燃煤助燃剂技术的研究进展

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固体燃料催化助燃剂的研究进展

第期
第卷第３０年８２０１８８
８月期
齐永锋，等Ｃｈｅ：ｍ固化ｉｃ体ａｌ学Ｒ燃ｅ研ｓ料ｅａｒ催究ｃｈ化ａ与ｎｄ助Ａ应燃ｐｐ用ｌ剂ｉｃａ的ｔｉｏ研ｎ究进展
文章编号：（）１００４１６５６２０１８０８１２０１０６
固体燃料催化助燃剂的研究进展
，Ｖｏｌ．３０，Ａｕｇ．
２Ｎ０１ｏ８．８
在工业生产中，选用适宜的固体燃料与燃烧方式，研究的重要方向。许多学者研究发现固体燃料中可以降低运行成本、减少环境污染［１］。随着环保的部分矿物质、碱金属和碱土金属化合物对固体要求日益严格，寻求改善固体燃料燃烧特性，减少燃料燃烧具有催化作用，其不仅可以提高燃烧效污染排放并能提升经济效益的燃烧方法成为当今率，还能减少污染物的排放。［２４］
剂的作用机理。
释放，提高固体燃料的燃烧速率。但是碱金属和
碱土金属化合物分解温度较低，在燃烧过程中易
１催化燃烧过程中存在的问题挥发进入气相，并在受热面上形成熔融粘稠的冷
ｔｈｅｏｒｙｏｆｏｘｙｇｅｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｓ．Ｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａｔａｌｙｓｔｓａｎｄｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｓｆｏｒｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｗｅｒｅｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔ．
：；；；；ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｏｌｉｄｆｕｅｌＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔｓＯｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎＣａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎＳｏｌｉｄｗａｓｔｅ
齐永锋，嵇顺，王妹婷，马如，葛攀乐，胡丹丹
（扬州大学水利与能源动力工程学院，江苏扬州）２２５１２７

燃煤助燃剂及配方原理

燃煤助燃剂及配方原理
缪娟
【期刊名称】《焦作矿业学院学报》
【年(卷),期】1995(014)004
【摘要】煤是我国的主要能源，但如何提高燃煤的热效率及降低燃煤对空气的污
染是煤化学工作者所面临的一项课题。本文探讨了煤的燃烧机理，并以此为依据，
研究了燃煤助燃剂的组成及配方原理，并相应研制出３种产品。

【总页数】5页(P53-57)
【作者】缪娟
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ534
【相关文献】
1.燃煤添加剂的节能减排作用及配方原理 [J], 邢凤义
2.高热值燃煤助燃剂的应用研究 [J], 胡忠波;戴昭斌;马晓程
3.燃煤助燃剂催化助燃效果评价方法研究 [J], 朱川;姜英;丁华
4.关于《燃煤助燃剂助燃效果评价方法》国标修订建议 [J], 蔡志丹;安莉
5.燃煤助燃剂的性能研究 [J], 王翔;张景红;曲晓龙;钟读乐

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柴油机燃油节能助燃添加剂研究进展

柴油机燃油节能助燃添加剂研究进展摘要：在柴油中添加节能助燃剂能提升燃油燃烧效率，降低燃油消耗，减少排放污染。

介绍了柴油节能助燃剂的发展、分类及研究现状，对不同类型添加剂的功效和作用机理进行分析，并阐述了其评价方法；同时指出节能助燃剂的今后发展方向，为开展相关研究提出了建议。

关键词：柴油机；燃油；节能助燃剂；排放CHENRan，XIONGYun，YANGHao，WUPeng（DepartmentofOilApplicationandManagementEngineering，LogisticalEngineeringUniversity，Chongqing401331，China）据英国石油公司（BP）最新发布的《2035年全球能源展望》报告指出，从2022至2035年，全球能源需求将增长37%，预计中国将超越欧洲成为世界上最大的能源进口国。

随着我国经济的持续发展和人口的增长，对石油资源的需求也日益加速。

但当今世界石油资源危机和环境污染日益严重，节能和减排已成为全球性的重要课题。

以石油系燃料为能源的内燃机当前正面临着来自于节约能源和满足日益苛刻的排放要求的巨大挑战[1]。

大量研究表明[2-4]：柴油机是日益产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用最好、最节能、有害气体排放量较少的机型。

然而，国产柴油的品质较差，柴油发动机普遍存在着耗油量大、燃烧效率低和排放黑烟等问题。

为提高燃油品质及其燃烧性能，达到节能减排的最终目的，除了依靠提高燃油加工工艺和技术水平外，在燃油中添加节能助燃剂可以起到催化助燃作用，加快燃烧速度，使燃油燃烧能尽量完全释放，提高燃油利用率，从而降低油耗，减少污染物排放。

使用节能助燃剂不用改变发动机结构或增加其他设备装置，因此被认为是一种降低排放和提高经济性的最佳方法[5]。

1国内外节能助燃剂的发展过程节能助燃剂的研究与应用始于上世纪50年代，1949年，Bartholome和Sachsse首次作了关于使用火焰添加剂以减少碳烟生成的报告，节能助燃剂的研究广泛开展起来，此时的助燃剂成分大多是无机金属盐。

高效煤粉燃烧技术研究

高效煤粉燃烧技术研究煤炭作为一种重要的能源资源，在全球范围内得到广泛应用。

然而，煤炭燃烧过程中产生的大量废气和污染物对环境造成了严重的影响。

为了保护环境、提高能源利用效率，高效煤粉燃烧技术的研究变得尤为重要。

随着科技的进步和环境保护意识的增强，煤粉燃烧技术得到了广泛的关注和研究。

高效煤粉燃烧技术主要包括煤粉燃烧过程的优化设计、燃烧设备的改进和烟气处理技术的创新。

首先，煤粉燃烧过程的优化设计是提高燃烧效率和减少污染物排放的关键。

通过调整煤粉的粒径、配比和燃烧条件等参数，可以实现煤粉的充分燃烧，减少燃烧过程中的损失。

此外，煤粉燃烧过程中产生的废气和污染物也可以通过优化设计来减少。

例如，采用先进的燃烧室结构和燃烧控制技术，可以有效地降低氮氧化物和硫氧化物的排放。

其次，燃烧设备的改进对于提高煤粉燃烧效率和减少污染物排放同样至关重要。

传统的煤粉燃烧设备存在着燃烧效率低、污染物排放高等问题。

因此，研发和应用新型的燃烧设备成为了一项重要的研究课题。

例如，采用高效的燃烧器和燃烧控制系统，可以实现煤粉的快速燃烧和高效燃烧。

此外，燃烧设备的节能改造也是提高煤粉燃烧效率的有效手段。

通过采用余热回收技术和热交换器等装置，可以有效地利用燃烧过程中产生的废热，提高能源利用效率。

最后，烟气处理技术的创新是实现高效煤粉燃烧的关键。

煤粉燃烧过程中产生的废气和污染物对环境和人体健康造成了严重的威胁。

因此，研究和应用高效的烟气处理技术成为了一项重要的任务。

例如，采用先进的脱硫、脱硝和除尘技术，可以有效地降低燃烧过程中产生的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物的排放。

此外，研发和应用新型的烟气处理装置和材料也是提高煤粉燃烧效率和减少污染物排放的重要途径。

综上所述，高效煤粉燃烧技术的研究是实现煤炭资源的可持续利用和环境保护的重要手段。

通过优化煤粉燃烧过程的设计、改进燃烧设备和创新烟气处理技术，可以实现煤粉的高效燃烧和减少污染物的排放。

然而，高效煤粉燃烧技术的研究仍然面临着一些挑战，例如煤粉燃烧过程的复杂性、燃烧设备的高温高压环境等。

燃油助燃剂研究进展_高永建

有灰型助燃剂有灰型助燃剂根据其金属特性 , 又可分为以下几类 : 碱金属盐( 无机盐 , 有机盐) ; 碱土金属盐( 无机 1. 1 盐, 有机盐) , 氧化物; 过渡金属盐 , 氧化物; 稀土金属盐, 氧化物; 贵金属及其有机配合物。这些化合物以可溶性的羧酸盐、环烷酸盐、碳酸盐、磺酸和磷酸有机盐、酚盐、有机配合物、金属及其氧化物等形式引入燃料 , 作为燃料燃烧的催化剂 , 具有提高燃料燃烧效率等功能。表 1 给出了一些有灰型助燃剂的性质组成及作用效果。由表 1 可以看出 , 有灰型添加剂主要以其相应的油溶性金属有机盐、配合物等形式添加至燃油中, 其主要作用是消烟助燃 , 节能 , 降低有害气体排放。对于贵金属铂、钯、铑金属配合物来说 , 极少量添加至燃油中 , 不仅可以消烟助燃 , 还可大幅降低排放尾气中的 NOx 和 CO 的含量, 从而达到很好的节能环保效果。表 1 的结果还表明 , 在改善燃油燃烧性能方面, 金属化合物具有很好的效果, 加入少量的这些化合物就可使燃油的燃点温度降低, 燃烧速度加快并促使其安全燃烧。无灰型助燃添加剂无灰型助燃剂是含有多种官能团、不含金属的纯有机化合物 , 并具有多重作用。在燃烧起始阶段, 1 2 这些化合物可提供自由基强化燃烧 , 有的还可在燃烧反应区引入补充氧; 有的还具有表面活性 , 降低燃料- 空气边界上的表面张力 , 使燃料雾化得更好 , 3
随着世界石油能源的日益减少环保要求的日益苛刻及节能材料的不断深入研究开发新型高效且符合现代环保要求的新一代节能助燃添加剂将被研制出来同时世界各国政府和新材料研究者都在进一步加大投资研究力度这将对节约世界石油资源和改善环境污染状况产生积极影响
行业综述
燃油助燃剂研究进展

防止煤炭自燃阻化剂研究进展

Ｋｅｙｗｏｒｄｓｉｎｈｉｂｉｔｏｒｃｏａｌｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ
我国煤炭资源丰富，产量和消费量居世界前列，但大约７５％的开采煤层存在自然发火危险… 。煤炭
ＷａｎｇＹａｏｌｉｎｇ
（ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆ
ＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＰｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎ，４６７０３６）
２．１卤盐阻化剂
３２一
王要令
防止煤炭自燃阻化剂研究进展
２０１３．Ｖｏ１．２７，Ｎｏ。１
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｐｏｎａｎｔｅｏｕｓｈｅａｔｉｎｇｏｆｃｏａｌｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｔｏｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｉｓａｎａｃｕｔｅｐｒｏｂｌｅｍｉｎｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄ．Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｉｓｏｎｅｏｆｖｉｔａｌｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｐｒｅｖｅｎｔｃｏａｌｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｔａｒｄｉｎｇｍｅｃｈｎｉａｓｍａｎｄｔｙｐｅｓｏｆｉｎｈｉｂｉｔｏｒｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｓｒｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｅｄｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｈｅｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．

燃煤助燃剂的作用机理及节煤效果

加高效助燃剂运行和添加高效助燃剂运行对比试验，以验证高效助燃剂效果。
２．１添加助燃剂的方法
外还能与受热面上的烟垢产生化学反应，使烟垢中的碳和碳化合物变成氧化碳和二氧化碳挥发出去，降低了烟气中碳和碳化物的含量，达到硝烟、除尘、助燃、脱硫的目的。从而提高锅炉的效率、降低了锅炉的煤耗和环境污染。
大幅度上浮，每ｔ原煤由２０世纪９０年代的１５０元左
右上浮至２０１４年的９５０元左右，并且有继续上浮的趋势。因此改善锅炉的燃烧工况、提高燃烧效率、节约能源势在必行。采用高效助燃剂是提高
的助燃剂，通过催化、氧化、金属离子间的交换等作用，从而降低炭氧化反应的活化能，降低煤炭的着火
温度，提高煤的氧化速度，缩短煤碳的燃尽时间，另
的主要耗能大户。目前原煤供应紧张，为了提高锅炉热效率，降低吨蒸汽耗标煤量，提高运行的经济性。该厂自２００５年９月开始对５锅炉进行非添
行具有明显的作用。
关键词：锅炉；助燃剂；排烟温度；节煤中图分类号：ＴＱ５３文献标识码：Ｂ文章编号：ｌ６７卜４９６２（２０ｌ４）０ｌ－Ｏ０１７ — ０２
随着能源的日趋紧张，节约能源已经成为人们研究的重要课题。在我国燃煤企业中，火力发电是耗能大户，占煤炭消耗的７０％。大庆石化公

燃煤催化剂的研究与应用

2 燃煤催化剂的研究
关于燃煤催化剂的作用机理 ,目前存在氧传递和电子转移两种理论解释。氧传递理论认为通过催化剂对气态反应物的作用能够促进燃烧。例如 ,在煤中加入 CuSO4 , 在加热条件下 CuSO4 分解生成 Cu 分子 ,导致下列不分枝链锁反应 :
我国对燃煤催化剂也进行了大量应用研究。例如 : 以上海动力配煤为燃料 , 按 015 %添加量在 KZL - 8 - A 型快装锅炉上进行 A 、B 两组催化燃烧试验 ,与未加催化剂相比 ,其热工测试数据如表 2 所示。
掺入 1 %的某种钙基催化剂 ,Ca 与 S 比为 2 ,除具有催化燃烧作用外 , 固硫率达到 80 % , 钙利用率在 40 %以上[10] 。又如在原煤中加入 1 %的 K2CO3 ,硫的析出量可由未加催化剂时的 51 %降到 48 % , 如加入 15 %干燥的造纸废液 ,硫的析出量可降到 42 %[5] ; 利用含有大量 CaCO3 和少量 CaCl2 的碱
(2) 根据燃烧设备不同而采用不同的添加方法。燃煤催化剂的使用应当根据燃煤设备的特点而采取不同的方式。例如燃用型煤时 ,可采用掺混法 ,或将催化剂溶于水中 ,再将催化剂溶液加入煤粉中 ;燃用散煤时 ,对固定火床炉、链条炉、往复炉排炉、抛煤机炉、振动炉排炉等 ,应提倡溶液浸渍法 ,尽量避免采用掺混法。对于流化床锅炉 ,特别是循环流化床锅炉 ,采用掺混法则显得更为简便。
第 16 卷 (总第 96 期) 热能动力工程 2001 年 11 月
文章编号 :1001 - 2060 (2001) 06 - 0579 - 03
燃煤催化剂的研究与应用

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剂，能显著改善煤的燃烧特性，即能够提高煤的挥在添加助燃剂的燃烧过程中，助燃剂中的金属离子发分的析出速率，降低煤的着火温度，加快焦炭的在加热过程中被活化，成为电子给予体。其自身的燃烧速度，缩短燃烧时间，从而提高煤的燃烧效电子转移至碳表面后，导致碳表面的电子结构也发率。通过在煤中加人少量助燃剂，可以在促进煤的生变化，可使碳在燃烧过程中的结构性质有较大的完全燃烧的同时，减少粉尘和污染物的排放。本文改变，从而改善煤粉燃烧效率。其主要机理是加入在综述目前助燃剂技术研究现状的基础上，指出了的助燃剂可以提高碳颗粒的气孔率，使煤粉的内部
快速吸附氧气，然后再次将氧原子传递给气态反应物。因此，氧原子不停从助燃剂传递到气态反应物，降低了气态反应物完全燃烧所需的活化能，降低煤的着火点和加快煤炭的燃烧速率，加快了煤的均相燃烧过程。（）电子传递理论。该理论认为助燃剂对碳２粒作用能够促进煤炭燃烧过程中的非均相燃烧，即
分为挥发分逸出、燃烧（相燃烧）和碳粒的着火均
基金项目：山东省环保产业技术研究项目：２０Ｌ０２０９Ｙ０
８
煤炭燃烧是一个复杂的氧化过程，一般可以】
２１年第５０２期
Ｎ．２１ｏ５０２
朱孔赞，等：燃煤助燃剂技术的研究进展
燃煤助燃剂技术的研究进展
朱孔赞Ｌ张战营赵洪义李成武。夏宗艳朱建平
１南理工大学材料科学与工程学院，４４０；２山东宏艺科技股份有限公司，２６０．河５００．７００
摘要燃煤助燃剂能够增加煤的挥发分的析出速率和发热量，降低煤的着火速度，提高煤的燃烧速率，缩短煤燃烧时间，减￣ｓ：Ｏ的排放量。在水泥厂煤（．ｏ和Ｎｘ－或生料）入磨时加入燃煤助燃剂，能够有效节
煤助燃剂技术未来的发展方向。
１助燃机理
和外部同时发生反应，降低了碳完全燃烧时所需的活化能，加快煤炭的燃烧速率，提高煤挥发分的析
出速度。在燃烧过程中，还可能使煤粉破裂成更细小的颗粒，增大煤粉的燃烧效率，从而提高煤粉燃燃烧（非均相燃烧）。助燃剂能降低煤燃烧的表观烧率。活化能，降低煤的着火点和加快煤炭的燃烧速率； ’ 在水泥煅烧中，煤炭在助燃剂的作用下，加能加速煤热解过程中各种结合键的断裂，提高煤挥速强氧化物、催化剂经气化后释放氧和催化剂元发分的析出速度。从目前的研究来看，助燃机理可素，与生料中释放出来的Ｈ０Ｏ等形成的混合、Ｃ分为以下两类【。２】气体产生化学反应，进行离子交换，使煤炭的燃烧
２１年第５０２期
ＮＯ．２１５０２
新世纪水泥导报
ＣｅｎｉｅｆｒｅＥｏｈｍｅｔＧｕｄｗｐｃｏＮ试劈与研究
中图分类号：Ｔ７．５文献标识码：Ａ文章编号：１０ —４３２１）５００．３ＤＯＩＱ１２６．２２０８０７（０２０ —０８０编码：１．９９．ｓ．０８０７．０２０．３０３６／ｉｎ１０ —４３２１．５０ｊｓ０
煤。关键词助燃剂机理种类
（）氧传递理论。该理论认为助燃剂对气态１反应物作用能够促进煤炭燃烧过程中的均相燃烧，生产中的燃料主要是煤炭。每年至少有近２亿吨煤即在添加助燃剂的燃烧过程中，逸出的气态反应物炭能源被水泥行业消耗掉，占到全年煤炭开采总量具有还原性，可以夺取助燃剂中的氧原子。失去氧的１１。煤炭是我国水泥生产的主要燃料，又是水原子的助燃剂具有很强的还原性，能够从气相中提高１０ｑ以上，促使煤炭迅速燃烧和催化燃０Ｃ
烧。燃烧的强度提高，给水泥煅烧提供了足够的热能；同时也提高了水泥煅烧热动力，加速热传递，促进质点、固相、气相、液相反应，提高了物质扩和燃烧更加容易。ＦＣ：ｅ１ｅ１与ＦＣ，的作用相似，只是散速度和相间反应速度，从而实现经济、环保双赢改善效果更差一些。Ｆｅ０对煤燃烧过程的影响不大，但在５０℃左右的煤燃烧能够提高燃烧速度。５的水泥熟料优化煅烧生产过程。
２助燃剂种类
响。结果表明含铁能降低煤燃烧的着火温度和反应活化能。其中，ＦＣｅ１能促进挥发分的逸出率，降低煤焦的着火温度，提高燃烧速率，从而使着火
。引言
我国是世界水泥生产大国和消费大国，水泥
泥生产原燃料消耗的主要指标之一，煤炭质量不仅影响水泥熟料煅烧的产量、质量，而且也关系到水泥生产成本的高低。因此，提高煤炭的燃烧效率，减少污染物的排放，实现煤洁净高效燃烧，不仅具有较高的经济效益，同时也具有重大的社会意义。为了实现这一目标，使用燃煤助燃剂（以下简称助燃剂）是较为有效的措施之一。在燃煤中加入助燃