Thermodynamic and economic assessment of IGCC power plants with Endex CO2 carbon capture technology

A first literature revision about calcium looping introduces the main work, composed by three parts: 1)A critical revision of Endex carbon capture system in postcombustion and precombustion configurations, both systems are modeled and precombustion configuration undergoes a sensitivity analysis with respect to main performance parameters 2)Endex precombustion model is integrated in a GS IGCC power plant model. Various configurations are presented, all thermally integrated, with cold and hot temperature gas clean up, with wet scrubber and/or high temperature gas filtering. Material and energy balances for such systems are solved. A sensitivity analysis of main performance parameters with respect of Steam to Carbon ratio follows. 3)aforementioned models undergo an Economic analysis based on subaccount scaling following DOE NETL approach. Finally a COE and CCA estimation is carried out with a Discounted Cash Flow financial model. Results are compared to third part present IGCC economic assessments. Thesis is part of european FP7 Ascent project

Dopo una breve revisione della letteratura circa il Calcium Looping, il lavoro si sviluppa in tre parti principali: 1)una revisione critica di brevetti circa il sistema di cattura della CO2 Endex, in configurazione postcombustione e precombustione. Vengono presentati un modello di Endex postcombustione e precombustione; del modello precombustione viene compiuta una analisi di sensibilità rispetto ai principali parametri che ne caratterizzano le prestazioni. 2)Il modello Endex viene inserito in un modello di Ciclo IGCC per la produzione di potenza. Vengono presentate varie configurazioni, integrate termicamente, con desolforazione a freddo e a caldo, con scrubber e filtri a caldo HGF. Vengono risolti i bilanci di massa e di materia per i modelli di impianto. Segue un’analisi di sensibilià di parametri prestazionali rispetto al rapporto S/C. 3)I modelli suddetti sono oggetto di un’analisi economica basata su scaling di sotto-componenti dell’impianto seguendo assunzioni del NETL (DOE americano). Infine è fornita una stima del COE e CCA attraverso un modello di tipo finanziario DCF. I risultati sono confrontati con analisi economiche di terze parti su impianti IGCC. La tesi è parte del progetto europeo FP7 Ascent