PGCC系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

等離子技術(shù)

等離子的概念：當(dāng)電離過(guò)程頻繁發(fā)生，使電子和離子的濃度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，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(chēng)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(shí)上就是基于等離子產(chǎn)生的方式和環(huán)境所開(kāi)發(fā)的用來(lái)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(yùn)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(diǎn)火和燃燒。等離子炬有著能產(chǎn)生高強(qiáng)度熱源的優(yōu)勢(shì)（比常規(guī)熱源高），而且操作相對(duì)簡(jiǎn)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(diǎn)，可將綠炭高效氣化成清潔無(wú)污染的可燃?xì)怏w。

綠炭氣化技術(shù)

PGCC系統(tǒng)的綠炭氣化過(guò)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(guò)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(fù)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?xì)怏w的制備原料，是因?yàn)榫G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(wú)煙煤低等特點(diǎn)。它可以有效解決焦炭燃燒時(shí)著火溫度高、點(diǎn)火困難，揮發(fā)分低、火焰短，反應(yīng)性差、燃燒速率低等缺點(diǎn)。

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(gè)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(dāng)比例的布朗氣，并利用等離子點(diǎn)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(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。該環(huán)境下產(chǎn)生的可燃?xì)怏w主要成分為H2等，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w具有純度高、熱值高等優(yōu)點(diǎn)。

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(guò)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(gè)部分。

勒納德深度除塵塔：

除塵原理：水經(jīng)過(guò)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(fù)氧離子，這就是著名的勒納德效應(yīng)。反應(yīng)方程式如下：勒納德效應(yīng) 3H2O = 2H3O O2-，在山林、瀑布、噴泉處勒納德效應(yīng)很容易產(chǎn)生。利用勒納德效應(yīng)，通過(guò)自激式負(fù)氧發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)氧離子對(duì)粉塵進(jìn)行吸附。

除塵效果：煙氣進(jìn)入勒納德深度除塵塔后，自激式負(fù)氧發(fā)生器產(chǎn)生大量負(fù)氧離子，通過(guò)靜電吸附捕集粉塵，再經(jīng)過(guò)雨淋負(fù)氧發(fā)生器二次除塵，進(jìn)而形成含塵水滴。煙氣經(jīng)過(guò)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(guò)程：煙氣進(jìn)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(qiáng)氧化性的自由基O-，OH-，（HO2）3-和H2O2等。通過(guò)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(xué)反應(yīng)原理：利用等離子設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)電壓低電流反應(yīng)室，將煙氣成份激活，形成活性自由基，在這狀態(tài)下SO2會(huì)形成自由基，引發(fā)復(fù)雜的鏈反應(yīng) ,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(yīng)。

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(guò)濾板對(duì)水的吸附力(粘滯力)，使過(guò)濾板上附著水流后，減小過(guò)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(wú)明顯白色煙霧形成，真正實(shí)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(shí)下比較成熟的一門(mén)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(dòng)強(qiáng)度和節(jié)省建設(shè)用地等優(yōu)點(diǎn)，特別是在化工、冶金、機(jī)械、民用等行業(yè)，建設(shè)自備熱電廠優(yōu)點(diǎn)更為突出，已被越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)識(shí)。

PGCC系統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)模式是以燃?xì)忮仩t－蒸汽輪機(jī)為主，輔以燃?xì)廨啓C(jī)或者燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 作用原理：用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電后的高溫余熱排氣，通過(guò)余熱鍋爐再產(chǎn)生蒸汽，供給抽汽式（或背壓式）蒸汽輪機(jī)組發(fā)電供熱。進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽，由燃?xì)廨啓C(jī)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(jī)供熱機(jī)組高，全廠燃料利用率也比單循環(huán)的供熱機(jī)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(jī)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(yīng)用技術(shù)如下：

閉式系統(tǒng)開(kāi)式系統(tǒng)

開(kāi)式系統(tǒng)的特點(diǎn)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(bǔ)水。這樣的系統(tǒng)不可靠，經(jīng)過(guò)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(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于初投資（不含漏水引起的附加損失）。屬于這類(lèi)系統(tǒng)的有無(wú)壓鍋爐（最常見(jiàn)，相當(dāng)于定時(shí)炸彈），直接用地?zé)峄驕厝膳?，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(duì)于這類(lèi)系統(tǒng)常見(jiàn)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(dòng)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。分為以下四種：

閉式系統(tǒng)濕式系統(tǒng)

準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)管道內(nèi)充滿用于啟動(dòng)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(chǎng)所采用。（避免低溫凍結(jié)膨脹和高溫氣蝕）

閉式系統(tǒng)干式系統(tǒng)

準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)配水管道內(nèi)充滿用于啟動(dòng)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(chǎng)所采用。

閉式系統(tǒng)預(yù)作用系統(tǒng)

準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)配水管道內(nèi)不充水，由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟雨淋報(bào)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(zhǔn)工作狀態(tài)是嚴(yán)禁管道漏水；嚴(yán)禁系統(tǒng)誤噴；替代干式系統(tǒng) 。的場(chǎng)所中。重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)能在撲滅火宅后自動(dòng)關(guān)閥、復(fù)燃是再次開(kāi)閥噴水的預(yù)作用系統(tǒng)。適用于滅火后必須及時(shí)停止噴水的場(chǎng)所。

時(shí)不變系統(tǒng)是輸出不會(huì)直接隨著時(shí)間變化的系統(tǒng)。

如果輸入信號(hào)

如果系統(tǒng)的傳遞函數(shù)不是時(shí)間的函數(shù)，就可以滿足這個(gè)特性。 這個(gè)特性也可以用示意圖的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行描述

如果一個(gè)系統(tǒng)是時(shí)不變的，那么系統(tǒng)框圖與任意延時(shí)時(shí)刻的框圖都是可以互換的。

為了表明如何確定系統(tǒng)是時(shí)不變系統(tǒng)，我們來(lái)看兩個(gè)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(lài)于 t 所以它是時(shí)變系統(tǒng)，而系統(tǒng) B 沒(méi)有顯式地依賴(lài)于時(shí)間 t 所以它是時(shí)不變的。

加濕系統(tǒng)超聲波加濕系統(tǒng)

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(dòng)，將水分子擴(kuò)散到周?chē)目諝庵校哂徐o音，效果好，加濕系統(tǒng)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是超聲波式加濕系統(tǒng)使用壽命較短，造價(jià)高且容易算壞。

加濕系統(tǒng)高壓微霧加濕系統(tǒng)

高壓微霧加濕系統(tǒng)是冷霧加濕系統(tǒng)的另一個(gè)代表，具有加濕強(qiáng)度大，加濕效果迅速，性能可靠，使用成本低，維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，廣泛適用于大面積的加濕需求，如大型工廠車(chē)間，開(kāi)放式的環(huán)境等。高壓微霧加濕系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，相對(duì)蒸汽式加濕系統(tǒng)，水霧的顆粒相對(duì)較大，蒸發(fā)效果不如蒸汽式迅速，且高壓微霧噴頭在長(zhǎng)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(guò)加裝過(guò)濾水裝置進(jìn)行解決。

加濕系統(tǒng)電極式加濕系統(tǒng)

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(diǎn)，適用于對(duì)加濕環(huán)境要求較高的環(huán)境，如電子車(chē)間、醫(yī)藥制造車(chē)間、手術(shù)室、計(jì)算機(jī)機(jī)房等。其缺點(diǎn)是適用成本高，耗電量大。