PGCC系统[PGCC系统]

等离子技术

等离子的概念：当电离过程频繁发生，使电子和离子的浓度达到一定的数值时，物质的状态也就起了根本的变化。为区别于固体、液体和气体这三种状态，我们称物质的这种状态为物质的第四态，又起名叫等离子态。

等离子技术事实上就是基于等离子产生的方式和环境所开发的用来促使物质的形态转化为区别于传统三态的第四态的一种技术。

PGCC系统的等离子技术主要运用于绿炭的气化，即利用等离子炬作为气化炉的热源，而不是传统的利用本身热值点火和燃烧。等离子炬有着能产生高强度热源的优势（比常规热源高），而且操作相对简单，可控可调。气化炉内的等离子体具有高温和高热密度的特点，可将绿炭高效气化成清洁无污染的可燃气体。

绿炭气化技术

PGCC系统的绿炭气化过程主要经由绿炭制备系统、等离子绿炭气化系统两大系统。

绿炭制备系统的绿炭制备过程：利用焦化设施，以原煤为主要原料，辅以固硫、助燃、增碳复合助剂，经高温蒸馏制取。之所以选择绿炭作为后续可燃气体的制备原料，是因为绿炭具有燃烧性能好、污染小、燃烧充分、挥发分更低、生产成本较型煤和无烟煤低等特点。它可以有效解决焦炭燃烧时着火温度高、点火困难，挥发分低、火焰短，反应性差、燃烧速率低等缺点。

绿炭制备过程

等离子绿炭气化系统的作用原理：基于等离子技术，在一个密闭的环境中（气化炉内）制造有别于固态、液态和气态的第四态：等离子态。往该状态内通入适当比例的布朗气，并利用等离子点火器，产生等离子电弧，制造高能热环境，使绿炭在等离子活性状态的热环境中吸热发生一系列复杂的化学反应。该环境下产生的可燃气体主要成分为H2等，产生的可燃气体具有纯度高、热值高等优点。

烟气净化处理技术

下图为PGCC系统的烟气净化处理流程图，该过程主要经由勒纳德深度除尘塔、等离子脱硫脱硝一体化装置、冷凝式烟气吸收塔三个部分。

烟气治理图

勒纳德深度除尘塔：

除尘原理：水经过高速摩擦、尖端放电等现象后，容易被激发，从而分解产生大量的负氧离子，这就是著名的勒纳德效应。反应方程式如下：勒纳德效应 3H2O = 2H3O++ O2-，在山林、瀑布、喷泉处勒纳德效应很容易产生。利用勒纳德效应，通过自激式负氧发生器产生负氧离子对粉尘进行吸附。

除尘效果：烟气进入勒纳德深度除尘塔后，自激式负氧发生器产生大量负氧离子，通过静电吸附捕集粉尘，再经过雨淋负氧发生器二次除尘，进而形成含尘水滴。烟气经过勒纳德塔后，有害污染成份主要剩余SO2和NOx。

勒纳德深度除尘塔除尘示意图

等离子脱硫脱硝一体化装置：

等离子脱硫脱硝处理过程：烟气进入等离子脱硫脱硝一体化装置后，烟气中的O2和水蒸气发生激活，产生强氧化性的自由基O-，OH-，（HO2）3-和H2O2等。通过这些自由基将烟气中的SO2氧化为SO3、NO氧化为NO2，SO3与水生成H2SO4、NO2与水生成HNO3。生成的H2SO4、HNO3可作为副产物利用。

等离子脱硫脱硝化学反应原理：利用等离子设备产生强电压低电流反应室，将烟气成份激活，形成活性自由基，在这状态下SO2会形成自由基，引发复杂的链反应 ,最终重组形成稳定的更易于被水吸收的SO3；等离子体自由基 OH、O、N、 OH、O3等与NO反应。

冷凝式烟气吸收塔：

基本原理：在高效换热层涂装特殊纳米材料，可增大过滤板对水的吸附力(粘滞力)，使过滤板上附着水流后，减小过滤板间隙，产生纳米通道，从而提高烟气降温效果。

吸收塔的主要作用：用于降低烟气的排放温度，经冷凝式烟气吸收塔作用后，烟气排放温度可降至环境温度。采用多层高效换热层可以最大限度降低烟气温度，烟气排放无明显白色烟雾形成，真正实现超净排放。

冷凝式烟气吸收塔

热电联产技术

热电联产技术   是时下比较成熟的一门技术，具有节约能源、改善环境、提供电力、提高供热质量、减轻分散锅炉房工人劳动强度和节省建设用地等优点，特别是在化工、冶金、机械、民用等行业，建设自备热电厂优点更为突出，已被越来越多的业内人士所认识。

PGCC系统的热电联产模式是以燃气锅炉－蒸汽轮机为主，辅以燃气轮机或者燃气内燃机带动发电机发电。作用原理：用燃气轮机发电后的高温余热排气，通过余热锅炉再产生蒸汽，供给抽汽式（或背压式）蒸汽轮机组发电供热。进入汽轮机的蒸汽，由燃气轮机先发电后送入余热锅炉再产生蒸汽，所以它的全厂热效率比锅炉—蒸汽轮机供热机组高，全厂燃料利用率也比单循环的供热机组高。