煤矸石和煤泥配制而成，制備過程是將煤矸石破碎，將煤泥烘干破碎，再將煤矸與煤泥進行配煤，催化劑組分與研磨后的煤泥混合后，再與配煤混合形成低質(zhì)煤燃料。具體實施例如下:實施例1，利用5%的煤泥作為分散質(zhì)，將催化助燃劑的組分，硝酸鉀0.2%，腐植酸鈉0.2%，檸檬酸0.5%，乙酸鈉0.2 %，十二烷基苯磺酸鈉0.2%加入到分散質(zhì)中，研磨到120目以下，再將分散質(zhì)加入到剩余的95%的配煤中混合均勻，即可作為循環(huán)流化床鍋爐的燃料，此時，燃料的著火溫度為464.54°C，最大失重率點溫度為541.38°C。實例2，利用10%的煤泥為分散質(zhì)，將催化助燃劑的組分，硝酸鉀0.2%，腐植酸鈉2%，檸檬酸2%，乙酸鈉1.5%，十二烷基苯磺酸鈉1.5%加入到分散質(zhì)中，研磨到120目以下，再將分散質(zhì)加入到剩余的95%的配煤中混合均勻，即可作為循環(huán)流化床鍋爐的燃料，此時，燃料的著火溫度為467.06°C，最大失重率點溫度為537.4°C。實例3，利用10%的煤泥為分散質(zhì)，將催化助燃劑的組分，硝酸鉀1.5%，腐植酸鈉1%，檸檬酸1%，乙酸鈉1.5%，十二烷基苯磺酸鈉0.2%加入到分散質(zhì)中，研磨到120目以下，再將分散質(zhì)加入到剩余的95%的配煤中混合均勻，即可作為循環(huán)流化床鍋爐的燃料，此時，燃料的著火溫度為464.99°C，最大失重率點溫度為537.03°C。實例4，利用20%的煤泥為分散質(zhì)，將催化助燃劑的組分，硝酸鉀1%，腐植酸鈉
1%，檸檬酸0.5%，乙酸鈉0.5%，十二烷基苯磺酸鈉1.5%加入到分散質(zhì)中，研磨到120目以下，再將分散質(zhì)加入到剩余的95%的配煤中混合均勻，即可作為循環(huán)流化床鍋爐的燃料，此時，燃料的著火溫度為469.74°C，最大失重率點溫度為540.74°C。本發(fā)明結(jié)合低質(zhì)煤煤粉配煤的工藝特點，將分散劑、催化劑、氧化劑、助燃劑等分散于分散質(zhì)中，再將分散質(zhì)加入到一定比例的配煤粉中，在圖2-圖3中可以看出，該方法獲得的燃料不僅降低了配煤的著火點，而且提高燃燼度，并且滿足循環(huán)流化床鍋爐燃燒發(fā)電的煤質(zhì)要求，適合礦區(qū)規(guī)?；瘧?yīng)用低質(zhì)煤的要求。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的工藝而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種助燃劑，其特征在于:所述助燃劑的重量百分比為: 腐植酸鈉0.2-2% ;硝酸鉀0.2-1.5% ;檸酸酸0.5-2% ;乙酸鈉0.2-1.5% ;十二烷基苯磺酸鈉0.2-1.5% ;余量為分散質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助燃劑，其特征在于:所述分散質(zhì)為煤泥。
3.一種燃料，其特征在于:所述燃料由分散質(zhì)和配煤混合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料，其特征在于:所述分散質(zhì)的比例為占個配煤的5-20%。
5.一種實現(xiàn)權(quán)利要求4所述燃料的制備方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1)將催化助燃劑的原材料混合均勻后分散于分散質(zhì)中，并研磨到120目以下； 2)將步驟I中制備的分散質(zhì)加入到配煤中攪拌均勻后直接作為燃料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述燃料的制備方法，其特征在于:所述步驟I中催化助燃劑的原材料為腐植酸鈉、尿素、硝酸鉀、碳酸錳、檸酸酸、乙酸、乙酸鈉以及十二烷基苯磺酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述燃料的制備方法，其特征在于:所述助燃劑的重量百分比為:腐植酸鈉0.2-2% ;硝酸鉀0.2-1.5% ;檸酸酸0.5-2% ;乙酸鈉0.2-1.5% ;十二烷基苯磺酸鈉0.2-1.5% ;余量為分散質(zhì)；所述分散質(zhì)為烘干破碎的煤泥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述燃料的制備方法，其特征在于:所述分散質(zhì)的加入量為整個配煤的 15-20% ο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述燃料的制備方法，其特征在于:所述助燃劑的加入量為整個配煤的 1.6% -5%。
10.一種實現(xiàn)權(quán)利要求3所述燃料的用途，其特征在于:所述燃料用于循環(huán)流化床鍋爐的燃料。
全文摘要
本發(fā)明提供的助燃劑和用助燃劑制成的燃料及燃料的生產(chǎn)方法和用途，催化助燃劑以腐植酸鈉、硝酸鉀、檸酸、乙酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等為原料，將硝酸鉀等催化劑的原料分散于分散質(zhì)中，研磨到120目以下，然后再將這些分散質(zhì)加入到配煤中攪拌均勻后，再加入到配煤當(dāng)中，分散質(zhì)的比例為配煤比例的5-10％。本發(fā)明解決了現(xiàn)有催化助燃劑成本高，對設(shè)備腐蝕較為嚴重，以及在高溫燃燒過程中，可能生成有毒的有機物而影響環(huán)境的技術(shù)問題；本發(fā)明中的助燃劑是一種無氯的有機與無機復(fù)合的催化助燃劑，成本較低，無二次污染，對燃燒設(shè)備無損害。
文檔編號F23K1/00GK103173260SQ20111043644
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者許德平, 王東飛, 王永剛, 趙兵, 楊雅, 高雪明, 張書, 袁振, 陳思, 陳宇飛, 劉宸 申請人:山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司, 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)