專利名稱：用于節(jié)能燃煤的添加劑制造及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于節(jié)能燃煤添的加劑制造及其使用方法，屬于節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
世界上除了為數(shù)不多的國家以外，大多對含碳固體燃料的開發(fā)、利用都表現(xiàn)出越來越高的興趣。天然的有木材、泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤、油頁巖等。經(jīng)過加工而成的有木炭、焦炭、煤磚、煤球等。此外，還有一些特殊品種，如固體酒精、固體火箭燃料。與液體燃料或氣體燃料相比，一般固體燃料燃燒較難控制，效率較低，灰分較多?？芍苯佑米魅剂?，也可用作制造液體燃料和氣體燃料的原料或化工產(chǎn)品的原料。固體燃料是一種新型燃料，它用一根火柴便可點(diǎn)燃，能加熱食品，引燃蜂窩煤，攜帶方便，很受人們歡迎。隨著旅游業(yè)的日益發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，固體燃料無疑會有很大的市場。在煤炭開發(fā)、利用中，首先要解決改進(jìn)燃燒(包括提高實(shí)際發(fā)熱量及降低排放污染)問題，其次是采、選煤作業(yè)中廢棄物的有效利用問題。在至今所見的所有專利和非專利資料中，基本上是對于第一個問題的解決方案。如日本專利特公昭62-2139就公布了一種既含低溫(指低于SO(TC)脫硫成分，又含有高溫固硫劑的添加劑組合物。據(jù)稱可在寬廣的溫度范圍內(nèi)起到良好的脫硫效果:日本專利特公昭6 2-21400則推薦以制造高錳酸鉀的副產(chǎn)品錳礦渣來降低燃煤煙氣中CO含量的技術(shù)方案。如此等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā) 明的目的是既要妥善解決促進(jìn)燃料的問題，同時又較好地解決采煤、選煤中廢棄物的有效利用問題。由于發(fā)明入在將固定碳含量達(dá)15%以上的工業(yè)爐煤渣中加入添加劑方面進(jìn)行了成功的嘗試，所以這樣做是有一定根據(jù)的。本發(fā)明涉及到一種由固硫成分、氧化型催化成分和填料組成的用于節(jié)能燃煤的添加劑，所述的固硫成分是含有氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鋁的礦物渣。所述的氧化型催化成分是含有氧化鐵、二氧化錳、氧化鋅的礦物渣。所述的填料是含有二氧化硅、三氧化二鋁的礦物渣。這些礦物渣在組合成本發(fā)明之燃煤添加劑時具有如下特點(diǎn):所有金屬氧化物的含量之和應(yīng)占添加劑總重的70%以上:其中所含二氧化硅的量是氧化鈣量的兩至三倍，也是三氧化二鋁量的兩倍:氧化鎂、氧化鐵、二氧化錳含量之和與氧化鈣含量之比為0.7 1.0 ;二氧化錳含量至少是氧化鐵量的兩倍，且氧化鐵含量與氧化鎂含量相近。具體來說，推薦的配比如下:
氧化1丐15 20 (重量百分比,下同)
氧化鎂2 4
三氧化二鋁16 19
氧化鐵3 5
二氧化錳6 10
二氧化硅32 39高錳酸鉀4 9
硅酸鉀鈉8 15
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，推薦以鍋爐煤渣或煤石或選煤的廢棄物或富含AL203.Si02的其它材料作為填料組分:推薦以白云石、石灰石、大理石、白堊、菱鎂礦、菱苦土、滑石、鈣鎂橄欖石等作為固硫成分；而推薦的氧化型催化成分可包括:煉錳鐵高爐的爐渣、方鐵錳礦、石榴石、鐵橄欖石、鐵白云石、菱鐵礦等。其中較佳的組合有:鍋爐煤渣或煤石加白云石加鐵紅加富錳渣或錳礦渣:鍋爐煤渣或煤石加鍛燒黃鐵礦加菱鎂礦加膨潤土加含鈣礦物渣。對于那些揮發(fā)分偏低的煤種，所用的含二氧化錳成分最好是高錳酸鉀，有時甚至要添加占添加劑總量I 2.0 %的氯酸鹽或硝酸鹽，最好是添加硅酸鉀鈉。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，不僅要掌握本發(fā)明添加劑的配方，而且應(yīng)掌握使用該添加劑的方法。該方法的重點(diǎn)是:本添加劑摻入原煤中所得混合物中之灰分含量不應(yīng)高于40%。凡是揮發(fā)分含量正常的煤種，其發(fā)熱量在5000大卡/ kg以上者，混入添加劑后的灰分含量，均可大膽取用40%這一上限值。這一”灰分總量原則”使用起來極為方便，如設(shè)燃煤灰分含量為XI，用量Y1，添加劑灰分含量X2，用量為Y2 (均為重量百分比)，因?yàn)閅l+Y2=l.故混合物灰分總量可用下式表示:
Χ1Υ1+Χ2Υ2=Χ1 (1-Υ2) +Χ2Υ2=0.4由此式可算出添加劑用量Υ2:
Υ2= (0.4-Χ1) + (Χ2-Χ1)
其中Π己知:Χ2對于給定原料的添加劑說來，也可方便地測算出來。知Χ1、Χ2就可迅速求出Υ2。如果原煤 的灰分含量已接近于40%，則上述原則已不能使用，此時的變通方法是添加劑中僅留固硫成分和氧化催化成分，用量占原煤的10%即可。取含固定炭20%的鍋爐爐渣5分，錳礦渣2分(成分:氧化鈣34.8%，氧化鎂6.34%，三氧化二鐵5.78%，二氧化錳24.3%，二氧化硅28%，800°C下灼燒I 5分鐘失重8.98%)白云石0.88分和鐵紅0.12分經(jīng)破碎、混合后，制成燃煤添加劑產(chǎn)品，實(shí)測其組分如下:
二氧化硅34.5 (重量百分比，下同)
三氧化二鋁19
氧化韓2.95
二氧化錳7.2
三氧化二鐵2.9
碳11.5
高錳酸鉀4
硅酸鉀鈉3.9
顯然，該添加劑所有金屬氧化物含量之和78.76%即是其灰分含量，取灰分25%的煙煤與之混合，接本發(fā)明的灰分總量原則，可確定添加劑與煙煤應(yīng)按劑0.27分、煤0.73分的比例混合，制取混合燃料3噸，在某化工廠4噸快裝鍋爐上連續(xù)試燒8小時，混合燃料消耗量2.827噸，產(chǎn)汽11.20噸，即生產(chǎn)I噸蒸汽消耗混合燃料252.4kg;在同樣條件下燃用發(fā)熱量5050大卡/ kg的煙煤，連續(xù)8小時耗煤3.11 7噸，產(chǎn)汽I 0.22噸，即生產(chǎn)I噸蒸汽消耗煤305kg。兩相比較，使用本發(fā)明的燃煤添加劑，單是噸蒸汽節(jié)煤量一項(xiàng)，就可高達(dá)(305—205X73%) kg,即120.75kg。從這里至少可以得出兩條結(jié)論:一是本發(fā)明的燃煤添加劑在實(shí)際應(yīng)用時可以起到顯著改善燃燒狀況的突出效果，排煙黑度降低明顯，排渣的含碳量減少一半以上:二是當(dāng)正確使用本發(fā)明添加劑時，58.05kg的添加劑可相當(dāng)于110.65kg的煙煤(發(fā)熱量5050大卡/ kg)，而本發(fā)明添加劑的生產(chǎn)成本又明顯低于煤炭的生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式以內(nèi)蒙古某地的選煤廢渣、富錳渣、橄欖石及石灰為原料，各料配比為選煤廢渣80分、錳渣I O分、橄欖石7.7分、石灰2.3分制得的粉狀添加劑經(jīng)測試具有如下成分:
二氧化硅30.00 (重量百分比，下同)
三氧化二鋁 16.00 氧化鈣14.07
氧化鎂3.01
氧化鐵2.83
二氧化錳4.92
高錳酸鉀3.0
硅酸鉀鈉3.9
待摻入該添加劑的當(dāng)?shù)卦夯曳趾考s25%，揮發(fā)分含量大約為20%,發(fā)熱量5527大卡/ kg，根據(jù)本發(fā)明的灰分總量原則，可知應(yīng)按劑:煤=1:2 (即添加劑占33.3%，原煤占66.7%)的規(guī)定配制混合燃料。將該混合燃料在當(dāng)?shù)卦旒垙S的6噸臥式快裝鍋爐中試燒與燒用原煤的情況作了對比(操作時間均為連續(xù)I 5小時)，結(jié)果如下:
燃用混合燃料燃用原煤
消耗燃料 16300kg17336kg
拆合原煤 12000kg17536kg
產(chǎn)汽量 10L0T100.45T
煤汽比 120kg/T 汽169.31kg /T 汽
節(jié)煤率40%。
權(quán)利要求
1.用于節(jié)能燃煤的添加劑制造及其使用方法由固硫成分、氧化型催化成分和填料組成的燃煤添加劑，所述固硫成分是含氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鋁的礦物渣，所述氧化型催化成分是合氧化鐵、二氧化錳、氧化鋅的礦物渣，所述填料是含二氧化硅、三氧化二鋁的礦物渣，其特征在于: a、所述添加劑中氧化鈣、高錳酸鉀、氧化鎂、氧化鐵、三氧化二鋁、二 氧化錳和二氧化硅的含量之和應(yīng)占添加劑總量的70%以上， b、添加劑中所含二氧化硅的量是氧化鈣量的兩至三倍，也是三氧化二鋁量的兩至三倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于節(jié)能燃煤的添加劑制造及其使用方法，其特征在 于:各氧化物成分具有如下配比: 氧化韓15 20 , 氧化鎂2 4, 三氧化二鋁16 19， 氧化鐵3 5 , 二氧化錳6 10， 二氧化硅32 39， 高錳酸鉀4 9， 硅酸鉀鈉8 15。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于節(jié)能燃煤添的加劑制造及其使用方法，屬于節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是既要妥善解決促進(jìn)燃料的問題，同時又較好地解決采煤、選煤中廢棄物的有效利用問題。由于發(fā)明入在將固定碳含量達(dá)15%以上的工業(yè)爐煤渣中加入添加劑方面進(jìn)行了成功的嘗試，所以這樣做是有一定根據(jù)的。
文檔編號C10L9/10GK103103005SQ20111035642
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者王宇菲, 陳洋 申請人:沈陽創(chuàng)達(dá)技術(shù)交易市場有限公司