專利名稱：鍋爐酥焦除渣清灰劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體燃料鍋爐用的化學(xué)添加劑，尤其是一種燃煤鍋爐的清灰除渣劑。
背景技術(shù)：
隨著燃煤鍋爐的不斷發(fā)展和技術(shù)進步，對鍋爐的低耗高效節(jié)能的技術(shù)要求也越來越高。而燃煤鍋爐的結(jié)焦、渣、積灰一直是困擾鍋爐安全經(jīng)濟運行的一大難題，一方面是鍋爐塌焦，造成滅火，影響鍋爐的正常運行，嚴重者砸壞水冷壁，導(dǎo)致停爐檢修，造成重大經(jīng)濟損失；另一方面是灰渣沉積附著在鍋爐金屬管壁上，影響熱傳導(dǎo)，灰渣的熱阻是金屬熱阻的幾百倍，易造成排煙溫度升高，熱效率降低，重者甚至造成爆管，影響鍋爐的使用。為了減緩和預(yù)防鍋爐結(jié)灰渣或焦，通常是除了優(yōu)化鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計和在鍋爐上安裝上電除塵或機械除塵設(shè)備外，多是采用了在鍋爐運行過程中添加化學(xué)清灰除渣劑的方法。在公知技術(shù)中，現(xiàn)有的鍋爐化學(xué)清灰除渣劑主要采用的鉀鈉基、鐵基、銅基、鈣鎂基、鋁基的化學(xué)除渣劑。它對于中小燃煤鍋爐具有一定的效果。但其配方組成簡單，又由于媒質(zhì)不同差別較大，設(shè)備結(jié)構(gòu)性能不一，相對于較大蒸發(fā)量的中大型鍋爐，其除渣效果差，使用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供一種能針對鍋爐干式結(jié)焦，使焦渣量變小、松散、易脫落，針對鍋爐低溫濕式結(jié)焦使焦結(jié)構(gòu)變和疏松、易粉化脫落的新型鍋爐清灰除渣劑。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是借鑒國內(nèi)外研究成果，針對鍋爐受熱面形成灰渣或焦的原因及特性，經(jīng)數(shù)次試驗、檢測、研究，優(yōu)選采用了由二氧化硅、硼砂、碳酸鈉、氧化鐵紅、氧化鈣、氧化鋅、氧化鎂、氯化鈉、氯化銅這9種化工原料，按重量配比為二氧化硅5～15、硼砂12～18、碳酸鈉10～18、氧化鐵紅3～10、氧化鈣15～24、氧化鋅6～15、氧化鎂2～9、氯化鈉8～15、氯化銅6～13混合配制成的新型鍋爐酥焦除渣清灰劑。使用時，采用與燃煤混合添加，本發(fā)明的鍋爐酥焦除渣清灰藥劑加入量為所配燃煤量的萬分之一至萬分之五，即每10噸煤配加1～5公斤的本藥劑。
本發(fā)明鍋爐酥焦除渣清灰劑的清灰除渣、焦機理分析由于鍋爐受熱面形成灰渣或焦的原因主要是因為固體燃料煤含有硫分、礦物雜質(zhì)和水分等，在燃燒后硫變成SO2，并有部分硫氧化生成SO3，礦物雜質(zhì)成為灰分，多是以金屬或非金屬氧化物的形式存在，諸如硅、鋁、鐵、鎂、鎳、鈉、鉀、釩等氧化物，燃料中的水分呈蒸汽態(tài)混于煙氣中。根據(jù)煙氣由燃燒室高溫至煙囪低溫的分布，受熱面結(jié)灰渣或焦分為高溫干式和低溫濕式兩種。a、高溫干式結(jié)灰渣或焦首先以高溫?zé)煔庵械腟O3與灰分中的Na2O生成低熔點的Na2SO4，它附著在溫度低于其熔點的高溫受熱面上，進而吸收SO3生成焦硫酸鈉Na2S2O7；焦硫酸鈉Na2S2O7又與受熱面的Fe2O3層反應(yīng)，生成為熔點更低的硫酸鐵鈉復(fù)鹽Na3Fe(SO4)3，硫酸鐵鈉具有很強烈的腐蝕性，它腐蝕受熱面的鐵質(zhì)生成Fe3O4。受熱面在受到腐蝕生成的Fe3O4是高溫干式結(jié)灰渣或焦的主要成分之一，同時因不斷剝落而使鍋爐受熱面的厚度逐漸減薄。鍋爐受熱面上的附著和低熔點化合物硫酸鈉、硫酸鐵鈉等會不斷粘附高溫?zé)煔庵械幕曳?，其中的一些金屬氧化物會與SO3反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸鹽并逐步加厚，與高溫腐蝕物一起形成高溫干式結(jié)灰渣或焦。b、低溫濕式結(jié)灰渣或焦主要發(fā)生在空氣預(yù)熱器及省煤器的低溫受熱面上。通常煙氣中含水量在10％左右，又由于燃料中含有硫分，使燃燒后的煙氣中所含SO3與水在高溫下反應(yīng)凝出硫酸，硫酸腐蝕受熱面的鐵質(zhì)生成FeSO4粘著礦物雜質(zhì)結(jié)成灰渣或焦。灰渣或焦的熱阻是金屬的400倍，一般受熱面結(jié)灰渣或焦每增加1mm導(dǎo)熱系數(shù)就降低50倍，既多耗燃料，又大大降低鍋爐的使用壽命。本發(fā)明針對鍋爐受熱面形成灰渣或焦的原因，結(jié)合實驗研究，相應(yīng)的選擇了由多種化學(xué)成分組配成的新型鍋爐酥焦除渣清灰劑。使用時，采用加藥裝置將本發(fā)明的藥劑噴入鍋爐燃燒室。藥劑隨煤的燃燒立即成為白色煙霧，藥劑煙霧受燃煤煙氣裹挾與鍋爐各部分受熱面接觸發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，達到清除灰渣或焦的目的。其清除灰渣或焦的機理是對應(yīng)灰渣或焦形成原因，一是干式機理本發(fā)明藥劑中所含的氯化物與灰渣中的硫酸鈣反應(yīng)，能使灰渣或焦量減少，并使其結(jié)構(gòu)變的酥松多孔，易粉化脫落；藥劑中所含的酸性物質(zhì)與灰渣或焦中的弱酸性焦硫酸鈉(鉀)反應(yīng)，有效的防止高溫腐蝕；藥劑中所含的耐高溫成分—二氧化硅SiO2，它以極小的質(zhì)點分散于結(jié)灰渣或焦中，吸附具有腐蝕性的熔鹽，減少熔鹽與受熱面的接觸，從而減輕腐蝕。二是濕式機理低溫結(jié)灰渣或焦是以硫酸凝出為基礎(chǔ)的，清除的機理是藥劑中所含的堿性物質(zhì)中和凝出的硫酸，經(jīng)中和反應(yīng)使灰渣或焦變干散易脫落；再是藥劑中所含的氧化鋅可在低溫面上形成一層很薄的保護膜，并與煙氣中的SO3發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋅，能有效的防止硫酸凝出而結(jié)灰渣或焦及腐蝕受熱面。藥劑投入鍋爐爐膛后，氧化的硝酸鹽在高溫下迅速分解，在受熱面的積垢表面形成微爆反應(yīng)，使灰渣或焦松動脫落，氧化的硝酸鹽在高溫下分解能使細小的碳粒充分氧化燃燒，破壞了灰渣或焦的酸性和粘結(jié)性，使灰渣或焦不易粘結(jié)在受熱面上。藥劑中所含的碳酸鈉、硼砂能熔融灰渣或焦中的SiO2、FeO3、CaO等金屬氧化物和礦物質(zhì)，其生成物易于脫離和隨煙氣排飛。
由于本發(fā)明設(shè)計采用了上述技術(shù)方案，經(jīng)多次試驗試用表明，本發(fā)明具有以下優(yōu)點它能通過其各成分的綜合作用，針對鍋爐干式結(jié)焦，使焦渣量變小、松散、易粉化脫落，針對鍋爐低溫濕式結(jié)焦，防止煤燃燒中硫酸凝出，使結(jié)灰渣或焦的結(jié)構(gòu)變和疏松、易粉化脫落，能有效的進行酥焦、除渣、清灰，減輕了對鍋爐的腐蝕，也減少了因結(jié)灰渣或焦而停爐的事故，提高了鍋爐的熱效率和使用壽命，節(jié)省資金和能源，且適用性廣，適用于大型和中小型的鍋爐，系一種新型的鍋爐酥焦除渣清灰劑。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1藥劑的具體配比為(按重量計)二氧化硅7.5、硼砂14.0、碳酸鈉13.6、氧化鐵紅5.2、氧化鈣18.5、氧化鋅10.0、氧化鎂4.8、氯化鈉11.2、氯化銅9.5。
實施例2藥劑的具體配比為(按重量計)二氧化硅9.6、硼砂16.6、碳酸鈉15.5、氧化鐵紅4.8、氧化鈣21.5、氧化鋅9.6、氧化鎂5.2、氯化鈉10.5、氯化銅11.5。
本發(fā)明實施例藥劑的制作方法是先按設(shè)定的配方，如按實施例1所示配方的配比，將各原料檢驗、稱量，再入混合攪拌機進行均勻混合后，經(jīng)計量包裝，即為本發(fā)明的產(chǎn)品。
試用舉例將由實施例1制作的產(chǎn)品，按燃煤量的萬分之一點二配加本發(fā)明的鍋爐酥焦除渣清灰劑，用于滄州發(fā)電廠5#鍋爐，由中國河北電力試驗研究所進行了加藥劑前、后的對比跟蹤測試，其結(jié)果如下1、設(shè)備概況滄州發(fā)電廠5#鍋爐是北京鍋爐廠生產(chǎn)的BG-130/3S2-M型固態(tài)排渣煤粉爐，單氣包，自然循環(huán)，II型布置，爐膛內(nèi)布有未燃帶。
2、使用前后結(jié)焦情況對比；

3、使用前后鍋爐熱效率對比

權(quán)利要求
1.一種鍋爐酥焦除渣清灰劑，其特征在于它是由二氧化硅、硼砂、碳酸鈉、氧化鐵紅、氧化鈣、氧化鋅、氧化鎂、氯化鈉、氯化銅這9種化工原料，按重量配比為二氧化硅5～15、硼砂12～18、碳酸鈉10～18、氧化鐵紅3～10、氧化鈣15～24、氧化鋅6～15、氧化鎂2～9、氯化鈉8～15、氯化銅6～13混合配制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐酥焦除渣清灰劑，其特征在于鍋爐酥焦除渣清灰藥劑加入量為所配燃煤量的萬分之一至萬分之五。
全文摘要
一種鍋爐酥焦除渣清灰劑。它是優(yōu)選采用由二氧化硅、硼砂、碳酸鈉、氧化鐵紅、氧化鈣、氧化鋅、氧化鎂、氯化鈉、氯化銅這9種化工原料混合配制成。它能通過其各成分的綜合作用，針對鍋爐干式結(jié)焦，使焦渣量變小、松散、易粉化脫落，針對鍋爐低溫濕式結(jié)焦，防止煤燃燒中硫酸凝出，使結(jié)灰渣或焦的結(jié)構(gòu)變和疏松、易粉化脫落，能有效的進行酥焦、除渣、清灰，減輕了對鍋爐的腐蝕，也減少了因結(jié)灰渣或焦而停爐的事故，提高了鍋爐的熱效率和使用壽命，節(jié)省資金和能源，且適用性廣，適用于大型和中小型的鍋爐，系一種新型的鍋爐酥焦除渣清灰劑。
文檔編號C10L10/00GK1563297SQ20041001901
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者遲明港, 錢文軍 申請人:遲明港