[發明專利]抑制準東高鈉煤燃燒中堿金屬釋放的添加劑及其實現方法

有效

• 申請號: 201410546845.0
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104371790A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 王智化;周志軍;張彥威;楊衛娟;黃鎮宇;岑可法;劉建忠;周俊虎;何勇;程軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明涉及一種抑制準東高鈉煤燃燒中堿金屬釋放的添加劑及其實現方法。

背景技術

近年來我國在新疆等地區探測發現了大批煤炭資源。以新疆準東煤田為例，其預測儲量達3900億噸。按我國2013年煤炭消費總量36億噸計算，準東地區的煤炭資源可保證全國使用100年以上，具有重要的能源戰略地位。從資源特點角度考慮，準東煤是一種高熱值、低灰、低硫煤，具有良好的燃燒特性，但其堿金屬鈉含量高，為常見煤種的5倍以上。

在煤裂解、氣化和燃燒等過程中，煤中的堿金屬會以氣態形式釋放出來。一方面，氣態堿金屬很容易在爐膛和煙道熱交換器表面冷凝，形成粘綢狀液膜，進而加速煙氣中固體顆粒在換熱面的富集和污垢的形成，對鍋爐高效換熱和安全運行帶來嚴重威脅。另一方面，在煤整體氣化聯合循環(IGCC)系統或其它潔凈煤發電技術中，從煤中釋放出來的堿金屬蒸氣會對燃氣輪機葉片產生熱腐蝕，嚴重影響IGCC燃氣輪機系統的安全運轉。因此，對于燃用準東高鈉煤而言，為了保障鍋爐或IGCC燃氣輪機的安全高效運行，必須有效抑制煤裂解、氣化和燃燒過程中的堿金屬釋放。

目前國內外對煤裂解、氣化和燃燒過程中堿金屬釋放抑制方面的研究主要局限于對堿金屬釋放過程和釋放機理的認識，所見報道大多尚停留在理論研究層面，對相關實際控制手段研究較少，有關抑制煤裂解、氣化和燃燒過程中堿金屬釋放的添加劑及實現方法的專利尚未見報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種抑制準東高鈉煤燃燒中堿金屬釋放的添加劑及其實現方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種抑制準東高鈉煤燃燒中堿金屬釋放的添加劑，所述添加劑中各組分及其對應的質量百分含量如下：

本發明中還提供所述抑制準東高鈉煤燃燒中堿金屬釋放的添加劑的實現方法，所述實現方法一：

將添加劑與煤總量以0.5～5％∶1的質量配比進行混合，然后一并送入磨煤機以實現煤與添加劑的充分破碎與混合，將混合物依次經過粗粉分離器、細粉分離器進行處理后的分離產物存儲在儲煤倉，在排粉風機的作用下將分離產物送入鍋爐中的燃燒器進行充分燃燒；

或者，所述實現方法二：

將添加劑磨碎至細度為R90＝5～30％，然后將該磨碎后的添加劑與煤粉以質量配比為0.5～5％∶1送入煤粉風道，在流動中與煤粉充分混合，隨后一并送入鍋爐中的燃燒器進行充分燃燒。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

該添加劑與煤摻混燃燒可有效抑制70％以上的堿金屬釋放，并顯著改善煤的灰熔融特性；靈活的利用了一些廉價無機礦物作為添加劑有效成分，解決了燃用高鈉煤過程中產生的結渣腐蝕問題；有效保障燃燒設備的安全運行；既經濟又方便，可廣泛應用于燃用高鈉煤的火力發電站、煤化工以及高爐煉鐵等行業。

附圖說明

圖1是中儲式煤粉燃燒系統添加劑實施方法例1示意圖；

圖2是中儲式煤粉燃燒系統添加劑實施方法例2示意圖；

圖3是直吹式煤粉燃燒系統添加劑實施方法例1示意圖；

圖4是直吹式煤粉燃燒系統添加劑實施方法例2示意圖；

附圖標記：1添加劑給料機；2給煤機；3磨煤機；4粗粉分離器；5排粉風機；6細粉分離器；7儲煤倉；8給粉機；9燃燒器；10鍋爐；11送風機；12空氣預熱器；

13添加劑給料機；14給煤機；15磨煤機；16粗粉分離器；17排粉風機；18細粉分離器；19儲煤倉；20給粉機；21燃燒器；22鍋爐；23送風機；24空氣預熱器；

25添加劑給料機；26給煤機；27磨煤機；28分離器；29排粉風機；30燃燒器；31鍋爐；32送風機；33空氣預熱器；

34添加劑給料機；35給煤機；36磨煤機；37分離器；38排粉風機；39燃燒器；40鍋爐；41送風機；42空氣預熱器。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清晰、完整的描述，顯然，所述的實施例僅是發明的一部分實例，而不是全部的實施案例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1：

本發明實施例提供一種抑制準東高鈉煤燃燒中堿金屬釋放的添加劑，所述添加劑中各組分及其對應的質量百分含量如下：