等离子气化联合循环发电系统-对外

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,节能减排技术与世界同步,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,节能减排技术与世界同步,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,PGCC-,等离子气化清洁循环热动系统,河海新能源集团,HEHAI NEW ENERGY GROUP,HEHAI Clean Coal Centre ,目 录,概述,1,主要技术释义,2,主要设备介绍,4,与传统工艺对比,5,6,经济效益,工艺流程简介,3,PGCC,(Plasma Gasification clean Cycle),：,等离子气化清洁循环热动系统，是将焦炭气化技术和高效的联合循环相结合的先进热动系统；它由两大部分组成，即焦炭的气化与净化部分和燃气,-,蒸汽联合循环发电部分。,概述,1,等离子态（体）：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，它的性质也变得与气体完全不同。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。,主要技术释义,2,等离子气化：等离子气化是发生在等离子气化炉中的一个气化过程（等离子体气化炉是一种在高温、缺氧环境下运行的容器），等离子炬提供能量用于维持反应炉的高温环境，采用电弧来电离气体和在高温下气化有机物，热和高能等离子体能将有机物原料分解成氢和其它简单的化合物而转化为合成气。,工艺流程简介,3,等离子气化清洁循环热动系统流程图,4.1,、等离子燃气发生器：,将焦炭转化为可燃性气体煤气（主要成分为CO、H,2,、CH,4,等）的生产设备。,河海自主研发的等离子气体发生器是通过持续向发生器内通入布朗气体，然后依靠等离子技术将焦炭高效快速转化成可燃气体（主要成分为CO、H,2,、CH,4,等）。,布朗气体是指通过布朗发生器以碱性水溶液为原料电解生成2：1比例的氢氧混合可燃气体。,主要设备介绍,4,4.2,、勒纳德反应塔,4.2.1,、工作原理：,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,3H,2,O=2H,3,O,+,+O,2-,在山林、瀑布、喷泉处勒纳德效应很容易产生。可利用勒纳德效应，通过自激式负氧发生器产生负氧离子对粉尘进行吸附。,4.2.2,、勒纳德反应塔（纳米气液两相膜深度除尘装置）作用：,烟气进入纳米气液两相膜高效湿式除尘装置后，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，进而形成水包裹尘溶胶颗粒(含尘水滴)。烟气经过勒纳德塔后，有害污染成份主要剩余,SO,2,和,NOx,。,纳米气液两相膜高效湿式除尘装置系统原理示意图,自激式负氧发生器：,烟气进入除尘塔后，安装有“音爆喷头”的自激式负氧发生器，根据“勒纳德效应”原理产生大量的负氧离子，通过静电吸附捕集粉尘，烟尘有充足的时间与液体接触，烟尘被液体吸附形成微团。已形成微团的烟尘在紊流中不断与其他微团碰撞，凝结成较大的微团，比重增大，再经过雨淋负氧发生器二次除尘，进而形成水包裹尘溶胶颗粒(含尘水滴)，然后进入纳米气液两相膜微反应器中。,4.2.3,、勒纳德反应塔技术名词,多层纳米气液两相膜：,由于除尘器较高，内径较大，采用单层纳米气液两相膜往往效果不够理想，故采用多层纳米气液两相膜可以最大限度吸收烟气中的烟尘，大大提高了除尘的效果。,4.3,、等离子反应塔,4.3.1,、等离子态（体）,等离子体是物质存在的第四种状态。它由电离的导电气体组成，其中包括六种典型的粒子，即电子、正离子、负离子、激发态的原子或分子、基态的原子或分子以及光子,。电子和离子带的电荷相反，但数量相等，这种状态被称做等离子态。,等离子态在宇宙中广泛存在，常被看作物质的第四态（有人也称之为“超气态”）。等离子体由克鲁克斯在1879年发现，“Plasma”这个词，由朗廖尔在1928年最早采用。,4,.3.2,、,等离子反应塔,工艺作用,等离子反应塔（,超气态电素流模组脱硫脱硝净化设备,）作用：,当含有水蒸气的烟气（经过勒纳德反应塔后烟气含水蒸气量增多）经过等离子电极时，会使烟气中的O,2,和水蒸气发生反应，产生强氧化性的自由基O,-,，OH,-,，（,2,）,3,-和H,2,O,2,等。通过这些自由基将烟气中的SO,2,氧化为SO,3,或着相应的H,2,SO,4,，如果事先在超气态电素流中注入接近化学计量比的氨气，最终就生成硫胺，用气固分离器收集硫胺，净化后的烟气直接排除。,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,SO,2,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,SO,3,；主要发生的反应有：,H,2,0+e*,H*+OH*,SO,2,+,e*,S*+O,2,*,S+O,2,+e*,SO,3,*,SO,3,*+H,2,O,H,2,SO,4,4,.3.3,、,等离子反应塔,脱硫,原理,等离子体自由基 OH、O、N、HO,2,、O,3,、NH,2,等与NO反应,将 NO氧化为 NO,2,部分 NO被还原为 N,2,，主要发生的反应有：,H,2,0+e*,H*+OH*,NO+O,*,+MNO,2,+M,NO+O,3,NO,2,+O,2,NO+NH,2,N,2,+H,2,O,NO+OH,*,HNO,2,NO,2,+OH,*,HNO,3,NO+N,*,N,2,+O,4,.3.4,、,等离子反应塔,脱硝,原理,超气态电素流模组脱硫脱硝净化设备系统原理示意图,4,.3.5,、,等离子反应塔,脱硝,系统原理示意图,4.4,、纳米气液两相膜吸收塔,纳米气液两相膜吸收塔：,纳米气液两相膜吸收塔内涂装特殊纳米材料，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，从而达到精除尘的效果。气体中能反应、溶解、浸润的杂质均可高效的被转移到液体中，经过等离子反应塔处理后的烟气流经,纳米气液两相膜吸收塔时，烟气中的,SO,3,和,NO,2,会被完全吸收，从而达到超低排放标准，最终可实现烟气排放去工业化,。,5.1,、,NO,1,:环保性,以等离子技术将焦炭高效地转化为可燃气体，然后利用制备的可燃气体作为燃料，通过绿色高效的燃烧设备提高燃料能量利用效率，采用先进的尾气处理工艺设备使得烟气达到“零污染”排放和废热的深度回收利用，热量在梯级利用后最终实现热电联产，为城市提供清洁能源。,与传统工艺对比优势,5,5.2,、,NO,2:,节能性,项目建设依靠科技进步，积极采用无害低耗能的新工艺、新技术，大力降低原材料和能源的消耗，实现少投入、高产出、低污染，尽可能把对环境污染的排放物消除在生产过程之中。,根据生态学的原理组织生产，使上游发电企业的“废料”成为下游企业的原材料，从而尽可能减少污染排放。通过副产品、能源和废弃物的相互转换，形成比较完整的闭合工业生态系统，达到资源的最佳配置和利用，使废弃物资源化、减量化和无害化，把有害环境的废弃物减少到最低程度,;,并将环境污染减少到最低水平。,5.3,、,NO3:,高效先进性,(1)厂房布置紧凑，占地面积小，单位占地面积供热量高于常规热电厂。厂区建筑造型美观，明显有别于常规电厂，无冷却塔，无烟囱，建筑风格去工业化，厂址虽位于市区，却可以提升城市景观效果。,常规电厂外观图,河海清洁煤电效果图,(,2,)常规燃煤电厂烟气排放限值为：烟尘：30mg/m,3,，SO,2,：100mg/m,3,，NOx：100mg/m,3,，重点地区烟气排放限值为：烟尘：20mg/m,3,，SO,2,：50mg/m,3,，NOx：100mg/m,3,。,本项目锅炉烟气处理系统采用等离子技术进行煤改气+布袋除尘器+纳米气液两相膜+超气态电素流模组脱硫脱硝净化设备，最终烟气污染物排放浓度可达到：,烟尘：4.5mg/m,3,SO,2,：30.16 mg/Nm,3,，NOx：45.5mg/Nm,3,，均达到天燃气发电排放标准：烟尘：5mg/m,3,，SO,2,：35mg/m,3,，NOx：50mg/m,3,，环境效益非常显著。,与传统工艺对比,-,高效先进性,5,技术形式,烟尘,SO,2,NOx,燃煤电厂,一般地区,30mg/m,3,100mg/m,3,100mg/m,3,重点地区,20mg/m,3,50mg/m,3,100mg/m,3,天然气电厂,5mg/m,3,35mg/m,3,50mg/m,3,等离子气化清洁循环热动系统,5,mg/m,3,35,mg/Nm,3,50,mg/Nm,3,排放指标比较,（3）常规电厂的烟气往往通过处理直接排入大气，本项目通过对锅炉尾部烟气余热深度利用，参与供热，提高能源利用效率。,与传统工艺对比,-,高效先进性,5,1,）投资设备清单,名称：,PGCC,系统投资设备及各项报价 单位：万元,6,经济效益,序号,设备及各系统名称,单位,数量,单价,合价,备注,1,等离子燃气发生器,套,1,214,214,2,布袋除尘器,套,1,28.5,28.5,3,等离子燃气导热油锅炉（,30.5t,）,套,1,600,600,4,勒纳德反应塔,套,1,130,130,5,等离子反应塔,套,1,247,247,6,纳米气液两相膜吸收塔,套,1,180,180,7,小型汽轮发电机组,套,1,345,345,8,酸回收罐,套,1,50,50,9,辅机系统,套,1,57.5,57.5,10,除盐水系统,套,1,70,70,11,电气系统,套,1,115,115,12,控制系统,套,1,200,200,13,厂房,座,1,230,230,14,系统安装调试费,系统,1,280,280,15,系统设计费,系统,1,50,50,16,合计,2797,1,）投资设备清单,名称：,PGCC,系统投资设备及各项报价 单位：万元,6,经济效益,2,）经济性对比分析,6,经济效益,原燃煤锅炉年运营成本（概数）,单位：万元,类别,费用,备注,燃料费,1540(,含税）,燃料总量约为,28000,吨,人工费,50,12,名工人,管理费,10,维保,20,其他,5,合计,1625,由燃煤数量可得能量成本约为,59,元,/Gj,PGCC,系统年运营成本,单位：万元,类别,费用,备注,燃料费,1360,燃料总量约,17000,吨,人工费,100,15,名工人,管理费,15,维保费,40,发电辅助费,100,其他,8,合计,1623,能量成本约为,58.5,元,/Gj,2,）经济性对比分析,3,）经济性指标分析,EMC是合同能源管理机制（Energy Performance Contracting）,的国内简称，是一种以节省的能源费用来支付节能项目全部,成本的节能投资方式；这种节能投资方式允许用户使用未来,的节能收益为工厂和设备升级，降低目前的运行成本，提高,能源的利用效率。,通过合同能源管理机制来回收我公司的投资成本,具体分析见下表,3,）,经济性指标分析,类别,单价,总量,合计,热量,57,元,/Gj,280000GJ,1596,万,电量,0.65,元,/Kwh,800,万,Kwh,520,万,总投资成本,年回收成本,供热亏损,预计成本回收年限,3470,元,（含利息）,463,万元,（已减税）,27,万元,8,投资成本及回收分析,计费参数,4,）,投资范围,投资方,投资界限,河海,机房内设备以及机房至厂内变压器的配电,尤佳,机房外的管道及导热油,