一种协同脱硝型液态锅炉除焦剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种协同脱硝型液态锅炉除焦剂及其制备方法与应用，属于煤清洁燃烧领域，除焦剂的组份及各组份的重量百分比为：醋酸镁：5％‐20％；硝酸铜：1‐5％；硝酸镍：1‐5％；硝酸铵：2‐10％；硼酸：3‐10％；硝酸铈0.5‐2％；余量为水。将除焦剂雾化喷射投加于锅炉内，利用醋酸镁高温下分解生成MgO和烃基(CHi)，燃料中间体CHi对NO具有还原作用，可以减少烟气中NO含量对脱硝具有协同作用，生成的纳米级MgO多孔具有较高比表面积，既可作为脱硝反应的催化载体，又可与焦层中低熔点化合物反应提升焦渣熔点使焦渣疏松易碎，用量小且能明显降低锅炉结焦，同时对NO具有良好的协同脱除效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤清洁燃烧领域，具体涉及一种协同脱硝型液态锅炉除焦剂及其制备方法与应用，用于直接雾化喷射于炉膛内抑制并清除炉内结焦。
技术介绍
燃煤锅炉在长期运行过程中，由于燃用煤质变化较大、锅炉设计自身缺陷以及局部高温、操作不当等问题，造成水冷壁受热面易产生结焦、过热器、再热器管道积灰现象，使锅炉的换热效率下降，排烟温度升高，煤炭资源浪费严重。结焦积灰严重时，大的焦块掉落极易引发锅炉灭火事故，存在极大安全隐患，这时企业通常需要停炉以清除结焦和积灰，这给企业造成了较大的经济损失，同时结焦处易产生硫酸盐腐蚀炉壁问题，致使锅炉使用寿命降低。现有技术中，主要通过燃煤中加入除焦剂，来清除锅炉结焦和积灰。现有燃煤除焦剂多为粉体型也有部分液态型。粉体除焦剂主要作用成分为氯盐、金属氧化物、高岭土、铬盐、稀土氧化物等，现有的粉体除焦剂虽在防结焦方面具有一定的成效，但粉体型除焦剂存在的缺点首先是需要大量添加才能达到理想效果，其相对投加量大，这无疑增加了除焦成本；二是燃煤中添加粉体一般采用人工作业难以保证加药的均匀性，即使采用机械添加也需要配套先进复杂的设备，价格高昂，投加费力且麻烦，投加设备要求较高，额外又增加了成本；三是氯盐添加会加重锅炉腐蚀，铬盐毒性大不够安全。液态除焦剂用量少，成本低，喷射投加均匀相较于粉体投加更加可行。综合分析现有的的液体除焦剂，大都以硝酸盐为基本作用成分，利用其“微爆”效果及助燃特性促进焦渣松散脱落，其高温下分解会产生大量NOx，但是大量硝酸盐分解产生的NOx物会增加污染物排放，锅炉虽达到了除焦的目的但是NOx排放增加，势必会增加脱硝的难度和脱销的成本，如中国专利文件“公开号CN103215100A”公开的一种用于600MW及以上火力发电机组锅炉除焦剂，其特征是由以下成分按重量比组成：硫粉∶硝酸钾∶硼酸钠∶木炭粉∶纳米陶瓷粉＝16∶60～80∶50～70∶15～20∶5～8，文中提出需要再加上配备的脱硫脱硝系统才能减轻对环境和系统造成污染，这种情况下除焦实际是不划算的。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的旨在开发一种脱硝型液态锅炉除焦剂，其不仅除焦清灰效果明显，也可以有效抑制并清除锅炉结焦提升锅炉效率，而且对NO具有还原作用，不但不会增加锅炉NOx生成量，还可协同脱硝。本专利技术还提供该协同脱硝型液态锅炉除焦剂的制备方法与应用方法。本专利技术的技术方案如下：一种协同脱硝型液态锅炉除焦剂，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：5％‐20％；硝酸铜：1‐5％；硝酸镍：1‐5％；硝酸铵：2‐10％；硼酸：3‐10％；硝酸铈0.5‐2％；余量为水。优选的，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：8％‐20％；硝酸铜：2‐5％；硝酸镍：2‐4％；硝酸铵：5‐10％；硼酸：3‐10％；硝酸铈0.5‐2％；余量为水。进一步优选的，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：18％；硝酸铜：2％；硝酸镍：2％；硝酸铵：5％；硼酸：3％；硝酸铈0.5％；水：69.5％。进一步优选的，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：10％；硝酸铜：3％；硝酸镍：2％；硝酸铵：8％；硼酸：8％；硝酸铈1％；水：68％。进一步优选的，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：8％；硝酸铜：5％；硝酸镍：3％；硝酸铵：8％；硼酸：5％；硝酸铈1.5％；水：69.5％。醋酸镁主要起到提高灰熔点及协同脱硝的效果，具体的醋酸镁投加如炉膛后，高温作用下迅速分解生成纳米MgO和烃基(CHi)，MgO自身具有高熔点，且可与灰渣中的低熔点化合物反应生成高熔点化合物，使灰渣不易结焦，同时生成的纳米MgO可作为脱硝反应的催化载体促进CHi脱硝；分解产生CHi具有强还原性，可与NO反应生成HCN，HCN进一步将NO还原成N2。整个反应过程可简单描述为：醋酸镁高温分解生成CHi和MgO，烃基通过如下反应过程：将NO还原，生成的MgO则可作为还原反应的催化载体，促进还原反应进行。硝酸铜、硝酸镍、硝酸铵等硝酸盐起到了强氧化剂和助燃剂的作用，具体的硝酸盐所带入的铜、镍离子可以降低既成碳化合物的着火点，起到催化其燃烧的作用，从而提高燃煤利用率；而硝酸盐可在炉膛中受高温分解，在气流的作用下，与焦层中的炭沫、硫磺和其它可燃物质碰撞、摩擦，在焦面产生“微爆”作用，使焦层松化崩解具有类似机械打焦的效果；同时热解的氧与焦渣内的可燃物充分燃烧，使焦层黏结性降低不易结成大焦块掉落使锅炉意外灭火或捞渣机堵塞断链造成非计划停运，同时还可以降低炉渣可燃物含量。硼酸的作用就是降低焦块的粘结强度，使焦层松化易于清除。硝酸铈主要起到助燃催化燃烧的作用，具体的硝酸铈分解生成稀土氧化铈能有效的降低固定碳的着火点，从而起到助燃效果，既可以促进煤粉的充分燃烧，又可以使焦层中未燃尽碳充分燃烧使焦层变得疏松。一种制作如上所述协同脱硝型液态锅炉除焦剂的制备方法，包括如下步骤：将各作用组分按比例加入到水中搅拌制得液态锅炉除焦剂。优选的，步骤为：配备搅拌桶，桶顶设有立式液体搅拌机；在搅拌桶中按制备比例加入水，然后先加入硼酸，利用搅拌机搅拌使硼酸完全溶解后，再加入硝酸铈、硝酸铜、硝酸镍、硝酸铵搅拌至各组分完全溶解，最后加入醋酸镁，搅拌至完全溶解，制得液态锅炉除焦剂。再利用防腐泵将液态锅炉除焦剂装入25Kg塑料药剂桶中存储即可，本除焦剂的制备没有温度限制，除焦剂的存放温度应大于0℃以防止溶质结晶，桶顶的立式液体搅拌机用于持续搅拌溶液。一种利用如上所述协同脱硝型液态锅炉除焦剂在锅炉中的应用，包括如下步骤：利用锅炉除焦剂压力喷罐的专用的耐高温耐腐蚀喷枪，在锅炉喷燃器处的看火口或者打焦口处雾化喷射投加。优选的，包括步骤如下：先将除焦剂倒入压力喷罐中，在压力喷罐中接入压缩空气，再将喷枪与压力喷罐连接，将喷枪插入炉膛看火口或者打焦口中，打开喷枪利用压缩空气将除焦剂雾化喷射投加于燃煤锅炉中，除焦剂的添加量为燃煤量的0.5‰‐1‰。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术的技术方案以醋酸镁为主要作用成分，一方面其高温下分解生成的纳米级MgO多孔具有较高比表面积，可吸附于结焦面上，作为脱硝反应的催化载体，既可以阻止灰焦的进一步粘结，又可与结焦层中低熔点成分反应生成高熔点化合物，提升焦渣熔点使焦渣疏松易碎，从而降低结焦。另一方面其分解烃基(CHi)对NO具有很好的还原作用，这就使得该种除焦剂在使用时非但不会增加NOx生成量，反而还可以减少NO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种协同脱硝型液态锅炉除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：5％‐20％；硝酸铜：1‐5％；硝酸镍：1‐5％；硝酸铵：2‐10％；硼酸：3‐10％；硝酸铈0.5‐2％；余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种协同脱硝型液态锅炉除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的组份及各组份的重量百分比
包括如下：醋酸镁：5％‐20％；硝酸铜：1‐5％；硝酸镍：1‐5％；硝酸铵：2‐10％；硼酸：3‐10％；
硝酸铈0.5‐2％；余量为水。
2.根据权利要求1所述的协同脱硝型液态锅炉除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的组份及各
组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：8％‐20％；硝酸铜：2‐5％；硝酸镍：2‐4％；硝酸铵：5‐10％；
硼酸：3‐10％；硝酸铈0.5‐2％；余量为水。
3.根据权利要求2所述的协同脱硝型液态锅炉除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的组份及各
组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：18％；硝酸铜：2％；硝酸镍：2％；硝酸铵：5％；硼酸：
3％；硝酸铈0.5％；水：69.5％。
4.根据权利要求2所述的协同脱硝型液态锅炉除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的组份及各
组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：10％；硝酸铜：3％；硝酸镍：2％；硝酸铵：8％；硼酸：
8％；硝酸铈1％；水：68％。
5.根据权利要求2所述的协同脱硝型液态锅炉除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的组份及各
组份的重量百分比包括如下：醋酸镁：8％；硝酸铜：5％；硝酸镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建业，周文，路强，王志孝，曹振久，周世军，徐永生，
申请(专利权)人：山东默锐环境产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37