CN1326980C - 高效环保催化节煤剂及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
一种高效环保催化节煤剂，属于煤炭催化燃烧技术领域，其特征在于，它包括20-30重量份的由木质素磺酸盐和烷基苯磺酸盐的混合物组成的膨化剂；30-40重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚组成的乳化剂；8-15重量份的由聚氧化乙烯组成的净化剂；15-25重量份的由钯金属盐、钛金属盐、铈金属盐的混合物组成的催化剂；3-10重量份的由钴金属盐组成的助催化剂；3-10重量份的由碱金属和/或碱土金属氢氧化物组成的调节剂。本发明还涉及所述节煤剂的制备方法和用途，是一种添加成本低、用量少、制备工艺简约、节煤效果优异、对锅炉炉管具有显着保护功能的高效环保催化节煤剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体燃料，尤其煤的催化燃烧助剂，即高效环保催化节煤剂及其制备方法和用途，具体地说，是由膨化剂、乳化剂、净化剂、催化剂、助催化剂和调节剂组成的节煤剂，属于煤炭催化燃烧技术领域。
背景技术
能源是经济发展的原动力。世界各国使用的能源主要是一次能源，其消耗比例占整个能源消耗的93％以上。在一次能源消费中主要是石油、煤炭、天然气，属世界三大基础能源。煤炭是世界上储存量最丰富的化石燃料，煤既是动力燃料，又是化工和制焦炼铁的原料，素有“工业粮食”之称。目前煤炭的经济可采储量，约为9845亿吨，包括无烟煤、烟煤、次烟煤和褐煤。按现在的生产能力可采200年。几乎一半的煤炭储量分布在世界经合组织的国家。优质炼焦煤主要分布在澳大利亚、加拿大和美国，而动力煤主要分布在澳大利亚、中国、哥伦比亚、印度、印度尼西亚、俄罗斯、南非和美国。据国际能源机构和美国能源部预测，在未来20年内，世界能源消费量年均增长为2％，煤炭需求量呈增长趋势，年均增长为1.7％。2020年世界煤炭消费量为58亿吨标准煤，比2000年增加15亿吨标准煤。
2004年中国能源消费总量为19.7亿吨，其中，煤炭18.7亿吨，同比增长14.4％；原油2.9亿吨，增长16.8％；天然气415亿立方米，同比增长18.5％；能源强度上升5.3％。煤炭占中国已探明能源资源总量的87.4％，居绝对优势地位，是重要的基础能源，具有不可替代的作用。煤炭工业在国民经济中的基础性地位是长期和稳固的。据预测，2020年中国能源需求超过36亿吨标煤，其中，煤炭31.8亿吨，石油6.5亿吨，天然气1700亿立方米。
有关资料显示，目前我国每单位能源消耗与生产的GDP，仅相当世界发达国家的1/4左右(我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3％、欧盟的16.8％)，主要耗能产品的单位能耗较发达国家高出20％～70％，节能潜力巨大。
为降低煤炭燃烧对大气所造成的污染，提高煤炭热效率，节约能源，降低成本，近年来开发了一些燃煤添加剂，例如节煤晶、燃煤促进剂、助燃剂等。它们主要是以高锰酸盐、碳酸盐、氧化钙为助燃剂，以硝酸钠、铜盐、碳酸钠为除尘剂，以金属卤化物为膨化剂，以纯碱、氧化钙为脱硫剂。这些添加剂不仅其助燃、脱硫、除尘效果有待提高，而且用量大、对锅炉炉管无保护功能。
中国专利ZL00110324.5采用甲醇、乙醇、吐温、司班及蒸馏水按一定的配比配制而成作为高效节煤降污助燃剂。
中国专利ZL03118506.1是将水、环烷酸锌、环烷酸铁、二茂铁、平平加、乳化剂SE-10、乳化剂OJI-10和乳化剂EL-40混合乳化制成液体节油节气节煤清净剂。
中国专利ZL03112961.7公开了高效节煤添加配剂，以灰色火山岩为主，其重量比为：灰色火山岩70-12％，碳酸钙5-50％，高锰酸钾4-9％，氯化钠6-10％，硝酸盐2-14％，三氧化二铁4-2％，聚氧乙烯9-3％。该添加配剂掺入待燃煤的总重量为燃煤量的5-6％。
中国专利CN98123713.4公开了节煤节油助燃净化水剂，其含有碳五、木醇、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、水、二乙醚或丙酮、氢氧化钙或者稀土、氯酸盐或硝酸盐等。
上述节煤剂添加量大、对锅炉炉体具有一定的腐蚀性、节煤效果不明显、热稳定性差、活性较低，其烟尘、CO、HC、SOx和NOx的脱除效果有待提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述煤炭添加剂的不足，提供一种助燃、脱硫、脱氮、除尘效果好，对锅炉炉管具有良好保护功能的高效环保催化节煤剂，还涉及所述节煤剂的制备方法和用途。
与现有技术相比，本发明特征在于结合了特定的膨化剂、催化剂和助催化剂，膨化剂中各成分的协同作用使煤层膨胀、疏松，催化剂中既有使HC和CO氧化成H2O和CO2的氧化剂，也有使NOx还原成N2的还原剂，这样就能起到很好的净化作用。掺进燃煤中燃烧，提高热效10-20％，燃烧速度提升10％以上，炉膛温度提高160℃以上，节煤率可达10-30％。该高效环保催化节煤剂适用于原煤、煤矸石及劣质煤等各种燃煤燃烧，减少了炉渣量，降低了炉渣中的含碳量，还能消烟降尘，使炉窑所排放的烟尘、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物大幅度降低，使林格曼黑度小于1.2级，从而有利于保护环境，还特别能使低质煤达到优质煤的燃烧效果。
因此，本发明的目的是提供一种高效环保催化节煤剂及其制备方法和用途，它包括下列组分：
20-30重量份的由木质素磺酸盐和烷基苯磺酸盐的混合物组成的膨化剂；
30-40重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚组成的乳化剂；
8-15重量份的由聚氧化乙烯(PEO)组成的净化剂；
15-25重量份的由钯金属盐、钛金属盐和铈金属盐的混合物组成的催化剂；
3-10重量份的由钴金属盐组成的助催化剂；
3-10重量份的由碱金属和/或碱土金属氢氧化物组成的调节剂；
其中20-30重量份的膨化剂中木质素磺酸盐占12-20重量份、烷基苯磺酸盐占8-18重量份；
15-25重量份的催化剂中钯金属盐占5-10重量份、钛金属盐占3-8重量份、铈金属盐占5-12重量份。
用于本发明的木质素磺酸盐例如是木质素磺酸镁或木质素磺酸钙或其它木质素磺酸盐。
用于本发明的烷基苯磺酸盐中的烷基例如为C8-C20烷基，优选C10-C14，例如包括十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钙，十四烷基苯磺酸钠，十四烷基苯磺酸钙等。
用于本发明的烷基酚聚氧乙烯醚例如包括C5-C10烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯中EO(氧化乙烯单元)的数目例如为50-100，优选50-60。所述烷基酚聚氧乙烯醚其羟值(mgKOH/g)优选小于50。
用于本发明的钯金属盐，钛金属盐，铈金属盐包括三种金属的无机酸盐和有机酸盐以及它们的配合物，例如包括钯，铈，钛的硝酸盐、硫酸盐、卤化物。实例是氯化钯，硝酸钯，硫酸钯，氯化铈，硝酸铈，硫酸铈，三氯化钛，硝酸钛，硫酸钛、偏钛酸钠和钛酸钡等，以及乙酸钯，丙酮酸钯，异丙醇钛，叔丁醇钛，丙酮酸钛，乙酸铈，辛酸铈等。
组成本发明的净化剂的聚氧化乙烯的分子量范围优选为400万到1000万，更优选400-600万。
用于本发明的碱金属或碱土金属氢氧化物是例如氢氧化镁，氢氧化钙，氢氧化钠等。
用于本发明的助催化剂的钴金属盐例如为环烷酸钴，乙酸钴，氯化钴，硝酸钴，硫酸钴等。
在一个优选的实施方案中，本发明的高效环保催化节煤剂包括：
23-27重量份的由木质素磺酸盐和烷基苯磺酸盐的混合物组成的膨化剂；
33-37重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚组成的乳化剂；
10-13重量份的由聚氧化乙烯(PEO)组成的净化剂；
16-21重量份的由钯金属盐、钛金属盐和铈金属盐的混合物组成的催化剂；
5-8重量份的由钴金属盐组成的助催化剂；
5-8重量份的由碱金属和/或碱土金属氢氧化物组成的调节剂；
其中23-27重量份的膨化剂中木质素磺酸盐占14-18重量份、烷基苯磺酸盐占9-14重量份；
16-21重量份的催化剂中钯金属盐占5-8重量份、钛金属盐占3-6重量份、铈金属盐占5-10重量份。
本发明的高效环保催化节煤剂可以通过将各种组分一起混合来制备。
例如，在一个优选的实施方案中，该制备方法包括下列步骤：
A、将膨化剂、乳化剂、净化剂、催化剂、助催化剂和调节剂按重量份分别称重计量；
B、在常温下，将上述物质混合，搅拌均匀，调节pH值为6.5-8.5；
C、在搅拌状态下，通入空气或氧气，控制温度在20℃-50℃的条件下作用1-2小时，制得高效环保催化节煤剂成品。空气或氧气的流量优选控制为2-3m3/h。
在其中的固体组分(例如催化剂，助催化剂等)的粒度较大，例如目数＜50目，甚至＜100目的情况下，优选将其粉碎，例如粉碎至≥50目，优选≥150目，更优选≥250的目数，之后再进行混合。
在制备步骤中，调节pH值为6.5-8.5，用碱调节，各种无机碱均可。
本发明的高效环保催化节煤剂可应用于各种各样的无烟煤、烟煤、次烟煤和褐煤。该高效环保催化节煤剂可以加入到粉煤中，也可以加入到块煤中。
本发明的另一个目的是提供所述高效环保催化节煤剂用于煤的助燃和/或脱硫和/或脱氮和/或除尘的用途，其中所述高效环保催化节煤剂以50-500克，优选50-300克，更优选50-250克，还更优选50-100克/吨煤的量存在于煤中。含有本发明的高效环保催化节煤剂的煤可以应用于各种各样的用途，例如用于动力燃料，用于化工和制焦炼铁。可以通过将各种形式的煤，例如无烟煤、烟煤、次烟煤和褐煤，粉煤，块煤等与上述高效环保催化节煤剂混合来将本发明的高效环保催化节煤剂引入到煤中。混合的方式不是特别限制的，例如包括手工混合，机械混合等。例如可以使用本领域常用的各种搅拌装置来进行混合。可以采用能将煤与高效环保催化节煤剂均匀混合的任何装置(例如捏合机、密炼机等)。也可以采用喷雾的方式将上述高效环保催化节煤剂溶于或分散于溶剂例如水中的溶液或分散体喷雾于在皮带上输送的煤上。混合应尽可能使得高效环保催化节煤剂均匀分散渗透于煤中。
本发明是多种物质的混合物，各物质间相互配合、协调，其积极效果主要体现在：
1、煤层膨胀与疏松，比平时高约1倍多；
2、燃尽区扩展，向前延伸约1/6-1/5；
3、该技术产品进入燃烧层后，促使火焰升高0.5～1米，颜色变淡，增加了燃烧强度与密度，炉温升高，蒸汽流量及锅炉出力显着增加；
4、烟气林格曼黑度降低。黑烟变白；
5、促进贫煤、褐煤等劣质煤的充分燃烧，解决了灰渣结焦的难题；
6、该技术产品为中性固体，对锅炉无腐蚀性，无毒不挥发，添加量少，使用方便，不产生二次污染；
7、灰渣量及灰渣含碳率、炉前灰及烟尘量均减少，削减率在20％～40％；
8、催化剂在受热后分解成金属氧化物，因钯、钛、铈金属及其氧化物的表面作用而具有强催化剂的功效，同时能在炉管表面形成一层保护膜，起到防腐、传热作用，长期使用可减少锅炉系统的腐蚀，对于延长设备使用寿命具有特殊的保护作用。
具体实施方式
提供以下实施例来举例说明本发明，但这些实施例决不限制本发明的范围。
实施例1
将15重量份的木质素磺酸钙，12重量份的十二烷基苯磺酸钠，35重量份的壬基酚聚氧乙烯(50 EO)醚，10重量份的聚氧化乙烯(PEO，400万平均分子量)，5重量份氯化钯，5重量份硫酸钛，6重量份硝酸铈，6重量份乙酸钴分别加入捏合机中；在常温下，将上述物质混合，搅拌均匀，加入6重量份的氢氧化镁调节pH值为8.0(取其混合物配制成10％的水分散体，测量pH值)；在搅拌状态下，采用气体压缩机，通入空气，其流量为3m3/h，控制温度在40℃的条件下作用2小时，制得高效环保催化节煤剂成品。
将100g上述高效环保催化节煤剂和1吨烟煤块煤均匀混合，制成含有本发明的高效环保催化节煤剂的燃料用煤。
实施例2
将14重量份的木质素磺酸镁，10重量份的十二烷基苯磺酸钠，33重量份的壬基酚聚氧乙烯(100EO)醚，10重量份的聚氧化乙烯(PEO，500万平均分子量)，8重量份硝酸钯，5重量份硫酸钛，8重量份氯化铈，6重量份环烷酸钴分别加入捏合机中；在常温下，将上述物质混合，搅拌均匀，加入6重量份的氢氧化钠调节pH值为7.5(取其混合物配制成10％的水分散体，测量pH值)；在搅拌状态下，采用气体压缩机，通入空气，其流量为3m3/h，控制温度在40℃的条件下作用2小时，制得高效环保催化节煤剂成品。
将250g上述高效环保催化节煤剂和1吨无烟煤块煤均匀混合，制成含有本发明的高效环保催化节煤剂的燃料用煤。
实施例3
将16重量份的木质素磺酸钙，10重量份的十四烷基苯磺酸钠，36重量份的辛基酚聚氧乙烯(50EO)醚，10重量份的聚氧化乙烯(PEO，500万平均分子量)，7重量份硝酸钯，3重量份偏钛酸钠，6重量份氯化铈，5重量份环烷酸钴分别加入捏合机中；在常温下，将上述物质混合，搅拌均匀，加入7重量份的氢氧化钠调节pH值为8.5(取其混合物配制成10％的水分散体，测量pH值)；在搅拌状态下，采用气体压缩机，通入空气，其流量为3m3/h，控制温度在40℃的条件下作用2小时，制得高效环保催化节煤剂成品。
将250g上述高效环保催化节煤剂和1吨烟煤块煤混合，制成含有本发明的高效环保催化节煤剂的燃料用煤。
实施例4
将14重量份的木质素磺酸钙，9重量份的十二烷基苯磺酸钠，33重量份的壬基酚聚氧乙烯(50EO)醚，12重量份的聚氧化乙烯(PEO，600万平均分子量)，5重量份氯化钯，6重量份钛酸钡，10重量份硝酸铈，5重量份乙酸钴分别加入捏合机中；在常温下，将上述物质混合，搅拌均匀，加入6重量份的氢氧化钙调节pH值为7.0(取其混合物配制成10％的水分散体，测量pH值)；在搅拌状态下，采用气体压缩机，通入空气，其流量为3m3/h，控制温度在40℃的条件下作用2小时，制得高效环保催化节煤剂成品。
将200g上述高效环保催化节煤剂和1吨无烟煤粉煤混合，制成含有本发明的高效环保催化节煤剂的燃料用煤。
实施例5
采用本发明的实施例1的含高效环保催化节煤剂的烟煤进行锅炉应用试验。
进行了应用前、后的热力试验，试验分为：对#1锅炉重点测试高效环保催化节煤剂应用前、后的锅炉效率、锅炉煤耗、助燃清焦除灰、燃烧综合效果等；对#3锅炉重点利用美国进口在线脱硫监测装置，测试脱硫效果。
#1锅炉系上海四方锅炉厂制造的SHL10-25/400A型双型汽包、自然循环、II型布置固态排渣炉。1984年6月投产运行，炉膛宽2300mm，深6000mm，水冷壁分为前后两侧四部分。前后墙水冷壁管组成冷灰斗，后水冷壁上部向炉膛45°突出2000mm形成折焰角。锅炉的主要设计参数如下表1所示。
#3锅炉系上海四方锅炉厂1987年生产的型号为SHL20-25/400AII型布置固态排渣锅炉，宽3300mm，炉膛深7500mm，顺烟气流向布置有再热器、省煤器。低温段预热器为回转式。炉墙采用耐火砖式炉墙。锅炉的主要设计参数如下表2所示。
表1 #1锅炉主要设计参数
| 额定蒸发量 | 10 | t/h |
| 过热蒸汽压力 | 2.5 | MPa |
| 过热蒸汽温度 | 400 | ℃ |
| 汽包压力 | 1.2 | MPa |
| 给水温度 | 105 | ℃ |
| 排烟温度 | 160 | ℃ |
| 热风温度 | 150 | ℃ |
| 冷风温度 | 20 | ℃ |
| 锅炉效率 | 85 | ％ |
| 燃料消耗量 | 2 | t/h |
表2 #3锅炉主要设计参数
| 额定蒸发量 | 20 | t/h |
| 过热蒸汽压力 | 2.5 | MPa |
| 过热蒸汽温度 | 400 | ℃ |
| 再热蒸气流量 | 18.6 | t/h |
| 再热蒸汽压力进/出 | 1.3/1.25 | MPa |
| 再热蒸汽温度进/出 | 191/400 | ℃ |
| 给水温度 | 105 | ℃ |
| 排烟温度 | 155 | ℃ |
| 冷空气温度 | 20 | ℃ |
| 热空气温度 | 150 | ℃ |
| 锅炉效率 | 88 | ％ |
试验锅炉主要运行参数
表3 #1锅炉主要运行参数(高效环保催化节煤剂应用前、后)
| 项目 | 单位 | 应用前 | 应用后 |
| 主汽流量 | t/h | 9.30 | 9.43 |
| 主汽温度 | ℃ | 378 | 390 |
| 主汽压力 | MPa | 1.2 | 1.25 |
| 排烟温度 | ℃ | 155 | 160 |
| 炉膛负压 | Pa | 5 | 9.75 |
| 给水压力 | MPa | 2.0 | 2.0 |
| 给水流量 | t/h | 14.2 | 14.4 |
| 给水温度 | ℃ | 105.0 | 105.0 |
| 汽包水位 | mm | 30 | 25 |
| 吸风机电流 | A | 90 | 90.8 |
| 吸风机档板开度 | ％ | 45 | 50 |
试验要求
为能充分反映高效环保催化节煤剂的应用效果，根据#1锅炉燃煤和负荷的实际情况，选择同工况和同负荷下进行，此次锅炉蒸汽流量在9.0t/h左右。
#1锅炉维持主要参数正常，试验期间锅炉不进行设备切换和重大操作。
锅炉运行保持锅炉燃烧稳定，确保试验顺利进行。
试验结果
煤质分析
在进行试验时，我们对#1锅炉入炉煤进行了高效环保催化节煤剂应用前、后取样分析，详见表4和表5所示：
表4 #1锅炉应用高效环保催化节煤剂前入炉煤质
| 项目 | 规定符号 | 单位 | 数值 | 备注 |
| 元素分析 | Car | ％ | 67.14 | |
| Har | ％ | 4.27 | ||
| Oar | ％ | 7.18 | ||
| Nar | ％ | 1.23 | ||
| Sar | ％ | 0.477 | ||
| 工业分析 | Mar | ％ | 8.66 | |
| Aar | ％ | 11.043 | ||
| Vdaf | ％ | 36.88 | ||
| 低位发热量 | Qnet.ar | Kj/kg | 26040 | 6220kcal/kg |
注：Mar表示全水分，Aar表示灰分，Vdaf表示干燥无灰基挥发分，Qnet.ar表示应用基低位发热量
表5 #1锅炉应用高效环保催化节煤剂后入炉煤质
| 项目 | 规定符号 | 单位 | 数值 | 备注 |
| 元素分析 | Car | ％ | 66.72 | |
| Har | ％ | 4.36 | ||
| Oar | ％ | 7.23 | ||
| Nar | ％ | 1.24 |
| Sar | ％ | 0.463 | ||
| 工业分析 | Mar | ％ | 10.2 | |
| Aar | ％ | 11.02 | ||
| Vdaf | ％ | 36.92 | ||
| 低位发热量 | Qnet.ar | Kj/kg | 25998 | 6210kcal/kg |
从以上表4和表5中可看出，高效环保催化节煤剂应用前、后锅炉入炉煤质基本无变化。
炉膛温度
高效环保催化节煤剂应用前、后我们分别对炉膛火焰温度用辐射式高温计进行了测量，结果如表6所示：
表6 #1锅炉应用高效环保催化节煤剂前、后炉膛火焰温度
| 中上部 | |
| 应用前 | 应用后 |
| 580℃ | 743℃ |
| +163℃ | |
从表6可以看出，高效环保催化节煤剂应用后，炉膛火焰温度升高，炉膛中上部火焰温度在高效环保催化节煤剂应用后比应用前有不同程度的升高，平均升高了163℃。炉膛温度的升高对燃用煤质差，灰份高，发热量低的煤质在炉膛中的着火和稳定燃烧起到了良好的效果，锅炉燃烧稳定性和安全性得到了加强。
给煤机频率和排烟温度的变化情况
高效环保催化节煤剂应用前、后在煤质基本相同和锅炉负荷相同的情况下，我们对#1锅炉给煤机频率的变化情况进行了统计，结果如表7所示：
表7 #1锅炉应用高效环保催化节煤剂前、后给煤机频率平均值(Hz)
| 项目 | 应用前 | 应用后 | 差值 |
| 给煤机频率 | 23 | 19 | -4 |
注：“-”表示降低，“+”表示增加
可见，在同负荷下，#1锅炉给煤机平均频率下降了4Hz，从而减少了燃煤的消耗量，对节能降耗起了积极的促进作用。
高效环保催化节煤剂应用前、后锅炉排烟温度变化不十分明显，从表3可看出，锅炉平均排烟温度由应用前的155℃上升至应用后160℃，排烟温度升高了5℃。从前面测得的炉膛温度情况看，排烟温度的有所升高也是必然趋势，这种略微的升高，对减轻锅炉空气预热器的低温腐蚀有着好的作用，同时对锅炉运行的经济性不会产生较大的影响。
锅炉经济性变化情况
为掌握高效环保催化节煤剂应用前、后锅炉运行经济性的变化情况，我们进行了高效环保催化节煤剂应用前、后的锅炉效率的测试，锅炉效率的测试采用了反平衡法进行，试验情况如下表8所示：
表8 #1锅炉应用高效环保催化节煤剂前、后锅炉效率及煤耗
| 序号 | 项目 | 符号 | 单位 | 数值 | |
| 应用前 | 应用后 | ||||
| 1 | 主汽流量 | D | t/h | 9.3 | 9.43 |
| 2 | 主汽温度 | T | ℃ | 378 | 390 |
| 3 | 主汽压力 | P | MPa | 1.2 | 1.25 |
| 4 | 煤的应用基成份 | ||||
| 5 | 水份 | Mar | ％ | 8.66 | 10.2 |
| 6 | 灰份 | Aar | ％ | 11.043 | 11.02 |
| 7 | 挥发份 | Vdaf | ％ | 36.88 | 36.92 |
| 8 | 碳 | Car | ％ | 67.14 | 66.72 |
| 9 | 氢 | Har | ％ | 4.27 | 4.36 |
| 10 | 氧 | Oar | ％ | 7.18 | 7.23 |
| 11 | 氮 | Nar | ％ | 1.23 | 1.24 |
| 12 | 硫 | Sar | ％ | 0.477 | 0.463 |
| 13 | 入炉煤低位热值 | Qnet.ar | KJ/kg | 26040 | 25998 |
| 14 | 飞灰可燃物 | Crh | ％ | 4.29 | 2.98 |
| 15 | 炉渣可燃物 | Clz | ％ | 13.8 | 8.16 |
| 16 | 炉排烟温度 | tpy | ℃ | 155 | 160 |
| 17 | 灰渣未完全燃烧损失 | Q4 | ％ | 3.8 | 2.4 |
| 18 | 排烟热损失 | Q2 | ％ | 7.1 | 7.2 |
| 19 | 锅炉散热损失 | Q5 | ％ | 0.70 | 0.69 |
| 20 | 锅炉效率 | η | ％ | 85 | 90.8 |
| 21 | 锅炉煤耗量 | B | t/h | 1.95 | 1.667 |
从表8可看出，高效环保催化节煤剂应用后比应用前锅炉效率升高了5.8％；锅炉燃料消耗量应用后比应用前减少了0.283t/h；因此，高效环保催化节煤剂应用后对提高锅炉运行的经济性是卓有成效的，它的应用，降低了燃料的消耗14.5％，提高了锅炉效率，起到了节能降耗的积极作用。
锅炉运行其它方面
从高效环保催化节煤剂应用后的锅炉运行日志统计和对锅炉运行值班员的了解，自从高效环保催化节煤剂应用后，锅炉燃烧稳定，参数正常，未出现异常现象。和应用前相比，锅炉运行状况明显好转。
从高效环保催化节煤剂应用后的锅炉运行日志统计，锅炉清焦次数大为减少，由于煤质灰份大，发热量低，煤质差，在高效环保催化节煤剂应用前，锅炉每班清焦次数均在3-4次，个别班出现冷灰斗堵焦现象，应用后从锅炉看火孔观察水冷壁，未发现水冷壁面结焦，未出现冷灰斗堵焦现象。应用后锅炉的结焦现象得到了明显的好转。
从大气环保方面，对#1锅炉尾气进行了化验监测，#3锅炉投入高效环保催化节煤剂后，从运行效果观察，清焦除灰效果明显，锅炉燃烧稳定助燃效果显着，从在线测试仪器反映，SO2排放浓度降低35％左右。
结论
高效环保催化节煤剂通过在#1和#3锅炉应用，根据试验测试分析，其产品具有节能、清焦、脱硫、劣煤优用等优点，效果显着，是值得推广使用的产品。
高效环保催化节煤剂和燃煤按0.1‰的比例充分均匀混合后，在燃烧中可以发挥其作用，如果混合不好，将影响其最佳的效果。
虽然参照具体实施方案详细说明了本发明，但需要指出的是，这些实施方案仅仅用来更好地理解本发明。本领域的技术人员清楚，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明的基础上做出一些变化和修改。本发明意图包括了所有这些变化和修改。
Claims (13)
1.一种环保催化节煤剂，它包括下列组分：
20-30重量份的由木质素磺酸盐和烷基苯磺酸盐的混合物组成的膨化剂；
30-40重量份的由烷基酚聚氧乙烯醚组成的乳化剂；
8-15重量份的由聚氧化乙烯组成的净化剂；
15-25重量份的由钯金属盐、钛金属盐、铈金属盐的混合物组成的催化剂；
3-10重量份的由钴金属盐组成的助催化剂；
3-10重量份的由碱金属和/或碱土金属氢氧化物组成的调节剂；
其中20-30重量份的膨化剂中木质素磺酸盐占12-20重量份、烷基苯磺酸盐占8-18重量份；
15-25重量份的催化剂中钯金属盐占5-10重量份、钛金属盐占3-8重量份、铈金属盐占5-12重量份。
2.如权利要求1所述的环保催化节煤剂，其中木质素磺酸盐选自木质素磺酸镁或木质素磺酸钙或它们的混合物。
3.如权利要求2所述的环保催化节煤剂，其中烷基苯磺酸盐选自C8-C20烷基苯磺酸盐。
4.如权利要求3所述的环保催化节煤剂，其中所述烷基苯磺酸盐选自十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钙，十四烷基苯磺酸钠，十四烷基苯磺酸钙或它们的混合物。
5.如权利要求4所述的环保催化节煤剂，其中所述烷基酚聚氧乙烯醚选自C5-C10烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯中氧化乙烯单元的数目为50-100。
6.如权利要求4所述的环保催化节煤剂，其中所述烷基酚聚氧乙烯醚选自C5-C10烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯中氧化乙烯单元的数目为50-60。
7.如权利要求6所述的环保催化节煤剂，其中所述钯金属盐选自乙酸钯，硝酸钯，氯化钯，硫酸钯和丙酮酸钯；钛金属盐选自异丙醇钛，叔丁醇钛，丙酮酸钛，三氯化钛，硝酸钛、硫酸钛、偏钛酸钠和钛酸钡；铈金属盐选自硝酸铈，氯化铈，硫酸铈，乙酸铈和辛酸铈。
8.如权利要求7所述的环保催化节煤剂，其中所述聚氧化乙烯的分子量范围为400万到1000万。
9.如权利要求7所述的环保催化节煤剂，其中所述聚氧化乙烯的分子量范围为400万到600万。
10.如权利要求9所述的环保催化节煤剂，其中钴金属盐选自环烷酸钴，乙酸钴，氯化钴，硝酸钴，硫酸钴或它们的混合物。
11.如权利要求1-10中任一项所述的环保催化节煤剂，它包括：
23-27重量份的由木质素磺酸盐和烷基苯磺酸盐的混合物组成的膨化剂，其中所述木质素磺酸盐是木质素磺酸钙或木质素磺酸镁；
33-37重量份的选自氧化乙烯单元数为50-60的C5-C10烷基酚聚氧乙烯醚中的乳化剂；
10-13重量份的选自平均分子量为400-600万和羟基值小于50的聚氧化乙烯中的净化剂；
16-21重量份的由钯金属盐、钛金属盐、铈金属盐的混合物组成的催化剂，其中钯金属盐选自乙酸钯，硝酸钯，氯化钯，硫酸钯和丙酮酸钯；钛金属盐选自异丙醇钛，叔丁醇钛，丙酮酸钛，三氯化钛，硝酸钛、硫酸钛、偏钛酸钠和钛酸钡；铈金属盐选自硝酸铈，氯化铈，硫酸铈，乙酸铈和辛酸铈；
5-8重量份的选自环烷酸钴，乙酸钴，氯化钴，硝酸钴，硫酸钴或它们的混合物中的助催化剂；
5-8重量份的选自氢氧化镁，氢氧化钙，氢氧化钠，氢氧化钾或它们的混合物中的调节剂；
其中23-27重量份的膨化剂中木质素磺酸盐占14-18重量份、烷基苯磺酸盐占9-14重量份；
16-21重量份的催化剂中钯金属盐占5-8重量份、钛金属盐占3-6重量份、铈金属盐占5-10重量份。
12.制备权利要求1-10中任一项所述的环保催化节煤剂的方法，该方法包括下列步骤：
A、将权利要求1或2所述的膨化剂、乳化剂、净化剂、催化剂、助催化剂和调节剂按重量份分别称重计量；
B、在常温下，将上述物质混合，搅拌均匀，调节pH值为6.5-8.5；
C、在搅拌状态下，通入空气或氧气，控制温度在20℃-50℃的条件下作用1-2小时，制得环保催化节煤剂。
13.权利要求1-10的任一项所述的环保催化节煤剂用于煤的助燃和/或脱硫和/或脱氮和/或除尘的用途，其中所述添加剂以50-300克/吨煤的量均匀分散渗透于煤中。
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