專利名稱：一種燃煤脫硫脫硝清焦添加劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及各種燃煤鍋爐、窯爐的一種燃煤脫硫脫硝清焦添加劑及其制備工藝。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外還沒有同時具備助燃節(jié)煤、SO2, NOx, CO2減排、清灰除焦等多種功能的添加劑，單一功能的節(jié)煤、減排技術(shù)有如下幾種一、燃燒前的脫硫?qū)⒃杭兴?、成型等方法進行脫硫。存在的主要問題是煤中的結(jié)構(gòu)硫或稱有機硫無法脫除；而且成本高，尤其是電廠用煤，更是無法采用。二、煙氣脫硫主要是采用煙氣脫硫裝置(FGD)。存在問題是耗資巨大、運行成本高，產(chǎn)生二次污染。(一次性投資達數(shù)億元，直接增加發(fā)電成本1.5-3分Kw. h)。燃煤中的硫分超過設(shè)計煤種，將無法達到設(shè)計時的脫硫效率，因此普遍存在“擴容”問題。采用濕式石灰石石膏法工藝和設(shè)備進行煙氣脫硫，每處理一噸二氧化硫，要產(chǎn)生2 噸硫石膏和0.7噸二氧化碳，專家認為這一副產(chǎn)品(硫石膏)無法得到有效利用，是一種危害嚴重的污染源。嚴重影響著植物的生長和對人類生存的威脅。二氧化碳在大氣中污染危害的嚴重性是眾所周知的。(中國科學(xué)技術(shù)信息研究所2004年9月M日發(fā)布)。三、燃燒中單一的固硫脫硫技術(shù)，未能解決在900°C以上的高溫區(qū)固硫又二次釋放的問題，脫硫率較低，脫硫效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種燃煤脫硫脫硝清焦添加劑及其制備工藝。在不改變現(xiàn)有鍋爐的燃煤工藝和設(shè)備，不改變現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)設(shè)備及工藝的前提下，用戶根據(jù)使用煤炭的理化指標選用本發(fā)明的添加劑和催化活化劑，從而同時達到節(jié)煤、脫硫、脫硝、脫碳、清焦的效果。為達到上述目的，本發(fā)明的添加劑包括加入燃煤中的煤粉添加劑和加入脫硫系統(tǒng)的漿液箱中的催化活化劑；所述的煤粉添加劑按質(zhì)量百分比包括8-20%的碳酸鈉、5-15%的氧化鎂、5-15% 的二氧化硅、3-8%的氧化鋅、3-8%的二氧化錳、15-35%的活性氧化鈣、3-8%的氧化鋇、 3-5%的氧化銅、3-8%的碳酸氫銨；所述的催化活化劑按質(zhì)量百分比包括20-30%的活性氧化鈣、10-25%的活性炭、 5-10 %的硝酸銨鈣、18-30 %的活性氧化鋁、10-20 %輕燒鎂。本發(fā)明制備方法如下1)煤粉添加劑的制備先將碳酸鈉、氧化鎂、二氧化硅、氧化鋅、二氧化錳、氧化銅、氧化鋇依次加入攪拌20分鐘后再加入活性氧化鈣、碳酸氫銨攪拌 10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；2)催化活化劑的制備將活性氧化鈣、活性氧化鋁、輕燒鎂先攪拌15分鐘，再加入活性炭和硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。
使用時在燃煤中摻入煤粉質(zhì)量3_4%。的煤粉添加劑，添加煤粉添加劑后降低了煤的著火點，加快了煤的燃燒速度，提高爐膛溫度，強化了傳熱過程，強化了煤碳的氧化作用， 明顯改善燃燒小環(huán)境，在升溫加熱過程中放出新生態(tài)氧氣，對燃盡煙氣中的可燃氣體和懸浮碳粉起到了關(guān)鍵作用，從而降低了煤炭的消耗和排煙黑度；煤粉添加劑的強氧化原料在高溫下分解、氣化產(chǎn)生微爆，攪動燃煤中的氣體，改善透氣性，使氧氣在燃煤中分布均勻，供應(yīng)充足，使燃煤表面活性增大，與氧的接觸面積增大，以利于煤粉的充分燃燒。還在一定程度上增加熱傳導(dǎo)，降低煤的熱熔。在燃燒過程中，通過一系列理化反應(yīng)，使被包裹的CO和SO 發(fā)生放熱反應(yīng)，反應(yīng)中生成的硫經(jīng)燃燒變成二氧化硫，再經(jīng)具有催化作用的硅、錳、鋅，使部分氧化成三氧化硫，最后被煤粉添加劑中具有吸附力極強的堿性氧化物固定生成熔點較高的爐渣。這種堿性氧化物還可以將煤碳燃燒過程中，產(chǎn)生的其他對環(huán)境造成危害的重金屬離子吸附并固定在爐渣中，從而達到了固硫脫硫的目的，以及減少有害氣體的排放。該煤粉添加劑能使結(jié)焦物多孔面疏松、消弱焦渣與爐壁尤其是與水冷壁管的結(jié)合力，使焦渣易于粉化、消除和自行脫落。在燃煤中加入添加劑的同時，本發(fā)明還在脫硫裝置系統(tǒng)的漿液箱中加入煤粉質(zhì)量 0. 08-0. 2%。的催化活化劑，該催化活化劑在對煙氣中的活化過程中，同時對漿液中的石灰石進行催化活化，使其活性增強，與反應(yīng)的機率和強度大幅度提高。其中配方中含有的堿性成分，又可改變漿液的PH值。相對來講，石灰石的活性增強了，利用率被提高了。原石灰石的用量不變時，允許排放的濃度增大了。即燃煤中含硫量增高了，而脫硫率保持不變。實現(xiàn)了對脫硫裝置的“擴容”效果。
具體實施例方式實施例1 1)煤粉添加劑的制備按質(zhì)量百分比將20%的碳酸鈉、10%的氧化鎂、13%的二氧化硅、6%的氧化鋅、8%的二氧化錳、7%的氧化鋇和3%的氧化銅依次加入攪拌20分鐘后再加入25%的活性氧化鈣和8%的碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；2)催化活化劑的制備按質(zhì)量百分比將20%的活性氧化鈣、30%的活性氧化鋁、 20%的輕燒鎂攪拌15分鐘，再加入20%的活性炭和10%的硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。實施例2:1)煤粉添加劑的制備按質(zhì)量百分比將8%的碳酸鈉、15%的氧化鎂、15%的二氧化硅、8 %的氧化鋅、8 %的二氧化錳、6 %的氧化鋇和5 %的氧化銅依次加入攪拌20分鐘后再加入30%的活性氧化鈣和5%的碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；2)催化活化劑的制備按質(zhì)量百分比將30%的活性氧化鈣、20%的活性氧化鋁、 20%的輕燒鎂攪拌15分鐘，再加入25%的活性炭和5%的硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。實施例3:1)煤粉添加劑的制備按質(zhì)量百分比將18%的碳酸鈉、5%的氧化鎂、14%的二氧化硅、7%的氧化鋅、7%的二氧化錳、8%的氧化鋇和5%的氧化銅依次加入攪拌20分鐘后再加入的活性氧化鈣和8%的碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；
2)催化活化劑的制備按質(zhì)量百分比將的活性氧化鈣18%的活性氧化鋁、 20%的輕燒鎂攪拌15分鐘，再加入的活性炭和10%的硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。實施例4 1)煤粉添加劑的制備按質(zhì)量百分比將20%的碳酸鈉、15%的氧化鎂、5%的二氧化硅、8%的氧化鋅、5%的二氧化錳、3%的氧化鋇和4%的氧化銅依次加入攪拌20分鐘后再加入33%的活性氧化鈣和7%的碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；2)催化活化劑的制備按質(zhì)量百分比將30%的活性氧化鈣、30%的活性氧化鋁、 20%的輕燒鎂攪拌15分鐘，再加入10%的活性炭和10%的硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。實施例5 1)煤粉添加劑的制備按質(zhì)量百分比將15%的碳酸鈉、15%的氧化鎂、15%的二氧化硅、3%的氧化鋅、3%的二氧化錳、6%的氧化鋇和5%的氧化銅依次加入攪拌20分鐘后再加入35%的活性氧化鈣和3%的碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；2)催化活化劑的制備按質(zhì)量百分比將的活性氧化鈣、觀％的活性氧化鋁、 10%的輕燒鎂攪拌15分鐘，再加入25%的活性炭和8%的硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。實施例6 1)煤粉添加劑的制備按質(zhì)量百分比將20%的碳酸鈉、15%的氧化鎂、15%的二氧化硅、7%的氧化鋅、8%的二氧化錳、7%的氧化鋇和5%的氧化銅依次加入攪拌20分鐘后再加入15%的活性氧化鈣和8%的碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；2)催化活化劑的制備按質(zhì)量百分比將25%的活性氧化鈣、30%的活性氧化鋁、 15%的輕燒鎂攪拌15分鐘，再加入23%的活性炭和7%的硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。一、本發(fā)明經(jīng)過在某電廠330MW機組、200MW機組、125MW機組、75MW機組、50MW機組煤粉爐，以及在10T、20T、35T、50T層燃爐實際應(yīng)用，特別是經(jīng)2007年11月至2008年12 月底在上述某200MW機組連續(xù)不同間斷為其13個月的運行考核，均達到了良好的效果，其經(jīng)濟技術(shù)指標如下1、助燃節(jié)煤2. 5 3.0% ；2、SO2排放濃度降低平均為40. 42% ；3、鍋爐熱效率平均提高1. 5% ；4、清灰除焦效果明顯；5、降低飛灰的可燃物達50%左右。二、本發(fā)明的產(chǎn)品于2009年3月在貴州某300MW、1025噸鍋爐上使用時達到的效果1、平均節(jié)煤 2. 85%;2、SO2排放濃度降低平均31. 2% ；NOx排放濃度平均降低29. 0% ；3、燃燒效果提高了，CO平均降低了 50. 8 %，(X)2降低20 % ；4、鍋爐熱效率平均提高了 1. 45% ；
5、渣除結(jié)焦90%以上，爐溫提高了 51.9°C。三、福建永安化纖廠熱電廠，35噸鏈條爐；35噸、75噸硫化床爐1、SO2排放濃度平均降低29-41 % ；2、助燃節(jié)煤5-9%。四、福建永安謀成水泥廠，Φ3Χ 11 (米)機立窯1、SO2排放濃度平均降低四-38 % ；2、助燃節(jié)煤平均10. ；3、提高產(chǎn)量平均11%。五、在廣東某420噸鍋爐使用催化活化劑時，NOx平均排放濃度降低29. 8%，該鍋爐使用2. 0%的高硫煤時，SO2排放濃度可達標排放。
權(quán)利要求
1.一種燃煤脫硫脫硝清焦添加劑，其特征在于包括加入燃煤中的煤粉添加劑和加入脫硫系統(tǒng)的漿液箱中的催化活化劑；所述的煤粉添加劑按質(zhì)量百分比包括8-20%的碳酸鈉、5-15%的氧化鎂、5-15%的二氧化硅、3-8 %的氧化鋅、3-8 %的二氧化錳、15-35 %的活性氧化鈣、3_8 %的氧化鋇、3-5 % 的氧化銅、3-8%的碳酸氫銨；所述的催化活化劑按質(zhì)量百分比包括20-30%的活性氧化鈣、10-25%的活性炭、 5-10 %的硝酸銨鈣、18-30 %的活性氧化鋁、10-20 %輕燒鎂。
2.一種如權(quán)利要求1所述的燃煤脫硫脫硝清焦添加劑的制備方法，其特征在于1)煤粉添加劑的制備先將碳酸鈉、氧化鎂、二氧化硅、氧化鋅、二氧化錳、氧化銅、氧化鋇依次加入攪拌20分鐘后再加入活性氧化鈣、碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；2)催化活化劑的制備將活性氧化鈣、活性氧化鋁、輕燒鎂先攪拌15分鐘，再加入活性炭和硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。
全文摘要
一種燃煤脫硫脫硝清焦添加劑及其制備工藝，包括加入燃煤中的煤粉添加劑和加入脫硫系統(tǒng)的漿液箱中的催化活化劑，先將碳酸鈉、氧化鎂、二氧化硅、氧化鋅、二氧化錳、氧化銅、氧化鋇依次加入攪拌20分鐘后再加入活性氧化鈣、碳酸氫銨攪拌10分鐘，混合均勻得到煤粉添加劑；將活性氧化鈣、活性氧化鋁、輕燒鎂先攪拌15分鐘，再加入活性炭和硝酸銨鈣攪拌均勻得催化活化劑。本發(fā)明在不改變現(xiàn)有鍋爐和脫硫設(shè)備及其工藝的前提下，用戶根據(jù)煤炭的理化指標選用相應(yīng)的本發(fā)明的添加劑及催化活化劑產(chǎn)生節(jié)煤、脫硫、脫硝、清焦的作用。在使用高硫煤時，明顯提了脫硫效率，使SO2減排達標。
文檔編號C10L9/10GK102533387SQ20111045673
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者張志洪, 楊懷珍, 竇崇慶, 雷宏洲, 雷積壽 申請人:楊懷珍, 竇崇慶, 雷積壽