[发明专利]一种固硫型液态除焦剂

说明书

技术领域

本发明属于煤燃烧技术领域，具体涉及一种固硫型液态除焦剂。

背景技术

燃煤锅炉在煤燃烧过程中，水冷壁受热面易产生结焦、过热器、再热器管道积灰现象，使锅炉的换热效率下降，排烟温度升高，且管道受热面在高温下易生成硫酸盐，腐蚀管道。

锅炉结焦、积灰的机理为：煤粉在锅炉内燃烧时，炉膛中心温度可达1700℃，煤粉中的灰分及未完全燃烬的固定碳处于熔融状态，一部分流向水冷壁，另一部分随烟气经过各过热器、再热器等形成积灰。其中，熔融态的灰分和未燃烬碳颗粒，如果在接触水冷壁之前即冷却为固态，则直接形成炉渣或随烟气排出；如果在接触水冷壁时仍为熔融态，则会粘附在水冷壁上形成固态焦块，并不断积聚形成大块结焦，燃煤的燃烬率低。

现有技术中，主要通过添加除焦剂，清除受热面的积灰结焦。除焦剂多为固态粉末状，主要成分为氯盐、金属氧化物、铬盐、稀土氧化物等，主要存在以下缺点：

1、成本高。除焦剂本身所用药剂价格高，且用量一般为燃煤量的千分之一以上，使用成本高； 且除焦剂的添加方式、添加设备复杂，成本高。

2、效果不稳定。粉状药剂在添加时，颗粒大小不一，难以分散均匀，从而其除焦效果不稳定。

3、对锅炉产生腐蚀。煤燃烧过程中产生的SO₂气体，在高温下易生成硫酸盐，腐蚀管道；且除焦剂中的氯离子等对锅炉产生酸性腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种除焦效果好，固硫率高的固硫型液态除焦剂。

本发明的技术方案是：

一种固硫型液态除焦剂，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比为：KNO₃：6-10%；Cu(NO₃)₂·3H₂O：1-3.5%；Mg(NO₃)₂·7H₂O：2-6%；Al(NO₃)₃·9H₂O：2-5%；NH₄NO₃：10-15%；H₂O：余量。

本发明提供的固硫型液态除焦剂，具有如下优点：

1、本发明提供的液态除焦剂，能预防和清除积灰、结焦。除焦剂为液态除焦剂，各组分在溶液中呈离子状态，在高温下具有较强的反应活性。除焦剂中的钾、镁、铝离子能够促进灰分或结焦中的低熔点化合物转化为高熔点复合盐，使其在炉膛内低温处保持固态而无法粘附到水冷壁上，达到预防产生结焦的目的。

除焦剂中的Cu(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、Al(NO₃)₃、NH₄NO₃成分，在高温下分解释放出大量气体，使灰分、焦层保持疏松状态，形成炉渣或被烟气带走。其中，NH₄NO₃在高温下会发生轻微爆炸，使附着在换热管上的焦层直接脱落，形成炉渣。使用本发明提供的液态除焦剂后，捞渣机焦渣疏松多孔。

本发明提供的液态除焦剂，药剂分散性好，除焦剂与燃煤充分接触，进一步强化除焦效果。

2、固硫率高。SO₃与除焦剂中的钾离子、镁离子、铝离子能够形成难熔的复合硫酸盐，减少对换热管道的腐蚀；同时钾离子、镁离子、铝离子能够催化煤灰分与SO₃反应生成硫酸盐形成炉渣，降低了SO₂的排放量，固硫率达20%以上。

3、促进固定碳颗粒燃烧，提高煤燃烬率。除焦剂中的成分均为硝酸盐，硝酸盐在高温下分解产生氧气，增大炉内燃烧氧量，使固定碳燃烧更加充分；硝酸盐中的铜离子作为氧的载体，可增加炉内活性氧的含量，促进固定碳的燃烧，提高燃烬率。

3、成本低。本发明提供的除焦剂配方中的各组份均为常用物质，配制成本低；除焦剂的使用量为燃煤量的十万分之一到万分之一,使用成本低；使用本发明提供的除焦剂，能提高燃煤的燃烧效率，减少燃煤的使用量，降低煤燃烧的生产成本。

4、对锅炉的腐蚀性小。除焦剂中的成分为硝酸盐，在高温下分解物为NO_x,与现有技术相比，除焦剂中不含S、Cl元素，减轻了除焦剂对锅炉产生的腐蚀影响；同时，NO_x与固定碳结合，生成N₂，排放至空气中，对环境不产生影响。