美国能源部DOE资助上亿美元开发先进燃煤发电及煤制氢技术

supercell 8月 19, 2020 2.01w 浏览 0

近期，美国能源部（DOE）宣布在“Coal FIRST”计划下投入1.18亿美元，支持开发先进的小型、灵活碳中性燃煤电厂，以及基于该类电厂的无碳制氢技术。其中，3700万美元支持7个选定项目开发未来先进燃煤电厂的关键组件；总额8100万美元的招标公告支持先进燃煤电厂概念的设计开发和系统集成研究。

1、未来先进燃煤电厂的关键组件开发

资助3700万美元支持7个选定的研发项目，具体包括：

（1）用于间接超临界二氧化碳（sCO₂）发电循环的燃煤锅炉主加热器设计的测试和建模优化，探索将新型sCO₂循环与燃煤锅炉主加热器集成以提高燃料效率和成本效益；

（2）sCO₂涡轮机高温密封件开发，将开发用于100兆瓦sCO₂涡轮机的高温干气密封组件技术，通过减少泄漏和提高爬坡率来提高效率；

（3）零排放合成气燃烧器测试，将设计、制造和测试世界首个用于Allam-Fetvedt循环、以合成气为燃料的sCO₂燃烧器，该燃烧器将比传统化石燃料发电成本更低，具有高灵活性、碳捕集能力，以及近零排放和水耗；

（4）开发用于先进sCO₂循环的煤基合成气富氧燃烧涡轮机，将详细设计150-300兆瓦级sCO₂循环的燃烧煤基合成气、天然气的富氧燃烧涡轮机，在30兆帕下达到涡轮机进口温度1150℃、排气温度725-775℃，用于直燃式sCO₂发电厂；

（5）开发用于先进“Coal FIRST”煤基多联产电厂超高效氢气生产/碳捕集的先进陶瓷膜/模块；

（6）先进“Coal FIRST”煤基多联产的高效模块化燃烧前碳捕集系统，将示范气体净化和碳捕集整个过程，包括脱硫系统、高温变换催化剂和高温污染物控制系统；

（7）开发模块化分级增压富氧燃烧发电厂的关键组件。

2、未来先进燃煤电厂概念的设计开发和系统集成研究该招标公告共计投入8100万美元支持未来先进燃煤电厂概念的设计开发和系统集成研究，将侧重于工程规模的原型开发，包括对概念原型的设计开发、主场地评估和环境信息数据、投资案例分析以及工程规模原型的系统集成设计。

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本次招标重点关注四类先进燃煤电厂概念，包括：（1）灵活的超临界燃煤发电厂；（2）超临界蒸汽循环增压流化床发电厂；（3）燃气轮机-超临界燃煤锅炉混合电厂；（4）灵活的煤-生物质气化，用于发电和生产无碳氢气。上述概念原型将用于发电和生产氢气，并包括碳捕集和封存技术。

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