一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法，除焦剂包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，除焦剂为粘液状。本发明专利技术的除焦剂为具有高温滞留能力的均相粘液，增加了除焦剂的粘液相的表面能，避免了除焦剂的水相在进入锅炉的炉膛(1000～1400℃)内过早汽化，很难到达结焦部位，有效组分过早发生相关化学反应。相对于现有技术，本发明专利技术除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关化学反应，提高除焦效率。本发明专利技术中的除焦剂与焦块作用后，焦块碎化变小，起到预防由于焦块较大而容易在换热管(屏过换热器、高温过热器、高温再热器等)缝隙之间打拱而无法有效脱落。

A system and preparation method for defocusing agent and preparation of defocus

The invention discloses a coke removing agent and a system for preparing a coke removing agent and a preparation method thereof. The coke removing agent includes nitrate, sulfur, carbon powder, aluminum powder, active clay, dispersant, mineral powder, copper salt and / or manganese salt, strong oxidant and water, and the coke removing agent is mucilage. Coke is homogeneous mucus has high retention ability in the present invention, increasing the decoking agent mucus phase surface energy, avoid the decoking agent of water into the boiler furnace (1000 to 1400 DEG C) in premature vaporization, it is difficult to reach the coking site, the effective component of premature phase chemistry reaction. Compared with the existing technology, the water phase of the coke can be vaporized later and the effective components of the coke removal agent are later related to chemical reactions, so as to improve the efficiency of coke removal. The invention of decoking agent and coke coke after fragmentation becomes small, to prevent because of coke is large and easily in the heat exchanger tube (screen heat exchanger, high temperature superheater and reheater etc.) the gap between the arch and cannot effectively fall off.

【技术实现步骤摘要】
一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法
本专利技术属于锅炉
，具体涉及一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法。
技术介绍
燃煤锅炉在煤燃烧过程中，辐射水冷壁和过热器、再热器等传导受热面污染、沉积物和管道积灰现象，使锅炉换热效率下降，排烟温度升高，且管道受热面在高温下易产生焦硫酸盐腐蚀管道。结渣、沾污一旦形成，因其导热系数较低，降低锅炉炉内热量交换效率，限制锅炉负荷增加，从而破坏锅炉内总体热平衡过程，甚至会造成被迫停炉的事故，直接影响锅炉运行的安全性、经济性、可靠性。为了清除锅炉换热表面(热辐射换热面和热传导换热面)的燃烧沉积物，常采用两大类除焦/渣剂：燃煤锅炉清灰剂和燃油锅炉清灰剂。其中氧化型和盐型清灰剂主要用于以固体为燃料的锅炉，还原型清灰剂主要用于以油为燃料的锅炉。氧化型清灰剂主要成分为碱金属硝酸盐类，用于燃油锅炉的清灰剂以还原型为多，主要成分以铵盐为主，其除焦机理大致类似，都是基于与灰分中的金属盐形成的低熔点共晶体,或易挥发物质，使积灰疏松多孔后脱落。为了减轻高污染煤质燃烧产物的结焦和沾污问题，人们做了大量工作制备除焦剂，但是现有的除焦剂达不到预想效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种除焦剂、制备除焦剂的系统及制备方法，本专利技术的除焦剂的水相能够晚些汽化以及除焦剂的有效组分晚些发生相关的化学反应，提高了除焦效率，经过本专利技术中的除焦剂达到焦块表面后，通过微爆和化学作用后使焦块碎片化，预防掉落的焦块在烟道横梁换热器(例如屏过换热器、高温过热器、高温再热器等)管道之间打拱堵塞，提高锅炉效率。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种除焦剂，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。所述活性粘土为进过烘干脱水后得到的活性粘土。优选的，活性粘土经过高温850～950℃脱水煅烧。优选的是，所述硝酸盐的含量为5～13wt％，所述硫磺的含量为1.2～2.0wt％，所述炭粉的含量为0.5～2.5wt％，所述铝粉的含量为2.5～5.5wt％，所述活性粘土的含量为12.5～17.5wt％，所述分散剂的含量为0.05～0.2wt％，所述矿粉的含量为2.5～3.5wt％，所述强氧化剂的含量为0.1～0.2wt％，所述铜盐或锰盐的含量为1.4～2.6wt％。在对锅炉进行除焦过程中，本专利技术中的除焦剂中的硝酸盐、硫磺、炭粉在高温下产生强度较高的“微爆”，使焦层脆裂，形成尺寸较小的焦块，易于脱落；并且释放氧气，促进不同部位的积灰和炭层疏松，有助于焦块残留炭充分燃烧。另一方面，硝酸盐中的金属离子能起到碳催化燃烧的作用，促进焦块残留碳尽量充分燃烧，同时，硝酸盐中的金属离子能促使焦层中的低熔点化合物转化为疏松的高熔点化合物，既能有助于去除结焦层，又能防止高温腐蚀。本专利技术除焦剂中的活性粘土起到除焦剂中的活性组分载体的作用。本专利技术除焦剂中的分散剂起到促使除焦剂组分中不溶于水的组分在水相中均匀分散的作用。高分子分散剂有助于增强粘度，且有助于硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉、发生微爆作用。本专利技术除焦剂中的矿粉起到增加除焦剂粘度、表面张力，预防在除焦剂在接近焦面以前汽化或发生相关化学反应，抑制结焦的作用。本专利技术除焦剂中的强氧化剂起到在高温条件下能充当氧原子反应的载体，催化残留碳燃烧。强氧化剂有助于增强硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉微爆效果的作用，且还能起到催化助燃的作用。本专利技术中的铜盐和/或锰盐与矿粉能够与焦块中的硫酸盐、焦硫酸盐、三硫酸盐、钾或钠长石反应形成疏松多孔的结构，增大了焦块与硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉的接触面积，有利于焦块与硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉发生微爆作用后，发生松动易于脱落。本专利技术中的除焦剂为粘液状，这样除焦剂中不溶于水的组分与水形成一种水相乳，其中的硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉为水相乳，解决了硝酸盐、硫磺、铝粉、炭粉在水相中易出现团聚和分层现象，增强了“微爆”强度，使焦块更容易碎片化，更容易脱落。本专利技术中的除焦剂相对于固体颗粒，粘液状的除焦剂更容易扩散到锅炉的炉膛后端系统，可以清除死角处焦块。优选的是，所述的除焦剂还包括防腐剂、玻璃化剂。优选的是，所述防腐剂的含量为0.05～0.2wt％，所述玻璃化剂的含量为1.5～2.5wt％。除焦剂在除焦过程中，高温下，本专利技术中的玻璃化剂使得除焦剂由晶态变为玻璃态，提高了除焦剂的结晶温度，提高了熔点温度，这样除焦剂不容易粘到焦面上。本专利技术中的防腐剂具有防止除焦剂变质的作用。优选的是，所述防腐剂为甲醛和/或苯并异噻唑啉酮；所述玻璃化剂为氧化硼、氧化钡、硫酸铜和/或氧化镁中的一种或几种。优选的是，所述除焦剂的动力粘度为15～80厘泊。优选的是，所述除焦剂的固含量为25～35wt％。优选的是，所述除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm。优选的是，所述除焦剂的液相的pH值为3.5～6.5。优选的是，所述硝酸盐为硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硝酸铝中的一种或几种；所述炭粉为木炭粉、煤粉、石油焦粉、木粉中的一种或几种；所述活性粘土为高岭土、蒙脱土、膨润土、陶土、铝矾土中一种或几种；所述分散剂为高分子分散剂；所述矿粉为白云石粉、石灰石粉、红柱石粉、莫来石粉中的一种或几种；所述铜盐和/或锰盐为硫酸铜、氯化铜、硫酸锰、氯化锰中的一种或几种；所述强氧化剂为高锰酸钾、高氯酸钾、氯酸钾、双氧水、硫酸锰中的一种或几种。优选的是，所述高分子分散剂为聚乙二醇、十二烷基氨基丙酸钠、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、聚丙烯酰胺、改性纤维素，所述高分子分散剂的分子量小于3万。本专利技术还提供一种制备上述除焦剂的系统，包括：浆液罐，浆液罐包括浆液罐入口、浆液罐第一出口、浆液罐第二出口，所述浆液罐用于混合从所述浆液罐入口加入的除焦剂中不溶于水的组分和水得到浆液；胶体磨，该胶体磨包括胶体磨入口和胶体磨出口，所述胶体磨入口与所述浆液罐第一出口连接，所述胶体磨出口与浆液罐入口连接，所述胶体磨用于对浆液进行一级粉碎分散；均质泵，该均质泵与所述浆液罐第二出口连接，所述均质泵用于对浆液进行二级粉碎分散；除焦剂储罐，该除焦剂储罐与所述均质泵连接，所述除焦剂储罐用于接收从所述均质泵流出的浆液，且所述除焦剂储罐还用于接收加入的除焦剂中溶于水的组分的水溶液，并将两者混合，得到除焦剂。优选的是，所述的制备除焦剂的系统还包括：过滤器，过滤器包括过滤器入口和过滤器第一出口，所述过滤器入口与所述均质泵连接，所述过滤器第一出口与所述除焦剂储罐连接，所述过滤器用于过滤从所述均质泵流出的浆液，分别得到含有相对粗颗粒的浆液、含有相对细颗粒的浆液，所述含有相对细颗粒的浆液由所述过滤器第一出口流入所述除焦剂储罐。优选的是，所述过滤器还包括过滤器第二出口，所述过滤器第二出口与所述浆液罐入口连接，所述浆液罐入口还用于接收所述过滤器过滤得到的含有相对粗颗粒的浆液。优选的是，所述的制备除焦剂的系统还包括捏合机，该捏合机与所述浆液罐连接，所述捏合机用于对加入浆液罐之前的除焦剂中不溶于水的组分进行捏合。本专利技术还提供一种上述除焦剂的制备方法，包括以下步骤：将除焦剂中不溶于水的组分与水混合搅拌得到浆液；使用胶体磨对浆液进行一级粉碎分散；使用均质泵对浆液进行二级粉碎分散；将除焦剂中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除焦剂，其特征在于，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。

【技术特征摘要】
1.一种除焦剂，其特征在于，包括：硝酸盐、硫磺、炭粉、铝粉、活性粘土、分散剂、矿粉、铜盐和/或锰盐、强氧化剂及水，所述除焦剂为粘液状。2.根据权利要求1所述的除焦剂，其特征在于，所述硝酸盐的含量为5～13wt％，所述硫磺的含量为1.2～2.0wt％，所述炭粉的含量为0.5～2.5wt％，所述铝粉的含量为2.5～5.5wt％，所述活性粘土的含量为12.5～17.5wt％，所述分散剂的含量为0.05～0.2wt％，所述矿粉的含量为2.5～3.5wt％，所述强氧化剂的含量为0.1～0.2wt％，所述铜盐和/或锰盐的含量为1.4～2.6wt％。3.根据权利要求2所述的除焦剂，其特征在于，还包括防腐剂、玻璃化剂。4.根据权利要求3所述的除焦剂，其特征在于，所述防腐剂的含量为0.05～0.2wt％，所述玻璃化剂的含量为1.5～2.5wt％。5.根据权利要求3所述的除焦剂，其特征在于，所述防腐剂为甲醛和/或苯并异噻唑啉酮；所述玻璃化剂为氧化硼、氧化钡、硫酸铜和/或氧化镁中的一种或几种。6.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的动力粘度为15～80厘泊。7.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述除焦剂的固含量为25～35wt％。8.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述除焦剂中的固体粉末的粒径为38～75μm。9.根据权利要求1～5任意一项所述的除焦剂，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硝酸铝中的一种或几种；所述炭粉为木炭粉、煤粉、石油焦粉、木粉中的一种或几种；所述活性粘土为高岭土、蒙脱土、膨润土、陶土、铝矾土中一种或几种；所述分散剂为高分子分散剂；所述矿粉为白云石粉、石灰石粉、红柱石粉、莫来石粉中的一种或几种；所述铜盐和/或锰盐为硫酸铜、氯化铜、硫酸锰、氯化锰中的一种或几种；所述强氧化剂为高锰酸钾、高氯酸钾、氯酸钾、双氧水、硫酸锰中的一种或几种。10.根据权利要求9所述的除焦剂，其特征在于，所述高分子分散剂为聚乙二醇、十二烷基氨基丙酸钠、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、聚丙烯酰胺、改性纤维素，所述高分子分散剂的分子量小于3万。11.一种制备权利要求1～10任意一项除焦剂的系统，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭增昌，张大德，吕学谦，崔建文，胡瑜，张小军，
申请(专利权)人：新特能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65