[發明專利]一種電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310405097.X
• 申請日: 2013-09-08
• 公開（公告）號: CN103436324A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 黨正選;黨建偉
• 申請（專利權）人: 黨正選
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于煤炭工業技術領域，涉及一種電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑及其制備方法。

背景技術

我國目前的能源生產和消耗仍以煤炭為主，煤炭在我國能源消費中約占70%。電廠無疑是煤炭消耗的大戶，煤炭燃燒又是污染氣體二氧化硫、氮氧化物的主要來源。節能減排是國家的一項基本國策，建設資源節約型、環境友好型社會，開展節能減排的技術創新是本領域技術人員的研究熱點和難點。

電廠燃煤鍋爐是一種利用煤炭燃燒所釋放的熱量將水變成過熱蒸汽，以驅動汽輪發電機發電的熱能動力設備。在煤炭燃燒的過程中，由于煤質灰分大，發熱量低，燃煤鍋爐出現不同程度的結焦現象，爐膛中的水冷壁因結焦會影響鍋爐的排渣功能，嚴重時水冷壁被焦體包覆，焦體厚度可達幾十公分，嚴重影響鍋爐熱效率，結焦甚至會導致燃燒器噴口堵塞，掉焦卡在冷灰斗部位，鍋爐被迫停運，給安全生產帶來危害。

因此，如何實現清焦節煤，提高電廠煤粉鍋爐的熱效率，是各電廠技術創新的迫切需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑。該添加劑能提高煤灰熔點和煤灰粘度，使原本堅硬致密的深棕色焦體轉變為氣孔發育、疏松易碎的灰白色焦體，易于脫落除去，使鍋爐的熱效率得以提高，具有十分顯著的清焦節煤作用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑，其特征在于，由以下質量百分比的原料制成：氧化鋁16%～45%，碳酸鈣10%～25%，氧化銅8%～22%，鉻酸酐5%～16%，白云石3%～15%，硝酸鋅3%～10%，蛭石8%～25%，石墨2%～10%，膨潤土2%～15%，高嶺土3%～18%。

上述的一種電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑，其特征在于，由以下質量百分比的原料制成：氧化鋁25%～40%，碳酸鈣11%～20%，氧化銅10%～18%，鉻酸酐7%～15%，白云石4%～12%，硝酸鋅4%～8%，蛭石10%～20%，石墨3%～8%，膨潤土3%～12%，高嶺土4%～15%。

另外，本發明還提供了一種制備上述電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑的方法，其特征在于，該方法為：將氧化鋁、碳酸鈣、氧化銅、鉻酸酐、白云石、硝酸鋅、蛭石、石墨、膨潤土和高嶺土分別投入磨粉機中研磨成粒度為100目～150目的粉末，再將研磨后的粉末混合后加入攪拌機中攪拌均勻，得到電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑。

本發明電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑的使用方法為：利用加料機將本發明添加劑加入燃煤中，然后利用輸煤皮帶將加有本發明添加劑的燃煤加入鍋爐爐膛中。本發明電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑的添加量為燃煤質量的0.02%～0.03%。

本發明電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑的清焦機理為：電廠煤粉鍋爐的結焦過程是個連續、復雜的過程，在鍋爐爐膛的高溫環境中，以鋁硅酸鹽為主要成分的煤灰呈熔融或軟化狀態粘結在受熱面上形成積灰，由于積灰的導熱性差，使得積灰受熱而溫度升高，積灰使水冷壁粗糙度增大，熔融態煤灰更容易粘附，積灰溫度越來越高，就會形成越來越厚的焦體。本發明添加劑隨燃煤一起加入鍋爐內，添加劑中的氧化銅、硝酸鋅和石墨進行高溫催化作用，蛭石和膨潤土進行膨化作用，氧化鋁、碳酸鈣、鉻酸酐、白云石和高嶺土均與煤灰發生氧化還原反應，生成尖晶石族礦物，所生成的尖晶石族礦物能迅速改變煤灰特性，改善爐內燃燒環境，提高煤灰熔點和煤灰粘度，灰渣以固態或半固態墜落而不再粘附于水冷壁上，從而實現預防結焦的目的。本發明添加劑能逐步改變焦體形態，將原本致密堅硬的深棕色焦體轉變為氣孔發育、疏松易碎的灰白色焦體。已形成的老焦在一定時間內成片脫落，水冷壁管大面積裸露出來，傳熱性能得到顯著加強。因此本發明添加劑具有顯著的清焦作用，能夠有效改善鍋爐的熱傳導性能，使鍋爐熱效率得以提高。

本發明電廠煤粉鍋爐用清焦節煤添加劑的節煤機理為：在鍋爐爐膛的高溫作用下，本發明添加劑中的鈣、鉻、鋁、鎂等正價金屬離子與煤灰中的負價鋁硅酸鹽離子相結合生成尖晶石族礦物，該礦物隨灰渣沉入爐底，與此同時不斷釋放出游離氧離子，游離氧離子發揮助燃作用，使爐膛中心溫度提高80℃以上。理論上排煙溫度應相應提高，然而實際排煙溫度不僅沒有提高反而降低，其原因是在鍋爐負載一致的情況下，噴煤器會自動降低轉速，減少煤粉供應，以達爐膛熱輻射之平衡。在耗煤量減少的情況下，產汽量不降反增，證明本發明添加劑能夠明顯提高鍋爐的熱效率，具有助燃、節煤的作用。

本發明與現有技術相比具有以下優點：