一種鏈條爐燃煤催化劑循環(huán)利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃煤催化燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鏈條爐燃煤催化劑循環(huán)利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈條爐是一種層燃爐，爐內(nèi)煤的燃燒是在移動中完成的，但是鏈條爐層燃過程實際屬于固定床燃燒，由于鏈條爐燃燒工況穩(wěn)定、熱效率較高、運行操作方便、勞動強度低、煙塵排放濃度較低，因此鏈條爐在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，目前我國有近50萬臺鏈條爐，而且其數(shù)量以每年7 %?8 %的速度遞增。
[0003]由于鏈條爐所用煤料粒度在8cm?12cm的塊料，煤層厚度在5cm?8cm，燃燒過程所用的空氣只從爐排底部吹入，因此會導(dǎo)致鏈條爐燃燒溫度較低，一般在850°C?950°C，煤料燃燒效率一般為75%?85%，鏈條爐的空氣過剩系數(shù)小、溫度低，導(dǎo)致燃燒不充分、煤灰含碳量較高、尾氣中CO含量較多。
[0004]目前，人們采用煤催化燃燒技術(shù)，以提高鏈條爐中煤料的燃燒速率和燃燒效率，煤催化燃燒技術(shù)能夠降低燃點、提高燃煤速率，即使在低氧濃度的條件下，煤料也能保持良好的燃燒效率。
[0005]在工程應(yīng)用上，催化燃燒效果取決于催化劑與煤顆粒的接觸效果及是否能夠高效回收，因此不同的負載方式，會直接影響負載均勻性和緊密度，進而導(dǎo)致燃燒速率和燃燒效率；另外，催化燃燒過程催化劑能否回收，能否提高回收效率，也取決于催化燃燒過程的控制，及輔助催化劑種類與添加方式，對于貴重金屬催化劑，由于催化劑價格昂貴，因此回收工藝很多，而對于燃煤催化劑由于需要量較大，且催化劑多為各種堿金屬化合物，其中鉀鹽就是典型的催化劑，然而鉀鹽價格較高，同時對各種爐膛具有腐蝕作用，因此鉀鹽的循環(huán)利用尤為重要，對催化劑進行回收，不僅降低煤催化燃燒成本，更能夠提高催化效果，降低催化劑對爐膛的腐蝕作用。
[0006]近年來也有一些對于煤催化燃燒技術(shù)的公開文獻，例如申請?zhí)枮?01410251387.8的發(fā)明專利，公開了一種催化劑回收及負載方法，所述的方法由于是流化床或氣流床氣化，因此需要催化劑與煤粉負載緊密，而且氣化煤粉顆粒較小，還需要進行一定溫度的預(yù)熱將催化劑與煤粉固定接觸；申請?zhí)枮?01210123360.1發(fā)明專利，公開了一種鏈條式燃煤鍋爐固體助燃劑，用于鏈條爐的燃燒過程，其負載方式是直接與燃煤混合，且催化劑無法回收；申請?zhí)枮?01410393340.5的發(fā)明專利，公開了一種利用鈣基冶金固廢降低鏈條爐燃燒二氧化硫排放的方法，其利用冶金固體廢棄物與燃煤催化劑的協(xié)同作用，實現(xiàn)了降低二氧化硫的排放量，但未涉及催化劑的循環(huán)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種鏈條爐燃煤催化劑循環(huán)利用方法。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種鏈條爐燃煤催化劑循環(huán)利用方法，其操作步驟如下:
[0010]a、溶液配制:將包覆劑與水混合，配制成質(zhì)量濃度為5%?50%的包覆劑溶液，將催化劑與水混合，配制成質(zhì)量濃度為0.01 %?I %的催化劑溶液，待用；
[0011]b、煤料包覆:將包覆劑溶液包覆于煤料的外表面，制得包覆煤料，其中所用包覆劑溶液的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為1%?15% ；
[0012]C、催化劑負載:將催化劑溶液霧化，然后與b步驟得到的包覆干煤料相接觸，得到催化劑負載煤料，其中霧化所加水的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為1%?20%，所用催化劑溶液的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為0.01%?3% ；
[0013]d、煤料燃燒:將c步驟得到的催化劑負載煤料，在800?1200°C下燃燒，得到煤灰；
[0014]e、洗滌回收:將d步驟得到的煤灰與水混合，當混合溶液中催化劑質(zhì)量濃度達到0.01%?1%后去除雜質(zhì)，即制得催化劑溶液，最后將催化劑溶液儲存，并繼續(xù)循環(huán)使用。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，其操作步驟如下:
[0016]a、溶液配制:將包覆劑與水混合，配制成質(zhì)量濃度為10%?30%的包覆劑溶液，將催化劑與水混合，配制成質(zhì)量濃度為0.05%?0.8%的催化劑溶液，待用；
[0017]b、煤料包覆:將包覆劑溶液通過噴灑或者浸漬的方式包覆于煤料的外表面，得到包覆煤料，其中所用包覆劑溶液的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為10%?15% ；
[0018]C、催化劑負載:將催化劑溶液霧化，然后與b步驟得到的包覆干煤料相接觸，得到催化劑負載煤料，其中霧化所加水的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為10%?15%，所用催化劑溶液的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為0.05%?1% ；
[0019]d、煤料燃燒:將c步驟得到的催化劑負載煤料，在800?1000°C下燃燒，得到煤灰；
[0020]e、洗滌回收:將d步驟得到的煤灰與水混合，當混合溶液中催化劑質(zhì)量濃度達到0.05%?0.8%后去除雜質(zhì)，即制得催化劑溶液，最后將催化劑溶液儲存，并繼續(xù)循環(huán)使用。
[0021]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的包覆劑為堿土金屬化合物。包括Ca(OH)2、CaO、CaCO3、Mg (OH) 2、MgO、MgCO3等。優(yōu)選為 Ca (OH) 2、CaO、CaCO3。
[0022]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的催化劑為堿金屬可溶堿或堿金屬可溶鹽。包括KOH、NaOH, K2C03、Na2CO3^ KMnO4, KN03、NaN03、K2FeO4、甲醇鈉、醋酸鈉、醋酸鉀等鉀鹽和鈉鹽，優(yōu)選 KOH、NaOH, K2CO3、Na2CO3。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的一種鏈條爐燃煤催化劑循環(huán)利用方法，利用包覆劑進行負載，使催化劑得到更好的回收，防止催化劑與煤中礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，再在將催化劑在煤料入爐過程進行霧化噴入，實現(xiàn)了催化劑的負載，當燃煤在固定床燃燒器進行燃燒時，由于燃燒溫度和空氣流速的控制，催化劑仍以游離態(tài)負載在煤灰中，然后將煤灰直接排入廢水池中，催化劑隨之溶于廢水中，當廢水池中催化劑濃度達到催化劑負載濃度時，經(jīng)過過濾后，再將液體催化劑霧化負載到入爐煤料上，實現(xiàn)催化劑的循環(huán)利用。本發(fā)明的最大特點是充分利用了液體催化劑，大幅度提高了固定床燃煤鍋爐催化燃燒效果，催化劑的回收和循環(huán)使用率也相應(yīng)地得到了提高，而且提高了燃煤鍋爐的效率、降低催化劑成本，同時大大降低燃燒過程的粉塵排放。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的工藝流程框圖。
[0026]圖中:1、煤斗；2、煤顆粒；3、液體霧化噴槍；4、鏈條爐爐排；5、催化劑回收池；6、泵體；7、過濾濃縮設(shè)備；8、催化劑溶液儲罐；9、煤粉管板輸送設(shè)備；10、補充催化劑溶液管路。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
[0028]本發(fā)明提供了一種鏈條爐燃煤催化劑循環(huán)利用方法，其操作步驟如下:
[0029]a、溶液配制:將Ca(OH)2與水混合，配制成質(zhì)量濃度為15%的Ca(OH) 2溶液即為包覆劑溶液，將KOH與水混合，配制成質(zhì)量濃度為0.05%的KOH溶液即為催化劑溶液，待用；
[0030]b、煤料包覆:將包覆劑溶液包覆于煤料的外表面，制得包覆煤料，其中所用包覆劑溶液的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為12% ;
[0031]C、催化劑負載:將催化劑溶液霧化，然后與b步驟得到的包覆干煤料相接觸，得到催化劑負載煤料，其中霧化所加水的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為14%，所用催化劑溶液的質(zhì)量與煤料的質(zhì)量百分比為0.1% ;
[0032]d、煤料燃燒:將c步驟得到的催化劑負載煤料，在800°C下燃燒，得到煤灰；
[0033]e、洗滌回收:將d步驟得到的煤灰與水混合，當混合溶液中催化劑質(zhì)量濃度達到0.05%后去除雜質(zhì)，即制