美國能源部資助1.18億美元開發(fā)先進燃煤發(fā)電及煤制氫技術

近日，美國能源部（DOE）宣布在“CoalFIRST”計劃下投入1.18億美元，支持開發(fā)先進的小型、靈活碳中性燃煤電廠，以及基于該類電廠的無碳制氫技術。其中，3700萬美元支持7個選定項目開發(fā)未來先進燃煤電廠的關鍵組件；總額8100萬美元的招標公告支持先進燃煤電廠概念的設計開發(fā)和系統(tǒng)集成研究。

 

 

資助3700萬美元支持7個選定的研發(fā)項目，具體包括：（1）用于間接超臨界二氧化碳（sCO2）發(fā)電循環(huán)的燃煤鍋爐主加熱器設計的測試和建模優(yōu)化，探索將新型sCO2循環(huán)與燃煤鍋爐主加熱器集成以提高燃料效率和成本效益；（2）sCO2渦輪機高溫密封件開發(fā)，將開發(fā)用于100兆瓦sCO2渦輪機的高溫干氣密封組件技術，通過減少泄漏和提高爬坡率來提高效率；（3）零排放合成氣燃燒器測試，將設計、制造和測試世界首個用于Allam-Fetvedt循環(huán)、以合成氣為燃料的sCO2燃燒器，該燃燒器將比傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電成本更低，具有高靈活性、碳捕集能力，以及近零排放和水耗；（4）開發(fā)用于先進sCO2循環(huán)的煤基合成氣富氧燃燒渦輪機，將詳細設計150-300兆瓦級sCO2循環(huán)的燃燒煤基合成氣、天然氣的富氧燃燒渦輪機，在30兆帕下達到渦輪機進口溫度1150℃、排氣溫度725-775℃，用于直燃式sCO2發(fā)電廠；（5）開發(fā)用于先進“CoalFIRST”煤基多聯(lián)產電廠超高效氫氣生產/碳捕集的先進陶瓷膜/模塊；（6）先進“CoalFIRST”煤基多聯(lián)產的高效模塊化燃燒前碳捕集系統(tǒng)，將示范氣體凈化和碳捕集整個過程，包括脫硫系統(tǒng)、高溫變換催化劑和高溫污染物控制系統(tǒng)；（7）開發(fā)模塊化分級增壓富氧燃燒發(fā)電廠的關鍵組件。

 

 

該招標公告共計投入8100萬美元支持未來先進燃煤電廠概念的設計開發(fā)和系統(tǒng)集成研究，將側重于工程規(guī)模的原型開發(fā)，包括對概念原型的設計開發(fā)、主場地評估和環(huán)境信息數(shù)據(jù)、投資案例分析以及工程規(guī)模原型的系統(tǒng)集成設計。本次招標重點關注四類先進燃煤電廠概念，包括：（1）靈活的超臨界燃煤發(fā)電廠；（2）超臨界蒸汽循環(huán)增壓流化床發(fā)電廠；（3）燃氣輪機-超臨界燃煤鍋爐混合電廠；（4）靈活的煤-生物質氣化，用于發(fā)電和生產無碳氫氣。上述概念原型將用于發(fā)電和生產氫氣，并包括碳捕集和封存技術。