專利名稱：新型固體燃料鍋爐除渣劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固體燃料鍋爐用化學(xué)添加劑技術(shù)領(lǐng)域。
燃煤鍋爐高溫受熱面的結(jié)渣、積灰是危害鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要因素之一，輕則使鍋爐排煙溫度升高，熱效率下降，煙道阻力上升或過熱器超溫、爆管，重則限制鍋爐帶負(fù)荷能力，甚至造成停爐除渣事故。為了減緩或防止鍋爐除渣，除了在工程設(shè)計(jì)期間根據(jù)煤種的結(jié)渣燃燒特性合理地選擇爐型、設(shè)計(jì)參數(shù)和燃燒系統(tǒng)外，在運(yùn)行中加強(qiáng)燃燒調(diào)整及使用除渣劑是減緩鍋爐結(jié)渣的重要手段。
在本發(fā)明以前的現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)除渣劑的資料報(bào)導(dǎo)很多，國外已有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的除渣劑產(chǎn)品可分為銅基、鐵基、鋁基、鈣鎂基和鉀鈉基等幾類，國內(nèi)主要除渣劑產(chǎn)品為鉀鈉基，具體地講即遼寧化工研究院的LCE型、武昌節(jié)能化工廠的CH型、北京科達(dá)技術(shù)研究所的KD型、海軍艦船研究所的DH型、五機(jī)部五設(shè)計(jì)研究的YS型除渣劑。從燃煤鍋爐除渣劑現(xiàn)場(chǎng)使用調(diào)查的結(jié)果來看，上述五種國內(nèi)除渣劑產(chǎn)品，在中小鍋爐上應(yīng)用，一般有使灰渣變酥、易于除去的效果，但對(duì)于大容量機(jī)組鍋爐來說，除渣效果和運(yùn)行參數(shù)均無明顯改變。從評(píng)價(jià)除渣劑效果的試驗(yàn)方法及添加和不添加除渣劑的試驗(yàn)結(jié)果表明，國內(nèi)五種除渣劑沒有促進(jìn)灰熔體結(jié)晶的作用;在沒還原性氣氛時(shí)CH型和KD型除渣劑有降低熔點(diǎn)的作用，但LCZ型和YS型除渣劑對(duì)灰熔融性影響不明顯;在氧化性氣氛下添加除渣劑對(duì)灰熔融性無顯著影響;五種除渣劑均有使灰粘度下降、導(dǎo)電能力提高，燒結(jié)強(qiáng)度增大的情況，而這些均不利于鍋爐的除渣。此外，現(xiàn)有鉀鈉基的除渣劑對(duì)設(shè)備均有腐蝕性。從國外現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)產(chǎn)品來看，其存在的主要問題是除渣劑的針對(duì)性太強(qiáng)而通用性太差，每一種產(chǎn)品僅適用于某些煤種或某些爐型，因而很多除渣劑中的化合物不適于國內(nèi)煤種。
針對(duì)上述國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明的目的在于，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)于固態(tài)排渣爐來講，提供一類灰熔融點(diǎn)高，灰粘溫特性好，灰渣疏松度大、灰燒結(jié)強(qiáng)度低的新型除渣劑，對(duì)于液態(tài)排渣爐來講，則提供一類灰渣熔低，粘度低，使其排渣時(shí)呈液態(tài)的新型除渣劑。
現(xiàn)將本發(fā)明技術(shù)解決方案敘述如下根據(jù)國內(nèi)外的研究報(bào)告，評(píng)價(jià)除渣劑效果的方法一般進(jìn)行灰熔融性、粘溫特性、燒結(jié)特性，灰熔體礦物組成的測(cè)定。本發(fā)明在大量的國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)眾多的物質(zhì)進(jìn)行了上述試驗(yàn)測(cè)定，按照除渣劑除渣的基本原理進(jìn)行了配比和篩選。對(duì)于固態(tài)排渣爐來講，藥劑是由提高熔點(diǎn)類、結(jié)晶類，成孔類化合物組成，其特征在于(1)所述的提高熔點(diǎn)類化和物包括AL(OH)3、AL2O3、AL6Si2O13、CaO.ALO3、Mg.ALO3、MgCr2O4。其中至少一種在藥劑組成中含量不小于60%。
(2)所述的結(jié)晶類化合物包括鉻族、銅族、鋅族和MgAL2O4;其中任何一族中的一種化合物或MgAL2O4在藥劑組成中的含量，銅族不大于15%;鋅族不大于10%;或者至少任意兩族中的任意兩種化合物配伍，在藥劑組成含量中占20-25%。
(3)所述的結(jié)晶類中的鉻族化合物包括CrO3、Cr2O3、H2CrO4、Cr(SO4)3、Cr(NO3)3.9H2O、Cr2(OH)6.4H2O、CrCL3。
(4)所述的結(jié)晶類中的銅族化合物包括Cu2Cl2、CuCl2、CuCo3.Cu(OH)2、2CuCO3、Cu(OH)2、Cu(NO3)2.6H2O、CuSO4.5H2O、CuSO4。
(5)所述的結(jié)晶類中的鋅族化合物包括Zn(NO3)2、Zn(AC)2、ZnSO4、ZnO.AL2O3、ZnO.Fe2O3。
(6)所述的成孔類化合物包括MgO、Ca2MgSi2O7、MgSiO3、CuMgSiO4Ca3MgSi2O8、CaMgSiO4、Ca3Si2O7、MgSi2O5、Mg6Si4O11、MgSiO3、Mg3(Si4O16)(OH)2、FeCr2O4、(Mg·Fe)3(AL·Si)4;其中的任何一種在藥劑組成中的含量占10-15%;若加藥劑位置是在周界側(cè)二次風(fēng)口處，則成孔類化合物在藥劑組成中的含量占5-10%。
(7)上述各類化合物中元素的總比例及礦物原料的雜質(zhì)含量控制指標(biāo)為Na2O與K2O之和不大于1%;Cl-不大于5%;SO(單質(zhì)硫)不大于1%;PbO不大于0.5%;P2O5不大于0.5%;B2O3不大于0.5%。
(8)上述各種配方組成的藥劑的加入量為用煤量的十萬分之五至萬分之五。
對(duì)于液態(tài)排渣爐來講，其特征在于;藥劑是由降低熔點(diǎn)，降低粘溫特性類化合物組成;
(1)所述的降低熔點(diǎn)，降低粘溫特性類化合物包括硼酸鹽類、白云石類、方解石類(后統(tǒng)稱白云石類)、氟化物類和ZnCl2，Na2P2O6K2P2O6類;藥劑組成可以是上述四類化合物中各自的任何四種化合物的組合，其中硼酸鹽類15-20%;白云石類占50-70%，氟化物類占7-10%，ZnCl2類(統(tǒng)稱)占7-10%。
(2)所述的藥劑還可以是硼酸鹽類、白云石類、氟化物類中的任何一種與ZnCl2類中的任何一種化合物配伍。
(3)所述的硼酸鹽類化合物包括B2O3、H3BO4、HBO2、Na2B8O7、NaCaB5O9·8H2O、Ca2B6O11·5H2O、3Cu2O、2B2O3、BaB2O4、Na2B2O4、K2B2O4。
(4)所述的白云石類包括化合物包括CaO、MgO、CaCO3。
(5)所述的氟化物包括NaF、KF、CaF2、ALF3、BaF2。
本發(fā)明新型固體燃料除渣劑效果可通過下述實(shí)施例的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到證明;
附表見第5頁實(shí)例1、2說明本發(fā)明固態(tài)排渣爐除渣劑的加入前后使煤灰的熔融溫度提高的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)例3、4說明本發(fā)明固態(tài)排渣爐除渣劑的加入前后使煤灰的粘溫特性提高的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)例5、6，說明本發(fā)明液態(tài)排渣爐除渣劑的加入前后熔融溫度降低的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)例7、8，說明本發(fā)明液態(tài)排渣爐除渣劑的加入前后，粘溫特性降低的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、解決了國外現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品適用性小的問題，本發(fā)明通過各成分的綜合作用，達(dá)到了對(duì)各種煤灰熔點(diǎn)，粘度，結(jié)渣疏松度均有明顯改善之目的，利于鍋爐排渣通暢，或不留結(jié)渣。
2、排除了其他現(xiàn)有除渣劑中采用的水溶性鉀鈉鹽的使用，減輕了對(duì)鍋爐的腐蝕。
3、避免了制粉系統(tǒng)和加藥裝置由于使用木炭，硝酸堿金屬鹽和硫黃而引起的受熱暴炸。
4、提高了鍋爐的熱效率。
5、降低了飛灰爐渣中的可燃物，促進(jìn)煤粉燃燒。
6、降低了鍋爐最低穩(wěn)火負(fù)荷比例，達(dá)到不投油而保證較低比例的鍋爐穩(wěn)火狀態(tài)。
7、減輕了空氣預(yù)熱器積灰，提高了熱效率。
本發(fā)明固態(tài)排渣爐和液態(tài)排渣爐除渣劑若在各發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組鍋爐推廣使用，至少可以減少因結(jié)渣而停產(chǎn)的事故，按全國10萬千瓦機(jī)組以上400多個(gè)電廠每年減少一次這樣的停產(chǎn)事故計(jì)算，至少可以多發(fā)48億度電，可為國家減少直接經(jīng)濟(jì)損失14億元，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。
固態(tài)排渣爐除渣劑效果試驗(yàn)舉例1對(duì)煤灰熔點(diǎn)的影響 加入量2%煤灰來源元寶山煤灰測(cè)定氣氛弱還原氣氛配比Al2Cl360% CuCl210% CuCO3·Cu(OH)25% Zn(NO3)25% 蛭石5% CrO315% 舉例2煤灰來源貴洲桐梓煤灰測(cè)定氣氛弱還原氣氛配比Al2Cl360% CuCl210% CuCO3.Cu(OH)25% Zn(NO3)25% 蛭石5% CrO315%
舉例3對(duì)煤灰粘溫特性的影響 加入量2%測(cè)定氣氛弱還原氣氛 煤灰來源 元寶山煤灰配比Al2Cl360% CuCl210% CuCO3.Cu(OH)25% Zn(NO3)25% 蛭石 5% CrO315% 舉例4煤灰來源貴洲桐梓煤灰配比Al2Cl360% CuCl210% CuCO3·Cu(OH)25% Zn(NO3)25% 蛭石 5% CrO315%
舉例5液態(tài)排渣爐除渣劑測(cè)試項(xiàng)目灰熔點(diǎn) 煤灰來源風(fēng)翅山煤灰試驗(yàn)氣氛氧化氣氛配比CaCO370%Na2B4O715%CaF27.5%EnCl27.5%加藥量1% 舉例6液態(tài)排渣爐除渣劑測(cè)試項(xiàng)目灰熔點(diǎn) 煤灰來源風(fēng)翅山煤灰試驗(yàn)氣氛弱還原氣氛 舉例7液態(tài)爐除渣劑對(duì)粘度的影響試驗(yàn)氣氛弱還原氣氛配比CaCO370%Na2B4O715%CaF27.5%EnCl27.5%加藥量0.99%

權(quán)利要求
1.一種固體燃料鍋爐的固態(tài)排渣爐除渣劑，由提高熔點(diǎn)類，結(jié)晶類，成孔類化合物組成，其特征在于提高熔點(diǎn)類化合物中的至少一種在藥劑組成中含量不小于30-70%；結(jié)晶類化合物包括鉻族，銅族，鋅族和MgAL2O4，其中任何一族中的一種化合物或MgAL2O4在藥劑組成中的含量，鉻族占10-40%，銅族不大于5-25%，鋅族不大于5-25%或者至少任意兩族中的任意兩種化合物配伍，在藥劑組成含量中占10-40%成孔類化合物中的任何一種在藥劑組成中的含量占5-30%，若加藥劑位置是在周界側(cè)二次風(fēng)口處，則成孔類化合物又是另外一類，其中任何一種在藥劑組成中的含量占5-15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料鍋爐的固態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于各種配方組成中各元素的總比例及礦物原料的雜質(zhì)含量的控制指標(biāo)為Na2O與K2O之和不大于1%;CL不大于5%;S°不大于1%PbO不大于0.5%;P2O5不大于0.5%;B2O3不大于0.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料鍋爐的固態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于各種配方組成的藥劑的加入量為用煤量十萬分之五到萬分之五。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料鍋爐的固態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于所述的提高熔點(diǎn)類化合物包括AL(OH)3、AL2O3、AL6Si2O3、CaO.ALO3、Mg.ALO3、MgCr2O4;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料鍋爐的固態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于所述的結(jié)晶類化合物包括鉻族，銅族、鋅族和MgAL2O4;鉻族化合物包括CrO3、Cr2O3、H2CrO4、Cr(SO4)3、Cr(NO3)3.9H2O、Cr2(OH)6.4H2O、CrCL3;銅族化合物包括Cu2Cl2、CuCl2、CuCO3.Cu(OH)3、2CuCO3、Cu(OH)2、Cu(NO3)2·6H2O、CuSO4.5H2O、CuSO4;Zn(NO3)2Zn(AC)2、ZnSO4、ZnO.Al2O3、ZnO.Fe2O3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料鍋爐的固態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于所述的成孔類化合物包括MgO、Ca2MgSi2O7、MgSiO3、CaMgSiO4、Ca3MgSi2O3、CaMgSiO4、Ca3Si2O7、MgSi2O5、Mg6Si4O11、MgSiO3、Mg3[Si4O16][OH]2、FeCr2O4[Mg·Fe]3[AL.Si]
7.一種固體燃料鍋爐的液態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于:藥劑是由降低熔點(diǎn)，降低粘溫特性類化合物組成;包括硼酸鹽類、白云石和方解石類(簡(jiǎn)稱白云石類)，氟化物類和ZnCl2、Na2P2O6K2P 2O6類(后統(tǒng)稱ZnCL2類);藥劑組成可以是上述四類化合物中的任何四種化合物的組合;其中硼酸鹽類占10-30%;白云石類占20-80%、氟化物類占5-15%;ZnCl2類占5-15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體燃料鍋爐的液態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于藥劑組成還可以是硼酸鹽類、白云石類、氟化物類中的任何一類化合物中的一種與ZnCl2類中的任何一種化合物配伍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體燃料鍋爐的液態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于該類除渣劑還包括B2O3、H3Bo4、HBO4、HBO2，NaB4O7NaCaB5O9·8H2O，CaB6O11·5H2O、3Cu2O·2B2O3、BaB2O4、Na2B2O4、K2B2O4。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體燃料鍋爐的液態(tài)排渣爐除渣劑，其特征在于;白云石類化合物包括CaO、MgO、CaCO3，氟化物包括NaF、kF、CaF2、ALF3、BaF2。
全文摘要
本發(fā)明涉及兩類固體燃料鍋爐的固態(tài)排渣爐和液態(tài)排渣爐的專用除渣劑，其特征是一類具有高熔融性、高粘溫特性和低燒結(jié)強(qiáng)度；另一類具有低熔融性、低粘溫特性，其排渣效果好，鍋爐熱效率高，可減少灰渣中可燃物，減少空氣預(yù)熱器積灰，從而減少了因結(jié)渣而停爐的事故，可為國家節(jié)省大量的資金和能源。
文檔編號(hào)C10L10/04GK1105698SQ94100380
公開日1995年7月26日 申請(qǐng)日期1994年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月20日
發(fā)明者李小江 申請(qǐng)人:李小江