抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂及其实现方法。

背景技术

近年来我国在新疆等地区探测发现了大批煤炭资源。以新疆准东煤田为例，其预测 储量达3900亿吨。按我国2013年煤炭消费总量36亿吨计算，准东地区的煤炭资源可 保证全国使用100年以上，具有重要的能源战略地位。从资源特点角度考虑，准东煤是 一种高热值、低灰、低硫煤，具有良好的燃烧特性，但其碱金属钠含量高，为常见煤种 的5倍以上。

在煤裂解、气化和燃烧等过程中，煤中的碱金属会以气态形式释放出来。一方面， 气态碱金属很容易在炉膛和烟道热交换器表面冷凝，形成粘绸状液膜，进而加速烟气中 固体颗粒在换热面的富集和污垢的形成，对锅炉高效换热和安全运行带来严重威胁。另 一方面，在煤整体气化联合循环(IGCC)系统或其它洁净煤发电技术中，从煤中释放 出来的碱金属蒸气会对燃气轮机叶片产生热腐蚀，严重影响IGCC燃气轮机系统的安全 运转。因此，对于燃用准东高钠煤而言，为了保障锅炉或IGCC燃气轮机的安全高效运 行，必须有效抑制煤裂解、气化和燃烧过程中的碱金属释放。

目前国内外对煤裂解、气化和燃烧过程中碱金属释放抑制方面的研究主要局限于对 碱金属释放过程和释放机理的认识，所见报道大多尚停留在理论研究层面，对相关实际 控制手段研究较少，有关抑制煤裂解、气化和燃烧过程中碱金属释放的添加剂及实现方 法的专利尚未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种抑制准东高钠煤燃 烧中碱金属释放的添加剂及其实现方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂，所述添加剂中各组分及其对 应的质量百分含量如下：

本发明中还提供所述抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂的实现方法，所述 实现方法一：

将添加剂与煤总量以0.5～5％∶1的质量配比进行混合，然后一并送入磨煤机以实现 煤与添加剂的充分破碎与混合，将混合物依次经过粗粉分离器、细粉分离器进行处理后 的分离产物存储在储煤仓，在排粉风机的作用下将分离产物送入锅炉中的燃烧器进行充 分燃烧；

或者，所述实现方法二：

将添加剂磨碎至细度为R90＝5～30％，然后将该磨碎后的添加剂与煤粉以质量配比 为0.5～5％∶1送入煤粉风道，在流动中与煤粉充分混合，随后一并送入锅炉中的燃烧器 进行充分燃烧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该添加剂与煤掺混燃烧可有效抑制70％以上的碱金属释放，并显著改善煤的灰熔融 特性；灵活的利用了一些廉价无机矿物作为添加剂有效成分，解决了燃用高钠煤过程中 产生的结渣腐蚀问题；有效保障燃烧设备的安全运行；既经济又方便，可广泛应用于燃 用高钠煤的火力发电站、煤化工以及高炉炼铁等行业。

附图说明

图1是中储式煤粉燃烧系统添加剂实施方法例1示意图；

图2是中储式煤粉燃烧系统添加剂实施方法例2示意图；

图3是直吹式煤粉燃烧系统添加剂实施方法例1示意图；

图4是直吹式煤粉燃烧系统添加剂实施方法例2示意图；

附图标记：1添加剂给料机；2给煤机；3磨煤机；4粗粉分离器；5排粉风机；6 细粉分离器；7储煤仓；8给粉机；9燃烧器；10锅炉；11送风机；12空气预热器；

13添加剂给料机；14给煤机；15磨煤机；16粗粉分离器；17排粉风机；18细粉 分离器；19储煤仓；20给粉机；21燃烧器；22锅炉；23送风机；24空气预热器；

25添加剂给料机；26给煤机；27磨煤机；28分离器；29排粉风机；30燃烧器； 31锅炉；32送风机；33空气预热器；

34添加剂给料机；35给煤机；36磨煤机；37分离器；38排粉风机；39燃烧器； 40锅炉；41送风机；42空气预热器。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然，所述的实施例 仅是发明的一部分实例，而不是全部的实施案例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围。

实施例1：

本发明实施例提供一种抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂，所述添加剂中 各组分及其对应的质量百分含量如下：

图1示出了根据本发明实施例1的中储式煤粉燃烧系统添加剂掺混处理办法。在本 实施例中，仅需在现有电站运行的中储式制粉系统中增加添加剂给料系统及其配套的添 加剂储存仓即可。

下面说明其工作过程：首先根据给煤量以及掺混质量分数0.5％来确定添加剂给料 量。在给煤机2对磨煤机3进行给煤操作时，通过添加剂给料机1同时进行给料操作。 原煤与添加剂在磨煤机3中进行破碎搅拌以实现充分混合；然后依次经过粗粉分离器4、 细粉分离器6进行处理后，使煤粉和添加剂混合物满足细度为R90＝5～30％的要求，然 后送入储煤仓7存储，最后经给粉机8通过空气送入锅炉10中的燃烧器9进行充分燃 烧，实现对燃烧过程中碱金属释放的抑制；

实施例2：

本发明实施例提供一种抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂，所述添加剂中 各组分及其对应的质量百分含量如下：

图2示出了根据本发明实施例2的中储式煤粉燃烧系统添加剂掺混处理办法。在本 实施例中，仅需在现有电站运行的中储式制粉系统中增加添加剂破碎系统及其配套的储 存仓、给料系统等即可。

下面说明其工作过程：首先根据给煤量以及掺混质量分数1％来确定添加剂给料量， 同时将该添加剂预先通过破碎系统磨碎至现用煤粉的细度(R90＝5～30％)；在给煤机 14对磨煤机15进行给煤操作时，原煤在磨煤机15中进行破碎搅拌；然后依次经过粗粉 分离器16、细粉分离器18进行处理后，通过给料机13将所需质量的添加剂和经过破碎 搅拌处理后的原煤同时送入储煤仓19，实现在流动中添加剂与煤粉充分混合，最后经给 粉机20通过空气送入锅炉22中的燃烧器21进行充分燃烧，实现对燃烧过程中碱金属 释放的抑制；

实施例3：

本发明实施例提供一种抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂，所述添加剂中 各组分及其对应的质量百分含量如下：

图3示出了根据本发明实施例3的直吹式煤粉燃烧系统添加剂掺混处理办法。在本 实施例中，仅需在现有电站运行的直吹式制粉系统中增加添加剂给料系统及其配套的添 加剂储存仓即可。

下面说明其工作过程：首先根据给煤量以及掺混质量分数3％来确定添加剂给料量。 在给煤机26对磨煤机27进行给煤操作时，通过添加剂给料机25同时进行给料操作。 原煤与添加剂在磨煤机27中进行破碎搅拌以实现充分混合；然后依次经过分离器28进 行处理后，使煤粉和添加剂混合物满足细度为R90＝5～30％的要求，然后一并通过空气 送入锅炉31中的燃烧器30进行充分燃烧，实现对燃烧过程中碱金属释放的抑制；

实施例4：

本发明实施例提供一种抑制准东高钠煤燃烧中碱金属释放的添加剂，所述添加剂中 各组分及其对应的质量百分含量如下：

图4示出了根据本发明实施例4的直吹式煤粉燃烧系统添加剂掺混处理办法。在本 实施例中，仅需在现有电站运行的直吹式制粉系统中增加添加剂破碎系统及其配套的储 存仓、给料系统等即可。

下面说明其工作过程：首先根据给煤量以及掺混质量分数5％来确定添加剂给料量， 添加剂预先通过破碎系统磨碎至现用煤粉的细度(R90＝5～30％)，将给煤机35对磨煤 机36进行给煤操作，原煤在磨煤机36中进行充分破碎搅拌，然后经过分离器37进行 处理后，通过给料机34将所需质量的添加剂和经过破碎搅拌处理后的原煤同时送入排 粉风机38，实现在流动中添加剂与煤粉充分混合，然后一并通过空气送入锅炉40中的 燃烧器39进行充分燃烧，实现对燃烧过程中碱金属释放的抑制；

因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括在权利要求书之下实施 或者执行本发明的所有等效方案。