一种锅炉抗沾污添加剂及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种锅炉抗沾污添加剂及其制备与应用，该添加剂包括以下重量份的组分：钨矿石15～25份；煤矸石10～20份；铝矾土20～30份；铬铁矿5～15份；砂石25～35份。与现有技术相比，本发明专利技术在不改变锅炉结构和运行条件的前提下，能有效提高易沾污燃料灰分熔点，降低其粘结性，显著减少燃用易沾污燃料锅炉的结渣、积灰问题，使换热管传热效果增强，降低了锅炉的排烟损失，提高了锅炉效率；降低了通风电耗，节约了厂用电；有效降低了结渣影响受热面内部汽水正常工作的风险，防止了汽水管过热爆管；降低了结渣对金属管壁的腐蚀。本发明专利技术针对解决易沾污燃料结渣、积灰问题，扩大了锅炉对易沾污燃料的适应范围。

Anti fouling additive for boiler and its preparation and Application

The present invention relates to the preparation and application of stain resistant additive and method for a boiler, the additive comprises the following components by weight: 15 to 25 portions of tungsten ore; coal gangue from 10 to 20; 20 to 30 portions of bauxite; chromite from 5 to 15; 25 to 35 parts of sand. Compared with the prior art, the invention does not change the premise in the boiler structure and operation conditions, can effectively improve the fuel ash melting point easy to stain, reduce the adhesion, significantly reduce slagging, easy contamination burning fuel boiler fouling problems, so that the heat transfer enhancement effect, reducing exhaust gas loss low boiler. To improve the boiler efficiency; reduce the ventilation power consumption, saving electricity; reduce the risk of internal steam heating surface slagging influence normal work, to prevent the steam water pipe in superheater tube; reduce slagging on the corrosion of metal pipe wall. In order to solve the problem of easy slagging and ash deposition, the boiler can be adapted to the easily contaminated fuel.

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉抗沾污添加剂及其制备与应用
本专利技术涉及锅炉
，具体涉及一种锅炉抗沾污添加剂及其制备与应用。
技术介绍
多煤、少气、贫油的能源结构决定了煤炭在未来很长一段时间内仍是我国的主导能源。火电厂无疑是用煤大户，其中相当一部分是低阶煤，锅炉燃用低阶煤时，容易造成严重的积灰和结渣。由于灰污具有比金属壁大得多的热阻，因而降低了传热效果，增加了锅炉排烟损失，使锅炉效率降低，且增加了通风电耗。同时，由于结渣具有局部性，因而影响到受热面内部汽水正常工作。严重的结渣将堵塞烟气通道及炉膛排渣口和使汽水管过热爆管，破坏设备连续运行。结渣也加剧了金属的腐蚀。为清除结渣，经常不得不停炉检修，短则每3个月停炉检修一次，长则每6个月停炉检修一次，大大缩短了锅炉连续运行的时间，造成巨大的经济损失。为防止结渣，也迫使一些锅炉长期在低负荷下运行。因此，积灰、结渣严重影响锅炉的可用率、出力及安全性，带来了巨大的经济损失。因此，在不改变锅炉结构和运行条件的前提下，寻求一种高效节能、低成本、强适应型锅炉抗沾污添加剂就显得尤为重要。目前抗沾污添加剂种类繁多，根据添加剂的主要成分可分为3类：以高岭土为主的抗沾污添加剂，例如专利CN102786998A、CN104371790A、CN104327903A，效果虽好但用量大、运费高、起效慢、燃料适应性差，高岭土的结合水蒸发吸热会降低锅炉效率；以Cr2O3、氧化剂、吸附剂为主要成分的铬基抗沾污添加剂，例如专利CN104845698A、CN104910996A、CN103060051A，起效虽快，但效果一般，燃料适应性差，所以难以推广；以Al2O3纯物质和SiO2纯物质为主的氧化物抗沾污添加剂，例如专利CN104371789A、CN104745270A、CN104164270A，效果虽好但原材料成本高，燃料适应性差。上述三类抗沾污添加剂虽然各有优势，但是用量大、运费高、起效慢、燃料适应性差的劣势导致其使用范围受到很大限制，很难达到真正意义上的推广。所以研发一种高效节能、低成本、强适应型锅炉抗沾污添加剂极为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效节能、低成本、强适应型的锅炉抗沾污添加剂及其制备与应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种锅炉抗沾污添加剂，其特征在于，该添加剂包括以下重量份的组分：上述矿石中，钨矿石中含有MnWO4，MnWO4抗沾污效果极好，高温下与灰分中的部分无机元素结合形成高熔点钨化物，改善了灰组分，显著提高了灰分熔点，且煤种适应性优良；煤矸石的主要成分是Al2O3、SiO2；铝矾土的主要成分为Al2O3，Al3(SiO3)3；砂石中的主要成分为SiO2；Al2O3、SiO2、Al3(SiO3)3表现出良好的碱金属转化率，能将碱金属转化为稳定的碱金属硅铝酸盐，有效地降低了碱金属腐蚀及碱金属沾污；铬铁矿中含有Cr2O3，该物质起到辅助作用、促使经过上述反应后的焦渣由玻璃态变为结晶态，进一步使灰分快速成型，防止流动态焦渣沾污锅炉。优选的，所述砂石包括片麻岩、海砂、河砂或沙漠砂中的一种或多种。优选的，所述添加剂还可以包括1～5份的软锰矿。软锰矿中具有丰富的MnO2，MnO2作为催化剂，催化以上抗沾污反应，提高反应速率，稳定抗沾污效果，提高煤种适应性。一种如上所述的锅炉抗沾污添加剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分粉碎，然后按照重量份混合均匀，即得所述锅炉抗沾污添加剂。各组分粉碎至粒径小于200μm。一种采用如上所述制备方法得到的锅炉抗沾污添加剂的应用，该添加剂用于煤粉锅炉或流化床锅炉的抗沾污。当锅炉为煤粉锅炉时，所述应用包括以下步骤：将制备好的添加剂和燃煤一并送入磨煤机进行破碎与混合，得到的混合物依次经过粗粉分离器、细粉分离器进行分离，然后存储，在使用时，通过送粉风机送入煤粉锅炉。当锅炉为流化床锅炉时，所述应用包括以下步骤：将制备好的添加剂与脱硫剂粉料混合储存，然后通过送粉风机送入流化床锅炉。应用时，所述煤粉锅炉或流化床锅炉中燃料与添加剂的重量比为100：(0.1～3)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几方面：(1)本专利技术的配方采用易获得的矿石原料，成本低，且具有更好的防沾污效果及煤种适应性；(2)制备简单，应用简单，应用前景大。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1制备本专利技术锅炉抗沾污添加剂：本实施例的抗沾污添加剂按钨矿石20份、煤矸石15份、铝矾土25份、铬铁矿10份、片麻岩20份、沙漠砂10份、软锰矿3份的质量份数配制。制备方法：先将各组分粉碎至最大粒径小于200μm，然后再将各组分按照质量份数混合均匀即可。本抗沾污添加剂的使用方法如下：将制备好的添加剂与脱硫剂粉料混合后存入脱硫剂料仓，最后在输送风作用下送入流化床。本专利技术锅炉抗沾污添加剂的使用量为：本添加剂与锅炉燃料的质量比例为0.3∶100。将本实施例提供的锅炉抗沾污添加剂应用到某135MW沥青岩电站循环流化床锅炉上，通过长时间运行监测，结果表明在锅炉系统正常运行的条件下：灰分以碱金属硅铝酸盐形式存在的比例为90％，测得灰熔点为1475℃，减少了由碱蒸气引起的积灰、结渣和换热面腐蚀问题，提高了设备的利用效率，延长锅炉寿命。且锅炉连续运行时间达到258天，期间锅炉各项运行数据正常稳定。实施例2采用与实施例1类似的配方及制备方法及应用方法，不同之处在于：(1)各组分的重量份如下：钨矿石25份、煤矸石10份、铝矾土30份、铬铁矿15份、海砂35份、软锰矿5份。(2)添加剂与锅炉燃料的质量比例为3∶100。经实际测试，灰分以碱金属硅铝酸盐形式存在的比例为92％，测得灰熔点为1501℃，同样减少了由碱蒸气引起的积灰、结渣和换热面腐蚀问题，提高了设备的利用效率，延长锅炉寿命。锅炉连续运行时间达到269天，期间锅炉各项运行数据正常稳定。实施例3采用与实施例1类似的配方及制备方法，不同之处在于：(1)各组分的重量份如下：钨矿石15份、煤矸石20份、铝矾土20份、铬铁矿5份、河砂25份、软锰矿1份。(2)本实施例所得的添加剂用于某350MW褐煤锅炉，添加剂与锅炉燃料的质量比例为0.1∶100。(3)应用方法：将制备好的添加剂和燃煤一并送入磨煤机进行破碎与混合，得到的混合物依次经过粗粉分离器、细粉分离器进行分离，然后存储在储煤仓，在使用时，通过送粉风机送入煤粉锅炉。经实际测试，灰分以碱金属硅铝酸盐形式存在的比例为88％，测得灰熔点为1463℃，同样减少了由碱蒸气引起的积灰、结渣和换热面腐蚀问题，提高了设备的利用效率，延长锅炉寿命。锅炉连续运行时间达到240天，期间锅炉各项运行数据正常稳定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锅炉抗沾污添加剂，其特征在于，该添加剂包括以下重量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种锅炉抗沾污添加剂，其特征在于，该添加剂包括以下重量份的组分：2.根据权利要求1所述的一种锅炉抗沾污添加剂，其特征在于，所述砂石包括片麻岩、海砂、河砂或沙漠砂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种锅炉抗沾污添加剂，其特征在于，所述添加剂包括1～5份的软锰矿。4.一种如权利要求1～3任一所述的锅炉抗沾污添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将各组分粉碎，然后按照重量份混合均匀，即得所述锅炉抗沾污添加剂。5.根据权利要求4所述的一种锅炉抗沾污添加剂的制备方法，其特征在于，各组分粉碎至粒径小于200μm。6.一种如权利要求1～3任一所述添加剂的应用，其特征在于，该添加剂用于煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵敬爱，张真，冯道显，易凡，刘汝杰，董安民，邓婷婷，王贤华，陈汉平，
申请(专利权)人：中国电力建设工程咨询中南有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42