碱回收动力锅炉清灰剂及其应用

摘要

本发明提供了一种清灰剂，其包括下述质量百分比的成分：硝酸钾20-40％，铝粉15-20％，硝酸镧8-12％，硼砂5-10％，氯化钠5-10％，氧化镁3-9％，三氧化二铁3-8％，氧化钙8-15％和碳酸钠4-10％。本发明的清灰剂尤其适用于作为碱回收动力锅炉的清灰剂。本发明克服了传统的清灰剂对于黑液燃烧后的灰垢清除效果差的缺陷，针对黑液热值低、水分大、碱性强、硫酸盐及灰分含量高等特点，经过大量实验研究得到了具有无毒、高效、使用方便、对碱回收动力锅炉的清灰效果特别明显、能防止灰垢沉积、对锅炉金属具有缓蚀效果的清灰剂，其能提高锅炉热效率和使用寿命，延长锅炉运行周期，对于使用各种燃料的锅炉都有很好的清灰效果。

权利要求

1.一种清灰剂，其特征在于：其包括下述质量百分比的成分：硝酸钾20-40%，铝粉

15-20%，硝酸镧8-12%，硼砂5-10%，氯化钠5-10%，氧化镁3-9%，三氧化二铁3-8%，氧化钙

8-15%和碳酸钠4-10%；所述清灰剂应用于碱回收动力锅炉。

2.如权利要求1所述的清灰剂，其特征在于：其由下述质量百分比的成分组成：硝酸钾20-40%，铝粉15-20%，硝酸镧8-12%，硼砂5-10%，氯化钠5-10%，氧化镁3-9%，三氧化二铁

3-8%，氧化钙8-15%和碳酸钠4-10%。

3.如权利要求2所述的清灰剂，其特征在于：其由下述质量百分比的成分组成：硝酸钾

25-30%，铝粉15-18%，硝酸镧10-12%，硼砂5-10%，氯化钠5-10%，氧化镁3-9%，三氧化二铁

3-8%，氧化钙8-15%和碳酸钠4-8%。

4.如权利要求1～3中任一项所述的清灰剂，其特征在于：所述各成分的粒径为不大于100目。

5.如权利要求4所述的清灰剂，其特征在于：所述各成分的粒径为100-200目。

6.如权利要求1～5中任一项所述的清灰剂作为锅炉清灰剂的应用，其特征在于：所述清灰剂的用量为碱回收动力锅炉的燃料质量的0.1‰～0.5‰。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于：所述清灰剂的用量为碱回收动力锅炉的燃料质量的0.2‰～0.25‰。

说明书

碱回收动力锅炉清灰剂及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种清灰剂及其应用。

背景技术

[0002] 造纸碱回收是国家重点开发推广的环保、节能工程项目。由于碱回收锅炉所用的燃料是造纸黑液的浓缩液，其成分与常规燃料如煤、重油、柴油、木材等有很大区别。黑液中含有大量的有机物，如有机酸、木质素以及无机化学药品，在燃烧时会产生低熔点的灰分，如果这些物质大量进入碱回收锅炉上部的对流传热区，就将会产生积灰常常堵塞烟气通道，从而影响碱回收锅炉的有效燃烧能力，迫使回收锅炉燃烧速度的降低，甚至需要停炉清理烟气通道。积灰是由黑液中的无机物造成的，其来源是飞灰和粉尘。飞灰是燃烧烟气离开炉膛时夹带的微小的燃烧颗粒或液滴，主要是熔融物或熔融物和碳的混合物，其主要成分为碳酸钠和硫化钠。飞灰的粒径大且是熔化的，它是产生灰垢的主要原因。粉尘是在高温下无机物气化后在炉内烟气中凝固而成，粉尘大多是硫酸钠、钠钾蒸汽。大多数情况下，碳酸钠、硫酸钠是飞灰的主要成分。所以碱回收锅炉所形成的灰垢不同于常规锅炉，使用一般的清灰剂对于碱回收锅炉来说效果不大，或者根本起不到减少和清除的效果。

[0003] 在现有技术中，现有的锅炉化学清灰剂主要是钾钠基、铁基、铜基和钙镁基等的化学清灰剂，主要是针对一些燃煤锅炉进行清灰，但是对于碱回收锅炉，其清灰除渣的效果差，使用受到限制。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于克服了传统的清灰剂不适用于碱回收锅炉，对于黑液燃烧后的灰垢清除效果差的缺陷，针对黑液热值低、水分大、碱性强、硫酸盐及灰分含量高等特点，经过大量实验从而提供了一种清灰剂及其应用。本发明的清灰剂具有无毒、高效、使用方便、对碱回收动力锅炉的清灰效果特别明显、能防止灰垢沉积、在脱垢后的金属表面形成一层防腐膜、低煤耗、提高锅炉热效率和使用寿命、延长锅炉运行周期、适用于各种燃料等优势。

[0005] 本发明提供了一种清灰剂，其包括下述质量百分比的成分：硝酸钾20-40％，铝粉15-20％，硝酸镧8-12％，硼砂5-10％，氯化钠5-10％，氧化镁3-9％，三氧化二铁3-8％，氧化钙8-15％和碳酸钠4-10％。

[0006] 在本发明一较佳的实施方式中，所述的清灰剂由下述质量百分比的成分组成：硝酸钾20-40％，铝粉15-20％，硝酸镧8-12％，硼砂5-10％，氯化钠5-10％，氧化镁3-9％，三氧化二铁3-8％，氧化钙8-15％和碳酸钠4-10％。

[0007] 在本发明另一较佳的实施方式中，所述的清灰剂由下述质量百分百的成分组成：硝酸钾25-30％，铝粉15-18％，硝酸镧10-12％，硼砂5-10％，氯化钠5-10％，氧化镁3-9％，三氧化二铁3-8％，氧化钙8-15％和碳酸钠4-8％。

[0008] 其中，所述各成分的粒径可根据本领域清灰剂成分的粒径进行选择，较佳的为不大于100目，更佳的为100-200目。

[0009] 本发明的清灰剂的制备方法为将所有成分按所述质量百分比均匀混合即可。

[0010] 本发明还提供了所述的清灰剂作为锅炉清灰剂的应用。其中，所述的锅炉可为各种使用常规燃料，如煤、石油、煤气和天然气等的锅炉，也可为使用黑液为燃料的碱回收动力锅炉，较佳的为碱动力回收锅炉。

[0011] 本发明清灰剂的使用方法可参照本领域常规方法进行，即将本发明清灰剂投入所述锅炉的炉膛内即可。较佳的，本发明清灰剂的用量可与现有常规清灰剂的用量相当，甚至可以明显低于常规清灰剂的用量并且还能实现更好的清灰效果。所述清灰剂的用量为所述锅炉的燃料质量的0.1‰～0.5‰，较佳的为0.2‰～0.25‰。

[0012] 本发明所用的原料和试剂均市售可得。

[0013] 本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实例。

[0014] 本发明的积极进步效果在于：

[0015] 1、本发明的清灰剂能够有效清除锅炉的灰垢，可大部分剥离陈灰垢，对流管上的陈灰垢也有一定的剥落作用。

[0016] 2、本发明的清灰剂还能加剧黑液的燃烧，使燃烧更完全，减少了烟气中的碳、一氧化碳、二氧化硫、NOx等有害气体和尘灰的含量，使烟气黑度明显下降，减少了大气污染，保护了环境卫生。

[0017] 3、本发明的清灰剂防止灰垢沉积的能力很强，并能在脱垢后的金属表面形成一层防腐膜，连续使用2～8个月后，锅炉内的金属表面基本保持原有光泽，附着灰垢较少。

[0018] 4、本发明的清灰剂无毒、清灰效率高，能够降低煤耗、节能、提高锅炉热效率和使用寿命、延长锅炉的运行周期，且本发明清灰剂的用量可仅为燃料质量的0.1‰～0.25‰，与常规清灰剂用量0.3‰～0.5‰相比明显降低，并且本发明的清灰剂能够适用于各种常规的锅炉和其所使用的燃料，具有广泛的清灰效果，适用范围广，在使用时不受到限制，具有显著的社会效益和经济效益。

具体实施方式

[0019] 下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。

[0020] 实施例1

[0021] 1、配制高效碱回收动力锅炉清灰剂100kg

[0022] 配方：硝酸钾30Kg，铝粉15kg，硝酸镧10kg，硼砂8kg，氯化钠10kg，氧化镁5kg，三氧化二铁5kg，氧化钙12kg，碳酸钠5kg。

[0023] 将上述各成分分别破碎，筛分成200目的粒径，然后将各成分混合并充分搅拌均匀制成100kg本发明的清灰剂。

[0024] 2、将该清灰剂按黑液质量的万分之二加入碱回收动力锅炉的炉膛内，使用清灰剂后锅炉烟气的黑度明显降低，由此证明使用该清灰剂后黑液的燃烧更加充分。经过跟踪测试，加清灰剂前、后的对比结果见表1。

[0025] 使用实施例1的清灰剂8个月后，观察锅炉内部的金属表面仍然基本保持原有光泽，积灰少。

[0026] 表1

[0027]排烟温度/℃ 结焦厚度/cm 掉渣 锅炉效率/％
加清灰剂前 210 25 大面积 81.4
加清灰剂后 165 4 松散 89.8

[0028] 由表1可见，加入本发明的清灰剂后排烟温度显著下降，证明该清灰剂有良好的清灰效果，同时结焦厚度也明显下降，说明本发明的清灰剂能够有效地防止灰垢沉积，由此能很好地提高锅炉效率。

[0029] 实施例2

[0030] 1、配制高效碱回收动力锅炉清灰剂100kg

[0031] 配方：硝酸钾25Kg，铝粉18kg，硝酸镧12kg，硼砂10kg，氯化钠8kg，氧化镁8kg，三氧化二铁4kg，氧化钙9kg，碳酸钠6kg。

[0032] 将上述各成分分别破碎，筛分成100目的粒径，然后混合在一起并充分搅拌均匀制成100kg本发明的清灰剂。

[0033] 2、将该清灰剂按黑液质量的万分之二点五加入到碱回收动力锅炉的炉膛内，使用清灰剂后锅炉烟气的黑度明显降低，由此证明黑液燃烧地更加充分。经过跟踪测试，加清灰剂前、后的对比结果见表2。

[0034] 使用实施例2的清灰剂8个月后，观察锅炉内部的金属表面仍然基本保持原有光泽，积灰少。

[0035] 表2

[0036]排烟温度/℃ 结焦厚度/cm 掉渣 锅炉效率/％
加清灰剂前 207 23 大面积 82.1
加清灰剂后 159 3 松散 91.6

[0037] 由表2可见，加入本发明的清灰剂后排烟温度显著下降，证明该清灰剂有良好的清灰效果，同时结焦厚度也明显下降，说明本发明的清灰剂能够有效地防止灰垢沉积，由此能很好地提高锅炉效率。

[0038] 对比实施例1

[0039] 1、配制高效碱回收动力锅炉清灰剂100kg

[0040] 配方：硝酸钾15Kg，铝粉30kg，硝酸镧9kg，硼砂8kg，氯化钠10kg，氧化镁8kg，三氧化二铁5kg，氧化钙11kg，碳酸钠4kg。

[0041] 将上述各成分分别破碎，筛分成100目的粒径，然后混合在一起并充分搅拌均匀制成100kg对比清灰剂1。

[0042] 2、将对比清灰剂1按黑液质量的万分之五加入到碱回收动力锅炉的炉膛内，使用对比清灰剂1后锅炉烟气的黑度降低程度不明显。经过跟踪测试，加对比清灰剂1前、后的对比结果见表3。

[0043] 表3

[0044]排烟温度/℃ 结焦厚度/cm 掉渣 锅炉效率/％
加清灰剂前 207 23 大面积 82.1
加清灰剂后 185 5 局部松散 86.2

[0045] 由表3可见，加入该对比清灰剂1后排烟温度、结焦厚度也有所下降，但下降幅度远低于本发明的清灰剂，证明本发明清灰剂与对比清灰剂1相比具有非常显著的清灰效果。

[0046] 对比实施例2

[0047] 1、配制高效碱回收动力锅炉清灰剂100kg

[0048] 配方：硝酸钾25Kg，二氧化硅18kg，硝酸镧12kg，硼砂10kg，氯化钠8kg，氧化镁8kg，三氧化二铁4kg，氧化钙9kg，碳酸钠6kg。

[0049] 将上述各成分分别破碎，筛分成100目的粒径，然后混合在一起并充分搅拌均匀制成100kg对比清灰剂2。

[0050] 2、将该对比清灰剂2按黑液质量的万分之五加入到碱回收动力锅炉的炉膛内，使用对比清灰剂2后锅炉烟气的黑度降低程度不明显。经过跟踪测试，加对比清灰剂2前、后的对比结果见表4。

[0051] 表4

[0052]排烟温度/℃ 结焦厚度/cm 掉渣 锅炉效率/％
加清灰剂前 208 23 大面积 81.6
加清灰剂后 188 7 局部松散 86.2

[0053] 由表4可见，加入对比清灰剂2后排烟温度、结焦厚度也有所下降，但下降幅度远低于本发明的清灰剂，证明本发明清灰剂与对比清灰剂2相比具有非常显著的清灰效果。

[0054] 对比实施例3

[0055] 1、配制高效碱回收动力锅炉清灰剂100kg

[0056] 配方：硝酸钾28Kg，铝粉18kg，氧化铈8kg，硼砂10kg，氯化钠8kg，氧化镁8kg，三氧化二铁5kg，氧化钙9kg，碳酸钠6kg。

[0057] 将上述各成分分别破碎，筛分成100目的粒径，然后混合在一起并充分搅拌均匀制成100kg对比清灰剂3。

[0058] 2、将该对比清灰剂3按黑液质量的万分之五加入到碱回收动力锅炉的炉膛内，使用对比清灰剂3后锅炉烟气的黑度降低程度不明显。经过跟踪测试，加对比清灰剂3前、后的对比结果见表5。

[0059] 表5