燃煤催化剂对混煤催化燃烧的研究与应用

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1、水泥专栏CEMENTCOLUMN燃煤催化剂对混煤催化燃烧的研究与应用刘瑞芝陈新智李霞（天津水泥工业设计研究院有限公司，天津300400）中材国际环境工程（北京）有限公司摘要：在水泥工业中，煤炭成本在总生产成本中占有很高的比例，为了实现不同种类、不同性质煤的优势互补，很多水泥生产企业选择以无烟煤与烟煤混合搭配使用，以用来节能降耗。本文对中材国际研发的适用于混煤的燃煤催化剂在华润岩山5000t/d生产线上的工业试验，进行了数据检测及分析，结果表明：使用该催化剂后，吨熟料标煤耗较使用前降低了7.3%，

2、熟料产量增加4.25%，NOX排放量减少7.45%，熟料立升重提高了8.46%。节能降耗效果明显，具有显著的经济效益与社会效益。关键词：燃煤催化剂；混煤；节能降耗中图分类号：TQ426文献标志码：A文章编号：1674-3024（2012）09-066-04对性配方，适应性强。燃煤催化剂的加入一方面可以使挥引言发分含量增加，析出速率加快，从而降低煤的着火温度，我国煤炭资源非常丰富，但由于储量及煤种分布不降低反应所需的活化能，使反应在较低的温度下进行，同均，为了实现不同种类、不同性质煤的优势互补，发

3、挥各时增加分子的热运动，提高煤的热传递，进而达到提高燃煤种的优点，或者为了充分利用当地煤炭资源，做到物尽烧效率的目的；另一方面，燃煤催化剂中的金属化合物被其用，从而降低熟料生产成本，部分水泥企业采用混煤或还原成金属，金属一直处于氧化还原循环中，氧气也不断掺烧技术。无烟煤挥发分低，着火温度高，燃烧速度慢，从金属向碳原子传递，加快了氧气的扩散速度，从而促进燃尽时间长，但是由于其储量丰富而且价格便宜，因此很固定炭的燃烧。宏观上看，在分解炉内，催化剂能够加快多水泥生产企业选择以无烟煤与烟煤混合搭配使用。

4、我们煤的燃烧速度，缩短燃尽时间，提高燃尽率，从而使煤燃在无烟煤燃煤催化剂成功开发并应用的基础上，又开发了烧更完全；在窑内，催化剂可以增加平均放热强度，从而针对混煤的燃煤催化剂，并在华润（岩山）水泥有限公司提高火焰温度，使火焰明亮，黑火头减少，窑工况变好，5000t/d生产线上进行了工业试验。窑系统结皮减少。本燃煤催化剂不但在分解炉中节煤，还能降低窑中熟1试验用燃煤催化剂料烧成热耗。针对水泥生产特点，对影响水泥质量的离子试验采用的燃煤催化剂其主要组成为助燃剂、增氧进行适当控制，同时添加了一些利于水

5、泥烧成的微量元素，剂、分散剂、稳定剂、膨松剂等。此种催化剂安全添加量一方面降低生料烧成熔点，使液相提前出现，降低熟料形为0.01%-0.05%。对熟料质量和窑设备都无影响，能起到成活化能；另一方面由于微量元素的晶体诱导作用，促进提高煤的活性、降低着火温度、增加发热强度、提高煤的熟料中新生C3S的高活化性，从而降低水泥熟料的烧成燃尽特性、使煤的燃烧更加充分等作用，从而使窑工况稳热耗并提高熟料的强度。定性提高，窑结皮减少，窑投料量增加，NOX排放量减少，3试验方法熟料强度提高并且达到节煤增产的目的。

6、3.1岩山混煤工业分析2燃煤催化剂的催化机理岩山混煤为90%的无烟煤与10%的烟煤混合而成，本燃煤催化剂针对不同煤种和不同工况要求，提供针具体工业分析如表1所示。66建筑建材装饰2012年第9期水泥专栏CEMENTCOLUMN表1岩山煤粉的工业分析岩山混煤应用催化剂工业试验Qnet.ad/3.3.1试验现场及条件项目Mad/%Vad/%Aad/%（kJ/kg）1.燃煤催化剂经过计量泵计量后，滴加在入煤磨皮带岩山烟煤8.528.51519050称上，原煤和催化剂经混合粉磨后，由罗茨风机送入窑头岩山

7、无烟煤1.35.22525080和分解炉，试验加入量为原煤用量的0.03%。岩山混煤2.027.5324.03244772.试验时间分为2012-06-12~2012-06-19和2012-3.2岩山混煤热分析实验06-21~2012-06-28。第一阶段为未添加催化剂的空白试图1和图2为岩山煤粉加催化剂前后的热分析曲线。验，第二阶段为添加催化剂的对照试验。每个阶段7天左右。图3催化剂添加位置示意图图1岩山混煤未加催化剂的热分析曲线图2岩山混煤掺加催化剂的热分析曲线图4催化剂试验装置现场图表2为

8、岩山煤粉添加催化剂前后的热分析参数对比。其中平均放热强度为单位质量煤粉从开始放热到结束放热时间段的放热量；平均燃烧速度为煤粉在开始着火到燃尽时间段的平均失重量；燃尽率为除去残留质量后的失重量。从表2可以看出，加催化剂后放热起始温度和着火温度分别降低，这表明加催化剂后煤的活性增加，更容易点燃。此外，添加催化剂后煤的燃烧速度和平均放热强度也提高了，这是因为催化剂中的金属氧化物为碳和氧的结合起到了催化的媒介作用，加快了氧气向碳原子传递的过程。表2岩山煤粉加催化剂前后的热分析参数放热起始放热终止燃烧烈度