我 国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。煤炭是我国分布最广、最为丰富的能源，预计到本世纪中叶，我国以煤为主的能源结构将不会改变。由于煤的燃烧过程中不  仅会排放大量的二氧化碳，还会产生大量的污染物，导致严重的大气污染，如酸雨的形成、温室效应和水污染等。所以，发展煤的洁净燃烧技术，减少二氧化硫、氮  氧化合物、一氧化碳、二氧化碳、烟尘的污染，是实现煤化工可持续性发展的重要组成部分。

本公司联合厦门大学化学化工学院化学系和有关的电站锅炉专家经过研究开发，研制成功“益能”牌、环保节煤清洁剂，型号：TA-JNP。本产品是一种集节煤、脱硫、清灰、除渣和节能于一体化的新型环保节煤清洁剂。

煤中的硫可分为四种形态，即黄铁矿硫（FeS2）、硫酸的盐硫（CaSO4·2H2O,FeSO4·2H2O）、有机硫（CxHySz）及元素硫。其中，黄铁矿硫和有机硫及元素硫是可燃硫，可燃硫占煤中硫分的90%以上。硫酸盐的硫是不可燃硫，占煤中硫分的5%~10%，是煤的灰分的组成部分。煤在燃烧期间，所有的可燃硫都会在受热过程从煤中释放出来，并被氧化成SO2，而在炉膛的高温条件下存在氧原子或在受热面上有催化剂时，一部分SO2会转化成SO3。烟气中的水分会与SO3反应生成硫酸（H2SO4）气体。硫酸气体在温度降低时会变成硫酸雾，而硫酸雾凝结在金属表面上会产生强烈的腐蚀作用。排入大气中的SO2，由于大气中金属飘尘的触媒作用而被氧化生成SO3，大气中的SO3遇水就会形成硫酸雾。烟气中的粉尘会吸收硫酸而变成酸性尘。硫酸雾或酸性尘被雨水淋落就变成了酸雨。可见，煤燃烧过程中产生的硫氧化物，如SO2、SO3、硫酸雾、酸性尘等，不仅造成大气污染，而且会引起燃煤设备的腐蚀。

目前控制SO2排放的工艺技术可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫三种技术：燃烧前脱硫就是将煤中含硫物质通过洗煤等方法脱掉, 供给用户的是低硫洁净煤；燃烧中脱硫就是在煤中掺固硫剂固硫,固硫物质随炉渣排出；燃烧后脱硫即烟气脱硫技术，对烟气进行脱硫处理，净化烟气，降低烟气中SO2的排放量。烟气脱硫是目前控制燃煤SO2排放最有效的途径，技术成熟，应用广泛，而且还可以采用烟道气综合利用，如回收烟道气中的硫生产硫酸、肥料等。但因设备装置庞大、投资多、操作复杂、运行费用高等缺点，在我国量大、面广的中小型锅炉上很难推广使用。而在燃烧中脱硫的燃煤固硫技术具有投资省、设备简单、运行费用低和固硫剂价廉易得等优点，往往易被一些中小企业采用。                                                                                                          

炉  膛的高温区受热面结焦包括炉排、水冷壁、墙式再热器，有时也包括辐射式过热器和半辐射式过热器。结焦的机理是当煤灰处在灰软化的温度下，被烟气携带粘附着  在高温区受热面上，并持续粘附炉膛空间里煤灰，使附着的灰层越来越厚。灰渣有很高的热阻，贴近受热面的灰渣被炉管内的工作介质冷却，结成坚硬的固态焦渣；  而另外一面的灰渣层在炉膛高温作用下软化，继续不断粘附炉膛空间的煤灰，形成锅炉结焦。

煤灰中的SO2在燃烧过程，在高温与氧的共同作用下，其中必然形成一定量的SO3。煤灰中的碱金属氧化物(氧化钾K2O及氧化钠Na2O)，受热挥发，与烟气中的SO3结合在一起凝聚在冷受热面上会形成易熔的K2SO4（硫酸钾，熔点1069℃）及Na2SO4（硫酸钠，熔点884℃）。K2SO4 、Na2SO4的混合物熔点更低，常常低于335℃，此时烟气露点温度又会因水与SO3的共同作用而升高，因而构成低温受热面沾附灰垢的温床。

所以在锅炉的尾部受热面，包括低温过热器、省煤器，甚至空气预热器，都会发生积灰。由于这些受热面区域的烟温都较低，达不到灰的软化温度，所以不会形成焦的状态。形成低温积灰的原因取决于煤灰中SO2 、K2O、Na2O含量的多少，这些成分含量越高，低温积灰越严重。当然，尾部受热面烟气通流设计不合理（烟气流速过低、流场存在死区等）、没有及时有效地投入吹灰设备也会造成积灰严重造成锅炉结焦、积灰的原因。

由  于焦的导热系数极小，使炉膛的燃烧高温中心上移且两侧热偏差增大，引起再热器、过热器的烟气温度升高，容易造成管壁超温，威胁炉管安全运行。炉膛的焦渣越  结越厚，达到一定的重量时，将脱落。落渣不仅会影响出渣运行、砸坏炉管，还会携带未燃尽的碳向炉膛迅速扩散，引起爆燃甚至是氢爆，酿成事故。对于自然循环  锅炉，由于水冷壁吸热减少，炉水循环倍率改变，威胁水冷壁安全运行。结焦会使烟气温度升高，在煤的含硫量较高情况下，容易发生高温腐蚀，影响水冷壁、过热  器、再热器的使用寿命，严重时导致运行中锅炉爆管。

结焦、积灰均会引起排烟温度升高，排烟热损失增大，锅炉效率下降。一般情况下，排烟温度升高8℃~15℃，锅炉效率下降一个百分点。积灰的灰垢底层，往往含有SO3，当锅炉低负荷或停炉时，极容易因产生硫酸而引起受热面低温腐蚀，影响安全运行及设备的使用寿命。尾部积灰较多时，引起受热面前后压差增大，受热面后的烟气流速升高，磨损加剧、引风机电耗增加。因此，结焦、积灰严重时对锅炉的危害不言而喻。

目前针对锅炉燃煤所存在的问题，国内外已研制出一系列脱硫剂、清灰剂和除渣剂。但在实际应用中要同时使用脱硫剂、清灰剂和除渣剂且操作复杂，导致生产成本的大幅提高，所以很难在一般的中小企业中推广使用。厦门市通安化工有限公司生产的“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂不仅同时具有脱硫、清灰和除渣的功能，而且还具有节能的功能且操作方法简单。

TA-JNP环保节煤清洁剂是采用燃煤固硫技术，也就是在燃烧中的脱硫技术。TA-JNP环保节煤清洁剂中的固硫组分能使煤在燃烧时所产生的SO2被转化为含硫化合物并固定于灰渣中, 达到脱硫目的。固硫组分是由高效脱硫化合物加助剂所组成，而助剂的作用是阻止灰渣中含硫化合物的再次分解，从而提高脱硫效果。“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂应用在CFB锅炉中效果将更为显著，可大幅降低Ca/S比，提高石灰石的固硫效率。

“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂能使煤炭中的一切可燃成分与该剂中的有效化学成分作用产生新的燃烧气体，并降低燃煤着火点，使煤在炉膛中燃烧分布更加均匀，实现延长燃烧时间，达到助燃、提高燃烧效率、减少尾气“黑烟”、减少CO的排放量和节煤的目的。同时也可使不易燃烧的劣质煤达到优质煤的燃烧效果，能产生劣煤优用、优煤少用的经济效益。CFB锅炉一般均燃用劣质煤，添加“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂后能使煤的燃烧更加充分和稳定；又由于其有效的固硫作用，运行中可根据煤质情况采取提高床温措施，从而更加有效地提高燃烧效率。

“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂能够清除锅炉受热面上生成的灰渣和结焦，保持金属原有高效的热传导本性，并提高了锅炉的热效率，同时也清除渣焦覆盖面与裸露面局部温度不同引起的腐蚀而延长了锅炉的寿命。本剂在原煤输送设备上为同步自动添加，随着煤炭进入锅炉高温燃烧区雾状化的药剂颗料将着落于锅炉受热面上并与渣垢发生化学反应，特别是缝隙沟上反应最显著；中和酸性燃气成份，燃尽残积炭粉煤粒，组成低点复盐共熔体而液态化引发胀缩松动渣焦层；本剂引动的烈焰气浪冲刷震动碎化渣垢层。

燃煤的各种锅炉，如火力发电厂锅炉、热电厂锅炉、工业锅炉、供热锅炉、民用锅炉等，均可广泛应用。

   依用户耗煤量大小，选用合适之加料机（容量从100公斤～500公斤）。测出每分钟（或每小时）之进煤数量，依据所测之进煤数量，换算添加“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂的用量。调整加料机变频马达速率，使其每分钟（或每小时）能准确数量添加“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂。核对进煤数量与“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂用量是否符合标准比例，如有误差则逐次修正。如试烧未用加料机，则用手工使用水瓢依给煤量及速度换算每分钟投剂以比例撒在输送带煤层上面。

小型锅炉人工投剂依据每1斗煤之数量，换算添加比例之“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂的用量。换算后，分散撒在煤斗上，倒入升降机内按比例计量。购买坚固的水瓢在内测标定每次用量正确位置，或者订制定量的容器，做为投剂工具。必须了解清楚日燃煤数量及每日给煤次数。测算每次给煤所需时间及每次给煤量。依据此参数测算出每吨给煤所需时间。例：每吨需时2分钟，则2分钟内(闹钟计时)须均匀，“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂按比例撒入煤斗。

在正常情况下，用药量为原煤耗量的2‰。初次投药量为平常情况下的1.5倍左右，如果烟灰结垢严重者可适当增加用量。每天连续添加效果最好，不要断断续续添加，一般在三天至一周逐渐见到效果。

本公司系列产品，为颗粒与粉末状固体、本药剂无毒、无味、不挥发、不易燃、不易爆、PH值接近中性，对锅炉无腐蚀。药剂存放场所应注意防潮湿，如果不慎受潮结块，请抖松后使用不影响效果，不宜采用烘烤干燥脱水。

“益能”牌、TA-JNP环保节煤清洁剂是强化煤炭氧化燃烧、提高原煤燃尽率，减少积灰及结焦，基本解除空气预热器、省煤器、对流管束、水冷却壁、锅炉尾部挂灰现象，杜绝炉膛高温干式结焦和低温干式结焦引起的垮焦现象。

节煤率6%-15%、提高炉膛温度80℃-150℃、降低排烟温度5-10℃、提高热效率0.5-3%以上，减少硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳、碳氢化合物(CxHr)及烟尘排放。达到综合效益。

我公司采用纸箱塑料袋包装每袋25kg，方便产品的运输和存放。

一、     概述

2010年8月，江汉油田盐化工总厂热电厂1#炉（35t/h循环流化床锅炉），使用厦门市通安化工有限公司益能牌TA-JNP环保节煤清洁剂，期间平均每小时用环保节煤清洁剂量为10-12kg/台炉，每天用环保节煤清洁剂量为250-300kg/台炉。

本效果分析以锅炉的左右给煤机转速平均值与蒸汽流量积数值的比值（以下简称“煤耗率”）作为节煤效果量化数据，并根据华中科技大学煤燃烧国家重点实验室对飞灰、炉渣含碳量的变化为依据。

二、环保节煤清洁剂的使用

给煤机转速平均数值、蒸汽流量积数值均来自热电厂1#炉运行记录表的数据。

1、#1炉使用情况：

于2010年8月15日至17日三天进行间断添加，添加前数据为8月12日1时至13日8时的32小时平均值，添加后数据取8月16日零时至8月17日7时的32小时平均值。以上取值时间段是考虑到：

1)      添加前后的蒸汽流量值平均较一致；

2)      添加前后的煤质较一致；

3)      添加前后的时间段均取32小时；

4)      添加后数值取添加阶段的后期。

表1 #1炉添加前后“煤耗率”的变化

表2   #1炉添加前后蒸汽焓值的变化

表3   #1炉添加前后灰渣含碳量的变化

注：表3的数据来自华中科技大学煤燃烧国家重点实验室对#1炉的飞灰、炉渣的分析结果。

三、效果分析

以下分析仅针对#1炉。使用厦门市通安化工有限公司益能牌TA-JNP环保节煤清洁剂，锅炉节煤率为8.2%。

由于使用厦门市通安化工有限公司益能牌TA-JNP环保节煤清洁剂，燃烧工况得到改善，锅炉的风量可以适当减少，风机电耗将相应降低；煤量的降低，也可以相应降低煤输送、灰渣处理等费用。

所以，中国石化江汉油田盐化工总厂热电厂使用厦门市通安化工有限公司益能牌TA-JNP环保节煤清洁剂，起到节能减排的效果比较明显。