[发明专利]一种降低燃煤着火点的助燃剂

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种燃煤助燃剂，具体地说是一种降低燃煤着火点的助燃剂。

二、背景技术

目前，火电厂大多数难以实现单种煤燃烧，而不得不使用混煤燃烧。由于煤种的差异，往往混煤中燃煤的着火点相差很大，着火点低的易燃，着火点高的不易燃，当混合燃烧时，易燃煤先消耗氧气，气流与火焰向上走，带走不易燃的煤，使燃煤不能够集中燃烧，燃烧不尽；同时，我国多数锅炉炉膛中过剩空气量偏低，易造成火焰局部缺氧，使燃煤中的硫易生成硫化氢气体，带来设备的腐蚀。给锅炉的运行安全和实现混煤经济价值的最大化带来很大的影响。

三、发明内容

本发明旨在提供一种降低燃煤着火点的助燃剂，所要解决的技术问题：一是要降低不易燃的燃煤的着火点，使燃煤混合时能够集中燃烧，从而减少腐蚀气体硫化氢的生成，降低锅炉腐蚀；二是要提高燃煤的反应性和燃烧速率，相对的提高燃烧热值；三是要助燃剂的价格不能贵，用量少，运用成本低。

本发明降低燃煤着火点的助燃剂，包括以下质量份的各原料：

氯化铁20-40份，碳酸钠20-40份，硝酸铁10-30份，硝酸钾5-25份，氯化钙1-5份，高锰酸钾1-10份。

所述助燃剂的原料还包括水溶性镁盐5-10份，其他水溶性钠盐5-10份，其他水溶性钾盐5-10份。

所述其他水溶性钠盐是指除碳酸钠以外的水溶性钠盐；所述其他水溶性钾盐是指除硝酸钾和高锰酸钾之外的水溶性钾盐。

将各原料按配比量混合并加入5-10倍质量的水中，混合均匀，即得到助燃剂溶液。使用时将助燃剂溶液均匀喷洒于燃煤上，助燃剂溶液的喷洒量为燃煤质量的1-3‰。

经过研究表明，铁、钠和钾等金属离子在加热过程中能够被活化，并作为电子给予体，能够加速某些碳反应。对于着火点较高的燃煤，其煤的变质程度也高；煤随着变质程度提高其结构越来越接近石墨，石墨各基面间的结合力较弱，金属粒子容易进入。但煤的结构中等规度不如石墨，因此，金属离子能嵌入煤的晶格，从而降低煤与氧发生反应的活化能，使燃煤提前燃烧，降低了燃煤的着火点。所以，本发明助燃剂组份具有膨化、催化和氧化的作用，可以提高燃煤的燃烧速率。

由于火电厂使用的煤量相当大，用固态助燃剂时，难以混合均匀，运行成本很大。因此，本发明采用液态助燃剂，容易均匀喷洒在燃煤上，同时，还可以降低煤堆的灰尘。

由于助燃剂用量少，其碱金属带入锅炉中的含量也很低。假设按燃煤含有20%的灰分计算，助燃剂中遇火焰挥发性（钠+钾）物质在灰分中百分含量远低于0.5%，锅炉高温腐蚀倾向性很低。因此，本发明助燃剂中碱金属含量对锅炉的影响很低。

助燃剂中的氯在高温中可能会形成氯化氢，然而氯化氢腐蚀一般在氯化氢的分压到达10Pa时，才显著。但是，本发明助燃剂用量低，烟气中的氯化氢的计算分压小于0.05Pa，因而发挥不了致腐作用。

综上所述，本发明助燃剂一方面能够降低不易燃的燃煤的着火点，使燃煤混合时能够集中燃烧，从而减少腐蚀气体硫化氢的生成，降低锅炉腐蚀；另一方面能够提高燃煤的反应性和燃烧速率，相对的提高燃烧热值；除此之外，本发明助燃剂的价格低廉，用量少，运用成本低。

四、附图说明

图1是实施例1中燃煤的热重分析曲线。

图2是实施例2中燃煤的热重分析曲线。

五、具体实施方式

本发明实施例选取安徽省某电厂的燃煤进行对比试验，将燃煤破碎筛分后准确称取出两个平行子样—试样1和试样2，试样1和试样2各为0.5kg。

实施例1：

称取氯化铁3g，碳酸钠4g，硝酸铁1g，硝酸钾1g，氯化钙0.5g，高锰酸钾0.5g，用100mL容量瓶定容稀释后得到助燃剂。

将试样1和试样2分别放入浅盘中，从容量瓶中移取10mL助燃剂，均匀喷洒到试样1上，混合均匀；由于水分对燃煤的发热量和着火点没有影响，但为了更加准确的对比，再移取10mL蒸馏水喷洒到试样2上，混合均匀，作为空白对照样。

对喷洒助燃剂的试样1和空白对照样分别进行干燥，并研磨至0.2mm以下，随后进行水分、发热量和热重分析实验。

实验结果：

由图1可以看出添加助燃剂的燃煤明显提前燃烧，经计算表明助燃剂可以降低这种燃煤着火点达60℃。

同时，添加助燃剂的燃煤空干基发热量比空白对照样高出4.5%；添加助燃剂的燃煤干燥基发热量比空白对照样高出4.9%。

通过以上对比可以充分证明，本助燃剂能有效的降低燃煤的着火点，提高燃煤燃烧。