[发明专利]节煤剂

说明书

本发明属燃煤添加剂类，主要用于锅炉燃煤助燃增能降污的添加剂。

鉴于燃煤的工业锅炉效率低，燃烧设备不能将供给它的燃料全部燃烧掉，未燃烧完全的燃料带着能量进入大气和废渣中，产生污染的同时造成了能量的损失。为保护环境，充分利用能源，世界各国的科技工作者们都不断地进行着节能技术的研究工作。以燃煤添加剂的方式达到节能之目的相关技术便产生了。而众多的节煤添加剂中，均以固体节煤剂居多，节煤的机理是由于使用了氧化剂、膨松剂以增加氧气的浓度，达到充分燃烧的目的。

由于上述这类固体添加剂均需加50～60℃的热水以溶之，作为溶剂的热水尚需另烧(不能使用具有还原性的锅水)，还要外加泵以搅拌溶解之，为用户增加负担。

有关液体节煤剂的专利，经阅读检出文献后，筛选出4件相关的文件：

1加拿大专利CA1329986是用二茂铁化合物为主要成份，作为节煤用添加剂。

2美国专利US5435813用聚丙酰胺水溶液或聚氧化乙烯来改善煤的性能。

3韩国专利KR9311929是用阴离子表面活性剂、锐钛矿、灰浆、聚氧乙烯与煤粉混和挤压成砖的方法，达到节煤的目的。

4中国专利CN1098737A是用吐温、甲醇、乙醇、乙醚、硝酸盐水溶液和石灰乳作为煤用助燃消烟剂。

本发明的目的，就在于有效地节制能量的消耗，在废气废渣中寻找能量，提供了一种能改善炉内燃烧状况，提高热效率，增加火焰高度及密度，延长了炉内燃烧区，使灰渣疏松，含碳率降低，减少烟尘及灰渣的排放量，劣质煤不再结焦的使用方便的节煤效果显著的煤用添加剂。

本发明的优点：使用简便，可直接依比例用任意温度的自来水稀释即可，这样就免去了上述热水

稀释及外加设备搅拌之麻烦。本节煤剂组分与反应机理决定反应挥发性产物是二氧化碳和水(汽)，

没有环境污染，节煤效果显著。

为达到上述之目的，本发明由三乙醇胺，十二烷基苯磺酸钠，聚氧乙烯组成的乳化剂(其中各组分相等)；聚氧乙稀醚为分散剂；三氯化钛、硫酸镍、硝酸铈为催化剂，(其中各组分均等)，以及渗透剂水，各组份的质量比为：乳化剂∶分散剂∶催化剂∶渗透剂＝(5～18)∶(6～18)∶(3～13)∶(50～60)合成了节煤添加剂，并已在工业规模应用2年，使用时1公斤添加剂用水稀释成2吨，可用于20吨煤，节煤率达28％。

本发明的乳化剂、分散剂、渗透剂是属于燃煤掺水燃料，当混有此节煤剂的燃煤进入燃烧区时，水分子和有机相升入炉膛空间，形成许多燃烧点，与空间未燃的碳的微粒相遇，促进了游离碳粒的燃烧，升高了火焰高度，增加了燃烧强度与密度，火焰温度亦随之升高，有利用于与锅炉的热交换，从而提高了热效率，增加了锅炉的蒸汽量并减少了烟、尘及灰渣的排放量，降低了烟气的林格曼黑度。其二，湿煤投入炉膛后，延长了煤的预热、干燥、燃烧时间，经计算得知，当煤中掺进10％左右的水份后，这部分水的加热与汽化所消耗的热量占燃煤的发热量的1％左右，支出这部分热量似乎不利于燃烧，但是，混有节煤剂的水溶液的先行蒸发，在煤层中留下很多均匀空隙，使煤层变得膨胀与疏松，易于空气透入到煤层各处，发生激烈的氧化反应，促进了煤的充分燃烧，扩大了燃烧区域。其三，煤加湿后能使细碎的煤沫彼此粘接在一起，尽量防止了煤末从烟囱和炉篦上飞逸和漏损。其四，劣质煤有许多不可燃的矿物质，燃烧过程中烧结现象严重，这种煤颗粒(尤其是块煤)的表面被烧过后产生的灰焦罩位，阻隔了内部的煤与氧的接触，结果不仅燃烧不完全，同时造成炉渣的大片焦结，排渣困难，需要高强度的劳动清除。加入节煤剂后，使得灰渣疏松，自然破碎成小块，既燃烧得完全又减少了又脏又累的体力劳动。实验证明，劣质煤的节煤效果更好。由于催化剂的存在，水在燃烧中并不是惰性的，而是部分地参与了反应，因而可使燃烧更完全，大大地增加了热利用率。

本节煤剂为液体、中性、不腐蚀锅炉、无毒、不挥发、使用安全。应用时1公斤节煤剂以2吨水稀释，加入到20吨燃煤中，其中劣质煤加水8～9％，优质煤加水10～15％。加入方式可直接与煤混合，也可直接将其雾化，均匀地喷入燃烧层。

本发明节煤效果明显，经吉林省能源利用监测中心及吉林省环境监测中心站测试可提高热效率12.58％，炉温升高了165度，节煤率达28％，灰渣含碳削减率为26.3％，烟尘削减率达54.8％，烟气林格曼黑度削减率达50％。经长春热力公司两年的应用表明：使用此节煤剂可降低煤层厚度，火焰升高密集，炉内燃区扩展，炉尾不再节焦，黑烟变白，节煤率28.8％。用1公斤该剂节煤5.6吨，可以广泛应用于锅炉燃煤。