Очистка топочных газов от окислов SOX методом электронного
advertisement
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
