Научное обоснование экологически безопасного функционирования и развития тепловой энергетики и металлургии A. М. Полянский, В.А. Полянский, А.А.Богданов, - презентация

1 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 НПК Электронные и Пучковые Технологии

2 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 2 Наше предприятие организовано в 1992г для инновационной деятельности. Предприятие организовано учеными ЛИИЖТА, Политехнического института, ФТИ РАН им. А.Ф.Иоффе. Наше предприятие развивает три новых технологии 1. Производство анализаторов водорода в твердой пробе АВ Разработка и создание установки электронно- лучевой 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

3 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 3 Окислы азота и серы – основа смога и кислотных дождей

95% 90% >95% Химическая очистка " title="ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 4 Возможности обеспечения ПДВ ПДВ ПДВ ТЭС Металлургия ТЭС Металлургия 0,16%-0,031% 0,2% 0,16%-0,031% 0,2% Требуемая эффективность очистки 90% >95% 90% >95% Химическая очистка " class="link_thumb"> 4 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 4 Возможности обеспечения ПДВ ПДВ ПДВ ТЭС Металлургия ТЭС Металлургия 0,16%-0,031% 0,2% 0,16%-0,031% 0,2% Требуемая эффективность очистки 90% >95% 90% >95% Химическая очистка + ? - + ? - Электронно-лучевая очистка 95% 90% >95% Химическая очистка "> 95% 90% >95% Химическая очистка + ? - + ? - Электронно-лучевая очистка + + + +"> 95% 90% >95% Химическая очистка " title="ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 4 Возможности обеспечения ПДВ ПДВ ПДВ ТЭС Металлургия ТЭС Металлургия 0,16%-0,031% 0,2% 0,16%-0,031% 0,2% Требуемая эффективность очистки 90% >95% 90% >95% Химическая очистка ">

5 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 5 Процесс электронно-лучевой очистки. Основные реакции.

6 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 6 Материальный баланс процесса электронно-лучевой очистки (64)(16)(18)(34)(132) SO 2 + O + H 2 O + 2NH 3 = (NH 4 ) 2 SO 4 + Q s M продукта : M реагентов = 3,9 (30) (16) (17) (17) (80) NO + O + OH + NH 3 = NH 4 NO 3 + Q N M продукта : M реагентов = 4,7

7 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 7 Схема установки электронно-лучевой очистки

8 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 8 Характеристика электронно-лучевого способа очистки выбросов Окислы серы и азота после воздействия пучков электронов с помощью аммиака превращаются в удобрения для с/х Окислы серы и азота после воздействия пучков электронов с помощью аммиака превращаются в удобрения для с/х Капитальные затраты на электронно- лучевую очистку млн. $ на 100 МВт электрической мощности Капитальные затраты на электронно- лучевую очистку млн. $ на 100 МВт электрической мощности текущие затраты энергии на очистку 0,1-2% от мощности котла 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 годовая прибыль от очистки может составлять до 30 млн.$ на 100 МВт установленной мощности Окупаемость систем очистки 2-4 года Окупаемость систем очистки 2-4 года

9 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 9 Электронно-лучевая очистка как способ полной утилизации органического топлива Электронно-лучевая очистка возвращает азот и серу из органического топлива обратно в природу Электронно-лучевая очистка возвращает азот и серу из органического топлива обратно в природу Глубокая степень очистки (до 99%) позволяет полностью утилизировать тепло отходящих газов 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 Очистка приносит прибыль соизмеримую с прибылью от производства электроэнергии при значительно меньшем числе занятых работников

10 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 10 Состояние вопроса Марица-Восток -2 Кавечин Болгария Польша Болгария Польша на 1000 мг SO 2 на 1000 мг SO 2 0,15 кГр 6,39 кГр 0,15 кГр 6,39 кГр на 100 мг NO x на 100 мг NO x 1,1кГр 2,9 кГр 1,1кГр 2,9 кГр

11 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 11 Распределение мощности дозы

12 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 12 Экспериментальная установка

13 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 13 Экспериментальные результаты по удалению окислов серы

(NH 4 ) 2" title="ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 14 Экономический баланс процесса электронно- лучевой очистки (окислы серы) На тонну окислов 0,531т 0,2% от стоимости NH3 2,065т Прибыль SO 2 2NH 3 Затраты энергии => (NH 4 ) 2" class="link_thumb"> 14 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 14 Экономический баланс процесса электронно- лучевой очистки (окислы серы) На тонну окислов 0,531т 0,2% от стоимости NH3 2,065т Прибыль SO 2 2NH 3 Затраты энергии => (NH 4 ) 2 SO руб. 9руб.8250руб руб. За 1 год 1 млн.т 566тыс.т2,196млн.т 4,5 млрд. руб. 0,005 млрд. руб. 8,8млрд.руб. 4,3 млрд. руб. (NH 4 ) 2"> (NH 4 ) 2 SO 4 4248 руб. 9руб.8250руб. 4000 руб. За 1 год 1 млн.т 566тыс.т2,196млн.т 4,5 млрд. руб. 0,005 млрд. руб. 8,8млрд.руб. 4,3 млрд. руб."> (NH 4 ) 2" title="ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 14 Экономический баланс процесса электронно- лучевой очистки (окислы серы) На тонну окислов 0,531т 0,2% от стоимости NH3 2,065т Прибыль SO 2 2NH 3 Затраты энергии => (NH 4 ) 2">

NH 4 NO 3 4560 " title="ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 15 Экономический баланс процесса электронно- лучевой очистки (окислы азота) На тонну окислов 0,57т 2% от стоимости NH3 2,67т Прибыль NO NH 3 Затраты энергии => NH 4 NO 3 4560 " class="link_thumb"> 15 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 15 Экономический баланс процесса электронно- лучевой очистки (окислы азота) На тонну окислов 0,57т 2% от стоимости NH3 2,67т Прибыль NO NH 3 Затраты энергии => NH 4 NO руб. 91 руб руб руб. За 1 год 750 тыс.т 324тыс.т2,013млн.т 2,6 млрд. руб. 0,05 млрд. руб. 12,1млрд.руб. 8,5 млрд. руб. NH 4 NO 3 4560 "> NH 4 NO 3 4560 руб. 91 руб. 16020 руб. 11369 руб. За 1 год 750 тыс.т 324тыс.т2,013млн.т 2,6 млрд. руб. 0,05 млрд. руб. 12,1млрд.руб. 8,5 млрд. руб."> NH 4 NO 3 4560 " title="ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 15 Экономический баланс процесса электронно- лучевой очистки (окислы азота) На тонну окислов 0,57т 2% от стоимости NH3 2,67т Прибыль NO NH 3 Затраты энергии => NH 4 NO 3 4560 ">

16 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 16 Котел ТГМ-84Б, ТЭЦ-15, С.-Петербург, топливо – мазут, Киришский НПЗ Производительность т пара / час Энергетическая мощность МВт Расход дымовых газов нм 3 /с NO x -660 мг/нм 3 SO x мг/нм 3 При ЭЛО дымовых газов за год: NO x т SO x т NH 3 – 6900 т 6900 т 59 млн. руб. Электроэнергия 6,7 млн. кВт час 10 млн. руб. Доход от удобрений 190 млн. руб. Прибыль – 121 млн. руб. Окупаемость ЭЛО газоочистки - 4 года

17 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 17 Опытная установка на ТЭЦ-15 С.-Петербург

18 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 18 Склад аммиака на ОПУ

19 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 19 Социальные последствия внедрения электронно-лучевой технологии в России Улучшение экологической ситуации. Улучшение экологической ситуации. Вредные примеси превращаются в полезный Вредные примеси превращаются в полезный продукт, сера и азот возвращается в почву продукт, сера и азот возвращается в почву Принципиально новый подход к системам очистки. Принципиально новый подход к системам очистки. Очистка газовых выбросов приносит прибыль Очистка газовых выбросов приносит прибыль Рекультивация земель доступными удобрениями. Производство удобрений равномерно распределено по территории России Рекультивация земель доступными удобрениями. Производство удобрений равномерно распределено по территории России Подъем сельского хозяйства Подъем сельского хозяйства Развитие производства наукоемкой продукции. Объем внедрения в России - трлн. руб. Развитие производства наукоемкой продукции. Объем внедрения в России - трлн. руб. Экспорт технологий с объемом продаж сотни млрд.$ Экспорт технологий с объемом продаж сотни млрд.$

20 ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ XXI 2009 г. ООО "НПК Электронные и Пучковые Технологии" 20 Спасибо за внимание Спасибо за внимание