專利名稱：生活垃圾焚燒爐清灰劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于城市生活垃圾焚燒領(lǐng)域，特別涉及一種生活垃圾焚燒爐清 灰劑。
背景技術(shù)：
在垃圾焚燒爐的運行過程中，對流受熱面往往會出現(xiàn)嚴重的積灰現(xiàn)象， 帶來傳熱惡化、排煙溫度升高和焚燒爐效率降低等問題，影響機組運行的安 全性和經(jīng)濟性。最嚴重的情況下，運行一個月左右垃圾焚燒爐就需停爐清灰 一次。
積灰也稱粘污，是指溫度低于灰熔點的灰粒在受熱面上的沉積?？煞?為高溫灰沉積和低溫灰沉積兩種，前者的形成溫度處于灰粒的變形溫度下的 某一范圍內(nèi)，這類沉積多發(fā)生在屏式過熱器、對流過熱器等對流受熱面上； 后者則主要出現(xiàn)在溫度可能低于酸露點的管壁表面上，如低溫省煤器和空氣 預(yù)熱器，它是由酸液與飛灰凝聚而成。
結(jié)渣指受熱面上融化了的灰沉積物的積聚，多發(fā)生在爐內(nèi)輻射受熱面 上。結(jié)渣的形態(tài)主要以粘稠或熔融的沉淀物形式出現(xiàn)。當(dāng)對流受熱面受到溫 度高于灰熔點的煙氣沖刷時，煙氣中熔融的灰渣也往往容易粘附到對流受熱 面上而形成結(jié)渣。特別當(dāng)灰熔點較低，而爐膛中和出口處的煙溫又較高，飛 灰呈熔融狀的粘結(jié)顆粒，碰到受熱面后即粘在管壁上。積灰和結(jié)渣是不可分 割的復(fù)雜過程。根據(jù)垃圾焚燒爐運行記錄，其燃燒溫度一般不高于100(TC，而垃圾焚燒 灰的熔點一般在120(TC以上，因此，受熱面的結(jié)渣現(xiàn)象極少出現(xiàn)，困擾垃圾 焚燒爐正常運行的問題往往表現(xiàn)為對流受熱面高強度的積灰。
對典型的生活垃圾焚燒爐對流受熱面燒結(jié)積灰進行XRD物相分析，積 灰中的主要物相是無水石膏、石英、硅酸鈣和鈣長石，其中CaS04的衍射峰 強度遠遠高于其它物相，說明積灰中Ca主要以硫酸鹽的形式存在，iCaS04 占有主要的份額。因此，垃圾焚燒爐受熱面積灰屬于典型的Ca-S型積灰。
目前應(yīng)用于鍋爐受熱面的清灰技術(shù)大體上可以分為物理吹灰和化學(xué)清 灰。其中化學(xué)清灰技術(shù)是利用化學(xué)添加劑清除鍋爐受熱面上的積灰和結(jié)渣，
所用的化學(xué)添加劑被稱為清灰劑或除焦劑?；瘜W(xué)清灰技術(shù)操作簡便，適應(yīng)范 圍廣，但必須根據(jù)灰渣成分選用合適的清灰劑或除焦劑，否則有促進積灰、 結(jié)渣的可能。上世紀(jì)六十年代，以銅為主要成分的添加劑開始用于解決爐膛 積灰、結(jié)焦，并已開發(fā)成產(chǎn)品在一些國家應(yīng)用。八十年代我國清灰劑問世， 現(xiàn)已廣泛用于清除鍋爐受熱面上的積灰和結(jié)渣。目前常見的清灰劑或除焦劑 主要有氧化型和鹽型兩大類。前者的主要成分是硝酸鹽，后者則主要含有 NaCl、 Na2C03等堿金屬鹽等。此外硼砂、氧化鋅等也常作為除焦劑的添加劑。
經(jīng)專利檢索，已公布的有關(guān)鍋爐清灰劑的專利"90105541.7"、 "200410026749.X"、 "200510041561.7"等均為針對常規(guī)燃煤鍋爐的，并不適用 于垃圾焚燒爐，不能解決生活垃圾焚燒爐受熱面積灰嚴重的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于清除和防止城市生活垃圾焚燒爐對流受 熱面積灰的新型清灰劑，以提高生活垃圾焚燒爐的運行效率和經(jīng)濟收益。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 本發(fā)明的成分及質(zhì)量百分含量如下 氯化鈉 40~60% 硝酸鈉 15~25% 硼砂 5 15% 氧化鋅 5~10% 蛭石 5~10% 以上成分含量之和為100%。
研究表明，垃圾焚燒爐積灰燒結(jié)強度在15小時左右開始有顯著增加，因 此焚燒爐實際運行中吹灰間隔可取12小時。經(jīng)實際上機實驗驗證，焚燒爐每 次吹灰前一小時配合使用本發(fā)明清灰劑，可以明顯降低垃圾焚燒爐對流受熱 面的積灰強度，使之更容易被吹掉。從而使焚燒爐排煙溫度降低，提高了焚 燒爐運行效率，拉長了焚燒爐安全運行周期。


圖1是典型的生活垃圾焚燒爐對流受熱面燒結(jié)積灰XRD物相分析圖譜。 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步詳細說明。
具體實施例方式
參照圖l所示，焚燒爐對流受熱面燒結(jié)積灰中的主要物相是無水石膏、 石英、硅酸鈣和鈣長石，其中CaS04的衍射峰強度遠遠高于其它物相，說明 積灰中Ca主要以硫酸鹽的形式存在，且CaS04占有主要的份額。因此，垃 圾焚燒爐受熱面積灰屬于典型的Ca-S型積灰。本發(fā)明是針對這種Ca-S型積 灰所設(shè)計的。本發(fā)明生產(chǎn)工藝為
1. 按氯化鈉40 60%，硝酸鈉15~25%，硼砂5~15%， 氧化鋅5~10°/。，蛭石 5~10%將各原料稱重混合后破碎至小于40目細度顆粒占80%以上，加入 攪拌機內(nèi)攪拌均勻；
2. 對攪拌后的混合物進行干燥處理，干燥溫度為100°C~150°C，干燥時間為 10 20分鐘；
3. 最后對干燥后的混合物進行造粒，制成粒徑為lmm 2mm的顆粒。 投藥方法
清灰劑用量按垃圾焚燒爐日耗垃圾量千分之一左右計，以光大宜興垃圾 焚燒爐日耗垃圾250噸為例，其清灰劑參考用量為300kg/d，可根據(jù)焚燒爐
受熱面積灰情況適當(dāng)增減。投放方法為每次吹灰前一小時從靠近爐膛煙道出 口的輔助燃燒口將清灰劑直接投入爐膛，投放時間為5 10分鐘。
清灰劑中主要成分氯化鈉可以與硫酸鹽發(fā)生純化作用，生成Na2S04和氯 化物
0^04 + 2iV。C/ ■> A^2S<94 + CaC/2 ( 1 )
反應(yīng)生成的Na2S04易粉化。該反應(yīng)對于降低垃圾焚燒爐對流受熱面Ca-S型 積灰粘結(jié)強度有顯著作用；
硝酸鈉一般作為鍋爐氧化型清灰劑的主要成分，垃圾焚燒爐積灰屬于粘 結(jié)性強的高溫?zé)Y(jié)灰，而硝酸鈉對于清除這種類型積灰有較好效果；
硼砂可作為良好的疏松劑，落在垃圾焚燒爐對流受熱面灰沉積物上后可 以使沉積物熔點和粘度降低；
氧化鋅在玻璃制造中作為成核劑。在清灰劑中添加氧化鋅一方面可以使熔融或半熔融灰粒到達焚燒爐對流受熱面時迅速晶化，降低灰粒的附著能力； 另一方面，使沉積層的玻璃體反玻璃化，進而改變其熱膨脹系數(shù)，使積灰易 于產(chǎn)生裂紋；
蛭石的加入會使吹灰器更容易將焚燒爐對流受熱面積灰吹去， 一般認為 其作用機理為蛭石的膨脹特性使積灰出現(xiàn)裂紋。
本發(fā)明的垃圾焚燒爐清灰劑其成分及質(zhì)量百分含量如下 氯化鈉 40~60% 硝酸鈉 15~25% 硼砂 5 15% 氧化鋅 5 10% 蛭石 5~10% 實施例一
首先取氯化鈉55 Kg、硝酸鈉20 Kg、硼砂10 Kg、氧化鋅5 Kg、蛭石 10Kg混合后破碎至小于40目細度顆粒占80。/。以上，加入攪拌機內(nèi)攪拌均勻； 對攪拌后的混合物進行干燥處理，干燥溫度為100°C~150°C，干燥時間為 10 20分鐘；最后對干燥后的混合物進行造粒，制成粒徑為lmm 2mm的顆 粒。
實施例二
首先取氯化鈉58Kg、硝酸鈉18Kg、硼砂13Kg、氧化鋅4Kg、蛭石7 Kg混合后破碎至小于40目細度顆粒占80%以上，加入攪拌機內(nèi)攪拌均勻； 對攪拌后的混合物進行干燥處理，干燥溫度為100°C~150°C，干燥時間為 10 20分鐘；最后對干燥后的混合物進行造粒，制成粒徑為lmm 2mm的顆 粒。實施例三
首先取氯化鈉50Kg、硝酸鈉21Kg、硼砂12Kg、氧化鋅7Kg、蛭石10 Kg混合后破碎至小于40目細度顆粒占80%以上，加入攪拌機內(nèi)攪拌均勻； 對攪拌后的混合物進行干燥處理，干燥溫度為100°C~150°C，干燥時間為 10 20分鐘；最后對干燥后的混合物進行造粒，制成粒徑為lmm 2mm的顆 粒。
實施例四
首先取氯化鈉48Kg、硝酸鈉20Kg、硼砂14Kg、氧化鋅9Kg、蛭石9 Kg 混合后破碎至小于40目細度顆粒占80%以上，加入攪拌機內(nèi)攪拌均勻；對 攪拌后的混合物進行干燥處理，干燥溫度為100°C 150°C，干燥時間為10~20 分鐘；最后對干燥后的混合物進行造粒，制成粒徑為lmm 2mm的顆粒。
權(quán)利要求
1、一種用于城市生活垃圾焚燒爐的清灰劑，其特征在于，其成分及質(zhì)量百分含量如下氯化鈉40～60％硝酸鈉15～25％硼砂 5～15％氧化鋅5～10％蛭石 5～10％以上成分含量之和為100％。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于城市生活垃圾焚燒爐的清灰劑，其特 征在于，其成分及質(zhì)量百分含量如下-氯化鈉 55% 硝酸鈉 20%氧化鋅 蛭石10%5%10%c
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于城市生活垃圾焚燒爐的清灰劑，其特 征在于，其成分及質(zhì)量百分含量如下 氯化鈉 58% 硝酸鈉 18%卿炒氧化鋅蛭石13% 4%7%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生活垃圾焚燒爐清灰劑，該清灰劑成分及質(zhì)量百分含量為氯化鈉40～60％、硝酸鈉15～25％、硼砂5～15％、氧化鋅5～10％和蛭石5～10％，其總含量之和為100％。本發(fā)明可以明顯降低垃圾焚燒爐對流受熱面的積灰強度，使之更容易被吹掉。從而使焚燒爐排煙溫度降低，提高了焚燒爐運行效率，拉長了焚燒爐安全運行周期。
文檔編號C11D7/14GK101475880SQ20091002099
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者佟振霞, 劉曉峰, 張云月, 王樹眾, 王海濤, 羅智宇, 郭繼濤 申請人:西安交通大學(xué);光大環(huán)?？萍及l(fā)展(北京)有限公司