廉價(jià)煤：這個(gè)位于阿拉巴馬州威爾遜維爾的示范電廠使用了運(yùn)輸氣化爐，每小時(shí)把兩噸廉價(jià)、低質(zhì)的煤轉(zhuǎn)化成清潔燃燒的氣體。中國(guó)正計(jì)劃一個(gè)基于相似技術(shù)的電廠。來(lái)源：KBR

麻省理工《科技商評(píng)》報(bào)道 在中國(guó)珠三角的新興工業(yè)城市東莞，可能會(huì)很快出現(xiàn)中國(guó)最先進(jìn)的發(fā)電廠之一，它將使用非傳統(tǒng)的煤氣化技術(shù)，把最臟的煤變得如燃燒天然氣般潔凈。其開發(fā)者，總部設(shè)在亞特蘭大的公用事業(yè)公司南方電力（Southern Company）以及總部設(shè)在休斯頓的工程公司KBR，上月宣布了其與東莞市電化公司（Dongguan Power and Chemical Company）的授權(quán)事宜。

東莞電廠計(jì)劃在現(xiàn)有的120兆瓦的天然氣發(fā)電廠里實(shí)行氣化方案，將它變成整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）發(fā)電廠，使用廉價(jià)、包含水分的褐煤。這項(xiàng)改造將于2011年開始實(shí)施，總部設(shè)在波士頓的非營(yíng)利性環(huán)保咨詢公司“清潔空氣任務(wù)小組”（the Clean Air Task Force）的煤過(guò)渡項(xiàng)目（the Coal Transition Program）主任約翰•湯普森（John Thompson）表示，它將為開發(fā)者提供一個(gè)實(shí)證，以確定這項(xiàng)技術(shù)能否在較大的IGCC電廠里運(yùn)作，以及它是不是一個(gè)適合整合碳捕獲和封存技術(shù)的過(guò)程。“他們想證明，這是行之有效的，”湯普森說(shuō)。

南方電力和KBR的氣化設(shè)計(jì)可以使用“臟”煤，因?yàn)榕c其他的氣化反應(yīng)堆相比，它是一個(gè)相對(duì)緩慢、低溫的過(guò)程。傳統(tǒng)的氣化爐，如通用電氣和殼牌的氣化爐，依靠1500攝氏度左右的溫度將精細(xì)粉碎的煤粉轉(zhuǎn)化為一氧化碳與氫氣的易燃混合物，稱為“合成氣”。糟糕的是，這樣的溫度也熔化了煤里的灰和其他礦物雜志，形成玻璃狀的礦渣，漸漸腐蝕保護(hù)反應(yīng)堆鋼面的瓷磚。即使是使用高質(zhì)量煤的反應(yīng)堆，至少每隔三年也要停產(chǎn)安裝新的瓷磚。因此，它們很不適應(yīng)會(huì)產(chǎn)生幾倍礦渣的低質(zhì)煤。

南方電力的氣化系統(tǒng)總經(jīng)理蘭德爾•拉什（Randall Rush）解釋道，東莞的氣化爐將在925度至980度間運(yùn)作，低于污染物的熔點(diǎn)，因此避免了這些問題。然而，在這樣的低溫下煤也可以完全氣化，因?yàn)槟戏诫娏蚄BR的過(guò)程花了兩倍的時(shí)間。

該技術(shù)是在精煉廠自20世紀(jì)40年代起使用的流體催化裂化裝置上進(jìn)行了改進(jìn)，圍繞一個(gè)固體催化劑顆粒的回路“運(yùn)輸”來(lái)處理石油。在氣化反應(yīng)堆里，新鮮進(jìn)入的煤與固體煤污染物（主要是灰）一起循環(huán)。高溫的物塊驅(qū)走了煤中大部分的內(nèi)能，如“合成氣”。剩下的固體則簡(jiǎn)單地進(jìn)入循流。

南方電力與KBR對(duì)該技術(shù)的設(shè)計(jì)始于1988年，并在美國(guó)能源部的支持下，于1996年在阿拉巴馬州的威爾遜維爾啟動(dòng)了一個(gè)示范反應(yīng)堆，每小時(shí)可氣化兩噸煤。4年前，他們結(jié)合了在威爾遜維爾學(xué)到的東西重新設(shè)計(jì)了該技術(shù)。拉什表示，其結(jié)果將是一個(gè)相對(duì)可靠且不太昂貴的IGCC設(shè)計(jì)。由于沒有礦渣，反應(yīng)堆的陶瓷內(nèi)襯應(yīng)該能維持10到20年。

該技術(shù)對(duì)東莞電廠很有吸引力，因?yàn)樗梢允褂酶畠r(jià)、少有人要的煤。公司的報(bào)告指出，2004至2006年間，燃料支出的翻倍消減了公司的利潤(rùn)空間。盡管最初東莞電廠委托中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所設(shè)計(jì)反應(yīng)堆（去年他們建造了一個(gè)示范性的運(yùn)輸氣化爐），但該公司現(xiàn)在選擇了KBR和南方電力的設(shè)計(jì)。

東莞相信，隨著中國(guó)對(duì)排放采取嚴(yán)厲措施，它的IGCC電廠將成為國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，并且它已計(jì)劃建設(shè)另一個(gè)800兆瓦的電廠。兩個(gè)項(xiàng)目都在等待中國(guó)發(fā)改委的批準(zhǔn)，這個(gè)機(jī)構(gòu)控制著建造昂貴的IGCC電廠所需的財(cái)務(wù)支持，因?yàn)檫@種電廠的造價(jià)大約為煤粉電廠的兩倍。到目前為止，在十多項(xiàng)IGCC項(xiàng)目提案中，該機(jī)構(gòu)只批準(zhǔn)了一個(gè)，就是天津在建的綠色煤電計(jì)劃（GreenGen project）。

在美國(guó)，由于國(guó)會(huì)正在考慮的二氧化碳總量管制與排放交易計(jì)劃（carbon cap-and-trade system），IGCC可能很快速發(fā)展。也就是說(shuō)，如果計(jì)劃通過(guò)了，就會(huì)把碳的價(jià)格推得更高。南方電力旗下的密西西比電力公司曾經(jīng)計(jì)劃在密西西比州的肯珀縣建造一座582兆瓦的IGCC電廠時(shí)遇到過(guò)阻礙，因?yàn)槌^(guò)了那個(gè)“碳價(jià)格”界限。密西西比電廠將捕獲65%的二氧化碳排放，使得褐煤發(fā)電廠的碳足跡與天然氣相當(dāng)。這個(gè)承諾使得22億美元的項(xiàng)目獲得了4.03億美元的聯(lián)邦撥款和減稅優(yōu)惠。

“清潔空氣任務(wù)小組”的湯普森認(rèn)為，東莞和肯珀的項(xiàng)目都必須堅(jiān)持下去，因?yàn)樗鼈兲峁┝艘环N控制煤的碳排放的方法。他表示，環(huán)境保護(hù)論者應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，全球范圍內(nèi)使用的煤不會(huì)很快消失，因此在未來(lái)幾十年里，對(duì)于大大減少溫室氣體排放，以把全球氣候變化的生態(tài)影響降到最低，碳捕獲是至關(guān)重要的。

“如果能克服煤的二氧化碳排放的新技術(shù)沒有很快得到廣泛運(yùn)用，那么過(guò)去一個(gè)世紀(jì)里的環(huán)保運(yùn)動(dòng)理應(yīng)取得的成績(jī)都會(huì)付諸東流，”湯普森說(shuō)。“如果CCS（碳捕捉和封存）沒有得到廣泛運(yùn)用，那么一切都完了。”

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