Строительство ТЭС для демонстрации нового рабочего цикла

[22sobaki.livejournal.com]

В Ла-Порте, штат Техас, идет строительство электростанции полезной мощностью 25 МВт, которая должна продемонстрировать работу на основе т.н. цикла Аллама.

На входе - кислород и природный газ, на выходе - вода и углекислота. Нулевые выбросы в атмосферу.


Цикл назван в честь его изобретателя Родни Аллама (Rodney John Allam).

"Природный газ (или синтез-газ от газификации угля) сжигается в камере сгорания с чистым кислородом под высоким давлением, а получившейся в результате реакции диоксид углерода (СО2) используется в качестве рабочего тела в полупроницаемом замкнутом контуре для привода специальной турбины. Получившиеся побочные продукты после совершения работы в турбине, в основном жидкая вода и СО2, возвращаются обратно в процесс и лишь частично изымаются из процесса".

Что делать с получившейся водой придумать можно, а углекислый газ может, например, быть закачан в нефтяные скважины для повышения нефтеотдачи или использован "в различных промышленных процессах".
Никаких дымовых труб, окислов азота и т.д.









Разработчики (NET Power) утверждают, что система 100%-но усваивает углерод и имеет КПД нетто (КПД по выработанной электроэнергии минус потребление ее на собственные нужды) в районе 58...60% на природном газе и 50...52% на угле.

Инвестиции в строительство станции составили $140 млн.
Стройка:


В проекте принимает участие "Toshiba". Там разработали и в сентябре 2016 должны поставить на станцию турбину для работы на диоксиде углерода. Турбина будет работать при давлении в 300 атм и температуре порядка +1200 градусов (т.е. температура как у газовой турбины, а давление - как у паровой). Японцы заявляют, что готовы поднять рабочую температуру, но, возможно, потребуются другие материалы (сейчас турбина изготовлена из сплавов с высоким содержанием никеля, хрома, молибдена и ванадия).

К пуско-наладке пилотной станции рассчитывают приступить в начале 2017 года.

Если на демоверсии все пойдет хорошо, то следующим этапом будет создание к концу 2019 - началу 2020 года коммерческой станции на 295 МВт электрической мощности. На эту тему разработчики уже будто бы ведут активные переговоры с потенциальными заказчиками, преимущественно из нефтегазового сектора.

Годовая выработка углекислоты на этой, "большой" станции составит 270 тыс.тонн. Предполагается, что продавая СО2 по цене от $5 до $50 за тонну, ТЭС сможет генерировать дополнительный доход. На пилотной станции СО2 будут пока просто сбрасывать в атмосферу.

Источники на русском и на английском 1, 2, 3.
Здесь Аллам дает интервью с пояснениями, но, по-моему, переводчик иногда жжет.

Что думаете, коллеги?

Comments

[tnenergy.livejournal.com]

>Фигня какая-то. По выбросам обычная газовая станция

Разница в том, что не надо улавливать несколько процентов СО2 из уходящих газов некислой такой установкой, а можно просто подставлять баллоны и он будет из системы наливаться сам.

>Всей разницы - сжигают в кислороде, поэтому и температура повыше и азот не болтается.

Температура такая же (даже ниже, чем в самый навороченных ПГТУ сегодня), вместо азота разбавителем работает СО2.

[antontsau.livejournal.com]

а сколько СО2 в отходящих газах? если воду конденсируем почти всю (невелика проблема), остается фактически смесь от горения СН4 в воздухе - на 1 моль метана (и СО2 на выходе) будет использовано 2 моля кислорода то есть 8 молей воздуха минус 1 за счет ушедшей воды, то есть на моль СО2 всего будет 7 выхлопа (6 азотов, 1 СО2). 18% СО2 в смеси. При работе на примитивном атмосферном воздухе. А если окислять как эти кролики кислородом, то выхлоп будет ровно такой же - чистый СО2 + мгновенно отделяемая вода.

температура в пламени повыше, метан+воздух хоть пополам тресни будет чуть выше 2000 и то крайне малореально, а метан+кислород 2500 только так, а дальше уже вопрос исключительно к прочности турбины.

[tnenergy.livejournal.com]

>то есть на моль СО2 всего будет 7 выхлопа (6 азотов, 1 СО2). 18% СО2 в смеси

Стехиометрически никто не жжет вроде. Ну пусть 10-15% СО2 и водяной пар - надо городить установку в несколько раз больше, чем в этом цикле, что бы отделять СО2. Никто не говорит, что цикл Аллена панацея, но идея интересная.

>температура в пламени повыше, метан+воздух хоть пополам тресни будет чуть выше 2000

Но не 1300.

[antontsau.livejournal.com]

установка по отделению кислорода, который кипит при криотемпературах а не осаживается примитивным давлением при комнатной (ну, конечно, так никто не делает, комбинируется давление + небольшое охлаждение, но небольшое, не -200!), конечно сильно проще, ага.

Так это идеальное, химически чистое значение, даже не из справочника сварщика а из уравнения. Чуть воды попало - сразу гораздо меньше, вот уже и запасы на регулировку выбраны. Горячее пламя повышает кепеде установки даже если оно не полностью используется.

[zel-dol.livejournal.com]

"стехиометрические поршневые двигатели" - большинство двигателей авто, коеффициент избытка воздуха 1.05
Примерно 15 кг воздуха на 1 кг топлива
В газовой турбине соотношение 50-60 кг воздуха на 1 кг топлива