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燃煤助燃剂的助燃机理分析

更新时间:2019-08-16   点击次数:521次

燃煤助燃剂是从化学途径解决“煤的低污染燃烧”这一项国家重大课题的。是依据燃烧的反应机理,加入产品通过膨化、氧化、气化金属离子间的交换等作用。使煤炭中高分子化合物得到充分裂解燃烧,能量得到充分释放,含夹心化合物升华覆盖燃烧面,大大减少烟气中含硫量,降低了林格曼黑度级,有效地节约了煤炭,减少了污染。

燃煤助燃剂能大大的提高炉膛温度,提高热效率,降低炉渣的含碳量,而且还能脱硫、降低黑烟和飞灰排放,清除锅炉壁管的烟垢,从另一方面提高了锅炉的热效率。适用于以煤为燃料的各种锅炉,如电厂锅炉、工业锅炉、民用锅炉、船舶蒸汽机车锅炉及大部分热水锅炉等,均可使用。

燃煤助燃剂原理

关于燃煤助燃剂的作用机理主要有两个:一个是氧传递理论;另外一个是电子转移理论。氧传递理论认为:加热条件下助燃剂中的金属类添加剂首先被还原成金属,然后金属吸附氧气,使金属氧化为氧化物,紧接着碳直接还原金属氧化物,这样金属一直处于氧化还原循环中,在金属和氧化物两种状态中来回转换,氧原子不断从金属向碳原子传递,加快氧气扩散的速度,使燃烧更易进行。电子转移理论认为:助燃剂中的金属离子能够被活化,从而使自身的电子发生转移,成为电子给予体,金属离子形成空穴,而碳表面的电子结构也发生变化,这种电荷的迁移将加快某些反应,从而提高整个反应的速度,使碳燃烧更*。

燃煤固硫机理为:煤燃烧过程中产生的SO2或SO3,在固硫剂内外表面上发生化学反应,生成MeSO4而实现固硫效果。在钙基固硫剂中加入碳酸钠、氧化铁、碳酸镁等添加剂对固硫反应有一定的促进作用。钙基固硫剂经脂肪酸调制后,其物理性能会发生变化,如比表面积增加,颗粒内部孔隙率增加,孔隙的分布也发生了变化,使其脱硫率也有所增加。能改善固硫剂微观结构的助剂也有很大的发展,这些助剂主要是碱金属化合物和有机溶剂如碳酸钠(钾),氯化纳(钾),氯化铁,磺化木质素,乙醇等。固硫添加剂是一种新型的环保产品,随着大气环境保护工作力度的不断加大和对于SO2 排放的进一步严格控制,此类产品已逐步为人们所重视。由于固硫剂在煤中添使用后既可以减少S02的排放,又可改善锅炉燃烧状况,为企业减少了SO2排污费的交纳,增加了经济效益。

经过对不同的锅炉、不同的煤种进行反复现场实地燃烧应用,结果表明:掺入该种助燃剂能提高锅炉热效率10%,减少炉渣含炭量5-15%,  节煤率15-25%,SO2平均去除率达到50%以上,降低一氧化氮排放量20-50%。