本技術(shù)涉及燃料添加劑，尤其是涉及一種用于熱電廠摻氨燃料燃燒中脫硫脫硝脫氨的燃料添加劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在熱電廠的燃料燃燒過(guò)程中，煙氣中的二氧化硫（so2）和氮氧化物（nox）是主要的大氣污染物，氨燃料不完全燃燒殘留一定量的氨氣等會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。為了減少這些污染物的排放，燃料添加劑作為一種有效的脫硫脫硝脫氨手段，在熱電廠中得到了廣泛應(yīng)用。

2、然而，目前市場(chǎng)上的燃料添加劑在脫硫脫硝脫氨效果上仍存在諸多不足。一方面，許多添加劑的脫硫效率不高，無(wú)法有效降低煙氣中的so2濃度。這可能是由于添加劑的活性成分不夠穩(wěn)定，或者在燃燒過(guò)程中未能充分與煙氣中的so2接觸反應(yīng)。另一方面，對(duì)于nox、nh3的去除，傳統(tǒng)的添加劑往往依賴于其與煙氣中的還原劑（如殘余氨氣）發(fā)生反應(yīng)，但這一過(guò)程的反應(yīng)速率較慢，且易受溫度、壓力等條件的影響，導(dǎo)致脫硝效果不佳。

3、因此，迫切需要開(kāi)發(fā)一種新型的燃料添加劑，以提高熱電廠摻氨燃料燃燒中的脫硫脫硝脫氨效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了改善目前的電廠摻氨燃料添加劑脫硫脫硝脫氨效率不高、脫硫脫硝脫氨效果不佳的問(wèn)題，本技術(shù)提供一種用于熱電廠摻氨燃料燃燒中脫硫脫硝脫氨的燃料添加劑及其應(yīng)用。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種用于熱電廠摻氨燃料燃燒中脫硫脫硝脫氨的燃料添加劑，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種用于熱電廠摻氨燃料燃燒中脫硫脫硝脫氨的燃料添加劑，包括按質(zhì)量比2：1：1-2構(gòu)成的溶劑a、溶劑b和溶質(zhì)c，所述溶劑a包括甲酸、水楊酸和水，

4、所述溶劑b包括甲酸甲酯和水楊酸甲酯，

5、所述溶質(zhì)c包括有機(jī)金屬鹽、無(wú)機(jī)金屬鹽，所述有機(jī)金屬鹽包括苯甲酸稀土鹽。

6、本發(fā)明的燃料添加劑由溶劑a、溶劑b和特定的溶質(zhì)c構(gòu)成，其中溶劑a具有促進(jìn)燃燒和溶解金屬鹽的作用，避免金屬鹽在溶解、儲(chǔ)存、使用過(guò)程中產(chǎn)生沉淀，其中的水可以在高溫下與煤炭產(chǎn)生水煤氣，并溶解固體酸，溶劑b作為有機(jī)溶劑，用于溶解金屬鹽，還可以加速有機(jī)金屬鹽在燃料的燃燒裂解產(chǎn)物中擴(kuò)散，并加速溶于煤炭燃燒裂解的產(chǎn)物中，溶質(zhì)c作為活性成分，有機(jī)金屬鹽與無(wú)機(jī)金屬鹽可以互相彌補(bǔ)在不同物質(zhì)間的不同溶解性，在燃燒過(guò)程中與硫、氮、氧、氫元素發(fā)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了在熱電廠摻氨燃料燃燒過(guò)程中的高效脫硫脫硝脫氨，因而能夠顯著提高脫硫脫硝效率，降低排放濃度，同時(shí)減少能源消耗和生產(chǎn)成本。

7、此外，有機(jī)溶劑與水溶液形成乳狀液，這樣形成的溶液既可以適應(yīng)于有機(jī)燃燒物，也可以適用滲透于有機(jī)燃燒物中的無(wú)機(jī)物，通過(guò)極性和非極性溶液的互補(bǔ)，滿足燃料燃燒、裂解中的各種組分的性能。

8、本技術(shù)所提供的燃料添加劑能有效促進(jìn)燃料的燃燒過(guò)程，提高燃燒效率，減少燃燒產(chǎn)生的污染物如硫氧化物、氮氧化物和顆粒物，加速氨的裂解斷鍵及氧化還原反應(yīng)，同時(shí)可能改善燃料的燃燒穩(wěn)定性。

9、可選地，所述溶劑a、所述溶劑b和所述溶質(zhì)c的質(zhì)量比為4:2:3。

10、本技術(shù)通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化溶劑a、溶劑b和溶質(zhì)c的質(zhì)量比，可以確保添加劑中各組分的最佳配比，既保證了添加劑的溶解性和穩(wěn)定性，又充分發(fā)揮了各組分的催化效能，實(shí)現(xiàn)高效燃燒。

11、可選地，所述苯甲酸稀土鹽中的稀土金屬離子包括dy3+、tb3+、ho3+、er3+和yb3+。

12、本技術(shù)通過(guò)選擇dy3+、tb3+、ho3+、er3+和yb3+這五種稀土金屬離子，這些稀土金屬離子具有獨(dú)特的電子排布和催化性能，能夠在燃燒過(guò)程中與硫、氮元素發(fā)生有效的氧化還原反應(yīng)，進(jìn)一步提高了脫硫脫硝脫氨效率，使得排放的污染物濃度更低，達(dá)到了更高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，這些稀土金屬離子還具有良好的穩(wěn)定性和再生性，能夠長(zhǎng)期保持高效的脫硫脫硝脫氨性能。

13、可選地，所述苯甲酸稀土鹽包括等摩爾量的yb（c6h5coo）3、tb（c6h5coo）3、ho（c6h5coo）3、dy（c6h5coo）3、er（c6h5coo）3。

14、可選地，所述有機(jī)金屬鹽還包括甲酸銅、甲酸錳、對(duì)甲苯磺酸鐵、二烷基二硫代氨基甲酸鉬、丙烯酸鐵、丙烯酸鎳和二茂鎳。

15、本技術(shù)通過(guò)利用以上有機(jī)金屬鹽，在燃燒過(guò)程中能夠釋放出活性金屬離子，這些金屬離子能夠與燃料中的硫、氮元素發(fā)生反應(yīng)，生成無(wú)害的化合物（如硫酸鹽、硝酸鹽等）。因此，通過(guò)對(duì)有機(jī)金屬鹽的進(jìn)一步限定，可顯著提高脫硫脫硝脫氨效率，減少金屬離子的浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，這些有機(jī)金屬鹽還具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠在高溫下保持活性，持續(xù)發(fā)揮脫硫脫硝脫氨作用。

16、可選地，所述無(wú)機(jī)金屬鹽包括焦磷酸鐵和鉬酸鎳。

17、本技術(shù)通過(guò)利用以上無(wú)機(jī)金屬鹽，在燃燒過(guò)程中能夠形成活性氧化鉬物種，這些物種能夠與燃料中的硫、氮元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而降低排放物中的硫氧化物和氮氧化物、氨氣濃度。因此，通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)金屬鹽的進(jìn)一步限定，可進(jìn)一步增強(qiáng)脫硫脫硝脫氨能力，使得排放的污染物濃度更低。同時(shí)，這些無(wú)機(jī)金屬鹽還具有良好的催化性能和再生性，能夠長(zhǎng)期保持高效的脫硫脫硝脫氨性能。

18、此外，本技術(shù)通過(guò)有機(jī)金屬鹽與無(wú)機(jī)金屬鹽相互配合，不僅能提供多種催化活性位點(diǎn)，加速nh3的斷裂，將水、o2形成o-、oh-等活性基團(tuán)，加速各種大分子有機(jī)物的斷鏈，還能通過(guò)有機(jī)和無(wú)機(jī)組分的協(xié)同作用，增強(qiáng)添加劑對(duì)燃料表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的滲透能力，提高催化效率，針對(duì)燃料中的不同成分提供更全面的催化作用，有助于提升燃燒效率和減少污染物排放。

19、可選地，所述溶劑a中還包括甲醇，且所述溶劑a中甲酸、水楊酸、甲醇和水的質(zhì)量比為5:1:2:10。

20、本技術(shù)通過(guò)在溶劑a中加入甲醇，可進(jìn)一步改善溶劑a的揮發(fā)性和溶解性，使一些溶于醇類、溶于水的有機(jī)金屬鹽快速滲透到一些醇溶性有機(jī)物中。同時(shí)，甲醇還能夠促進(jìn)燃燒過(guò)程中的氧化還原反應(yīng)，進(jìn)一步提高脫硫脫硝脫氨效率。

21、可選地，所述溶質(zhì)c還包括絡(luò)合劑，所述絡(luò)合劑包括酒石酸和磺酸銨。

22、本技術(shù)通過(guò)在溶質(zhì)c中增加絡(luò)合劑，可利用絡(luò)合劑與金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止其發(fā)生團(tuán)聚或沉淀。同時(shí)，絡(luò)合劑還能夠提高添加劑的溶解度和分散性，使得其能夠更均勻地分布在燃料中。此外，絡(luò)合劑還能夠促進(jìn)燃燒過(guò)程中的氧化還原反應(yīng)，進(jìn)一步提高脫硫脫硝脫氨效率。

23、可選地，所述絡(luò)合劑的摩爾量與所述有機(jī)金屬鹽、所述無(wú)機(jī)金屬鹽的摩爾量之和相等。

24、通過(guò)進(jìn)一步限定絡(luò)合劑的摩爾量，可確保金屬離子與絡(luò)合劑之間充分反應(yīng)與結(jié)合，進(jìn)而使得絡(luò)合劑能夠完全包裹住金屬離子，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止其在燃燒過(guò)程中發(fā)生團(tuán)聚或沉淀。因此通過(guò)絡(luò)合劑可使得金屬離子在燃燒過(guò)程中能夠更均勻地分布在燃料中，從而進(jìn)一步提高脫硫脫硝脫氨效率。

25、第二方面，本技術(shù)提供一種用于熱電廠摻氨燃料燃燒中脫硫脫硝脫氨的燃料添加劑的應(yīng)用，采用如下的技術(shù)方案：

26、該應(yīng)用為所述燃料添加劑應(yīng)用到水煤漿燃燒中，具體是將所述燃料添加劑添加到水煤漿中，并連同水煤漿、氨氣或液氨一同噴入水煤漿鍋爐中。

27、將添加劑添加到水煤漿中，可以顯著提高水煤漿的燃燒性能，降低點(diǎn)火難度，提高燃燒效率，減少污染物排放，對(duì)于提升水煤漿鍋爐的運(yùn)行效率和環(huán)保性能具有重要意義。

28、第三方面，本技術(shù)提供另一種用于熱電廠摻氨燃料燃燒中脫硫脫硝脫氨的燃料添加劑的應(yīng)用，采用如下的技術(shù)方案：

29、該應(yīng)用為將所述燃料添加劑應(yīng)用到煤粉燃燒或煤氣化燃燒中，具體是將所述燃料添加劑配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%的添加劑水溶液，并以氣態(tài)噴霧的形式與煤、氨氣或液氨混合。

30、通過(guò)配制成一定濃度的添加劑水溶液，并以氣態(tài)噴霧的形式與氨氣、煤混合，可以實(shí)現(xiàn)添加劑在煤粉或煤氣化過(guò)程中的均勻分布和高效利用，顯著提升燃燒效率，降低污染物排放，同時(shí)可能改善煤粉的著火性能和燃燒穩(wěn)定性。

31、可選地，所述添加劑水溶液中還包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-2%的快速分散劑以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-2%的快速滲透劑。

32、在添加劑水溶液中加入快速分散劑和快速滲透劑，可以進(jìn)一步增強(qiáng)添加劑在煤粉或煤氣化過(guò)程中的分散性和滲透性，使得金屬鹽能夠在燃料中快速分散和滲透，發(fā)揮催化作用，從而提高燃燒效率和環(huán)保性能。

33、綜上所述，本技術(shù)包括以下有益效果：

34、1、本技術(shù)提供的燃料添加劑中，主要活性成分為有機(jī)金屬鹽和無(wú)機(jī)金屬鹽，其中，有機(jī)金屬鹽能夠與燃料燃燒、裂解產(chǎn)物（如雜環(huán)化合物、苯系物、各種烴類、焦油等）通過(guò)相似相溶原理形成配合物，這種配合作用能夠加速煤炭的裂解反應(yīng)，提高燃燒效率；無(wú)機(jī)金屬鹽在燃燒過(guò)程中可以釋放出活性氧物種（如o2-、o-等），這些活性氧物種具有強(qiáng)氧化性，能夠高效地與燃料中的硫、氮元素反應(yīng)，生成硫酸鹽、硝酸鹽等無(wú)害化合物，同時(shí)，無(wú)機(jī)金屬鹽還可以作為催化劑，降低氧化還原反應(yīng)的活化能，加速反應(yīng)進(jìn)程；

35、2、無(wú)機(jī)金屬鹽還可以加速燃燒后的煙氣中的?nh3與?nox反應(yīng)產(chǎn)生n2，而且，無(wú)機(jī)金屬鹽的穩(wěn)定性和高活性使得它能夠在高溫燃燒環(huán)境中保持活性，與有機(jī)金屬鹽共同作用，進(jìn)一步降低煙氣中的so2、nox等污染物濃度；

36、3、有機(jī)金屬鹽與燃料中的硫反應(yīng)產(chǎn)生的金屬硫化物仍然可以起到催化作用，同時(shí)也可以起到煙氣脫硫作用。