Очистка топочных газов от окислов SOX методом электронного

реклама
Научное обоснование экологически
безопасного функционирования и
развития тепловой энергетики и
металлургии
A. М. Полянский, В.А. Полянский , А.А.Богданов, М.И.Петров
НПК Электронные и Пучковые
Технологии
Наше предприятие организовано в 1992г для
инновационной
деятельности.
Предприятие
организовано учеными ЛИИЖТА, Политехнического
института, ФТИ РАН им. А.Ф.Иоффе.
Наше
предприятие развивает
технологии
три
новых
1. Производство анализаторов водорода в твердой
пробе АВ-1.
2. Разработка и создание установки электроннолучевой очистки топочных газов от окислов серы,
азота и пыли. Новые технологии газоочистки.
3.
Производство
установок
для
организации
учебного процесса в лаборатории физики. Новые
технологии обучения
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
2
Окислы азота и серы – основа
смога и кислотных дождей
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
3
Возможности обеспечения ПДВ
ПДВ
ТЭС
Металлургия
0,16%-0,031%
0,2%
Требуемая эффективность очистки
90%
>95%
Химическая очистка
+?
Электронно-лучевая очистка
+
+
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
4
Процесс электронно-лучевой очистки.
Основные реакции.
e  ( N 2 , O2 , H 2O)  OH , O, HO2 , N
SO2  O  SO3 ,
SO3 H 2O  H 2 SO4
SO2  OH  HSO3 ,
SO3 OH  H 2 SO4
NO  O  NO2 ,
NO2  OH *  HNO3 ,
NO  HO2  HNO3
H 2 SO4  2 NH 3  ( NH 4 ) 2 SO4 
HNO3  NH 3  NH 4 NO3 
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
5
Материальный баланс процесса
электронно-лучевой очистки
(64)
SO2 +
(16)
(18)
(34)
(132)
O + H2O + 2NH3= (NH4)2SO4 + Qs
M продукта : M реагентов = 3,9
(30)
(16)
(17)
NO +
O + OH +
(17)
(80)
NH3 =
NH4NO3
+ QN
M продукта : M реагентов = 4,7
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
6
Схема установки электронно-лучевой
очистки
труба
дымовые газы
Площадка
обслуживания
Ускоритель
электронов
электро
фильтр
e
дымовые газы
NH3
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
NH4NO3
(NH4)2SO4
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
7
Характеристика электронно-лучевого
способа очистки выбросов





Окислы серы и азота после воздействия
пучков электронов с помощью аммиака
превращаются в удобрения для с/х
Капитальные затраты на электроннолучевую очистку 25-50 млн. $ на 100
МВт электрической мощности
текущие затраты энергии на очистку
0,1-2% от мощности котла
годовая прибыль от очистки может
составлять до 30 млн.$ на 100 МВт
установленной мощности
Окупаемость систем очистки 2-4 года
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
8
Электронно-лучевая очистка как способ полной
утилизации органического топлива



Электронно-лучевая очистка
возвращает азот и серу из
органического топлива обратно в
природу
Глубокая степень очистки (до 99%)
позволяет полностью утилизировать
тепло отходящих газов
Очистка приносит прибыль соизмеримую
с прибылью от производства
электроэнергии при значительно
меньшем числе занятых работников
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
9
Состояние вопроса
Марица-Восток -2
Болгария
Кавечин
Польша
на 1000 мг SO2
0,15 кГр
6,39 кГр
на 100 мг NOx
1,1кГр
2,9 кГр
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
10
Распределение мощности дозы
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
11
Экспериментальная установка
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
12
Экспериментальные результаты
по удалению окислов серы
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
13
Экономический баланс процесса электроннолучевой очистки
(окислы серы)
На тонну окислов
0,531т
SO2
2NH3
4248
руб.
2,065т
0,2% от
стоимости NH3
Затраты
энергии
=>
(NH4)2SO4
9
руб.
За 1 год
566
тыс.т
1
млн.т
4,5
млрд.
руб.
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
Прибыль
8250
руб.
4000
руб.
2,196
млн.т
0,005
млрд.
руб.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
8,8
млрд.
руб.
4,3
млрд.
руб.
14
Экономический баланс процесса электроннолучевой очистки
(окислы азота)
На тонну окислов
0,57т
NO
NH3
4560
руб.
2% от
стоимости NH3
Затраты
энергии
=>
91
руб.
За 1 год
324
тыс.т
750
тыс.т
2,6
млрд.
руб.
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
2,67т
Прибыль
NH4NO3
16020
руб.
11369
руб.
2,013
млн.т
0,05
млрд.
руб.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
12,1
млрд.
руб.
8,5
млрд.
руб.
15
Котел ТГМ-84Б, ТЭЦ-15, С.-Петербург,
топливо – мазут, Киришский НПЗ
Производительность 420 т пара / час
Энергетическая мощность -
140 МВт
Расход дымовых газов -
NOx-660 SOx-3620
106 нм3/с
мг/нм3
мг/нм3
При ЭЛО дымовых газов за год:
Электроэнергия
NH3 –
NOxSOx6,7 млн.
11000 т
кВт час
6900 т
2000 т
Доход от удобрений
190 млн. руб.
59 млн.
руб.
10 млн.
руб.
Прибыль – 121 млн. руб.
Окупаемость ЭЛО газоочистки - 4 года
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
16
Опытная установка на ТЭЦ-15 С.-Петербург
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
17
Склад аммиака на ОПУ
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
18
Социальные последствия внедрения
электронно-лучевой технологии в
России






Улучшение экологической ситуации.
Вредные примеси превращаются в полезный
продукт, сера и азот возвращается в почву
Принципиально новый подход к системам очистки.
Очистка газовых выбросов приносит прибыль
Рекультивация земель доступными удобрениями.
Производство
удобрений
равномерно
распределено по территории России
Подъем сельского хозяйства
Развитие производства наукоемкой продукции.
Объем внедрения в России - трлн. руб.
Экспорт технологий с объемом продаж сотни
млрд.$
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
19
Спасибо за внимание
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI
2009 г.
ООО "НПК Электронные и Пучковые
Технологии"
20
Скачать