一种煤粉催化燃烧方法及煤粉催化燃烧器及煤粉燃烧催化剂技术

本发明专利技术涉及一种煤粉催化燃烧方法及煤粉催化燃烧器及煤粉燃烧催化剂。包括燃烧室，燃烧喷嘴和蜂窝状导流燃烧板，所述蜂窝状导流燃烧板上带有煤粉燃烧催化剂，将煤粉与空气混合，形成煤粉与空气混合的气体燃料；气体燃料通过燃烧喷嘴喷入燃烧室；气体燃料被点燃后燃烧；气体燃料火焰经过放置在燃烧室中的蜂窝状导流燃烧板，使煤粉催化燃烧。煤粉燃烧催化剂按重量百分比计由Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］８０－８５％，ＭｎＯ↓［２］１－８％，ＣｕＯ１－３％，ＴｉＯ↓［２］１－３％，ＮｉＯ↓［２］１－３％，混合稀土１－５％组成。利用这种煤粉催化燃烧方法及煤粉燃烧催化剂可以制作煤粉催化燃烧器。本发明专利技术的煤粉催化燃烧方法及煤粉燃烧催化剂和煤粉催化燃烧器可以提高煤粉燃烧率，减少煤炭资源浪费，减少污染，保护环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤粉催化燃烧方法及煤粉催化燃烧器及煤粉燃烧催化剂，属于煤炭的燃烧
，更具体地说，属于煤粉燃烧的

技术介绍
煤炭是一种重要的能源原料，在工业和民用中广泛应用。随着世界上石油天然气资源的日益枯竭，由于煤炭的储量大于石油天然气的储量，煤炭在能源战略中的地位越来越重要。煤炭燃烧有两种主要缺点，一是煤炭燃烧效率不高，造成煤炭资源浪费；二是煤炭燃烧不充分，造成环境污染。目前煤炭燃烧效率较高的方式是大型电站锅炉采用的煤粉燃烧技术，但其仍然只能达到75％的燃烧率，造成煤炭资源浪费。同时这种燃烧方式不适于在中小型锅炉、一般工业窑炉、民用炉上使用，大量中小型锅炉，一般工业窑炉和民用炉的低效率燃煤，造成更多的煤炭资源浪费。同时，由于煤炭燃烧不充分，产生大量CO、SO2、NOx物及粉尘，污染环境。对于大型锅炉可以配备一些除尘、脱硫、脱氮等装置，对于大量中小型锅炉、一般工业窑炉、民用炉，则由于经济、技术原因，无法全部配备除尘、脱硫、脱氮装置，造成大量的环境污染。为解决煤炭燃烧不充分的问题，现有技术中有的采用在煤炭中添加催化剂和促进剂的方法，但是这种方法使用不经济，对于大量使用的煤炭，添加催化剂即使是较小的量，其总使用量也是一个巨大的数量，要在煤炭中均匀添加催化剂需要使用大量人力、物力，造成成本增加，同时添加催化剂和促进剂有时还会产生副作用，使煤炭结渣，造成不易排渣等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是专利技术一种煤粉催化燃烧方法，使煤粉充分燃烧，减少煤炭资源浪费，减少环境污染，适用于大中小型燃煤设备。本专利技术另外的目的是专利技术相应的煤粉催化燃烧器及煤粉燃烧催化剂。本专利技术采用的技术方案是包括一个燃烧室，一个燃烧喷嘴和一个蜂窝状导流燃烧板，所述蜂窝状导流燃烧板上带有通孔，形成蜂窝状导流孔，其上带有煤粉燃烧催化剂，煤粉按下述步骤燃烧1)将煤粉与空气混合，形成煤粉与空气混合的气体燃料；2)将上述煤粉与空气混合的气体燃料通过燃烧喷嘴喷入燃烧室；3)经过燃烧喷嘴喷入燃烧室的煤粉与空气混合的气体燃料被点燃后燃烧；4)在燃烧室中燃烧的煤粉与空气混合的气体燃料火焰经过放置在燃烧室中的蜂窝状导流燃烧板，使煤粉催化燃烧。优选的煤粉粒度为100-300目。一种煤粉催化燃烧器，由燃烧喷嘴、燃烧室和蜂窝状导流燃烧板组成，燃烧室后端封闭，燃烧室前端开口，燃烧室内壁带有耐火层，燃烧喷嘴安装在燃烧室的后端，蜂窝状导流燃烧板安装在燃烧室中，所述蜂窝状导流燃烧板上带有通孔，形成蜂窝状导流孔，其上带有煤粉燃烧催化剂。在燃烧喷嘴与蜂窝状导流燃烧板之间装有分流弧，在蜂窝状导流燃烧板前端或/和后端的燃烧室壁上装有可调节的进风口。所述蜂窝状导流燃烧板是由莫来石或/和三氧化二铝或/和瑾青石为主要原料，经过压制成型，烧结成多孔状板，其上带有通孔，形成蜂窝状导流孔，所述蜂窝状导流燃烧板的厚度为20-500毫米，所述蜂窝状导流孔的当量直径为2-50毫米，蜂窝状导流孔的形状为圆形、方形或多边形。在蜂窝状导流燃烧板的后面安置有蓄能器，在蓄能器前端或/和后端的燃烧室壁上装有可调节进风口，在蓄能器内装有煤粉燃烧催化剂颗粒。在蜂窝状导流燃烧板的后面还可以放置第2个或多个蜂窝状导流燃烧板，在蜂窝状导流燃烧板之间的燃烧室壁上装有可调节进风口，所述蜂窝状导流燃烧板上带有煤粉燃烧催化剂或脱硫催化剂或脱氮催化剂。所述燃烧喷嘴带有可调节煤粉与空气混合的气体燃料流量的喷嘴芯。在燃烧室的外壁上装有预热风道，预热风道的出口与燃烧喷嘴的进口连接。在燃烧喷嘴的进口或预热风道的进口装有煤粉混合器，煤粉混合器由螺旋给粉机、进风口和混料器组成，螺旋给粉机的出口与进风口汇合后与混料器进口连接，混料器的出口与燃烧喷嘴进口或预热风道进口连接。在燃烧室中装有温度传感器或/和氧量传感器，用于控制二次风量。一种煤粉燃烧催化剂，按重量百分比计由AL2O3 80-85％，MnO21-8％，CuO 1-3％，TiO2 1-3％，Nio2 1-3％，混合稀土1-5％组成，用蜂窝状导流燃烧板作为煤粉燃烧催化剂的载体，将煤粉燃烧催化剂沉积在蜂窝状导流燃烧板的表层。以三氧化二铝为主要原料作为载体，将煤粉燃烧催化剂与三氧化二铝混合，经过球磨机粉碎混合，再经过压制成型，经过烘干、烧结，制成蜂窝状导流燃烧板，或制成颗粒状煤粉燃烧催化剂。煤粉燃烧催化剂与三氧化二铝载体的优选的重量混合比例为1∶10-100。将煤粉燃烧催化剂各组份混合后，经过球磨机粉碎混合，再用去离子水稀释制成浆液，将蜂窝状导流燃烧板放入浆液中浸渍，然后取出吹去多余浆液，经过烘干、烧结，使煤粉燃烧催化剂沉积在蜂窝状导流燃烧板的表层。采用本专利技术设计的煤粉催化燃烧方法、煤粉催化燃烧器及煤粉燃烧催化剂燃烧煤粉有如下优点1.可以提高煤炭燃烧率，减少煤炭资源浪费。采用本专利技术的煤粉催化燃烧方法、煤粉催化燃烧器及煤粉燃烧催化剂，进行煤粉的催化燃烧，可以使煤炭的燃烧率提高到80-95％以上，比电站锅炉的燃烧率提高15-25％，比一般中小型锅炉、工业窑炉的煤炭燃烧率提高20-30％，可以大幅减少煤炭资源浪费。2.可以使煤炭燃烧更充分，减少环境污染。采用本专利技术的煤粉催化燃烧方法、煤粉催化燃烧器及煤粉燃烧催化剂，进行煤粉的催化燃烧，可以使煤炭中的碳、氢、硫等可燃物质充分燃烧，减少CO、SO2和NOX物质的排放，减少环境污染。3.采用本专利技术的煤粉催化燃烧方法、煤粉燃烧催化剂，可以制作成各种型号尺寸的煤粉催化燃烧器，适用于大、中、小型锅炉、工业窑炉、民用炉等多种燃煤设备中。可以极大地提高这些燃煤设备的燃烧率，减少污染物排放量，能够做到燃煤操作的自动化，改善燃煤设备的工作条件。4.采用本专利技术的技术可使燃煤设备减少运行成本，增加经济效益和环境保护效益。附图说明图1是一种煤粉催化燃烧方法原理2是另一种煤粉催化燃烧方法原理3是第三种煤粉催化燃烧方法原理图，同时也表示了一种煤粉催化燃烧器的结构示意4是一种蜂窝状导流燃烧板图5是图4剖视6是另一种煤粉催化燃烧器的结构示意7是另一种蜂窝状导流燃烧板图8是图7剖视9是第三种煤粉催化燃烧器的结构示意图具体实施方式实施例1本实施例所述的煤粉催化燃烧方法的原理图见图1所示。本实施例所述的煤粉催化燃烧方法是在一个锅炉中实现，锅炉燃烧室2的一端安装有一个燃烧喷嘴1，在燃烧室2的中部安装有一个蜂窝状导流燃烧板3，其上有蜂窝状导流通孔5，在燃烧器喷嘴1与蜂窝状导流燃烧板3之间装有点火器6。煤粉燃烧催化剂10按重量百分比计由AL2O3 85％，MnO2 3％，CuO3％，TiO2 2％，Nio2 3％，混合稀土5％组成，将上述配料加两倍去离子水混合后，经过球磨机球磨48-72小时，成凝胶状，加去离子水稀释制浆，将蜂窝状导流燃烧板3放入浆液中浸渍，然后取出吹去多余浆液，经过烘干，在900-1100℃温度中煅烧，自然降至室温，使煤粉燃烧催化剂10沉积在蜂窝状导流燃烧板3的表层微孔中。首先将100-150目的煤粉与空气在混合器中混合，使煤粉分散到空气中，形成煤粉与空气混合的的气体燃料。将煤粉与空气混合的气体燃料通过管子送进燃烧喷嘴1中，经燃烧喷嘴1喷入燃烧室2的前段。在燃烧室2的前段中，煤粉与空气混合的气体燃料被点火器6点燃，煤粉与空气混合的气体燃料火焰通过蜂窝状导流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤粉催化燃烧方法，包括一个燃烧室，一个燃烧喷嘴和一个蜂窝状导流燃烧板，所述蜂窝状导流燃烧板上带有通孔，形成蜂窝状导流孔，其上带有煤粉燃烧催化剂，煤粉按下述步骤燃烧：１）将煤粉与空气混合，形成煤粉与空气混合的气体燃料；２） 将上述煤粉与空气混合的气体燃料通过燃烧喷嘴喷入燃烧室；３）经过燃烧喷嘴喷入燃烧室的煤粉与空气混合的气体燃料被点燃后燃烧；４）在燃烧室中燃烧的煤粉与空气混合的气体燃料火焰经过放置在燃烧室中的蜂窝状导流燃烧板，使煤粉催化燃烧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：窦陆军，王东明，
申请(专利权)人：窦陆军，王东明，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]