从“杀手”湖中产生力量的赌博

Splash_KivuWatt_ContourGlobal

基伍瓦特一个位于Kibuye老家的26.2 mw电厂,卢旺达有人设想帮助降低基伍湖发生超压气体爆炸的风险。首开先河的集成甲烷气体提取和生产设备已经成为一个关键地区生产者的权力。

跨越两个火山地区西部分支的东非大裂谷在卢旺达和刚果民主共和国之间的边境(DRC),是1,040平方英里的波光粼粼的水体,海岸参差不齐,其风景如画的环境掩盖了这样一个事实,那就是杀手湖。””

那是因为基伍湖,东非大湖的一部分,部分循环湖的深处延伸至485米(m)。与浅水湖泊相比,风力驱动的水流使水全年混合,在半对流湖泊,水流不再能够克服在顶部和底部水域之间形成的密度差异,所以他们成为分层。

基伍湖最底部的水域吸收高浓度的二氧化碳(CO)(来自地下深处岩浆加热的泉水,和微生物转化的有限公司到甲烷。这些溶解的气体在湖水深处的压力作用下保持在溶液中:研究表明,高达250-300立方千米(千米)的CO。50-55立方公里的甲烷被困在湖的深水中。然而,高浓度的气体可以出现如果区向表面移动,一种被称为边缘喷发的过程,或“翻倒。”由于该地区经常遭受大震级地震事件和火山喷发,并且考虑到甲烷的分压很高,基伍湖已知会经历剧烈的倾覆。地质学家认为他们发生在基伍湖大约每1,000年,湖的时机已经成熟。

这种担忧是基于最近的,突然从两个小得多的火山湖泊在喀麦隆脱气。1984年8月,一个公司在莫农湖爆发,被认为是山体滑坡造成的,37人扼杀。1986年8月,Nyos-a气云湖更灾难性事件爆发在一个巨大的喷泉height-resulted超过80的1,伤亡746人,损失8人以上,000头牲畜,并促使国际社会作出反应,其中包括联合国教育、组织的一个会议上科学,以及1987年初的文化组织。

科学家注意到基伍湖,沿垂直的水域和溶解气体收集的5个盆地,是2,比尼奥斯湖大000倍,但基伍湖远非“批判性的CO饱和度尼奥斯湖和甲烷相比,漏斗状,喷发时过饱和。然而,2002年1月之后,对基伍湖倾覆的担忧加剧,当尼拉贡戈火山——地球上最活跃的火山之一——从刚果北部海岸向湖中注入大量熔岩流时。这一事件引发了人们的担忧,即溶解气体(特别是甲烷)的增加可能会在80-200年内引发一场limnic事件,对约350万的河岸人口构成危险的危险。

基瓦瓦特

雄心勃勃的解决办法

卢旺达政府和刚果民主共和国政府,国际社会的支持下,进入高潮,以减少风险的超压瓦斯突出在随后的几年,这个事件。也减轻能源危机恶化,高技术损失在破旧的系统,卢旺达加快发展的基伍湖甲烷储量与私营部门参与。其领导人于2002年7月与苏格兰注册的丹麦协会签署了一份谅解备忘录,提议实施一个35兆瓦的项目(最终,让步提供高达200 MW)位于Kibuye老家的将build-own-operate基础上开发力量1(KP1)有限公司。(70 - 30戴恩和卢旺达政府)的合资企业。芬兰电力设备制造商。为该项目提供设备,以及操作和维护。然而,2007,即使一个3.6兆瓦试点已经开始发电湖的岸边,政府寻求离婚”来自丹麦,称,该公司未能提供足够的细节- 300万美元”项目前期工作的成本。””

在2009年,卢旺达转而选择2005年在纽约成立的Contour.(现在在伦敦上市),签署了一项3.25亿美元的两阶段计划,包括综合甲烷气体提取和生产设施,和一个关联的电厂容量达到100兆瓦。该项目的第一个1.42亿美元(最终总额为2.2亿美元)阶段,”基伍瓦特”意味着一个750吨的驳船,房子天然气开采设施,以及一个26兆瓦的发电厂,由三个20汽缸34SG燃气动力发动机组组成,由各州提供。该项目定于2012年投入运行。

必须克服的第一个壮举是评估项目的技术可行性,哪个ContourGlobal建模和测试基于最先进的计算机模拟软件和[KP1]中试厂的科学研究和观测的现有数据,”公司告诉功率9月。

随后,该公司于2011年8月开始建设。在建造发电厂时,将浮式甜气管道淹没,搭建浮式生产平台;一个任务,工程,采购,安装、最后,调试气体处理设备和平台系泊系统。”此外,必须设计和建造包括港口设施在内的整个配套基础设施,”公司注意到。

可以预见,首个同类项目将面临各种挑战。”除了发电厂,所有其他结构和设施都是新颖的应用,在其它任何地方都没有经验,”它说。”没有配套的基础设施,机器,或人力资源(是)在本地可用。”补充说,距离最近的港口超过2,000公里。

糖醋工艺

该项目最重要的特点也许是它的气体提取设施,该公司于2015年12月开始运营。距离海岸13.5公里,这个设施被拴在湖底。它通过自动虹吸过程提取甲烷,当泵通过大型气体提取提升管从湖泊的下部资源区(低于355m)抽取载气水时启动该过程,直到它达到水平安装的气体分离器,位于平台下20米处。

基伍瓦特的气体提取工艺是一种自动虹吸工艺。礼貌:Contour.

基伍瓦特的气体提取工艺是一种自动虹吸工艺。礼貌:Contour.

当水通过立管输送时,而最初的气体甲烷(CH)然后CO和氢sulfide-bubbles向上约240米的深处。“脱气”然后水重新输回湖,它安全地re-stratifies有限公司在哪里暗中的水域。分离气体——“酸气”-然后通过管道通过一系列洗涤塔和洗涤水,湖水里提炼的表面(震源深度约40米)。气体向上和洗水向下流动过程中通过一系列的托盘溶解多余的设计有限公司将硫化氢放入洗涤水中。结果是一个甜气约90%的CH,其余部分由CO组成和氮。然后压缩气体,干燥的,发电厂和运输。

”估计可用于该项目的气体体积只是理论上的,因为这类项目没有先例,”ContourGlobal说。该公司指出,收获系统和气体净化系统有新颖独特,”海岸和交付系统,它使用聚乙烯淹没浮动的管道工程,也是“创新。””

利用权力威胁

怀特西拉州,设计,提供,对发电厂的34SG发动机进行微调,是在2015年12月,他说,发动机是优化的较低的加热值比正常的天然气(图1)。”这有助于缩小提取驳船的规模并降低发电成本,”它说。

基伍瓦特发电厂由三个瓦州34SG发动机提供动力,这些发动机使用从基伍湖深处提升的甲烷气体。
1.优化了湖泊甲烷。瓦锡兰的三个34 sg引擎优化基伍湖上运行的气体,这比普通天然气热值较低。礼貌:瓦锡兰

该公司表示,它已经完全依赖于计算机模拟和“许多猜测在设计阶段,因为小技术知识在基伍湖从水中分离气体的存在。腐蚀也是一个问题,湖的水是酸性的。另一个挑战是确保这个过程不会破坏湖泊的生物平衡。

当基伍瓦特正式开始运作时,如卢旺达所设想的那样,生产可靠和负担得起的电力,它最终比计划晚了3年,超出预算近7200万美元。但是尽管其漫长的发展和随之而来的困难,在基伍瓦特运营的三年内,获得的经验ContourGlobal大大得到了回报。”KivuWatt获悉并收集经验(气体)提取和能够增加实际天然气开采设施的容量从26.2兆瓦到34兆瓦小修改,”公司说。

基伍瓦特-卢旺达Contour.维米欧.

”工程师们设计了气体提取设备,使其具有连续提取相当于26MW气体的能力,但在实践中,我们发现,气体抽取设施的实际容量相当于34兆瓦的气体。我们建议通过增加发电厂的容量来利用这一额外的气体容量,增加一个额外的发动机,以及满足气体提取设备能力的管道。”该公司还说,它准备动员其全部开发团队开发项目的第二阶段,最终使100兆瓦,但是“这一阶段的增长取决于卢旺达能源计划和卢旺达消耗这种额外能源的能力。””

就目前而言,至少,KivuWatt似乎打开了水更多的项目。在2018年8月,独立电力生产商赛宾电力,已获得的权利在基伍湖交付两个项目,宣布签约克拉克能源的首选竞购方基伍56岁一个56兆瓦的工程,和扩大3.6 MW KP1飞行员25 MW。克拉克将通用电气的J620 3 mw Jenbacher天然气引擎项目。ω

-Sonal Patel是POWER助理编辑。