所有者/運営者: Prairie State Generating Co., LLC
1,600MWのPrairie State Energy Campusは、最新の石炭技術を使って、発電所に隣接するLively Grove炭鉱のイリノイ州の石炭を燃やしています。 2001年から計画され、2012年11月に49億3000万ドルの2号機が商業運転を開始し、米国で30年ぶりに建設された最大の石炭火力発電所が完成しました。
Prairie State Energy Campus (PSEC) は、近い将来米国で建てられるであろう複数ユニットの石炭火力発電所の最後となりそうです。 最近稼働した石炭火力発電所（SWEPCOの600MWのJohn W. Turk, Jr.とDuke Energyの825MWのCliffside Unit 6）は単機発電所で、将来の拡張計画が確定しているわけではありません。 1つのプロジェクトとして完成した2基の石炭火力発電所は、2010年に完成したLuminant社のOak Grove発電所（80万kW×2）とWe Energies社のElm Road発電所（615kW×2）だが、類似点はそこまでだ。
世界最大の民間石炭会社であるPeabody Energy Corpはもともと2000年代初頭にPSECの開発計画を立案していた。 この計画では、将来の燃料供給を確保し、輸送を含む石炭の市場価格変動による料金への影響を最小限に抑えるため、イリノイ盆地の石炭埋蔵地に隣接して戦略的に発電所を配置することが計画されていました。 このプロジェクトでは、PSEC に隣接して 30 年以上の石炭埋蔵量を確保したため、電力顧客は今後数十年にわたって安定した手頃な料金の恩恵を受けることができます。
PSECのオーナーグループの 95% は、8 州にわたる公共電力機関および地域所有電気事業者です。 プレーリー・ステート・エナジー・キャンパスの所有者は、アメリカン・ミュニシパル・パワー社 (23.36%) 、イリノイ州自治体電力公社 (15.17%) 、インディアナ州自治体電力公社 (12.64%) 、ケンタッキー州自治体電力公社 (7.82%) 、ミズーリ共同地方電気事業組合 (12.33%) 、北イリノイ自治体電力公社 (7.60%) 、プレーリー ステート パワー社 (以下、PSA) など、非利益の公的電力機関であるためです。 (8.22%）、Southern Illinois Power Cooperative（7.90%）、Lively Grove Energyの子会社を通じてPeabody Energy（5.06%）の5社で構成されています。
中心部のロケーション
PSEC は、プレイリー・ステートのライブリー・グローブ地下鉱山と発電所を含む 1,200 エーカーの敷地に位置しています。
49億3,000万ドルの発電所の建設は、数年にわたる訴訟や発電所の大気許可に関する法的挑戦を経て、最終的にPSECに有利な解決となった後、2007年5月にサイト準備から始まりました。 2007年6月から7月にかけて、蒸気発生器、蒸気タービン、大気汚染防止装置の購入契約が結ばれました。 2010年、地下炭鉱が稼働を開始した。 2012年6月6日に1号機、11月3日に2号機が稼働した。
PSEC はバブコック・ウィルコックス&社製の超臨界石炭焚き蒸気発生器2台で構成され、1号機は2012年6月6日に稼働し、その後2012年11月3日に2号機が稼働した。 各蒸気発生器は、過熱器および再加熱器出口で、約3,800 psia、1,055 Fの主蒸気を供給する。 蒸気発生器は摺動式圧力バランスドラフトユニットで、炉壁構造はスパイラルワインドです。 硫黄分の高いイリノイ州盆地の石炭を使用するため、管材が選択されました。 最新の排ガス制御装置はシーメンス・パワー・ジェネレーション社が設計・納入し、最も一般的な排ガスであるSO2の98％、NOxの90％、粒子状物質の99％以上を除去します。 PSECは、100万Btuあたり9ポンド以上のSO2を含むイリノイ州産の石炭を使用し、100万Btuあたりわずか0.182ポンドのSO2まで排出を削減します。
大気制御機器の配置は低NOxバーナーから始まり、NOx制御のための選択的触媒還元システム、水銀制御のための活性炭注入システム、フッ酸除去のための水和石灰注入システム、微粒子制御のための乾燥電気集塵機（EP）、SO2制御のための湿式排煙脱硫、およびエアゾール制御用の湿式EPに続いています。
東芝インターナショナルは、排気圧力3.0インチ水銀柱で公称877 MWの蒸気タービン発電機を供給した。 各蒸気タービンは、3,600rpmの抽気凝縮再熱型で、給水加熱および給水ポンプ供給用に8段の抽気を行います。 発電機は定格1,020kVAで、直動2極水素冷房機、2次水冷式です。
1. 便利な石炭 鉱山から運ばれてきた石炭は、毎時2,600トンの速度で貯炭山に載せられる。 提供 プレーリー・ステート・ジェネレーティング社（Prairie State Generating Co.
蒸気タービンの排気蒸気は、ステンレス製のチューブを持つ2シェル単圧の水冷式サーフェスコンデンサーで凝縮されます。 冷却水はコンデンサーに循環され、機械式ドラフト冷却塔で冷却されます。 各ユニットの循環水システムは、33％容量の循環水ポンプ3台と、100％容量の補助冷却水ポンプ1台が使用されています。 補給水は、工場から西へ約15マイルのところにあるカスカスキア川から供給されます。
Express Delivery
鉱山からの石炭はPSECに運ばれ、コンベヤシステムにより毎時2,600トンの割合で石炭貯蔵パイルに置かれる。 通常の営業では、24時間稼働するのに十分な石炭が、10時間で工場に運ばれます。 石炭は毎時2,600トン、各蒸気発生器近くのサージホッパーに回収されます。 稼働中の石炭パイルには、通常運転で約10日分の燃料が貯蔵されています。 また、工場敷地内には非稼働炭鉱のためのスペースが確保されており、全負荷運転で最大60日分の燃料を貯蔵することができます。
ボイラーと空気品質制御システムからのボトムとフライアッシュは、排煙脱硫システムから発生する廃棄物と一緒に集められ、石炭燃焼残留物（CCRs）貯蔵所に輸送されます。 ボイラーや冷却塔のブローダウンなど工場で発生する排水は、灰処理設備や排煙脱硫設備で再利用されています。 また、石灰石の搬入やCCRの廃棄には鉄道を利用しています。 PSECは、発電所に隣接するイリノイ州環境保護庁の基準に従って建設されたニアフィールドでCCRを処分しています。 CCRはコンベヤーでニアフィールドに運ばれるため、鉄道輸送の必要性はさらに低くなります。 PSGCはまた、キャンパスから12マイル南に位置する、完全にライニングされ管理された単埋立地であるJordan Groveを維持している。
改訂と修正
PSEC は、他の論争の多い発電プロジェクト同様、許可に関する法的課題や建設遅延による遅延を経験しました。 ベクテル・パワー社とプレーリー・ステート・ジェネレーティング社は、当初、目標とする完成日、価格、およびその他のパフォーマンス要件について、時間および材料に関する設計・調達・建設（EPC）契約を締結していました。 2010年7月、完成予定が保証された修正EPC契約が締結され、鉱山開発費用を含まないPSECの総事業費は39億9900万ドルに固定されました。
このプロジェクト費用は、2000 年代初頭に想定されたこの規模の石炭発電所よりも確かに高いが、イリノイ盆地の石炭を燃焼させる唯一の選択肢であるガス化複合発電に比べるとはるかに安価である。
しかし、現在、プラントは稼働しており、プラント所有者は今後30年間、燃料価格リスクの少ない信頼できる電力を享受している。 天然ガス、石炭、および石炭輸送コストの価格は将来にわたって着実に上昇しますが、PSEC のコストは他のプラントとは異なり、所有者のコントロール下にあります。 PSECへのオーナーの投資は、今後何年にもわたって大きな配当をもたらすと期待しています。
両ユニットは性能テストを終え、現在は銘板の能力より高い値で配電されています。 1号機は812MW、2号機は809MWを上回っています。 PSECは、テストした正味のプラント熱量が保証値より1％程度良好であると報告した。
– Dr. Robert Peltier, PE は POWER のコンサルティング・エディターです。