中文名 | 等離子氣化清潔循環(huán)系統(tǒng) | 外文名 | Plasma Gasification Clean CycleSystem |
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等離子技術(shù)
等離子的概念:當電離過程頻繁發(fā)生,使電子和離子的濃度達到一定的數(shù)值時,物質(zhì)的狀態(tài)也就起了根本的變化。為區(qū)別于固體、液體和氣體這三種狀態(tài),我們稱物質(zhì)的這種狀態(tài)為物質(zhì)的第四態(tài),又起名叫等離子態(tài)。
等離子技術(shù)事實上就是基于等離子產(chǎn)生的方式和環(huán)境所開發(fā)的用來促使物質(zhì)的形態(tài)轉(zhuǎn)化為區(qū)別于傳統(tǒng)三態(tài)的第四態(tài)的一種技術(shù)。
PGCC系統(tǒng)的等離子技術(shù)主要運用于綠炭的氣化,即利用等離子炬作為氣化爐的熱源,而不是傳統(tǒng)的利用本身熱值點火和燃燒。等離子炬有著能產(chǎn)生高強度熱源的優(yōu)勢(比常規(guī)熱源高),而且操作相對簡單,可控可調(diào)。氣化爐內(nèi)的等離子體具有高溫和高熱密度的特點,可將綠炭高效氣化成清潔無污染的可燃氣體。
綠炭氣化技術(shù)
PGCC系統(tǒng)的綠炭氣化過程主要經(jīng)由綠炭制備系統(tǒng)、等離子綠炭氣化系統(tǒng)兩大系統(tǒng)。
綠炭制備系統(tǒng)的綠炭制備過程:利用焦化設(shè)施,以原煤為主要原料,輔以固硫、助燃、增碳復合助劑,經(jīng)高溫蒸餾制取。之所以選擇綠炭作為后續(xù)可燃氣體的制備原料,是因為綠炭具有燃燒性能好、污染小、燃燒充分、揮發(fā)分更低、生產(chǎn)成本較型煤和無煙煤低等特點。它可以有效解決焦炭燃燒時著火溫度高、點火困難,揮發(fā)分低、火焰短,反應性差、燃燒速率低等缺點。
等離子綠炭氣化系統(tǒng)的作用原理:基于等離子技術(shù),在一個密閉的環(huán)境中(氣化爐內(nèi))制造有別于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的第四態(tài):等離子態(tài)。往該狀態(tài)內(nèi)通入適當比例的布朗氣,并利用等離子點火器,產(chǎn)生等離子電弧,制造高能熱環(huán)境,使綠炭在等離子活性狀態(tài)的熱環(huán)境中吸熱發(fā)生一系列復雜的化學反應。該環(huán)境下產(chǎn)生的可燃氣體主要成分為H2等,產(chǎn)生的可燃氣體具有純度高、熱值高等優(yōu)點。
煙氣凈化處理技術(shù)
圖1為PGCC系統(tǒng)的煙氣凈化處理流程圖,該過程主要經(jīng)由勒納德深度除塵塔、等離子脫硫脫硝一體化裝置、冷凝式煙氣吸收塔三個部分。
勒納德深度除塵塔:
除塵原理:水經(jīng)過高速摩擦、尖端放電等現(xiàn)象后,容易被激發(fā),從而分解產(chǎn)生大量的負氧離子,這就是著名的勒納德效應。反應方程式如下:勒納德效應 3H2O = 2H3O O2-,在山林、瀑布、噴泉處勒納德效應很容易產(chǎn)生。利用勒納德效應,通過自激式負氧發(fā)生器產(chǎn)生負氧離子對粉塵進行吸附。
除塵效果:煙氣進入勒納德深度除塵塔后,自激式負氧發(fā)生器產(chǎn)生大量負氧離子,通過靜電吸附捕集粉塵,再經(jīng)過雨淋負氧發(fā)生器二次除塵,進而形成含塵水滴。煙氣經(jīng)過勒納德塔后,有害污染成份主要剩余SO2和NOx。
等離子脫硫脫硝一體化裝置:
等離子脫硫脫硝處理過程:煙氣進入等離子脫硫脫硝一體化裝置后,煙氣中的O2和水蒸氣發(fā)生激活,產(chǎn)生強氧化性的自由基O-,OH-,(HO2)3-和H2O2等。通過這些自由基將煙氣中的SO2氧化為SO3、NO氧化為NO2,SO3與水生成H2SO4、NO2與水生成HNO3。生成的H2SO4、HNO3可作為副產(chǎn)物利用。
等離子脫硫脫硝化學反應原理:利用等離子設(shè)備產(chǎn)生強電壓低電流反應室,將煙氣成份激活,形成活性自由基,在這狀態(tài)下SO2會形成自由基,引發(fā)復雜的鏈反應 ,最終重組形成穩(wěn)定的更易于被水吸收的SO3;等離子體自由基 OH、O、N、 OH、O3等與NO反應。
冷凝式煙氣吸收塔:
基本原理:在高效換熱層涂裝特殊納米材料,可增大過濾板對水的吸附力(粘滯力),使過濾板上附著水流后,減小過濾板間隙,產(chǎn)生納米通道,從而提高煙氣降溫效果。
吸收塔的主要作用:用于降低煙氣的排放溫度,經(jīng)冷凝式煙氣吸收塔作用后,煙氣排放溫度可降至環(huán)境溫度。采用多層高效換熱層可以最大限度降低煙氣溫度, 煙氣排放無明顯白色煙霧形成,真正實現(xiàn)超凈排放。
熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)
熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù) 是時下比較成熟的一門技術(shù),具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提供電力、提高供熱質(zhì)量、減輕分散鍋爐房工人勞動強度和節(jié)省建設(shè)用地等優(yōu)點,特別是在化工、冶金、機械、民用等行業(yè),建設(shè)自備熱電廠優(yōu)點更為突出,已被越來越多的業(yè)內(nèi)人士所認識。
PGCC系統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)模式是以燃氣鍋爐-蒸汽輪機為主,輔以燃氣輪機或者燃氣內(nèi)燃機帶動發(fā)電機發(fā)電。 作用原理:用燃氣輪機發(fā)電后的高溫余熱排氣,通過余熱鍋爐再產(chǎn)生蒸汽,供給抽汽式(或背壓式)蒸汽輪機組發(fā)電供熱。進入汽輪機的蒸汽,由燃氣輪機先發(fā)電后送入余熱鍋爐再產(chǎn)生蒸汽,所以它的全廠熱效率比鍋爐—蒸汽輪機供熱機組高,全廠燃料利用率也比單循環(huán)的供熱機組高。2100433B
PGCC系統(tǒng)由綠炭制備系統(tǒng)、等離子綠炭氣化系統(tǒng)、鍋爐燃燒系統(tǒng)、煙氣凈化處理系統(tǒng)以及汽機發(fā)電系統(tǒng)五大系統(tǒng)組成,該系統(tǒng)采用了等離子技術(shù)、綠炭氣化技術(shù)、煙氣凈化處理技術(shù)以及熱電聯(lián)產(chǎn)等前沿技術(shù),具體應用技術(shù)如下:
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電鍍鋅鋼板 (SECC):耐指紋,具有很優(yōu)越的耐蝕性, 而且保持了冷軋板的加工性。 用途:家電產(chǎn)品 ,電腦機殼以及一些門板與面板,上海寶鋼可以生產(chǎn),但鋅層 質(zhì)量較國外差很多。 熱浸鋅鋼板 (SGCC):國內(nèi)尚無鋼廠能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的材料,主要從國外進口的, 臺灣有 chinasteel ,shengyu steel corporation 兩家能生產(chǎn)。主要的特性: 1> 耐蝕性; 2>上漆性; 3>成形性; 4> 點焊性。 用途:極為廣泛 ,小家電產(chǎn)品,外觀好的地方,但比 SECC相比,其價格貴一些, 很多廠家為節(jié)省成本均改用 SECC。 分類鋅花分: normal regular spangle 和 minimized spangle 還有就是可能通過其鍍層來區(qū)分:如 Z12表示雙面鍍層量總和 120g/mm2 鍍鋁鋅鋼板 (SGLD):是一種包含富鋁及富鋅的多相
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SPCC、SECC、SGCC 等冷扎薄鋼板介紹 我們通常所說的板材,是指薄鋼板(帶) ;而所謂的薄鋼板,是指板材厚度小于 4mm的鋼 板,它分為熱軋板和冷軋板。眾所周知,在家電制造領(lǐng)域里,冷軋板以及以冷軋板為原板 的鍍鋅板的用途十分廣泛,冰箱、空調(diào)、洗衣機、微波爐、燃氣熱水器等等的零件材料的選用 都與它緊密相連。近年來,國外牌號鋼材的大量涌入,豐富了國內(nèi)鋼材市場,使板材選用范圍 逐步擴大了,這對提高家電產(chǎn)品的制造質(zhì)量,提供更豐富的款式和外觀,起到了顯而易見的作 用;然而,由于國外的板材型號與我國板材牌號及標記不一致,再加上目前市面上很少有這方 面專門介紹的資料和技術(shù)書籍,這給如何選用比較恰當?shù)匿摪鍘砹艘欢ǖ睦Щ蟆?本文針對上述情況,介紹了在我國經(jīng)常用到和使用最多的幾個國家(日本、德國、俄羅斯) 的冷軋薄鋼板以及以冷軋板為原板的鍍鋅板的基本資料 ,并歸納出與我們國家鋼板牌號的相互 對應關(guān)系
開式系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中的水與外界空氣有接觸,或系統(tǒng)中的水向外界釋放或流失,系統(tǒng)需要不斷的補水。這樣的系統(tǒng)不可靠,經(jīng)過數(shù)年(大約3-5年),系統(tǒng)的管道和各種配件因腐蝕損壞而漏水,其改造費用遠遠大于初投資(不含漏水引起的附加損失)。屬于這類系統(tǒng)的有無壓鍋爐(最常見,相當于定時炸彈),直接用地熱或溫泉采暖,直接用大型工廠的冷卻水采暖,蒸汽直接注射到大樓的采暖循環(huán)系統(tǒng)等。對于這類系統(tǒng)常見的鋼制和鋁制散熱器均不能使用,與水直接接觸的材料必須是不銹鋼或銅。
自動噴水滅火系統(tǒng)中的閉式系統(tǒng) close-type sprinkler system 即采用閉式灑水噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)。分為以下四種:
準工作狀態(tài)時管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓水的閉式系統(tǒng)。適于在環(huán)境溫度不低于4℃且不高于70℃的場所采用。(避免低溫凍結(jié)膨脹和高溫氣蝕)
準工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓氣體的閉式系統(tǒng)。適于在環(huán)境溫度低于4℃或高于70℃的場所采用。
準工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)不充水,由火災自動報警系統(tǒng)自動開啟雨淋報警閥后轉(zhuǎn)換為濕式系統(tǒng)的閉式系統(tǒng)。適于在系統(tǒng)處于準工作狀態(tài)是嚴禁管道漏水;嚴禁系統(tǒng)誤噴;替代干式系統(tǒng) 。的場所中。重復啟閉預作用系統(tǒng)能在撲滅火宅后自動關(guān)閥、復燃是再次開閥噴水的預作用系統(tǒng)。適用于滅火后必須及時停止噴水的場所。
時不變系統(tǒng)是輸出不會直接隨著時間變化的系統(tǒng)。
如果輸入信號
如果系統(tǒng)的傳遞函數(shù)不是時間的函數(shù),就可以滿足這個特性。 這個特性也可以用示意圖的術(shù)語進行描述
如果一個系統(tǒng)是時不變的,那么系統(tǒng)框圖與任意延時時刻的框圖都是可以互換的。
為了表明如何確定系統(tǒng)是時不變系統(tǒng),我們來看兩個系統(tǒng):
系統(tǒng) A:
系統(tǒng) B:
由于系統(tǒng) A 除了x(t)與 y(t)之外還顯式地依賴于 t 所以它是時變系統(tǒng),而系統(tǒng) B 沒有顯式地依賴于時間 t 所以它是時不變的。
超聲波加濕系統(tǒng)是傳統(tǒng)加濕系統(tǒng)的代表,采用超高頻率的震動,將水分子擴散到周圍的空氣中,具有靜音,效果好,加濕系統(tǒng)強度大等優(yōu)點,缺點是超聲波式加濕系統(tǒng)使用壽命較短,造價高且容易算壞。
高壓微霧加濕系統(tǒng)是冷霧加濕系統(tǒng)的另一個代表,具有加濕強度大,加濕效果迅速,性能可靠,使用成本低,維護簡便等特點,廣泛適用于大面積的加濕需求,如大型工廠車間,開放式的環(huán)境等。高壓微霧加濕系統(tǒng)的缺點是,相對蒸汽式加濕系統(tǒng),水霧的顆粒相對較大,蒸發(fā)效果不如蒸汽式迅速,且高壓微霧噴頭在長期使用以后容易堵塞,這種情況主要取決于水源的清潔程度,可以通過加裝過濾水裝置進行解決。
電極式加濕系統(tǒng)是傳統(tǒng)蒸汽加濕系統(tǒng)的杰出代表,具有加濕效果迅速明顯,性能可靠,加濕精度高,加濕量大等特點,適用于對加濕環(huán)境要求較高的環(huán)境,如電子車間、醫(yī)藥制造車間、手術(shù)室、計算機機房等。其缺點是適用成本高,耗電量大。