美國能源部資助1.18億美元開發先進燃煤發電及煤制氫技術

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和系統集成研究。

 

 

資助3700萬美元支持7個選定的研發項目，具體包括：（1）用于間接超臨界二氧化碳（sCO2）發電循環的燃煤鍋爐主加熱器設計的測試和建模優化，探索將新型sCO2循環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，將開發用于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、以合成氣為燃料的sCO2燃燒器，該燃燒器將比傳統化石燃料發電成本更低，具有高靈活性、碳捕集能力，以及近零排放和水耗；（4）開發用于先進sCO2循環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發電廠；（5）開發用于先進“CoalFIRST”煤基多聯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”煤基多聯產的高效模塊化燃燒前碳捕集系統，將示范氣體凈化和碳捕集整個過程，包括脫硫系統、高溫變換催化劑和高溫污染物控制系統；（7）開發模塊化分級增壓富氧燃燒發電廠的關鍵組件。

 

 

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和系統集成研究，將側重于工程規模的原型開發，包括對概念原型的設計開發、主場地評估和環境信息數據、投資案例分析以及工程規模原型的系統集成設計。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電廠；（2）超臨界蒸汽循環增壓流化床發電廠；（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，用于發電和生產無碳氫氣。上述概念原型將用于發電和生產氫氣，并包括碳捕集和封存技術。