[发明专利]燃煤锅炉清洁燃烧及综合利用

说明书

本发明从学科交叉、跨行业技术优化中开创出来的新技术，该发明在现有锅炉不做改动的情况下，用煤加掺烧剂在炉内进行“亲合煅烧”的方法，实现反应物的“速烧速冷”，使全部灰渣和70％以上或90％以上的SO₂直接转化成硅酸盐类产品，从而实现燃煤锅炉清洁燃烧和煤资源的综合利用。这种锅炉的特征已不再是传统观念上的锅炉，它既是燃烧供热的燃烧器，同时具有消除污染的自身净化功能，又是将污染物于炉内直接转化为高附加值产品的反应器。

在发明人创立的“亲合煅烧”和“速烧速冷”理论的指导下，一次性实现“燃煤锅炉清洁燃烧及综合利用”的方法、工艺、配方及产品。通过试验和生产实践证明，该技术适用于水煤浆炉、沸腾炉、循环流化床锅炉、液态排渣炉、煤粉炉等多种燃煤锅炉。实施该技术，原有锅炉不需改动，关键是在所用的煤中添加0.1-40％掺烧剂，该掺烧剂具有固硫剂、催化剂、稳定剂、矿化剂、活化剂、助燃剂、疏松剂、早强剂等作用，可用具有上述作用的工业废料，如赤泥、磷渣、电石渣、芒硝、锂盐渣、铁合金厂的废料等，如果工业废料距厂远运费高，也可用矿石、尾矿以及廉价的化学物质或者金属，如重晶石或其尾矿，稀土元素尾矿、铅锌尾矿、铜尾矿、黄铁矿、火山灰、石灰石、石灰、泥灰岩、石膏、萤石、硅粉、珍珠岩粉、碳酸钠、高锰酸钾、氯化钾、高氯酸钾、氯化钠、锌、锰、镍、铬等。掺烧剂的配方，要按煤质及用户所要求产品品种选配不同的组合，掺烧剂本身是一种或多种的原料配制而成，因此掺烧剂的配料方案确定后，要用电子皮带秤和微机控制其配比，才能保证掺烧剂配方准确。煤与掺烧剂的配比也要用电子皮带秤和微机控制才能保证产品质量。

1、如果是液态排渣炉、煤粉炉、水煤浆炉等，配好的掺烧剂与煤进行配料，一起进入磨机，粉磨的过程既是均化的过程，也是形成“亲合颗粒”的过程，该“亲合颗粒”送入炉内，进行“亲合煅烧”，使各氧化物处于新生态时完成固硫反应，并形成高活性的矿物、固熔体等，其关键是掺烧剂与煤亲合煅烧的结果，这一结果使炉内燃烧更稳定，温度场更均匀，提高了燃烧效率和系统的热效率，产品的含碳量降低，现有烧烟煤锅炉灰渣含碳约在3-20％左右，烧无烟煤灰渣含碳20-40％左右，通过采用该技术，产品含碳均可降至3％以下，根据锅炉情况的不同，节煤可达1-15％，并且具有微珠富集和细化的特点，又具有很高的水硬活性，其用途极为广泛，根据配方和掺量的不同，可生产“活性粉煤灰”、“自硬性粉煤灰”、“贝利特水泥熟料”等，并且由于“速烧速冷”的产品，易磨性好，可做混凝土的增强剂和减水剂，免震混凝土，制做各种新材料、纳米材料等。如果用户要求的是生产贝利特水泥熟料，则同现有水泥窑出来的熟料一样，经储存均化后，加缓凝剂石膏和添加剂一起粉磨，粉磨出来的水泥，还必须经储存均化达到合格的产品后才能包装出厂。而锅炉烟气的脱硫率达70％以上，NO_x、CO、CO₂均有降低，见附图1页。

2、对于循环流化床锅炉和沸腾炉，若是烧煤泥的循环流化床锅炉，其掺烧剂与煤泥进行配料，共同湿磨，湿磨好的煤泥，送入炉内进行亲合煅烧，若不是烧煤泥而是干燃料，加掺烧剂还要加水共同湿磨，磨好的湿煤泥送入炉内，或者再加粘结剂做成型煤再送入炉内进行亲合煅烧，所得结果除完成1所述的效果外，突出的是其脱硫率可提高到90％以上，NO_x、CO、CO₂可降至最低排放，从而可达到无污染、低污染的“绿色锅炉”的排放水平，见附图2页。

实施例：

该技术分别在煤粉炉、液态排渣炉、循环流化床锅炉实施，其效果及产品强度如表1、2。