[實用新型]一種抑制生物質鍋爐結焦的添加劑

有效

• 申請號: 201520806938.2
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN205295275U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 張宏亮;趙瑩;陳天生;蘇偉;董長青;李薇
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院;華北電力大學
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑;劉艷麗

技術領域

本實用新型涉及一種添加劑，特別涉及一種抑制生物質鍋爐爐內結焦結渣的抗結焦添加劑。

背景技術

在我國，生物質在能源消耗中僅次于煤而成為第二大能源，在全部能源消耗中約占20%。在《可再生能源中長期發展規劃》中確定了到2020年我國生物質發電裝機容量達到30GW的發展目標。由此可見，生物質能發展前景廣闊。

然而由于生物質燃料中堿金屬元素K、Na及非金屬元素Cl、Si含量較高，燃燒過程中產生低熔點的硅酸鹽化合物（熔點通常在680℃以下），并粘附煙氣中的飛灰顆粒，導致生物質鍋爐內結焦結渣嚴重，極大地影響了鍋爐的安全運行。通過在生物質燃料中添加抗結焦劑來緩解鍋爐內結渣是一種簡單可行的解決方法，其原理是通過抗結焦劑的吸附作用將堿金屬固定在底灰中，然后與之反應生成高熔點化合物，提高爐內灰熔點溫度，從而達到抗結焦的目的。

目前，針對生物質燃料的性質，選擇能明顯抑制生物質鍋爐結焦的添加劑組分，從而制成能抑制生物質鍋爐結焦的添加劑，將該添加劑添加到生物質鍋爐中，能大幅度提高其灰熔融溫度，緩解爐內結焦結渣，提高鍋爐的經濟性和安全性，但如何將該添加劑制成具有極大的孔隙率，可增大添加劑與生物質燃料的反應面積，同時其表面微孔具有吸附性能的添加劑結構，尚需要進一步研究。

發明內容

本實用新型的目的是制成一種抑制生物質鍋爐結焦的添加劑，其結構簡單，能有效抑制鍋爐內結焦結渣，提高鍋爐的熱效率和設備的利用率。

本實用新型的上述目的是通過以下技術方案來實現的：一種抑制生物質鍋爐結焦的添加劑，該添加劑的形狀為圓柱狀，由內芯層、中間層和外殼層組成，所述中間層包裹在所述內芯層上，所述外殼層包裹在所述中間層上，所述內芯層為CaO或Mg(OH)₂，所述中間層為高嶺土，所述外殼層為Mg(OH)₂或CaO。

這樣設計的抑制生物質鍋爐結焦的添加劑，具有極大的孔隙率，可增大添加劑與生物質燃料的反應面積，同時其表面微孔具有吸附性能，可將K、Na等堿金屬有效吸附于其表面，發生化學反應生成高熔點物質，從而降低受熱面積灰、結渣。

所述內芯層的直徑優選為0.2~2mm，長度為0.5~3cm。

所述中間層的直徑優選為0.4~4mm，長度為0.5~3cm。

所述外殼層的直徑優選為0.5~5mm，長度為0.5~3cm。

所述高嶺土、CaO和Mg(OH)₂的粒徑優選為100~600目。

該抑制生物質鍋爐結焦的添加劑制備時，先采用造粒機造出圓柱狀內芯層，然后在內芯層表面涂覆中間層，并包裹在所述圓柱狀內芯層的表面，然后再在中間層的外表面上涂覆外殼層，并包裹在所述中間層的外表面上。

上述抑制生物質鍋爐結焦的添加劑，可以通過將其與生物質燃料混合后添加到鍋爐內，或者將其從鍋爐的進風系統隨空氣噴入爐膛，在生物質燃燒過程中能夠有效抑制鍋爐內結焦結渣，提高鍋爐的熱效率和設備的利用率。

上述抑制生物質鍋爐結焦的添加劑使用時其添加比例僅為生物質燃料總重量的0.5%~2%，不會影響燃料的燃燒特性以及鍋爐的正常運行，也不需要對現有的燃燒設備進行改造，這大大降低了投資成本。

本實用新型具有以下優點：

（1）本實用新型中的抑制生物質鍋爐結焦的添加劑用量少、效率高，同時抗結焦效果顯著，能明顯提高生物質的灰熔點；

（2）本實用新型中的抑制生物質鍋爐結焦的添加劑可直接與生物質均勻混合后，經鍋爐的進料系統進入燃燒爐，也可以隨進風系統均勻地噴入爐膛，使用簡單易操作；

（3）本實用新型中的抑制生物質鍋爐結焦的添加劑具有極大的孔隙率，可增大抗結焦劑與生物質燃料的反應面積，同時其表面微孔具有吸附性能，可將K、Na等堿金屬有效吸附于其表面，發生化學反應生成高熔點物質，從而降低受熱面積灰、結渣。

附圖說明

圖1是本實用新型中抑制生物質鍋爐結焦的添加劑的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1中所示，一種抑制生物質鍋爐結焦的添加劑，該添加劑的形狀為圓柱狀，由內芯層1、中間層2和外殼層3組成，中間層2包裹在內芯層1上，外殼層3包裹在中間層2上，內芯層1為CaO或Mg(OH)₂，中間層2為高嶺土，外殼層3為Mg(OH)₂或CaO。

內芯層1的直徑為0.2~2mm，長度為0.5~3cm。