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锰化合物抑制民用和工业用燃烧炉系统中的低温和高温腐蚀的用途

摘要

本发明涉及通过向燃烧系统中添加有效量的锰、或锰前体源、或其衍生物,降低或抑制常压燃烧装置内的腐蚀。该系统可以进一步包括一种催化剂包,该催化剂包由一种或多种选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Mo、Fe、Co、Pt、Ce元素的单独的有机金属化合物和其结合物、混合物或前体组成。本发明催化剂包中的锰成分可以减少或消除燃烧系统的毒化,从而改善燃烧,减少排放。另外,本发明还可以抑制发生在燃烧炉壁和管道的高温表面上、以及燃烧装置废气烟囱的低温表面上的高和低温腐蚀。

著录项

  • 公开/公告号CN1508235A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2004-06-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 乙基公司;

    申请/专利号CN03125522.1

  • 申请日2003-09-11

  • 分类号C10L10/04;

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人张元忠;郭广迅

  • 地址 美国弗吉尼亚州

  • 入库时间 2023-12-17 15:26:25

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-08-28

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C10L10/04 授权公告日:20100127 终止日期:20190911 申请日:20030911

    专利权的终止

  • 2011-07-20

    专利权的转移 IPC(主分类):C10L10/04 变更前: 变更后: 登记生效日:20110613 申请日:20030911

    专利申请权、专利权的转移

  • 2010-01-27

    授权

    授权

  • 2004-09-08

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2004-06-30

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及利用一种含锰、或锰前体源、或其衍生物的燃料承载(fuel-borne)有机金属燃烧体系降低或抑制常压燃烧装置内的腐蚀。该体系可以进一步包括一种催化剂包,该催化剂包可以由一种或多种选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Mo、Fe、Co、Pt、Ce元素的单独有机金属化合物,和其结合物、混合物或前体组成。本发明催化剂包中的锰成分可以减少或消除燃烧系统的毒化,从而改善燃烧,减少排放。另外,本发明的另一目的是降低燃烧炉壁和管道高温表面上的高温腐蚀和燃烧装置废气烟囱低温表面上的低温腐蚀。

背景技术

燃料承载有机金属燃烧催化剂在控制矿物燃料燃烧产生的环境污染物方面变得日益重要,如内燃机和如用于家庭供热的固定的燃烧器,工业燃烧炉和燃烧燃油或煤炭的蒸汽发电机的燃料燃烧。由过渡金属如锰、铈、铂、铁和钼,碱金属如锂、钠和钾,和碱土金属如钙、镁、锶和钡得到的有机金属都可以不同地用作有效的燃料承载排放控制催化剂,用于控制产生黑、烟、碳氢化合物、一氧化碳、三氧化硫和氮氧化物的排放。然而,绝大多数的矿物燃料都含有某些杂质元素,如硫、磷、钒等,他们会与这些燃料承载催化剂结合,使其不能有效地达到它们预想的目的。另外,一些燃烧装置是由金属制成,如铁等,这些金属会氧化、腐蚀或毒化排放控制体系。

燃料杂质,如钠、钒和铁,会加剧燃烧装置高温表面上所发生的高温腐蚀(高于400℃)。这种腐蚀是由所提及的表面上和临近的氧气所造成的。钒酸钠的燃烧产物可以吸收这些氧气,形成低熔点的氧钒根钒酸钠熔剂,该熔剂会通过与金属形成腐蚀性和自由流动的表面合金,而使金属表面氧化腐蚀和物理腐蚀。铁含量高的燃料,如煤炭,会产生灰状表面沉积,其熔化温度会随燃料中的铁含量的增加而下降。铁元素实际上降低了炉渣的熔化温度,正如前面所述的低熔点氧钒根钒酸钠熔剂一样,该熔化的炉渣也会以类似的方式腐蚀和侵蚀金属表面。

低温腐蚀(低于250℃)会发生在燃烧装置中排放烟囱方向的低温区域。燃料中的硫、钠、钒和铁会导致这类腐蚀。在有氧气存在时,氧钒根钒酸钠和铁在高温下都可以单独地催化SO2转化为SO3,产生的SO3会与低温排放烟囱中的燃烧水进行水合,生成具有腐蚀性的硫酸。高温和低温腐蚀过程的关键在于物件附近有可利用的氧气,而且其表面能够与氧结合形成腐蚀表面。为了避免昂贵的维护费用,必须抑制或降低腐蚀。因此需要清除会加剧腐蚀的氧气。

在引擎和燃烧器中使用燃料承载有机金属燃烧和排放控制催化剂,如铈、铂、锰和铁的那些,用于减少颗粒物、NOx、碳氢化合物等的排放,并同时用作钝态(passive)柴油颗粒物过滤器(DPFs)、催化柴油颗粒物过滤器(C-DPFs)和连续再生技术柴油颗粒物过滤器(CRT-DPFs)中的点火(light-off)催化剂,该过滤器用于从排放废气中过滤颗粒物。这些催化添加剂的实际效率会因为添加剂与燃料中或燃烧装置表面上存在的某些金属污染物的优先反应而减弱。这个反应过程牺牲了一部分添加剂的催化活性,使其不能执行预期的任务。

发明内容

根据本发明,以不同形式引入的锰会优先与燃料中的杂质或燃烧装置表面的杂质进行反应,从而使各有机金属催化剂能更为有效地实现控制排放的作用。

通过本发明,锰还能够从临界表面和一些能利用氧气加剧表面腐蚀的物质,如氧钒根钒酸钠、铁、铂等中清除掉氧气,并将这些氧气用于我们更为期望的碳的氧化反应中。催化剂包中的锰通过与这些氧气反应,并将其用于使碳和一氧化碳氧化为二氧化碳,从而实现其催化作用。其结果就是明显减少燃烧装置表面和排气管路的腐蚀。

在本发明的一种具体实施方案中已经发现,燃料中的锰与燃料承载有机金属催化剂混合时,会优先与燃料中或以其它方式被引入燃烧中的某些杂质反应,如硫、钒、铁和磷。锰和燃料中杂质的互相作用会形成一种无毒环境,有机金属催化剂在该环境中能够有效地发挥其催化作用。本发明中使用的催化剂可以包含一种或多种选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Mo、Fe、Co、Pt、Ce组成的组中的元素的有机金属化合物和其结合物、混合物或前体。

在本发明的另一具体实施方案中提供了一种用于抑制燃烧燃料的燃烧装置中腐蚀的方法,该方法包括向燃烧装置中添加数量能起到抑制腐蚀作用的锰源。

本发明中的术语“互相作用”指的是清除。

本发明中的术语“清除”是指接触、化合、反应、结合、化学键合、物理键合、粘附、附聚、附加、钝化、使钝化、消耗、使成合金、聚集、净化、消耗,或其它任何通过一种物质使另一种物质消失或减少的方式或方法。

此处的“锰”是指任何锰或含锰的物质、化合物或前体,例如但非仅限于Ethyl公司的商品名为MMT_的甲基环戊二烯基三羰基锰、磺酸锰、石炭酸锰、水杨酸锰、环戊二烯基三羰基锰、烷基环戊二烯基三羰基锰、有机三羰基锰衍生物、烷基环戊二烯基锰衍生物、双-环戊二烯基锰、双-烷基环戊二烯基锰、中性和高碱性的水杨酸锰、中性和高碱性的石炭酸锰、中性和高碱性的磺酸锰、羧酸锰,和其结合物和混合物。

由此,本发明的一个具体实施方案中提供了一种抑制燃烧燃料的燃烧装置中腐蚀的方法,该方法包括向燃烧装置中添加数量能起到抑制腐蚀作用的锰源。

由此,本发明的另一具体方案中提供了一种燃料承载有机金属燃烧体系,该体系包括燃料和一种催化剂包,该催化剂包至少含有一种金属源和作为助催化剂的锰,其中,所述体系的锰与至少一种燃料杂质结合或相互作用,所述燃料杂质选自硫、磷、钒、铁,及其化合物和前体。

杂质,如硫、钒、铁、磷、和其它元素及其前体,可来源于燃烧装置和/或其排气管道上的钢材或含铁结构部件的降解。本发明燃烧装置中的杂质也可能来源于其它途径,例如但非仅限于燃料中的燃烧助剂和配料、润滑剂,如经常可见于粗燃料、焦油砂、煤或釜脚中的那些,以及空气。

本发明的“燃烧装置”是指任何及所有内部和外部燃烧装置、机器、锅炉、燃烧炉、焚化炉、蒸发燃烧器、等离子体燃烧系统、等离子体电弧、固定燃烧器,和类似可以燃烧烃类燃料或在其中烃类燃料可以燃烧的装置。本发明有效使用的燃烧装置包括任何及所有燃烧器或燃烧设施,包括如固定燃烧器、废弃物焚烧炉、柴油燃烧炉、汽油燃烧炉、电厂发电机、电厂燃烧炉,以及类似的装置,但并不限于此。可白本发明受益的烃类燃料燃烧装置包括所有的燃烧或氧化分解烃类燃料的燃烧装置、系统、设施,和/或发动机。

本发明燃烧装置适用的燃料包括烃类燃料,如:柴油机燃料、喷气式发动机燃料、醇、醚、煤油、低硫燃料、合成燃料,如费-托燃料、液态石油气、由煤得到的燃料、煤、遗传学技术得到的生物燃料、农作物和其提取物、天然气、丙烷、丁烷、无铅的动力汽油和航空汽油,和所谓的重整汽油,该汽油通常同时含有汽油沸程内的碳氢化合物和可溶于燃料的充氧调和剂,如醇、醚和其它合适的含氧有机化合物,但并不限于此。本发明方法和燃烧装置中适用的其它燃料包括汽油、船用燃油、煤(粉状或浆状)、原油、炼油油脚和副产物、原油提取物、有害的废弃物、庭院修剪物和废弃物、木头碎片和锯木屑、农业废弃物、草料、饲料、塑料和其它有机废弃物和/或副产物,及其混合物,以及它们在水、醇或其它液态载体中所形成的乳液、悬浮液和分散液。本发明的“柴油机燃料”是指一种或多种选自柴油、生物柴油、生物柴油衍生的燃料、合成柴油及其混合物的燃料。

本发明适用的充氧调和剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、混合醇、二甲氧基乙烷(DME)、甲基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、乙基叔丁基醚和混合醚。使用时,充氧调和剂在重整汽油中的体积含量一般低于25%,优选的用量为使燃料中氧含量的体积百分比处于0.5%到5%范围内时的量。

由此,在本发明的一个具体实施方案中提供了一种抑制燃烧燃料的燃烧装置中排气管路低于250℃温度下发生腐蚀的方法,所述的方法包括向燃烧装置中添加能起到抑制腐蚀作用的量的锰源。

由于减少了燃烧器或燃烧装置中的低温和高温腐蚀,本发明的另一特征还在于减少了维护的时间、材料和费用。由此,本发明提供了一种减少腐蚀的方法,该方法可以减少燃烧燃料和锰源的燃烧装置中含钢、铁或其它易腐蚀材料的燃烧装置和/或其排气管道中的腐蚀。

本发明进一步的特征在于提供了一种束缚一些如钒、铁、硫和磷的元素的方法,否则这些元素会毒化催化燃料燃烧系统的催化活性。

相应地,本发明在另一具体实施方案中涉及在一种燃料承载有机金属排放控制催化剂体系中锰作为助催化剂的用途,这样可以使有机金属催化剂能更有效地改善温度高于250℃时燃烧室或废气中、或两者中碳的燃烧。

本发明在另一具体实施方案中也涉及在一种燃料承载有机金属排放控制催化剂体系中锰作为助催化剂的用途,这样有机金属催化剂可以更有效地地控制在温度高于250℃的燃烧室或废气中、或两者中产生腐蚀性的三氧化硫。

另外,本发明还提供一种含燃料承载有机金属排放控制燃烧催化剂的燃烧系统,在该系统中燃料杂质优先与锰助催化剂反应,而非与有机金属催化剂反应。通过这种方式,可以实现利用锰消除燃料中的杂质。

在另一具体实施方案中,本发明提供了一种钝化燃烧燃料的燃烧装置中含Fe2O3金属表面的方法,其中所述表面受燃烧产物作用,所述方法包括在燃烧装置中添加足够量的锰源,所添加的锰至少将一部分Fe2O3还原为Fe3O4,从而钝化所述的金属表面。

由于SO3是不希望得到的燃烧副产物,因而本发明进一步涉及延迟、阻碍或防止SO2氧化为SO3的方法。根据本发明的一个具体实施方案,在燃烧过程中或燃烧后立即使用锰可以防止我们所不希望的SO2氧化为SO3反应的发生,燃烧产物中经常存在的铁、铂和/或钒通常能催化该反应。这种方法在减少或消除烃类燃料燃烧过程中所产生的能导致酸雨的SO3方面获得了有益的效果。

由此,在本发明另一具体实施方案中提供了一种提高在燃料燃烧系统中使用的燃料承载有机金属燃烧催化剂的催化效率的方法,该方法包括向含有一种或多种选自硫、钒、铁和磷杂质的燃料中添加在燃料燃烧时足够与至少一种杂质反应的量的锰。

可以理解,前述的概括性说明和后续的详细说明仅起举例和解释的作用,其目的是给以权利要求书限定的本发明提供更进一步的解释说明。

具体实施方式

根据本发明的一个具体实施方案,锰可以作为助催化剂添加到主催化剂包中。主催化剂包可以由一种或多种Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Mo、Fe、Co、Pt、Ce元素的单独有机金属化合物和其结合物、混合物或前体组成。催化剂所要达到的目的是通过促进燃烧颗粒副产物如碳黑和烟(颗粒物或PM)中碳的完全燃烧来控制环境污染,在某些情况下控制碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的排放。当用于内燃机燃料时,可向用这种催化剂包处理的燃料中添加例如介于2~18mg Mn/L燃料,但并不限于此;当用于如工业燃烧炉、家用供热和火力发电用燃烧炉等常压燃烧装置中时,其添加量可以介于2~200ppm Mn/L燃料(体积比)。

根据本发明的一个具体实施方案,优选的锰源是甲基环戊二烯基三羰基锰,可得自Ethyl公司的汽油添加剂MMT_,或高性能添加剂HiTEC_3000,或燃料添加剂GREENBURN_。

在内燃机中,燃料中的锰会与催化剂的毒化物,如硫和磷,进行结合、反应、钝化或束缚,从而形成一个比较干净或洁净的燃烧环境,在该燃烧环境中燃料承载有机金属催化剂能发挥明显提高的燃烧效率。

碳/烃的完全燃烧和一氧化碳的去除

大多数含有机金属的燃料添加剂会在火焰中分解产生相应的金属原子。燃烧时燃料和空气的混合比不是均一的,这是因为点火发生在燃料正在喷入时,燃烧热会辐射回正在喷入的燃料核中,导致富燃料区内的燃料发生热解反应。热解产物会形成碳黑晶核部位,并通过凝聚和附聚作用成为可见的碳黑颗粒。燃烧时,含锰燃料添加剂热分解所形成的锰原子之间,以及与燃料热解产物之间会发生碰撞,与此同时燃料热的产物凝聚和附聚成可见的碳黑颗粒。根据以下的反应历程金属原子也与氧发生碰撞:

 

燃烧环境中金属原子(如Pt、Fe、Ce、Mn等)之间的任何碰撞是非弹性的(这是“裸露”金属原子发生碰撞的性质),导致金属在燃烧气体中的分散程度下降。然而,金属原子与燃料热分解产物之间在其附聚时的碰撞由于颗粒的带电会保持金属原子的分散程度,形成受高度分散的金属原子和其可能先于与碳黑颗粒碰撞之前形成的簇团撞击的碳黑颗粒。当这种过程发生时,混合程度提高,高于400℃下碳黑颗粒的热氧化速度就象氧与这些颗粒碰撞一样快。这种氧化速度取决于温度,当温度低于400℃氧化速度会下降。然而受金属原子撞击的颗粒会继续以高速度氧化,原因是碳的氧化受到二氧化碳和金属催化剂物质的催化作用,如下列方程式所示:

根据上述三个反应方程式,由金属氧化物催化的这种“碳的完全燃烧”反应可被维持在低于250℃下。最终,由于随时间延长使混合度增加,如此形成的一氧化碳会因为氧丰度的上升而被进一步氧化为二氧化碳。根据反应方程式可以建立MOx的平衡,

上述的循环反应依赖于氧气的浓度,该反应在燃烧气体中会持续进行至温度低至250℃。例如由Pt、Fe、Ce等衍生的化合物的燃料承载有机金属催化剂催化的这些碳的完全燃烧、烃的氧化和二氧化碳的去除反应,可受到载有硫、磷、钒、铅等的燃料组份的抑制,这是因为上述成分会与这些催化剂反应而使其失活。

通过本发明,为了从燃烧环境中清除这些“毒化物质”,可在主催化剂包中添加一种锰化合物作为助催化剂,这样就可以使燃料承载有机金属主催化剂发挥其最佳作用,促进颗粒状燃烧副产物中碳的完全燃烧。

在本发明的另一个具体实施方案中,锰化合物并非直接加入主催化剂包中,而是后续地和/或单独地引入到燃烧装置或其燃烧副产物中。

在固定燃烧器中,锰除了结合、反应、钝化或束缚硫和磷之外,还抑制通常能被Fe或Pt所促进的SO2氧化为SO3的反应。当废气温度低于露点时,其中的SO3水合物产生硫酸,导致废气排放通道严重的尾端腐蚀。在已知燃料承载催化剂(即:Fe和Pt)或表面杂质(如:铁和其氧化物)也能催化SO2成为SO3的情况下通过添加足够量的锰源,本发明可以将这种所谓的“低温腐蚀”减至最小程度。

固定燃烧器也会发生高温腐蚀,高温腐蚀主要由燃料中高含量的铁和钒所致,它们与可以作为燃料承载燃烧和排放催化剂添加的碱金属和碱土金属形成低熔铁衍生物和氧钒根钒酸盐熔剂。协同添加的锰通过与形成这些低熔熔剂所必须的氧气反应,可以抑制低熔碱/碱土金属氧钒根钒酸盐的形成。这些熔剂腐蚀固定燃烧装置高温区域中的表面,导致需要经常进行昂贵的维护。飘尘中钒和铁的含量上升可以用来判断高温腐蚀的情况。当根据本发明在燃料中加入锰时,飘尘中这些元素的含量会降低,从而说明高温腐蚀的减少。

充分发挥催化剂活性并防止低温腐蚀

当废气的温度冷却到低于水的露点时,烃类燃料燃烧时产生的三氧化硫(SO3)与水蒸汽结合形成硫酸。形成的硫酸不仅会导致排气装置的低温腐蚀,而且还会导致腐蚀性环境污染(酸雨)。在常压(固定)燃烧器中,排气装置的腐蚀所致的维修费用和停机时间是相当可观的。燃料承载金属催化剂将SO2氧化为SO3的效率非常高。这些反应的一部分反应效率显示如下。Salooja总结的表面金属催化SO2氧化为SO3的多相反应如下所示。

反应                                        转化效率

            100%

      85%

    80%

    65%

          58%

实现上述转化效率的温度为:450℃(Pt)、520℃(V2O5)、575℃(Cr2O3)、620℃(Fe2O3),和680℃(CuO)。(Salooja,K.C.,Burner Fuel Additives,Journal of theInstitute of Fuel,37,p.37,1972.)

铂催化SO2转化为SO3的效率极高。商业上在柴油中添加非常低的量(2-4ppm)的这种金属作为燃料承载催化剂用于控制颗粒物和NOx的排放。当它与SO2反应形成不希望产生的SO3时,反应会进一步进行生成对PM和NOx控制失去活性作用的PtSO4。当根据本发明在这种燃料承载催化剂中添加锰助催化剂时,锰会与硫发生反应生成牺牲性的MnSO4,从而使铂得以与硫脱离,使铂能够保持其最佳的性能。对于铁的情况而言,将SO2转化为SO3起作用的形态是Fe2O3。本发明中加入的锰会以如下的方式将活泼态铁还原为对硫催化活性较低的低氧化态Fe3O4

Fe3O4不会促进SO2转化为SO3。由于是Fe2O3而非Fe3O4催化使SO2转化为SO3的热氧化反应,因此,可以通过本发明中使用的锰消除或抑制SO2转化为SO3的表面催化反应。Gray描述了燃烧装置中以其它方式形成的SO3会以下方式与MnO发生反应。

(MnSO4的熔点为700℃)

(Gray,M.A.,“The Effect of a Volatile Fireside Manganese Additive on Coal-FiredUtility Boiler Operation,”ASME presentation at the Joint Power GenerationConference,Phoenix,Arizona,Sept.28 to Oct.2,1980)。

因而,本发明的一个具体实施方案中提供了一种钝化燃烧装置内金属结构表面的方法,否则该金属结构表面会催化SO2转化为SO3的氧化反应。这种对铁和钢质表面进行钝化以防止其催化SO2转化为SO3的氧化反应的处理,对于民用蒸汽燃烧炉很重要,因为这种燃烧器的暴露在燃烧产物中的表面区域通常设计得很大,以便于从烟道气中获取最大量的热量而产生蒸汽。

在另一个具体实施方案中,本发明可以防止或抑制在燃烧装置表面上Fe3O4氧化为Fe2O3。根据本发明的一个具体实施方案,通过在燃烧和废气排放阶段尽可能地使锰与燃料承载催化剂能同时存在,与在燃料承载催化剂一起添加的锰助催化剂使保护效果最大化。其它的燃料承载毒化物,如:磷、钒等,也可以类似地利用锰予以抑制或清除。

高温腐蚀

如果所用的燃料中含有钠(Na),和/或钒(V),本领域普通技术人员可预见到会发生高温腐蚀,这是因为在550℃~680℃的温度下,民用燃烧炉表面上会形成上述金属的强腐蚀性复合氧化物,如“5Na2O·V2O4·11V2O5”(氧钒根钒酸钠)。这些低熔点氧化物可有效作为:1)SO2转化为SO3的有效催化剂;2)从气相向装置的铁表面迁移氧的催化剂。添加于燃料承载催化剂(Pt、Fe、Ce等)中的锰助催化剂将优先清除表面沉积物中的氧,将其用于碳的完全燃烧中。这将抑制较高熔点的氧钒根钒酸钠氧化为其更具腐蚀性的较低熔点的类似物,这种低熔类似物通过与燃烧装置和管路表面形成一种低共熔的熔剂而使其发生高温腐蚀导致表面侵蚀。(参见,例如:Pollman,S.,Minneralogischkristallographische Untersuchungen an Schlaken und Rohrbel_gen aus demHochtemperaturbereich _lgefeuerter Groβkessel.VGB-Mitteilungen,94,p.1,1965.Volker Hoenig,L.,“Untersuchung der Wirkungsmechanismen von Additiven fürshweres Heiz_l”.Fortschritt-Berichte VDI,Reihe 15.Umwelttechnik,Nr.84,pp.57-59 and references therein,düsseldorf.VDI-Verlag 1991,and Wahnschaffe,E.,Kontinuierliche SO3-und Taubereichsmessunged auf _lgefeurten Dampferzuegern.Mitteilungen der VGB,Heft 3,p,193,1968.)

下列的实施例进一步从多个方面说明了本发明,但并不对本发明起限制作用。

实施例:

根据本发明的一个具体实施方案,在燃烧#6燃油的电厂发电机中使用含有一种锰源的燃料承载有机金属燃烧控制催化剂时,排放过滤器显示颗粒物的量随时间变化而下降。具体地,我们发现静电除尘器灰尘中,碳的减少量高达并包括38质量%。

减少产生灰尘效力的另一度量标准是发现随着静电除尘器中飘尘的灼烧损失量降低,观察到的效率如电阻率上升的趋势。这是因为沉积的碳在静电除尘器中起到了导体的作用,电阻率随碳沉积的减少而增大。根据本发明,通过燃烧了更多的颗粒物而使得碳沉积减少,从而使燃烧装置的整体效率增加。

本发明对于减少燃油燃烧时产生的飘尘中钒和铁的量有特殊的效果,所述燃油如电厂燃烧炉中使用的#6燃油。

图1和2飘尘和底灰中组成的改变表明,本发明对于降低燃烧燃油的蒸汽发电机燃烧炉的低温和高温腐蚀特别有效。燃油燃烧导致的高温腐蚀使得这些灰分中含有铁、硫和钒。铁来自燃烧炉和蒸汽管路表面的表面腐蚀。

图1表明,根据本发明,随着#6燃油燃烧中锰的持续使用时间的增加,飘尘中铁含量降低。灰分中硫的含量也降低,表明锰使SO2氧化为SO3的反应得到了抑制,SO3将与其它燃料承载的和系统表面的金属反应形成金属硫酸盐,或者与燃烧产生的水反应形成硫酸,从而导致低温腐蚀。灰分中铁含量的降低表明高温表面腐蚀减少,灰分中硫含量的降低表明废气中硫酸的形成减少。

图2中#6燃油燃烧后的底灰中钒和硫相应降低,这进一步补充了图1的结果。灰分中铁、硫、和钒含量的降低与其在所用的燃油中的各自的含量并不一致。所用燃油中硫和钒的相应含量随时间变化而上升,由此表明在本发明中锰对燃烧系统中的这些污染物的控制效力出乎意料。

通过阅读这里公开的说明书和实施本发明,本发明其它的具体实施方案对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。说明书和实施例仅作为示范,本发明确切的保护范围和实质将在后面的权利要求书中进行说明。

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