Integroitu kaasutus kombi-

Integroitu kaasutus CCGT on tekniikka, joka käyttää kaasuttimen kääntää hiiltä ja muita hiilipohjaisia ​​polttoaineita kaasu synteesikaasua. Sen jälkeen poistaa epäpuhtauksia synteesikaasusta ennen kuin se poltetaan. Jotkut näistä epäpuhtauksien, kuten rikkiä, voidaan muuttaa uudelleenkäytettävissä sivutuotteita. Tämä johtaa alempaan rikkidioksidi-, hiukkas- ja elohopea. Ylimääräisiä prosessilaitteet, hiili synteesikaasun voidaan siirtää vedyksi vesi-kaasu siirtyminen reaktio, jolloin lähes hiilen vapaa polttoainetta. Tuloksena hiilidioksidia siirtyminen reaktio voidaan pakata ja varastoida. Ylimääräinen lämpö ensisijaisen polttokammion ja synteesikaasun malaitoksia johdetaan sitten höyry sykli, joka on samanlainen kaasukombiturbiinivoimalan. Tämä johtaa parantunut tehokkuus verrattuna tavanomaisiin hiilipölyn.

Merkitys

Hiili löytyy runsaasti Yhdysvalloissa ja monissa muissa maissa ja sen hinta on pysynyt suhteellisen vakiona viime vuosina. Näin ollen sitä käytetään noin 50 prosenttia Yhdysvaltain sähköntarpeesta. Näin pienemmät päästöt että IGCC-tekniikan avulla voivat olla tärkeitä tulevaisuudessa päästömääräykset kiristä koska kasvava huoli vaikutuksista epäpuhtauksien ympäristöön ja maailmaa.

Tämä tekniikka on hyödynnetään projektissa rakenteilla, sijaitsee Kemper, Mississippi. Kemper projekti käyttää ruskohiiltä kivihiiltä energiaa Mississippians.

Toiminnot

Alla on kaavamainen vuokaavio IGCC:

Kaasutus prosessi voi tuottaa synteesikaasun monenlaisista hiiltä sisältäviä raaka-aineita kuten korkea rikkipitoisuus hiili, raskas petrolijätteet ja biomassaa.

Kasvi on nimeltään integroitu koska synteesikaasun tuotetaan kaasutuksen osassa käytetään polttoaineena kaasuturbiinista Yhdistetyn jakson, ja höyry tuotetaan synteesikaasun jäähdyttimet kaasutus osassa käytetään höyryturbiinin Yhdistetyn jakson. Tässä esimerkissä synteesikaasun tuotetun käytetään polttoaineena kaasuturbiinissa, joka tuottaa sähköä. Normaalissa kombivoimalla, niin sanottu "hukkalämpö" peräisin kaasuturbiinin pakokaasujen käytetään lämmöntalteenotto höyrynkehitin tehdä höyryä höyryturbiinin sykli. IGCC parantaa yleistä prosessin tehokkuutta lisäämällä korkeamman lämpötilan höyrystä tuotettu kaasutus prosessin höyryturbiinin sykli. Tämä höyry käytetään sitten höyryturbiinit tuottamaan lisää sähköä.

Asennukset

DOE Kivihiili demo projekti auttanut rakentaa 3 IGCC kasvit: Wabash Power Station West Terre Haute, Indiana, Polk Power Station Tampa, Florida, ja Pinon Pine Reno, Nevada. Vuonna Reno esittelyhanke, tutkijat huomasivat, että kulloinkin voimassa IGCC tekniikka ei toimi yli 300 jalkaa merenpinnan yläpuolella. DOE raportti viitaten 3 kuitenkaan ei mainita mitään korkeudessa vaikutus, ja useimmat ongelmat liittyivät kiinteän jätteen poistojärjestelmä. Wabash ja Polk Ydinvoimalat nykyisin toimivat, seuraavan päätöslauselman osoittaminen käynnistys ongelmia, mutta Pinon Pine hankkeen kohdannut merkittäviä ongelmia ja hylättiin.

Ensimmäisen sukupolven IGCC kasvien saastunut vähemmän kuin nykyaikainen kivihiili-pohjainen tekniikka, mutta myös saastunutta vettä; esimerkiksi Wabash Kasvi oli pois noudattamista vesiluvassa aikana 1998-2001, koska se pääsee arseeni, seleeni ja syanidia. Wabash Generating Station on nyt kokonaan omistaa ja ylläpitää Wabash Virta ry.

IGCC on nyt mainostetut kaapata valmis ja saattaa kaapata ja tallentaa hiilidioksidia. Puolan Kędzierzyn pian isännöi päästöttömät Power & amp; Chemical Plant, joka yhdistää kivihiilen kaasutustekniikkaa Carbon Capture & amp; Varastointi. Tämä asennus oli suunniteltu, mutta ei ole tietoja vuodesta 2009. Liiketoiminnan muut IGCC kasveja olemassa ympäri maailmaa ovat Alexander Alankomaissa, Puertollano Espanjassa, ja VHK Japanissa.

On olemassa useita etuja ja haittoja verrattuna perinteisiin jälkipoltto hiilidioksidin talteenoton ja erilaisia ​​muunnelmia ja nämä ovat täysin keskustellaan viittaus 6.

Kustannukset ja luotettavuus

Suurin ongelma IGCC on sen suuret pääomakustannukset, yli $ 3,593 / kW. Virallinen Yhdysvaltain hallituksen luvut antavat optimistisempia arvioita $ 1,491 / kW kapasiteettia vastaan. $ 1,290 tavanomaisen puhtaan hiilen laitos, mutta kun otetaan huomioon nykyiset sovellukset, nämä kustannusarviot on osoitettu virheelliseksi.

Vanhentuneet euroa megawattitunnilta kustannukset IGCC vs jauhetun hiilen kasvi tulossa verkossa vuonna 2010 olisi $ 56 vs $ 52 ja väitetään, että IGCC tulee entistä houkuttelevampi, kun lisäät kustannukset hiilidioksidin talteenoton ja sitomisen, IGCC tulossa $ 79 prosenttia megawattitunnilta vs. $ 95 pro- megawattitunnilta varten hiilipölyn. Viimeaikaiset todistus sääntelyn oikeudenkäynti osoittaa kustannukset IGCC olevan kaksinkertainen ennustettu Goddell, alkaen $ 96-104 / MWhr. Se on ennen lisäämällä hiilidioksidin talteenoton ja sitomisen ja Sleipner Pohjanmerellä on kaupallisessa mittakaavassa viimeisen kymmenen vuoden aikana) otetaan talteen 90% määrän odotetaan olevan $ 30 / MWh lisäkustannuksia.

Wabash laski toistuvasti pitkiä vuoksi kaasuttimeen ongelmia. Kaasutin ongelmia ei ole korjattu seuraavat hankkeet, kuten Excelsiorin Mesaba projekti, on kolmas kaasutin ja juna rakennettu. Kuitenkin viime vuonna havaittavissa Wabash käynnissä luotettavasti, jossa saatavuus verrattavissa tai parempi kuin muut tekniikat.

Polk County IGCC on suunnittelun ongelmia. Ensinnäkin hanke alun perin suljettiin, koska korroosion lietteessä putki että syötetään lietetty hiiltä rautatie autoja kaasuttimeen. Uusi pinnoite putki kehitettiin. Toiseksi, thermocoupler korvattiin vuonna alle kaksi vuotta; osoitus siitä, että kaasuttimen oli ongelmia erilaisia ​​raaka-aineita; bitumisista sub-bitumisen. Kaasutin on suunniteltu käsittelemään myös pienempi listalla ruskohiilet. Kolmanneksi, suunnittelemattomia alas aikaa kaasuttimen koska tulenkestävien liner ongelmia, ja nämä ongelmat olivat kalliita korjata. Kaasutin oli alun perin suunniteltu Italiassa olevan puolta pienempi kuin mitä rakennettiin Polk. Uudempi keraamiset materiaalit voivat auttaa parantamaan kaasuttimeen suorituskykyä ja pitkäikäisyys. Ymmärtäminen toimivat ongelmat nykyisen IGCC on parannettava suunnittelu IGCC tulevaisuudessa. Keim, K., 2009, IGCC hanke kestävän kehityksen Systmes Plant Re-Design ja Re-kuva. Tämä on julkaisematon paperi Harvardin yliopistossa)

General Electric on tällä hetkellä suunnitella IGCC malli kasvi, joka olisi otettava käyttöön enemmän luotettavuutta. GE: n mallissa on edistyksellinen turbiinit optimoitu hiilen synteesikaasun. Eastman teollisuuden kaasutuslaitoksen Kingsport, TN käyttää GE Energy kiinteä-Fed kaasuttimeen. Eastman, Fortune 500 yhtiö, rakennettu laitos vuonna 1983 ilman valtion tai liittovaltion tukia ja kääntyy voittoa.

On olemassa useita jalostamon-pohjainen IGCC tehdasta Euroopassa, jotka ovat osoittaneet hyvä saatavuus alun jälkeen nukkumapaikka aikoja. Useat tekijät auttaa tätä tasoa:

  • Mikään näistä laitoksista käyttävät kehittynyttä tekniikkaa kaasuturbiinit.
  • Kaikki jalostamon-pohjainen kasvit käyttävät jalostamon jäämiä, pikemminkin kuin kivihiili, kuten raaka. Tämä eliminoi hiili käsittely ja hiilen valmisteluvälineitä ja sen ongelmat. Lisäksi on paljon pienempi tuhkan tuotettujen kaasuttimeen, mikä vähentää siivous ja seisokkeja sen kaasun jäähdytys ja puhdistus vaiheissa.
  • Nämä ei-apuohjelma kasvit ovat tunnustaneet tarpeen kohdella kaasutus järjestelmä etupainotteisesti kemiallinen käsittelylaitos, ja ovat uudelleen toimintaympäristön henkilölle.

Toinen IGCC menestystarina on ollut 250 MW Buggenumissa tehtaan Alankomaissa. Se on myös hyvä saatavuus. Tämä hiili-pohjainen IGCC käyttää tällä hetkellä noin 30% biomassan täydentävää raaka. Omistaja, NUON, maksetaan palkkio hallituksen käyttämään biomassaa. NUON on rakennettu 1311 MW IGCC Alankomaissa, joka käsittää kolme 437 MW STEG yksikköä. Nuon Magnum IGCC voimalaitos otettiin käyttöön vuonna 2011, ja oli virallisesti avattu kesäkuussa 2013. Mitsubishi Heavy Industries on myönnetty rakentaa voimalaitoksen. Seuraavat käsitellä ympäristöjärjestöjen, NUON on kiellettyä käyttää Magnum laitoksen polttaa hiiltä ja biomassaa, vuoteen 2020 saakka Koska korkea kaasun hinnat Alankomaissa, kaksi kolmesta yksiköt ovat parhaillaan offline, kun taas kolmas yksikkö näkee vain pieni käyttö tasoilla. Suhteellisen alhainen 59% hyötysuhde Magnum kasvi tarkoittaa, että tehokkaampi CCGT kasvit ovat edullisia antamaan virtaa.

Uuden sukupolven IGCC-pohjainen hiilivoimaloita laitosten on ehdotettu, vaikka mikään ei vielä rakenteilla. Hankkeet kehitetään AEP, Duke Energy, ja Southern Companyn Yhdysvalloissa ja Euroopassa Zak / PKE, Centrica, E.ON ja RWE ja NUON. Minnesotassa, valtion Dept. of Commerce analyysissä havaittiin IGCC olevan korkeimman kustannukset, joiden päästöt profiili ei merkittävästi parempi kuin hiilipölyn. Delaware, Delmarva ja valtion konsultti analyysi oli pääosin samat tulokset.

Kalleus IGCC on suurin este sen integroimista valta markkinoilla; Kuitenkin eniten energiaa johtajat tunnustavat, että hiili asetus on tulossa pian. Laskut vaativat hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen on ehdotettu uudelleen sekä parlamentin ja senaatin, ja demokraattisen enemmistön vaikuttaa todennäköiseltä, että seuraava presidentti tulee olemaan suurempi push hiilen sääntelyä. Korkeimman oikeuden päätös vaaditaan EPA säännellä hiilen puhuu myös todennäköisyyttä tulevaisuudessa hiilen asetusten tulossa ennemmin kuin myöhemmin. Hiilidioksidin talteenoton, kustannukset sähkön IGCC kasvaisi noin 30%. Jotta maakaasun CC, lisäys on noin 33%. Saat jauhetun hiilen kasvi, kasvu on noin 68%. Tämä mahdollisuus halvempaa hiilidioksidin talteenottoon tekee IGCC houkutteleva vaihtoehto pitää edullisia kivihiilen käytettävissä polttoaine lähde hiilidioksidipäästöjä rajoitetaan.

Japanissa, sähköyhtiöiden, yhdessä Mitsubishi Heavy Industriesin on toiminut 200 t / d IGCC koelaitos lähtien 90-luvun alussa. Syyskuussa 2007 he aloittivat jopa 250 MW demo tehtaan Nakoso. Se toimii ilma-puhalletaan kuivarehussa kivihiilen vain. Se polttaa PRB hiilen palamattoman hiilen pitoisuus suhde & lt; 0,1% ja ilman havaittavaa huuhtoutumista hivenaineita. Se työllistää paitsi F-tyypin turbiinien mutta G tyyppi samoin.

Seuraavan sukupolven IGCC kasveja CO2 talteenottoteknologiana odotetaan olevan korkeampi terminen hyötysuhde ja pitämään kustannukset kurissa, koska yksinkertaistetun järjestelmien verrattuna perinteisiin IGCC. Tärkein ominaisuus on, että sen sijaan käyttää happea ja typpeä kaasuttaa hiili, he käyttävät happea ja CO2. Tärkein etu on se, että on mahdollista parantaa suorituskykyä kylmän kaasun tehokkuutta ja vähentää palamattoman hiilen.

Vertailukohtana Motor tehokkuus: -Kun Runko E kaasuturbiini, 30bar karkaisukaasun jäähdytys, kylmä lämpötila kaasujen puhdistukseen ja 2 taso HRSC on mahdollista saavuttaa noin 38% energiatehokkuus. -Kun Kehys F kaasuturbiini, 60 bar sammuttaa kaasuttimeen, Kylmä lämpötila kaasujen puhdistukseen ja 3 tasoa + RH HRSC on mahdollista saavuttaa noin 45% energiatehokkuus. -Viimeksi Kehittäminen Runko G kaasuturbiinien, ASU ilmalähettimen, korkea lämpötila desulfurization voi siirtää jopa suorituskykyä entisestään.

CO2 uutettu kaasuturbiinin poistokaasua käytetään tässä järjestelmässä. Käyttämällä suljettua kaasuturbiinin järjestelmä, joka kykenee ottamaan talteen CO2 suoralla puristuksella ja liquefication poistaa tarpeen erottaminen ja talteenottojärjestelmä.

Testaus

Kansallinen ja kansainvälinen testi koodeja käytetään menettelyt ja määritelmät testata IGCC-Power Plants. Testiajoneuvon valinta käytettävä koodi on sopimus ostajan ja valmistaja, ja on joitakin merkitys laitoksen suunnittelussa ja niihin liittyvien järjestelmien. Yhdysvalloissa, American Society of Mechanical Engineers julkaistu Performance Test Code for IGCC voimalaitosten vuonna 2006, joka sisältää menetelmät määrittämiseksi määrän ja laadun polttoainekaasun sen virtausnopeus, lämpötila, paine, koostumus, lämmitys venttiili, ja sen sisältö epäpuhtauksia.

IGCC Päästöjen Kiista

Vuonna 2007 New Yorkin osavaltion oikeusministerin toimistosta vaati Full Disclosure "taloudellisten riskien kasvihuonekaasuja" osakkeenomistajille sähköyhtiöiden ehdottaa kehittämistä IGCC hiilivoimaloiden kasveja. "Mikä tahansa useita uusia tai todennäköisesti sääntelyaloitteet CO2 päästöt voimalaitosten - myös valtion hiili valvonta, EPA: n säännösten nojalla Clean Air Act, tai säätämistä liittovaltion ilmaston lämpenemisen lainsäädäntö - lisäisi merkittävästi kustannuksia hiili-intensiivisen kivihiili sukupolvi "; Yhdysvaltain senaattori Hillary Clinton New York on ehdottanut, että tämä korkean riskin julkistaminen vaaditaan kaikista julkisen kaupankäynnin kohteena voimayhtiöiden valtakunnallisesti. Tämä rehellisesti on alkanut vähentää sijoittajien kiinnostusta kaikentyyppisille-teknologia hiilivoimalan kasvi kehitys, mukaan lukien IGCC.

Senaattori Harry Reid kertoi 2007 Clean Energy Summit, että hän tekee kaikkensa hän voi lopettaa rakentamisen ehdotetun uuden IGCC hiilivoimaloita sähkö voimalaitosten Nevadassa. Reid haluaa Nevada sähköyhtiöiltä investoimaan aurinkoenergian, tuulienergian ja maalämmön hiilen sijasta teknologiaa. Reid totesi, että ilmaston lämpeneminen on tosiasia, ja vain yksi ehdotettu hiilivoimalaitoksesta edistäisi sitä polttamalla seitsemän miljoonaa tonnia hiiltä vuodessa. Pitkän aikavälin terveydenhuollon kustannukset olisivat liian korkea, hän väitti. "Aion tehdä kaikkeni lopettaa näitä kasveja.", Hän sanoi. "Ei ole puhdasta hiiliteknologiaa. On puhtaampaa hiiliteknologiaa, mutta ei ole puhtaan hiilen teknologiaa."

Yksi tehokkaimmista tavoista käsitellä H2S kaasun IGCC on muuttamalla se rikkihappoa märkä rikkihappokaasua prosessi WSA prosessi kuitenkin suurin osa H2S kasvien käsittelyyn hyödyntää muutettu Claus prosessi, koska rikki markkinat infrastruktuuri ja kuljetuskustannukset rikkihapon vastaan ​​rikki kannattavat rikin tuotannon.

  0   0
Edellinen artikkeli Mooney M10 Cadet
Seuraava artikkeli Lactobacillus sakei

Kommentit - 0

Ei kommentteja

Lisääkommentti

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Merkkiä jäljellä: 3000
captcha