【文章內(nèi)容簡介】 　　另外，他指出，所有的第一代IGCC的全部設(shè)備均以單系列設(shè)計為基礎(chǔ)（一臺氣化爐、一臺燃氣輪機），而EPRI的IGCC UDBS采用雙系列系統(tǒng)。EPRI的分析師也指出，盡管在一座氣化爐或燃氣輪機停運時，負荷有所降低，但電廠仍然可以連續(xù)運行，所以將帶來更好的可用性。運行系列用于保留，可使另一系列設(shè)備保持在暖機狀態(tài)下，這樣就使第二臺氣化爐或聯(lián)合循環(huán)達到更快的啟動時間，從而有助于提升可用性。 建設(shè)IGCC電廠所面臨的阻礙　　據(jù)Phillips表示，一項重大的難題是公用事業(yè)公司能夠拿出擁有可靠成本估算的詳細設(shè)計方案之前，需要花費大量時間和費用。 　　“例如，Southern California Edison公司（SCE）最近從加利福尼亞州PUC（公共事業(yè)監(jiān)管委員會）獲批263萬美元，用于一項“清潔氫氣發(fā)電”項目的可行性研究，這將會是一個具備了CO2捕集和貯存能力的IGCC項目。”他說，“只有在這項研究完成時，他們才會知道建設(shè)這樣一座電廠需要耗資多少，以及此電廠的運行性能將會怎樣。而這只不過是“只看不買”就需付出的不菲代價?！?　　Stopek解釋了尋求建造一座新PC電廠與一座將采用IGCC技術(shù)電廠對于公用事業(yè)公司的不同之處。他解釋到，對于一家想要建設(shè)一座新PC電廠的電力公司來說，目前的慣例是先確定滿足需要所要求的規(guī)模，然后對主要組成部分展開競爭性招標，例如鍋爐、汽機和排放控制裝置等。投標者隨后根據(jù)多年以來的設(shè)計經(jīng)驗，以及具體的燃料、廠址和其他要求對詳細規(guī)格做出回應(yīng)，這些經(jīng)驗來自于他們的設(shè)計能夠滿足所有排放要求，且目前已成為行業(yè)標準的可靠發(fā)電設(shè)施。 　　“但對于IGCC，情況就并非如此。這項技術(shù)的供應(yīng)商目前還不愿意按照傳統(tǒng)的采購模式進行競爭?！彼f，“除非付費讓他們開展自己的前期工程設(shè)計研究工作，否則供應(yīng)商就不能提供成本估算。要想制訂出準確度達到177。10%的成本估算，典型情況下要求約2000萬美元的成本下執(zhí)行大約30%的設(shè)計工作。Duke和AEP在開展技術(shù)審查后，選擇它們認為能夠為IGCC設(shè)施提供“最好”的產(chǎn)品和價格的公司，然后再以此公司為惟一來源的基礎(chǔ)上繼續(xù)開展項目?！?CO2捕集技術(shù)的負面影響　　“美國能源部（DOE）和EPRI最近展開的詳細研究清楚地表明，在IGCC電廠中增設(shè)CO2捕集設(shè)備對電廠效率和凈輸出功率以及資金成本上都有著重大影響?！盝enkins說。 　　這些研究表明，向使用煙煤的IGCC電廠增加CO2捕集系統(tǒng)將會帶來以下影響： 　　以美元/凈千瓦功率計的資金成本上升32%； 　　電力成本增加40%； 　　凈輸出功率降低15%； 　　效率降低22%，或8%~10%。 　　Jenkins說，這對性能和成本的影響是顯著的。對于凈輸出功率來講，一座600MW的純IGCC基準電廠，這種降幅約為100MW。造成降幅的主要原因是CO2捕集設(shè)備所需要的額外內(nèi)部功率；在CO2捕集系統(tǒng)內(nèi)而不是在汽機發(fā)電部分使用蒸汽；以及CO2壓縮機所需要的額外功率。他強調(diào)說，許多人不理解的是這些“失去的”100MW必須隨后由其他發(fā)電機組來彌補，而這些機組事實上在CO2和其他污染物的排放率更高。 　　Stopek同意Jenkins有關(guān)這些優(yōu)點的看法，并提供了一些其他深入見解。“在現(xiàn)有IGCC電廠上添加CO2捕集能力的挑戰(zhàn)必須在項目發(fā)展的早期階段進行討論?！彼f，“業(yè)主必須理解將合成氣從CO和H2的混合物轉(zhuǎn)化成以H2為主的氣體時，將導(dǎo)致電廠‘降額運行’，這種降額可以通過確保能夠氣化更多的燃料而在設(shè)計期間予以補償。業(yè)主必須愿意接受這樣的成本。如果不愿意，則業(yè)主必須愿意接受降額運行的現(xiàn)實。這種決策與僅僅在燃煤電廠內(nèi)添加更多的升壓風(fēng)機，以適應(yīng)煙氣脫硫系統(tǒng)的壓力下降的決策有著本質(zhì)上的不同?！?　　據(jù)Stopeck說，氣化爐和下游系統(tǒng)必須在設(shè)計上能夠處理多余的燃料（高達15%以上）。由于有更多的灰分和硫分產(chǎn)生，所以所有支持性的貯罐、泵和設(shè)備必須在設(shè)計上留有充足的裕量以處理這種未來的流量。通過提高設(shè)計壓力有可能提供一些容量，但隨之而來的是整個設(shè)計必須得到仔細審查以確定是否能夠適用于新的壓力。 碳捕集和封存的長期計劃框架　　“首先，我們需要證明大規(guī)模（大于每年100萬t）的CO2地下封存可以是一項用于封存電廠所捕集到CO2的可靠和長期的備選方案，而且還需要制訂用于管轄封存需要的法規(guī)。” 　　Phillips說，“在滿足這些條件之前，要想讓配備碳捕集和封存（CCS）手段的商業(yè)項目獲得融資是非常困難的。但是，如果IGCC位于油田附近，則可以將捕集的CO2出售，用于提高石油采收率（EOR），這就是Mississippi Power正在提議的做法。EOR應(yīng)用中，所有涵蓋CO2輸送和貯存的法規(guī)和義務(wù)都已經(jīng)確立?！?　　Stopek對Phillips的評論進行了延展。他強調(diào)，對于溫室氣體控制的需要就像一臺向立法行動快速碾壓的蒸汽壓路機。但是，用于永遠封存CO2的技術(shù)必須得到驗證，而驗證就需要花費時間。整個行業(yè)都在以一種有計劃性的方式迅速展開行動。 　　“就在5月上旬，我參加了一個在Pittsburgh舉行的有關(guān)CCS的會議，并很高興地看到來自全國各地的高級人才都在關(guān)注這些問題。”他說，“但是，每一個步驟都必須采用合用邏輯次序進行，而驗證也要花費時間。立法方面的事務(wù)也很復(fù)雜，保險風(fēng)險也是真實存在的。我相信這些問題都能得到解決，關(guān)鍵在于隨著CCS要求的到位，特別是封存部分，所有的問題都能得到應(yīng)對。而且，同時建立一個結(jié)構(gòu)良好的監(jiān)測和監(jiān)管體系也很重要，而這個體系需要經(jīng)過測試和驗證。這些都要花費時間、費用和努力。我相信，當前政府認識到了這一點，并正在投入資源以實現(xiàn)這一使命。真正的問題是，這些結(jié)果能夠及時提供以做出及時的決策嗎？” 近期的技術(shù)創(chuàng)新　　Jenkins指出了IGCC技術(shù)的一系列新進展： 　　更為高效的高溫氣體顆粒物脫除系統(tǒng)； 　　燃燒溫度更高的燃氣輪機； 　　設(shè)計用于燃燒高氫氣濃度合成氣的燃氣輪機（用于配備CO2捕集設(shè)備的IGCC電廠）； 　　工作壽命遠長于之前開發(fā)的氣化爐“燃燒器”； 　　以DOE所資助的最新研究和開發(fā)成果為基礎(chǔ)，發(fā)展出的先進“配方”耐火材料； 　　采用專利啟動燃料進行的無硫啟動程序； 　　能夠在更高壓力下運行的更大氣化爐（用于提高效率）； 　　采用活性炭床來脫除汞； 　　合成氣濕化及稀釋氣體的增強應(yīng)用，如來自空氣分離裝置的氮氣，以降低燃氣輪機的燃燒溫度，從而減少NOx的生成量； 　　能夠更好耐受腐蝕性環(huán)境的制造材料； 　　通過使用粉河谷煤種達到更好的性能； 　　將燃氣輪機壓縮機與空氣分離裝置部分集成（減少整體電廠的內(nèi)部負荷）。 　　Stopek對IGCC制造廠商的未來技術(shù)目標做出了評論?！懊考以O(shè)備供應(yīng)商都在開展對自己技術(shù)的可靠性和可維護性分析工作，找出一些能夠增強可用性、延長維護周期及消滅計劃外停運的方法?！盨topek說，“但是，由于缺乏一種向公眾開放的、類似于北美電力可靠性公司的GADS（發(fā)電可用性數(shù)據(jù)系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫的集中報告功能，導(dǎo)致客戶缺乏信息透明度，使客戶必須‘信任’供貨商或依賴于擔保?！?　　Jenkins還評論了一些IGCC制造廠商正在試圖實現(xiàn)的新技術(shù)突破： 　　通過使用增強型熱回收系數(shù)達到更高的效率。 　　通過采用更為先進的制造材料（更能