燃烧设备内防止生垢,消除烟灰、煤渣、泥渣并控制火焰的复合物制造技术

介绍了一种燃料添加剂复合物，包括硼砂、氢氧化钠、胺基稳定剂、过氧化氢及水。其可以加入如煤、油、气等燃料中，使得燃料易于燃烧并清除燃烧设备中的不纯相，降低有害气体如ＳＯ↓［ｘ］，ＮＯ↓［ｘ］及ＣＯ的排放量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃烧设备内防止生垢，消除烟灰、煤渣、泥渣并控制火焰的复合物
本专利技术涉及水溶性燃料添加剂复合物，包括硼砂、氢氧化钠、胺基稳定剂、过氧化氢及水。其可以使得燃料易于燃烧、增加热效率、降低烟尘量、消除炉内烟灰煤渣并可以控制火焰辐射热传递系统。
技术介绍
传统上，通过物理方法消除炉内烟灰及煤渣，空气污染则通过后处理控制。改善热辐射系统以增强热效率的研究集中在机械方面。然而，炉子的操作情况及燃料性能会引发一系列问题。以蒸汽锅炉为例，白化或相似过程产生的泥渣等硬固体材料，会导致耗气量增加或者爆炸。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以添加至煤、油、气等燃料的燃料添加剂，其可以使得燃料易于燃烧、增加热效率、降低烟尘量、消除燃烧设备内烟灰煤渣并可以控制火焰辐射热传递系统。附图说明图1为添加本专利技术的燃料添加剂后，耗气量的降低与时间的关系图。具体实施方式本专利技术提供一种燃料添加剂，包括10-40份的硼砂、16-40份的氢氧化钠、8-40份的胺基稳定剂、8-40份的过氧化氢及水(以上比例均按重量计算)。此复合物通过在水中分散而制备，使得其成分与水的比例控制在1∶2-1∶50(按重量计)。-->每100份燃料中添加0.02-0.5份的添加剂复合物(按重量计)。复合物添加剂中还可以包括甲醇或表面活性剂，复合物成分与其的比例控制在1∶1-1∶3(按重量计)。复合物添加剂中还可以包括一种或多种催化剂，此催化剂可从下列药品中选择：碳酸钾、碳酸钙及碳酸钠，其中，复合物成分与催化剂的比例控制在1∶0.03-1∶0.3(按重量计)。本专利技术还提供制备此复合物添加剂的方法，包括以下步骤：将10-40份重量的硼砂溶于水中，随后向此溶液中混合16-40份重量的碳酸钠；向合成的混合物中加入8-40份重量的胺基稳定剂及8-40份重量的过氧化氢。本专利技术还提供燃料添加剂复合物的用途。以下对本专利技术进行详细描述。本专利技术的燃料添加剂复合物包括硼砂、氢氧化钠、胺基稳定剂、过氧化氢及水，其可以使得燃料易于燃烧，并可促进其完全燃烧。过氧化氢可以产生氧基，从而使燃料易于燃烧。氧基是氧的原子状态，其非常不稳定。这样，氧基的存在时间很短并具有高活性。在本专利技术的复合物中，过氧化氢可以产生氧基，从而使炉子或燃烧管内的燃料易于燃烧。因此，燃料即使在氧气量很小的情况下也易于燃烧。同时，氧基减少了NOx并阻止了炉内PM(颗粒物质，如SOx、CO)的产生。由于过氧化氢即使在室温也可以产生氧基或氧分子，所以通过丙三醇或胺基稳定剂对其进行抑制，使得氧基在400℃左右大量产生，从而易于燃烧。800℃左右或更高时，硼砂产生的氧基使得燃料易于燃烧。胺基稳定剂从以下药品中选择：二乙醇胺、乙醇胺、三甲基胺及三乙醇胺。使用胺基稳定剂时，分解反应甚至延缓到约180℃或者更高。在180℃或者更高温度时，氧基大量产生，使得燃料即使在氧气量很小的情况下也易于燃烧。胺基稳-->定剂还可以防止低温腐蚀并增加水溶液的分散性，从而降低各物质比重的差异。硼砂或者水合硼酸钾(Na2B4O7-10H2O)可以消除燃烧设备炉膛内的烟灰、煤渣及泥渣等，从而增加热传导效率，防止炉子腐蚀，延长炉子寿命。混合至燃料的部分硼砂分解而产生氧基，但未反应的硼砂沉积在炉膛表面形成一层薄膜，从而防止了升温过程中炉子的腐蚀、降低灰烬粘度、消除PM如烟灰、煤渣及泥渣等、改善热效率并减少空气污染(烟尘、NOx、SOx)。如果在燃烧设备内使用，本专利技术燃料添加剂产生的氧基可以降低热NOx的生成，并且混合物中的钠生成硫酸钠，SOx的排放量也降低。添加粉末状的硼砂并溶于水中。然而，随着时间延长可能发生沉积，所以添加氢氧化钠及胺基稳定剂以增强水中硼砂的稳定性并防止沉积发生。燃料添加剂复合物的制备包括以下步骤：将8-40份的过氧化氢、8-40份的硼砂、10-40份的胺基稳定剂及16-40份的氢氧化钠于水中分散，其成分与水的比例控制在1∶2-1∶50(按重量计)。如果复合物的成分低于此范围，燃烧可能会延缓，从而导致燃料用量的增加，并可能降低清洁能力或在分散过程会发生沉积。复合物添加剂中还可以包括碳酸钾、碳酸钙或碳酸钠，以降低燃烧过程中的排烟量。其可以促使低温燃烧从而减少NOx的产生，并可以控制火焰尺寸以改善辐射热传递系统并降低燃料消耗。本专利技术复合物成分与催化剂的比例控制在1∶0.03-1∶0.3(按重量计)。本专利技术燃料添加剂复合物成分可通过燃料的种类及质量、炉子的操作情况及老化度等来适当控制。最好每100份燃料中添加0.02-0.5份的添加剂复合物(按重量计)。燃料添加剂复合物增强了清洁能力并防止了低温及高温腐蚀。本专利技术燃料添加剂复合物的制备包括以下步骤：将10-40份重量的硼砂溶于水中，随后向此溶液中混合16-40份重量的碳酸钠；-->向合成的混合物中加入8-40份重量的胺基稳定剂及8-40份重量的过氧化氢。在50-95℃范围内加入硼砂以使其稳定性最佳，过氧化氢最后加入以控制氧基的含量。如果过氧化氢随着硼砂在第一步中加入，氧基就会生成过多，从而发生起泡并且氧基消失。同时，合成燃料添加剂的温度也会随之升高，使得接下来的步骤复杂而危险。加入过氧化氢后再添加碳酸钾、碳酸钙及碳酸钠。任何固体、液体及气体燃料均可用于本专利技术。举例来说，固体燃料如煤、焦炭及木炭，液体燃料如汽油、煤油、轻油、重油、煤焦油、油砂、油岩、甲醇及乙醇，气体燃料如天然气、液化石油气、氢气、乙炔等均可用。本专利技术的燃料添加剂复合物在灰化前燃烧碳颗粒(即煤)，因此可以防止碳颗粒随灰烬凝结，并生成硼砂薄膜及降低灰烬粘度，从而防止了炉内烟灰、煤渣及泥渣的沉积。尤其是在还原气氛的炉内灰化点降低。本专利技术的燃料添加剂复合物通过氧基阻止了灰化点的降低，从而防止煤渣生成。同时，渗入煤孔隙中的硼砂可以通过玻璃珠反应防止灰烬的凝结。未分解的硼砂沉积在炉膛表面形成薄膜，从而防止了高温腐蚀及煤渣沉积，增强了热效率。在首选设备中，如果本专利技术的燃料添加剂复合物用于蒸汽锅炉中，其会防止泥渣生成并降低能量消耗。在蒸汽锅炉中，参与燃烧的空气中的细小粉尘在白化过程中可能会变硬而形成泥渣类的固体，厚度约1-2mm。若使用本专利技术的燃料添加剂复合物，熔化点及燃烧点会降低，从而消除泥渣或防止了泥渣生成。举例来说，当本专利技术的燃料添加剂复合物按1∶40的比例在水中分散并用于20吨/H的气/油组合锅炉时，火焰呈橙色并伸长，可节省5％的能量消耗。另一首选设备中，若在气体涡轮中使用本专利技术的燃料添加剂复合物，其会消除粘附在涡轮边缘的粉尘。当气体涡轮高速下操作时粉尘会导致震动。本专利技术的燃料添加剂复合物可消除粉尘并可使其迅速燃烧，从而可以保证有效的告诉操作并改善2％的热效率。-->此外，如果将本专利技术的燃料添加剂复合物与轻油混合用于柴油发动机，可以降低能量消耗。特殊的是，此时若加入甲醇及表面活性剂，可在燃烧过程中降低粉尘的产生并可以节约9％左右的能量。在另一首选设备中，将本专利技术的燃料添加剂复合物分散于水中以增加约10％的煤炭哈氏可磨性指数(HGI)，通过推动燃烧而降低了灰烬的产生，并使得煤灰可以循环利用。同时，如果将复合物喷溅或混合至煤、焦炭或木炭中，燃烧更加容易并且可显著降低烟气及有害味道。尤其是碳酸钾与复合物混合，烟气生成量降低，低温燃烧更加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料添加剂复合物，包括１０－４０份的硼砂、１６－４０份的氢氧化钠、８－４０份的胺基稳定剂、８－４０份的过氧化氢及水（以上比例均按重量计算）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2003-5-10 10-2003-00296691.一种燃料添加剂复合物，包括10-40份的硼砂、16-40份的氢氧化钠、8-40份的胺基稳定剂、8-40份的过氧化氢及水(以上比例均按重量计算)。2.如权利要求1所述的燃料添加剂复合物，胺基稳定剂可以是一种或多种化合物，可从以下药品中选择：二乙醇胺、乙醇胺、三甲基胺及三乙醇胺。3.如权利要求1所述的燃料添加剂复合物，其中硼砂溶于氢氧化钠水溶液中。4.如权利要求1所述的燃料添加剂复合物，其通过在水中分散制备。5.如权利要求4所述的燃料添加剂复合物，其成分与水的比例控制在1∶2-1∶50(按重量计)。6.如权利要求1所述的燃料添加剂复合物，其还可以包括一种或多种催化剂，可从以下药品中选择：碳酸钾、碳酸钙及碳酸钠。7.如权利要求6所述的燃料添加剂复合物，其成分与催化剂的比例控制在1∶0.03-1∶0.3(按重量计)。8.如权利要求1所述的燃料添加剂复合物，其还可以包括甲醇或表面活性剂。9.如权利要求8所述的燃料添加剂复合物，其成分与甲醇或表面活性剂的比例控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴美惠，金容完，吴承桓，柳皖于，
申请(专利权)人：吴美惠，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]