阅读说明：本技术 一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法 (Anti-coking agent for waste residue boiler and adding method ) 是由 刘运有 朱凯 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法,涉及抗焦结剂技术领域。该废渣锅炉抗焦结剂及添加方法,包括如下重量份的原料：高岭土10-16份、氧化钙15-22份、粉煤灰8-16份、硝酸镁6-12份、镁基硝酸盐5-10份、硼酸5-10份、水20-30份、助燃剂5-8份、催化剂4-8、膨化剂7-13份。该废渣锅炉抗焦结剂及添加方法,采用本发明的配方和方法制备的锅炉抗焦结剂,科学合理,工艺简单,便于推广,在使用上,通过添加硝酸镁、镁基硝酸盐和硼酸,在使用上,可以加快锅炉结焦的分裂,从而使得锅炉上的结焦掉落,在使用上,可以有效的清除锅炉的结焦,同时通过助燃剂和催化剂,在使用上,可以有效的使得产生的有毒物质进行充分的燃烧,降低有毒物质的产生。(The invention provides a coking-resistant agent for a waste residue boiler and an adding method thereof, relating to the technical field of coking-resistant agents. The coke-resistant agent for the waste residue boiler and the adding method thereof comprise the following raw materials in parts by weight: 10-16 parts of kaolin, 15-22 parts of calcium oxide, 8-16 parts of fly ash, 6-12 parts of magnesium nitrate, 5-10 parts of magnesium-based nitrate, 5-10 parts of boric acid, 20-30 parts of water, 5-8 parts of combustion improver, 4-8 parts of catalyst and 7-13 parts of swelling agent. The boiler anti-coking agent prepared by the formula and the method is scientific and reasonable, has simple process and convenient popularization, can accelerate the splitting of boiler coking by adding magnesium nitrate, magnesium-based nitrate and boric acid in use, thereby leading the coking on the boiler to fall off, effectively removing the boiler coking in use, and simultaneously leading generated toxic substances to be fully combusted by the combustion improver and the catalyst in use, and reducing the generation of toxic substances.)

一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法

技术领域

本发明涉及抗焦结剂技术领域，特别的为一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法。

背景技术

废渣锅炉在长期运行过程中，由于燃用煤质变化较大、锅炉设计自身缺陷以及局部高温、操作不当等问题，造成水冷壁受热面易产生结焦、过热器、再热器管道积灰现象，使锅炉的换热效率下降，排烟温度升高，煤炭资源浪费严重。结焦积灰严重时，大的焦块掉落极易引发锅炉灭火事故，存在极大安全隐患，这时企业通常需要停炉以清除结焦和积灰，这给企业造成了较大的经济损失，同时结焦处易产生硫酸盐腐蚀炉壁问题，致使锅炉使用寿命降低。但是现有技术中，目前针对锅炉结焦问题，大多采用燃料中掺杂渣土的方式来缓解结焦，但由于大量渣土的添加会导致锅炉燃料品质严重下降，且对结焦的抑制效果也不理想，并不能从根本上解决这一问题，同事市面上现有的一些针对燃煤锅炉的除焦剂产品虽也具备锅炉除焦的效果，但是其价格相对较高且在锅炉除焦中效果差、不稳定且部分存在有毒有害成。

发明内容

本发明提供的发明目的在于提供一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法，在使用上，可以有效的清除锅炉的结焦，同时在使用上，可以有效的降低有毒气体的产生。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种废渣锅炉抗焦结剂，包括如下重量份的原料：高岭土10-16份、氧化钙15-22份、粉煤灰8-16份、硝酸镁6-12份、镁基硝酸盐5-10份、硼酸5-10份、水20-30份、助燃剂5-8份、催化剂4-8、膨化剂7-13份。

作为本发明进一步的方案：包括如下重量份的原料：高岭土10份、氧化钙15份、粉煤灰8份、硝酸镁6份、镁基硝酸盐5份、硼酸5份、水20份、助燃剂5份、催化剂4、膨化剂7份。

作为本发明进一步的方案：包括如下重量份的原料：高岭土13份、氧化钙19份、粉煤灰12份、硝酸镁9份、镁基硝酸盐8份、硼酸8份、水25份、助燃剂7份、催化剂6、膨化剂10份。

作为本发明进一步的方案：包括如下重量份的原料：高岭土16份、氧化钙22份、粉煤灰16份、硝酸镁12份、镁基硝酸盐10份、硼酸10份、水30份、助燃剂8份、催化剂8、膨化剂13份。

作为本发明进一步的方案：所述助燃剂为硼有机化合物、脂肪酸铜盐和环烷酸铜盐中的任意一种。

作为本发明进一步的方案：所述催化剂为固体酸催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、生物催化剂中的任意一种。

作为本发明进一步的方案：所述膨化剂为硝酸铵、发酵粉、小苏打和明矾中的任意一种。

一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法，包括有如下步骤：

S1、按比例称取原料，称取后将高岭土、氧化钙、粉煤灰、硝酸镁、镁基硝酸盐、硼酸、水放入立式搅拌机搅拌，其搅拌桨的转速为250r/min，搅拌时间为7h-9h；

S2、在S1搅拌后在依次添加助燃剂、催化剂和膨化剂，并继续搅拌，其搅拌桨的转速为300r/min，搅拌时间为4h-6h，从而制得锅炉抗焦结剂；

S3、将压缩空气从锅炉观察孔喷入锅炉内部高温处，采用抛煤机，将锅炉抗焦结剂放在抛煤机中通过锅炉观察孔抛入。

进一步地，在根据S3的操作步骤中，每日分2-4次添加抗焦结剂。

本发明提供了一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法。具备以下有益效果：

该废渣锅炉抗焦结剂及添加方法，采用本发明的配方和方法制备的锅炉抗焦结剂，科学合理，工艺简单，便于推广，在使用上，通过添加硝酸镁、镁基硝酸盐和硼酸，在使用上，可以加快锅炉结焦的***，从而使得锅炉上的结焦掉落，在使用上，可以有效的清除锅炉的结焦，同时通过助燃剂和催化剂，在使用上，可以有效的使得产生的有毒物质进行充分的燃烧，降低有毒物质的产生，同时通过抛煤机将锅炉抗焦结剂抛入到锅炉中，在使用上，添加方式简单，无需复杂的机械添加设备，便于添加使用。

附图说明

图1为本发明中试样X1、X2和X3在1300℃保温3h后的XRD图谱；

图2为本发明中试样X2在不同温度保温3h后的XRD图谱；

图3为本发明中试样X2在不同温度烧后断口的SEM照片；

图4为本发明中不同温度烧后试样X2的体积密度、显气孔率和线收缩率；

图5为本发明中不同温度处理后试样X2的强度和粘接试样的剪切强度。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1、一种废渣锅炉抗焦结剂，包括如下重量份的原料：高岭土10份、氧化钙15份、粉煤灰8份、硝酸镁6份、镁基硝酸盐5份、硼酸5份、水20份、助燃剂5份、催化剂4、膨化剂7份，采用本发明的配方和方法制备的锅炉抗焦结剂，科学合理，工艺简单，便于推广，在使用上，通过添加硝酸镁、镁基硝酸盐和硼酸，在使用上，可以加快锅炉结焦的***，从而使得锅炉上的结焦掉落，在使用上，可以有效的清除锅炉的结焦，同时通过助燃剂和催化剂，在使用上，可以有效的使得产生的有毒物质进行充分的燃烧，降低有毒物质的产生，同时通过抛煤机将锅炉抗焦结剂抛入到锅炉中，在使用上，添加方式简单，无需复杂的机械添加设备，便于添加使用。

具体地，助燃剂为硼有机化合物、脂肪酸铜盐和环烷酸铜盐中的任意一种。

具体地，催化剂为固体酸催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、生物催化剂中的任意一种。

具体地，膨化剂为硝酸铵、发酵粉、小苏打和明矾中的任意一种。

一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法，包括以下步骤：

S1、按比例称取原料，称取后将高岭土、氧化钙、粉煤灰、硝酸镁、镁基硝酸盐、硼酸、水放入立式搅拌机搅拌，其搅拌桨的转速为250r/min，搅拌时间为7h-9h。

S2、在S1搅拌后在依次添加助燃剂、催化剂和膨化剂，并继续搅拌，其搅拌桨的转速为300r/min，搅拌时间为4h-6h，从而制得锅炉抗焦结剂。

S3、将压缩空气从锅炉观察孔喷入锅炉内部高温处，采用抛煤机，将锅炉抗焦结剂放在抛煤机中通过锅炉观察孔抛入，每日分2-4次添加抗焦结剂。

实施例2、一种废渣锅炉抗焦结剂，包括如下重量份的原料：高岭土13份、氧化钙19份、粉煤灰12份、硝酸镁9份、镁基硝酸盐8份、硼酸8份、水25份、助燃剂7份、催化剂6、膨化剂10份，采用本发明的配方和方法制备的锅炉抗焦结剂，科学合理，工艺简单，便于推广，在使用上，通过添加硝酸镁、镁基硝酸盐和硼酸，在使用上，可以加快锅炉结焦的***，从而使得锅炉上的结焦掉落，在使用上，可以有效的清除锅炉的结焦，同时通过助燃剂和催化剂，在使用上，可以有效的使得产生的有毒物质进行充分的燃烧，降低有毒物质的产生，同时通过抛煤机将锅炉抗焦结剂抛入到锅炉中，在使用上，添加方式简单，无需复杂的机械添加设备，便于添加使用。

具体地，助燃剂为硼有机化合物、脂肪酸铜盐和环烷酸铜盐中的任意一种。

具体地，催化剂为固体酸催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、生物催化剂中的任意一种。

具体地，膨化剂为硝酸铵、发酵粉、小苏打和明矾中的任意一种。

一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法，包括以下步骤：

S1、按比例称取原料，称取后将高岭土、氧化钙、粉煤灰、硝酸镁、镁基硝酸盐、硼酸、水放入立式搅拌机搅拌，其搅拌桨的转速为250r/min，搅拌时间为7h-9h。

S2、在S1搅拌后在依次添加助燃剂、催化剂和膨化剂，并继续搅拌，其搅拌桨的转速为300r/min，搅拌时间为4h-6h，从而制得锅炉抗焦结剂。

S3、将压缩空气从锅炉观察孔喷入锅炉内部高温处，采用抛煤机，将锅炉抗焦结剂放在抛煤机中通过锅炉观察孔抛入，每日分2-4次添加抗焦结剂。

实施例3、一种废渣锅炉抗焦结剂，包括如下重量份的原料：高岭土16份、氧化钙22份、粉煤灰16份、硝酸镁12份、镁基硝酸盐10份、硼酸10份、水30份、助燃剂8份、催化剂8、膨化剂13份，采用本发明的配方和方法制备的锅炉抗焦结剂，科学合理，工艺简单，便于推广，在使用上，通过添加硝酸镁、镁基硝酸盐和硼酸，在使用上，可以加快锅炉结焦的***，从而使得锅炉上的结焦掉落，在使用上，可以有效的清除锅炉的结焦，同时通过助燃剂和催化剂，在使用上，可以有效的使得产生的有毒物质进行充分的燃烧，降低有毒物质的产生，同时通过抛煤机将锅炉抗焦结剂抛入到锅炉中，在使用上，添加方式简单，无需复杂的机械添加设备，便于添加使用。

具体地，助燃剂为硼有机化合物、脂肪酸铜盐和环烷酸铜盐中的任意一种。

具体地，催化剂为固体酸催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、生物催化剂中的任意一种。

具体地，膨化剂为硝酸铵、发酵粉、小苏打和明矾中的任意一种。

一种废渣锅炉抗焦结剂及添加方法，包括以下步骤：

S1、按比例称取原料，称取后将高岭土、氧化钙、粉煤灰、硝酸镁、镁基硝酸盐、硼酸、水放入立式搅拌机搅拌，其搅拌桨的转速为250r/min，搅拌时间为7h-9h。

S2、在S1搅拌后在依次添加助燃剂、催化剂和膨化剂，并继续搅拌，其搅拌桨的转速为300r/min，搅拌时间为4h-6h，从而制得锅炉抗焦结剂。

S3、将压缩空气从锅炉观察孔喷入锅炉内部高温处，采用抛煤机，将锅炉抗焦结剂放在抛煤机中通过锅炉观察孔抛入，每日分2-4次添加抗焦结剂。

实施例1、实施例2和实施例3在于其内部组分的成分含量不同，其制备方法和添加方法是相同的。

按照上述实施例1、实施例2和实施例3要求制备的三种类型的抗焦结剂，分别标记为X1、X2、X3。图1为试样X1、X2和X3经1300℃保温3h后的XRD图谱。从图中可以看出，在1300℃烧后有莫来石生成，不同试样烧后产物均含有刚玉、方石英、钙长石和莫来石。其中，二氧化硅的质量比为5∶3的试样X3，β-SiO2增多。由于过多的硅微粉在高温下形成大量的玻璃相，会使材料过烧，烧后试样膨胀变形，会严重影响试样的力学性能。

图2为试样X2经1300～1600℃保温3h后的XRD图谱。可以看出:在1300℃时，试样X2中有α-Al₂O₃、β-SiO₂、CaAl₂Si₂O₈和3Al₂O₃·2SiO₂，加入的SiO₂微粉未完全反应。随着温度升高到1500℃，试样X2中CaAl₂Si₂O₈物相消失，莫来石的相对衍射峰强度增强，结晶度增大。这可能是由于CaAl₂Si₂O₈在高温下分解成SiO₂和Al₂O₃，进一步促进莫来石的生成；随着烧成温度升高到1600℃时，试样中物相为α-Al₂O₃和3Al₂O₃·2SiO₂。

图3为不同温度烧后试样X2断口的SEM照片。可以看出:1300℃时有短柱状晶粒和长柱状晶粒生成，其能谱图显示为钙长石，见图3(a)；烧成温度为1400℃时有不规则状晶粒和柱状莫来石存在，见图3(b)；1500℃时部分莫来石团聚成块存在，见图3(c)；烧成温度到1600℃时晶粒生长规则，可以清晰看到长柱状莫来石生成，见图3(d)。

图4示出了不同温度对试样X2体积密度、显气孔率、线收缩率的影响。从图4(a)可以看出，随着烧成温度的升高，试样烧成致密化，体积密度增大，显气孔率减小。从图4(b)可以看出，随着烧成温度的升高，试样收缩，在1600℃下试样X2的收缩率约11％。

图5示出了不同温度处理后试样X2和粘接试样的强度。从图5(a)可以看出，随着烧成温度的升高，试样X2的抗折强度在1600℃时最大，耐压强度随烧成温度变化并不显著，在20～28MPa。从图5(b)可以看出:由于在低温下烧结，原料间未发生化学反应，剪切强度较低。随着烧成温度的升高，剪切强度先减小后增大，在1600℃具有较大的剪切强度，为1.74MPa。

为了进一步说明本发明的有益效果，本发明人选取现有的抗焦结剂，同时选择本发明制得的抗焦结剂，针对抗焦结剂的除焦效果、有毒物质排放、使用时间，作了对比，得到了以下数据，详见表1：

表1实验数据表

由上述实验数据得出，实施例1-3的除焦效果大幅度提高，通过添加硝酸镁、镁基硝酸盐和硼酸，在使用上，可以加快锅炉结焦的***，从而使得锅炉上的结焦掉落，在使用上，可以有效的清除锅炉的结焦，同时有毒物质排放明显降低，在使用上可以有效的使得产生的有毒物质进行充分的燃烧，降低有毒物质的产生，说明实施例1-3的抗焦结剂，在使用上，可以有效的清除锅炉的结焦，同时在使用上可以有效的使得产生的有毒物质进行充分的燃烧，降低有毒物质的产生。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。