一、背景
我國是煤炭消費大國,煤炭在一次能源的消費中占有很大比例,但是,由於燃燒技術的落後、燃燒的不完全、燃燒效率低等原因,造成了很大的能源浪費,一些能級不高的劣質煤未能得到很好的利用。在全球氣候變暖的環境下,提高能源利用率,降低不必要的能源浪費,是節能減排的有效途徑。
助燃催化劑能夠降低煤的著火溫度,縮短點火延遲時間,加快煤燃儘速率,降低灰分殘炭,提高燃燒效率,增加燃燒產生的能量,所以助燃催化劑的利用,可以達到節能減排,保護環境的目的,也符合我國21世紀環保發展方向。
二、煤的三類燃燒方式
(1)層狀燃燒將塊煤、型煤或原煤置於固定的或移動的爐螵上面,空氣通過燃燒層進行燃燒反應。它在小型或中型動力裝置中占有重要位置,我國民用爐灶也大多採用層狀燃燒。
(2)氣流式燃燒
將固體燃料先磨成細粉,然後隨空氣在爐膛內呈懸浮狀態進行燃燒。
(3)沸騰式燃燒
較高素的的空氣從爐底經過爐螵吹入較少的粒子層中,當風速達到某一臨界速度時,粒子層的全部顆粒向上漂浮,靠近爐壁的顆粒向下降落,整個粒子層像液體沸騰一般,產生強烈的相對運動,故稱沸騰式或流化床燃燒。
三、阻燃效果的影響因素
(1)原煤的影響:煤的種類和粒度會影響阻燃劑的助燃效果。煤的粒度越小,表面積越大,與空氣和助燃催化劑的接粗機會越大,所以燃燒越完全,催化助燃效果越明顯。(2)助燃催化劑的種類、添加量、添加方式的影響:當陰離子一定時,不同陽離子的催化活性順序是:Cs>Rb>K>Na>Ba>Li>Sr>Ca>Mg>Be等;當陽離子相同,不同陰離子的催化活性順序是OH->CO32->Cl->SO42-等。添加方式主要有直接摻混、液體噴淋或者浸漬;混合越好、越充分,效果越好。助燃催化劑的添加量並不是越大越好,助燃效果隨著添加量的增加,先變好,再變差,有一個最佳添加量。
(3)煤樣燃燒溫度:助燃催化劑一般都有一個活性溫度範圍,在該範圍內的時間越長,助燃效果越好。
(4)煤灰成分:煤灰中本身對煤有助燃作用的成分,當助燃催化劑的有效成份量越多時,需要增加的外加助燃劑就越少。