PGCC系统应用技术

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。

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

图1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。

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。

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。

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。2100433B

PGCC系统由绿炭制备系统、等离子绿炭气化系统、锅炉燃烧系统、烟气净化处理系统以及汽机发电系统五大系统组成，该系统采用了等离子技术、绿炭气化技术、烟气净化处理技术以及热电联产等前沿技术，具体应用技术如下：

闭式系统开式系统

开式系统的特点是系统中的水与外界空气有接触，或系统中的水向外界释放或流失，系统需要不断的补水。这样的系统不可靠，经过数年（大约3-5年），系统的管道和各种配件因腐蚀损坏而漏水，其改造费用远远大于初投资（不含漏水引起的附加损失）。属于这类系统的有无压锅炉（最常见，相当于定时炸弹），直接用地热或温泉采暖，直接用大型工厂的冷却水采暖，蒸汽直接注射到大楼的采暖循环系统等。对于这类系统常见的钢制和铝制散热器均不能使用，与水直接接触的材料必须是不锈钢或铜。

自动喷水灭火系统中的闭式系统 close-type sprinkler system　即采用闭式洒水喷头的自动喷水灭火系统。分为以下四种：

闭式系统湿式系统

准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统。适于在环境温度不低于4℃且不高于70℃的场所采用。（避免低温冻结膨胀和高温气蚀）

闭式系统干式系统

准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。适于在环境温度低于4℃或高于70℃的场所采用。

闭式系统预作用系统

准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后转换为湿式系统的闭式系统。适于在系统处于准工作状态是严禁管道漏水；严禁系统误喷；替代干式系统 。的场所中。重复启闭预作用系统能在扑灭火宅后自动关阀、复燃是再次开阀喷水的预作用系统。适用于灭火后必须及时停止喷水的场所。

时不变系统是输出不会直接随着时间变化的系统。

如果输入信号

如果系统的传递函数不是时间的函数，就可以满足这个特性。 这个特性也可以用示意图的术语进行描述

如果一个系统是时不变的，那么系统框图与任意延时时刻的框图都是可以互换的。

为了表明如何确定系统是时不变系统，我们来看两个系统：

系统 A:

系统 B:

由于系统 A 除了x(t)与 y(t)之外还显式地依赖于 t 所以它是时变系统，而系统 B 没有显式地依赖于时间 t 所以它是时不变的。

加湿系统超声波加湿系统

超声波加湿系统是传统加湿系统的代表，采用超高频率的震动，将水分子扩散到周围的空气中，具有静音，效果好，加湿系统强度大等优点，缺点是超声波式加湿系统使用寿命较短，造价高且容易算坏。

加湿系统高压微雾加湿系统

高压微雾加湿系统是冷雾加湿系统的另一个代表，具有加湿强度大，加湿效果迅速，性能可靠，使用成本低，维护简便等特点，广泛适用于大面积的加湿需求，如大型工厂车间，开放式的环境等。高压微雾加湿系统的缺点是，相对蒸汽式加湿系统，水雾的颗粒相对较大，蒸发效果不如蒸汽式迅速，且高压微雾喷头在长期使用以后容易堵塞，这种情况主要取决于水源的清洁程度，可以通过加装过滤水装置进行解决。

加湿系统电极式加湿系统

电极式加湿系统是传统蒸汽加湿系统的杰出代表，具有加湿效果迅速明显，性能可靠，加湿精度高，加湿量大等特点，适用于对加湿环境要求较高的环境，如电子车间、医药制造车间、手术室、计算机机房等。其缺点是适用成本高，耗电量大。