Ускоритель электронов с энергией 1 МэВ и мощностью пучка до 500 кВт для очистки дымовых газов Овчинников В.П., Строкач А.П., Толстун Н.Г., Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (ФГУП НИИЭФА) «АТОМЭКСПО – 2013» Санкт-Петербург

28-29 September 2012, Saint-Petersburg Метод электронно-лучевой обработки дымовых газов тепловых электростанций сжигающих уголь или мазут позволяет одновременно удалять из них оксиды серы и азота. Он основан на окислении загрязняющих веществ и их реакции с водой с образованием кислот. Кислоты нейтрализуются аммиаком с образованием твердых частиц из смеси нитрата и сульфата аммония. Получаемый продукт является популярным и широко применяемым азотсодержащим удобрением. Этот метод хорошо известен и реализован в промышленных масштабах. Рис. 1. Последовательность физико- химических реакций, которые приводят к кислотным удаления окислов серы и азота и формированию твердых частиц удобрения. Рис. 2. Зависимость эффективности удаления SO 2 и NO x от дозы облучения.

Эта технология была успешно применена в промышленных масштабах в Китае и Польше. Так на ТЭС Pomorzany, Щецин, Польша установка очищает дымовые газы, поступающие из двух котлов 65 МВт электрической и 100 МВт тепловой мощности каждый. Поток газов составляет нм 3 /ч, а общая мощность пучка электронов превышает 1 МВт (от 4 ускорителей). Имеются две реакционные камеры, каждая из которых облучается двумя ускорителями (260 кВт, 700 кэВ), установленными последовательно. Доза облучения находится в диапазоне от 7 до12 кГр. Степень удаления SO 2 составляет 80-90%, а NO x %. Полученный продукт в виде порошка собирается электрофильтрами и отправляется на завод по производству удобрений. Более широкому распространению технологии препятствует отсутствие надежных, мощных ускорителей электронов.

EPS Pomorzany, Poland

Flue Gas Cleaning Plant in Changdu, China

Требования предъявляемые к ускорителям для обработки газов электронным пучком Энергия электронов – 0,7 – 1,0 МэВ Мощность пучка электронов – до нескольких МВт Эффективность – % Время работы – до часов в год Автоматизированное компьютерное управление Высокая надежность работы

8 Ускоритель«Электрон-23» для экологических применений ПараметрЗначение 1 Ускоряющее напряжение, МВ 0,8-1,0 2 Нестабильность ускоряющего напряжения, % ±5 3 Ток пучка электронов, мА Нестабильность тока пучка, % ±2 5 Номинальная мощность ускорителя, кВт Частота сканирования пучка электронов, Гц Неоднородность плотности тока пучка, % ±10 8 Эффективность преобразования энергии пучка, % 90 9 Время работы в течение года с перерывами на обслуживание, час

Ускоритель «Электрон-23» с энергией 1 МэВ мощностью 250 кВт В процессе испытаний ускорителя мы достигли уровня мощности 400 кВт. При этом уровне мощности эффективность преобразования электрической энергии в энергию пучка электронов достигает 90%.

Ускоритель «Электрон-23» с энергией 1 МэВ мощностью 500 кВт

1 – излучатель 2 – фокусирующая линза 3 – сканирующее устройство 4 – вакуумный насос 5 – выпускное окно Ускоритель «Электрон-23»

Потребителями предлагаемого продукта являются электростанций, сжигающие уголь или мазут с расходом дымовых газов в диапазоне до нм 3 /ч. В связи с тенденцией увеличения потребления угля для выработки электроэнергии и ужесточением экологических норм к газовым выбросам электростанций спрос на эту технологию будет возрастать September 2012, Saint-Petersburg

Спасибо за внимание!