專利名稱：煤用助燃劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤用助燃劑。更明確地說是用于鍋爐用煤的助燃的氯化鈉基煤用助燃劑。
眾所周知，原煤層狀燃燒是分解燃燒。當(dāng)原煤投入鍋爐爐膛后被迅速加熱。經(jīng)過干燥階段水分蒸發(fā)，爐膛達(dá)300～400℃時，煤中即分解出一些揮發(fā)性的可燃物，如碳?xì)浠衔?、氫氣等。這些揮發(fā)性可燃物與火焰接觸便著火，隨后為燃燒及燃盡階段。當(dāng)鍋爐的空氣量供應(yīng)不足，或鍋爐爐膛溫度過低時，煤中的揮發(fā)物不會完全燃燒，被熱分解生成游離的碳黑等產(chǎn)物，于是形成黑煙及SO2、NO等排出，污染大氣。同時因煤的熱值未能充分發(fā)揮，燃燒效率降低。在煤的燃燒階段中，如爐膛溫度低、通風(fēng)強度小，助燃空氣中的氧擴(kuò)散到煤粒燃燒表面的速度慢，導(dǎo)致燃燒慢、煤渣中的殘?zhí)剂吭黾樱斐赡茉蠢速M、燃燒強度和燃燒效率降低。當(dāng)然，要提高鍋爐熱效率，應(yīng)改善鍋爐運行指標(biāo)、改進(jìn)鍋爐及其輔機的結(jié)構(gòu)。但是，在目前能源供應(yīng)不足煤碳供應(yīng)難以保證鍋爐所需要的煤質(zhì)情況下，大多數(shù)鍋爐用煤的煤種經(jīng)常變動。因此往往是進(jìn)什么煤就燒什么煤，再好的鍋爐也難以經(jīng)常調(diào)整燃燒技術(shù)，更難以保證鍋爐的經(jīng)濟(jì)運行。于是，使用煤用助燃劑強化燃燒作用，提高爐膛溫度、降低爐渣的含碳量、降低排煙黑度、減輕污染、提高鍋爐熱效率，就是十分必要的了。
本發(fā)明的目的，就在于克服上述缺點和不足，提供一種能強化燃燒作用，提高爐膛溫度，降低爐渣含碳量，降低排煙黑度，減少SO2NO的排放量及其濃度，提高鍋爐熱效率，而且可以燃用更廣泛的劣質(zhì)煤，達(dá)到優(yōu)煤省燒、劣煤優(yōu)燒效果的煤用助燃劑。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明煤用助燃劑由催化劑、氧化劑、固硫劑和翻松所構(gòu)成，是一種氯化鈉基煤用助燃劑。催化劑為硝酸鈉，其質(zhì)量比為30～38%。氧化劑為高錳酸鉀，其質(zhì)量比為0.3～1%，固硫劑為碳酸鈉，其質(zhì)量比為2～4%，其余為氯化鈉，氯化鈉是翻松劑。
本發(fā)明的主要成分氯化鈉是一種翻松劑。它可促使煤在高溫下的爆裂和煤層膨松，進(jìn)一步提高了燃燒強度，并有利于助燃劑的貯存、運輸，保證使用上的安全。氯化鈉的熔點較高，在爐膛高溫下，其晶體會在煤層中爆裂，攪動了煤層和煤層中的氣體，使焦粒表面燃燒產(chǎn)物較快脫離，促使助燃空氣迅速接觸灼熱的焦粒表面，有利于煤碳的完全燃燒和燃盡。由于松動了煤層，也有利于助燃空氣在煤層中流通。氯化鈉含量過高時，多余部分作用不大被排出。含量過低時，煤層爆裂不充分，燃燒不均勻。
高錳酸鉀是一種氧化劑。原煤在爐膛中蒸發(fā)出水分后，溫度上升到開始析出部分揮發(fā)可燃物時，就有一部分高錳酸鉀的成分分解析出氧氣，而原煤中揮發(fā)可燃物的析出溫度范圍約從300℃至600℃以上。氧化劑的分解溫度不同，能在煤中逐步分解析出氧氣，這對燃盡煙氣中的可燃?xì)怏w和懸浮的碳粒起到很大的作用，從而降低了煤的消耗和煙氣的黑度。高錳酸鉀在較低溫度下分解后生成高價氧化物。此種高價氧化物在高溫下仍能逐步生成低價氧化物并析出氧氣，加速已形成半焦?fàn)罨蚪範(fàn)钐嫉拿簩尤紵纬蔁o焰燃燒，提高了爐膛的輻射熱強度。高錳酸鉀質(zhì)量比為0.3～1%時效果最好。含量過低時，氧氣不足，燃燒不充分。含量高時，成本提高，效益降低。
硝酸鈉是一種催化劑。它可促使煤層在爐膛內(nèi)分層次燃燒。隨煤層的溫度逐步升高，原煤逐步析出揮發(fā)可燃物。催化劑基本上能與之同步析出，以彌補煤中空氣量不足，促進(jìn)此階段的火焰旺、燃燒完全，從而大幅度地降低此階段的煙氣黑度。助燃劑是在煤層內(nèi)析出氧氣，易與可燃?xì)怏w混勻，使可燃?xì)怏w著火溫度范圍大，使其中懸浮碳粒燃燒得更徹底。催化劑的加入，促使?fàn)t膛中的可燃?xì)怏w、懸浮碳粒和煤層中的半焦、焦碳燃燒完全，使?fàn)t膛溫度提高，從而提高鍋爐的運行效率。硝酸鈉的質(zhì)量比為30～38%時效果最好，催化均勻、完全。含量過低時，催化不徹底。含量過高時，氯化鈉含量降低，煤層爆裂不均勻、空氣流通不足，燃燒不完全。
碳酸鈉是一種固硫劑，具有固硫、除臭、清除鍋爐表面煙灰垢的功能。它能夠使結(jié)渣物多孔而酥松，削弱焦與接觸面的結(jié)合力，使焦渣易于粉化清除。同時，它將SO2、NO等有害氣體固結(jié)，使之隨爐渣排出，從而大大降低了SO2、NO的排放量及其濃度。固硫劑質(zhì)量比為2～4%時效果最好，SO2、NO的排放量及其濃度下降效果十分明顯，煙灰垢清除效果十分明顯。碳酸鈉過少時，硫化物、氮化物排放多而濃，污染大氣。過多時，多余部分不發(fā)生作用被排出，造成浪費，成本也增高。本助燃劑不含硫，也無腐蝕作用。
助燃劑的加入，促使?fàn)t膛中的可燃?xì)怏w懸浮碳粒和煤層中的半焦、焦碳燃燒完全，自然地促使?fàn)t膛溫度升高。由于爐膛溫度的提高，又反過來促使?fàn)t內(nèi)燃燒充分迅速，使燃燒形成良好的機制，大大提高了鍋爐熱效率。
本發(fā)明用助燃劑為水溶性，可以水溶后噴灑在煤中使用，也可以將固體粉末撒于煤中拌合后使用。
本發(fā)明煤用助燃劑能促進(jìn)原煤的完全燃燒，顯著提高鍋爐運行熱效率和蒸氣產(chǎn)量。對燃用煤炭熱值在4500～5500大卡/公斤，和低于4500大卡/公斤的運行鍋爐，其出力已達(dá)到國家對工礦企業(yè)鍋爐規(guī)定負(fù)荷率要求的，其運行熱效率可提高10%左右，節(jié)煤率可達(dá)15～25%。對燃燒良好和燃燒優(yōu)質(zhì)煤的新型鍋爐，上述數(shù)據(jù)略小。對燃燒不良和燃用劣質(zhì)煤的鍋爐，上述數(shù)據(jù)略大?？傊瑩饺氡局紕?.5～5‰時，爐膛溫度可提高100～200℃左右。SO2排放量降低70～80%，NO排放量降低40～50%，排放的SO2濃度降低了50～55%，保護(hù)了環(huán)境，效果十分明顯。節(jié)煤率達(dá)10～25%。使用本發(fā)明對于手燒鍋爐可降低煙氣林格曼黑度2級左右，對于鏈條爐和往復(fù)爐排爐可降低林格曼黑度0.6～3級。同時，本發(fā)明還降低了排煙溫度，提高了燃燒強度。本發(fā)明無毒無害，無腐蝕性，無環(huán)境污染，使用安全，可以廣泛應(yīng)用于鍋爐用煤的助燃中。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明煤用助燃劑作更進(jìn)一步的說明。
實施例1一種煤用助燃劑，它的成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉30%、高錳酸鉀0.4%、碳酸鈉3%，余為氯化鈉。它們混配成固體粉末狀。摻入原煤3‰使用后，爐膛溫度提高100℃，煙氣黑度降低林格曼0.6級，節(jié)煤率達(dá)15%，SO2排放量降低70%，NO排放量降低45%。
實施例2一種煤用助燃劑，其成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉38%、高錳酸鉀0.3%，碳酸鈉4%，余為氯化鈉。混配成可溶性固體粉末。摻入原煤中1.5‰使用，爐膛溫度提高110℃，煙氣黑度降低林格曼1.5級，節(jié)煤率為16%，SO2排放量降低80%，NO排放量降低50%。
實施例3一種煤用助燃劑，其成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉36%、高錳酸鉀1%、碳酸鈉2%，余為氯化鈉。摻入原煤中5‰使用，爐膛溫度提高200℃，煙氣黑度降低林格曼2級，節(jié)煤率達(dá)10%，SO2排放量降低75%，NO排放量降低40%，SO2濃度降低55%。
實施例4一種煤用助燃劑，其成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉32%、高錳酸鉀0.3%、碳酸鈉2.5%，余為氯化鈉?；炫涑煽扇苄怨腆w粉末。摻入原煤中4‰使用，爐膛溫度提高200℃，節(jié)煤率達(dá)25%煙氣黑度降低林格曼3級，SO2濃度降低54%，SO2排放量降低76%。
實施例5一種煤用助燃劑，其成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉34.8%、高錳酸鉀0.35%、碳酸鈉3.2%，余為氯化鈉?；炫涑煽扇苄怨腆w粉末。摻入原煤中3‰使用，爐膛溫度提高140℃，節(jié)煤率達(dá)19%，煙氣黑度降低林格曼1.5級。SO2濃度降低50%，SO2排放量降低77%。
上述實施例既可溶于水中后灑在煤中使用，也可將固體粉末撒在煤中使用。無腐蝕，無污染，安全，無毒無害，可以廣泛應(yīng)用于鍋爐用煤的助燃中。
權(quán)利要求
1.一種由催化劑、氧化劑、固硫劑和翻松劑所構(gòu)成的氯化鈉基煤用助燃劑，其特征在于所說的催化劑為硝酸鈉，其質(zhì)量比為30～38%，氧化劑為高錳酸鉀，其質(zhì)量比為0.3～1%，固硫劑為碳酸鈉，其質(zhì)量比為2～4%，其余為翻松劑氯化鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤用助燃劑。它是一種氯化鈉基混合物。其成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉30～38％、高錳酸鉀0.3～1％、碳酸鈉2～4％，其余為氯化鈉。上述成分的作用依次為催化、氧化、固硫、翻松。本發(fā)明可節(jié)煤10～25％，提高爐膛溫度100～200℃，降低排煙黑度0.6～3級，SO
文檔編號C10L9/10GK1075745SQ9210642
公開日1993年9月1日 申請日期1992年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月28日
發(fā)明者焦學(xué)竹 申請人:青島勝利鍋爐廠