[发明专利]用于改进炉运行的煤添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧含煤燃料流的方法，其中使用煤添加剂组合物改进煤的燃烧。本发明还涉及运行燃煤炉的方法和利用添加剂组合物改进燃煤炉的燃烧效率的方法。本发明还涉及所述方法中所用的添加剂组合物和该添加剂组合物作为煤燃烧改进剂的用途。

背景技术

煤是在美国和全世界用于发电的主要能源。每年消耗超过六十亿吨煤。如果煤燃烧效率甚至仅改进小百分比或甚至零点几百分比，则每年煤吨数的节省和/或所带来的能量发生的增加将是显著的。

仍然不断需要改进我们的能量产生效率和减少天然资源（例如煤）的浪费。煤的较低效燃烧实际上是天然资源的浪费，改进煤燃烧效率降低了每消耗一吨煤生成的废物量，提高了每消耗一吨煤生成的能量，和/或改进消耗煤的燃煤炉的运行。需要改进的运行这样的炉子的方法以改进煤的燃烧。

发明概述

本发明涉及燃烧煤的方法，其中该方法包括下述步骤：（I）向煤燃烧室提供含煤进料；和（II）使所述进料与包含含锌化合物的煤添加剂接触。在煤燃烧室中燃烧该含煤进料，且本发明改进了煤的燃烧。

本发明还提供了改进燃煤炉的燃烧效率的方法，包括下述步骤：（I）向煤燃烧室提供含煤进料；（II）使所述进料与包含含锌化合物的煤添加剂接触；由此改进含煤进料中的煤的燃烧效率。

在一些实施方案中，所述方法包括：（I）向煤燃烧室提供含煤进料；（II）向煤燃烧室提供包含含锌化合物的煤添加剂；（III）使所述含煤进料与煤添加剂在煤燃烧室中接触；由此使含煤进料中的煤燃烧。

在另一些实施方案中，该方法包括：（I）向煤燃烧室提供含煤进料；（II）向煤燃烧室提供包含含锌化合物的煤添加剂；由此使含煤进料中的煤燃烧。

本发明提供了下述所述方法：其中煤燃烧室是旋风炉的一部分，且其中含煤进料包含夹带在含氧气体中的煤粒子，且该煤粒子具有不大于大约0.25英寸的P₉₀粒度。

本发明的方法还提供了进一步包括矿化剂、流化助剂、磨料、或它们的组合的的煤添加剂。

本发明还提供了所述含锌化合物作为燃煤炉中的燃烧改进剂的用途。在所述用途中，可以将含锌化合物添加到煤燃烧室中，在此其在燃烧过程中与含煤进料接触。

发明详述

下面借助非限制性实例描述各种优选要素和实施方案。

本发明涉及燃烧含煤燃料流的方法，其中使用煤添加剂组合物改进煤的燃烧。本发明还涉及利用添加剂组合物运行燃煤炉的方法和改进燃煤炉的燃烧效率的方法。本发明还涉及所述方法中所用的添加剂组合物和该添加剂组合物作为煤燃烧改进剂的用途。

煤燃烧室是燃煤炉的一部分。对适用于本发明的燃煤炉及其燃烧室没有过多限制。该炉可以是任何构造。在一些实施方案中，该炉是矿渣型炉。在这些实施方案的一些中，该炉是旋风炉。

对适用于本发明的含煤进料也没有过多限制。在本文所述的方法中可以使用适用在所述燃煤炉及其燃烧室中的任何含煤进料。

含煤进料可以被描述为具有煤作为主要组分。本文所用的“煤”是指由碳环基团（例如多环芳环）的组构成的大分子网络，其上可连接通过氧、硫和脂族桥连接的附属环。煤以各种等级获得，包括泥煤、褐煤、次烟煤和烟煤。在一种工艺构造中，煤包含少于大约1.5重量％（在含煤进料的干燥基础上）的硫，而煤灰含有少于大约10重量％（在含煤进料的干燥基础上）Fe₂O₃形式的铁和至少大约15重量％的CaO形式的钙（在含煤进料的干燥基础上）。该材料优选为P₉₀粒度不大于大约0.25英寸的自由流动微粒形式。

在一些实施方案中，该含煤进料包含灰分和少于大约1.5、1.0、0.5或甚至0.1重量％（在含煤进料的干燥基础上）的硫。在一些实施方案中，该含煤进料的灰分包含少于大约25、20、15或甚至10重量％（在含煤进料的干燥基础上）铁。在一些实施方案中，该含煤进料的灰分包含少于大约10、5、1或甚至0.5重量％（在含煤进料的干燥基础上）的碱，例如碱土金属，例如钙。

在一些实施方案中，该含煤进料不含任何含铁添加剂或化合物，该含煤进料中仅存的铁来自自然来源，而非有意添加到煤中。在一些实施方案中，该含煤进料和本发明的煤添加剂都不含任何有意添加的含铁添加剂。

方法

本发明提供了燃烧煤的方法，包括下述步骤：（I）向煤燃烧室提供含煤进料；和（II）使所述进料与包含含锌化合物的煤添加剂接触；由此使该含煤进料中的煤燃烧。