2023年8月28日

东莞将建造新型发电厂 启用低廉清洁煤气化技术

作者 admin

 

 

  

 

  

 

廉价煤:这个位于阿拉巴马州威尔逊维尔的示范电厂使用了运输气化炉,每小时把两吨廉价、低质的煤转化成清洁燃烧的气体。中国正计划一个基于相似技术的电厂。来源:KBR

 

麻省理工《科技商评》报道 在中国珠三角的新兴工业城市东莞,可能会很快出现中国最先进的发电厂之一,它将使用非传统的煤气化技术,把最脏的煤变得如燃烧天然气般洁净。其开发者,总部设在亚特兰大的公用事业公司南方电力(Southern Company)以及总部设在休斯顿的工程公司KBR,上月宣布了其与东莞市电化公司(Dongguan Power and Chemical Company)的授权事宜。

东莞电厂计划在现有的120兆瓦的天然气发电厂里实行气化方案,将它变成整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂,使用廉价、包含水分的褐煤。这项改造将于2011年开始实施,总部设在波士顿的非营利性环保咨询公司“清洁空气任务小组”(the Clean Air Task Force)的煤过渡项目(the Coal Transition Program)主任约翰•汤普森(John Thompson)表示,它将为开发者提供一个实证,以确定这项技术能否在较大的IGCC电厂里运作,以及它是不是一个适合整合碳捕获和封存技术的过程。“他们想证明,这是行之有效的,”汤普森说。

南方电力和KBR的气化设计可以使用“脏”煤,因为与其他的气化反应堆相比,它是一个相对缓慢、低温的过程。传统的气化炉,如通用电气和壳牌的气化炉,依靠1500摄氏度左右的温度将精细粉碎的煤粉转化为一氧化碳与氢气的易燃混合物,称为“合成气”。糟糕的是,这样的温度也熔化了煤里的灰和其他矿物杂志,形成玻璃状的矿渣,渐渐腐蚀保护反应堆钢面的瓷砖。即使是使用高质量煤的反应堆,至少每隔三年也要停产安装新的瓷砖。因此,它们很不适应会产生几倍矿渣的低质煤。

南方电力的气化系统总经理兰德尔•拉什(Randall Rush)解释道,东莞的气化炉将在925度至980度间运作,低于污染物的熔点,因此避免了这些问题。然而,在这样的低温下煤也可以完全气化,因为南方电力和KBR的过程花了两倍的时间。

该技术是在精炼厂自20世纪40年代起使用的流体催化裂化装置上进行了改进,围绕一个固体催化剂颗粒的回路“运输”来处理石油。在气化反应堆里,新鲜进入的煤与固体煤污染物(主要是灰)一起循环。高温的物块驱走了煤中大部分的内能,如“合成气”。剩下的固体则简单地进入循流。

南方电力与KBR对该技术的设计始于1988年,并在美国能源部的支持下,于1996年在阿拉巴马州的威尔逊维尔启动了一个示范反应堆,每小时可气化两吨煤。4年前,他们结合了在威尔逊维尔学到的东西重新设计了该技术。拉什表示,其结果将是一个相对可靠且不太昂贵的IGCC设计。由于没有矿渣,反应堆的陶瓷内衬应该能维持10到20年。

该技术对东莞电厂很有吸引力,因为它可以使用更廉价、少有人要的煤。公司的报告指出,2004至2006年间,燃料支出的翻倍消减了公司的利润空间。尽管最初东莞电厂委托中国科学院工程热物理研究所设计反应堆(去年他们建造了一个示范性的运输气化炉),但该公司现在选择了KBR和南方电力的设计。

东莞相信,随着中国对排放采取严厉措施,它的IGCC电厂将成为国家的标准,并且它已计划建设另一个800兆瓦的电厂。两个项目都在等待中国发改委的批准,这个机构控制着建造昂贵的IGCC电厂所需的财务支持,因为这种电厂的造价大约为煤粉电厂的两倍。到目前为止,在十多项IGCC项目提案中,该机构只批准了一个,就是天津在建的绿色煤电计划(GreenGen project)。

在美国,由于国会正在考虑的二氧化碳总量管制与排放交易计划(carbon cap-and-trade system),IGCC可能很快速发展。也就是说,如果计划通过了,就会把碳的价格推得更高。南方电力旗下的密西西比电力公司曾经计划在密西西比州的肯珀县建造一座582兆瓦的IGCC电厂时遇到过阻碍,因为超过了那个“碳价格”界限。密西西比电厂将捕获65%的二氧化碳排放,使得褐煤发电厂的碳足迹与天然气相当。这个承诺使得22亿美元的项目获得了4.03亿美元的联邦拨款和减税优惠。

“清洁空气任务小组”的汤普森认为,东莞和肯珀的项目都必须坚持下去,因为它们提供了一种控制煤的碳排放的方法。他表示,环境保护论者应当承认,全球范围内使用的煤不会很快消失,因此在未来几十年里,对于大大减少温室气体排放,以把全球气候变化的生态影响降到最低,碳捕获是至关重要的。

“如果能克服煤的二氧化碳排放的新技术没有很快得到广泛运用,那么过去一个世纪里的环保运动理应取得的成绩都会付诸东流,”汤普森说。“如果CCS(碳捕捉和封存)没有得到广泛运用,那么一切都完了。”


(来源:网易探索 2009-10-19)