基本介紹
- 中文名：PGCC系統
- 外文名：Plasma Gasification Clean CycleSystem
- 別名：等離子氣化清潔循環系統
基本原理,套用技術,
基本原理
PGCC系統由綠炭製備系統、等離子綠炭氣化系統、鍋爐燃燒系統、煙氣淨化處理系統以及汽機發電系統五大系統組成，該系統採用了等離子技術、綠炭氣化技術、煙氣淨化處理技術以及熱電聯產等前沿技術，具體套用技術如下：
套用技術
等離子技術
等離子技術事實上就是基於等離子產生的方式和環境所開發的用來促使物質的形態轉化為區別於傳統三態的第四態的一種技術。
PGCC系統的等離子技術主要運用於綠炭的氣化，即利用等離子炬作為氣化爐的熱源，而不是傳統的利用本身熱值點火和燃燒。等離子炬有著能產生高強度熱源的優勢（比常規熱源高），而且操作相對簡單，可控可調。氣化爐內的電漿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
PGCC系統的綠炭氣化過程主要經由綠炭製備系統、等離子綠炭氣化系統兩大系統。
綠炭製備系統的綠炭製備過程：利用焦化設施，以原煤為主要原料，輔以固硫、助燃、增碳複合助劑，經高溫蒸餾製取。之所以選擇綠炭作為後續可燃氣體的製備原料，是因為綠炭具有燃燒性能好、污染小、燃燒充分、揮發分更低、生產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，揮發分低、火焰短，反應性差、燃燒速率低等缺點。
綠炭製備過程
等離子綠炭氣化系統的作用原理：基於等離子技術，在一個密閉的環境中（氣化爐內）製造有別於固態、液態和氣態的第四態：等離子態。往該狀態內通入適當比例的布朗氣，並利用等離子點火器，產生等離子電弧，製造高能熱環境，使綠炭在等離子活性狀態的熱環境中吸熱發生一系列複雜的化學反應。該環境下產生的可燃氣體主要成分為H2等，產生的可燃氣體具有純度高、熱值高等優點。
煙氣淨化處理技術
圖1為PGCC系統的煙氣淨化處理流程圖，該過程主要經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。
圖1 煙氣治理圖
勒納德深度除塵塔：
除塵原理：水經過高速摩擦、尖端放電等現象後，容易被激發，從而分解產生大量的負氧離子，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生。利用勒納德效應，通過自激式負氧發生器產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後，自激式負氧發生器產生大量負氧離子，通過靜電吸附捕集粉塵，再經過雨淋負氧發生器二次除塵，進而形成含塵水滴。煙氣經過勒納德塔後，有害污染成份主要剩餘SO2和NOx。
勒納德深度除塵塔除塵示意圖
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後，煙氣中的O2和水蒸氣發生激活，產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可作為副產物利用。
等離子脫硫脫硝化學反應原理：利用等離子設備產生強電壓低電流反應室，將煙氣成份激活，形成活性自由基，在這狀態下SO2會形成自由基，引發複雜的鏈反應 ,最終重組形成穩定的更易於被水吸收的SO3；電漿自由基 OH、O、N、 OH、O3等與NO反應。
冷凝式煙氣吸收塔：
基本原理：在高效換熱層塗裝特殊納米材料，可增大過濾板對水的吸附力(粘滯力)，使過濾板上附著水流後，減小過濾板間隙，產生納米通道，從而提高煙氣降溫效果。
吸收塔的主要作用：用於降低煙氣的排放溫度，經冷凝式煙氣吸收塔作用後，煙氣排放溫度可降至環境溫度。採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，真正實現超淨排放。
冷凝式煙氣吸收塔
熱電聯產技術
熱電聯產技術是時下比較成熟的一門技術，具有節約能源、改善環境、提供電力、提高供熱質量、減輕分散鍋爐房工人勞動強度和節省建設用地等優點，特別是在化工、冶金、機械、民用等行業，建設自備熱電廠優點更為突出，已被越來越多的業內人士所認識。
