美国能源部（DOE）宣布向“Coal FIRST”计划投入1亿美元开发未来先进煤电厂

 

“Coal FIRST”计划开发超越当今最先进的新型煤炭发电技术，使燃煤发电厂更适应现代化的电网。该计划将把电厂关键组件的研发与现有技术整合到先进的系统中。通过技术创新和设计及制造方法的改进，开发超越目前公用事业规模发电厂性能的新型先进燃煤发电原型系统。“Coal FIRST”计划所设想的未来先进煤电机组将具备如下特征：

1、整体效率高（满负荷时为40%（HHV）以上，在需求负荷内效率降低尽可能少）；

2、体积小（单位面积约为50至350 MW），可最大限度利用高质量、低成本的车间制造的优势，降低现场施工成本，并缩短项目周期；

3、近零排放，可选择考虑不排放或少量排放二氧化碳（排放水平等于或低于天然气发电技术）的设计，或者在不进行重大电厂改造的情况下进行碳捕集改造；

4、高爬坡率和最小载荷，可适用于2050年高比例可再生能源发电的情况；

5、集成热量或其他能量存储（如化学品生产）技术，以提高运行效率并降低设备损坏几率；

6、最大限度地减少用水量；

7、通过利用先进工艺和模块化设计的方法，缩短电厂设计、构造和调试时间；

8、增强维护功能，包括通过监控和诊断技术的进步减少维护，并最大限度地减少强制停机；

9、与煤炭提质或联合发电等技术整合；

10、可进行天然气混合燃烧。

基于上述目标，“Coal FIRST”计划将重点关注以下关键领域：（1）煤和天然气联合循环；（2）间接超临界二氧化碳（SCO2）循环；（3）先进超超临界蒸汽发电；（4）具有或不具有多联产（加压、氧吹和/或空气吹）的整体气化联合循环；（5）富氧燃烧系统（加压、空气、流化床或悬浮床）；（6）多联产概念；（6）直接合成气/热解气SCO2循环。