[发明专利]一种燃煤增氧助燃爆破丸及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭助燃剂，具体涉及一种燃煤增氧助燃爆破丸及其制备方法与应用，该燃煤增氧助燃爆破丸适用于工业锅炉、电站炉、窖炉、蒸汽炉和生活型煤炉。

背景技术

我国每年的煤炭消耗量达到6亿吨以上，工业燃煤解决了我国能源需求量的70%左右。目前在燃煤工业存在的一系列问题中，最突出的是煤的热值偏低（我国煤中含硫量2%以上的中高硫煤和高硫煤约占总储量的1/3）。煤在燃烧过程当中，由于其品质较差造成燃烧不够充分，使炉膛温度偏低，燃点高、不易着火、热容大、不易传热。燃烧的基本反应式：C+O₂→CO₂，在高温下，很容易发生吸热的副反应：C+CO₂→2CO，其结果是能源浪费、热效率下降，污染环境。另外，燃煤所排放的SO_X、NO_X等有害气体和烟尘，也是城市大气受污染的祸首。

在不改变燃煤设备的前提下，依据煤炭燃烧的化学反应机制，在煤中加入一些添加剂，通过催化、活化、促进氧化等手段，能有效地降低煤的燃点，提高燃烧效率，抑制CO的产生。

目前国内外所采用的煤炭助燃剂，成分主要有膨松剂、氧化剂、催化剂、脱硫剂、消烟剂、水及有机助剂等。在燃煤中添加助燃剂，能显著改善煤的燃烧特性，降低着火温度，加快焦炭的燃烧速度，缩短燃烧时间，提高燃烧效率。助燃剂在煤炭燃烧过程中，当中的金属离子可参与碳在燃烧过程中所必需的氧传递过程，有助于电子转移，可以降低煤炭燃烧的活化能，起到助燃、增能、节煤的作用。通过调整不同金属离子之间的比例关系，可以调控在不同的燃烧温度下的助燃效果，适合于不同种类的锅炉。另外，助燃剂中的氧化剂，例如双氧水、高氯酸钾等，在高温下释放出氧气，促进煤炭的燃烧更加充分。最后，助燃剂中的碱性氧化物等成分与受热面上的烟垢和烟气等发生化学反应，使烟垢和烟气中的硫化物生成硫酸盐，随炉渣一起排出，减少二氧化硫、二氧化氮等有害气体的排放，有利于环保。因此，采用煤炭助燃剂，不需要增加额外的机械设备，投资少，比较适用于我国现有的经济条件和环保要求，具有一定的广泛适用性。

中国专利申请200710050000.2、200810000141.8、200510013262.2、200810028083.X等，主要是利用某些金属氧化物、工业废渣、生石灰、尾矿等作为添加剂，利用其助燃效果，添加到煤中，提高煤的热值。也可以利用工农业的可燃性废弃物，添加到原煤中，提高煤的热值。

专利申请03124816.0公开了一种“煤炭添加剂”，将生石灰、氯化钠、三氧化二铁、硝酸钠等进行粉碎，将粉末投入煤炭中。

在以往公开的各种助燃剂虽然对煤炭能起到一定的助燃效果，但是只能在煤炭的表面起作用，无法促进煤炭内部未能完全燃烧的部分暴露在空气中。解决煤炭在燃烧过程当中燃烧不充分，局部氧气供应不足的问题，有利于取得最佳的助燃效果，取得较高的经济利益。

发明内容

为了克服现有煤炭助燃剂的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种燃煤增氧助燃爆破丸。

本发明的另一目的在于提供上述燃煤增氧助燃爆破丸的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述燃煤增氧助燃爆破丸的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种燃煤增氧助燃爆破丸，由外层包覆物和助燃小颗粒构成，外层包覆物包裹着助燃小颗粒；

所述的外层包覆物由高岭土与高分子聚合物按质量比(1-50):1组成；高岭土与高分子聚合物的质量比优选(8-9):1；

所述的高分子聚合物为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛中的一种；

所述的助燃小颗粒由以下质量百分比的成分组成：

硝酸钙：10~30%

硝酸镁：5~20%

硝酸钡：1~10%

稀土元素：1~5%

硝酸钠：0~25%

硝酸钾：0~25%

氯酸钾：0~20%

二氧化锰：0~20%

高锰酸钾：0~10%

蒙脱土：0~10%

硅藻土：0~10%；

所述的稀土元素为氧化稀土或稀土的硝酸盐；

所述燃煤增氧助燃爆破丸的粒径为3.5-55mm，其中外层包覆物的厚度为0.5-5mm。

上述的燃煤增氧助燃爆破丸的制备方法，包括以下步骤：

（1）取硝酸钙、硝酸镁、硝酸钡、稀土元素、硝酸钠、硝酸钾、氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾、蒙脱土与硅藻土混合均匀，挤压成小颗粒，即助燃小颗粒；