[发明专利]一种生物质发电锅炉阻焦剂及其使用方法、应用

说明书

本申请公开了一种生物质发电锅炉阻焦剂及其使用方法、应用，所述生物质发电锅炉阻焦剂包括固体阻焦化学品；所述固体阻焦化学品包括组分I；所述组分I选自膨润土。本发明可有效固定和转化易于结焦和结渣的硫酸钾和氯化钾，使其转化为疏松、易碎不易结焦结渣的混合物质，能有效阻断结焦结渣过程，消除或缓解锅炉受热面的结焦结渣情况。

技术领域

本申请涉及一种生物质发电锅炉阻焦剂及其使用方法、应用，属于生物质发电锅炉技术领域。

背景技术

随着畜禽养殖业的快速发展，该产业产生的大量畜禽养殖废弃物成为目前农业三大污染面源之一。以畜禽养殖废弃为生物质燃料进行燃烧发电，是解决畜禽养殖废弃物污染的有效途径。目前，畜禽养殖废弃物发电锅炉的装置及其工艺流程均借鉴于常规的燃煤发电锅炉。然而，畜禽养殖废弃物燃料性质与组分与煤有很大的区别，使得它们燃烧产生的灰分组分及性质也完全不同。以鸡粪和稻谷壳为主要成分的生物质混合燃料为例，其含水量高，粘性比通常的生物质大，燃烧产生的飞灰主要为KCL和硫酸钾，飞灰中的硫酸钾烟气其粘度特别大，容易粘附在锅炉的热交换器的受热面上，氯化钾在飞灰中以熔融的形式存在，加剧了飞灰在受热面不断的聚集、固化和结焦结渣，造成严重的积灰，降低了锅炉的热传递效率，缩短了锅炉的运行周期，大大限制了锅炉的效能提升。此外，该积灰容易固化结焦，在热交换器的钢管上不易脱落，这也给后续停机人工清灰带来很大工作量和安全隐患，严重影响了锅炉发电的经济效益和社会效益。因此，解决锅炉热交换器的结焦结渣问题，对提高畜禽养殖废弃发电锅炉效率，延长锅炉寿命，提升发电锅炉经济效益具有重要意义。

发明内容

针对上述锅炉存在的结焦结渣问题，本申请的一个方面，提供了一种生物质发电锅炉阻焦剂，所述生物质发电锅炉阻焦剂包括固体阻焦化学品；所述固体阻焦化学品包括组分I；所述组分I选自膨润土。本发明可有效固定和转化易于结焦和结渣的硫酸钾和氯化钾，使其转化为疏松、易碎不易结焦结渣的混合物质，能有效阻断结焦结渣过程，消除或缓解锅炉受热面的结焦结渣情况。

CN2020113383040和CN2020113427903提出了通过碱式磷酸钙和磷酸氢镁钙来对炉膛产生的氯化钾、硫酸钾气溶胶进行吸附和阻断聚集，可以减少了氯化钾、硫酸钾的团聚。本发明在上述发明的基础上，采用膨润土从微观层面来实现氯化钾完全包覆固定，进一步提升阻焦的效果。本发明研究表明碱式磷酸钙和磷酸氢镁钙对固定包覆氯化钾的效果并不明显，碱式磷酸钙和磷酸氢镁钙主要对炉膛产生的氯化钾、硫酸钾气溶胶具有吸附和阻断聚集的作用，可以减少了氯化钾、硫酸钾的团聚，而包覆效果欠佳。本发明针对上述存在的问题，本发明采用膨润土从微观层面来实现氯化钾真正的包覆固定，进而进一步实现阻焦的目的。

根据本申请的第一方面，提供了一种生物质发电锅炉阻焦剂，所述生物质发电锅炉阻焦剂包括固体阻焦化学品；所述固体阻焦化学品包括组分I；所述组分I选自膨润土。

可选地，所述膨润土选自钙基膨润土、钠基膨润土、改性膨润土、蒙脱石中的至少一种；

所述改性膨润土为有机分子、有机离子或聚合物改性的膨润土。

具体地，所述改性膨润土是指有机分子、有机离子或聚合物通过共价键、离子键、氢键、偶极以及范德华力等形式在膨润土中的蒙脱石层间结合而成的复合物，通常也称为有机膨润土，例如，通过有机胺(R-NH₂)嵌入到蒙脱石层间之中形成的改性膨润土；通过烷基季铵盐R₁R₂R₃R₄N⁺嵌入到蒙脱石层间之中性能的季铵盐阳离子表面活性剂改性膨润土；这些改性膨润土，因层间嵌入有机分子离子或聚合物，层间距变大，有利于钾离子的嵌入固定。

可选地，所述固体阻焦化学品还包括组分II；所述组分II中含有硫元素和钙元素。

可选地，所述组分II中的钙元素不来自膨润土。