[发明专利]锅炉多元除渣清灰节能剂组合物及其制备工艺

说明书

技术领域    本发明涉及一种适用于电力、化工、石油、热电等大中小型煤粉固态排渣锅炉的除焦、防焦与清灰助剂，尤其是一种锅炉多元除渣清灰节能剂，本发明还涉及锅炉多元除渣清灰节能剂的制备工艺。

随着工业的快速发展，电力需求不断增大，由于我国地域煤炭分布不合理加之各地燃煤性质差异大，造成燃煤锅炉高温受热面水冷管壁、四角喷燃器周围的结渣、过热器系统积灰，这些结渣、积灰极大危害着锅炉的正常安全经济运行，主要危害如下：

(1)积灰和结渣将降低炉内受热面的传热能力；沉积在受热面上的结渣和积灰层的导热系数很低，热阻很大，使得水冷壁在发生玷污数小时后其传热能力一般将下降30％～60％，导致炉内火焰中心后移，炉膛出口烟温升高。降低了锅炉的热效率。

(2)由于炉内受热面的积灰和结渣，炉膛出口烟温相应升高，使得飞灰容易粘结在屏式和对流过热器上，引起过热器的高温粘结性积灰和腐蚀，堵塞烟气通道，引起传热恶化。

(3)低温积灰将引起省煤器和空气预热器的堵塞和传热效果的显著下降，从而使锅炉的排烟温度提高、热损失上升，降低锅炉运行的经济性。

(4)由于锅炉受热面总的传热热阻增大，锅炉可能无法维持在满负荷工况下运行，只好增加燃煤量，引起炉膛出口烟温进一步升高，使得飞灰更加容易粘结在受热面上，造成恶性循环，导致一系列锅炉事故，如过热器和省煤器管束堵灰、传热恶化和爆管，空气预热器大量漏风，出渣系统堵塞失灵。

(5)由于炉膛出口烟温升高，导致过热汽温偏高，高温过热器受热面形成局部超温，从而引起金属强度降低而发生爆管事故。

(6)粘结在水冷壁或高温过热器上的积灰层或熔渣具有较强的腐蚀性，在高温烟气的作用下会与管壁金属发生复杂的化学反应，形成高温腐蚀。发生高温腐蚀时，水冷壁管的平均腐蚀速度可达0.8～2.6mm/年。若燃用高硫煤，腐蚀区受到高温烟气的直接冲刷，其腐蚀速度可达5mm/年以上。可见，高温腐蚀会使水冷壁或高温过热器金属管壁发生强烈腐蚀，导致管壁减薄甚至于发生爆管停炉事故。因此，受热面发生玷污和结渣是发生高温腐蚀的前兆。

锅炉受热面由于积灰和结渣可造成的经济损失主要有：

(1)炉膛出口烟温和排烟温度的提高将降低锅炉的出力和效率，据国内外资料统计结果，锅炉平均效率会因此而降低1％～2％，并增大了煤耗；

(2)由于结渣和积灰使锅炉受热面总的传热热阻增大，锅炉只能低负荷运行，结渣严重时锅炉甚至只能在40％的负荷下运行，并经常被迫停炉；

(3)积灰和结渣给锅炉的安全运行带来隐患，必要时需要停炉检修，因少发电而带来经济损失，有统计资料表明，一台500MW机组每停炉一天就要损失10万美元以上；

(4)需要布置足够数量的吹灰器，少则十几台，多则数十台，显著增加了机组的投资费用，此外，还需要增加大量的检修费用，如清渣、更换受热面管子等所需的费用。

综上所述，锅炉的结渣与积灰对锅炉正常安全经济运行带来诸多的严重危害。上世纪九十年代西安热工研究所报导了关于“我国电站锅炉除渣剂及应用的研究及电站锅炉除渣剂使用情况调研报告”中记载的钾钠基几种除渣剂的化学组成配方为：

对于上述四种除渣剂与清灰剂的使用调查表明，它们的除渣效果不明显。并且，因为除渣剂中含有水溶性钾钠盐类，对锅炉钢管材质有较大的腐蚀作用。

由我公司申报的专利号为200510096074.0、发明名称为锅炉铬基除渣清灰节能剂组合物及制备工艺的发明专利，提供了一种煤粉燃烧锅炉使用的锅炉铬基除渣清灰节能剂，该节能剂对锅炉无腐蚀，能有效去除锅炉内结渣、结焦与积灰，节能降耗，有效改善锅炉燃烧环境，特别适用于低挥发份、高灰分、中低发热值煤种的燃烧环境。但是，由于该节能剂组份中含有铬酸酐，在生产过程中，铬酸酐对生产工人身体损害极大；并且，对环境污染也很严重；即使在运输和使用过程中，也同样对锅炉操作人员身体造成损害，对环境产生严重污染。

为了解决铬酸酐对人体与环境所产生危害的技术问题，我们反复试验研究，试制成功了一种新的多元除渣清灰节能剂

发明内容    本发明的目的在于提供一种煤粉燃烧锅炉使用的锅炉多元除渣清灰节能剂及其制备工艺，该节能剂无毒、无污染，对人体与环境没有危害，对锅炉无腐蚀，能有效去除锅炉内结渣、结焦与积灰，节能降耗，有效改善锅炉燃烧环境，特别适用于低挥发份、高灰分、中低发热值煤种的燃烧环境。

实现本发明目的的技术方案如下：一种多元除渣清灰节能剂组合物，由下述组分及重量份数组成：