[发明专利]一种节煤助燃固硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种节煤助燃固硫剂及其制备方法。

背景技术

目前，用于工业或民用锅炉及窑炉的主要燃料是煤，但由于煤中含有大量的硫成份，因而在煤燃烧过程中产生大量的二氧化硫及烟尘，造成了极大的环境污染。在煤炭生产和洗选过程中产生了大量的煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤资源，我国每年产生可用于发电的煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤资源3亿吨以上，加快发展低热值煤发电产业，对实现低热值煤资源就近高效转化，提高煤炭资源利用效率具有重要意义，大量的煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤因其燃烧产生污染多、热效率低而遭到弃用，现有的燃煤助燃脱硫剂不能同时提高低热值煤的助燃效果和固硫效果，以解决燃煤过程中的空气污染问题和燃煤的热效率问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的第一个目的在于提供一种节煤助燃固硫剂，向煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤中添加该剂，可同时提高低热值煤的助燃效果和固硫效果。

该节煤助燃固硫剂，由下述成分按重量份配比组成：

氯化钠23-36份，氧化钙16-24份，高锰酸钾3-8份，氯酸钠4-6份，高氯酸钾0.3-0.7份，硝酸钠8-12份，碳酸钠3-8份，氧化铁3-7份，二氧化硅0.4-0.6份。

作为更佳配比，该节煤助燃固硫剂由下述成分按重量份配比组成：

氯化钠28-32份，氧化钙19-21份，高锰酸钾4-6份，氯酸钠5份，高氯酸钾0.4-0.6份，硝酸钠9-11份，碳酸钠4-6份，氧化铁4-6份，二氧化硅0.4-0.6份。

作为最佳一种配比，该节煤助燃固硫剂由下述成分按重量份配比组成：

氯化钠30份，氧化钙20份，高锰酸钾5份，氯酸钠5份，高氯酸钾0.5份，硝酸钠10份，碳酸钠5份，氧化铁5份，二氧化硅0.5份。

向煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤中添加上述配比构成的助燃固硫剂后，氧化铁作为催化剂，在氧化钙和二氧化硅的作用下，燃煤燃烧过程中形成了钙—铁—硫—硅—氧体系，从而形成耐热硅酸盐稳定相，覆盖或包裹硫酸钙晶体，阻止了硫酸钙在高温下分解，增强了该剂的固硫效果；其中氯化钠、碳酸钠作为膨松剂，高锰酸钾、氯酸钠、高氯酸钾和硝酸钠作为强氧化剂，可以在燃煤中增氧、催化燃烧，从而起到助燃的作用，并且膨松剂的添加使燃煤更加膨松，便于增氧后的逐层燃烧，提高了燃煤的热效率。

综上所述，采用该助燃固硫剂后，可同时提高低热值煤的助燃效果和固硫效果，从而解决了燃煤过程中的空气污染问题和燃煤的热效率问题。

可采用下述方法进行制备该剂：将23-36份的氯化钠、16-24份的氧化钙、3-8份的高锰酸钾、4-6份的氯酸钠、0.3-0.7份的高氯酸钾、8-12份的硝酸钠、3-8份的碳酸钠、3-7份的氧化铁和0.4-0.6份的二氧化硅充分混合并加入3-5份的水搅拌均匀，再经过粉碎机粉碎成20-60目的粉末，最后将碎粉后的粉末通过袋装机包装成袋待用，添加水的作用是可以使上述配比组分混合均匀，并利于进行均匀粉碎。

将上述袋状粉末按重量比1%—3%：1的比例投入到煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤中，充分搅拌均匀，将上述混合物用于水泥窑炉、制作民用型煤或工业锅炉可提高低热值煤的热效率值，节煤8%-16%，二氧化硫、氮氧化合物等排放降低40%-60%，并且可减少锅炉结焦或不结焦，清除锅炉受热后的灰垢，疏松煤层，加速热交换，延长锅炉使用寿命。

将上述袋状粉末按重量比1%：1的比例投入到煤矸石中，投入至1号循环流化床锅炉中使用，其对比实验数据如下（在设定同样的炉膛温度、送风量和引风量等外界条件下，其中前六天未投入该剂，后六天投入该剂）：

1.前六天，总上煤量1012.9吨，产汽量5557.9吨，入炉煤平均发热量4708.36卡/克；后六天，总上煤量975.9吨，产汽量5405吨，入炉煤平均发热量4290.97卡/克， 

节煤助燃固硫剂添加前后煤质与吨煤产汽量换算成标煤进行前后对比得出：

换算公式=总产汽量/（入炉煤平均发热量/7000*总用煤量）；

产品添加前：5557.90/（4708.36/7000*1012.90）=8.158吨；

产品添加后：5405/（4290.97/7000*975.9）=9.035吨；

节煤率换算公式=（产品添加后折标煤产汽量-产品添加前折标煤产汽量）/产品添加前折标煤产汽量，

（9.035-8.158）/8.158=10.75%