[发明专利]一种燃烧准东煤的添加剂、方法和装置

说明书

本发明公开了一种燃烧准东煤的添加剂、方法和装置，该燃烧准东煤的添加剂包括：硅酸盐矿物、酸气吸收剂、吸碱剂、二氧化硫催化失活剂、形核剂，所述二氧化硫催化失活剂用于使催化二氧化硫转化为三氧化硫反应的催化剂失活。本发明中的燃烧准东煤的添加剂抑制结焦能力强，成本低。本发明中的燃烧准东煤的方法和装置，可以更好的促进添加剂与准东煤一起燃烧，提高抑制结焦能力，增加添加剂在燃煤锅炉炉膛内的停留时间，抑制燃煤锅炉的换热管面污染和腐蚀。本发明中的燃烧准东煤的添加剂、方法和装置成功解决了包括燃用准东煤的燃煤锅炉的大型超临界锅炉机组烟道全程的污染和腐蚀问题。

技术领域

本发明属于煤燃烧技术领域，具体涉及一种燃烧准东煤的添加剂、方法和装置。

背景技术

新疆准东是煤炭资源储量非常富集的区域，预测储量达到3900亿吨，目前累计探明煤资源储量为2136亿吨，煤田成煤面积1.4万平方公里，是我国目前最大的整装煤田。新疆准东煤储量巨大，开采成本低，该煤种的反应性好，燃点低、燃烬率高、燃烧经济性高、污染物排放少，是优良的动力用煤。但准东煤的灰熔点低，灰分中钙、钠、钾、氧化铁含量较高，含水量在30％～40wt％，尤其是煤中氧化钠的含量总体都在3～5wt％以上，有的矿区钠含量高达10～15wt％以上，远高于其他地区动力用煤。煤中钠是煤在锅炉燃烧过程中造成换热面沾污的重要因素，因此，高钠煤的燃烧利用受到极大低限制。目前对准东高钠煤的利用主要采用掺烧沾污性弱的煤种来解决，但这种控制方法只能减缓沾污，无法从根本上解决问题。虽然现有技术中存在添加剂，但是抑制换热面沾污能力差，实际使用时成本过高，企业难以接受。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种燃烧准东煤的添加剂、方法和装置，成功解决了包括燃用准东煤的燃煤锅炉的大型超临界锅炉机组烟道全程的污染和腐蚀问题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种燃烧准东煤的添加剂，包括以下组分：硅酸盐矿物、酸气吸收剂、吸碱剂、二氧化硫催化失活剂、形核剂，所述二氧化硫催化失活剂用于使得催化二氧化硫转化为三氧化硫反应的催化剂失活。所述酸气吸收剂用于吸收酸气，所述吸碱剂用于吸收碱，所述形核剂用于作为准东煤燃烧产生的熔体的形核。

优选的是，所述硅酸盐矿物为2～10重量份，所述酸气吸收剂为0.1～0.6重量份，所述吸碱剂为0.1～0.3重量份，所述二氧化硫催化失活剂为0.1～0.4重量份，所述形核剂为0.003～0.008重量份。

优选的是，所述硅酸盐矿物包括蒙脱土、微硅粉、红柱石、高岭石、莫来石中的一种或几种；

所述酸气吸收剂包括氧化镁、氢氧化镁、菱镁矿中的一种或几种；

所述吸碱剂为活性矾土；

所述二氧化硫催化失活剂包括氧化硼、硼酸铵、硼酸锌中的一种或几种；

所述形核剂为玻璃化剂，所述玻璃化剂用于作为准东煤燃烧产生的熔体的形核并促进熔体沉积脆化；优选的是，所述玻璃化剂包括铜盐；

更优选的是，所述铜盐包括碱式碳酸铜、硫酸铜、氯化铜、王铜(碱式氯化铜)中的一种或几种。

发明人研究燃煤锅炉炉膛内煤渣沉积机理认为，煤中的矿物质分解产物通过火焰区时，单个灰颗粒呈熔融态或塑性状态。如果灰颗粒以这种状态撞击炉膛内壁，就会粘结在内壁上，并形成固态，最终大量均匀堆积，堆积物固化成硬块而呈玻璃态沉积，难以去除。当塑性的灰颗粒撞击到炉膛内上部水冷壁辐射管和悬挂管后形成硬渣堆积，从而对锅炉操作有较大影响，由于部分堆积使烟气通道不畅，必然降低发电负荷。在某些情况下，硬渣堆积到一定程度造成会对低位水汽管道造成危害，严重影响锅炉的安全可靠运行。硬渣的另一个危害是降低辐射区域的传热效率，导致炉膛温度升高，进而结渣更加严重的恶性循环。

发明人发现导致此现象发生的主要原因是煤燃烧产生的碱金属的硫酸盐、三硫酸铁盐和焦硫酸盐。