Executive Summary
The Clean Coal Technology (CCT)
Demonstration Program is a government
and industry co-funded effort to demonstrate
a new generation of innovative
coal utilization processes in a series
of “showcase” facilities built across the
country. These projects are carried out
on a scale sufficiently large to demonstrate
commercial worthiness and to
generate data for design, construction,
operation, and technical/economic
evaluation of full-scale commercial
applications.
The goal of the CCT Program is
to furnish the U.S. energy marketplace
with a number of advanced, more efficient
coal-based technologies meeting
strict environmental standards. These
technologies will mitigate the economic
and environmental impediments that
limit the full utilization of coal as a continuing
viable energy resource.
To achieve this goal, beginning in
1985, a multiphased effort consisting of
five separate solicitations was administered
by the U.S. Department of Energy’s
(DOE) Federal Energy Technology Center
(FETC). Projects selected through
these solicitations have demonstrated
technology options with the potential
to meet the needs of energy markets
while satisfying relevant environmental
requirements.
Part of this program is the demonstration
of reburning technologies on
existing coal-fired utility boilers to reduce
emissions of nitrogen oxides
(NOx). NOx is an acid rain precursor
and a contributor to the formation of
ground-level ozone, which is a health
hazard and a major component of smog.
NOx emissions are regulated under the
provisions of the 1990 Clean Air Act
Amendments (CAAA).
In applying reburning to a coal-fired
boiler, the furnace is subdivided into
three zones: (1) the primary combustion
zone, where the bulk of the coal
is burned with relatively low levels of
excess air (NOx is formed in this zone);
(2) the reburn zone, where 10% to 30%
of the total heat is provided as reburn
fuel and where, under reducing conditions,
NOx is converted to molecular nitrogen;
and (3) the burnout zone, where
overfire air is injected to complete burnout
of the remaining combustibles.
This report discusses three CCT
reburning projects:
• Coal Reburning for Cyclone Boiler NOx
Control was tested by The Babcock &
Wilcox Company on a 110-MWe (gross)
cyclone boiler at Wisconsin Power &
Light Company’s Nelson Dewey plant
in Cassville, Wisconsin. The objective
was to demonstrate 50% or greater
NOx reduction. This goal was achieved,
using both bituminous and subbituminous
coals. The technology was
effective at turndown ratios of 66%
and 63%, respectively. Process flexibility
was excellent.
• Gas Reburning-Low-NOx Burners
(GR-LNB) was tested by Energy and
Environmental Research Corporation
on a 158-MWe (net) wall-fired boiler
at Public Service Company of
Colorado’s Cherokee Station near
Denver, Colorado. The objective was
to attain 70% reduction of NOx emissions.
Low-NOx burners (LNBs) alone
reduced NOx emissions by only 37%,
which was less than the target level of
45%. As a result, the GR-LNB combination,
which achieved 66% NOx
reduction, fell slightly short of the
target. However, the 70% target reduction
was achieved in short-term testing.
No significant adverse impacts on boiler
performance were found. A turndown
ratio of 50% was achieved.
• Micronized Coal Reburning was tested
by New York State Electric & Gas
Corporation (NYSEG) on a 50-MWe
equivalent industrial cyclone boiler at
the Kodak Park steam plant, Rochester,
New York, and at a 150-MWe (net)
tangentially fired boiler at NYSEG’s
Milliken Station in Lansing, New York.
This project was aimed at improving
coal reburning by further size reduction
of the reburn coal. The project achieved
57% NOx emissions reduction at Kodak
Park and 28% reduction in conjunction
with LNBs at Milliken.
For a 110-MWe cyclone boiler, the
estimated capital cost of coal reburning
is $66/kW, and the levelized cost is
$1,075/ton of NOx removed. For GR-LNB
installed on a 300-MWe wall-fired boiler
with 12.5% natural gas reburn heat input,
the estimated capital cost is $26/kW, and
the levelized cost is $1,187/ton, assuming
that natural gas is available on-site.
Cost estimates for micronized coal
reburning are not yet available. The economics
presented in this report have been
provided by the technology suppliers and
are not on the same basis, such as plant
capacity and financial parameters. Therefore,
they cannot be directly compared.
A number of reburn retrofits have
been demonstrated or are operating on
a commercial scale on coal-fired boilers
in the U.S., and several others are on
order. In light of increasingly stringent
environmental regulations, the potential
U.S. market for reburning appears to
be significant, particularly in combination
with other NOx emissions
control technologies.
บทสรุปผู้บริหารสะอาดถ่านหินเทคโนโลยี (ซีซีที) โครงการสาธิตการเป็นรัฐบาลและอุตสาหกรรมความพยายามร่วมทุนที่จะแสดงให้เห็นถึงรุ่นใหม่ของนวัตกรรมกระบวนการการใช้ถ่านหินในชุดของ"ตู้โชว์" สิ่งอำนวยความสะดวกที่สร้างขึ้นทั่วประเทศ โครงการเหล่านี้จะดำเนินการในระดับที่มีขนาดใหญ่พอที่จะแสดงให้เห็นถึงความคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์และการสร้างข้อมูลสำหรับการออกแบบ, การก่อสร้าง, การดำเนินงานและด้านเทคนิค / เศรษฐกิจการประเมินผลในเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบการใช้งาน. เป้าหมายของโครงการซีซีทีคือให้แก่ตลาดพลังงานของสหรัฐฯมีจำนวนของที่ทันสมัยมีประสิทธิภาพมากขึ้นเทคโนโลยีถ่านหินประชุมมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด เหล่านี้เทคโนโลยีจะบรรเทาเศรษฐกิจอุปสรรคและสิ่งแวดล้อมที่จำกัด การใช้เต็มรูปแบบของถ่านหินเป็นอย่างต่อเนื่องแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพ. เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้เริ่มต้นในปี 1985 ความพยายาม multiphased ประกอบด้วยห้าชักชวนแยกต่างหากเป็นยาโดยสหรัฐอเมริกากรมพลังงาน(DOE ) ของรัฐบาลกลางศูนย์เทคโนโลยีพลังงาน(FETC) โครงการการคัดเลือกผ่านการชักชวนเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นถึงตัวเลือกเทคโนโลยีที่มีศักยภาพในการตอบสนองความต้องการของตลาดพลังงานในขณะที่ความพึงพอใจด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องต้องการ. ส่วนหนึ่งของโครงการนี้คือการสาธิตของ reburning เทคโนโลยีเกี่ยวกับที่มีอยู่ในหม้อไอน้ำยูทิลิตี้ถ่านหินเพื่อลดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์(NOx ) NOx เป็นสารตั้งต้นฝนกรดและมีส่วนร่วมกับการก่อตัวของโอโซนระดับพื้นดินซึ่งเป็นสุขภาพที่อันตรายและเป็นองค์ประกอบหลักของหมอกควัน. การปล่อยก๊าซ NOx ถูกควบคุมภายใต้บทบัญญัติของปี1990 พระราชบัญญัติอากาศบริสุทธิ์แก้ไข(CAAA). ในการขอ reburning ไปยังถ่านหินหม้อไอน้ำ, เตาแบ่งเป็นสามโซนคือ (1) การเผาไหม้หลักเขตที่เป็นกลุ่มของถ่านหินถูกเผาที่มีระดับที่ค่อนข้างต่ำของอากาศส่วนเกิน(NOx จะเกิดขึ้นในโซนนี้); (2 ) โซน reburn ที่ 10% ถึง 30% ของความร้อนทั้งหมดที่มีให้เป็น reburn เชื้อเพลิงและสถานที่ที่อยู่ภายใต้การลดเงื่อนไขNOx จะถูกแปลงเป็นไนโตรเจนโมเลกุลและ(3) โซนเหนื่อยหน่ายที่อากาศoverfire ถูกฉีดจะเสร็จสมบูรณ์เหนื่อยหน่าย. ของที่ลุกติดไฟได้ที่เหลือรายงานนี้กล่าวถึงสามCCT โครงการ reburning: •ถ่านหิน Reburning สำหรับพายุไซโคลน Boiler NOx ควบคุมได้รับการทดสอบโดยแบ็บและบริษัท วิลคอกซ์บน 110 MWe (รวม) หม้อไอน้ำพายุไซโคลนที่วิสคอนซิน Power & แสง บริษัท โรงงานเนลสันดิวอี้ในCassville วิสคอนซิน โดยมีวัตถุประสงค์คือการแสดงให้เห็นถึง 50% หรือมากกว่าลดNOx เป้าหมายนี้ก็ประสบความสำเร็จโดยใช้ทั้งบิทูมินั subbituminous และถ่านหิน เทคโนโลยีที่เป็นที่มีประสิทธิภาพที่เปิดเตียงอัตราส่วน 66% และ 63% ตามลำดับ ความยืดหยุ่นในกระบวนการwas excellent. •ก๊าซ Reburning ต่ำ-NOx เตา(GR-LNB) ได้รับการทดสอบโดยการใช้พลังงานและบริษัท วิจัยด้านสิ่งแวดล้อมบน158 MWe (สุทธิ) หม้อไอน้ำผนังยิงที่จํากัดบริการของสถานีเชอโรกีโคโลราโดใกล้เดนเวอร์โคโลราโด. โดยมีวัตถุประสงค์ที่จะบรรลุการลดลง 70% ของการปล่อยก๊าซ NOx. เตาต่ำ NOx (LNBs) เพียงอย่างเดียวลดการปล่อยก๊าซNOx โดยเพียง 37% ซึ่งน้อยกว่าระดับเป้าหมายของ45% เป็นผลให้การรวมกัน GR-LNB, ที่ประสบความสำเร็จ NOx 66% ลดลงเล็กน้อยลดลงระยะสั้นของเป้าหมาย อย่างไรก็ตามการลดเป้าหมาย 70% ประสบความสำเร็จในการทดสอบระยะสั้น. ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในหม้อไอน้ำประสิทธิภาพการทำงานที่พบ เปิดเตียงอัตราส่วน 50% ประสบความสำเร็จ. • Micronized ถ่านหิน Reburning ได้รับการทดสอบโดยรัฐนิวยอร์กไฟฟ้าและก๊าซคอร์ปอเรชั่น(NYSEG) ในวันที่ 50 MWe หม้อไอน้ำพายุไซโคลนเทียบเท่าอุตสาหกรรมที่โกดักปาร์คโรงอบไอน้ำ, โรเชสเตอร์, นิวยอร์กและที่ 150 MWe (สุทธิ) สัมผัสยิงหม้อไอน้ำที่ NYSEG ของสถานีมิวในแลนซิง, New York. โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงreburning ถ่านหินโดยการลดขนาดต่อไปของถ่านหินreburn โครงการประสบความสำเร็จในการลดการปล่อยก๊าซ NOx 57% ที่ Kodak Park และลดลง 28% ร่วมกับLNBs ที่มิว. สำหรับ 110 MWe หม้อไอน้ำพายุไซโคลนที่ต้นทุนประมาณreburning ถ่านหินเป็น66 $ / กิโลวัตต์และค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิงเป็น$ 1,075 / ตัน ของ NOx ลบออก สำหรับ GR-LNB ที่ติดตั้งบนหม้อไอน้ำ 300 MWe ผนังยิงด้วย12.5% ก๊าซธรรมชาติความร้อน reburn, ต้นทุนโดยประมาณคือ $ 26 / กิโลวัตต์และค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิงเป็น$ 1,187 / ตันสมมติว่าก๊าซธรรมชาติที่มีอยู่ในเว็บไซต์. ประมาณการค่าใช้จ่ายสำหรับถ่านหิน micronized reburning ยังไม่พร้อม เศรษฐกิจที่นำเสนอในรายงานฉบับนี้ได้รับการให้บริการโดยซัพพลายเออร์เทคโนโลยีและไม่ได้อยู่บนพื้นฐานเดียวกันเช่นโรงกำลังการผลิตและพารามิเตอร์การเงิน ดังนั้นพวกเขาไม่สามารถเทียบได้โดยตรง. จำนวนรถยนต์ปอร์เช่ reburn ได้รับการพิสูจน์หรือมีการดำเนินงานในเชิงพาณิชย์ในหม้อไอน้ำถ่านหินในสหรัฐอเมริกาและอื่นๆ อีกหลายที่อยู่ในการสั่งซื้อ ในแง่ของการที่เข้มงวดมากขึ้นกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา ตลาด reburning ดูเหมือนจะมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรวมกันกับการปล่อยก๊าซNOx อื่น ๆเทคโนโลยีการควบคุม
การแปล กรุณารอสักครู่..