1、PGCC-等離子氣化清潔循環(huán)熱動系統(tǒng),河海新能源集團 HEHAI NEW ENERGY GROUP, HEHAI Clean Coal Centre ,目 錄,PGCC( Plasma Gasification clean Cycle)： 等離子氣化清潔循環(huán)熱動系統(tǒng)，是將焦炭氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合的先進熱動系統(tǒng)；它由兩大部分組成，即焦炭的氣化與凈化部分和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。,等離子態(tài)（體）：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，它的性質(zhì)也變得與氣體完全不同。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

2、起名叫等離子態(tài)。,等離子氣化：等離子氣化是發(fā)生在等離子氣化爐中的一個氣化過程（等離子體氣化爐是一種在高溫、缺氧環(huán)境下運行的容器），等離子炬提供能量用于維持反應(yīng)爐的高溫環(huán)境，采用電弧來電離氣體和在高溫下氣化有機物，熱和高能等離子體能將有機物原料分解成氫和其它簡單的化合物而轉(zhuǎn)化為合成氣。,等離子氣化清潔循環(huán)熱動系統(tǒng)流程圖,4.1、等離子燃氣發(fā)生器：將焦炭轉(zhuǎn)化為可燃性氣體煤氣（主要成分為CO、H2、CH4等）的生產(chǎn)設(shè)備。 河海自主研發(fā)的等離子氣體發(fā)生器是通過持續(xù)向發(fā)生器內(nèi)通入布朗氣體，然后依靠等離子技術(shù)將焦炭高效快速轉(zhuǎn)化成可燃氣體（主要成分為CO、H2、CH4等）。,布朗氣體是指通過布朗發(fā)生器以堿性

3、水溶液為原料電解生成2：1比例的氫氧混合可燃氣體。,4.2、勒納德反應(yīng)塔 4.2.1、工作原理：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(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?？衫美占{德效應(yīng)，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。,4.2.2、勒納德反應(yīng)塔（納米氣液兩相膜深度除塵裝置）作用： 煙氣進入納米氣液兩相膜高效濕式除塵裝置后，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，進而形成水包裹塵溶膠顆粒(含塵水滴)。煙氣經(jīng)過

4、勒納德塔后，有害污染成份主要剩余SO2和NOx。,納米氣液兩相膜高效濕式除塵裝置系統(tǒng)原理示意圖,自激式負氧發(fā)生器：煙氣進入除塵塔后，安裝有“音爆噴頭”的自激式負氧發(fā)生器，根據(jù)“勒納德效應(yīng)”原理產(chǎn)生大量的負氧離子，通過靜電吸附捕集粉塵，煙塵有充足的時間與液體接觸，煙塵被液體吸附形成微團。已形成微團的煙塵在紊流中不斷與其他微團碰撞，凝結(jié)成較大的微團，比重增大，再經(jīng)過雨淋負氧發(fā)生器二次除塵，進而形成水包裹塵溶膠顆粒(含塵水滴)，然后進入納米氣液兩相膜微反應(yīng)器中。,4.2.3、勒納德反應(yīng)塔技術(shù)名詞,多層納米氣液兩相膜：由于除塵器較高，內(nèi)徑較大，采用單層納米氣液兩相膜往往效果不夠理想，故采用多層納米氣液

5、兩相膜可以最大限度吸收煙氣中的煙塵，大大提高了除塵的效果。,4.3、等離子反應(yīng)塔,4.3.1、等離子態(tài)（體）,等離子體是物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)。它由電離的導(dǎo)電氣體組成，其中包括六種典型的粒子，即電子、正離子、負離子、激發(fā)態(tài)的原子或分子、基態(tài)的原子或分子以及光子。電子和離子帶的電荷相反，但數(shù)量相等，這種狀態(tài)被稱做等離子態(tài)。 等離子態(tài)在宇宙中廣泛存在，常被看作物質(zhì)的第四態(tài)（有人也稱之為“超氣態(tài)”）。等離子體由克魯克斯在1879年發(fā)現(xiàn)，“Plasma”這個詞，由朗廖爾在1928年最早采用。,4.3.2、等離子反應(yīng)塔工藝作用,等離子反應(yīng)塔（超氣態(tài)電素流模組脫硫脫硝凈化設(shè)備）作用： 當含有水蒸氣的煙氣（經(jīng)

6、過勒納德反應(yīng)塔后煙氣含水蒸氣量增多）經(jīng)過等離子電極時，會使煙氣中的O2和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生強氧化性的自由基O-，OH-，（2）3-和H2O2等。通過這些自由基將煙氣中的SO2氧化為SO3或著相應(yīng)的H2SO4，如果事先在超氣態(tài)電素流中注入接近化學(xué)計量比的氨氣，最終就生成硫胺，用氣固分離器收集硫胺，凈化后的煙氣直接排除。,利用等離子設(shè)備產(chǎn)生強電壓低電流反應(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；主要發(fā)生的反應(yīng)有：,H20+e*H*+OH* SO2+e*S*+O2* S+O2+e*SO3* SO3*+H2OH2

7、SO4,4.3.3、等離子反應(yīng)塔脫硫原理,等離子體自由基 OH、O、N、 HO2、O3、NH2 等與NO反應(yīng) ,將 NO氧化為 NO2 ,部分 NO被還原為 N2 ，主要發(fā)生的反應(yīng)有：,H20+e*H*+OH* NO+O*+MNO2+M NO+O3NO2+O2 NO+NH2N2+H2O NO+OH*HNO2 NO2+OH*HNO3 NO+N*N2 +O,4.3.4、等離子反應(yīng)塔脫硝原理,超氣態(tài)電素流模組脫硫脫硝凈化設(shè)備系統(tǒng)原理示意圖,4.3.5、等離子反應(yīng)塔脫硝系統(tǒng)原理示意圖,4.4、納米氣液兩相膜吸收塔,納米氣液兩相膜吸收塔：納米氣液兩相膜吸收塔內(nèi)涂裝特殊納米材料，增大過濾板對水的吸附力(粘

8、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，從而達到精除塵的效果。氣體中能反應(yīng)、溶解、浸潤的雜質(zhì)均可高效的被轉(zhuǎn)移到液體中，經(jīng)過等離子反應(yīng)塔處理后的煙氣流經(jīng)納米氣液兩相膜吸收塔時，煙氣中的SO3和NO2會被完全吸收，從而達到超低排放標準，最終可實現(xiàn)煙氣排放去工業(yè)化。,5.1、NO1:環(huán)保性 以等離子技術(shù)將焦炭高效地轉(zhuǎn)化為可燃氣體，然后利用制備的可燃氣體作為燃料，通過綠色高效的燃燒設(shè)備提高燃料能量利用效率，采用先進的尾氣處理工藝設(shè)備使得煙氣達到“零污染”排放和廢熱的深度回收利用，熱量在梯級利用后最終實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，為城市提供清潔能源。,5.2、NO2:節(jié)能性 項目建設(shè)依靠科技進步，積

9、極采用無害低耗能的新工藝、新技術(shù)，大力降低原材料和能源的消耗，實現(xiàn)少投入、高產(chǎn)出、低污染，盡可能把對環(huán)境污染的排放物消除在生產(chǎn)過程之中。,根據(jù)生態(tài)學(xué)的原理組織生產(chǎn)，使上游發(fā)電企業(yè)的“廢料”成為下游企業(yè)的原材料，從而盡可能減少污染排放。通過副產(chǎn)品、能源和廢棄物的相互轉(zhuǎn)換，形成比較完整的閉合工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，達到資源的最佳配置和利用，使廢棄物資源化、減量化和無害化，把有害環(huán)境的廢棄物減少到最低程度;并將環(huán)境污染減少到最低水平。,5.3、NO3:高效先進性 (1)廠房布置緊湊，占地面積小，單位占地面積供熱量高于常規(guī)熱電廠。廠區(qū)建筑造型美觀，明顯有別于常規(guī)電廠，無冷卻塔，無煙囪，建筑風(fēng)格去工業(yè)化，廠址雖位

10、于市區(qū)，卻可以提升城市景觀效果。,常規(guī)電廠外觀圖,河海清潔煤電效果圖,(2)常規(guī)燃煤電廠煙氣排放限值為：煙塵：30mg/m3，SO2：100mg/m3，NOx：100mg/m3，重點地區(qū)煙氣排放限值為：煙塵：20mg/m3，SO2：50mg/m3，NOx：100mg/m3。 本項目鍋爐煙氣處理系統(tǒng)采用等離子技術(shù)進行煤改氣+布袋除塵器+納米氣液兩相膜+超氣態(tài)電素流模組脫硫脫硝凈化設(shè)備，最終煙氣污染物排放濃度可達到： 煙塵：4.5mg/m3, SO2 ：30.16 mg/Nm3，NOx： 45.5mg/Nm3，均達到天燃氣發(fā)電排放標準：煙塵：5mg/m3，SO2：35mg/m3，NOx：50mg/m3，環(huán)境效益非常顯著。,排放指標比較,（3）常規(guī)電廠的煙氣往往通過處理直接排入大氣，本項目通過對鍋爐尾部煙氣余熱深度利用，參與供熱，提高能源利用效率。,1）投資設(shè)備清單 名稱：PGCC系統(tǒng)投資設(shè)備及各項報價 單位：萬元,1）投資設(shè)備清單 名稱：PGCC系統(tǒng)投資設(shè)備及各項報價 單位：萬元,2）經(jīng)濟性對比分析,2）經(jīng)濟性對比分析,3）經(jīng)濟性指標分析,EMC是合同能源管理機制（Energy Performan