專利名稱：燃煤鍋爐清潔燃燒及綜合利用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明從學(xué)科交叉、跨行業(yè)技術(shù)優(yōu)化中開(kāi)創(chuàng)出來(lái)的新技術(shù)，該發(fā)明在現(xiàn)有鍋爐不做改動(dòng)的情況下，用煤加摻燒劑在爐內(nèi)進(jìn)行“親合煅燒”的方法，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物的“速燒速冷”，使全部灰渣和70％以上或90％以上的SO2直接轉(zhuǎn)化成硅酸鹽類產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)燃煤鍋爐清潔燃燒和煤資源的綜合利用。這種鍋爐的特征已不再是傳統(tǒng)觀念上的鍋爐，它既是燃燒供熱的燃燒器，同時(shí)具有消除污染的自身凈化功能，又是將污染物于爐內(nèi)直接轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品的反應(yīng)器。
在發(fā)明人創(chuàng)立的“親合煅燒”和“速燒速冷”理論的指導(dǎo)下，一次性實(shí)現(xiàn)“燃煤鍋爐清潔燃燒及綜合利用”的方法、工藝、配方及產(chǎn)品。通過(guò)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明，該技術(shù)適用于水煤漿爐、沸騰爐、循環(huán)流化床鍋爐、液態(tài)排渣爐、煤粉爐等多種燃煤鍋爐。實(shí)施該技術(shù)，原有鍋爐不需改動(dòng)，關(guān)鍵是在所用的煤中添加0.1-40％摻燒劑，該摻燒劑具有固硫劑、催化劑、穩(wěn)定劑、礦化劑、活化劑、助燃劑、疏松劑、早強(qiáng)劑等作用，可用具有上述作用的工業(yè)廢料，如赤泥、磷渣、電石渣、芒硝、鋰鹽渣、鐵合金廠的廢料等，如果工業(yè)廢料距廠遠(yuǎn)運(yùn)費(fèi)高，也可用礦石、尾礦以及廉價(jià)的化學(xué)物質(zhì)或者金屬，如重晶石或其尾礦，稀土元素尾礦、鉛鋅尾礦、銅尾礦、黃鐵礦、火山灰、石灰石、石灰、泥灰?guī)r、石膏、螢石、硅粉、珍珠巖粉、碳酸鈉、高錳酸鉀、氯化鉀、高氯酸鉀、氯化鈉、鋅、錳、鎳、鉻等。摻燒劑的配方，要按煤質(zhì)及用戶所要求產(chǎn)品品種選配不同的組合，摻燒劑本身是一種或多種的原料配制而成，因此摻燒劑的配料方案確定后，要用電子皮帶秤和微機(jī)控制其配比，才能保證摻燒劑配方準(zhǔn)確。煤與摻燒劑的配比也要用電子皮帶秤和微機(jī)控制才能保證產(chǎn)品質(zhì)量。
1、如果是液態(tài)排渣爐、煤粉爐、水煤漿爐等，配好的摻燒劑與煤進(jìn)行配料，一起進(jìn)入磨機(jī)，粉磨的過(guò)程既是均化的過(guò)程，也是形成“親合顆粒”的過(guò)程，該“親合顆?！彼腿霠t內(nèi)，進(jìn)行“親合煅燒”，使各氧化物處于新生態(tài)時(shí)完成固硫反應(yīng)，并形成高活性的礦物、固熔體等，其關(guān)鍵是摻燒劑與煤親合煅燒的結(jié)果，這一結(jié)果使?fàn)t內(nèi)燃燒更穩(wěn)定，溫度場(chǎng)更均勻，提高了燃燒效率和系統(tǒng)的熱效率，產(chǎn)品的含碳量降低，現(xiàn)有燒煙煤鍋爐灰渣含碳約在3-20％左右，燒無(wú)煙煤灰渣含碳20-40％左右，通過(guò)采用該技術(shù)，產(chǎn)品含碳均可降至3％以下，根據(jù)鍋爐情況的不同，節(jié)煤可達(dá)1-15％，并且具有微珠富集和細(xì)化的特點(diǎn)，又具有很高的水硬活性，其用途極為廣泛，根據(jù)配方和摻量的不同，可生產(chǎn)“活性粉煤灰”、“自硬性粉煤灰”、“貝利特水泥熟料”等，并且由于“速燒速冷”的產(chǎn)品，易磨性好，可做混凝土的增強(qiáng)劑和減水劑，免震混凝土，制做各種新材料、納米材料等。如果用戶要求的是生產(chǎn)貝利特水泥熟料，則同現(xiàn)有水泥窯出來(lái)的熟料一樣，經(jīng)儲(chǔ)存均化后，加緩凝劑石膏和添加劑一起粉磨，粉磨出來(lái)的水泥，還必須經(jīng)儲(chǔ)存均化達(dá)到合格的產(chǎn)品后才能包裝出廠。而鍋爐煙氣的脫硫率達(dá)70％以上，NOx、CO、CO2均有降低，見(jiàn)附

圖1頁(yè)。
2、對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐和沸騰爐，若是燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐，其摻燒劑與煤泥進(jìn)行配料，共同濕磨，濕磨好的煤泥，送入爐內(nèi)進(jìn)行親合煅燒，若不是燒煤泥而是干燃料，加摻燒劑還要加水共同濕磨，磨好的濕煤泥送入爐內(nèi)，或者再加粘結(jié)劑做成型煤再送入爐內(nèi)進(jìn)行親合煅燒，所得結(jié)果除完成1所述的效果外，突出的是其脫硫率可提高到90％以上，NOx、CO、CO2可降至最低排放，從而可達(dá)到無(wú)污染、低污染的“綠色鍋爐”的排放水平，見(jiàn)附圖2頁(yè)。
實(shí)施例該技術(shù)分別在煤粉爐、液態(tài)排渣爐、循環(huán)流化床鍋爐實(shí)施，其效果及產(chǎn)品強(qiáng)度如表1、2。
表1
表權(quán)利要求
1.一種“燃煤鍋爐清潔燃燒及綜合利用”的方法、工藝、配方及產(chǎn)品，其特征在于利用現(xiàn)有的水煤漿爐、沸騰爐、循環(huán)流化床鍋爐、液態(tài)排渣爐、煤粉爐等多種燃煤鍋爐，在煤中添加0.1-40％摻燒劑，該摻燒劑具有固硫劑、催化劑、活化劑、穩(wěn)定劑、礦化劑、助燃劑、早強(qiáng)劑、疏松劑的作用，煤與摻燒劑一起粉磨形成“親合顆?！?，送入爐內(nèi)進(jìn)行“親合煅燒”，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物“速燒速冷”，摻燒劑的加入改變了脫硫的化學(xué)形式，生成新的脫硫化合物，這些化合物的高溫性能更加穩(wěn)定，從而使提高爐內(nèi)脫硫率成為可能，這些脫硫化合物具有很高的水硬活性，能提高早強(qiáng)，為燃燒產(chǎn)生的污染物于爐內(nèi)直接轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品創(chuàng)造了條件，不僅解決了煤煙型污染，而且煤與摻燒劑的礦化反應(yīng)，可生成活性粉煤灰、自硬性粉煤灰、貝利特水泥熟料及硅酸鹽新材料等。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于液態(tài)排渣爐、水煤漿爐、煤粉爐等，普通煤、劣質(zhì)煤、優(yōu)質(zhì)煤均可，關(guān)鍵要在煤中加入摻燒劑一起粉磨形成“親合顆粒”，送入爐內(nèi)進(jìn)行“親合煅燒”，通過(guò)調(diào)整風(fēng)速等技術(shù)措施，適當(dāng)延長(zhǎng)煅燒時(shí)間，實(shí)現(xiàn)脫硫率70％以上，NOx略有降低，CO、CO2可降低排放，污染物于爐內(nèi)形成高附加值產(chǎn)品。
3.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于循環(huán)流化床鍋爐(含沸騰爐)可以使用各種煤、劣質(zhì)煤、油頁(yè)巖、煤矸石、煤泥等，關(guān)鍵要在煤或煤泥中加入摻燒劑并一起粉磨，使之形成“親合顆?！?，燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐，可直接使用煤泥加摻燒劑；或者于燃料中加摻燒劑再加水共同濕磨，形成親合顆粒，此過(guò)程也是均化、水熱合成，形成水化產(chǎn)物的過(guò)程，以煤泥形式送入爐內(nèi)，或加水濕磨后再加粘結(jié)劑，做成型煤送入爐內(nèi)進(jìn)行“親合煅燒”，實(shí)現(xiàn)脫硫率90％以上，NOx、CO、CO2降至最低排放，污染物于爐內(nèi)形成高附加值產(chǎn)品。成為迄今自身凈化能力最強(qiáng)的燃煤裝置，達(dá)到無(wú)污染、低污染的“綠色鍋爐”的排放水平。
4.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于該摻燒劑具有固硫劑、催化劑、穩(wěn)定劑、礦化劑、活化劑、助燃劑、早強(qiáng)劑、疏松劑等作用，具有上述功能的原料來(lái)源可以是各種工業(yè)廢料，如赤泥、磷渣、電石渣、芒硝、鋰鹽渣、鐵合金渣等，也可用礦石、尾礦以及廉價(jià)的化學(xué)物質(zhì)或者金屬，如重晶石或其尾礦，稀土元素尾礦、鉛鋅尾礦、銅尾礦、黃鐵礦、火山灰、石灰石、石灰、泥灰?guī)r、石膏、螢石、硅粉、珍珠巖粉、碳酸鈉、高錳酸鉀、氯化鉀、高氯酸鉀、氯化鈉、鋅、錳、鎳、鉻等。按煤質(zhì)及用戶所要求的產(chǎn)品品種選配不同的組合，上述原料可以是一種原料，也可任意一種組合，要用電子皮帶秤和微機(jī)控制配制摻燒劑，合格的摻燒劑與煤的配比也要用電子皮帶秤和微機(jī)控制以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
5.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于產(chǎn)品具有微珠富集和細(xì)化的特點(diǎn)，又具有很高的水硬活性，可根據(jù)摻燒劑配方和摻量的不同，生產(chǎn)活性粉煤灰、自硬性粉煤灰、貝利特水泥熟料等，“速燒速冷”產(chǎn)品的易磨性、和易性好，可做混凝土的增強(qiáng)劑、減水劑、免震混凝土，制作各種硅酸鹽新材料、納米材料等。
6.按權(quán)利要求1的方法，可提高鍋爐煤的燃燒效率和系統(tǒng)熱效率，可節(jié)煤1-15％。
7.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于燃料、原材料要實(shí)行預(yù)均化處理，半成品、成品、產(chǎn)品要設(shè)均化庫(kù)儲(chǔ)存庫(kù)，進(jìn)行均化，產(chǎn)品儲(chǔ)存期7-10天。
全文摘要
從學(xué)科交叉、跨行業(yè)技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)造了一種“燃煤鍋爐清潔燃燒及綜合利用”的方法、工藝、配方及產(chǎn)品。在煤中加入0.1%－40%摻燒劑,該摻燒劑具有固硫劑、催化劑、活化劑、穩(wěn)定劑、礦化劑、助燃劑、早強(qiáng)劑、疏松劑的作用,煤與摻燒劑一起粉磨形成“親合顆粒”,送入鍋爐內(nèi)進(jìn)行“親合煅燒”,反應(yīng)物實(shí)現(xiàn)了“速燒速冷”,摻燒劑與煤的固硫反應(yīng)、礦化反應(yīng)為灰渣、SO
文檔編號(hào)C04B7/00GK1356282SQ01136258
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者朱雪芳 申請(qǐng)人:朱雪芳