一種協(xié)同脫硝型液態(tài)鍋爐除焦劑及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煤清潔燃燒領(lǐng)域，具體設(shè)及一種協(xié)同脫硝型液態(tài)鍋爐除焦劑及其制備 方法與應(yīng)用，用于直接霧化噴射于爐膛內(nèi)抑制并清除爐內(nèi)結(jié)焦。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤鍋爐在長期運行過程中，由于燃用煤質(zhì)變化較大、鍋爐設(shè)計自身缺陷W及局 部高溫、操作不當(dāng)?shù)葐栴}，造成水冷壁受熱面易產(chǎn)生結(jié)焦、過熱器、再熱器管道積灰現(xiàn)象，使 鍋爐的換熱效率下降，排煙溫度升高，煤炭資源浪費嚴(yán)重。結(jié)焦積灰嚴(yán)重時，大的焦塊掉落 極易引發(fā)鍋爐滅火事故，存在極大安全隱患，運時企業(yè)通常需要停爐W清除結(jié)焦和積灰，運 給企業(yè)造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時結(jié)焦處易產(chǎn)生硫酸鹽腐蝕爐壁問題，致使鍋爐使用壽 命降低。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，主要通過燃煤中加入除焦劑，來清除鍋爐結(jié)焦和積灰?，F(xiàn)有燃煤除焦 劑多為粉體型也有部分液態(tài)型。粉體除焦劑主要作用成分為氯鹽、金屬氧化物、高嶺±、銘 鹽、稀±氧化物等，現(xiàn)有的粉體除焦劑雖在防結(jié)焦方面具有一定的成效，但粉體型除焦劑存 在的缺點首先是需要大量添加才能達(dá)到理想效果，其相對投加量大，運無疑增加了除焦成 本;二是燃煤中添加粉體一般采用人工作業(yè)難W保證加藥的均勻性，即使采用機(jī)械添加也 需要配套先進(jìn)復(fù)雜的設(shè)備，價格高昂，投加費力且麻煩，投加設(shè)備要求較高，額外又增加了 成本;Ξ是氯鹽添加會加重鍋爐腐蝕，銘鹽毒性大不夠安全。液態(tài)除焦劑用量少，成本低，噴 射投加均勻相較于粉體投加更加可行。綜合分析現(xiàn)有的的液體除焦劑，大都W硝酸鹽為基 本作用成分，利用其"微爆"效果及助燃特性促進(jìn)焦渣松散脫落，其高溫下分解會產(chǎn)生大量 NOx，但是大量硝酸鹽分解產(chǎn)生的NOx物會增加污染物排放，鍋爐雖達(dá)到了除焦的目的但是 NOx排放增加，勢必會增加脫硝的難度和脫銷的成本，如中國專利文件"公開號 CN103215100A"公開的一種用于600MW及W上火力發(fā)電機(jī)組鍋爐除焦劑，其特征是由W下成 分按重量比組成:硫粉:硝酸鐘:棚酸鋼:木炭粉:納米陶瓷粉=16:60~80:50~70:15~20: 5~8,文中提出需要再加上配備的脫硫脫硝系統(tǒng)才能減輕對環(huán)境和系統(tǒng)造成污染，運種情 況下除焦實際是不劃算的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在開發(fā)一種脫硝型液態(tài)鍋爐除焦劑，其不 僅除焦清灰效果明顯，也可W有效抑制并清除鍋爐結(jié)焦提升鍋爐效率，而且對NO具有還原 作用，不但不會增加鍋爐NOx生成量，還可協(xié)同脫硝。
[0005] 本發(fā)明還提供該協(xié)同脫硝型液態(tài)鍋爐除焦劑的制備方法與應(yīng)用方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種協(xié)同脫硝型液態(tài)鍋爐除焦劑，所述除焦劑的組份及各組份的重量百分比包括 如下:醋酸儀:5%-20%;硝酸銅：1-5% ;硝酸儀:1-5% ;硝酸錠:2-10% ;棚酸:3-10% ;硝酸 姉0.5-2%;余量為水。
[000引優(yōu)選的，所述除焦劑的組份及各組份的重量百分比包括如下：醋酸儀:8%-20%; 硝酸銅:2-5% ;硝酸儀:2-4% ;硝酸錠:5-10% ;棚酸:3-10% ;硝酸姉0.5-2%;余量為水。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述除焦劑的組份及各組份的重量百分比包括如下：醋酸儀： 18%;硝酸銅:2%;硝酸儀:2%;硝酸錠:5%;棚酸:3%;硝酸姉0.5%;水:69.5%。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述除焦劑的組份及各組份的重量百分比包括如下：醋酸儀： 1〇%;硝酸銅:3%;硝酸儀:2%;硝酸錠:8%;棚酸:8%;硝酸姉1%;水:68%。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述除焦劑的組份及各組份的重量百分比包括如下:醋酸儀:8%; 硝酸銅:5%;硝酸儀:3%;硝酸錠:8%;棚酸:5%;硝酸姉1.5%;水:69.5%。
[0012] 醋酸儀主要起到提高灰烙點及協(xié)同脫硝的效果，具體的醋酸儀投加如爐膛后，高 溫作用下迅速分解生成納米MgO和控基(CHi)，MgO自身具有高烙點，且可與灰渣中的低烙點 化合物反應(yīng)生成高烙點化合物，使灰渣不易結(jié)焦，同時生成的納米MgO可作為脫硝反應(yīng)的催 化載體促進(jìn)C出脫硝;分解產(chǎn)生C出具有強(qiáng)還原性，可與NO反應(yīng)生成HCN，肥N進(jìn)一步將NO還原 成化。整個反應(yīng)過程可簡單描述為:醋酸儀高溫分解生成C出和MgO,控基通過如下反應(yīng)過程：
[0013]
[0014] 將NO還原，生成的MgO則可作為還原反應(yīng)的催化載體，促進(jìn)還原反應(yīng)進(jìn)行。
[0015] 硝酸銅、硝酸儀、硝酸錠等硝酸鹽起到了強(qiáng)氧化劑和助燃劑的作用，具體的硝酸鹽 所帶入的銅、儀離子可W降低既成碳化合物的著火點，起到催化其燃燒的作用，從而提高燃 煤利用率;而硝酸鹽可在爐膛中受高溫分解，在氣流的作用下，與焦層中的炭沫、硫橫和其 它可燃物質(zhì)碰撞、摩擦，在焦面產(chǎn)生"微爆"作用，使焦層松化崩解具有類似機(jī)械打焦的效 果；同時熱解的氧與焦渣內(nèi)的可燃物充分燃燒，使焦層黏結(jié)性降低不易結(jié)成大焦塊掉落使 鍋爐意外滅火或拱渣機(jī)堵塞斷鏈造成非計劃停運，同時還可W降低爐渣可燃物含量。
[0016] 棚酸的作用就是降低焦塊的粘結(jié)強(qiáng)度，使焦層松化易于清除。
[0017] 硝酸姉主要起到助燃催化燃燒的作用，具體的硝酸姉分解生成稀±氧化姉能有效 的降低固定碳的著火點，從而起到助燃效果，既可W促進(jìn)煤粉的充分燃燒，又可W使焦層中 未燃盡碳充分燃燒使焦層變得疏松。
[0018] -種制作如上所述協(xié)同脫硝型液態(tài)鍋爐除焦劑的制備方法，包括如下步驟:將各 作用組分按比例加入到水中攬拌制得液態(tài)鍋爐除焦劑。
[0019] 優(yōu)選的，步驟為:配備攬拌桶，桶頂設(shè)有立式液體攬拌機(jī);在攬拌桶中按制備比例 加入水，然后先加入棚酸，利用攬拌機(jī)攬拌使棚酸完全溶解后，再加入硝酸姉、硝酸銅、硝酸 儀、硝酸錠攬拌至各組分完全溶解，最后加入醋酸儀，攬拌至完全溶解，制得液態(tài)鍋爐除焦 劑。再利用防腐累將液態(tài)鍋爐除焦劑裝入25Kg塑料藥劑桶中存儲即可，本除焦劑的制備沒 有溫度限制，除焦劑的存放溫度應(yīng)大于〇°C W防止溶質(zhì)結(jié)晶，桶頂?shù)牧⑹揭后w攬拌機(jī)用于持 續(xù)攬拌溶液。
[0020] -種利用如上所述協(xié)同脫硝型液態(tài)鍋爐除焦劑在鍋爐中的應(yīng)用，包括如下步驟： 利用鍋爐除焦劑壓力噴罐的專用的耐高溫耐腐蝕噴槍，在鍋爐噴燃器處的看火口或者打焦 口處霧化噴射投加。
[0021] 優(yōu)選的，包括步驟如下：先將除焦劑倒入壓力噴罐中，在壓力噴罐中接入壓縮空 氣，再將噴槍與壓力噴罐連接，將噴槍插入爐膛看火口或者打焦口中，打開噴槍利用壓縮空 氣將除焦劑霧化噴射投加于燃煤鍋爐中，除焦劑的添加量為燃煤量的0.5%。-1%〇。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0023] 1.本發(fā)明的技術(shù)方案W醋酸儀為主要作用成分，一方面其高溫下分解生成的納米 級MgO多孔具有較高比表面積，可吸附于結(jié)焦面上，作為脫硝反應(yīng)的催化載體，既可W阻止 灰焦的進(jìn)一步粘結(jié)，又可與結(jié)焦層中低烙點成分反應(yīng)生成高烙點化合物，提升焦渣烙點使 焦渣疏松易碎，從而降低結(jié)焦。另一方面其分解控基(C出)對NO具有很好的還原作用，運就 使得該種除焦劑在使用時非但不會增加 NOx生成量，反而還可W減少NOx的初始排放量。
[0024] 2.本發(fā)明技術(shù)方案中的除焦劑中仍少量使用了多種硝酸鹽，運一方面可W利用硝 酸鹽在鍋爐除焦方面的良好效果，同時又盡可能的減少了 NOx的引入，避免了增加脫硝成本 的問題。
[0025] 3.本發(fā)明技術(shù)方案中的銅、儀離子則具有催化燃燒的效果，既可促進(jìn)焦渣中積碳 的燃燒使焦渣疏松，又能促進(jìn)煤粉燃燒，提高燃燒效率;硝酸鹽則是最有效的助燃氧化劑， 高溫時分解放出氧氣可起到助燃效果，亦可產(chǎn)生"微爆"作用破壞焦渣內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使結(jié)焦脫 落清除;棚酸能夠降低焦渣的黏結(jié)強(qiáng)度，并生成氣體提高焦渣疏松程度;微量稀±元素的存 在可有效促進(jìn)燃燒，提高煤粉燃燒效率。
[0026] 4.利用本發(fā)明的技術(shù)方案，除焦效率高，除焦率可達(dá)80 %，效果顯著；在清除結(jié)焦 的同時具有協(xié)同脫硝的作用，可顯著降低鍋爐NOx初始排放量;溶液型除焦劑，霧化噴射方 便，添加均勻性好直接與爐膛中結(jié)焦接觸作用，利用率高。
【附圖說明】
[0027] 圖la為實施例1中未投加除焦劑前的鍋爐爐膛結(jié)焦情況圖；
[0028] 圖化為實施例1中投加除焦劑后的鍋爐爐膛結(jié)焦情況圖；
[0029] 圖2為實施例1中未投加除焦劑與投加除焦劑的排煙溫度對比圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0031] 實施例1:
[0032] 配制lOOKg除焦劑，組分及配方為：
[00削醋酸儀：18Kg;硝酸銅：2Kg;硝酸儀：2Kg;硝酸錠：5Kg;棚酸：3Kg;硝酸姉:0.5Kg; 水：69.5Kg。
[0034] 制備過程如下:配備攬拌桶，桶頂設(shè)有立式液體攬拌機(jī);在攬拌桶中按制備比例加 入水，然后先加入棚酸，利用攬拌機(jī)攬拌使棚