新型纳米级燃煤添加剂

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1、上海电力2009年第5期新型纳米级燃煤添加剂潘毅(上海康瑞洁环保科技有限公司，上海200070)摘要：采用纳米技术的液态型燃煤添加剂通过煤的催化燃烧和脱硫，改善煤的燃烧特性，达到固硫增燃、除渣的效果。文章介绍了一种新型的纳米级液态燃煤添加剂的物理特性和化学成分，分析了该燃煤添加剂在促进煤的燃烧、降低SO。排放等方面的功能。关键词：燃煤添加剂；燃烧；脱硫；去除炉渣；效益分析；热效率中图分类号：TK22文献标识码：B降低粉尘，去除炉渣的同时，还可改善煤的燃烧特1引言性，不同程度提高煤炭的利用率，改善环境。总我国能源以煤炭为主

2、，煤炭在燃烧转化热能之，使用本燃烧添加剂既节约资源，又保护环境。的同时，产生大量的污染物，如煤烟粉尘、SO。、运用该技术开发的适用于柴油、重油、汽油的NO等。大气污染源的8O来自煤炭的燃烧，因燃烧添加剂也已问世，并在相关的使用中表现出此迫切需要清洁燃烧的实用技术。良好的节能减排效果。近年来，国外一直在开发研究液态型的燃煤2燃煤添加剂作用助燃剂，包括水性和油性等形态，液态型燃煤助燃剂不会产生二次污染物质、不存在安全隐患、操作煤粉碎的越细，在燃烧过程中与空气接触的方便、对煤的渗透和扩散性好、不会在进煤过程中就越充分，则燃烧会

3、更有效率。所以发电厂使用脱落、分层、节能效率高，同时能有效降低污染排的是煤粉而不是煤块。但即使使用煤粉，电厂锅放。采用先进纳米技术的液态型燃煤助燃剂不仅炉的燃烧效率只达到9O％以上，还有相当一部分适应使用块煤的大型链条炉和沸腾锅炉，并能配未燃尽的煤混在粉煤灰中；而普通蒸汽锅炉、采暖合电厂和水泥厂的粉喷煤设备进行燃煤剂添加，锅炉，炉窑燃烧效率就更低，只达到60～80；家节煤和空气污染减排效果相当显著，新型的纳米用燃煤炉的燃烧效率连6O％都达不到。由于燃级液态燃煤添加剂已成为国内外大型燃煤企业节烧不充分，需要更多的煤来燃烧补

4、充热量，同时排能减排追逐的新宠。放更多的浓烟、黑灰、炉渣、二氧化硫等污染物。新型的纳米级液态燃煤添加剂通过煤的催化本文介绍的燃烧添加剂集节能、固硫、助燃、消烟、燃烧和脱硫，在不改变炉窑燃烧设备的前提下，在除尘于一体，其作用主要表现在：燃煤中添加少量的助燃剂，依据煤炭燃烧的化学(1)促进燃烧。燃烧添加剂添加到煤炭后，当反应机理，通过催化、氧化、离子交换等作用，降低燃烧温度达到180℃以上时，添加剂中过氧化物碳氧化反应的活化能，提高煤的燃烧温度，并使煤会产生大量的活性氧成份，而且活性氧渗透到煤炭和炉膛内的悬浮炭粒充分燃烧，以

5、降低排烟的的内外部成为直接的供氧源，比外界的送风供氧黑度，并减少SO：、NO的排放量，达到清洁燃烧更有效地促进燃烧，提高燃烧效率，节约煤炭。的目的；还能通过物理化学反应，使炉膛焦渣疏松(2)降低SO。在炉膛内煤炭燃烧过程中所而自行脱落，达到固硫增燃，除渣的效果。产生的SO。和燃烧添加剂中的钠离子、钙离子结在煤炭燃烧中，主要是煤中的碳与空气中的合产生固态的硫酸钠(Na：SO)和硫酸钙氧进行化学反应，放出大量热量，并生成CO等(CaSO)，大大地减少So的排放量。气体。一般而言，煤块中的碳质燃烧的越充分、越(3)减少粉尘及未

6、燃烧物。因活性氧原子的激烈，则放出的热量越多，燃烧的效率越高。增加，就能提高煤的燃烧效率，降低一氧化碳本添加剂通过煤炭的燃烧使其在达到固硫，(C())的生成，减少煤烟的排放量，同时减少粉尘——362——2009年第5期上海电力和粉尘中的非燃烧性炭粉的产生。燃烧添加剂添1000。加到煤炭中，有助于提高煤炭在燃烧中粉末的细4．2使用范围粒化，增加煤炭的燃烧比表面积，提高燃烧速度锅炉：适用于各种链条工业锅炉，手烧炉，炉和效率，减少未燃烧炭份的产生。窑及电站锅炉。煤炭：适用于所有煤。(4)去除炉渣。随煤炭带进炉膛内的燃烧添4．3

7、初期使用燃烧添加剂时变化过程(出现的现加剂一部分被渗透到炉渣间隙之中，因活性氧的象)作用把炉渣内的未燃烧物质重新燃烧而彻底，降根据观察，变化过程可以分为4个过程，见表1。低炉渣与炉壁之间的附着力；因强碱(PH值为一表1变化过程13．1)作用，具有强表面活性功能，能提高剥离界阶段现象面之间的张力，使炉渣脱离炉壁，最终达到清除炉1阶段火焰更亮更宽，炉内底部灰变细柔，飞散的未燃灰的颜色逐渐变深[未燃份增加]。渣的目的。本燃烧添加剂在常温下是液体，但在炉内的管道、过热气、除尘器等热吸收表面形成●高温加热(1100℃)时变成粉末状

8、态，这种粉末含2阶段的污垢逐渐脱落，灰的收集量逐渐增加；使用煤炭量减少。有玻璃状的成份，保护炉膛内壁的继续腐蚀。飞散的未燃灰的颜色逐渐变浅灰色，使用煤炭量3阶段不规则地减少或增加，经过反复的此现象后，逐3燃煤添加剂的物理特性、化学成分与效果渐稳定。灰尘量逐渐减少，燃烧状态逐渐稳定，开始减少送风量。3．1物理特性和化学