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    應用于環保領域的PT型大功率等離子體炬
     

    等離子體是除固態、液態和氣態之外的物質第四態,是氣體與電弧接觸而產生的一種高溫、離子化和傳導性的電離氣體。等離子炬通過陰、陽極之間產生的電離作用,形成自由燃燒、不受約束的等離子體高溫射流。被電離形成等離子體的物質一般為空氣、水蒸汽、CO2等,電離氣體具有良好的導電性,使電弧能量迅速轉變為熱能,形成高溫氣體射流,可使物質在高溫下發生劇烈的化學反應;另一方面,高溫氣體射流中包含大量高能量活性粒子,如自由基、亞穩態中性粒子、激發態分子等,與物質的分子產生碰撞,發生裂解、重整等化學變化。等離子體具有的高溫、高焓、高化學活性等特點,目前已經在固廢熔融、熱解及氣化等環保和新能源領域獲得了廣泛的應用。

     

    一、 PT環保型等離子炬的技術特點

    1. 結構簡單,易用性好

    PT型等離子炬采用棒狀設計,可直接插入高溫爐,等離子體射流直接噴射物料,使物料快速發生反應。PT型等離子炬體積小巧,結構簡單,易于安裝,更換電極方便快捷。

    PT等離子炬主要由槍體、陽極、陰極、噴口和引弧裝置等幾部分組成,后部裝有工質氣體、冷卻水、水冷電纜和控制電路等連接口,內部結構簡單清晰、外部連接方便易用。

    2. 電弧穩定性好、熱效率高

    PT型等離子炬采用先進的渦旋紊流氣道控制技術,其突出優點是:

    1.電弧等離子體穩定性好。渦旋紊流氣道控制技術大大提高了等離子體電弧的脈動頻率和準穩定性,進一步提高了電弧對氣流的適應性,工質氣體允許波動范圍最大可達6-26kPa,能保持持續穩定的寬范圍。

    2. 電弧等離子體熱效率高,電熱能轉換效率達90%以上。

    3. 電極壽命長

    PT型等離子炬具有超長電極壽命。相關實驗及工程案例表明,陰極有效壽命可達500小時,陽極有效壽命可達2000小時,該項指標在目前國內市場產品技術中處于領先地位。長壽命電極不僅為運行維護帶來極大方便,同時有效降低固廢處置的成本。

    4. 電弧出口溫度高

    PT型等離子炬產生的高溫電弧等離子體射流長達40-50cm,等離子弧柱溫度最高可達8000℃。焓探針法測定射流區域溫度的實驗結果表明,在不排除熱耗散和氣流卷吸混合作用下,距電弧出口5cm處的溫度仍有3300℃以上,50cm處的溫度仍有1200℃以上。PT型等離子炬采用可插入式安裝結構,高溫火核可以直接伸入爐體,作用于物料中,使物料快速發生化學反應。

    5. 產品適用范圍廣闊

    PT型等離子炬充分考慮腐蝕性氣氛以及高溫輻射等不利因素,進行了水道以及材料的改進,適用于污泥、工業廢棄物、醫療垃圾、生活垃圾、電子垃圾等有機成分或者與無機混合的固、液、氣等氣化熔融;各類飛灰、灰渣、廢催化劑、廢石棉、電解鋁爐襯、貴金屬冶煉、低放射性核污染物等無機熔融;各類有機高鹽廢液、廢鹽熔融處理。

    二、 PTPT環保型等離子炬產品型號以及技術參數

    產品型號

    PTPT-100

    PTPT-150

    PTPT-200

    PTPT-300

    額定功率及可調節范圍

    100kW,

    (80-120kW)

    150kW,

    (130-170kW)

    200kW,

    (180-220kW)

    300kW,

    (270-320kW)

    額定電弧電流及可調節范圍

    185A,

    (160-200A)

    220A,

    (170-240A)

    250A,

    (170-240A)

    300A,

    (280-320A)

    額定電弧電壓及可調節范圍

    550±50V

    700±50V

    800±60V

    1000±60V

    最大供電容量

    160KVA

    220KVA

    300KVA

    420KVA

    工質氣體要求

    空氣/N2/CO2

    空氣/N2/CO2

    空氣/N2/CO2

    空氣/N2/CO2

    工質氣體流量,壓力及可調節范圍

    60Nm3/h ,

    15kPa,

    (10-25kPa)

    108Nm3/h ,

    40kPa,

    (35-62kPa)

    150Nm3/h ,

    90kPa,

    (70-100kPa)

    200Nm3/h ,

    120kPa,

    (100-150kPa)

    冷卻水要求

    除鹽水,

    溫度≤40℃

    除鹽水,

    溫度≤40℃

    除鹽水,

    溫度≤40℃

    除鹽水,

    溫度≤40℃

    冷卻水流量

    3-3.5m3/h

    4-5m3/h

    5-6m3/h

    6.5-7.5m3/h

    轉換效率

    90-93%

    90-93%

    90-93%

    90-93%

    額定工況下電極壽命

    陰極500小時,

    陽極2000小時

    陰極400小時,

    陽極1800小時

    陰極300小時,

    陽極1500小時

    陰極200小時,

    陽極1200小時

    三、 典型業績案例

    1. 山西某危廢氣化熔融項目

    項目概況:

    該項目建設于山西省某市,處理物料為醫療垃圾、工業危廢、飛灰以及危廢焚燒爐渣等綜合性危險廢棄物,處理溫度達到1800℃以上,現場使用3臺等離子炬,目前已經具備連續運行的能力。

    應用情況:

    陰極使用壽命500小時以上,未發生過擊穿現象。

    運行過程中,設備整體基本沒有維護工作,沒有發生過斷弧現象。

    2. 浙江某危廢焚燒爐渣熔融項目

    項目概況:

    該項目建設于浙江省某市,處理物料為工業危廢焚燒爐渣,爐體運行溫度達到1500℃以上,現場使用2臺等離子炬,已經具備連續運行的能力。

    應用情況:

    陰極使用壽命500小時以上,未發生過擊穿現象。

    運行過程中,設備整體基本沒有維護工作,沒有發生過斷弧現象。

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