B A R T A n a l y s i s i M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 

## R E V I S E D

B e s t A v a i l a b l e R e t r o f

i t

T e c h n o l o g y ( B A R T ) A n a l y s i s

f o r

U n i t s 1 & 2

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n

S u t h e r l a n d

, N e b r a s k a

F o r s u b m i t t a l t o :

N e b r a s k a D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l Q u a l i t y

A i r Q u a l i t y P e r m i t t i n g S e c t i o n

S u i t e 4 0 0

, T h e A t

r i u m

1 2 0 0 N S t r e e t

P

. O

. B o x 9 8 9 2 2

L i n c o l n

, N e b r a s k a 6 9 5 0 9

- 8 9 2 2

P r e p a r e d b y :

7 0 1 X e n i a A v e n u e S o u t h

, S u i t e 6 0 0

M i n n e a p o l i s

, M N 5 5 4 1 6

A t t e n t i o n : E d L i e b s c h

E d

. L i e b s c h @ h d r i n c

. c o m

( 7 6 3 ) 5 9 1

- 5 4 5 2

W i t h c o n t r o l t e c h n o l o g y c o s t s p r o v i d e d b y :

F e b r u a r y 2 0 0 8B A R T A n a l y s i s i i M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2



## E X E C U T I V E S U M M A R Y

T h i s r e p o r t a n d t h e a c c o m p a n y i n g a i r e m i s s i o n ( P S D ) c o n s t r u c t i o n p e r m i t a p p l i c a t i o n

w e r e p r e p a

r e d f o r N e b r a s k a P u b l i c P o w e r D i s t r i c t ( N P P D )

, G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n

, U n i t s 1

a n d 2 ( G G S 1 & 2 )

, a c c o r d i n g t o t h e E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ’ s ( E P A ’ s ) r e g i o n a l h a z e

r e g u l a t i o n s u n d e r 4 0 C F R 5 1

, A p p e n d i x Y

. T h e s e r e g u l a t i o n s p r o v i d e g u i d a n c e o n d e t e r m i n i n g

w h e t h e r f a c i l i t i e s n e e d t o i n s t a l l B e s t A v a i l a b l e R e t r o f i t T e c h n o l o g y ( B A R T ) e m i s s i o n s c o n t r o l s

t o i m p r o v e e x i s t i n g v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t i n c e r t a i n a r e a s o f t h e n a t i o n

. T h i s r e p o r t i s b e i n g

s u b m i t t e d t o t h e N e b r a s k a D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l Q u a l i t y ( N D E Q )

, i n a c c o r d a n c e w i t h

B A R T r e q u i r e m e n t s

.

T h e a n a l y s i s p r o v i d e d b y t h i s r e p o r t i s r e q u i r e d b e c a u s e d i s p e r s i o n m o d e l i n g o f v i s i b i l i t y

i m p a c t s i n c e r t a i n N a t i o n a l P a r k s

, W i l d e r n e s s A r e a s

, a n d / o r W i l d l i f e R e f u g e s

, d e s i g n a t e d a s

C l a s s I a r e a s

, i n d i c a t e s t h a t t h e v i s i b i l i t y i m p a c t s o f G G S 1 & 2 w o u l d p o t e n t i a l l y e x c e e d t h e

e s t a b l i s h e d e x e m

p t i o n t h r e s h o l d o f 0

. 5 d e c i v i e w s ( d V ) o n a 9 8 t h

- p e r c e n t i l e b a s i s a t o n e o r m o r e

C l a s s I a r e a s ( H D R 2 0 0 6 )

. I n l i g h t o f t h i s a n a l y s i s

, N P P D p r e p a r e d f o r G G S 1 & 2 a B A R T

a n a l y s i s t o d e t e r m i n e w h e t h e r B A R T e m i s s i o n s c o n t r o l s s h o u l d b e i n s t a l l e d

, a n d i f s o

, w h a t

e m i s s i o n s l e v e l s s h o u l d b e m e t a f t e r i n s t a l l a t i o n o f e m i s s i o n s c o n t r o l s

.

N P P D s u b m i t t e d a B A R T a n a l y s i s f o r G G S 1 & 2 t o N D E Q i n A u g u s t 2 0 0 7

. T h e B A R T

a n a l y s i s w a s b a s e d o n E P A ’ s f i v e

- p a r t p r o c e s s

, a n d i n c l u d e d : ( 1 ) i d e n t i f i c a t i o n o f a v a i l a b l e

r e t r o f i t c o n t r o l t e c h n o l o g i e s ; ( 2 ) a n e v a l u a t i o n o f t h e t e c h n i c a l f e a s i b i l i t y o f t h e a v a i l a b l e c o n t r o l

t e c h n o l o g i e s ; ( 3 ) r a n k i n g t h e t e c h n i c a l l y f e a s i b l e c o n t r o l t e c h n o l o g i e s b y o r d e r o f e f f e c t i v e n e s s ;

( 4 ) e v a l u a t i n g t h e c o n t r o l t e c h n o l o g i e s f o r e c o n o m i c i m

p a c t s

, e n e r g y i m

p a c t s

, a n d n o n

- a i r q u a l i t y

e n v i r o n m e n t a l i m

p a c t s ; a n d ( 5 ) a n e v a l u a t i o n o f t h e i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t

p o t e n t i a l l y a c h i e v a b l e u n d e r e a c h o f t h e i d e n t i f i e d B A R T c o n t

r o l a l t e r n a t i v e s

.

T h i s d o c u m e n t u p d a t e s t h e A u g u s t 2 0 0 7 B A R T a n a l y s i s

. S i n c e A u g u s t 2 0 0 7

, N P P D h a s

i n i t i a t e d a c o m

p r e h e n s i v e m

u l t i

- p o l l u t a n t c o n t

r o l t e c h n o l o g y s t u d y f

o r t h e G e r a l d G e n t l e m a n

S t a t i o n

. T h e p u r p o s e o f t h e s t u d y w a s t o r e v i e w t h e t e c h n i c a l f e a s i b i l i t y o f p o t e n t i a l l y a v a i l a b l e

c o n t r o l s t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n s i t e

- s p e c i f i c r e t r o f i t c h a l l e n g e s

, a n d t o r e v i e w a n d u p d a t e t h e

c o s t o f t h e r e t r o f

i t t e c h n o l o g i e s

. C o s t s i n c l u d e d i n t h i s d o c u m e n t a r e b a s e d o n s i t e

- s p e c i f i c

c o n c e p t u a l d e s i g n l a y o u t s f o r e a c h o f t h e p o t e n t i a l r e t r o f i t t e c h n o l o g i e s

. M a

j o r e q u i p m e n t c o s t s

w e r e b a s e d o n v e n d o r b u d g e t a r y q u o t e s

. M a t e r i a l c o s t s w e r e d e v e l o p e d b a s e d o n p r o j e c t

- s p e c i f

i c

q u a n t i t i e s a n d r e c e n t c o m m o d i t y c o s t s

. C o s t s i n t h i s d o c u m e n t m o r e a c c u r a t e l y r e f l e c t t h e c o s t s

t h a t N P P D w o u l d i n c u r t o i n s t a l l t h e v a r i o u s r e t r o f i t t e c h n o l o g i e s o n G G S 1 & 2

.B A R T A n a l y s i s i i i M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T h i s r e p o r t c o n c l u d e s t h a t B A R T f o r G G S 1 & 2 s h o u l d b e t h e i n s t a l l a t i o n a n d

o p t i m i z a t i o n o f m o d e r n L o w N i t r o g e n O x i d e ( L o w

- N O

x ) c o m b u s t i o n c o n t r o l t e c h n o l o g y a s

n e c e s s a r y t o m e e t a N O

x e m i s s i o n l i m i t o f 0

. 2 3 l b / M M B t u

, o n a 3 0

- d a y r o l l i n g a v e r a g e b a s i s

.

T h e 0

. 2 3 l b /

M M B t u e m i s s i o n l i m i t w o u l d b e b a s e d o n a n a v e r a g e a c r o s s b o t h u n i t s

, a s a l l o w e d

u n d e r E P A r e g i o n a l h a z e g u i d e l i n e s ( E P A 2 0 0 5 )

. E c o n o m i c i m p a c t s a s s o c i a t e d w i t h p o s t

c o m b u s t i o n N O x c o n t

r o l u s i n g s e l e c t i v e c a t a l y t i c r e d u c t i o n ( S C R ) w e r e d e t e r m i n e d t o b e

e x c e s s i v e c o m

p a r e d t o m o d e l e d v i s i b i l i t y i m p a c t i m p r o v e m e n t

. T h e i n c r e m e n t a l c o s t

e f f e c t i v e n e s s o f S C R w a s e s t i m a t e d t o b e a p p r o x i m a t e l y $ 1 0 0 m i l l i o n / y r / d e c i v i e w o f

i m p r o v e m e n t i f i t w e r e a d d e d t o a L o w

- N O x c o m b u s t i o n c o n t r o l s y s t e m

. T h i s c o s t i s

a p p r o x i m a t e l y a n o r d e r o f m a g n i t u d e g r e a t e r t h a n t h e c o s t o f N O x c o n t r o l s r e q u i r e d f

o r o t h e r

B A R T e l i g i b l e s o u r c e s

, a n d i s e x c e s s i v e f o r a f a c i l i t y t h a t w i l l m e e t t h e B A R T p r e s u m p t i v e l e v e l

f o r N O x

.

T h i s r e p o r t a l s o c o n t a i n s a d e t a i l e d B A R T a n a l y s i s o f i n s t a l l i n g s u l f u r d i o x i d e ( S O 2 )

e m i s s i o n c o n t

r o l s ( s p e c i f

i c a l l y

, a v a i l a b l e f

l u e g a s d e s u l f

u r i z a t i o n ( F G D ) t e c h n o l o g i e s ) o n

G G S 1 & 2

. T h i s a n a l y s i s i n c l u d e s a n e v a l u a t i o n o f t h e e c o n o m i c i m p a c t s a n d v i s i b i l i t y b e n e f i t s o f

i n s t a l l i n g s u c h S O 2 e m i s s i o n c o n t r o l s t o m e e t t h e E P A ’ s p r e s u m p t i v e B A R T l i m i t o f 0

. 1 5

l b / M M B t u

. U n d e r E P A ’ s B A R T g u i d e l i n e s

, t h e N D E Q r e t a i n s d i s c r e t i o n n o t t o a d o p t t h e

p r e s u m p t i v e l i m i t s i f t h e s e c o n t

r o l l e v e l s a r e d e t e r m i n e d n o t t o b e a p p r o p r i a t e u n d e r t h e B A R T

f i v e

- p a r t a n a l y s i s

, o n a c a s e

- b y

- c a s e b a s i s f o r a g i v e n f

a c i l i t y

. T h e B A R T a n a l y s i s s u p p o r t s

N D E Q m a k i n g s u c h a d e t e r m i n a t i o n f o r n o a d d i t i o n a l S O 2 c o n t r o l a t G G S 1 & 2

, g i v e n t h e v e r y

h i g h e s t i m a t e d e x p e n d i t u r e p e r u n i t o f m o d e l e d v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t ( $ / d e c i v i e w

, o r $ / d V )

. I n

t h e c a s e o f G G S 1 & 2

, t h e c o s t / b e n e f i t r a t i o f o r m e e t i n g t h e p r e s u m

p t i v e S O 2 l i m i t i s e s t i m a t e d t o

b e a p p r o x i m a t e l y $ 1 6 9 m i l l i o n / y e a r / d V f o r e i t h e r a d r y o r w e t F G D s y s t e m

, i f a d d e d t o t h e

b a s e l i n e ( n o

- c o n t r o l ) s c e n a r i o

. I f a d d e d t o t h e p l a n t a f t e r i m p l e m e n t a t i o n o f L o w

- N O x

c o m b u s t i o n c o n t

r o l

, t h e c o s t e f

f e c t i v e n e s s i s s t i l l e x t r e m e l y h i g h a t a p p r o x i m a t e l y $ 1 2 3

m i l l i o n / y e a r / d V

. T h e s e c o s t s a r e a p p r o x i m a t e l y a n o r d e r o f m a g n i t u d e g r e a t e r p e r y e a r p e r d V

c o m p a r e d t o w h a t o t h e r f

a c i l i t i e s a r e s p e n d i n g f

o r B A R T c o n t

r o l s

. T h u s

, t h i s a n a l y s i s

d e m o n s t r a t e s t h a t S O 2 c o n t r o l s a r e n o t j u s t i f

i e d f o r G G S 1 & 2

.

F o r p a r t i c u l a t e m a t t e r ( P M )

, N P P D p r o p o s e s t o r e t a i n t h e c u r r e n t o p a c i t y a n d p a r t i c u l a t e

m a t t e r l i m i t s a

p p l i c a b l e t o G G S 1 & 2

. M o d e l i n g a t c u r r e n t t e s t e d a c t u a l e m i s s i o n r a t e s s h o w e d

n e g l i g i b l e i m

p a c t s o f d i r e c t P M e m i s s i o n s o n C l a s s I a r e a s

, a n d t h e e x i s t i n g b a g h o u s e s a l r e a d y

p r o v i d e t h e b e s t P M c o n t r o l p o s s i b l e

.

U p o n E P A a p p r o v a l o f t h e N D E Q ’ s p r o p o s e d S t a t e I m p l e m e n t a t i o n P l a n ( S I P )

s u b m i s s i o n f

o r B A R T p u r p o s e s

, c u r

r e n t l y d u e t o E P A

, N P P D w o u l d h a v e f i v e y e a r s a f

t e r t h e d a t eB A R T A n a l y s i s i v M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 o f E P A S I P a p p r o v a l t o c o m p l e t e t h e i n s t a l l a t i o n a n d o p e r a t i o n o f e m i s s i o n c o n t r o l s t o m e e t t h e

e s t a b l i s h e d B A R T e m i s s i o n s l e v e l s

.B A R T A n a l y s i s v M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 

## T a b l e o f C o n t e n t s

C H A P T E R 1

. 0

- I N T R O D U C T I O N

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1

. 1 O v e r v i e w

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1

. 2 S o u r c e D e s c r i p t i o n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1

. 3 B A R T A n a l y s i s M e t h o d o l o g y

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1

. 4 A n a l y s i s O r g a n i z a t i o n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

C H A P T E R 2

. 0

– B A R T A N A L Y S I S

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2

. 1 O v e r v i e w

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2

. 1

. 1 G G S 1 & 2 P o w e r G e n e r a t i o n P r o c e s s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2

. 1

. 2 A p p l i c a b l e P o l l u t a n t s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2

. 1

. 3 P r o

j e c t E c o n o m i c E v a l u a t i o n C r i t e r i a

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2

. 2 B A R T f

o r S u l f u r D i o x i d e ( S O 2 )

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0

2

. 2

. 1 I d e n t i f

i c a t i o n o f S O 2 C o n t

r o l T e c h n o l o g i e s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0

2

. 2

. 2 S O 2 C o n t r o l T e c h n o l o g y E f f e c t i v e n e s s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5

2

. 2

. 3 E v a l u a t i o n o f I m

p a c t s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6

2

. 3 B A R T f

o r N i t r o g e n O x i d e s ( N O

x )

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6

2

. 3

. 1 I d e n t i f

i c a t i o n o f N O x C o n t

r o l T e c h n o l o g i e s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6

2

. 3

. 3 E v a l u a t i o n o f I m

p a c t s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2

2

. 4 B A R T f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r ( P M )

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9

2

. 5 V i s i b i l i t y I m

p a c t s A n a l y s i s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0

C H A P T E R 3

. 0

– P R O P O S E D B A R T S E L E C T I O N

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4

3

. 1 I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y I m p r o v e m e n t C o m p a r i s o n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4

3

. 2 P r o p o s e d B A R T

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7

C H A P T E R 4

. 0

– P S D P e r m i t A p p l i c a t i o n

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2

4

. 1 O v e r v i e w

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2

4

. 2 B e s t A v a i l a b l e C o n t r o l T e c h n o l o g y

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3

4

. 3 A i r Q u a l i t y I m

p a c t ( D i s p e r s i o n M o d e l i n g ) A n a l y s i s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4

4

. 4 A d d i t i o n a l I m

p a c t s A n a l y s i s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7

4

. 5 S u m m a r y

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8B A R T A n a l y s i s v i M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 

## L i s t o f T a b l e s

T a b l e 1 E c o n o m i c C r i t e r i a *

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

T a b l e 2 S O 2 C o n t

r o l T e c h n o l o g i e s C o n s i d e r e d i n S t e p s 1 & 2 o f B A R T A n a l y s i s P r o c e s s

. . . . . . . . . 1 4

T a b l e 3 S O 2 C o n t

r o l T e c h n o l o g y E f

f e c t i v e n e s s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5

T a b l e 4 S O 2 C o s t o f C o m p l i a n c e

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0

T a b l e 5 N O

x C o n t r o l T e c h n o l o g i e s C o n s i d e r e d i n S t e p s 1 & 2 o f B A R T A n a l y s i s P r o c e s s

. . . . . . . . 3 1

T a b l e 6 N O

x C o n t r o l T e c h n o l o g y E f f e c t i v e n e s s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1

T a b l e 7 N O

x C o s t o f C o m p l i a n c e

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5

T a b l e 8 A n a l y z e d E m i s s i o n S c e n a r i o s f o r G G S 1 & 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2

T a b l e 9 M o d e l e d S t a c k P a r a m e t e r s f o r G G S 1 & 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2

T a b l e 1 0 V i s i b i l i t y M o d e l i n g R e s u l t s f o r G G S 1 & 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3

T a b l e 1 1 I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y C o s t C o m p a r i s o n

– M u l t i p o l l u t a n t C o n t r o l

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5

T a b l e 1 2 I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y C o s t C o m p a r i s o n

– N O x C o n t r o l

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6

T a b l e 1 3 I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y C o s t C o m p a r i s o n

– S O 2 C o n t r o l

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7

T a b l e 1 4 B A R T P r o p o s a l s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8

T a b l e 1 5 R e c e n t C O B A C T L i m i t s f o r S i m i l a r U n i t R e t

r o f i t s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3

T a b l e 1 6 M a x i m

u m M o d e l e d C O C o n c e n t r a t i o n s i n C o m p a r i s o n t o R e g u l a t o r y T h r e s h o l d s

. . . . . . 5 7



## L i s t o f F i g u r e s

F i g u r e 1 F u r n a c e T e m

p e r a t u r e s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9

F i g u r e 2 L e a s t C o s t C u r v e

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6



## L i s t o f A p p e n d i c e s

A p p e n d i x A

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D r y F G D a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t u a l D e s i g n

C o s t s

A p p e n d i x B

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W e t F G D a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t u a l D e s i g n

C o s t s

A p p e n d i x C

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . S C R a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s

A p p e n d i x D

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N D D H P e r m i t F o r m sB A R T A n a l y s i s 1 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2



## C H A P T E R 1

. 0

- I N T R O D U C T I O N

1

. 1 O v e r v i e w

O n J u l y 6

, 2 0 0 5

, t h e E P A p u b l i s h e d f i n a l a m e n d m e n t s t o i t s 1 9 9 9 r e g i o n a l h a z e r u l e s i n

t h e F e d e r a l R e g i s t e r

, i n c l u d i n g 4 0 C F R 5 1

, A p p e n d i x Y

, t h u s f i n a l i z i n g g u i d a n c e f

o r B A R T

d e t e r m i n a t i o n s ( 7 0 F R 3 9 1 0 4

- 3 9 1 7 2 )

. T h e r e g i o n a l h a z e r u l e s e s t a b l i s h g u i d e l i n e s t h a t S t a t e s

m a y f o l l o w i n s e t t i n g B A R T e m i s s i o n s l i m i t s o n e m i s s i o n s o u r c e s t h a t a r e :

1 ) B A R T

- e l i g i b l e b a s e d o n t h e i r h a v i n g b e g u n o p e r a t i o n a f t e r A u g u s t 8

, 1 9 6 2

, a n d b e i n g “ i n

e x i s t e n c e ” b e f

o r e A u g u s t 8

, 1 9 7 7

, w h i c h i n c l u d e s s o u r c e s t h a t h a d r e c e i v e d a

c o n s t r u c t i o n p e r m i t b y t h e l a t t e r d a t e ; a n d

,

2 ) w h i c h “ m a y r e a s o n a b l y b e a n t i c i p a t e d t o c a u s e o r c o n t r i b u t e ” t o v i s i b i l i t y i m

p a i r m e n t i n

a n y C l a s s I a r e a

.

U n d e r t h e E P A ’ s B A R T g u i d e l i n e s

, a i r q u a l i t y m o d e l i n g i s u s e d t o d e t e r m i n e w h e t h e r a

g i v e n s o u r c e i s p o t e n t i a l l y c a u s i n g o r c o n t r i b u t i n g t o v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t i n a n y C l a s s I a r e a

.

T h e C A L M E T / C A L P U F F m o d e l i n g s y s t e m i s a s y s t e m o f a i r q u a l i t y m o d e l i n g s o f t w a r e

,

r e c o m m e n d e d b y E P A

, 1 w h i c h i s u s e d t o m a k e t h e a s s e s s m e n t s o f v i s i b i l i t y i m p a c t s f o r B A R T

s u b j e c t f a c i l i t i e s

. T h i s m o d e l i n g s y s t e m w a s a p p l i e d t o G G S 1 & 2 u s i n g a p r o t o c o l a p p r o v e d b y

t h e N D E Q

. T h e r e s u l t s o f t h e C A L M E T / C A L P U F F m o d e l i n g a s s e s s m e n t i n d i c a t e t h a t t h e

v i s i b i l i t y i m

p a c t s o f G G S 1 & 2 w o u l d p o t e n t i a l l y e x c e e d t h e e s t a b l i s h e d t h r e s h o l d o f 0

. 5 d V o n a

9 8 t h

- p e r c e n t i l e b a s i s a t o n e o r m o r e C l a s s I a r e a s ( H D R 2 0 0 6 )

. I n l i g h t o f t h i s a n a l y s i s

, N P P D h a s

p r e p a r e d f o r G G S 1 & 2 t h e f

o l l o w i n g B A R T a n a l y s i s t o d e t e r m i n e w h e t h e r e m i s s i o n c o n t r o l s

s h o u l d b e i n s t a l l e d t o i m

p r o v e v i s i b i l i t y i n C l a s s I a r e a s

, a n d i f s o

, w h a t l e v e l s o f c o n t r o l s h o u l d

b e a p p l i e d t o e a c h u n i t

. T h e B A R T e m i s s i o n s l e v e l s s e l e c t e d f o r G G S 1 & 2 a r e b a s e d o n E P A ’ s

f i v e

- p a r t a n a l y s i s t h a t i n c l u d e s a n e v a l u a t i o n o f t h e i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t

p o t e n t i a l l y a c h i e v a b l e u n d e r e a c h o f t h e i d e n t i f i e d B A R T c o n t

r o l a l t e r n a t i v e s

.

1 N o t a b l y

, t h e f

i n a l B A R T G u i d e l i n e s e x p r e s s l y i d e n t i f y a n d e n d o r s e C A L P U F F a s a n a p p r o p r i a t e

m o d e l i n g a p p l i c a t i o n

. S e e 7 0 F e d

. R e g

. a t 3 9

, 1 2 2 ( s t a t i n g t h a t “ C A L P U F F i s a n a p p r o p r i a t e a p p l i c a t i o n f o r

s t a t e s t o u s e f

o r t h e p a r t i c u l a r p u r p o s e o f t h i s r u l e

... [ a n d t h a t t h e E P A G u i d e l i n e s ] e n c o u r a g e s t a t e s t o u s e

i t f o r t h e s e p u r p o s e s ” )

.B A R T A n a l y s i s 2 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T h e f o l l o w i n g s e c t i o n s o f t h e r e p o r t c o m p r i s e t h e B A R T d e t e r m i n a t i o n a n a l y s i s f o r

G G S 1 & 2 f

o l l o w i n g t h e a p p l i c a b l e E P A r e g u l a t o r y g u i d a n c e f o u n d i n A p p e n d i x Y o f 4 0 C F R 5 1

.

1

. 2 S o u r c e D e s c r i p t i o n

O w n e d a n d o p e r a t e d b y N e b r a s k a P u b l i c P o w e r D i s t r i c t ( N P P D )

, G e r a l d G e n t l e m a n

S t a t i o n ( G G S ) i s l o c a t e d o n H i g h w a y 2 5 S o u t h

, a p p r o x i m a t e l y 5 m i l e s t o t h e s o u t h o f t h e C i t y o f

S u t h e r l a n d

, L i n c o l n C o u n t y

, N e b r a s k a

. G G S c u r r e n t l y c o n s i s t s o f o n e e x i s t i n g 6 6 5 m e g a w a t t

( M W

, n e t ) u n i t ( G G S 1 ) a n d o n e 7 0 0 M W ( n e t ) c o a l

- f i r e d e l e c t r i c g e n e r a t i n g u n i t ( G G S 2 )

.

A n c i l l a r y e q u i p m e n t a t G G S c o n s i s t s o f c o a l u n l o a d i n g f r o m r a i l c a r s

, c o a l s t o r a g e a n d h a n d l i n g

,

a n d c o a l p r e p a r a t i o n e q u i p m e n t

.

G G S 1 & 2 u t i l i z e r e v e r s e g a s b a g h o u s e s a s t h e i r e m i s s i o n s c o n t r o l d e v i c e f o r p a r t i c u l a t e

m a t t e r

. F o r c o n t r o l o f n i t r o g e n o x i d e ( N O

x ) e m i s s i o n s

, G G S 1 h a s r e c e n t l y i n s t a l l e d ( i n 2 0 0 6 )

m o d e r n l o w

- N O

x c o m

b u s t i o n t e c h n o l o g y i n c o n j u n c t i o n w i t h o v e r

- f

i r e a i r ( O F A ) c o m

b u s t i o n

c o n t r o l s

. A l t h o u g h t h e G G S 1 l o w

- N O x b u r n e r s a r e a l r e a d y i n s t a l l e d

, t h e G G S 1 l o w

- N O

x

c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y i s b e i n g e v a l u a t e d i n t h i s a n a l y s i s a s a c a n d i d a t e B A R T e m i s s i o n c o n t r o l

s y s t e m

, b e c a u s e t h e b a s e l i n e e m i s s i o n r a t e p e r i o d f o r B A R T

- s u b

j e c t m o d e l i n g i n N e b r a s k a w a s

2 0 0 1

- 2 0 0 3

. N P P D i s c u r r e n t l y o p t i m i z i n g t h e N O

x p e r f o r m a n c e o f t h e G G S 1 l o w

- N O

x

c o m b u s t i o n s y s t e m

, a s i t g a i n s e x p e r i e n c e i n o p e r a t i o n o f t h i s s y s t e m a t v a r i o u s l o a d c o n d i t i o n s

.

G G S 2 c u r r e n t l y u t i l i z e s i t s o r i g i n a l l y

- i n s t a l l e d b u r n e r s

. V a r i o u s e x i s t i n g c o a l a n d a s h h a n d l i n g

p r o c e s s e s a t t h e f

a c i l i t y a r e c o n t

r o l l e d u s i n g a c o m

b i n a t i o n o f b a g f

i l t e r s a n d d u s t s u p p r e s s i o n

.

1

. 3 B A R T A n a l y s i s M e t h o d o l o g y

F e d e r a l r e g u l a t i o n s ( c o d i f i e d a t 4 0 C F R P a r t 5 1

. 3 0 1 ) d e f i n e B A R T a s :

“

... a n e m i s s i o n l i m i t a t i o n b a s e d o n t h e d e g r e e o f r e d u c t i o n a c h i e v a b l e t

h r o u g h t h e

a p p l i c a t i o n o

f t h e b e s t s y s t e m o

f c o n t i n u o u s e m i s s i o n r e d u c t i o n f o r e a c h p o l l u t a n t w h i c h

i s e m i t t e d b

y a n e x i s t i n g s t a t i o n a r

y f a c i l i t y

. T h e e m i s s i o n l i m i t a t i o n m u s t b e e s t a b l i s h e d

,

o n a c a s e

- b

y

- c a s e b a s i s

, t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n t h e t e c h n o l o g

y a v a i l a b l e

, t

h e c o s t s o f

c o m p l i a n c e

, t h e e n e r

g y a n d n o n a i r q u a l i t

y e n v i r o n m e n t a l i m

p a c t s o f c o m p l i a n c e

, a n y

p o l l u t i o n c o n t r o l e q u i

p m e n t i n u s e o r i n e x i s t e n c e a t t h e s o u r c e

, t h e r e m a i n i n g u s e

f u l l i f e

o f t h e s o u r c e

, a n d t h e d

e g r e e o f i m p r o v e m e n t i n v i s i b i l i t

y w h i c h m a y r e a s o n a b l

y b e

a n t i c i p a t e d t o r e s u l t f

r o m t h e u s e o f s u c h t e c h n o l o g y

. ”

I n s u m m a r y

, B A R T i s d e f i n e d a s a n e m i s s i o n l i m i t a t i o n b a s e d o n t h e m a x i m u m d e g r e e o f

p o l l u t a n t r e d u c t i o n

, d e t e r m i n e d o n a c a s e

- b y

- c a s e b a s i s

, c o n s i d e r i n g t e c h n i c a l

, e c o n o m i c

, e n e r g y

,B A R T A n a l y s i s 3 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 a n d e n v i r o n m e n t a l f

a c t o r s

, t h e r e m a i n i n g u s e f u l l i f e

, a n d a d e g r e e o f v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t

r e s u l t i n g f

r o m t h e e m i s s i o n s r e d u c t i o n s

.

O n J u l y 6

, 2 0 0 5 t h e E P A i s s u e d g u i d e l i n e s f o r c o n d u c t i n g a B A R T d e t e r m i n a t i o n

, w h i c h

a r e c o n t a i n e d i n A p p e n d i x Y t o 4 0 C F R P a r t 5 1

. T h e f

i r s t s t e p i n d e t e r m i n i n g t h e a p p r o p r i a t e

l e v e l o f c o n t r o l i s t o i d e n t i f y a l l a v a i l a b l e r e t

r o f i t t e c h n o l o g i e s f

o r e a c h p o l l u t a n t i n q u e s t i o n

.

T e c h n o l o g i e s r e q u i r e d a s B e s t A v a i l a b l e C o n t r o l T e c h n o l o g y ( B A C T ) o r L o w e s t A c h i e v a b l e

E m i s s i o n s R a t e ( L A E R ) m u s t b e c o n s i d e r e d a s c o n t r o l o p t i o n s i n t h e B A R T d e t e r m i n a t i o n

. T h e

c o n t r o l o p t i o n s t h a t a

r e t e c h n i c a l l y i n f

e a s i b l e a r e e l i m i n a t e d a n d t h e r e m a i n i n g o p t i o n s a r e

e v a l u a t e d t o d e t e r m i n e t h e i r c o n t r o l e f f e c t i v e n e s s a n d e c o n o m i c

, e n e r g y

, e n v i r o n m e n t a l

, a n d

v i s i b i l i t y i m

p a c t s

.

T h e f i v e b a s i c s t e p s o f a c a s e

- b y

- c a s e B A R T a n a l y s i s a r e :

1

. I d e n t i f y A l l A v a i l a b l e R e t r o

f i t C o n t r o l T

e c h n o l o g i e s

. C o n t r o l t e c h n o l o g i e s s h o u l d i n c l u d e

p o l l u t i o n p r e v e n t i o n

, u s e o f a d d

- o n c o n t r o l s a n d c o m b i n a t i o n s o f t h e t w o

.

2

. E l i m i n a t e T

e c h n i c a l l y I n f e a s i b l e O p t i o n s

. T e c h n o l o g i e s d e m o n s t r a t e d t o b e i n f e a s i b l e b a s e d

o n c h e m i c a l

, p h y s i c a l

, a n d e n g i n e e r i n g p r i n c i p l e s a r e e x c l u d e d f

r o m f u r t h e r c o n s i d e r a t i o n

.

3

. E v a l u a t e C o n t r o l E

f f e c t i v e n e s s o

f R e m a i n i n g C o n t r o l T

e c h n o l o g i e s

. T e c h n i c a l l y f e a s i b l e

c o n t r o l t e c h n o l o g i e s a

r e r a n k e d i n t h e o r d e r o f h i g h e s t e x p e c t e d e m i s s i o n r e d u c t i o n t o l o w e s t

e x p e c t e d e m i s s i o n r e d u c t i o n a n d a r e e v a l u a t e d f

o l l o w i n g a “ t o p

- d o w n ” a p p r o a c h s i m i l a r t o

B A C T a n a l y s e s

.

4

. E v a l u a t e I m p a c t s a n d D o c u m e n t R e s u l t s

. I m p a c t s t h a t s h o u l d b e c o n s i d e r e d f o r e a c h c o n t r o l

t e c h n o l o g y i n c l u d e : c o s t o f c o m p l i a n c e

, e n e r g y i m

p a c t s

, n o n

- a i r q u a l i t y e n v i r o n m e n t a l

i m p a c t s

, a n d t h e r e m a i n i n g u s e f u l l i f e o f t h e u n i t t o b e c o n t

r o l l e d

.

5

. E v a l u a t e V i s i b i l i t y I m p a c t s

. M o d e l i n g s h o u l d b e p r e f o r m e d o n t h e p r e

- a n d p o s t

- c o n t r o l

e m i s s i o n s t o d e t e r m i n e t h e a c t u a l i m p a c t o n v i s i b i l i t y a n d a s s e s s t h e v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t

a c h i e v e d a n d a t w h a t c o s t

. T h i s s t e p d o e s n o t n e e d t o b e p e r f o r m e d i f t h e m o s t s t r i n g e n t

c o n t r o l t e c h n o l o g y i s c h o s e n

.

T h e B A R T a n a l y s i s f

o c u s e s o n t h e f

o l l o w i n g r e g u l a t e d a i r p o l l u t a n t s : S O 2 , N O

x , a n d P M

( b o t h f i n e a n d c o a r s e f

r a c t i o n s )

. A l t h o u g h b o t h G G S u n i t s h a v e a n i n d i v i d u a l s t a c k

, t h e y w e r e

m o d e l e d a s a s i n g l e s t a c k

. T h i s w a s d o n e t o h e l p p r e v e n t a n o v e r e s t i m a t i o n o f i m p a c t s d u e t oB A R T A n a l y s i s 4 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 a v a i l a b l i l i t y o f a m

b i e n t b a c k g r o u n d c o m

p o u n d s ( e

. g

. a m m o n i a ) t h a t c o n t r i b u t e t o s e c o n d a r y f i n e

p a r t i c u l a t e f

o r m a t i o n

. T h e m o d e l i n d i v i d u a l l y e v a l u a t e s e a c h p l u m e w i t h r e s p e c t t o t o t a l

a v a i l a b l e b a c k g r o u n d c o m p o u n d s w i t h n o c o n s i d e r a t i o n t o s i m u l t a n e o u s p l u m e s c o n s u m i n g a n d

r e d u c i n g a v a i l a b l e b a c k g r o u n d c o m p o u n d s

.

I n a c c o r d a n c e w i t h E P A g u i d e l i n e s s e t f o r t h i n 4 0 C F R 5 1

, A p p e n d i x Y

, P a r t I I I

,

e m i s s i o n e s t i m a t e s u s e d i n t h e m o d e l i n g a n a l y s i s t o d e t e r m i n e v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t i m

p a c t s a r e

i n t e n d e d t o r e f

l e c t s t e a d y

- s t a t e o p e r a t i n g c o n d i t i o n s d u r i n g p e r i o d s o f h i g h c a p a c i t y u t i l i z a t i o n

.

B e c a u s e t h e v i s i b i l i t y i m

p a i r m e n t m o d e l i n g m e t h o d o l o g y e v a l u a t e s t h e p o t e n t i a l i m p a c t

o f t h e e n t i r e f

a c i l i t y ( G G S 1 & 2 ) o n g i v e n C l a s s I a r e a s

, N P P D p r o p o s e s t o a d d r e s s t h e B A R T

r e q u i r e m e n t s o n a f

a c i l i t y

- w i d e b a s i s

. U s i n g a f a c i l i t y a v e r a g e e m i s s i o n r a t e t o m e e t t a r g e t

e m i s s i o n l e v e l s w i l l a l l o w m o r e o p e r a t i o n a l f l e x i b i l i t y w h i l e p r o v i d i n g a m o r e c o s t e f f e c t i v e a n d

e n v i r o n m e n t a l l y b e n e f

i c i a l a p p r o a c h

.

T h i s a p p r o a c h i s s u p p o r t e d b y E P A ’ s B A R T g u i d e l i n e s a s d e t a i l e d i n t h e J u l y 6

, 2 0 0 5

F e d e r a l R e g i s t e r

, p a g e 3 9 1 7 2 :

“ Y o u s h o u l d c o n s i d e r a l l o w i n g s o u r c e s t o ‘ a v e r a g e ’ e m i s s i o n s a c r o s s a n

y s e t o f B A R T

e l i g i b l e e m i s s i o n u n i t s w i t h i n a f e n c e l i n e

, s o l o n g a s t

h e e m i s s i o n r e d u c t i o n s f

r o m e a c h

p o l l u t a n t b e i n g c o n t r o l l e d f o r B A R T w o u l d b e e q u a l t o t h o s e r e d u c t i o n s t h a t w o u l d b e

o b t a i n e d b

y s i m p l y c o n t r o l l i n g e a c h o

f t h e B A R T

- e l i g i b l e u n i t

s t h a t c o n s t i t u t e [ t h e ]

B A R T

- e l i g i b l e s o u r c e ”

.

A v e r a g i n g i s a l s o c o n s i s t e n t w i t h t h e B A R T

- e l i g i b i l i t y d i s p e r s i o n m o d e l i n g

, w h i c h

m o d e l e d t h e e m i s s i o n s f

r o m b o t h u n i t s a s i f t h e y w e r e c o m i n g f r o m o n e s t a c k

.

F i n a l l y

, t h e B A R T a n a l y s i s g a v e c o n s i d e r a t i o n t o t h e p r e s u m p t i v e l i m i t s t h a t E P A h a s

p r o v i s i o n a l l y s u g g e s t e d f o r S O 2 a n d N O

x c o n t r o l

. W i t h r e s p e c t t o N O

x , N P P D i s p r o p o s i n g t o

m e e t t h e p r e s u m

p t i v e l i m i t u s i n g l o w

- N O x c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y

. F u r t h e r c o n t r o l b e y o n d t h e

N O

x p r e s u m

p t i v e l i m i t o f 0

. 2 3 l b / M M B t u i s n o t j u s t i f i e d b a s e d o n t h e v e r y h i g h c o s t

, r e l a t i v e t o

v i s i b i l i t y i m

p r o v e m e n t

, o f a d d i n g f

u r t h e r c o n t

r o l i n t h e f

o r m o f S e l e c t i v e C a t a l y t i c R e d u c t i o n

( S C R ) a s s h o w n i n C h a p t e r 3 o f t h i s d o c u m e n t

. I n a c c o r d a n c e w i t h E P A ’ s A p p e n d i x Y

g u i d e l i n e s

, N P P D i s r e c o m m e n d i n g t h a t t h e p r e s u m p t i v e S O 2 l i m i t n o t b e a d o p t e d f o r G G S 1 & 2

b a s e d o n a c a r e f

u l c o n s i d e r a t i o n o f t h e s t a t u t o r y f a c t o r s

. 2 I n s t e a d

, N P P D i s p r o p o s i n g t h a t t h e

2 E P A a c k n o w l e d g e s t h a t t h e p r e s u m p t i v e l i m i t s “ m a y n o t b e a p p r o p r i a t e f o r a l l s o u r c e s ” a n d t h a t “ S t a t e s

h a v e t h e a b i l i t y t o c o n s i d e r t h e s p e c i f i c c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s o u r c e a t i s s u e a n d t o f i n d t h a t t h e

p r e s u m p t i v e l i m i t s w o u l d n o t b e a p p r o p r i a t e f o r t h a t s o u r c e

. ” 7 0 F e d

. R e g

. a t 3 9

, 1 3 4 c o l u m n 3

. I n a d d i t i o n

,

E P A ’ s A p p e n d i x Y g u i d e l i n e s s p e c i f i c a l l y s t a t e t h a t a n a l t e r n a t i v e S O 2 c o n t r o l l e v e l

, i n l i e u o f t h eB A R T A n a l y s i s 5 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 e x i s t i n g S O 2 l i m i t s b e r e t a i n e d g i v e n t h e e x t r e m e l y h i g h c o s t s o f i n s t a l l i n g a v a i l a b l e f l u e g a s

d e s u l f u r i z a t i o n t e c h n o l o g i e s a n d l o w l e v e l s o f v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t t h a t a

r e e s t i m a t e d t o b e

a c h i e v e d f

r o m t h e p r o s p e c t i v e S O 2 c o n t r o l s

, a n d t h e v e r y h i g h c o s t / b e n e f i t r a t i o ( c o s t p e r d V o f

i m p r o v e m e n t )

. A d e t a i l e d a n a l y s i s o f t h e c o n t r o l c o s t s a n d i n c r e m e n t a l a i r q u a l i t y i m p r o v e m e n t s

o f e a c h i d e n t i f

i e d e m i s s i o n s c o n t r o l o p t i o n i s p r e s e n t e d i n C h a p t e r 3 o f t h i s r e p o r t

.

1

. 4 A n a l y s i s O r g a n i z a t i o n

C h a p t e r 2 p r o v i d e s a p o l l u t a n t

- b y

- p o l l u t a n t B A R T a n a l y s i s a n d a d d r e s s e s

p r o p o s e d c o n t

r o l e f f e c t i v e n e s s a n d v i s i b i l i t y i m p a c t s

. C h a p t e r 3 p r o v i d e s r e c o m m e n d e d B A R T

l e v e l s b a s e d o n E P A ’ s f

i v e

- p a r t a n a l y s i s t h a t i n c l u d e s a n e v a l u a t i o n o f t h e i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y

i m p r o v e m e n t p o t e n t i a l l y a c h i e v a b l e u n d e r e a c h o f t h e i d e n t i f i e d B A R T c o n t r o l a l t e r n a t i v e s

.

p r e s u m p t i v e S O 2 l i m i t

, m a y b e a d o p t e d i f t h a t “ a l t e r n a t i v e c o n t r o l l e v e l i s j u s t i f i e d b a s e d o n a c a r e f

u l

c o n s i d e r a t i o n o f s t a t u t o r y f a c t o r s

. ” A p p e n d i x Y t o P a r t 5 1

, S e c t i o n I V

. E

. 4B A R T A n a l y s i s 6 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2



## C H A P T E R 2

. 0

– B A R T A N A L Y S I S

2

. 1 O v e r v i e w

T o b e t t e r u n d e r s t a n d t h e i n t e r a c t i o n o f c o n t r o l t e c h n o l o g i e s a n d t h e r e t r o f i t a p p l i c a t i o n o f

c o n t r o l t e c h n o l o g i e s t o a c o a l

- f i r e d b o i l e r

, t h e f

o l l o w i n g s e c t i o n s p r o v i d e a d i s c u s s i o n o f

e q u i p m e n t a n d f

o r m a t i o n o f t h e B A R T

- a p p l i c a b l e p o l l u t a n t s f o r t h e G G S 1 & 2 u n i t s

.

A d d i t i o n a l l y

, s o m e f

u n d a m e n t a l e c o n o m i c i n f o r m a t i o n u s e d i n t h e B A R T a n a l y s i s i s

s u m m a r i z e d

.

2

. 1

. 1 G G S 1 & 2 P o w e r G e n e r a t i o n P r o c e s s

G G S 1 & 2 c o n s i s t o f s e v e r a l c o m p o n e n t s

, w h i c h i n c l u d e t h e f u e l p r e p a r a t i o n s y s t e m

, a i r

s u p p l y s y s t e m

, b u r n e r s

, f

u r n a c e

, h e a t t

r a n s f e r s y s t e m

, a n d e x i s t i n g p o l l u t i o n c o n t r o l e q u i p m e n t i n

t h e f o r m o f r e v e r s e g a s b a g h o u s e s

. A f t e r t h e c o a l i s p u l v e r i z e d

, i t i s t r a n s p o r t e d f r o m t h e f u e l

p r e p a r a t i o n s y s t e m u s i n g a p o r t i o n o f t h e p r i m a r y c o m b u s t i o n a i r

. T h e t r a n s p o r t e d f u e l i s t h e n

m i x e d w i t h a d d i t i o n a l c o m b u s t i o n a i r ( o x y g e n ) i n a c o n t r o l l e d f a s h i o n a n d s u b s e q u e n t l y i n j e c t e d

t h r o u g h b u r n e r s i n t o t h e f u r n a c e

.

T h e r m a l e n e r g y r e l e a s e d b y t h e c o m b u s t i o n p r o c e s s i s c a p t u r e d b y b o t h r a d i a n t a n d

c o n v e c t i v e h e a t t r a n s f

e r s y s t e m s t h a t u s e t h e t h e r m a l e n e r g y t o c r e a t e s u p e r h e a t e d s t e a m

. I n

g e n e r a l

, r a d i a n t h e a t t r a n s f e r i s a c c o m

p l i s h e d t h r o u g h m

u l t i p l e w a t e r f

i l l e d t u b e s t h a t l i n e t h e

f u r n a c e w a l l s

. W a t e r e n t e r s t h e t u b e s a t t h e b o t t o m o f t h e b o i l e r a n d r i s e s t o a s t e a m d r u m a t t h e

t o p o f t h e b o i l e r a s i t i s h e a t e d

. H e a t e d w a t e r i n t h e t u b e s e x c e e d s t h e n o r m a l b o i l i n g t e m p e r a t u r e

o f w a t e r a t t h e f

u r n a c e e x i t ; h o w e v e r

, h i g h p r e s s u r e s w i t h i n t h e t u b e s m a i n t a i n t h e w a t e r i n a

l i q u i d s t a t e u n t i l i t i s c o l l e c t e d a s s t e a m i n t h e s t e a m d r u m

. T h e c o n v e c t i v e h e a t t r a n s f e r s y s t e m

g e n e r a l l y c o n s i s t s o f s u p e r h e a t e r

, r e h e a t e r

, a n d e c o n o m i z e r

, w h i c h a r e u s e d t o e x t r a c t t h e b a l a n c e

o f t h e r m a l e n e r g y c o n t a i n e d b y t h e e x h a u s t g a s e s b e f o r e t h e y e x i t t h e b o i l e r

. S u p e r h e a t e d s t e a m

i s r o u t e d t o a s t e a m t u r

b i n e

, w h i c h d r i v e s a n e l e c t r i c a l g e n e r a t o r

.

T h e t y p e a n d q u a n t i t y o f e x h a u s t g a s e s t h a t r e s u l t f r o m t h e c o m

b u s t i o n p r o c e s s a r e

d e p e n d e n t o n t h e s p e c i f

i c d e s i g n o f t h e a i r s u p p l y

, b u r n e r

, a n d f u r n a c e s y s t e m

. F l y a s h e x i t s t h e

b o i l e r s w i t h e x h a u s t g a s e s a n d i s c a p t u r e d b y t h e b a g h o u s e s y s t e m

. B o t t o m a s h d r o p s i n t o a

w a t e r t r o u g h a t t h e b o t t o m o f t h e b o i l e r a n d i s r e m o v e d f r o m t h e w a t e r b y a d r a g c o n v e y o r s y s t e m

a n d d e p o s i t e d i n t r u c k s f

o r t r a n s f e r t o t h e o n

- s i t e a s h d i s p o s a l a r e a

.

C u r r e n t l y

, G G S 1 & 2 u s e w e s t e r n s u b b i t u m i n o u s c o a l f r o m t h e P o w d e r R i v e r B a s i n

( P R B )

. F u e l f

o r d a y

- t o

- d a y o p e r a t i o n o f t h e u n i t s i s d e l i v e r e d b y r a i l c a r

. A n o n

- s i t e c o a l s t o r a g e

a r e a i s u s e d f

o r p e r i o d s o f d e l i v e r y i n t e r r u p t i o n

.B A R T A n a l y s i s 7 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 2

. 1

. 2 A p p l i c a b l e P o l l u t a n t s

T h e B A R T a n a l y s i s f

o r G G S 1 & 2 a d d r e s s e s c r i t e r i a p o l l u t a n t e m i s s i o n s o f S O 2

, N O

x a n d

P M

.

S O 2 F

o r m a t i o n

. S O 2 e m i s s i o n s a r e f o r m e d f r o m t h e o x i d a t i o n o f o r g a n i c a n d p y r i t i c

s u l f u r i n t h e c o a l d u r i n g t h e c o m b u s t i o n p r o c e s s

. T h e m a

j o r i t y o f s u l f

u r i s o x i d i z e d t o S O 2 ,

h o w e v e r

, a s m a l l q u a n t i t y i s f u r t h e r o x i d i z e d t o f

o r m s u l f u r t r i o x i d e ( S O 3 )

. A p p r o x i m a t e l y 9 0

p e r c e n t o f t h e s u l f

u r p r e s e n t i n t h e s u b b i t u m i n o u s c o a l w i l l b e e m i t t e d a s S O

x c o m p o u n d s

.

A l k a l i n e a s h f

r o m s o m e c o a l s ( i n c l u d i n g P R B c o a l s ) m a y c a u s e s o m e o f t h e s u l f u r t o r e a c t i n t h e

f u r n a c e t o f

o r m v a r i o u s s u l f

a t e s a l t s t h a t a

r e t h e n r e t a i n e d i n t h e f

l y a s h

. S u l f

u r i c a c i d m i s t

( H 2 S O 4 ) f o r m s w h e n S O 2 e m i s s i o n s r e a c t w i t h m o i s t u r e a n d o x y g e n i n t h e e n v i r o n m e n t

.

N O

x F o r m a t i o n

. T h e r e a r e t w o p r i m a r y m e c h a n i s m s o f N O

x f o r m a t i o n i n c o a l

- f

i r e d

u t i l i t y b o i l e r s : t h e r m a l p r o d u c t i o n o f N O

x f r o m a t m o s p h e r i c n i t

r o g e n a n d o x y g e n

, a n d o x i d a t i o n

o f n i t r o g e n b o u n d i n t h e f u e l

. H i g h c o m

b u s t i o n t e m

p e r a t u r e s c a u s e t h e n i t

r o g e n ( N 2 ) a n d o x y g e n

( O 2 ) m o l e c u l e s i n t h e c o m b u s t i o n a i r t o r e a c t a n d f

o r m N O

x . B e c a u s e t h e t h e r m a l N O

x

p r o d u c t i o n i s p r i m a r i l y a f u n c t i o n o f c o m

b u s t i o n t e m

p e r a t u r e

, N O

x e m i s s i o n r a t e s v a r y g r e a t l y

w i t h b u r n e r d e s i g n

. E x p e r i m e n t a l m e a s u r e m e n t s o f t h e r m a l N O

x f o r m a t i o n h a v e s h o w n t h a t t h e

N O

x c o n c e n t

r a t i o n i s e x p o n e n t i a l l y d e p e n d e n t o n t e m p e r a t u r e a n d i s p r o p o r t i o n a l t o n i t r o g e n

c o n c e n t r a t i o n i n t h e f

l a m e

, t h e s q u a

r e r o o t o f o x y g e n c o n c e n t r a t i o n i n t h e f l a m e

, a n d t h e g a s

r e s i d e n c e t i m e 3

. T h e f

o r m a t i o n o f f

u e l N O

x f r o m r e a c t i o n s o f f

u e l

- b o u n d n i t r o g e n a n d a i r

, c a n

a c c o u n t f o r u p t o 8 0 p e r c e n t o f t o t a l N O

x f r o m c o a l c o m

b u s t i o n

. S u b b i t u m i n o u s c o a l s c o n t a i n

f r o m 0

. 5 t o 2 p e r c e n t b y w e i g h t f u e l

- b o u n d n i t r o g e n

.

P M F o r m a t i o n

. P M e m i s s i o n s f

r o m u t i l i t y b o i l e r s a r e a f

u n c t i o n o f t h e b o i l e r b u r n e r

c o n f i g u r a t i o n

, o p e r a t i o n p r a c t i c e s

, c o a l p r o p e r t i e s

, a n d p o l l u t i o n c o n t r o l e q u i p m e n t

. U n c o n t r o l l e d

P M e m i s s i o n s i n c l u d e a s h f r o m t h e n o n

- c o m

b u s t i b l e s i n c o a l a s w e l l a s u n b u r n e d c a r b o n r e s u l t i n g

f r o m i n c o m

p l e t e c o m b u s t i o n

. W h e n c o m

b u s t i n g p u l v e r i z e d c o a l

, P M e m i s s i o n s a r e p r i m a r i l y

c o m p o s e d o f i n o r g a n i c a s h r e s i d u e b e c a u s e c o m b u s t i o n i s n e a r l y c o m

p l e t e

, r e s u l t i n g i n m i n i m a l

u n b u r n e d c a

r b o n

.

P M e m i s s i o n s a

r e c l a s s i f i e d a s f i l t e r a b l e a n d c o n d e n s a b l e

. F i l t e r a b l e P M i s t h e p o r t i o n o f

t o t a l P M p r e s e n t i n t h e e x h a u s t s t r e a m a s a s o l i d o r l i q u i d

, a n d w h i c h i s t y p i c a l l y m e a s u r e d o n a n

E P A M e t h o d 5 f

i l t e r ( A p p e n d i x A o f 4 0 C F R 6 0 )

. C o n d e n s a b l e P M i s t h e p o r t i o n o f P M t h a t i s

i n i t i a l l y p r e s e n t a s a g a s i n t h e e x h a u s t s t r e a m

, b u t c o n d e n s e s t o a l i q u i d o r s o l i d s t a t e a t c o o l e r

a m b i e n t t e m p e r a t u r e s

.

3 E P A P u b l i c a t i o n A P 4 2

, C h a p t e r 1

, B i t u m i n o u s a n d S u b b i t u m i n o u s C o a l C o m b u s t i o n

, ( 9 / 9 8 )

.B A R T A n a l y s i s 8 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 F o r p u r p o s e s o f B A R T

, o n l y c e r t a i n c o m p o n e n t s o f t o t a l P M e m i s s i o n s a r e a n a l y z e d i n

t h e v i s i b i l i t y i m

p a c t m o d e l i n g : c o a r s e p a r t i c u l a t e m a t t e r ( P M C ) a n d f i n e p a r t i c u l a t e m a t t e r

( P M F )

. P M F i s d e f

i n e d a s h a v i n g a n a e r o d y n a m i c d i a m e t e r o f l e s s t h a n o r e q u a l t o 2

. 5 m i c r o n s

.

P M C h a s a n a e r o d y n a m i c d i a m e t e r g r e a t e r t h a n P M 2

. 5 , b u t l e s s t h a n o r e q u a l t o 1 0 m i c r o n s

.

2

. 1

. 3 P r o

j e c t E c o n o m i c E v a l u a t i o n C r i t e r i a

T a b l e 1 l i s t s t h e g e n e r a l e c o n o m i c c r i t e r i a u s e d i n t h e B A R T a n a l y s i s t o s u p p o r t c a p i t a l

a n d a n n u a l c o s t c a l c u l a t i o n s f o r v a r i o u s e m i s s i o n c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s

.

T a b l e 1

E c o n o m i c C r i t e r i a *

E c o n o m i c P a r a m e t e r s V a l u e

A m o r t i z a t i o n L i f

e

, y e a r s 2 0

R e a l I n t e r e s t R a t e

, p e r c e n t 5

. 2 5

O & M C o s t E s c a l a t i o n

, p e r c e n t 2

. 5

A u x i l i a r y E l e c t

r i c P o w e r C o s t

, $ / k

W / y r 4 6

. 0 0

A u x i l i a r y E l e c t

r i c D e m a n d C o s t

, $ / M W h 4 5

. 6 5

O u t a g e C o s t

, $ /

M W h 3 1

. 9 0

A s h D i s p o s a l C o s t s

, $ / t o n 5

O p e r a t i n g L a b o r R a t e

, $ / h r 4 0

. 6 0

L i m e C o s t

, $ /

t o n d e l i v e r e d 9 5

U r e a C o s t

, $ / t o n d e l i v e r e d 4 0 0

W a t e r

, $ / 1 0 0 0 g a l l o n 1

. 0 0

L i m e s t o n e

, $ / t o n d e l i v e r e d 2 6

. 0 0

S C R C a t a l y s t C o s t

, $ / c u b i c m e t e r 7 0 0 0

. 0 0

F a b r i c F i l t e r B a g C o s t

, $ / b a g 1 5 7

. 0 0

B a g C h a n g e O u t l a b o r

, $ / b a g 1 5

. 0 0

B a g C h a n g e O u t F r e q u e n c y

– W e t F G D

, y e a r s

b e t w e e n 7

. 0 0

B a g C h a n g e O u t F r e q u e n c y

– D r y F G D

, y e a r s

b e t w e e n 5

. 0 0

* C o s t e s t i m a t e s f

o r S O 2 c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s a l s o i n c l u d e d t h e c o s t o f

, o r i n c o m e

g e n e r a t e d f

r o m

, S O 2 a l l o w a n c e s r e q u i r e d b y t h e A c i d R a i n P r o g r a m

.

C o s t e s t i m a t e s i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s w e r e c o m p i l e d f r o m a n u m

b e r o f d a t a

s o u r c e s

, b a s e d o n 2 0 0 7 d o l l a r s

. I n g e n e r a l

, t h e c o s t e s t i m a t e s f o l l o w e d g u i d a n c e p r o v i d e d i n t h e

E P A A i r P o l l u t i o n C o n t

r o l C o s t M a n u a l

, J a n u a

r y 2 0 0 2 ( E P A 2 0 0 2 )

. C o s t s w e r e d e v e l o p e d b a s e d

o n s i t e

- s p e c i f

i c c o n c e p t u a l l a y o u t s f

o r e a c h c o n t r o l t e c h n o l o g y

. M a j o r e q u i p m e n t c o s t s w e r eB A R T A n a l y s i s 9 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 b a s e d o n v e n d o r b u d g e t a

r y q u o t e s

. M a t e r i a l c o s t s w e r e d e v e l o p e d b a s e d o n p r o j e c t

- s p e c i f

i c

q u a n t i t i e s f

o r e a c h c o n c e p t u a l l a y o u t a n d r e c e n t c o m m o d i t y c o s t s

. L a b o r c o s t s w e r e d e v e l o p e d

u s i n g t h e U n i o n C r a f

t r a t e s a n d f

r i n g e b e n e f

i t s f r o m t h e O m a h a

, N e b r a s k a a r e a

, i n c l u d i n g c o s t s

r e l a t e d t o F

. I

. C

. A

. , w o r k e r s c o m p e n s a t i o n

, a

p p l i c a b l e t a x e s

, i n c i d e n t a l s

, c o n s t r u c t i o n e q u i p m e n t

a n d c o n t r a c t o r ’ s o v e r h e a d

. L a b o r c r e w s w e r e b a s e d o n t h e t y p e s o f c o n s t r u c t i o n c r e w s a n d s k i l l s

r e q u i r e d f o r t h e s p e c i f

i c p r o j e c t s

. T h e c o s t e s t i m a t e s a l s o i n c l u d e i n d i r e c t e x p e n s e s s u c h a s

e n g i n e e r i n g c o s t s

, c o n s t r u c t i o n m a n a g e m e n t

, s a l e s / u s e t a x e s

, c o n t i n g e n c y

, G e n e r a l O w n e r ’ s

C o s t s

, a n d O w n e r ’ s B o n d F e e s

. D e t a i l e d c o s t e s t i m a t e s a n d s u p p o r t d a t a a r e p r o v i d e d i n

A p p e n d i c e s A

, B

, a n d C

, f o r d r y f l u e g a s d e s u l f

u r i z a t i o n ( F G D ) o r d r y s c r u b b i n g

, w e t f l u e g a s

d e s u l f u r i z a t i o n ( F G D ) o r w e t s c r u b b i n g

, a n d f o r s e l e c t i v e c a t a l y t i c r e d u c t i o n ( S C R )

,

r e s p e c t i v e l y

.

O v e r t h e p a s t s e v e r a l y e a r s

, p r i c e s o n a i r p o l l u t i o n c o n t r o l e q u i p m e n t h a v e i n c r e a s e d

s i g n i f i c a n t l y

. S e v e r a l t r e n d s h a v e c o n t r i b u t e d t o t h e r a p i d e s c a l a t i o n i n c o s t s

, i n c l u d i n g t h e

g r e a t e r d e m a n d f

o r e q u i p m e n t a n d m a t e r i a l s

, s i g n i f i c a n t i n c r e a s e s i n c o m m o d i t y p r i c e s

, a n d

g r e a t e r d e m a n d f

o r s k i l l e d l a b o r a n d c o n s t r u c t i o n c o n t r a c t o r s

.

O v e r t h e p a s t 4

- y e a r p e r i o d t h e d e m a n d f o r e l e c t r i c u t i l i t y s t e a m g e n e r a t i n g e m i s s i o n

c o n t r o l e q u i p m e n t

, i n c l u d i n g F G D a n d S C R c o n t r o l s y s t e m s

, i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y i n r e s p o n s e

t o t h e C l e a n A i r I n t e r s t a t e R u l e ( C A I R )

. C A I R

, p u b l i s h e d M a y 1 2

, 2 0 0 5

, m a n d a t e s s p e c i f i c

e m i s s i o n c a p s o n S O 2 a n d N O x e m i s s i o n s f r o m p o w e r p l a n t s l o c a t e d i n 2 8 e a s t e r n a n d

M i d w e s t e r n s t a t e s

. C A I R e m i s s i o n c a p s w i l l b e i m

p o s e d i n t w o p h a s e s

, w i t h t h e f i r s t p h a s e

b e g i n n i n g i n 2 0 0 9 f

o r N O x a n d 2 0 1 0 f

o r S O 2

. T h e s e c o n d p h a s e o f e m i s s i o n r e d u c t i o n s i s

r e q u i r e d i n 2 0 1 5 f

o r b o t h p o l l u t a n t s

. C A I R i s p r o j e c t e d t o r e s u l t i n t h e i n s t a l l a t i o n o f a n

a d d i t i o n a l 6 4 G W o f f

l u e g a s d e s u l f

u r i z a t i o n a n d a n a d d i t i o n a l 3 4 G W o f s e l e c t i v e c a t a l y t i c

r e d u c t i o n t e c h n o l o g y o n e x i s t i n g c o a l

- f i r e d g e n e r a t i o n c a p a c i t y

. 4 T h i s i n c r e a s e i n d e m a n d f o r

r e t r o f i t e m i s s i o n c o n t r o l s y s t e m s c r e a t e d a “ s e l l e r s m a r k e t ” i n t h e U

. S

. P o l l u t i o n c o n t r o l

e q u i p m e n t v e n d o r s

, t h e i r f a b r i c a t o r s a n d m a t e r i a l s u p p l i e r s c u r r e n t l y h a v e s i g n i f i c a n t b a c k l o g s

a n d a r e a b l e t o c h a r g e h i g h e r m a r g i n s

, c o n t r i b u t i n g t o t h e r e c e n t e s c a l a t i o n i n r e t r o f i t c o n t r o l

t e c h n o l o g y c o s t s

.

C o n s t r u c t i o n c o n t r a c t o r s a n d c o n s t r u c t i o n l a b o r a r e c u r r e n t l y i n h i g h d e m a n d i n t h e U

. S

. ,

n o t o n l y i n t h e e l e c t r i c p o w e r g e n e r a t i n g i n d u s t r y b u t a l s o i n t h e p e t r o l e u m r e f i n i n g

, c h e m i c a l

p r o c e s s i n g

, a n d e t h a n o l i n d u s t r i e s

. A l l o f t h e s e i n d u s t r i e s p u l l f r o m t h e s a m e l a b o r f

o r c e

. D u e t o

4 “ R e g u l a t o r y I m

p a c t A n a l y s i s f

o r t h e F i n a l C l e a n A i r I n t e r s t a t e R u l e

, ” U

. S

. E P A O f f i c e o f A i r a n d

R a d i a t i o n

, E P A

- 4 5 2 / R

- 0 5

- 0 0 2

, M a r c h 2 0 0 5

.B A R T A n a l y s i s 1 0 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 i n c r e a s e d d e m a n d

, c o n s t

r u c t i o n c o n t r a c t o r s a r e m o r e s e l e c t i v e w i t h t h e p r o j e c t s t h a t t h e y b i d

, a n d

a r e a b l e t o d e m a n d h i g h e r m a r g i n s

. S i m i l a r l y

, t h e l a b o r f o r c e i s a b l e t o d e m a n d m o r e l u c r a t i v e

c o n t r a c t s i n o r d e r t o b e a t t

r a c t e d t o a n a

r e a t h a t i s s h o r t o f l a b o r

. P e r d i e m s a n d m a n d a t o r y

o v e r t i m e a r e o f

t e n n e e d e d t o a t t r a c t s u f

f i c i e n t l a b o r t o s u p p o r t m a j o r c o n s t r u c t i o n p r o

j e c t s

.

D u r i n g t h e s a m e p e r i o d

, c o m m o d i t y p r i c e s h a v e a l s o i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y

. C o m m o d i t y

p r i c e d a t a a v a i l a

b l e f r o m t h e U

. S

. D e p a

r t m e n t o f L a b o r ’ s B u r e a u o f L a b o r S t a t i s t i c s s h o w a s h a r p

u p t u r n i n m e t a l s p r i c e s s i n c e 2 0 0 4

. P o l l u t i o n c o n t r o l p r o j e c t s r e q u i r e l a

r g e q u a n t i t i e s o f b a s i c

c o m m o d i t i e s

, i n c l u d i n g s t e e l

, c o n c r e t e

, a n d c o p p e r

. I n c r e a s e d c o m m o d i t y p r i c e s h a v e a

s i g n i f i c a n t i m p a c t o n t h e c o s t o f l a

r g e e m i s s i o n c o n t r o l r e t

r o f i t p r o j e c t s

.

B e c a u s e o f t h e r a p i d e s c a l a t i o n i n e q u i p m e n t c o s t s

, c o m m o d i t y c o s t s

, c o n s t r u c t i o n a n d

l a b o r

, c o s t d a t a f

r o m p r o j e c t s c o m p l e t e d p r i o r t o 2 0 0 5 w e r e n o t i n c l u d e d i n t h e G G S B A R T c o s t

e s t i m a t e

. A s d e s c r i b e d a b o v e

, c o s t e s t i m a t e s w e r e d e v e l o p e d b a s e d o n s i t e

- s p e c i f i c g e n e r a l

a r r a n g e m e n t s f

o r e a c h p o t e n t i a l B A R T c o n t r o l t e c h n o l o g y u s i n g v e n d o r b u d g e t a r y q u o t e s a n d

r e c e n t l y p u b l i s h e d c o s t s f o r c o m m o d i t i e s

, c o n s t

r u c t i o n

, a n d l a b o r

.

2

. 2 B A R T f

o r S u l f u r D i o x i d e ( S O 2 )

T h e o b j e c t i v e o f t h i s a n a l y s i s i s t o d e t e r m i n e B A R T f o r S O 2 e m i s s i o n s f

r o m G G S 1 & 2

u n i t s

. T h e f

o l l o w i n g s u b s e c t i o n s p r o v i d e a r e v i e w o f t h e a v a i l a b l e S O 2 c o n t r o l t e c h n o l o g i e s a n d

t h e i r c o m p a r a t i v e e f

f e c t i v e n e s s

. F i n a l B A R T d e t e r m i n a t i o n s a l s o t a k e i n t o a c c o u n t v i s i b i l i t y

i m p a c t s

, w h i c h a

r e d i s c u s s e d c o m m o n l y f

o r a l l p o l l u t a n t s i n S e c t i o n 2

. 5

. F i n a l B A R T

d e t e r m i n a t i o n s a r e d e t a i l e d i n C h a p t e r 3

. 0

.

2

. 2

. 1 I d e n t i f

i c a t i o n o f S O 2 C o n t r o l T e c h n o l o g i e s

G e n e r a l l y

, t h e r e a r e t w o a p p r o a c h e s t o c o n t r o l l i n g S O 2 e m i s s i o n s : r e m o v a l o f e l e m e n t a l

s u l f u r f r o m t h e f u e l p r i o r t o c o m

b u s t i o n a n d f

l u e g a s d e s u l f

u r i z a t i o n ( F G D )

, w h i c h c o n s i s t s o f

r e m o v a l o f S O 2 f

r o m t h e f l u e g a s e s a f

t e r c o m b u s t i o n

.

M a n y o i l r e f

i n e r i e s o p e r a t e c a t a l y s t

- b a s e d d e s u l f u r i z a t i o n u n i t s t o r e m o v e o r g a n i c s u l f u r

f r o m c r u d e o i l a n d p r o d u c e h y d r o g e n s u l f i d e ( H 2 S )

. S u l f

u r r e c o v e r y u n i t s a

r e t h e n u s e d t o

r e c o v e r e l e m e n t a l s u l f

u r f r o m t h e H 2 S p r o d u c e d b y d e s u l f u r i z a t i o n

. M o s t s u l f

u r r e c o v e r y u n i t s

u t i l i z e a f o r m o f t h e C l a u s p r o c e s s

, b y w h i c h s o m e H 2 S i s c o m b u s t e d t o f

o r m S O 2 a n d t h e

r e m a i n i n g H 2 S a n d S O 2 a r e c o m b i n e d o v e r a c a t a l y s t t o p r o d u c e H 2 O a n d e l e m e n t a l s u l f u r

.

I n s o l i d f u e l s

, s u c h a s c o a l

, a s i g n i f i c a n t f r a c t i o n o f t h e s u l f

u r i s i n t h e f

o r m o f p y r i t e

( F e S 2 ) o r s o m e o t h e r m i n e r a l s u l f a t e s

. M i n e r a l s u l f

a t e s c a n b e r e m o v e d t h r o u g h w a s h i n g o r o t h e r

p h y s i c a l c l e a n i n g

. H o w e v e r

, o r g a n i c s u l f u r c a n n o t b e r e m o v e d b y p h y s i c a l c l e a n i n g

. B e c a u s e

c o a l i s s o l i d

, t h e u s e o f c h e m i c a l d e s u l f u r i z a t i o n p r o c e s s e s c a n b e v e r y c o s t l y

. A d d i t i o n a l l y

, i t i sB A R T A n a l y s i s 1 1 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 u n l i k e l y t h a t s u f

f i c i e n t d e s u l f

u r i z a t i o n o f c o a l c a n b e a c c o m p l i s h e d t o m e e t c u r

r e n t S O 2 e m i s s i o n

r e q u i r e m e n t s

. T h e r e f

o r e

, s o m e f

o r m o f F G D m

u s t b e c o n s i d e r e d f

o r s o l i d f u e l s

.

F G D t e c h n o l o g i e s c a n b e d i v i d e d i n t o t w o m a i n c a t e g o r i e s

, r e g e n e r a t i v e a n d t h r o w a w a y

p r o c e s s e s

. R e g e n e r a t i v e p r o c e s s e s r e c o v e r s u l f u r i n a u s a b l e f

o r m t h a t c a n b e s o l d a s a r e u s a b l e

s u l f u r p r o d u c t

. T h r o w a w a y p r o c e s s e s r e m o v e s u l f u r f r o m t h e f l u e g a s a n d t h e s c r u b b e r

b y p r o d u c t s a r e d i s c a r d e d

. A l l o f t h e F G D t e c h n o l o g i e s c o n s i d e r e d c a n a c h i e v e S O 2 r e m o v a l

e f f i c i e n c i e s s u f

f i c i e n t t o m e e t t h e p r e s u m p t i v e l i m i t o f 0

. 1 5 l b / m m B t u o n l o w e r s u l f u r c o a l s ( s u c h

a s P o w d e r R i v e r B a s i n c o a l )

. ,

R e g e n e r a t i v e p r o c e s s e s

, b y n a t u r e

, c o n t a i n a r e g e n e r a t i o n s t e p i n t h e F G D p r o c e s s t h a t

r e s u l t s i n h i g h e r c o s t s t h a n t h r o w a w a y p r o c e s s e s d u e t o e q u i p m e n t a n d o p e r a t i o n a l e x p e n s e s

.

H o w e v e r

, i n i n s t a n c e s w h e r e d i s p o s a l o p t i o n s a r e l i m i t e d a n d m a r k e t s f

o r r e c o v e r e d s u l f

u r

p r o d u c t s a r e r e a d i l y a v a i l a b l e

, r e g e n e r a t i v e p r o c e s s e s m a y b e u s e d

. P o t e n t i a l r e g e n e r a t i v e

p r o c e s s e s t h a t a r e a v a i l a b l e i n c l u d e t h e W e l l m a n

- L o r d ( W

- L ) p r o c e s s

, m a g n e s i u m o x i d e p r o c e s s

,

c i t r a t e s c r u b b i n g p r o c e s s

, F l a k t

- B o l i d e n p r o c e s s

, a q u e o u s c a r b o n a t e p r o c e s s

, S u l f

- X p r o c e s s

,

C o n o s o x p r o c e s s

, W e s t v a c o p r o c e s s

, a n d a d s o r p t i o n o f S O 2 b y a b e d o f c o p p e r o x i d e

.

A n e w r e g e n e r a t i v e p r o c e s s t h a t w a s d e v e l o p e d a s a n i n d i r e c t r e s u l t o f c o l l a b o r a t i v e

r e s e a r c h w i t h t h e f

o r m e r U

. S

. B u r e a u o f M i n e s a n d t h e U n i v e r s i t y o f M i n n e s o t a i s t h e P a h l m a n

p r o c e s s

. T h e P a h l m a n p r o c e s s i s a d r y

- r e m o v a l t e c h n o l o g y t h a t c a n r e m o v e m u l t i p l e p o l l u t a n t s

( N O

x a n d S O 2 )

. A s a r e g e n e r a t i v e p r o c e s s

, t h e P a h l m a n p r o c e s s p u r p o r t e d l y r e d u c e s p r o b l e m s

a s s o c i a t e d w i t h w a s t e d i s p o s a l a n d c r e a t e s a c o m m e r c i a l l y v a l u a b l e b y p r o d u c t

. I n t h e c l o s e d

- l o o p

p r o c e s s

, t h e P a h l m a n i t e s o r b e n t r e p e a t e d l y c a p t u r e s N O

x a n d S O 2 , w h i c h u p o n r e g e n e r a t i o n

,

y i e l d s r a w s u l f

a t e s a n d n i t r a t e s

. T h e P a h l m a n p r o c e s s i s n e w t e c h n o l o g y t h a t h a s b e e n p i l o t

t e s t e d a t s e v e r a l i n d u s t r i a l s i t e s

, i n c l u d i n g s m a l l e r c o a l

- f i r e d e l e c t r i c a l g e n e r a t i n g p l a n t s

.

H o w e v e r

, p r o v e n t e c h n i c a l f e a s i b i l i t y w i t h a p p l i c a t i o n t o l a r g e

- s c a l e c o a l

- f i r e d e l e c t r i c a l

g e n e r a t i n g u n i t s

, s u c h a s t h e G G S 1 & 2 u n i t s

, h a s y e t t o b e d e m o n s t r a t e d

. T h e r e f o r e

, t h i s n e w

r e g e n e r a t i v e t e c h n o l o g y w i l l n o t b e c o n s i d e r e d f u r t h e r i n t h i s B A R T a n a l y s i s

.

T h r o w a w a y p r o c e s s e s

, s u c h a s l i m e s t o n e s c r u b b i n g

, h a v e b e c o m e w i d e l y a c c e p t e d b y t h e

c o a l

- f i r e d p o w e r i n d u s t r y f

o r F G D b e c a u s e l i m e s t o n e s c r u b b e r s h a v e l o w e r o v e r a l l c o s t s a n d a r e

s i m p l e r t o o p e r a t e t h a n r e g e n e r a t i v e p r o c e s s e s

. B e c a u s e t h e t h r o w a w a y p r o c e s s e s c a n a c h i e v e t h e

s a m e r e m o v a l e f

f i c i e n c i e s a s r e g e n e r a t i v e p r o c e s s e s a n d c o s t l e s s

, t h i s B A R T a n a l y s i s f o r S O 2

w i l l f o c u s o n t h r o w a w a y p r o c e s s e s a n d f u r t h e r d i s c u s s i o n o f r e g e n e r a t i v e p r o c e s s w i l l n o t b e

c o n s i d e r e d

.B A R T A n a l y s i s 1 2 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T h r o w a w a y p r o c e s s e s c a n b e d i v i d e d i n t o t w o c a t e g o r i e s

, w e t o r d r y

. W e t o r d r y r e f e r s

t o t h e s t a t e o f t h e w a s t e b y

- p r o d u c t s

. B o t h w e t a n d d r y t e c h n o l o g i e s h a v e a d v a n t a g e s a n d

d i s a d v a n t a g e s w i t h r e s p e c t t o i n i t i a l c a p i t a l a n d o p e r a t i o n a l e x p e n s e s

.

2

. 2

. 1

. 1 W e t F G D

W e t s c r u b b i n g ( w e t F G D ) s y s t e m s u s e d f o r S O 2 r e d u c t i o n t y p i c a l l y c o n s i s t o f t h e

f o l l o w i n g o p e r a t i o n s : s c r u b b i n g o r a b s o r p t i o n

, r e a g e n t h a n d l i n g a n d s l u r r y p r e p a r a t i o n

, s l u d g e

p r o c e s s i n g

, a n d f

l u e g a s h a n d l i n g

.

W e t F G D t e c h n o l o g y i s a w e l l

- e s t a b l i s h e d p r o c e s s f o r r e m o v i n g S O 2 f

r o m f l u e g a s

. I n

w e t s c r u b b e r s

, t h e f

l u e g a s e n t e r s t h e s p r a y t o w e r a b s o r b e r w h e r e i t c o n t a c t s t h e w a t e r s l u r r y

w h i c h i s a p p r o x i m a t e l y 1 0 p e r c e n t l i m e s t o n e

. T h e c a l c i u m i n t h e s l u r r y r e a c t s w i t h t h e S O 2 i n t h e

f l u e g a s t o f

o r m c a l c i u m s u l f

i t e o r c a l c i u m s u l f

a t e

. T h e o v e r a l l c h e m i c a l r e a c t i o n c a n b e s i m p l y

e x p r e s s e d a s :

S O 2 + C a C O 3 → C a S O 3 + C O 2

S p e n t s l u r r y f

r o m t h e r e a c t i o n t a n k i s p u m p e d i n t o a t h i c k e n e r w h e r e s o l i d s s e t t l e b e f o r e b e i n g

f i l t e r e d f o r f i n a l d e w a t e r i n g t o a p p r o x i m a t e l y 5 0 p e r c e n t s o l i d s

. W a t e r r e m o v e d d u r i n g t h i s

p r o c e s s i s s e n t t o a p r o c e s s w a t e r h o l d i n g t a n k

, w h i c h e v e n t u a l l y w i l l r e q u i r e w a s t e w a t e r

t r e a t m e n t

. I n a n o n

- r e g e n e r a t i v e s y s t e m

, t h e w a s t e s l u d g e m u s t a l s o b e d i s p o s e d o f p r o p e r l y

.

F i n a l l y

, s c r u b b e d f

l u e g a s e s a r e d i r e c t e d t h r o u g h a s t a c k g a s r e h e a t e r i n o r d e r t o m i n i m i z e

c o r r o s i o n d o w n s t r e a m o f t h e s c r u b b e r d u e t o c o n v e r s i o n o f S O 2 t o S O 3 a n d s u b s e q u e n t l y

, s u l f u r i c

a c i d ( H 2 S O 4 )

. R e h e a t i n g i s s o m e t i m e s n e e d e d f o r p r o p e r d r a f

t i n g a n d r i s e o f e x h a u s t g a s e s o u t

t h e s t a c k

, a s w e l l a s m i n i m i z i n g c o n d e n s a t e

. A s a n a l t e r n a t i v e

, t h e s t a c k c a n b e c o n s t r u c t e d o f

a c i d r e s i s t a n t m a t e r i a l

.

M o s t w e t F G D s y s t e m s h a v e t w o s t a g e s

, o n e f o r f l y a s h r e m o v a l a n d o n e f

o r S O 2

r e m o v a l

. T h e f

l u e g a s n o r m a l l y p a s s e s f i r s t t h r o u g h a f

l y a s h r e m o v a l d e v i c e

, e i t h e r a n

e l e c t r o s t a t i c p r e c i p i t a t o r ( E S P ) o r a b a g f i l t e r

, a n d t h e n i n t o t h e S O 2 a b s o r b e r

. T h e r e a r e m a n y

d i f f e r e n t t y p e s o f a b s o r b e r s t h a t c a n b e u s e d i n w e t F G D s y s t e m s

, i n c l u d i n g : s p r a y t o w e r s

,

v e n t u r i s

, p l a t e t o w e r s

, a n d m o b i l e p a c k e d b e d s

. H o w e v e r

, m a n y o f t h e s e s y s t e m s c a n r e s u l t i n

s c a l e b u i l d u p

, p l u g g i n g o r e r o s i o n

, w h i c h c a n a f f e c t t h e d e p e n d a b i l i t y a n d e f f i c i e n c y o f t h e

a b s o r b e r

. T h e r e f

o r e

, s i m p l e s c r u b b e r s s u c h a s s p r a y t o w e r s a r e c o m m o n l y u s e d

. T h e c h i e f

d r a w b a c k o f t h e s p r a y t o w e r d e s i g n i s t h a t i t r e q u i r e s a h i g h e r l i q u i d

- t o

- g a s r a t i o f o r e q u i v a l e n t

r e m o v a l o f S O 2 c o m

p a r e d t o o t h e r a b s o r

b e r d e s i g n s

.B A R T A n a l y s i s 1 3 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 F i n a l l y

, m a n y u t i l i t i e s o f

f s e t t h e o p e r a t i n g c o s t s o f w e t F G D b y s e l l i n g o n e o f t h e

b y p r o d u c t s

, c a l c i u m s u l f

a t e

, a l s o k n o w n a s g y p s u m

, t o w a l l b o a r d m a n u f a c t u r i n g f a c i l i t i e s

. T h i s

i s e c o n o m i c a l l y a t t r a c t i v e o n l y w h e n t h e r e i s s u f f i c i e n t l o c a l d e m a n d f

o r w a l l b o a r d s u c h t h a t a

m a n u f a c t u r i n g p l a n t w o u l d b e l o c a t e d i n t h e a r e a

. B e c a u s e t h e r e i s l i t t l e l o c a l w a l l b o a r d d e m a n d

n e a r G G S

, N P P D w o u l d n o t b e a b l e t o t a k e a d v a n t a g e o f t h e o p e r a t i n g c o s t o f f s e t

, t h u s i n c u r r i n g

h i g h e r o p e r a t i n g c o s t s f

o r w e t F G D t h a n a t t a i n e d b y u t i l i t y p l a n t s i n m o r e p o p u l a t e d a r e a s

, w h e r e

t h e r e i s s i g n i f

i c a n t w a l l b o a r d d e m a n d

. T h e g y p s u m b y p r o d u c t h a s a l s o b e e n u s e d a s a c e m e n t

f i l l e r o r a s a s o i l a d d i t i v e

, b u t n e i t h e r o f t h e s e a p p l i c a t i o n s h a v e a c h i e v e d w i d e s p r e a d u s e

.

W i t h o u t a n o p p o r t u n i t y t o r e u s e t h i s b y p r o d u c t

, N P P D w o u l d i n c u r a d d i t i o n a l c o s t s

, c o m p a r e d t o

m a n y o t h e r p l a n t s

, f

o r l a n d f i l l i n g t h e g y p s u m

.

O t h e r r e a g e n t s c a n b e u s e d t o c a p t u r e S O 2 i n a w e t F G D

. L i m e r a t h e r t h a n l i m e s t o n e c a n

b e u s e d

, b u t a n o r d e r

- o f

- m a g n i t u d e e v a l u a t i o n s h o w e d l i m e s t o n e w a s m o r e c o s t e f f e c t i v e t h a n

l i m e a t G G S

. S o d i u m a l k a l i s o l u t i o n s c a n a l s o b e u s e d i n F G D s y s t e m s

, h o w e v e r t h e s e p r o c e s s e s

a r e c o n s i d e r a b l y m o r e e x p e n s i v e t h a n l i m e

. T h e p r e f e r r e d s o r b e n t s a r e l i m e s t o n e a n d l i m e

,

r e s p e c t i v e l y

, d u e t o t h e a v a i l a b i l i t y a n d r e l a t i v e l y l o w c o s t o f l i m e s t o n e

.

2

. 2

. 1

. 2 D r y F G D

I n c o n t r a s t t o w e t s c r u b b i n g s y s t e m s

, d r y F G D s y s t e m s ( s p r a y

- d r y e r a b s o r b e r ) s y s t e m s

u s e m u c h s m a l l e r a m o u n t s o f l i q u i d

. W i t h a s p r a y d r y e r a b s o r b e r ( S D A ) s y s t e m

, t h e f l u e g a s e s

e n t e r a n a b s o r b i n g t o w e r ( d r y e r ) w h e r e t h e h o t g a s e s a r e c o n t a c t e d w i t h a f i n e l y a t o m i z e d s l u r r y

,

w h i c h i s u s u a l l y a c a l c i u m

- b a s e d s o r b e n t s u c h a s c a l c i u m h y d r o x i d e o r c a l c i u m o x i d e ( l i m e )

.

A c i d g a s e s a n d S O 2 a

r e a b s o r b e d b y t h e s l u r

r y m i x t u r e a n d r e a c t t o f

o r m s o l i d s a l t s

. T h e

a b s o r p t i o n p r o c e s s i s t e m

p e r a t u r e d e p e n d e n t a n d t h e c o o l e r t h e f l u e g a s

, t h e m o r e e f

f e c t i v e l y t h e

a c i d g a s e s w i l l r e a c t w i t h t h e s o r b e n t s

. T h e o v e r a l l c h e m i c a l r e a c t i o n s c a n b e s i m p l y e x p r e s s e d

a s :

C a ( O H ) 2 + S O 2 → C a S O 3 ( s ) + H 2 O

C a ( O H ) 2 + 2 H C l → C a C l 2 ( s ) + 2 H 2 O

A s c a n b e s e e n a b o v e

, o n e m o l e o f c a l c i u m h y d r o x i d e w i l l n e u t r a l i z e o n e m o l e o f S O 2 ,

w h e r e a s o n e m o l e o f c a l c i u m h y d r o x i d e w i l l n e u t r a l i z e t w o m o l e s o f h y d r o c h l o r i c a c i d ( H C l )

. A

s i m i l a r r e a c t i o n o c c u r s w i t h t h e n e u t r a l i z a t i o n o f h y d r o f

l u o r i c a c i d ( H F )

. T h e s e r e a c t i o n s

d e m o n s t r a t e t h a t w h e n u s i n g a s p r a y d r y e r t h e H C l a n d H F a r e r e m o v e d m o r e r e a d i l y t h a n S O 2

.B A R T A n a l y s i s 1 4 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 R e a g e n t r e q u i r e m e n t s s h o u l d c o n s i d e r t h a t t h e H C l a n d H F a r e r e m o v e d f i r s t

, f o l l o w e d b y t h e

r e a g e n t q u a n t i t y r e q u i r e d t o r e m o v e t h e S O 2 5

.

T h e h e a t o f t h e f

l u e g a s e v a p o r a t e s t h e w a t e r d r o p l e t s i n t h e s p r a y e d s l u r r y

, a n d a n o n

s a t u r a t e d f

l u e g a s e x i t s t h e a b s o r

b e r t o w e r

. T h e e x h a u s t s t r e a m e x i t i n g t h e a b s o r b e r c o n t a i n s f l y

a s h

, c a l c i u m s a l t s

, a n d u n

- r e a c t e d l i m e

, w h i c h m u s t b e s e n t t o a p a

r t i c u l a t e c o n t r o l d e v i c e s u c h a s

a n e l e c t r o s t a t i c p r e c i p i t a t o r ( E S P ) o r f a b r i c f i l t e r ( b a g h o u s e )

. T h e p a r t i c u l a t e c o n t r o l d e v i c e n o t

o n l y i s n e c e s s a

r y t o c o n t r o l p a r t i c u l a t e m a t t e r

, b u t a l s o a i d s i n a c i d

- g a s r e m o v a l

. A c i d g a s e s a r e

r e m o v e d w h e n t h e f

l u e g a s c o m e s i n c o n t a c t w i t h t h e l i m e

- c o n t a i n i n g p a r t i c l e s o n t h e s u r f

a c e o f

t h e E S P o r b a g h o u s e

. F a b r i c f i l t e r s a r e c o n s i d e r e d t o h a v e s l i g h t l y h i g h e r r e s i d u a l a c i d g a s

r e m o v a l l e v e l s t h a n E S P s b e c a u s e t h e a c i d g a s e s m u s t p a s s t h r o u g h t h e l i m e

- c o n t a i n i n g f i l t e r c a k e

i n a f a b r i c f i l t e r s y s t e m

. M o d e r n d r y F G D s y s t e m s i n c l u d e a l o o p t o r e c y c l e a p o r t i o n o f t h e

b a g h o u s e

- c o l l e c t e d m a t e r i a l f o r r e

- u s e i n t h e F G D m o d u l e b e c a u s e t h i s m a t e r i a l c o n t a i n s a

r e l a t i v e l y h i g h a m o u n t o f u n r e a c t e d l i m e

.

A s u m m a r y o f t h e i d e n t i f i e d S O 2 c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s a n d t h e i r t e c h n i c a l f e a s i b i l i t y f

o r

G G S 1 & 2 i s p r o v i d e d i n T a b l e 2

. T h i s c o n s t i t u t e s a s u m m a r y o f S t e p s 1 a n d 2 o f t h e f i v e

- s t e p

B A R T a n a l y s i s p r o c e s s

, a s e x p l a i n e d i n C h a p t e r 1

. A s s h o w n i n T a b l e 2

, t h e t w o t e c h n i c a l l y

f e a s i b l e p r o c e s s e s

, m e a n i n g t h o s e d e m o n s t r a t e d t o b e e f f e c t i v e o n l a

r g e c o a l

- f i r e d b o i l e r s

, a r e

W e t F G D a n d D r y F G D

. T h e r e f o r e

, t h e s e t w o t e c h n o l o g i e s a r e c a r r i e d t h r o u g h t h e r e m a i n d e r o f

t h e B A R T a n a l y s i s p r o c e s s i n t h e f o l l o w i n g s e c t i o n s o f t h i s r e p o r t

.

T a b l e 2

S O 2 C o n t r o l T e c h n o l o g i e s C o n s i d e r e d i n S t e p s 1 & 2 o f B A R T A n a l y s i s P r o c e s s

C o a l D e s u l f

u r i z a t i o n I n f

e a s i b l e

- n o t d e m o n s t r a t e d f o r l o w

- s u l f

u r P R B c o a l

P a h l m a n P r o c e s s I n f e a s i b l e

- n o t d e m o n s t r a t e d o n l a r g e c o a l

- f i r e d b o i l e r s

O t h e r R e g e n e r a t i v e

P r o c e s s e s I n f e a s i b l e

– n o n e h a v e b e e n d e m o n s t r a t e d o n l a r g e c o a l

- f i r e d b o i l e r s

W e t S c r u b b i n g F e a s i b l e b a s e d o n d e m o n s t r a t e d p e r f o r m a n c e o n m a n y s i m i l a r u n i t s

D r y S c r u b b i n g F e a s i b l e b a s e d o n d e m o n s t r a t e d p e r f o r m a n c e o n m a n y s i m i l a r u n i t s

5 K a r l B

. S c h n e l l e

, J r

. a n d C h a r l e s A

. B r o w n

, A i r P o l l u t i o n C o n t r o l T e c h n o l o g y H a n d b o o k

, C R C P r e s s

,

2 0 0 2

.B A R T A n a l y s i s 1 5 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 2

. 2

. 2 S O 2 C o n t r o l T e c h n o l o g y E f f e c t i v e n e s s

E f f e c t i v e n e s s i s m e a s u r e d b y t h e a m o u n t o f S O 2 r e m o v e d b y e a c h c o n t r o l t e c h n o l o g y

b a s e d o n a c o m

p a r i s o n o f t h e c o n t r o l l e d e m i s s i o n r a t e s t o t h e u n c o n t r o l l e d b a s e l i n e e m i s s i o n r a t e

o f t h e G G S 1 & 2 u n i t s

. T a b l e 3 p r o v i d e s a s u m m a r y o f t h e S O 2 c o n t r o l t e c h n o l o g y e f

f e c t i v e n e s s

.

T a b l e 3

S O 2 C o n t r o l T e c h n o l o g y E f f e c t i v e n e s s

I d e n t i f i e d

C o n t r o l T e c h n o l o g y E m i s s i o n R a t e

( l b / M M B t u ) P o t e n t i a l

E m i s s i o n s

( t o n s / y r ) A T o n s S O 2

R e m o v e d

( t o n s / y r )

G G S 1 & 2 B a s e l i n e 0

. 7 4 9 4 9

, 7 8 5 N A

W e t F G D 0

. 1 5 9

, 9 7 0 3 9

, 8 1 5

D r y F G D 0

. 1 5 9

, 9 7 0 3 9

, 8 1 5

A B a s e d o n m a x i m u m a c t u a l 2 4

- h o u r e m i s s i o n s

, m a x i m u m h e a t i n p u t o f 1 5

, 1 7 5

. 5 M M B t u / h r a n d

1 0 0 % c a p a c i t y f

a c t o r

. N o t e t h a t t h e p o t e n t i a l t o n s / y e a r v a l u e f o r t h e B a s e l i n e g r e a t l y o v e r s t a t e s

e m i s s i o n s l e v e l s ( a n d h e n c e i m p a c t s o n d o w n w i n d C l a s s I a r e a s ) s i n c e i t i s c a l c u l a t e d b y u s i n g t h e

m a x i m u m 2 4

- h o u r e m i s s i o n s r e a l i z e d o v e r t h e 3

- y e a r b a s e l i n e p e r i o d ( 2 0 0 1

- 2 0 0 3 )

, a t a 1 0 0 %

c a p a c i t y f a c t o r

. T h u s

, t h e t o n s / y r r e m o v e d v a l u e s a n d i m p r o v e m e n t s i n d o w n w i n d C l a s s I a r e a s

a r e a l s o g r e a t l y o v e r s t a t e d u n d e r t h i s B A R T a n a l y s i s

.

A s i n d i c a t e d i n T a

b l e 3

, i t i s a n t i c i p a t e d t h a t e i t h e r t h e D r y o r W e t F G D c o n t r o l s y s t e m s

c a n a c h i e v e t h e p r e s u m

p t i v e B A R T e m i s s i o n l e v e l f o r S O 2

. T h i s c o n c l u s i o n i s b a s e d o n

o b s e r v a t i o n s o f F G D c o n t r o l i n u s e o n s i m i l a r e m i s s i o n s o u r c e s

. T h e t o n s / y e a r p o t e n t i a l e m i s s i o n

l e v e l s i n T a

b l e 3 a r e c o n s i s t e n t w i t h E P A g u i d a n c e f o r u s i n g m a x i m

u m a c t u a l 2 4

- h o u r e m i s s i o n s

( o v e r a t h r e e

- y e a r b a s e l i n e p e r i o d ) f o r t h e B A R T d i s p e r s i o n m o d e l i n g

. H o w e v e r

, a c t u a l S O 2

e m i s s i o n s i n a t y p i c a l y e a r w i t h e i t h e r F G D c o n t r o l s y s t e m w o u l d b e l o w e r d u e t o v a r i a b l e c o a l

s u l f u r a n d p l a n t l o a d

.

I n g e n e r a l t e r m s

, r e m o v a l o f h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f S O 2 i n f l u e g a s c a n b e a c c o m

p l i s h e d

u s i n g e i t h e r D r y o r W e t F G D

. L o w e r c o n c e n t r a t i o n s b e c o m e m o r e d i f f i c u l t t o c o n t r o l a n d r e q u i r e

g r e a t e r a m o u n t s o f r e a g e n t

. H i s t o r i c a l l y

, W e t F G D s y s t e m s h a v e b e e n u s e d o n h i g h e r

- s u l f u r

e a s t e r n c o a l s

, l e a d i n g t o h i g h e r e f f i c i e n c i e s c i t e d f

o r w e t F G D s y s t e m s

, g i v e n t h e r e i s m u c h m o r e

s u l f u r t o c o n t r o l

. H o w e v e r

, o n l o w e r

- s u l f u r w e s t e r n c o a l s ( s u c h a s t h e P o w d e r R i v e r B a s i n c o a l

u s e d a t G G S 1 & 2 ) m o d e r n D r y F G D s y s t e m s

, w i t h i m p r o v e d a t o m i z e r s y s t e m s i n c o n j u n c t i o n

w i t h m o d e r n f

a b r i c f i l t e r t e c h n o l o g y

, c a n p e r f o r m a s w e l l a s W e t F G D s y s t e m s

. M u c h o f t h e

f i n a l S O 2 c o n t r o l i n a D r y F G D s y s t e m t a k e s p l a c e i n t h e r e a g e n t

- r i c h f i l t e r c a k e o n t h e f

a b r i c

f i l t e r

.B A R T A n a l y s i s 1 6 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T h e e q u i v a l e n c y i n a n t i c i p a t e d 2 4

- h o u r S O 2 e m i s s i o n r a t e s u s i n g D r y o r W e t F G D

t e c h n o l o g y m a k e s e c o n o m i c s t h e p r i m a r y B A R T s e l e c t i o n f a c t o r

. T y p i c a l l y

, D r y F G D

t e c h n o l o g y h a s l o w e r c a p i t a l c o s t s w h i l e W e t F G D

, w h i c h u s e s a l o w e r c o s t r e a c t a n t ( l i m e s t o n e )

,

h a s l o w e r o p e r a t i n g c o s t s

. O n t h e o t h e r h a n d

, W e t F G D c o n t r o l s y s t e m s h a v e h i g h e r a u x i l i a r y

p o w e r r e q u i r e m e n t s a n d g e n e r a t e a s o l i d w a s t e b y p r o d u c t t h a t r e q u i r e s d e w a t e r i n g a n d a d d i t i o n a l

h a n d l i n g

. W e t F G D w o u l d a l s o u s e m o r e w a t e r t h a n D r y F G D ( a l t h o u g h b o t h s y s t e m s u s e a

s i g n i f i c a n t a m o u n t o f w a t e r )

, w h i c h c a n b e a n i m p o r t a n t f a c t o r i n t e c h n o l o g y s e l e c t i o n i n a s e m i

a r i d l o c a t i o n s u c h a s w e s t e r n N e b r a s k a

.

T h e c o s t e f

f e c t i v e n e s s o f a r e t

r o f i t F G D c o n t

r o l s y s t e m i s a f

u n c t i o n o f s e v e r a l p r o

j e c t

s p e c i f i c d e s i g n a n d o p e r a t i n g p a r a m e t e r s i n c l u d i n g f l u e c h a r a c t e r i s t i c s

, f

a c i l i t y l a y o u t

, e x i s t i n g

c o n t r o l t e c h n o l o g i e s

, e q u i p m e n t r e t r o f i t a n d t i e

- i n c h a l l e n g e s

, a s w e l l a s w a t e r a n d r e a c t a n t

a v a i l a b i l i t y

. B e c a u s e r e t r o f i t F G D c o s t e f

f e c t i v e n e s s i s p r o

j e c t

- s p e c i f

i c

, d e t a i l e d c o s t e s t i m a t e s

w e r e p r e p a

r e d f o r b o t h W e t a n d D r y F G D c o n t r o l s y s t e m s

. T h e c o s t e f

f e c t i v e n e s s o f e a c h c o n t

r o l

s y s t e m i s s u m m a r i z e d i n s u b s e c t i o n 2

. 2

. 3

. 1

. A v i s i b i l i t y i m p a c t a n a l y s i s

, r e q u i r e d b y t h e B A R T

r e g u l a t i o n s t o q u a n t i f

y p o t e n t i a l v i s i b i l i t y i m

p a c t i m p r o v e m e n t s a s s o c i a t e d w i t h r e t r o f i t

t e c h n o l o g i e s

, i s i n c l u d e d i n S e c t i o n 2

. 5

.

2

. 2

. 3 E v a l u a t i o n o f I m p a c t s

T h e f o l l o w i n g s e c t i o n s p r e s e n t a d e t a i l e d e v a l u a t i o n o f t h e i m p a c t s o f e m

p l o y i n g F G D t o

c o n t r o l S O 2 e m i s s i o n s f

r o m t h e G G S 1 & 2 u n i t s

. A s s o c i a t e d i m p a c t s i n c l u d e : c o s t o f c o m p l i a n c e

,

e n e r g y

, n o n

- a i r q u a l i t y e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s

, a n d r e m a i n i n g u s e f u l l i f e

. A n a s s e s s m e n t o f

i n c r e m e n t a l i m

p r o v e m e n t i n v i s i b i l i t y i s d i s c u s s e d s e p a r a t e l y u n d e r S e c t i o n 2

. 5 a n d S e c t i o n 3

. 0

.

2

. 2

. 3

. 1 C o s t o f C o m p l i a n c e

D e t a i l e d c o s t e s t i m a t e s

, i n c l u d i n g c a p i t a l c o s t s a n d a n n u a l o p e r a t i n g a n d m a i n t e n a n c e

( O & M ) c o s t s

, w e r e d e v e l o p e d f o r W e t a n d D r y F G D c o n t r o l s y s t e m s

. C o s t e s t i m a t e s w e r e b a s e d

o n a c o n c e p t u a l d e s i g n l a y o u t a n d s i t e g e n e r a l a r r a n g e m e n t d e v e l o p e d f

o r r e t r o f i t t i n g G G S U n i t s

1 & 2 w i t h e i t h e r a W e t o r D r y F G D c o n t r o l s y s t e m

. C a p i t a l c o s t s w e r e d e v e l o p e d b a s e d o n

b u r n i n g 1 0 0 % P R B c o a l

, a n d i n c l u d e t h e e q u i p m e n t

, m a t e r i a l

, l a b o r

, a n d a l l o t h e r d i r e c t c o s t s

n e e d e d t o r e t r o f

i t G G S U n i t s 1 & 2 w i t h a F G D c o n t r o l s y s t e m

.

F i x e d a n d v a r i a b l e O & M c o s t s w e r e a l s o d e v e l o p e d f o r e a c h c o n t r o l s y s t e m

. F i x e d

O & M c o s t s i n c l u d e o p e r a t i n g l a b o r

, m a i n t e n a n c e l a b o r

, m a i n t e n a n c e m a t e r i a l

, a n d a d m i n i s t r a t i v e

l a b o r

. V a r i a b l e O & M c o s t s i n c l u d e t h e c o s t o f c o n s u m a b l e s

, i n c l u d i n g r e a g e n t ( l i m e o r

l i m e s t o n e )

, b y

- p r o d u c t m a n a g e m e n t

, b a g r e p l a c e m e n t f o r t h e b a g h o u s e

, w a t e r c o n s u m p t i o n

, a n d

a u x i l i a r y p o w e r r e q u i r e m e n t s

. A u x i l i a r y p o w e r c o s t s r e f

l e c t t h e a d d i t i o n a l p o w e r r e q u i r e m e n t s

a s s o c i a t e d w i t h o p e r a t i o n o f t h e n e w F G D c o n t r o l s y s t e m

, i n c l u d i n g o p e r a t i o n o f a n y n e w I D f a n sB A R T A n a l y s i s 1 7 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 a s w e l l a s t h e p o w e r r e q u i r e m e n t s f o r t h e a b s o r b e r p u m

p s

, r e a g e n t h a n d l i n g

, r e a g e n t p r e p a r a t i o n

,

a n d b y

- p r o d u c t h a n d l i n g

.

R e t r o f i t p r o j e c t s c a n p r e s e n t s i g n i f

i c a n t d e s i g n c h a l l e n g e s w i t h r e s p e c t t o f i t t i n g t h e

c o n t r o l t e c h n o l o g y i n t o a n e x i s t i n g f a c i l i t y l a y o u t

. T h e s e r e t

r o f i t c h a l l e n g e s c a n a d d s i g n i f i c a n t l y

t o t h e o v e r a l l c o s t o f t h e r e t r o f i t p r o j e c t

. S o m e e x a m

p l e s o f r e t r o f

i t c o s t s i n c l u d e : ( 1 ) d e m o l i s h i n g

a n d r e b u i l d i n g e x i s t i n g e q u i p m e n t a n d s t r u c t u r e s i n o r d e r t o m a k e r o o m f o r t h e r e t r o f

i t

t e c h n o l o g y ; ( 2 ) r e p l a c i n g o r s u p p l e m e n t i n g e x i s t i n g f a n s t o o v e r c o m e a d d i t i o n a l p r e s s u r e l o s s

a s s o c i a t e d w i t h t h e r e t r o f i t t e c h n o l o g y ; ( 3 ) r e b u i l d i n g o r r e i n f o r c i n g e x i s t i n g v e s s e l s a n d

d u c t w o r k t o w i t h s t a n d i n c r e a s e d o p e r a t i n g p r e s s u r e s ; a n d ( 4 ) l o s t r e v e n u e a s s o c i a t e d w i t h

e x t e n d e d o u t a g e s n e e d e d t o c o n s t r u c t a n d t i e

- i n t h e r e t r o f i t t e c h n o l o g y

.

2

. 2

. 3

. 1

. 1 D r y F G D R e t r o f i t C o s t s

S e v e r a l g e n e r a l a r

r a n g e m e n t s o f m a

j o r e q u i p m e n t a n d s t r u c t u r e s w e r e r e v i e w e d f o r t h e

G G S D r y F G D c o n t r o l o p t i o n

. B a s e d o n e n g i n e e r i n g j u d g m e n t

, t h e g e n e r a l a r r a n g e m e n t s h o w n

i n A p p e n d i x A ( D r y F G D a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s ) w a s s e l e c t e d

a s t h e p r e f

e r r e d a r r a n g e m e n t

. T h i s a

r r a n g e m e n t w a s d e t e r m i n e d t o b e t h e m o s t a p p r o p r i a t e f o r

G G S U n i t s 1 & 2 p r i m a r i l y b e c a u s e i t m i n i m i z e d t h e l e n g t h o f d u c t w o r k b e t w e e n t h e s p r a y d r y e r

a b s o r b e r ( S D A ) o u t l e t a n d t h e b a g h o u s e i n l e t

, a n d e l i m i n a t e d a n y t u r n s o r e l e v a t i o n c h a n g e s i n

t h e p o s t

- S D A d u c t

. O t h e r o p t i o n s c o n s i d e r e d h a d s i g n i f i c a n t l e n g t h s o f d u c t

, m

u l t i p l e t u r n s

, a n d

e l e v a t i o n c h a n g e s i n t h e d u c t a f t e r t h e S D A

. T h e s e c h a r a c t e r i s t i c s d o n o t a l l o w a n F G D d e s i g n

e n g i n e e r t o d e s i g n t h e d u c t t o a v o i d a s h d r o p o u t

. A s h d r o p o u t h a s t w o n e g a t i v e r e s u l t s a f t e r a d r y

F G D

. F i r s t

, t h e d r o p o u t i s m o i s t a n d c a n c a u s e t h e f l o o r o f t h e d u c t t o c o r

r o d e a n d e v e n t u a l l y

n e e d r e p l a c e m e n t

. T h e a s h w i l l a l s o d r y i n p l a c e a n d f o r m a n e n c r u s t e d d e p o s i t t h a t i s n o t

e n t r a i n e d

. T h e b u i l d u p w i l l g r o w u n t i l i t n e e d s t o b e r e m o v e d d u r i n g a n o u t a g e b e f o r e t h e d u c t

c o l l a p s e s

.

T h e p r e f e r r e d D r y F G D a r r a n g e m e n t p o s i t i o n s t h e S D A s e a s t o f t h e e x i s t i n g b a g h o u s e s

,

a n d i n c l u d e s t h r e e a

b s o r b e r v e s s e l s p e r u n i t

. T h e t h r e e a b s o r b e r p e r u n i t a r r a n g e m e n t b e t t e r s u i t s

t h e e x i s t i n g G G S b a g h o u s e a r r a n g e m e n t

. E a c h S D A w o u l d b e b e t w e e n 5 0 a n d 6 0 f e e t i n

d i a m e t e r

, w h i c h i s c o n s i d e r e d a r e a s o n a b l y s i z e d a b s o r b e r v e s s e l

. F l u e g a s w o u l d b e r e

- r o u t e d

f r o m t h e e x i s t i n g a i r h e a t e r o u t l e t s t o a l o n g d u c t a n d t o e a c h o f t h e S D A m o d u l e s

. E a c h S D A

o u t l e t w o u l d b e c l o s e c o u p l e d t o o n e b a g h o u s e c a s i n g i n l e t

.

B e c a u s e f l u e g a s m u s t g o t h r o u g h t h e S D A b e f o r e t h e b a g h o u s e

, t h e i n l e t p l e n u m o f t h e

b a g h o u s e s w o u l d h a v e t o b e r e v e r s e d

. R e v e r s i n g t h e b a g h o u s e i n l e t p l e n u m w o u l d r e q u i r e t h e

r o o f o f t h e p l e n u m b e c u t f r o m t h e b a g h o u s e i n l e t p l e n u m s i d e w a l l s a n d a n e w r o o f i n s t a l l e d

.B A R T A n a l y s i s 1 8 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T h e b y p a s s d a m

p e r s b e t w e e n t h e i n l e t a n d o u t l e t p l e n u m w o u l d h a v e t o b e m o d i f i e d a n d

r e c o n n e c t e d a f

t e r t h e i n l e t i s r e v e r s e d

. T h r e e n e w i n l e t s w o u l d n e e d t o b e c u t i n t o t h e b a c k s i d e

o f t h e b a g h o u s e c a s i n g f

o r t h e m o d i f

i e d i n l e t s

. R e v e r s i n g o f t h e i n l e t p l e n u m i s e x p e c t e d t o

r e q u i r e a t l e a s t 7

- w e e k s o f o u t a g e w h i c h i s o n e w e e k l o n g e r t h a n a n y c u r r e n t l y p l a n n e d o u t a g e s

.

T h e e x i s t i n g b a g h o u s e s a t G G S a r e d e s i g n e d t o h a n d l e c o n t i n u o u s o p e r a t i n g p r e s s u r e u p

t o

– 3 5 i n c h e s o f w a t e r c o l u m n ( i n

. w

. c

. ) a n d c u r r e n t l y o p e r a t e i n t h e

- 2 3 t o

- 2 7 i n

. w

. c

. r a n g e

.

T h e a d d i t i o n o f a D r y F G D c o u l d a d d u p t o 1 0

- 1 2 i n

. w

. c

. o f a d d i t i o n a l n e g a t i v e p r e s s u r e b e f o r e

t h e f l u e g a s e n t e r s t h e b a g h o u s e

. I n a d d i t i o n

, a n S C R w o u l d a d d a n o t h e r 7 t o 9 i n

. w

. c

. o f

a d d i t i o n a l n e g a t i v e p r e s s u r e

. T h e e x i s t i n g b a g h o u s e s a r e n o t a b l e t o h a n d l e t h i s a d d i t i o n a l

c u m u l a t i v e n e g a t i v e p r e s s u r e a n d w o u l d t h e r e f o r e n e e d t o b e r e i n f

o r c e d

. R e i n f

o r c e m e n t o f t h e

o u t l e t h e a d e r d u c t f

r o m t h e b a g h o u s e t o t h e e x i s t i n g I D f a n s m a y a l s o b e n e c e s s a r y

. T h e

r e i n f o r c e m e n t c o u l d t a k e 2 0

- w e e k s o f o u t a g e t o c o m p l e t e

, w h i c h i s 1 4

- w e e k s l o n g e r t h a n a n y

c u r r e n t l y p l a n n e d o u t a g e

.

W i t h t h e p o t e n t i a l i n s t a l l a t i o n o f o n l y a D r y F G D s y s t e m

, e v e n w i t h o u t S C R

, n e w b o o s t e r

I D f a n s a r e n e e d e d t o o v e r c o m e t h e p r e s s u r e d r o p o f t h e o f t h e n e w F D G e q u i p m e n t i n t h e f l u e

g a s p a t h

.

A l t h o u g h t h e e x i s t i n g U n i t 1 a n d 2 b a g h o u s e s c a n b e r e u s e d w i t h t h e p r o p o s e d D r y F G D

a r r a n g e m e n t

, m o d i f

i c a t i o n s t o t h e b a g h o u s e s a n d b a g h o u s e r e i n f o r c e m e n t w o u l d b e n e e d e d

.

H o w e v e r

, r e u s i n g t h e e x i s t i n g b a g h o u s e s s t i l l r e p r e s e n t s a s i g n i f i c a n t c o s t s a v i n g s f

o r t h e D r y

F G D a r r a n g e m e n t

.

W i t h t h e o p e r a t i o n o f a D r y F G D s y s t e m

, t h e b a g h o u s e s w i l l b e r e q u i r e d t o c o l l e c t m o r e

s o l i d s a n d t h e b a g s w i l l n e e d t o b e c l e a n e d m o r e f r e q u e n t l y

. T h i s w i l l r e s u l t i n a n i n c r e a s e i n t u b e

s h e e t p r e s s u r e d r o p o f b e t w e e n 1 a n d 2 i n

. w

. c

. , a n d t h e i n c r e a s e d c l e a n i n g f r e q u e n c y w i l l

p r o b a b l y l e s s e n t h e b a g l i f e b y 1 0 t o 2 0 %

.

O p e r a t i o n o f a D r y F G D s y s t e m w i l l r e q u i r e t h a t m o r e f l y a s h a n d c o l l e c t e d s o l i d s w i l l

n e e d t o b e t r a n s p o r t e d b y t h e b a g h o u s e f l y a s h s y s t e m t o t h e f

l y a s h s t o r a g e s i l o s

. I t h a s b e e n

d e t e r m i n e d h a t t h e e x i s t i n g G G S f l y a s h s y s t e m s a r e n o t l a

r g e e n o u g h t o h a n d l e t h i s i n c r e a s e d

l o a d i n g

. N e w

, l a

r g e r f l y a s h c o n v e y i n g s y s t e m s f o r t h e G G S b a g h o u s e s w i l l b e n e e d e d

. T h e

e x i s t i n g G G S f

l y a s h s t o r a g e s i l o s w i l l a l s o h a v e t o b e d e m o l i s h e d t o m a k e r o o m f o r t h e U n i t 1

s p r a y d r y e r a

b s o r b e r s a n d t w o n e w f

l y a s h s t o r a g e s i l o s w i l l b e r e q u i r e d a t a n e w p l a n t s i t e

l o c a t i o n

, a l o n g w i t h a p p u r t e n a n t a s h t r a n s p o r t p i p i n g

, s u p p o r t s t r u c t u r e s

, a n d a s h u n l o a d i n g

e q u i p m e n t a n d f

a c i l i t i e s

.

I n a d d i t i o n t o t h e S D A v e s s e l s a n d b a g h o u s e m o d i f i c a t i o n s

, t h e D r y F G D s y s t e m

i n c l u d e s l i m e u n l o a d i n g

, b u l k s t o r a g e

, l i m e p r e p a r a t i o n ( s l a k i n g a n d g r i t r e m o v a l )

, r e c y c l e a s hB A R T A n a l y s i s 1 9 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 h a n d l i n g a n d s t o r a g e

, a n d f l y a s h h a n d l i n g

. T h e p r e f e r r e d D r y D G F g e n e r a l a

r r a n g e m e n t r e q u i r e s

t h e e x i s t i n g G G S W a r e h o u s e # 1 t o b e d e m o l i s h e d

, w h i c h w o u l d r e q u i r e a n e w w a r e h o u s e t o b e

b u i l t d i r e c t l y n o r t h o f t h e m a i n G G S p l a n t w a r e h o u s e

.

2

. 2

. 3

. 1

. 2 W e t F G D R e t r o f i t C o s t s

A g e n e r a l a r r a n g e m e n t o f m a j o r e q u i p m e n t a n d s t r u c t u r e s w a s a l s o d e v e l o p e d f o r a w e t

l i m e s t o n e f

o r c e d o x i d a t i o n ( L S F O ) F G D c o n t r o l s y s t e m a t G G S ( s e e A p p e n d i x B

- W e t F G D a n d

I D F a n a n d A u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s )

. T h e W e t F G D a r r a n g e m e n t i n c l u d e s o n e

a b s o r b e r v e s s e l f

o r e a c h u n i t

. T h e W e t F G D a b s o r b e r v e s s e l s w o u l d b e l o c a t e d t o t h e n o r t h o f

U n i t 1 a n d s o u t h o f U n i t 2

. T h e d o w n s t r e a m f l u e g a s d u c t w o r k p o s i t i o n e d a f t e r t h e e x i s t i n g I D

f a n s w o u l d b e t h e l o c a t i o n o f t h e t i e

- i n s f o r t h e W e t F G D

. A n e w s h o r t d u c t w o u l d b e a d d e d t o

d i v e r t f l u e g a s f l o w t o e a c h a b s o r

b e r a r e a

.

T h e w e t a b s o r b e r v e s s e l s w i l l b e d e s i g n e d b a s e d o n a v e r t i c a l s p r a y / t r a y t o w e r c o n c e p t

.

F l u e g a s a n d l i m e s t o n e s l u r r y w i l l b e i n c o u n t e r c u r r e n t c o n t a c t w i t h i n t h e a b s o r b e r v e s s e l

, w i t h

t h e f l u e g a s m o v i n g u p w a r d a n d t h e s l u r r y s p r a y i n g d o w n w a r d

. E a c h a b s o r b e r w o u l d h a v e

m u l t i p l e s p r a y l e v e l s t o u n i f o r m l y d i s t

r i b u t e t h e s l u r r y t o t h e a b s o r b e r

. E a c h a b s o r b e r v e s s e l

w o u l d b e a p p r o x i m a t e l y 6 9 f e e t i n d i a m e t e r

, a n d h a v e t w o t r a y s f o r m a s s t r a n s f e r o f S O 2 g a s w i t h

t h e l i m e s t o n e s l u r

r y

.

B e c a u s e t h e W e t F G D c o n t r o l s y s t e m i s d o w n s t r e a m o f t h e b a g h o u s e

, t h e e x i s t i n g

b a g h o u s e s a n d f

l y a s h h a n d l i n g s y s t e m s w o u l d r e m a i n a s i s

, a n d w o u l d n o t b e a f f e c t e d b y t h e W e t

F G D r e t r o f

i t

. H o w e v e r

, t h e e x i s t i n g I D f a n s d o n o t h a v e t h e c a p a b i l i t y t o o v e r c o m e t h e 8 t o 1 0

i n

. w

. c

. o f a d d i t i o n a l p r e s s u r e d r o p a s s o c i a t e d w i t h t h e W e t F G D

. W i t h t h e p o t e n t i a l i n s t a l l a t i o n

o f o n l y a W e t F G D s y s t e m

, a n d n o S C R

, n e w b o o s t e r I D f a n s a r e n e e d e d t o o v e r c o m e t h e

p r e s s u r e d r o p o f t h e n e w F G D e q u i p m e n t i n t h e g a s p a t h

.

T h e W e t F G D r e q u i r e s a n a c i d r e s i s t a n t c h i m n e y l i n e r t h a t i s d e s i g n e d t o m i n i m i z e t h e

r e

- e n t r a i n m e n t o f w a t e r d r o p l e t s

. I f w a t e r d r o p l e t s a r e r e

- e n t r a i n e d i n t h e c h i m n e y t h e y w i l l e x i t

t h e c h i m n e y a n d m a y f

a l l t o g r a d e

. T w o n e w c h i m n e y a r r a n g e m e n t s w e r e r e v i e w e d : ( 1 ) o n e

c o m m o n c h i m n e y w i t h t w o f l u e s ( o n e f

o r e a c h u n i t ) ; a n d ( 2 ) a n e w f i b e r g l a s s r e i n f

o r c e d p l a s t i c

( F R P ) l i n e d c o n c r e t e s h e l l c h i m n e y f o r e a c h u n i t

. A d d i n g a n e w c h i m n e y f o r e a c h u n i t w a s

d e e m e d m o r e c o s t e f

f e c t i v e t h a n a d d i n g a c o m m o n c h i m n e y w i t h d u a l f l u e s

. P a r t o f t h e r e a s o n

f o r c h o o s i n g o n e c h i m n e y f o r e a c h u n i t i s t o m i n i m i z e t h e e x p e n s i v e d u c t w o r k d o w n s t r e a m o f t h e

a b s o r b e r t h a t t y p i c a l l y r e q u i r e s e i t h e r F R P o r C

- 2 7 6 a l l o y c l a d l i n e r s t o a v o i d c o r r o s i o n

. T h e

e x i s t i n g c h i m n e y s c o u l d b e d e m o l i s h e d o r c a p p e d a n d l e f t i n p l a c e

.B A R T A n a l y s i s 2 0 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 I n a d d i t i o n t o t h e a b s o r b e r v e s s e l s a n d n e w c h i m n e y s

, W e t F G D c o n t r o l s y s t e m s i n c l u d e

l i m e s t o n e d e l i v e r y

, l i m e s t o n e u n l o a d i n g a n d s t o r a g e

, r e c l a i m t o t h e d a y s i l o

, l i m e s t o n e

p r e p a r a t i o n ( b a l l m i l l s

, h y d r o c l o n e c l a s s i f i c a t i o n a n d s l u r r y s t o r a g e )

, l i m e s t o n e s l u r r y f e e d

s y s t e m

, f o r c e d o x i d a t i o n s y s t e m i n c l u d i n g a e r a t o r s a n d a g i t a t o r s

, g y p s u m d e w a t e r i n g s y s t e m s

( h y d r o c l o n e s

, b e l t f

i l t e r s

, a n d c o n v e y o r s y s t e m f o r s t a c k o u t )

, a n d g y p s u m w a s t e d i s p o s a l

. W e t

F G D c o n t r o l s y s t e m s a l s o g e n e r a t e a p r o c e s s w a s t e w a t e r s t r e a m t h a t t y p i c a l l y r e q u i r e s t r e a t m e n t

p r i o r t o d i s c h a

r g e

. W e t F G D s y s t e m b l o w d o w n t r e a t m e n t w o u l d i n c l u d e a b l o w d o w n s t o r a g e

t a n k

, l i m e s i l o

, c l a

r i f i e r s

, a n d c h e m i c a l f

e e d s k i d s

.

2

. 2

. 3

. 1

. 3 R e t r o f

i t C o s t S u m m a r i e s

T a b l e 4 s u m m a r i z e s t h e c a p i t a l a n d a n n u a l o p e r a

t i n g c o s t s a s s o c i a

t e d w i t h r e t

r o f i t t i n g a D r y

F G D ( s p r a y d

r y e r a b s o r b e r ) o r a W e t F G D ( l i m e s t o n e f o r c e d o x i d a

t i o n ) s y s t e m t o t h e G G S 1 & 2

u n i t s

. D e t a

i l e d c o s t e s t

i m a t e s i n d i c a

t i n g s o u r c e s f

o r e a c h c o s t c a

t e g o r y h a v e b e e n i n c l u d e d i n

A p p e n d i x A

– D r y F G D a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t

u a l D e s i g n C o s t s

, a

n d A p p e n d i x B

– W e t F G D a

n d I D F a n & A

u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s

. T h e c o s t s p r e s e n t e d i n T a b l e

4 i n c l u d e t h e t o t a l c o s t f

o r c o n t r o l l i n g S O 2 e m

i s s i o n s f r o m b o t h u n i t s a

t G G S

. T h e c o s t s f

o r e a c h u n i t

w e r e c o m b i n e d f o r c o m p a r i s o n t o t h e v i s i b i l i t y i m

p a c t s

, w h i c h w e r e m o d e l e d a s o n e c o m b i n e d

e m i s s i o n p o i n t f

o r t h e t w o u n i t s

.

T a b l e 4

S O 2 C o s t o f C o m p l i a n c e

T e c h n o l o g y O p t i o n D e s c r i p t i o n

D r y F G D W e t F G D

E m i s s i o n R a t e ( l b /

M M B t u ) 0

. 1 5 0

. 1 5

E m i s s i o n R e d u c t i o n ( t p y ) 3 9

, 8 1 5 3 9

, 8 1 5

C a p i t a l C o s t ( $ ) $ 9 8 1

, 5 9 2

, 0 0 0 $ 1

, 0 2 9

, 8 1 9

, 0 0 0

A n n u a l i z e d C a p i t a l C o s t ( $ ) $ 8 0

, 0 1 3

, 0 0 0 $ 8 3

, 9 6 5

, 0 0 0

A n n u a l O p e r a t i n g C o s t ( $ ) $ 2 7

, 8 0 6

, 0 0 0 $ 2 4

, 4 8 5

, 0 0 0

A n n u a l i z e d O u t a g e C o s t ( $ ) * $ 6 9 8

, 0 0 0

-

T o t a l A n n u a l i z e d C o s t ( $ ) $ 1 0 8

, 5 1 7

, 0 0 0 $ 1 0 8

, 4 5 0

, 0 0 0

C o s t E f f e c t i v e n e s s ( $

/ t o n ) $ 2

, 7 2 6 $ 2

, 7 2 4B A R T A n a l y s i s 2 1 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2

* T h e a n n u a l i z e d o u t a g e c o s t a c c o u n t s f o r c o s t s a s s o c i a t e d w i t h t h e a d d i t i o n a l o u t a g e

t i m e n e e d e d t o i n s t a l l t h e r e t r o f i t t e c h n o l o g y ( i

. e

. , o u t a g e t i m e r e q u i r e d b e y o n d a n y

r e g u l a r l y p l a n n e d o u t a g e )

. I n s t a l l a t i o n o f D r y F G D w i l l t a k e

, a t a m i n i m u m

, o n e

a d d i t i o n a l w e e k o f o u t a g e p e r U n i t

. A c t u a l c o s t s f o r t h e a d d i t i o n a l o n e w e e k o f

o u t a g e p e r u n i t w i l l b e a p p r o x i m a t e l y $ 8

. 4 m i l l i o n

. T h e s e c o s t s w o u l d b e a n n u a l i z e d

o v e r t h e e x p e c t e d e q u i p m e n t l i f e

.

2

. 2

. 3

. 2 E n e r g y I m p a c t

U s e o f D r y o r W e t F G D t o c o n t r o l S O 2 e m i s s i o n s f

r o m t h e G G S 1 & 2 u n i t s w o u l d r e s u l t i n

e n e r g y p e n a l t i e s t o G G S f a c i l i t y o p e r a t i o n s i n t h e f

o r m o f t h e e l e c t r i c i t y d e m a n d r e q u i r e d f o r

o p e r a t i o n o f a n c i l l a

r y e q u i p m e n t s u c h a s t h e r e a g e n t p r e p a r a t i o n a n d a t o m i z e r e q u i p m e n t a s w e l l

a s a d d i t i o n a l b a c k

p r e s s u r e o n t h e e x h a u s t s y s t e m t h a t r e s u l t s i n a s l i g h t r e d u c t i o n i n o u t p u t

. T h e

a d d i t i o n a l e l e c t

r i c a l d e m a n d w i l l c o n s u m e b e t w e e n 1

. 9 p e r c e n t a n d 2

. 7 p e r c e n t o f t h e t o t a l

g e n e r a t i n g c a p a c i t y o f G G S 1 & 2

, o r a p p r o x i m a t e l y 2 6 M W ( D r y F G D ) t o 1 6 M W ( W e t F G D )

.

T h i s i s a s i g n i f

i c a n t e n e r g y p e n a l t y a n d w i l l r e q u i r e r e p l a c e m e n t g e n e r a t i n g c a p a c i t y e q u i v a l e n t t o

e l e c t r i c i t y t h a t i s n e c e s s a

r y t o m e e t t h e e l e c t r i c a l n e e d s o f 2 6

, 0 0 0 t o 3 7

, 0 0 0 h o m e s

. I t t a k e s

a p p r o x i m a t e l y o n e k i l o w a t t o f g e n e r a t i o n t o s a t i s f y t h e n e e d s o f a n a v e r a g e h o u s e h o l d

, b a s e d o n

s t a t i s t i c s c o m

p i l e d b y t h e U S D e p a r t m e n t o f E n e r g y

, E n e r g y I n f o r m a t i o n A d m i n i s t r a t i o n

( h t t p : / / w w w

. e i a

. d o e

. g o v / e m e u / r e p s / e n d u s e / e r 0 1

_ u s

. h t m l # E l e c t r i c i t y )

. T h i s l o s s i n n e t b a s e l o a d

g e n e r a t i o n c a p a c i t y w o u l d n e e d t o b e m a d e u p b y i n s t a l l a t i o n o f a d d i t i o n a l b a s e l o a d g e n e r a t i o n

c a p a c i t y i n N e b r a s k a o r n e a r b y s t a t e s

. T h i s e n e r g y i m p a c t i s i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

c o s t s

.

2

. 2

. 3

. 3 N o n

- A i r Q u a l i t y E n v i r o n m e n t a l I m p a c t s a n d C o s t U n c e r t a i n t i e s

T h e p r i m a r y d e t r i m e n t a l n o n

- a i r q u a l i t y e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s o f a n F G D s y s t e m

i n c l u d e w a t e r c o n s u m

p t i o n a n d t h e c r e a t i o n o f w a s t e b y p r o d u c t s ( e i t h e r s o l i d o r l i q u i d ) f r o m t h e

s p e n t r e a g e n t

. P o t e n t i a l n o n

- a i r q u a l i t y e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s a s s o c i a t e d w i t h i n s t a l l i n g a n d

o p e r a t i n g a n F G D c o n t

r o l s y s t e m o n G G S U n i t s 1 & 2 a r e d i s c u s s e d b e l o w

.

2

. 2

. 3

. 3

. 1 D i s p o s a l o f L i q u i d a n d S o l i d W a s t e s

W e t F G D

A s d i s c u s s e d i n S e c t i o n 2

. 2

. 1

. 1

, a p o r t i o n o f t h e s o l i d w a s t e f r o m a w e t F G D

, i n

t h e f o r m o f g y p s u m c a n b e u s e d b y l o c a l w a l l b o a r d m a n u f a c t u r e r s

. H o w e v e r

, t h e r e a r e

n o s u c h m a n u f

a c t u r e r s o r s i g n i f

i c a n t l o c a l g y p s u m d e m a n d n e a r G G S

. T h e r e f o r e

, a l l o f

t h e w e t F G D s o l i d w a s t e w o u l d n e e d t o b e l a n d f i l l e d

. T h e d i s p o s a l o f a d d i t i o n a l a m o u n t s

o f g y p s u m f

r o m t h e w e t F G D p r o c e s s w i l l u s e u p t h e r e m a i n i n g a v a i l a b l e l i f e o f t h e G G SB A R T A n a l y s i s 2 2 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 f l y a s h l a n d f

i l l a t a n i n c r e a s e d r a t e o r r e q u i r e t h e c o n s t r u c t i o n o f a d d i t i o n a l l a n d f i l l ( s ) f o r

t h i s m a t e r i a l

. T h e c o s t t o b u i l d a d d i t i o n a l l a n d f i l l f a c i l i t i e s a t a n i n c r e a s e d r a t e t o h a n d l e

t h e i n c r e a s e d a m o u n t s o f s o l i d w e t F G D w a s t e p r o d u c t s h a s n o t b e e n i n c l u d e d i n t h e

c a p i t a l c o s t e s t i m a t e

, b u t i s i n c l u d e d i n t h e a s s u m e d $ / t o n s o l i d w a s t e d i s p o s a l c o s t

.

T h e w e t F G D p r o c e s s a l s o g e n e r a t e s a l i q u i d w a s t e s t r e a m w h i c h m u s t b e t r e a t e d

a n d d i s p o s e d o f v i a a n e v a p o r a t o r s y s t e m o r i n a d i s p o s a l p o n d

. T h e c o s t o f w a s t e w a t e r

t r e a t m e n t i s i n c l u d e d i n t h e c a p i t a l c o s t e s t i m a t e

. T h e u s e o f e v a p o r a t o r s o r d i s p o s a l

p o n d s f o r w e t F G D l i q u i d w a s t e d i s p o s a l e i t h e r r e d u c e s o v e r a l l p l a n t e f f i c i e n c y o r

r e q u i r e s t h e u s e o f a d d i t i o n a l l a n d f o r d i s p o s a l a n d s e t t l i n g p o n d s

. T h e c o s t t o b u i l d

a d d i t i o n a l e v a p o r a t o r s y s t e m s o r d i s p o s a l p o n d s f o r t h e h a n d l i n g a n d d i s p o s a l o f l i q u i d

F G D w a s t e p r o d u c t s h a s n o t b e e n i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

.

D r y F G D

S o l i d w a s t e i n t h e f

o r m o f f l y a s h g e n e r a t e d f

r o m a d r y F G D p r o c e s s c a n b e

l a n d f i l l e d

. H o w e v e r

, d u e t o t h e i n c r e a s e d p a r t i c u l a t e l o a d i n g i n t h e b a g h o u s e f r o m t h e

d r y F G D p r o c e s s

, t h e a m o u n t o f f l y a s h w a s t e t h a t m

u s t b e d i s p o s e d o f i s s i g n i f i c a n t l y

i n c r e a s e d

. I n a d d i t i o n

, l i m e s l u r r y a d d e d t o t h e f l u e g a s i n t h e d r y F G D p r o c e s s

, w h i c h

i n t u r n i n t e r m i x e s a n d i s c o l l e c t e d w i t h t h e f l y a s h

, r e s u l t s i n t h e f

l y a s h p r o d u c t b e i n g

u n s u i t a b l e f

o r t h i r d

- p a r t y u s e s s u c h a s c e m e n t f i l l e r

. C u r r e n t l y a b o u t h a l f o f t h e s t a t i o n ’ s

f l y a s h i s s o l d f

o r r e u s e

. O n c e a d r y F G D s y s t e m i s i n o p e r a t i o n

, t h e f l y a s h w i l l n o t b e

s a l a b l e s o i t w i l l h a v e t o b e l a n d f i l l e d

. T h i s w i l l m o r e t h a n d o u b l e t h e q u a n t i t y o f s o l i d

w a s t e ( i

. e

. , f

l y a s h a n d F G D w a s t e ) r e q u i r e d t o b e l a n d f i l l e d

. T h e d i s p o s a l o f a d d i t i o n a l

a m o u n t s o f f

l y a s h ( s o l i d s ) f

r o m t h e d r y F G D p r o c e s s w o u l d u s e u p t h e r e m a i n i n g

a v a i l a b l e l i f

e o f t h e G G S f

l y a s h l a n d f

i l l a t a n i n c r e a s e d r a t e

, o r r e q u i r e t h e c o n s t r u c t i o n

o f a d d i t i o n a l l a n d f

i l l ( s ) f o r t h i s m a t e r i a l

. T h e c o s t t o b u i l d a d d i t i o n a l l a n d f i l l f a c i l i t i e s a t

a n i n c r e a s e d r a t e t o h a n d l e t h e i n c r e a s e d a m o u n t s o f d r y F G D w a s t e p r o d u c t s h a s n o t

b e e n i n c l u d e d i n t h e c a p i t a l c o s t e s t i m a t e

, b u t h a s b e e n a c c o u n t e d f o r i n t h e a s s u m e d

$ / t o n s o l i d w a s t e d i s p o s a l c o s t

.

2

. 2

. 3

. 3

. 2 W a t e r C o n s u m p t i o n

W e t a n d D r y F G D p r o c e s s e s c o n s u m e a s i g n i f i c a n t a m o u n t o f w a t e r t o p r o p e r l y

o p e r a t e t h e p r o c e s s

. T h e a m o u n t o f w a t e r r e q u i r e d t o p r o p e r l y o p e r a t e a w e t F G D s y s t e m

f o r e a c h G G S u n i t h a s b e e n c a l c u l a t e d t o b e a b o u t 1

, 1 0 0 g p m

. T h e a m o u n t o f w a t e rB A R T A n a l y s i s 2 3 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 r e q u i r e d t o o p e r a t e a d r y F G D s y s t e m f o r e a c h G G S u n i t h a s b e e n c a l c u l a t e d t o b e a b o u t

8 5 0 g p m

.

D u e t o t h e o n g o i n g d r o u g h t i n t h e w e s t e r n p a r t o f N e b r a s k a

, t h e T w i n P l a t t e

N a t u r a l R e s o u r c e s D i s t r i c t ( N R D ) h a s i m p o s e d n e w w a t e r r e g u l a t i o n s g o v e r n i n g t h e

c o n s u m p t i o n o f a n y a d d i t i o n a l w a t e r d u e t o a n e w u s e

. T h e n e w r e g u l a t i o n s i n e s s e n c e

r e q u i r e t h a t a n y n e w c o n s u m p t i v e u s e o f w a t e r b e “ o f

f s e t ” w i t h r e d u c t i o n s i n

c o n s u m p t i o n i n t h e s a m e a r e a

.

T h e a d d i t i o n o f e i t h e r w e t o r d r y F G D c o n t r o l s y s t e m s a t G G S w o u l d b e a n e w

c o n s u m p t i v e w a t e r u s e

. F G D s y s t e m s o n t h e G G S U n i t s w o u l d u s e a n e s t i m a t e d 1

, 7 0 0

( D r y F G D o n b o t h G G S u n i t s ) t o 2

, 2 0 0 g p m ( W e t F G D o n b o t h G G S u n i t s ) d e p e n d i n g

u p o n t h e t y p e o f F G D p r o c e s s u t i l i z e d

. T h e r e q u i r e d o f f s e t o f t h i s a d d i t i o n a l

c o n s u m p t i o n o f w a t e r w o u l d b e v e r y c o s t l y t o t h e N P P D c u s t o m e r s

. T h e c o s t a s s o c i a t e d

w i t h t h e o f

f s e t t i n g o f i n c r e a s e d w a t e r c o n s u m p t i o n d u e t o a F G D p r o c e s s o n t h e G G S

u n i t s h a s n o t b e e n i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

.

T o o f f s e t t h e c o s t s a s s o c i a t e d w i t h w a t e r c o n s u m p t i o n t h e p l a n t m a y b e a b l e t o

i n s t a l l a d d i t i o n a l e q u i p m e n t a n d i n f r a s t r u c t u r e t o c a p t u r e a n d r e u s e s o m e o f t h e p l a n t

s i t e ’ s w a s t e w a t e r f

l o w s t e a m s

. H o w e v e r

, i t i s e s t i m a t e d t h a t t h e p o t e n t i a l c a p t u r e a n d

r e u s e o f t h e s e w a s t e w a t e r f l o w s t r e a m s w i l l s t i l l l e a v e a s i g n i f i c a n t a m o u n t o f w a t e r t h a t

w i l l b e r e q u i r e d t o b e s u p p l i e d t o t h e F G D s y s t e m s t o p r o p e r l y o p e r a t e t h e m

. T h e c o s t

a s s o c i a t e d w i t h t h e i m

p l e m e n t a t i o n o f G G S p l a n t s i t e w a s t e w a t e r r e c o v e r y s y s t e m s f o r

t h e c a p t u r e a n d r e u s e o f w a s t e w a t e r f o r a F G D s y s t e m h a s n o t b e e n i n c l u d e d i n t h e

B A R T a n a l y s i s

.

2

. 2

. 3

. 3

. 3 R e a g e n t D e l i v e r y

W e t a n d d r y F G D s y s t e m s c o n s u m e a s i g n i f i c a n t a m o u n t o f r e a g e n t m a t e r i a l t o

p r o p e r l y o p e r a t e t h e d e s u l f u r i z a t i o n p r o c e s s

. T h e a m o u n t o f r e a g e n t m a t e r i a l r e q u i r e d t o

p r o p e r l y o p e r a t e w e t F G D s y s t e m s f o r b o t h G G S u n i t s h a s b e e n c a l c u l a t e d t o b e

a p p r o x i m a t e l y 2 2 2

, 0 0 0 t o n s / y e a r ( i

. e

. , 1 7 1 s e m i

- t r u c k l o a d s / w e e k )

. T h e a m o u n t o f

r e a g e n t m a t e r i a l r e q u i r e d t o o p e r a t e d r y F G D s y s t e m s f o r b o t h G G S u n i t s h a s b e e n

c a l c u l a t e d t o b e a p p r o x i m a t e l y 1 7 1

, 0 0 0 t o n s / y e a r ( i

. e

. , 1 3 2 s e m i

- t r u c k l o a d s / w e e k )

.

T h e u s a g e a n d r e q u i r e d d e l i v e r y o f t h i s m u c h r e a g e n t m a t e r i a l t o t h e G G S p l a n t

s i t e n e c e s s i t a t e s t h e n e e d t o e v a l u a t e h o w t h i s r e a g e n t m a t e r i a l w i l l b e d e l i v e r e d

.

D e l i v e r y b y s e m i

- t r u c k i s t h e o r e t i c a l l y p o s s i b l e

, h o w e v e r

, t h e r e q u i r e d a m o u n t o f t r u c k

t r a f f i c t o s u p p l y t h e r e q u i r e d a m o u n t o f r e a g e n t m a t e r i a l w o u l d r e s u l t i n i n c r e a s e d t r a f f i cB A R T A n a l y s i s 2 4 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 l o a d i n g a n d w e a

r a n d t e a r o n t h e n a t i o n ’ s a n d s t a t e ’ s h i g h w a y s y s t e m

. D e l i v e r y b y s e m i

t r u c k a l s o l i m i t s t h e r a n g e o f v e n d o r s w h o c o u l d c o s t e f f e c t i v e l y s u p p l y r e a g e n t t o t h e

s t a t i o n

.

R e a g e n t m a t e r i a l d e l i v e r y b y r a i l t o G G S i s a p o s s i b i l i t y a n d d o e s p r o v i d e t h e

a d v a n t a g e o f i n c r e a s i n g t h e n u m b e r o f v e n d o r s t h a t c o u l d s u p p l y t h e r e a g e n t m a t e r i a l f o r

t h e F G D p r o c e s s

. H o w e v e r

, d u e t o t h e i n c r e a s e d l o a d i n g o n t h e n a t i o n ’ s r a i l s y s t e m

, i t i s

i m p e r a t i v e t o m a k e t h e u s e o f r a i l f o r r e a g e n t m a t e r i a l d e l i v e r y a s e f f i c i e n t a s p o s s i b l e

.

T o d o t h i s r e q u i r e s t h e u s e o f u n i t t r a i n s ( i

. e

. t r a i n s w i t h 1 2 8

– 1 5 0 c a r s / t r a i n s e t )

. T h e

u s e o f u n i t t r a i n s r e q u i r e s s i t e f a c i l i t i e s t h a t c a n h a n d l e t h i s t y p e o f e q u i p m e n t

. T h e u s e o f

u n i t t r a i n s t o d e l i v e r r e a g e n t m a t e r i a l c a n n o t i n t e r f e r e w i t h t h e n o r m a l d e l i v e r y o f f u e l

s u p p l i e s t o t h e s t a t i o n

. D u e t o t h e a d v a n t a g e s o f F G D r e a g e n t m a t e r i a l d e l i v e r y b y r a i l

,

t h e a d d i t i o n o f w e t o r d r y F G D s y s t e m s a t G G S w o u l d r e q u i r e t h e i n s t a l l a t i o n o f

a d d i t i o n a l r a i l i n f

r a

- s t r u c t u r e a n d u n l o a d i n g f a c i l i t i e s o n t h e G G S p l a n t s i t e

. T h e s e c o s t s

h a v e b e e n i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

.

T o m a x i m i z e t h e c o m

p e t i t i v e a d v a n t a g e s o f r e a g e n t m a t e r i a l r a i l d e l i v e r y t o G G S

m o d i f i c a t i o n o f t h e e x i s t i n g r a i l d e l i v e r y s y s t e m i n t o t h e G G S p l a n t s i t e o f f o f t h e U n i o n

P a c i f i c ’ s m a i n l i n e w o u l d b e r e q u i r e d

. C u r r e n t l y

, t h e G G S p l a n t s i t e r a i l i n f r a s t r u c t u r e i s

s e t u p t o t a k e r a i l d e l i v e r i e s o f t h e p l a n t ’ s f u e l s u p p l y f

r o m t h e w e s t o n l y w h i c h i s w h e r e

t h e P o w d e r R i v e r B a s i n c o a l m i n e s a r e l o c a t e d

. T h e r e i s n o e x i s t i n g r a i l i n f r a

- s t r u c t u r e

t o a l l o w d i r e c t r a i l d e l i v e r y f r o m t h e e a s t

, o n t o t h e p l a n t s i t e

. A n y r a i l d e l i v e r y f r o m t h e

e a s t m u s t b e t r a n s p o r t e d t o t h e M o r

r i l

, N E s w i t c h y a r d a n d t h e n b r o u g h t b a c k t o G G S

f r o m t h e w e s t

. T h i s p r o c e s s i s i n h e r e n t l y i n e f f i c i e n t a n d a n u n d e s i r e d o p e r a t i o n t o b e

p e r f o r m e d b y t h e r a i l r o a d

.

P o t e n t i a l F G D r e a g e n t m a t e r i a l s u p p l y v e n d o r s h a v e b e e n i d e n t i f i e d t o t h e e a s t

a n d w e s t o f G G S

. H o w e v e r

, d u e t o t h e e x i s t i n g r a i l i n f r a s t r u c t u r e i n t o G G S

, o n l y

s u p p l i e r s t o t h e w e s t o f G G S a r e r e a l i s t i c a l l y p o t e n t i a l s u p p l i e r s o f r e a g e n t

. T h e r e f o r e

, t o

m a x i m i z e t h e c o m

p e t i t i v e n a t u r e o f t h e r e a g e n t m a t e r i a l s u p p l i e r s

, a n d i n t u r n t o

m i n i m i z e t h e p o t e n t i a l c o s t t o p u r c h a s e r e a g e n t

, a d d i t i o n a l r a i l i n f r a s t r u c t u r e w o u l d b e

r e q u i r e d t o a l l o w e f

f i c i e n t r e a g e n t m a t e r i a l d e l i v e r y f r o m t h e e a s t o f t h e G G S p l a n t s i t e

.

T h e s e c o s t s a s s o c i a t e d w i t h t h e c o n s t r u c t i o n o f r a i l i n f r a

- s t r u c t u r e t o a l l o w f

o r d i r e c t

d e l i v e r y o f r e a g e n t m a t e r i a l l o c a t e d e a s t o f G G S h a v e n o t b e e n i n c l u d e d i n t h e B A R T

a n a l y s i s

.B A R T A n a l y s i s 2 5 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 2

. 2

. 3

. 3

. 4 B l a c k S t a r t

W e t a n d d r y F G D s y s t e m s r e q u i r e m a n y l a r g e p u m p s a n d m o t o r s t o p r o p e r l y

o p e r a t e t h e p r o c e s s e s

. O n e h i g h r i s k s c e n a r i o f o r t h e p l a n t i s t h e p o t e n t i a l n e e d t o “ b l a c k

s t a r t ” t h e u n i t d u e t o t h e o c c u r r e n c e o f a m a j o r n a t u r a l d i s a s t e r o r s t o r m ( e

. g

. , t h e

2 0 0 6 / 2 0 0 7 i c e s t o r m s )

, o r s i m i l a r w h i c h e s s e n t i a l l y i s o l a t e s t h e G G S u n i t s f r o m t h e

e l e c t r i c a l p o w e r g r i d

. A l t h o u g h n o t f u l l y a n a l y z e d t o d a t e

, t o b e c a p a b l e o f “ b l a c k

s t a r t i n g ” o n e o r b o t h o f t h e G G S u n i t s

, w i t h a d d i t i o n a l F G D e q u i p m e n t i n s t a l l e d

, w i l l

m o s t l i k e l y r e q u i r e t h e i n s t a l l a t i o n o f a d d i t i o n a l p l a n t s i t e i n f r a s t r u c t u r e a n d e q u i p m e n t

T h e c o s t s a s s o c i a t e d w i t h a s s u r i n g t h e s t a t i o n c a n b e “ b l a c k s t a r t e d ” h a s n o t b e e n

i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

.

2

. 2

. 3

. 3

. 5 O u t a g e D u r a t i o n

F i e l d i n s t a l l a t i o n o f a d r y F G D s y s t e m o n t h e G G S u n i t s h a s b e e n e v a l u a t e d i n

d e t a i l

. T h e p o t e n t i a l c o m p l e x i t i e s o f i n s t a l l i n g a d r y F G D s y s t e m o n e a c h o f t h e G G S

u n i t s a n d t h e p o t e n t i a l i m p a c t o n t h e r e q u i r e d o u t a g e l e n g t h t o c o m p l e t e t h e d r y F G D

r e t r o f i t h a s b e e n e s t i m a t e d t o b e u p t o 2 0 w e e k s f o r e a c h u n i t

. T h e c o s t s a s s o c i a t e d w i t h

a 2 0 w e e k i n s t a l l a t i o n o u t a g e f o r a d r y F G D s y s t e m o n e a c h G G S u n i t h a s n o t b e e n

i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

. O n l y t h e b a r e m i n i m u m o u t a g e d u r a t i o n o f 7

- w e e k s f o r

e a c h G G S u n i t

, m e a n i n g o n e w e e k b e y o n d a r e g u l a r l y s c h e d u l e d o u t a g e

, h a s b e e n

a s s u m e d f

o r t h e D r y F G D c o s t a n a l y s i s

.

2

. 2

. 3

. 4 R e m a i n i n g U s e f u l L i f e

T h e u s e f u l r e m a i n i n g l i f

e o f G G S 1 & 2 i s g r e a t e r t h a n 2 0 y e a r s u n d e r t h e c u r r e n t N P P D

e n e r g y r e s o u r c e p l a n

. T h e r e f o r e

, t h e r e m a i n i n g u s e f

u l l i f e h a s n o i m

p a c t o n t h e a n n u a l i z e d

e s t i m a t e d c o n t r o l t e c h n o l o g y c o s t a t t h i s t i m e u n d e r t h e c u r r e n t r e g u l a t o r y f r a m e w o r k

. H o w e v e r

,

f u t u r e C O 2 c o n t r o l r e q u i r e m e n t s a r e p o s s i b l e i n t h e n e a r t e r m a n d t h o s e c o n t r o l r e q u i r e m e n t s

c r e a t e c o n s i d e r a b l e p l a n n i n g u n c e r t a i n t y t h a t w e i g h a g a i n s t N P P D m a k i n g a m a j o r c a p i t a l

i n v e s t m e n t f

o r p o l l u t i o n c o n t r o l e q u i p m e n t u n t i l f u r t h e r u n d e r s t a n d i n g i s g a i n e d o n t h e p l a n n i n g

i m p l i c a t i o n s o f a n y f

u t u r e C O 2 c o n t r o l r e q u i r e m e n t s f o r G G S

. I f s i g n i f

i c a n t C O 2 e m i s s i o n s

r e d u c t i o n s a r e m a n d a t e d n a t i o n a l l y i n t h e n e x t f e w y e a r s

, t h e r e m a i n i n g u s e f

u l l i f e o f t h e f a c i l i t y

c o u l d b e s h o r t e n e d t o l e s s t h a n 2 0 y e a r s

, m a k i n g t h e a n n u a l i z e d c o s t s o f p r o s p e c t i v e c o n t r o l s

s u b s t a n t i a l l y h i g h e r

.B A R T A n a l y s i s 2 6 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 2

. 3 B A R T f

o r N i t r o g e n O x i d e s ( N O

x )

T h e o b j e c t i v e o f t h i s a n a l y s i s i s t o d e t e r m i n e B A R T f o r N O

x e m i s s i o n s f

r o m t h e

G G S 1 & 2 u n i t s

. T h e f

o l l o w i n g s u b s e c t i o n s p r o v i d e a r e v i e w o f t h e a v a i l a b l e N O

x c o n t r o l

t e c h n o l o g i e s a n d t h e i r c o m p a r a t i v e e f

f e c t i v e n e s s

. F i n a l B A R T d e t e r m i n a t i o n s a l s o t a k e i n t o

a c c o u n t v i s i b i l i t y i m

p a c t s

, w h i c h a

r e d i s c u s s e d c o m m o n l y f

o r a l l p o l l u t a n t s i n S e c t i o n 2

. 5

. F i n a l

B A R T d e t e r m i n a t i o n s a

r e d e t a i l e d i n C h a p t e r 3

. 0

.

2

. 3

. 1 I d e n t i f

i c a t i o n o f N O x C o n t r o l T e c h n o l o g i e s

C o n t r o l o f N O

x e m i s s i o n s f r o m b o i l e r s c a n b e a t t a i n e d t h r o u g h e i t h e r t h e a p p l i c a t i o n o f

c o m b u s t i o n c o n t

r o l s o r f l u e g a s t r e a t m e n t ( p o s t

- c o m b u s t i o n ) t e c h n o l o g i e s

. C o m b u s t i o n

- c o n t r o l

p r o c e s s e s c a n r e d u c e t h e q u a n t i t y o f N O

x f o r m e d d u r i n g t h e c o m

b u s t i o n p r o c e s s

. P o s t

c o m b u s t i o n t e c h n o l o g i e s r e d u c e t h e N O

x c o n c e n t r a t i o n s i n t h e f l u e g a s s t r e a m a f

t e r t h e N O

x h a s

b e e n f o r m e d i n t h e c o m

b u s t i o n p r o c e s s

. T h e s e m e t h o d s m a y b e u s e d a l o n e o r i n c o m b i n a t i o n t o

a c h i e v e t h e v a r i o u s d e g r e e s o f N O

x e m i s s i o n s r e q u i r e d

.

D e v e l o p i n g o r e x p e r i m e n t a l N O

x c o n t r o l t e c h n o l o g i e s s u c h a s S C O N O x o r t h e P a h l m a n

P r o c e s s ( s e e S e c t i o n 2

. 2

. 1 ) a r e n o t a d d r e s s e d i n d e t a i l i n t h 

### i s a n a l y s i s

, s i n c e t h e s e t e c h n o l o g i e s

h a v e n o t b e e n d e m o n s t r a t e d o n l a r g e c o a l

- f i r e d b o i l e r s l i k e t h e G G S u n i t s

.

2

. 3

. 1

. 1 S e l e c t i v e C a t a l y t i c R e d u c t i o n

S e l e c t i v e C a t a l y t i c R e d u c t i o n ( S C R ) s y s t e m s a r e a n a d d

- o n f l u e g a s t r e a t m e n t ( p o s t

c o m b u s t i o n c o n t

r o l t e c h n o l o g y ) t o c o n t r o l N O

x e m i s s i o n s

. T h e S C R p r o c e s s i n v o l v e s t h e

i n j e c t i o n o f a n i t r o g e n

- b a s e d r e d u c i n g a g e n t ( r e a g e n t ) s u c h a s a m m o n i a ( N H 3 ) o r u r e a ( C O N 2 H 4 )

t o r e d u c e t h e N O

x i n t h e f l u e g a s t o N 2 a n d H 2 O

. T h e r e a g e n t i s i n j e c t e d i n t o t h e f

l u e g a s p r i o r t o

p a s s a g e t h r o u g h a c a t a l y s t b e d

, w h i c h a c c e l e r a t e s t h e N O

x r e d u c t i o n r e a c t i o n r a t e

. U s e o f S C R

c a u s e s a s m a l l a m o u n t o f N H 3 e m i s s i o n s ( N H 3 s l i p )

. A s t h e c a t a l y s t d e g r a d e s

, N H 3 s l i p w i l l

i n c r e a s e

, u l t i m a t e l y r e q u i r i n g c a t a l y s t r e p l a c e m e n t

.

M a n y t y p e s o f c a t a l y s t s

, r a n g i n g f r o m a c t i v e m e t a l s t o h i g h l y p o r o u s c e r a m i c s

, a r e

a v a i l a b l e f

o r d i f f e r e n t a p p l i c a t i o n s

. T h e t y p e o f c a t a l y s t c h o s e n d e p e n d s o n s e v e r a l o p e r a t i o n a l

p a r a m e t e r s

, s u c h a s r e a c t i o n t e m p e r a t u r e r a n g e

, f

l u e g a s f l o w r a t e

, f

u e l c h e m i s t r y

, c a t a l y s t

a c t i v i t y a n d s e l e c t i v i t y

, o p e r a t i n g l i f e

, a n d c o s t

. C a t a l y s t m a t e r i a l s i n c l u d e

, p l a t i n u m ( P t )

,

v a n a d i u m ( V )

, t i t a n i u m ( T i )

, t u n g s t e n ( W )

, t i t a n i u m o x i d e ( T i O 2 )

, z i r c o n i u m o x i d e ( Z r O 2 )

,

v a n a d i u m p e n t o x i d e ( V 2 O 5 )

, s i l i c o n o x i d e ( S i O 2 )

, a n d z e o l i t e s ( c r y s t a l l i n e a l u m i n a s i l i c a t e s )

.

S C R s y s t e m s c a n u t i l i z e a q u e o u s N H 3 , a n h y d r o u s N H 3 , o r a u r e a s o l u t i o n t o p r o d u c e N H 3

o n d e m a n d

. A q u e o u s N H 3 i s g e n e r a l l y t r a n s p o r t e d a n d s t o r e d i n c o n c e n t r a t i o n s r a n g i n g f r o m 1 9

t o 3 0 p e r c e n t a n d t h e r e f

o r e r e q u i r e s m o r e s t o r a g e c a p a c i t y t h a n a n h y d r o u s N H 3

. A n h y d r o u s N H 3B A R T A n a l y s i s 2 7 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 i s n e a r l y 1 0 0 p e r c e n t p u r e i n c o n c e n t r a t i o n a n d i s a g a s a t n o r m a l a t m o s p h e r i c t e m p e r a t u r e a n d

p r e s s u r e

. A n h y d r o u s N H 3 m u s t b e s t o r e d a n d t r a n s p o r t e d u n d e r p r e s s u r e a n d w h e n s t o r e d i n

q u a n t i t i e s g r e a t e r t h a n 1 0

, 0 0 0 p o u n d s

, i s s u b j e c t t o R i s k M a n a g e m e n t P l a n n i n g ( R M P )

r e q u i r e m e n t s ( 4 0 C F R 6 8 )

. T h e u r e a s o l u t i o n ( u r e a a n d w a t e r a t a p p r o x i m a t e l y 3 2 p e r c e n t

c o n c e n t r a t i o n ) i s u s e d t o f o r m N H 3 o n d e m a n d f

o r i n j e c t i o n i n t o t h e f

l u e g a s

. A s p e c i f

i c a l l y

d e s i g n e d d u c t a n d d e c o m p o s i t i o n c h a m

b e r w i t h a s m a l l s u p p l e m e n t a l b u r n e r i s u s e d t o p r o v i d e a n

a p p r o p r i a t e t e m

p e r a t u r e w i n d o w a n d r e s i d e n c e t i m e t o d e c o m p o s e u r e a t o N H 3 a n d i s o c y a n i c a c i d

( H N C O )

. A p p l i c a t i o n o f u r e a

- b a s e d S C R s y s t e m s t o u t i l i t y b o i l e r s i s a r e l a t i v e l y n e w p r a c t i c e

t h a t i s s t i l l u n d e r d e v e l o p m e n t

.

S C R s y s t e m s u s e d o n l a r g e u t i l i t y b o i l e r s a r e t y p i c a l l y d e s i g n e d a s h i g h

- d u s t h o t

- s i d e o r

l o w

- d u s t h o t

- s i d e s y s t e m s

. I n a h i g h

- d u s t h o t

- s i d e S C R s y s t e m

, t h e r e a c t o r i s l o c a t e d d o w n s t r e a m

o f t h e e c o n o m i z e r a n d u p s t r e a m o f t h e a i r h e a t e r

, F G D s y s t e m

, a n d p a r t i c u l a t e c o n t r o l d e v i c e

.

L o w

- d u s t h o t

- s i d e S C R s y s t e m s l o c a t e t h e r e a c t o r d o w n s t r e a m o f a p a r t i c u l a t e c o n t r o l d e v i c e

( t y p i c a l l y a n e l e c t

r o s t a t i c p r e c i p i t a t o r ) w h e r e t h e f l u e g a s i s r e l a t i v e l y d u s t

- f r e e

. T a i l

- e n d S C R

s y s t e m s

, l o c a t e d d o w n s t

r e a m f r o m t h e a i r h e a t e r a n d d o w n s t r e a m f r o m a l l a i r p o l l u t i o n c o n t r o l

e q u i p m e n t w h e r e m o s t f

l u e g a s c o n s t i t u e n t s d e t r i m e n t a l t o t h e S C R c a t a l y s t h a v e b e e n r e m o v e d

,

a r e n o t t y p i c a l l y c o n s i d e r e d f o r a p p l i c a t i o n o n l a

r g e c o a l

- f i r e d b o i l e r s

. T h e p r i m a r y t e c h n i c a l

p r o b l e m w i t h a t a i l

- e n d S C R c o n f i g u r a t i o n i s t h e e x h a u s t g a s t e m p e r a t u r e

. T h e t e m

p e r a t u r e o f

t h e e x h a u s t g a s e x i t i n g t h e F G D c o n t r o l d e v i c e w i l l b e i n t h e r a n g e o f 1 2 5 t o 2 0 0 o F ( d e p e n d i n g

o n t h e e m i s s i o n c o n t r o l s y s t e m s )

. T h e t e m p e r a t u r e r a n g e f

o r a n S C R s y s t e m m

u s t b e a b o v e

a p p r o x i m a t e l y 6 0 0 o F t o s u p p o r t t h e N O

x r e d u c t i o n r e a c t i o n a n d i n h i b i t t h e f o r m a t i o n o f

a m m o n i u m s u l f

a t e

. T h e r e f

o r e

, t h e e x h a u s t g a s w o u l d h a v e t o b e r e

- h e a t e d t o a p p r o x i m a t e l y 6 0 0

o F t o s u p p o r t N O

x r e d u c t i o n

. R e

- h e a t i n g t h e f l u e g a s w o u l d r e q u i r e a s e r i e s o f h e a t e x c h a n g e r s

a n d t h e c o m

b u s t i o n o f a d d i t i o n a l f

u e l

, m o s t l i k e l y n a t u r a l g a s

. .

S C R i s a t e c h n i c a l l y f

e a s i b l e r e t r o f

i t t e c h n o l o g y t h a t h a s b e e n i n l i m i t e d c o m m e r c i a l u s e

o n u t i l i t y b o i l e r s s i n c e t h e l a t e 1 9 7 0 s

, b u t h a s b e c o m e m o r e c o m m o n i n r e c e n t y e a r s t o m e e t

s t r i n g e n t C l e a n A i r A c t r e q u i r e m e n t s

. T h e r e f o r e

, S C R i s c o n s i d e r e d a f e a s i b l e N O

x c o n t r o l

t e c h n o l o g y a n d w i l l b e c o n s i d e r e d f u r t h e r i n t h i s B A R T a n a l y s i s

.

2

. 3

. 1

. 2 S e l e c t i v e N o n

- C a t a l y t i c R e d u c t i o n

S e l e c t i v e n o n

- c a t a l y t i c r e d u c t i o n ( S N C R ) i s a n o t h e r m e t h o d o f p o s t

- c o m b u s t i o n c o n t r o l

.

S i m i l a r t o S C R

, t h e S N C R p r o c e s s i n v o l v e s t h e i n j e c t i o n o f a n i t r o g e n

- b a s e d r e d u c i n g a g e n t

( r e a g e n t ) s u c h a s a m m o n i a ( N H 3 ) o r u r e a t o r e d u c e t h e N O

x i n t h e f l u e g a s t o N 2 a n d H 2 O

.

H o w e v e r

, t h e S N C R p r o c e s s w o r k s w i t h o u t t h e u s e o f a c a t a l y s t

. I n s t e a d

, t h e S N C R p r o c e s sB A R T A n a l y s i s 2 8 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 o c c u r s w i t h i n t h e b o i l e r

, w h i c h a c t s a s t h e r e a c t i o n c h a m b e r

. T h e h e a t f

r o m t h e c o m

b u s t i o n

p r o c e s s p r o v i d e s t h e e n e r g y f o r t h e N O

x r e d u c t i o n r e a c t i o n

. F l u e g a s t e m p e r a t u r e s i n t h e r a n g e o f

1

, 5 0 0 t o 1

, 9 0 0 o F

, a l o n g w i t h a d e q u a t e r e a c t i o n t i m e w i t h i n t h i s t e m p e r a t u r e r a n g e

, a r e r e q u i r e d

f o r t h i s t e c h n o l o g y

. S N C R i s c u r r e n t l y b e i n g u s e d f o r N O

x e m i s s i o n c o n t r o l o n s o m e i n d u s t r i a l

a n d u t i l i t y b o i l e r s

, a n d c a n i n s o m e c a s e s ( w i t h h i g h e r u n c o n t r o l l e d e m i s s i o n s ) a c h i e v e N O

x

r e d u c t i o n e f

f i c i e n c i e s o f u p t o 7 5 p e r c e n t

. H o w e v e r

, t e c h n i c a l l y f e a s i b l e a p p l i c a t i o n s o f S N C R

o n l a r g e r p u l v e r i z e d c o a l u t i l i t y b o i l e r s m a y b e e x p e c t e d t o a c h i e v e s i g n i f i c a n t l y l e s s N O

x

r e d u c t i o n

.

W i t h i n t h e p a s t f

e w y e a r s t h e D e p a

r t m e n t o f E n e r g y s p o n s o r e d a r e s e a r c h p r o g r a m t o

e v a l u a t e p o t e n t i a l S N C R e f f e c t i v e n e s s o n a B a b c o c k & W i l c o x ( B & W ) t e s t b o i l e r

, r a t e d a t 1 0 0

M M B t u / h r

. T h e b o i l e r u s e d B & W ’ s u l t r a l o w

- N O

x p u l v e r i z e d c o a l b u r n e r t e c h n o l o g y

, a n d w a s

f i t t e d w i t h F u e l T e c h ’ s N O

x O U T S N C R s y s t e m

. A t f u l l l o a d c o n d i t i o n s

, f

i r i n g P R B c o a l

, t h e

s y s t e m d e m o n s t r a t e d 2 7 p e r c e n t N O

x r e d u c t i o n s f r o m a b a s e l i n e v a l u e o f 0

. 2 6 l b / M M B t u

. A t 6 0

p e r c e n t l o a d

, t h e s y s t e m a c h i e v e d a 2 3

. 5 p e r c e n t N O

x r e d u c t i o n

. T h e D O E F a c t S h e e t ( D O E

,

2 0 0 4 ) f o r t h i s r e s e a r c h p r o

j e c t s t a t e s “ T h e f

u l l

- l o a d c o n d i t i o n s o f u t i l i t y b o i l e r s a r e v e r y

c h a l l e n g i n g e n v i r o n m e n t s f o r S N C R t e c h n o l o g y

, s i n c e t e m p e r a t u r e s a

r e h i g h a n d r e s i d e n c e t i m e

i s l o w f o r r e a c t i o n

. ”

S N C R i s a p r o v e n t e c h n o l o g y t h a t h a s b e e n i n c o m m e r c i a l u s e o n u t i l i t y b o i l e r s

, a n d

t h e r e f o r e

, i s g e n e r a l l y c o n s i d e r e d a f e a s i b l e N O

x c o n t r o l t e c h n o l o g y f o r t h e s e t y p e s o f e m i s s i o n s

s o u r c e s

. H o w e v e r

, t h e r e a r e s i t u a t i o n s w h e r e S N C R h a s l i m i t e d a p p l i c a b i l i t y

, a n d c a n e v e n b e

c o u n t e r p r o d u c t i v e

. N o r m a l l y

, S N C R i n j e c t i o n i s a c c o m

p l i s h e d i n t h e u p p e r p o r t i o n o f t h e

f u r n a c e

, w h e r e t e m

p e r a t u r e s a r e t y p i c a l l y i n t h e d e s i r e d 1

, 5 0 0 t o 1

, 9 0 0 o F t e m p e r a t u r e w i n d o w

.

S o m e b o i l e r

/ f u r n a c e d e s i g n s

, i n c o m

b i n a t i o n w i t h c e r t a i n c o a l s

, c a n c r e a t e v e r y h i g h f u r n a c e e x i t

t e m p e r a t u r e s

, w h i c h m a k e S N C R i m p l e m e n t a t i o n p r o b l e m a t i c

. I f a m m o n i a i s i n j e c t e d a b o v e t h e

a p p r o p r i a t e t e m

p e r a t u r e w i n d o w

, i t c a n l e a d t o a d d i t i o n a l N O

x p r o d u c t i o n

, r a t h e r t h a n r e d u c t i o n

.

G G S 1 & 2 e x p e r i e n c e h i g h t e m p e r a t u r e s a t t h e f

u r n a c e e x i t a s w e l l a s t h r o u g h o u t t h e

c o n v e c t i o n s e c t i o n s o f t h e b o i l e r

. H e a t f l u x i n t o t h e w a t e r w a l l t u b e s i n t h e f u r n a c e i s r e d u c e d b y

a s h d e p o s i t i o n o n t h e t u b e s

. I n p a r t i c u l a r

, P o w d e r R i v e r B a s i n c o a l h a s h i g h l e v e l s o f c a l c i u m

o x i d e a n d m a g n e s i u m o x i d e t h a t r e s u l t i n a r e f l e c t i v e a s h o n t h e w a t e r w a l l s u r f a c e s

. B e c a u s e

m o s t h e a t t r a n s f

e r i n t h e f u r n a c e i s r a d i a n t

, t h i s r e f

l e c t i v e a s h r e s u l t s i n l e s s h e a t r e m o v a l i n t h e

f u r n a c e a n d h i g h e x i t g a s t e m p e r a t u r e s

.

T h e N e b r a s k a C i t y U n i t 1 ( N C 1 ) b o i l e r i s s i m i l a r i n d e s i g n a n d s i z e t o G G S 1 & 2 a n d i s

e x p e c t e d t o h a v e s i m i l a

r t e m p e r a t u r e p r o f

i l e s i n t h e u p p e r p o r t i o n s o f t h e f u r n a c e

, a l t h o u g h

i n f o r m a t i o n f

r o m G G S i n d i c a t e s t h a t t e m p e r a t u r e s a

r e e v e n h i g h e r t h a n f

o r N C 1

. D a t a c o l l e c t e dB A R T A n a l y s i s 2 9 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 f o r N C 1 b y t h e o p e r a t o r

, s h o w n i n F i g u r e 1

, d e m o n s t r a t e t h a t o v e r t h e m a j o r i t y o f t h e o p e r a t i n g

l o a d s e x p e r i e n c e d b y t h e f a c i l i t y

, t e m

p e r a t u r e s a t t h e f

u r n a c e e x i t p l a n e ( u p p e r c l u s t e r / l i n e ) a r e

m u c h t o o h i g h f

o r S N C R i m

p l e m e n t a t i o n

.

F i g u r e 1

F u r n a c e T e m p e r a t u r e s

N e b r a s k a C i t y S t a t i o n

- U n i t 1

F l u e G a s T e m p e r a t u r e v s L o a d

0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0

2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0

G r o s s U n i t O u t p u t ( M W )Temperature(degF)

A v e r a g e F i n i s h i n g S H I n l e t T e m p A v e r a g e F i n i s h i n g S H O u t l e t T e m p

O b v i o u s l y

, S N C R a m m o n i a i n j e c t i o n w o u l d n e e d t o o c c u r f a r t h e r d o w n s t

r e a m i n t h e

c o n v e c t i o n s e c t i o n w h e n c o m b u s t i o n g a s e s h a v e c o o l e d m o r e

. T h e c o n v e c t i v e p a s s a g e s a r e

o c c u p i e d b y p e n d e n t h e a t e x c h a n g e r s t h a t i n h i b i t f l u e g a s f l o w a n d t h o r o u g h m i x i n g o f r e a g e n t

w i t h c o m b u s t i o n g a s e s

. I n a d d i t i o n

, t h e l o c a t i o n o f t h e a p p r o p r i a t e t e m p e r a t u r e z o n e w o u l d

f l u c t u a t e w i t h l e v e l s o f f

o u l i n g

, u n i t l o a d a n d o t h e r c o n d i t i o n s

, r e q u i r i n g m u l t i p l e i n j e c t i o n p o i n t s

w i t h a d y n a m i c d e t e r m i n a t i o n o f t h e a p p r o p r i a t e i n j e c t i o n p o i n t

. S u c h a n u n o r t h o d o x S N C R

i m p l e m e n t a t i o n w o u l d m e a n s i g n i f i c a n t l y l o w e r r e s i d e n c e t i m e i n t h e a p p r o p r i a t e t e m p e r a t u r e

w i n d o w

, a n d w o u l d b e s u b j e c t t o s i g n i f

i c a n t s p a c i n g i s s u e s

. T h i s t y p e o f d e s i g n w o u l d t e n d t o

r e s u l t i n r e l a t i v e l y h i g h a m m o n i a “ s l i p ” o r u n r e a c t e d a m m o n i a

. H i g h a m m o n i a c o n c e n t r a t i o n s a t

l o w e r t e m p e r a t u r e c a n l e a d t o p l u g g i n g o f d o w n s t r e a m e q u i p m e n t

, a n d a v i s i b l e p l u m e

.B A R T A n a l y s i s 3 0 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 A n a d d i t i o n a l p r o b l e m i s t h a t h i g h a m m o n i a s l i p r e s u l t s i n a m m o n i a a c c u m u l a t i o n i n t h e

f l y a s h

, m a k i n g t h e a s h u n s u i t a b l e f o r u s e i n c e m e n t a n d o t h e r t y p e s o f b e n e f i c i a l u s e s

. B e c a u s e

N P P D c u r r e n t l y s e l l s m o s t o f i t s f l y a s h f r o m G G S 1 & 2

, t h e i n s t a l l a t i o n o f S N C R e q u i p m e n t

w o u l d l i k e l y c a u s e c e s s a t i o n o f m o s t o r a l l o f i t s a s h s a l e s

. C u r r e n t u s e r s o f t h e a s h w o u l d n e e d t o

s e e k o t h e r s o u r c e s

, r e s u l t i n g i n a d d i t i o n a l t r a n s p o r t a t i o n a n d f u e l c o s t s

, a n d p e r h a

p s a d d i t i o n a l

l a n d w o u l d b e r e q u i r e d f

o r a g g r e g a t e m i n i n g

. I n a d d i t i o n

, N P P D w o u l d n e e d t o s e c u r e a d d i t i o n a l

l a n d f i l l c a p a c i t y

, t a k i n g m o r e l a n d a w a y f r o m o t h e r u s e s

, a n d i n c r e a s i n g a s h d i s p o s a l c o s t s

.

I n s t a l l a t i o n o f S N C R i n t h e c o n v e c t i v e s e c t i o n s d o w n s t r e a m o f b o i l e r s t h e s i z e o f

G G S 1 & 2 i s u n p r o v e n a n d p r o b l e m a t i c a t b e s t

, a s d e s c r i b e d a b o v e

. S N C R e f f e c t i v e n e s s u n d e r

t h e s e c i r c u m s t a n c e s w o u l d b e m a r g i n a l

, i f a n y

, a n d b e c a u s e i n s t a l l a t i o n o f S N C R i n t h e

c o n v e c t i v e p a s s a g e s i s n o t a p r o v e n i m p l e m e n t a t i o n m e t h o d o n l a r g e P R B

- f i r e d b o i l e r s

, S N C R i s

c o n s i d e r e d t o b e t e c h n i c a l i n f e a s i b l e f o r G G S 1 & 2

.

2

. 3

. 1

. 3 C o m b u s t i o n C o n t r o l s

C o m b u s t i o n c o n t r o l s s u c h a s f l u e g a s r e c i r c u l a t i o n ( F G R )

, r e d u c i n g a i r p r e h e a t

t e m p e r a t u r e ( R A P )

, o x y g e n t r i m ( O T )

, l o w e x c e s s a i r ( L E A )

, o v e r

- f i r e a i r ( O F A )

, s t a g e d

c o m b u s t i o n a i r ( S C A )

, a n d l o w N O

x b u r n e r s ( L N B )

, c a n b e u s e d t o r e d u c e N O

x e m i s s i o n s

d e p e n d i n g o n t h e t y p e o f b o i l e r

, c h a r a c t e r i s t i c s o f f u e l a n d m e t h o d o f f

i r i n g

. I n p r a c t i c e

,

c o m b u s t i o n c o n t

r o l s h a v e n o t p r o v i d e d t h e s a m e d e g r e e o f N O

x c o n t r o l s a s p r o v i d e d b y a d d

- o n

p o s t c o m b u s t i o n c o n t r o l t e c h n o l o g i e s

, b u t a r e g e n e r a l l y u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h a d d

- o n c o n t r o l s

,

s u c h a s S N C R

, t o i n c r e a s e t h e N O

x r e m o v a l e f f i c i e n c y

. N e w d e v e l o p m e n t s i n L N B t e c h n o l o g i e s

h a v e d e m o n s t r a t e d s u b s t a n t i a l r e d u c t i o n s i n N O

x f o r m a t i o n

, h o w e v e r

, o n l y l i m i t e d d a t a a r e

a v a i l a b l e t h a t d e m o n s t

r a t e c o n t r o l p o t e n t i a l a p p r o a c h i n g t h a t o f S C R s y s t e m s

. C o m b u s t i o n

c o n t r o l s h a v e b e e n i n c o m m e r c i a l u s e o n i n d u s t r i a l a n d u t i l i t y b o i l e r s a n d a r e c o n s i d e r e d a

f e a s i b l e N O

x c o n t r o l t e c h n o l o g y

.

A s u m m a r y o f t h e i d e n t i f i e d S O 2 c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s a n d t h e i r t e c h n i c a l f e a s i b i l i t y f

o r

G G S 1 & 2 i s p r o v i d e d i n T a b l e 5

. T h i s c o n s t i t u t e s a s u m m a r y o f S t e p s 1 a n d 2 o f t h e f i v e

- s t e p

B A R T a n a l y s i s p r o c e s s

, a s e x p l a i n e d i n C h a p t e r 1

. A s s h o w n i n T a b l e 5

, t h e t w o t e c h n i c a l l y

f e a s i b l e p r o c e s s e s

, m e a n i n g t h o s e d e m o n s t r a t e d e f f e c t i v e o n l a r g e c o a l

- f

i r e d b o i l e r s

, a r e

L N B / O F A a n d S C R

. T h e r e f o r e

, t h e s e t w o t e c h n o l o g i e s a r e c a r r i e d t h r o u g h t h e r e m a i n d e r o f t h e

B A R T a n a l y s i s p r o c e s s i n t h e f o l l o w i n g s e c t i o n s o f t h i s r e p o r t

.B A R T A n a l y s i s 3 1 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T a b l e 5

N O

x C o n t r o l T e c h n o l o g i e s C o n s i d e r e d i n S t e p s 1 & 2 o f B A R T A n a l y s i s P r o c e s s

L N B / O F A F e a s i b l e b a s e d o n d e m o n s t r a t e d p e r f o r m a n c e o n m a n y s i m i l a r u n i t s

S C R F e a s i b l e b a s e d o n d e m o n s t r a t e d p e r f o r m a n c e o n s e v e r a l s i m i l a r u n i t s

S N C R I n f e a s i b l e d u e t o h i g h f

u r n a c e e x i t t e m

p e r a t u r e s

S C O N O x I n f e a s i b l e

- n o t d e m o n s t r a t e d o n l a r g e c o a l

- f i r e d b o i l e r s

P a h l m a n P r o c e s s I n f e a s i b l e

- n o t d e m o n s t r a t e d o n l a r g e c o a l

- f i r e d b o i l e r s

2

. 3

. 2 N O

x C o n t r o l T e c h n o l o g y E f f e c t i v e n e s s

E f f e c t i v e n e s s i s m e a s u r e d b y t h e a m o u n t o f N O

x r e m o v e d b y e a c h c o n t r o l t e c h n o l o g y

b a s e d o n a c o m

p a r i s o n o f t h e c o n t r o l l e d e m i s s i o n r a t e s t o t h e u n c o n t r o l l e d b a s e l i n e e m i s s i o n r a t e

o f t h e G G S 1 & 2 u n i t s

. T a b l e 6 p r o v i d e s a s u m m a r y o f t h e N O

x c o n t r o l t e c h n o l o g y e f f e c t i v e n e s s

.

T a b l e 6

N O

x C o n t r o l T e c h n o l o g y E f f e c t i v e n e s s

I d e n t i f i e d

C o n t r o l T e c h n o l o g y E m i s s i o n R a t e

( l b / M M B t u ) P o t e n t i a l

E m i s s i o n s

( t p y ) A T o n s N O

x

R e m o v e d

( t p y )

G G S 1 & 2 B a s e l i n e 0

. 4 5 5 3 0

, 2 4 3 N A

L N B / O F A 0

. 2 3 1 5

, 2 8 7 1 4

, 9 5 6

L N B / O F A + S C R 0

. 0 8 5

, 3 1 7 2 4

, 9 2 6

A B a s e d o n a m a x i m u m a c t u a l 2 4

- h o u r e m i s s i o n s

, m a x i m u m h e a t i n p u t o f 1 5

, 1 7 5

. 5 M M B t u / h r a n d

1 0 0 % c a p a c i t y f

a c t o r

. N o t e t h a t t h e p o t e n t i a l t o n s / y e a r v a l u e f o r t h e B a s e l i n e g r e a t l y o v e r s t a t e s

e m i s s i o n s l e v e l s ( a n d h e n c e i m p a c t s o n d o w n w i n d C l a s s I a r e a s ) s i n c e i t i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e

m a x i m u m 2 4

- h o u r e m i s s i o n s r e a l i z e d o v e r t h e 3

- y e a r b a s e l i n e p e r i o d ( 2 0 0 1

- 2 0 0 3 )

, a t a 1 0 0 %

c a p a c i t y f a c t o r

. T h u s

, t h e t o n s / y r r e m o v e d v a l u e s a n d i m p r o v e m e n t s i n d o w n w i n d C l a s s I a r e a s

a r e a l s o g r e a t l y o v e r s t a t e d u n d e r t h i s B A R T a n a l y s i s

.

I t i s g e n e r a l l y n o t p r a c t i c a l t o i n s t a l l h i g h e r e f f i c i e n c y N O

x c o n t r o l t e c h n o l o g i e s w i t h o u t

f i r s t o p t i m i z i n g c o m

b u s t i o n c o n t

r o l s

. R e d u c i n g t h e b a s e l i n e c o n c e n t r a t i o n o f N O

x t o b e

c o n t r o l l e d p r o v i d e s t h e b e n e f

i t o f l o n g e r c a t a l y s t l i f

e a n d l e s s r e a g e n t u s a g e f o r a d d

- o n N O

x

c o n t r o l t e c h n o l o g i e s

. F u r t h e r m o r e

, l o w N O

x c o m b u s t i o n c o n t r o l s m a y p r o v i d e t h e r e q u i r e d t a r g e t

l e v e l o f c o n t r o l w i t h o u t t h e n e e d f o r a d d o n c o n t r o l

.

T h e b a s e l i n e N O

x e m i s s i o n r a t e f o r G G S 1 & 2 p r e s e n t e d i n T a b l e 6 i s t h e m a x i m u m a c t u a l

2 4

- h o u r c o m

b i n e d e m i s s i o n r a t e f

r o m b o t h u n i t s f

o r t h e p e r i o d 2 0 0 1 t o 2 0 0 3

, w h i c h w a s p r i o r t o

t h e r e c e n t i n s t a l l a t i o n o f l o w

- N O x b u r n e r s o n G G S 1

. C u r r e n t l y G G S 1 u t i l i z e s m o d e r n l o w N O

x

c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y i n c o n j u n c t i o n w i t h O F A c o m

b u s t i o n c o n t

r o l s

. B e c a u s e t h e l o w

- N O xB A R T A n a l y s i s 3 2 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 b u r n e r s o n G G S 1 w e r e i n s t a l l e d a f t e r t h e B A R T b a s e l i n e p e r i o d ( 2 0 0 1

- 2 0 0 3 ) t h e s e b u r n e r s a r e

b e i n g t r e a t e d a s p a

r t o f t h e p r o s p e c t i v e B A R T N O x c o n t r o l s f o r t h i s s t u d y

. G G S 2 u t i l i z e s t h e

o r i g i n a l l y

- i n s t a l l e d c o m

b u s t i o n c o n t r o l t e c h n o l o g y

. B A R T o p t i o n s f o r f u r t h e r c o n t r o l o f N O

x

e m i s s i o n s f

r o m t h e G G S 1 & 2 u n i t s h a v e b e e n e v a l u a t e d i n a s t a g e d a p p r o a c h

. T h e f

i r s t o p t i o n

w o u l d b e t h e i n s t a l l a t i o n a n d o p t i m i z a t i o n o f m o d e r n l o w N O

x c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y o n b o t h

b o i l e r s

. T h e s e c o n d o p t i o n i n v o l v e s t h e a p p l i c a t i o n o f a d d

- o n c o n t r o l s

, s p e c i f i c a l l y S C R

, t o t h e

l o w N O

x c o m

b u s t i o n t e c h n o l o g y c o n t r o l l e d s o u r c e s

.

2

. 3

. 3 E v a l u a t i o n o f I m p a c t s

T h e f o l l o w i n g s e c t i o n s p r e s e n t a d e t a i l e d e v a l u a t i o n o f t h e i m p a c t s o f e m

p l o y i n g t h e

f e a s i b l e c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s t o c o n t

r o l N O

x e m i s s i o n s f

r o m t h e G G S 1 & 2 u n i t s

. A s s o c i a t e d

i m p a c t s i n c l u d e : c o s t o f c o m p l i a n c e

, e n e r g y

, n o n

- a i r q u a l i t y e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s

, a n d

r e m a i n i n g u s e f

u l l i f e

. V i s i b i l i t y i m

p a i r m e n t i s d i s c u s s e d s e p a r a t e l y u n d e r S e c t i o n 2

. 5

.

2

. 3

. 3

. 1 C o s t o f C o m p l i a n c e

D e t a i l e d c o s t e s t i m a t e s

, i n c l u d i n g c a p i t a l c o s t s a n d a n n u a l O & M c o s t s

, w e r e d e v e l o p e d

f o r t h e L N B / O F A c o n t

r o l s c e n a r i o a s w e l l a s t h e L N B / O F A p l u s S C R c o n t r o l s c e n a r i o

. C o s t

e s t i m a t e s f

o r t h e L N B / O F A c o n t

r o l s c e n a r i o w e r e b a s e d o n a c t u a l r e t r o f i t c o s t s a s s o c i a t e d w i t h

t h e G G S 1 l o w

- N O x b u r n e r p r o j e c t

. C o s t e s t i m a t e s f

o r t h e S C R c o n t

r o l s y s t e m w e r e b a s e d o n a

c o n c e p t u a l d e s i g n l a y o u t a n d s i t e g e n e r a l a r r a n g e m e n t d e v e l o p e d f

o r r e t r o f i t t i n g G G S U n i t s 1 & 2

w i t h S C R

. E q u i p m e n t c o s t s w e r e d e v e l o p e d b a s e d o n v e n d o r b u d g e t a r y q u o t e s

. M a t e r i a l c o s t s

w e r e d e v e l o p e d b a s e d o n p r o j e c t

- s p e c i f

i c q u a n t i t i e s f

o r t h e c o n c e p t u a l S C R l a y o u t a n d r e c e n t

c o m m o d i t y c o s t s

. L a b o r c r e w s a n d c o s t s w e r e d e v e l o p e d b a s e d o n t h e t y p e s o f c o n s t r u c t i o n

c r e w s a n d s k i l l s r e q u i r e d f o r a n S C R r e t

r o f i t p r o j e c t

, u s i n g U n i o n C r a f

t r a t e s a n d f

r i n g e b e n e f

i t s

f o r t h e O m a h a

, N e b r a s k a a r e a

.

F i x e d a n d v a r i a b l e O & M c o s t s w e r e a l s o d e v e l o p e d f o r t h e S C R c o n t r o l s y s t e m

. F i x e d

O & M c o s t s i n c l u d e o p e r a t i n g l a b o r

, m a i n t e n a n c e l a b o r

, m a i n t e n a n c e m a t e r i a l

, a n d a d m i n i s t r a t i v e

l a b o r

. V a r i a b l e O & M c o s t s i n c l u d e t h e c o s t o f c o n s u m a b l e s

, i n c l u d i n g r e a g e n t ( u r e a o r

a m m o n i a )

, c a t a l y s t r e p l a c e m e n t c o s t s

, s p e n t c a t a l y s t m a n a g e m e n t

, a n d a u x i l i a r y p o w e r

r e q u i r e m e n t s

. A u x i l i a r y p o w e r c o s t s r e f l e c t t h e a d d i t i o n a l p o w e r r e q u i r e m e n t s a s s o c i a t e d w i t h

o p e r a t i o n o f t h e n e w S C R c o n t r o l s y s t e m

, i n c l u d i n g o p e r a t i o n o f a n y n e w I D f a n s a s w e l l a s t h e

p o w e r r e q u i r e m e n t s f

o r t h e u r e a

/ a m m o n i a h a n d l i n g a n d i n j e c t i o n s y s t e m s

.

2

. 3

. 3

. 1

. 1 S C R R e t r o f

i t C o s t s

S e v e r a l S C R a

r r a n g e m e n t s w e r e e v a l u a t e d f o r G G S

, i n c l u d i n g h i g h

- d u s t h o t

s i d e

, l o w

- d u s t h o t

- s i d e

, a n d l o w

- d u s t c o l d

- s i d e a r r a n g e m e n t s

. T h e p r e f

e r r e d a r r a n g e m e n tB A R T A n a l y s i s 3 3 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 i s g e n e r a l l y a f

u n c t i o n o f t h e f

u e l b u r n e d

, a n t i c i p a t e d a f f e c t s o n t h e c a t a l y s t

, a n d t h e

e x i s t i n g e m i s s i o n c o n t

r o l e q u i p m e n t a

r r a n g e m e n t

. B e c a u s e o f t h e G G S u n i t s ’ f u e l

c h a r a c t e r i s t i c s a n d e x i s t i n g e q u i p m e n t a r r a n g e m e n t

, i n c l u d i n g t h e f a b r i c f i l t e r b a g h o u s e s

,

h i g h

- d u s t h o t

- s i d e S C R a r r a n g e m e n t s w e r e d e t e r m i n e d t o b e t h e m o s t s u i t a b l e f o r G G S

U n i t s 1 & 2

. L o w

- d u s t h o t

- s i d e S C R s a r e t y p i c a l l y l o c a t e d a f t e r a h o t

- s i d e e l e c t r o s t a t i c

p r e c i p i t a t o r

, t h e r e f

o r e t h i s i s n o t a v i a b l e a

r r a n g e m e n t f

o r t h e G G S b o i l e r s

. L o w

- d u s t

c o l d

- s i d e S C R s

, l o c a t e d d o w n s t r e a m o f a l l o t h e r e m i s s i o n c o n t r o l t e c h n o l o g i e s ( t a i l e n d

S C R )

, h a v e n o t b e e n u s e d o n l a r g e c o a l

- f i r e d e l e c t r i c u t i l i t y s t e a m g e n e r a t i n g u n i t s

. A

l o w

- d u s t c o l d

- s i d e S C R s y s t e m w o u l d a l s o r e q u i r e f l u e g a s r e h e a t i n g t o r e a c h t h e

t e m p e r a t u r e s n e e d e d f

o r N O x r e d u c t i o n

.

I n a h i g h

- d u s t h o t

- s i d e a r r a n g e m e n t

, t h e S C R i s l o c a t e d a f t e r t h e e c o n o m i z e r a n d

b e f o r e t h e a i r h e a t e r

. T h e g e n e r a l a r r a n g e m e n t s f

o r G G S U n i t s 1 & 2 a r e s h o w n i n

A p p e n d i x C

– S C R a n d I D F a n a n d A u x i l i a r y P o w e r C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s

. T h e s i z e s

o f t h e G G S u n i t s d i c t a t e t h a t t w o S C R r e a c t o r s w o u l d b e r e q u i r e d p e r u n i t

. B a s e d o n t h e

c o n c e p t u a l d e s i g n

, t h e G G S S C R r e a c t o r s w o u l d b e d e s i g n e d w i t h t h r e e l a y e r s o f

o p e r a t i n g c a t a l y s t

, w i t h s p a c e f o r a n a d d i t i o n a l f

o u r t h l a y e r

.

F o r h o t

- s i d e h i g h

- d u s t i n s t a l l a t i o n s

, i t i s p r e f e r a b l e t o l o c a t e t h e S C R r e a c t o r s

r e l a t i v e l y c l o s e t o t h e b o i l e r e c o n o m i z e r o u t l e t i n o r d e r t o m i n i m i z e t h e e x t e n t o f t h e n e w

h i g h

- t e m p e r a t u r e d u c t w o r k

. H o w e v e r

, t h e s e a r e a s o f t h e p o w e r b l o c k u s u a l l y a r e

e x t r e m e l y c o n g e s t e d w i t h e x i s t i n g e q u i p m e n t

, a i r h e a t e r s

, a s h h a n d l i n g e q u i p m e n t

, s u m p

p u m p s

, a n d o t h e r e q u i p m e n t

, a s w e l l a s w i t h u t i l i t i e s i n s t a l l e d b o t h a b o v e a n d b e l o w

g r a d e

. A l l o f t h i s g e n e r a l l y p r e s e n t s s i g n i f i c a n t c h a l l e n g e s i n t h e d e s i g n a n d i n s t a l l a t i o n

o f a r e l i a b l e s t

r u c t u r a l s u p p o r t s y s t e m

. M a j o r s u p p o r t c o l u m n s a n d b r a c i n g t o w e r s h a v e

t o b e l o c a t e d a

r o u n d t h e e x i s t i n g e q u i p m e n t a n d u t i l i t i e s

, i n c r e a s i n g t h e a m o u n t o f

s t r u c t u r a l s t e e l r e q u i r e d t o s u p p o r t t h e l o a d s

. U s i n g e x i s t i n g s t e e l f o r t h e p r i m a r y s u p p o r t

s y s t e m u s u a l l y r e q u i r e s e x t e n s i v e r e i n f o r c e m e n t

, a n d s i g n i f

i c a n t r e l o c a t i o n o f e x i s t i n g

u t i l i t i e s t h a t a r e r o u t e d a l o n g t h a t s t e e l

. I n a d d i t i o n

, e x i s t i n g f o u n d a t i o n s s u p p o r t i n g t h e

e x i s t i n g s t e e l t y p i c a l l y w o u l d n o t b e a d e q u a t e t o s u p p o r t s i g n i f i c a n t a d d i t i o n a l l o a d

.

T h e r e f o r e

, t h e p r e f

e r r e d a p p r o a c h t o s u p p o r t t h e S C R r e a c t o r s a n d n e w d u c t w o r k i s t o u s e

n e w s t e e l f

r a m i n g f o r v e r t i c a l a n d l a t e r a l s u p p o r t u s i n g a n i n d e p e n d e n t s t r u c t u r e

.

E a c h u n i t s ’ S C R r e a c t o r s w o u l d b e l o c a t e d a b o v e t h e e x i s t i n g E S P b y p a s s d u c t s

.

T h e E S P b y p a s s d u c t s w o u l d b e m o d i f i e d

, a s n e c e s s a r y

, t o i n c l u d e a p e n e t r a t i o n f o r t h e

S C R i n l e t a n d o u t l e t

. T h e S C R v e s s e l s w o u l d b e l o c a t e d w h e r e t h e e x i s t i n g E S P s a r eB A R T A n a l y s i s 3 4 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 l o c a t e d

, s o t h e E S P s w o u l d h a v e t o b e d e m o l i s h e d t o m a k e r o o m f o r t h e S C R r e a c t o r s

a n d s u p p o r t s t e e l

.

W i t h t h e p o t e n t i a l i n s t a l l a t i o n o f o n l y a W e t F G D s y s t e m

, a n d n o S C R

, n e w

b o o s t e r I D f

a n s a r e n e e d e d t o o v e r c o m e t h e p r e s s u r e d r o p o f t h e n e w F G D e q u i p m e n t i n

t h e g a s p a t h

.

T h e a d e q u a c y o f t h e e x i s t i n g d u c t s b e t w e e n t h e n e w S C R o u t l e t a n d t h e n e w I D

f a n s o r b o o s t e r w o u l d h a v e t o b e a s s e s s e d d u r i n g t h e d e t a i l e d d e s i g n o f t h e s y s t e m

.

S i m i l a r l y

, i n c r e a s e d g a s p r e s s u r e m a y a f f e c t t h e a d e q u a c y o f t h e e x i s t i n g b a g h o u s e s

. T h e

b a g h o u s e s a t G G S a

r e d e s i g n e d t o h a n d l e c o n t i n u o u s o p e r a t i n g p r e s s u r e u p t o

– 3 5 i n

.

w

. c

. , a n d w i l l n e e d t o b e r e i n f o r c e d i n o r d e r t o s a f

e l y h a n d l e a d d i t i o n a l p r e s s u r e s

a s s o c i a t e d w i t h t h e S C R a n d D r y F G D c o n t r o l s y s t e m

. R e i n f o r c e m e n t o f t h e o u t l e t

h e a d e r d u c t f

r o m t h e b a g h o u s e t o t h e e x i s t i n g I D f a n s m a y a l s o b e n e c e s s a

r y

. T h e

r e i n f o r c e m e n t c o u l d t a k e 2 0

- w e e k s o f o u t a g e t o c o m p l e t e

, w h i c h i s 1 4

- w e e k s l o n g e r t h a n

a n y c u r r e n t l y p l a n n e d o u t a g e

.

F o r t h e S C R c a t a l y s t t o o p e r a t e e f f i c i e n t l y

, f l u e g a s t e m

p e r a t u r e s a t t h e c a t a l y s t

i n l e t f a c e s h o u l d b e m a i n t a i n e d b e t w e e n a p p r o x i m a t e l y 5 6 0 a n d 7 8 0 o F f o r P R B c o a l

.

B a s e d o n o p e r a t i n g d a t a f r o m G G S U n i t s 1 & 2

, f

l u e g a s t e m

p e r a t u r e s a t t h e e c o n o m i z e r

o u t l e t a t f u l l l o a d a r e t y p i c a l l y a b o v e t h e d e s i r e d a v e r a g e m a x i m u m t e m p e r a t u r e o f

7 8 0 ° F

. T o l o w e r e c o n o m i z e r e x i t g a s t e m p e r a t u r e s e c o n o m i z e r s u r f a c e c a n b e a d d e d

,

a l t h o u g h t h e s u p e r h e a t o r r e h e a t s u r f a c e c o u l d a l s o b e c h a n g e d

. E c o n o m i z e r s u r f a c e m a y

b e a d d e d i n t h e e c o n o m i z e r b a c k p a s s i f t h e r e i s r o o m

, o r e x t e r n a l b o i l e r e c o n o m i z e r

s u r f a c e a r e a m a y b e a d d e d ( i

. e

. S C R i n l e t d u c t w o r k )

. A d e t a i l e d s t u d y w o u l d n e e d t o b e

p e r f o r m e d t o d e t e r m i n e t h e b e s t a p p r o a c h f o r e a c h o f t h e G G S u n i t s t o l o w e r t h e

e c o n o m i z e r e x i t g a s t e m

p e r a t u r e s

. A t t h i s t i m e

, t h e c a p i t a l c o s t e s t i m a t e i n c l u d e s a n

a l l o w a n c e f

o r a d d i t i o n a l e c o n o m i z e r s u r f a c e a r e a

.

I n a d d i t i o n t o t h e r e a c t o r v e s s e l s

, S C R c o n t r o l s y s t e m s i n c l u d e a m m o n i a

h a n d l i n g a n d i n

j e c t i o n s y s t e m s

. T h e s o u r c e o f a m m o n i a f o r a n S C R c o n t r o l s y s t e m c a n

b e : ( 1 ) a n h y d r o u s a m m o n i a ; ( 2 ) a q u e o u s a m m o n i a ; o r ( 3 ) u r e a

. A n h y d r o u s i s t h e l e a s t

c o s t f o r m o f a m m o n i a

, b u t i s d a n g e r o u s t o t r a n s p o r t a n d c a n b e d a n g e r o u s i f a n a c c i d e n t a l

r e l e a s e o c c u r s

. A q u e o u s a m m o n i a i s s a f e r t o t r a n s p o r t

, h o w e v e r

, t r a n s p o r t a t i o n i s m o r e

e x p e n s i v e b e c a u s e o n l y 1 9 % o f t h e v o l u m e i s a m m o n i a ( t h e r e m a i n d e r b e i n g w a t e r )

.

U r e a i s a d r y g r a n u l a

r m a t e r i a l t h a t c a n b e h y d r o l y z e d o r d e c o m p o s e d t o f o r m a m m o n i a

.

U r e a c a n b e s a f

e l y t r a n s p o r t e d

, a n d c a n b e d i s s o l v e d i n t o w a t e r a n d t u r n e d i n t o a m m o n i a

a t t h e p o w e r p l a n t

. I t w a s d e c i d e d t h a t a u r e a b a s e d s y s t e m w o u l d b e t h e m o s t s u i t a b l eB A R T A n a l y s i s 3 5 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 s y s t e m f o r G G S d u e t o t h e i n h e r e n t s a f e t y i s s u e s a s s o c i a t e d w i t h h a n d l i n g a n h y d r o u s

a m m o n i a

.

U r e a h a n d l i n g s y s t e m s i n c l u d e : ( 1 ) t r u c k d e l i v e r y a n d u n l o a d i n g ; ( 2 ) u r e a

d i s s o l u t i o n ; ( 3 ) h y d r o l y z e r ( w h i c h u s e s s t a t i o n s t e a m t o h e a t t h e u r e a t o f o r m a m m o n i a ) ;

( 4 ) h y d r o l y z e r w a s t e h a n d l i n g s y s t e m ; a n d ( 5 ) a m m o n i a f e e d s y s t e m

. T h e a m m o n i a f e e d

s y s t e m t y p i c a l l y u s e s a b l o w e r a n d d i l u t i o n a i r t o p r o p e l a m m o n i a i n t o t h e a m m o n i a

i n j e c t i o n g r i d

. T h e a m m o n i a i n j e c t i o n g r i d

, c o u p l e d w i t h s t a t i c m i x e r s

, w o u l d b e

d e s i g n e d t o d i s t r i b u t e a m m o n i a u n i f o r m l y a c r o s s t h e S C R i n l e t d u c t

.

2

. 3

. 3

. 1

. 2 N O x C o n t r o l R e t r o f i t C o s t S u m m a r i e s

T a b l e 7 s u m m a r i z e s t h e c a p i t a l a n d a n n u a l o p e r a

t i n g c o s t s a s s o c i a t e d w i t

h

r e t r o f i t t i n g N O

x c o n t

r o l s y s t e m s t o t h e G G S 1 & 2 u n i t s

. D e t a i l e d S C R c o s t s e s t

i m a t e s

i n d i c a t i n g s o u r c e s f

o r e a c h c o s t c a

t e g o r y h a v e b e e n i n c l u d e d i n A p p e n d i x C

– S C R a

n d I D

F a n & A u x i l i a

r y P o w e r C o n c e p t

u a l D e s i g n C o s t s

.

T a b l e 7

N O

x C o s t o f C o m p l i a n c e

T e c h n o l o g y O p t i o n s

D e s c r i p t i o n

L N B / O F A A L N B / O F A +

S C R B

E m i s s i o n R a t e ( l b /

m m B t u ) 0

. 2 3 0

. 0 8

E m i s s i o n R e d u c t i o n ( t p y ) 1 4

, 9 5 6 2 4

, 9 2 6

C a p i t a l C o s t ( $ ) $ 3 6

, 9 3 0

, 0 0 0 $ 5 1 5

, 0 8 1

, 0 0 0

A n n u a l i z e d C a p i t a l C o s t ( $ ) $ 2

, 9 6 0

, 0 0 0 $ 4 1

, 7 1 5

, 0 0 0

A n n u a l O p e r a t i n g C o s t ( $ ) $

- $ 1 4

, 5 1 5

, 0 0 0

A n n u a l i z e d O u t a g e C o s t ( $ ) C $

- $ 1

, 0 2 1

, 0 0 0

T o t a l A n n u a l i z e d C o s t ( $ ) $ 2

, 9 6 0

, 0 0 0 $ 5 7

, 2 5 1

, 0 0 0

T o t a l C o s t E f

f e c t i v e n e s s ( $ / t o n ) $ 1 9 8 $ 2

, 2 9 7

I n c r e m e n t a l C o s t E f

f e c t i v e n e s s ( $

/ t o n ) $ 1 9 8 D $ 5

, 4 4 5

A ) C o s t s f o r L N B / O F A c o n t r o l s w e r e d e v e l o p e d b y H D R b a s e d o n a c t u a l p r o j e c t c o s t s f

o r t h e G G S

U n i t 1 L N B r e t r o f

i t p r o j e c t

. B ) C o s t s f o r t h e S C R c o n t r o l s y s t e m w e r e d e v e l o p e d b y S & L b a s e d t h e c o n c e p t u a l d e s i g n l a y o u t a n d

a s s u m p t i o n s d e t a i l e d i n t h i s r e p o r t

. C ) T h e a n n u a l i z e d o u t a g e c o s t a c c o u n t s f o r c o s t s a s s o c i a t e d w i t h t h e a d d i t i o n a l o u t a g e t i m e n e e d e d t o

i n s t a l l t h e r e t r o f

i t t e c h n o l o g y ( i

. e

. , o u t a g e t i m e r e q u i r e d b e y o n d a n y r e g u l a r l y p l a n n e d o u t a g e )

.B A R T A n a l y s i s 3 6 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 I n s t a l l a t i o n o f S C R c o n t r o l s w i l l t a k e

, a t a m i n i m u m

, t h r e e a d d i t i o n a l w e e k s o f o u t a g e t i m e o v e r a

r e g u l a r l y s c h e d u l e d f

i v e ( 5 ) w e e k o u t a g e

. A c t u a l c o s t s f o r t h e a d d i t i o n a l o u t a g e w i l l b e

a p p r o x i m a t e l y $ 1 2

. 5 m i l l i o n

. T h e s e c o s t s w o u l d b e a n n u a l i z e d o v e r t h e e x p e c t e d e q u i p m e n t l i f e

. D ) C o m p a r e d t o e x i s t i n g c o n t r o l s f o r N O

x .

T h e c o s t e f

f e c t i v e n e s s o f t h e m

u l t i p l e c o n t

r o l o p t i o n ( i

. e

. , L N B / O F A + S C R ) i n c l u d e s t h e

t o t a l a n n u a l i z e d c o s t f

o r a l l r e q u i r e d c o n t r o l e q u i p m e n t

. T h e c o s t o f L N B / O F A + S C R i n c l u d e s

t h e c o s t o f b o t h t h e L N B / O F A s y s t e m

, a s w e l l a s t h e S C R s y s t e m

. C o s t s f o r b o t h c o n t

r o l

e q u i p m e n t s y s t e m s a r e i n c l u d e d b e c a u s e t h e c o n t r o l l e d e m i s s i o n s o f e a c h c o n t r o l s c e n a r i o a r e

c o m p a r e d t o t h e b a s e l i n e e m i s s i o n s o f G G S 1 & 2 t o o b t a i n “ T o t a l C o s t E f f e c t i v e n e s s

. ” I n

a d d i t i o n

, a s e p a

r a t e c a l c u l a t i o n i s m a d e t o e s t i m a t e t h e “ I n c r e m e n t a l C o s t E f f e c t i v e n e s s

. ” F o r

t h a t c a l c u l a t i o n

, t h e a d d e d a n n u a l c o s t o f t h e n e x t m o s t s t r i n g e n t o p t i o n ( S C R ) i s d i v i d e d b y j u s t

t h e i n c r e m e n t a l t o n s / y e a r r e m o v e d c o m p a r e d t o t h e p r i o r o p t i o n ( L N B / O F A )

.

F i g u r e 2 p r o v i d e s a l e a s t c o s t c u r v e t h a t c o m p a r e s t h e t w o e v a l u a t e d c o n t r o l s c e n a r i o s t o

a i d i n e v a l u a t i n g t h e m o s t c o s t

- e f f e c t i v e c o n t

r o l t e c h n o l o g y o p t i o n

.

F i g u r e 2

L e a s t C o s t C u r v e

2

. 3

. 3

. 2 E n e r g y I m p a c t

T h e r e i s n o s i g n i f

i c a n t e n e r g y p e n a l t y a s s o c i a t e d w i t h t h e u s e o f c o m b u s t i o n c o n t r o l s

.

M o d e r n l o w N O

x b u r n e r s c a n p r o v i d e e q u i v a l e n t e f f i c i e n c y a s c o m

p a r e d t o o l d e r c o m m o n

b u r n e r s

. 0

1 0

, 0 0 0 2 0

, 0 0 0 3 0

, 0 0 0 4 0

, 0 0 0 5 0

, 0 0 0 6 0

, 0 0 0 7 0

, 0 0 0 8 0

, 0 0 0

0 5

, 0 0 0 1 0

, 0 0 0 1 5

, 0 0 0 2 0

, 0 0 0 2 5

, 0 0 0 3 0

, 0 0 0

E x p e c t e d N O x R e d u c t i o n ( t o n s ) L N B / O F A L N B / O F A

+ S C R T o t a l A n n u a l i z e d C o s t ( $ 1

, 0 0 0 )B A R T A n a l y s i s 3 7 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T h e a p p l i c a t i o n o f p o s t

- c o m b u s t i o n c o n t r o l S C R s y s t e m s w o u l d c o n s u m e p o w e r a n d

r e d u c e o v e r a l l u n i t e f

f i c i e n c y

, t h e r e b y d e c r e a s i n g e n e r g y a v a i l a b l e t o c o n s u m e r s

. T h e a d d i t i o n a l

e l e c t r i c a l d e m a n d w i l l c o n s u m e a l m o s t 1 p e r c e n t o f t h e t o t a l g e n e r a t i n g c a p a c i t y o f G G S 1 & 2

, o r

a p p r o x i m a t e l y 1 0 M W

. T h i s i s n o t a t r i v i a l a m o u n t o f g e n e r a t i n g c a p a c i t y

, b e i n g e n o u g h e n e r g y

t o s u p p l y t h e e l e c t

r i c a l n e e d s o f a p p r o x i m a t e l y 1 0

, 0 0 0 h o m e s

. I t t a k e s a p p r o x i m a t e l y o n e k i l o w a t t

o f g e n e r a t i o n t o s a t i s f

y t h e n e e d s o f a n a v e r a g e h o u s e h o l d

, b a s e d o n s t a t i s t i c s c o m p i l e d b y t h e U S

D e p a r t m e n t o f E n e r g y

, E n e r g y I n f o r m a t i o n A d m i n i s t r a t i o n

( h t t p : / / w w w

. e i a

. d o e

. g o v / e m e u / r e p s / e n d u s e / e r 0 1

_ u s

. h t m l # E l e c t r i c i t y )

. T h i s l o s s i n n e t b a s e l o a d

g e n e r a t i o n c a p a c i t y w o u l d n e e d t o b e m a d e u p b y i n s t a l l a t i o n o f a d d i t i o n a l b a s e l o a d g e n e r a t i o n

c a p a c i t y i n N e b r a s k a o r n e a r b y s t a t e s

. T h e s e e n e r g y i m p a c t s a r e i n c l u d e d i n t h e o p e r a t i o n a l c o s t s

a s p a r t o f t h e e c o n o m i c i m

p a c t a n a l y s i s

.

2

. 3

. 3

. 3 N o n

- A i r Q u a l i t y E n v i r o n m e n t a l I m p a c t s a n d C o s t U n c e r t a i n t i e s

T h e r e a r e n o n o n

- a i r q u a l i t y r e l a t e d i m p a c t s a s s o c i a t e d w i t h c o m b u s t i o n c o n t r o l s

.

H o w e v e r

, p o s t

- c o m

b u s t i o n c o n t

r o l s w o u l d r e s u l t i n t h e f

o l l o w i n g n o n

- a i r q u a l i t y e n v i r o n m e n t a l

i m p a c t s :

R e s o u r c e U s a g e

P r o d u c t i o n o f e i t h e r u r e a

, a s a s s u m e d h e r e f o r c o s t i n g p u r p o s e

, o r a m m o n i a

, a s a n a l t e r n a t i v e

,

p r i m a r i l y u s e s a f

i n i t e r e s o u r c e ( n a t u r a l g a s )

, s o u s e o f t h e s e S C R r e a g e n t m a t e r i a l s c o u l d

h a v e l o n g t e r m c o n s e q u e n c e s o n f o s s i l f u e l s u p p l i e s

. T h e c o s t s a s s o c i a t e d w i t h t h e l o n g t e r m

c o n s e q u e n c e s o n f

o s s i l f u e l s u p p l i e s d u e t o t h e u s e o f u r e a o r a m m o n i a o n s i t e a t G G S h a s n o t

b e e n i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

.

D i s p o s a l o f S o l i d W a s t e s / F l y A s h S a l e s

S C R s y s t e m s m a y c a u s e e n o u g h a m m o n i a a c c u m u l a t i o n i n t h e f

l y a s h t o m a k e t h e a s h n o t

u s a b l e f o r c e m e n t o r o t h e r b e n e f

i c i a l u s e s

. C u r r e n t l y t h e p l a n t s e l l s t h e m a j o r i t y o f i t s f

l y a s h

f o r s u c h b e n e f

i c i a l u s e s

. I f t h e a s h i s c o n t a m i n a t e d b y a m m o n i a

, t h e n e c e s s a r y l a n d f i l l i n g

w o u l d m o r e q u i c k l y u s e u p t h e r e m a i n i n g a v a i l a b l e l i f e o f t h e G G S f

l y a s h l a n d f

i l l o r r e q u i r e

t h e c o n s t r u c t i o n o f a d d i t i o n a l l a n d f i l l ( s ) f o r t h i s m a t e r i a l

. T h e c o s t t o b u i l d a d d i t i o n a l l a n d f i l l

f a c i l i t i e s a t a n i n c r e a s e d r a t e t o h a n d l e t h e i n c r e a s e d a m o u n t s o f f l y a s h n e e d e d t o b e d i s p o s e d

d u e t o a m m o n i a c o n t a m i n a t i o n h a s n o t b e e n i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

.B A R T A n a l y s i s 3 8 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 N o n

- a i r q u a l i t y e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s a r e a l s o a f

u n c t i o n o f t h e c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s

. F o r

e x a m p l e

, t h e i m

p a c t s s u m m a r i z e d a

b o v e a d d r e s s o n l y S C R c o n t r o l s y s t e m s

. I f t h e S C R c o n t r o l

s y s t e m i s i n s t a l l e d w i t h F G D c o n t r o l s

, s o m e o f t h e p o t e n t i a l n o n

- a i r q u a l i t y i m p a c t s b e c o m e

c u m u l a t i v e

, a s d e s c r i b e d b e l o w :

L o s t C a p a c i t y

I n s t a l l a t i o n o f F G D a n d / o r S C R s y s t e m s a t G G S w i l l r e s u l t i n t h e i n c r e a s e d e n e r g y p e n a l t i e s

t o o p e r a t e t h e s e s y s t e m s

. T h e s e i n c r e a s e d e n e r g y p e n a l t i e s d i r e c t l y t r a n s l a t e t o l o s t o u t p u t

c a p a c i t y f r o m t h e s t a t i o n

. T h e a m o u n t o f l o s t c a p a c i t y f r o m t h e G G S u n i t s d u e t o t h e

p o t e n t i a l i n s t a l l a t i o n o f s o m e o r a c o m b i n a t i o n o f F G D a n d / o r S C R s y s t e m s h a s b e e n

e s t i m a t e d t o b e t h e f

o l l o w i n g :

o W e t F G D i n s t a l l e d o n b o t h G G S U n i t s

– 3 7 M W t o t a l

o D r y F G D i n s t a l l e d o n b o t h G G S U n i t s

– 2 6 M W t o t a l

o S C R s i n s t a l l e d o n b o t h G G S U n i t s

– 1 0 M W t o t a l

T h e a m o u n t o f g e n e r a t i o n c a p a c i t y t h a t w i l l b e l o s t t o o f f s i t e u s a g e d u e t o t h e i n c r e a s e d

e n e r g y p e n a l t y t o o p e r a t e a F G D a n d / o r S C R s y s t e m o r a c o m b i n a t i o n i s n o t a t

r i v i a l a m o u n t

.

T h i s i s e n o u g h e n e r g y t o s u p p l y t h e e l e c t r i c a l n e e d s o f u p t o 4 7

, 0 0 0 h o m e s ( i

. e

. c o m b i n e d w e t

F G D & S C R i n s t a l l a t i o n o n b o t h G G S u n i t s )

.

T h e c o s t s n e c e s s a

r y t o d e s i g n

, p e r m i t

, b u i l d

, a n d o p e r a t e n e w g e n e r a t i o n b a s e d

i n f r a s t r u c t u r e t o r e p l a c e t h i s l o s t c a p a c i t y f r o m t h e G G S u n i t s h a s n o t b e e n i n c l u d e d i n

t h e B A R T a n a l y s i s

.

P l a n t C o n t r o l E q u i

p m e n t

F u r t h e r e v a l u a t i o n o f t h e i n s t a l l a t i o n o f d r y o r w e t F G D a n d / o r S C R s y s t e m s o n G G S

i n d i c a t e s t h a t s i g n i f

i c a n t m o d i f

i c a t i o n a n d e x p a n s i o n o f e a c h u n i t ’ s r e s p e c t i v e c o n t r o l s y s t e m s

m a y b e r e q u i r e d

. T h e s e c o n t r o l s y s t e m s i n c l u d e t h e d i g i t a l c o n t r o l s y s t e m s ( D C S )

, b u r n e r

m a n a g e m e n t s y s t e m ( B M S )

, a n d i n t e g r a t e d l o g i c s y s t e m ( I L S )

. T h e f o l l o w i n g b u d g e t a r y c o s t

e s t i m a t e s h a v e b e e n g e n e r a t e d f o r t h e r e q u i r e d m o d i f

i c a t i o n s t o t h e s e s y s t e m s :

o D C S R e p l a c e m e n t

– $ 2

. 0 m i l l i o n f o r e a c h u n i t

o B M S R e p l a c e m e n t

– $ 1

. 2 5 0 m i l l i o n f o r e a c h u n i t

o I L S R e p l a c e m e n t

– $ 2

. 0 m i l l i o n f o r e a c h u n i t

H o w e v e r

, d u e t o s i g n i f

i c a n t u n k n o w n s i n t h i s p o t e n t i a l r e q u i r e d s c o p e o f w o r k

, t h e c o s t s

a s s o c i a t e d w i t h t h e u p d a t i n g o f t h i s c o n t r o l e q u i p m e n t f o r u s e w i t h F G D a n d / o r S C R

s y s t e m s h a v e n o t b e e n i n c l u d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

.B A R T A n a l y s i s 3 9 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 2

. 3

. 3

. 4 R e m a i n i n g U s e f u l L i f e

T h e u s e f u l r e m a i n i n g l i f

e o f G G S 1 & 2 i s g r e a t e r t h a n 2 0 y e a r s u n d e r t h e c u r r e n t N P P D

e n e r g y r e s o u r c e p l a n

. T h e r e f o r e

, t h e r e m a i n i n g u s e f

u l l i f e h a s n o i m

p a c t o n t h e a n n u a l i z e d

e s t i m a t e d c o n t r o l t e c h n o l o g y c o s t a t t h i s t i m e u n d e r t h e c u r r e n t r e g u l a t o r y f r a m e w o r k

. H o w e v e r

,

f u t u r e C O 2 c o n t r o l r e q u i r e m e n t s a r e p o s s i b l e i n t h e n e a r t e r m a n d t h o s e c o n t r o l r e q u i r e m e n t s

c r e a t e c o n s i d e r a b l e p l a n n i n g u n c e r t a i n t y t h a t w e i g h a g a i n s t N P P D m a k i n g a m a j o r c a p i t a l

i n v e s t m e n t f

o r p o l l u t i o n c o n t r o l e q u i p m e n t u n t i l f u r t h e r u n d e r s t a n d i n g i s g a i n e d o n t h e p l a n n i n g

i m p l i c a t i o n s o f a n y f

u t u r e C O 2 c o n t r o l r e q u i r e m e n t s f o r G G S

. I f s i g n i f

i c a n t C O 2 e m i s s i o n s

r e d u c t i o n s a r e m a n d a t e d n a t i o n a l l y i n t h e n e x t f e w y e a r s

, t h e r e m a i n i n g u s e f

u l l i f e o f t h e f a c i l i t y

c o u l d b e s h o r t e n e d t o l e s s t h a n 2 0 y e a r s

, m a k i n g t h e a n n u a l i z e d c o s t s o f p r o s p e c t i v e c o n t r o l s

s u b s t a n t i a l l y h i g h e r

.

2

. 4 B A R T f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r ( P M )

T h e o b j e c t i v e o f t h i s a n a l y s i s i s t o d e t e r m i n e B A R T f o r p a r t i c u l a t e m a t t e r ( P M )

e m i s s i o n s f

r o m G G S 1 & 2 u n i t s

. P M e m i s s i o n s a r e c o m p r i s e d o f b o t h a c o a r s e a n d f i n e

c o m p o n e n t

. P M F i s d e f

i n e d a s h a v i n g a n a e r o d y n a m i c d i a m e t e r o f l e s s t h a n o r e q u a l t o 2

. 5

m i c r o n s

. P M C h a s a n a e r o d y n a m i c d i a m e t e r g r e a t e r t h a n P M 2

. 5 , b u t l e s s t h a n o r e q u a l t o 1 0

m i c r o n s

. F o r n o n

- c o n d e n s a b l e P M e m i s s i o n s

, c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s g e n e r a l l y c o n t r o l b o t h P M F

a n d P M C e m i s s i o n s

. T h e r e f o r e

, f o r p u r p o s e s o f t h e t e c h n o l o g y e f f e c t i v e n e s s c o m p a r i s o n

, t h e u s e

o f t h e t e r m P M w i l l r e f

e r t o b o t h P M C a n d P M F

. T h e v i s i b i l i t y i m p a c t a n a l y s i s a n d a s s o c i a t e d

d i s p e r s i o n m o d e l i n g w i l l t a k e i n t o a c c o u n t b o t h t h e P M F a n d P M C e m i s s i o n s

.

T h i s s e c t i o n p r o v i d e s a r e v i e w o f t h e a v a i l a b l e P M c o n t r o l t e c h n o l o g i e s a n d t h e i r

c o m p a r a t i v e e f

f e c t i v e n e s s

. P r o p o s e d B A R T d e t e r m i n a t i o n s

, d i s c u s s e d i n C h a p t e r 3

, t a k e i n t o

a c c o u n t m o d e l e d v i s i b i l i t y i m p a c t s

, w h i c h a r e p r o v i d e d c o m m o n l y f o r a l l p o l l u t a n t s i n

S e c t i o n 2

. 5

.

P M e m i s s i o n s f

r o m c o a l

- f

i r e d c o m b u s t i o n r e s u l t f

r o m t h e c o m

b i n a t i o n o f t h e b o i l e r f

i r i n g

c o n f i g u r a t i o n

, b o i l e r o p e r a t i o n

, a n d c o a l p r o p e r t i e s

. U n c o n t r o l l e d P M e m i s s i o n s f

r o m c o a l

- f

i r e d

b o i l e r s t y p i c a l l y i n c l u d e a s h f r o m t h e c o m

b u s t i o n o f t h e f

u e l a s w e l l a s u n b u r n e d c a r b o n r e s u l t i n g

f r o m i n c o m

p l e t e c o m b u s t i o n

. H o w e v e r

, i n p u l v e r i z e d c o a l s y s t e m s

, c o m b u s t i o n i s n e a

r l y

c o m p l e t e a n d P M e m i s s i o n s a r e c o m p o s e d p r i m a r i l y o f i n o r g a n i c a s h r e s i d u e s a n d c o n t a m i n a n t s

i n t h e f u e l

.

B e y o n d i m

p l e m e n t a t i o n o f g o o d c o m b u s t i o n p r a c t i c e s

, c o n t

r o l o f P M e m i s s i o n s i s

a c h i e v e d t h r o u g h t h e a d d i t i o n o f e q u i p m e n t d o w n s t r e a m o f t h e c o m

b u s t i o n d e v i c e

. T h e G G S 1 & 2B A R T A n a l y s i s 4 0 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 u n i t s a l r e a d y u t i l i z e r e v e r s e g a s b a g h o u s e s t o c o n t r o l P M e m i s s i o n s

, m a k i n g a n y a d d i t i o n a l P M

c o n t r o l r e d u n d a n t

.

2

. 5 V i s i b i l i t y I m p a c t s A n a l y s i s

T h i s B A R T a n a l y s i s u t i l i z e d t h e E P A

- a p p r o v e d C A L P U F F d i s p e r s i o n m o d e l t o e s t i m a t e

t h e v i s i b i l i t y i m

p a i r m e n t o f e a c h c o n t

r o l a l t e r n a t i v e a t s e v e r a l C l a s s I a r e a s i n u n i t s o f d e c i v i e w s

( d V )

. T o c o m

p a r e t h e v i s i b i l i t y i m

p a c t s o f v a r i o u s a l t e r n a t i v e c o n t r o l o p t i o n s o n a c o m m o n

b a s i s

, t h e p r e

- B A R T i m

p a c t s a n d t h e i m

p a c t s o f e a c h a l t e r n a t i v e c o n t r o l o p t i o n w e r e e v a l u a t e d

a g a i n s t t h e 9 8 t h p e r c e n t i l e v i s i b i l i t y i m p a c t m e a s u r e d i n d V

. T h u s

, v i s i b i l i t y i m p a c t s o f t h e

c o n t r o l a l t e r n a t i v e s a

r e e v a l u a t e d i n t h e s a m e m a n n e r a s f o r t h e B A R T

- s u b

j e c t m o d e l i n g a n a l y s i s

( H D R 2 0 0 6 )

.

D i r e c t P M e m i s s i o n s w e r e g e n e r a l l y r e s p o n s i b l e f o r w e l l u n d e r 1 p e r c e n t o f t h e t o t a l

p r e d i c t e d i m

p a c t

, a n d t h e r e f

o r e

, n o s c e n a

r i o s w e r e c o n s i d e r e d t o f

u r t h e r c o n t r o l P M e m i s s i o n s

.

A l s o

, b e c a u s e G G S 1 & 2 a l r e a d y h a v e b a g h o u s e s

, t h e y a r e c o n s i d e r e d t o h a v e t h e b e s t a v a i l a b l e

P M c o n t r o l a t t h i s t i m e

.

T h e c h a n g e i n d V i m

p a c t s ( 9 8 t h p e r c e n t i l e ) f

o r a g i v e n d e c r e a s e i n e m i s s i o n s i s n o t a

f i x e d a m o u n t

, b u t d e p e n d s i n s t e a d o n t h e s t a r t i n g p o i n t i n e m i s s i o n s o f N O

x a n d o t h e r p o l l u t a n t s

.

F o r e x a m p l e

, i f o n e r e d u c e d N O

x b y 5 0 p e r c e n t

, w i t h o u t a n y o t h e r a d d i t i o n a l c o n t r o l s a p p l i e d f

o r

a n y p o l l u t a n t

, t h e c h a n g e i n d V w o u l d b e d i f f e r e n t t h a n i f o n e f

i r s t a p p l i e d S O 2 r e d u c t i o n s

a s s o c i a t e d w i t h a S D A r e t r o f i t

, a n d t h e n a p p l i e d a N O

x r e d u c t i o n o f 5 0 p e r c e n t

. T h e r e f o r e

, t o

e s t i m a t e t h e d V i n c r e m e n t a l c h a n g e s f o r e a c h c o n t r o l t e c h n o l o g y a l t e r n a t i v e

, i t i s n e c e s s a r y t o

p l a c e t h e a l t e r n a t i v e s i n s o m e s u b j e c t i v e o r d e r

.

F o r a g i v e n p o l l u t a n t

, i t m a k e s s e n s e t o o r d e r t h e c o n t r o l a l t e r n a t i v e s o r s c e n a

r i o s i n t e r m s

o f i n c r e a s i n g c o m

p l e x i t y o f t h e c o n t

r o l s

, a n d m o r e i m

p o r t a n t l y

, i n t e r m s o f i n c r e a s i n g c o s t p e r

a m o u n t o f v i s i b i l i t y i m

p r o v e m e n t

. G i v e n t h a t o n e n e e d s t o c o n s i d e r c o n t r o l f o r m u l t i p l e

p o l l u t a n t s

, i t w a s i n i t i a l l y d e c i d e d t o o r d e r t h e s c e n a r i o s s t a r t i n g f i r s t w i t h t h e L N B / O F A f

o r N O

x

c o n t r o l

, f o l l o w e d b y a F G D s y s t e m f o r S O 2 c o n t r o l i n c o n

j u n c t i o n w i t h L N B / O F A

, a n d f i n a l l y

t h e a d d i t i o n o f S C R t o t h e L N B / O F A & F G D c o m b i n a t i o n t o f

u r t h e r c o n t

r o l N O

x e m i s s i o n s

. T h e

L N B / O F A s y s t e m w a s a p p l i e d f i r s t

, b e c a u s e i t i s t h e m o s t c o s t

- e f f e c t i v e c o n t r o l m e a s u r e

. T h e

S O 2 c o n t r o l s c e n a r i o w a s a p p l i e d s e c o n d

, b e c a u s e p r e l i m i n a r y m o d e l i n g r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t i t

w o u l d b e t h e n e x t m o s t e f f e c t i v e a l t e r n a t i v e o n a $ / d V b a s i s

. T h e S C R s y s t e m i s e x p e c t e d t o

h a v e t h e h i g h e s t $ / d V c o s t e f f e c t i v e n e s s

, s o i t i s l a s t i n o r d e r o f p r e s e n t a t i o n o f t h e i n i t i a l a n a l y s i s

r e s u l t s

. F o r t h e s e r e a s o n s

, t h e s c e n a r i o s s u b j e c t e d t o d i s p e r s i o n m o d e l i n g w e r e i n i t i a l l y

d e v e l o p e d a n d o r d e r e d a s s h o w n b e l o w i n t h e f i r s t f o u r r o w s o f d a t a i n T a b l e 8

. S u b s e q u e n t t oB A R T A n a l y s i s 4 1 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 t h e i n i t i a l B A R T a n a l y s i s

, t h e N D E Q r e q u e s t e d t h a t N P P D a l s o p r e s e n t v i s i b i l i t y i m p a c t

m o d e l i n g t o a s s e s s t h e b e n e f i t s o f f u l l S O 2 c o n t

r o l ( d r y o r w e t F G D ) w i t h o u t a n y N O

x c o n t r o l

,

a n d f u l l N O

x c o n t

r o l ( L N B / O F A p l u s S C R ) w i t h o u t a n y S O 2 c o n t r o l

. T h e r e f o r e

, t w o a d d i t i o n a l

e m i s s i o n s c e n a r i o s h a v e b e e n a n a l y z e d

, a s d e f i n e d i n t h e l a s t t w o r o w s o f T a b l e 8

.

T h e s t a c k p a r a m e t e r s u s e d t o m o d e l e a c h s c e n a r i o a r e p r e s e n t e d i n T a b l e 9

. A s w i t h

T a b l e 8

, t h e l a s t t w o r o w s o f d a t a i n T a b l e 9 r e p r e s e n t t h e p a r a m e t e r s m o d e l e d f

o r t h e “ S O 2

c o n t r o l o n l y ” a n d “ N O x c o n t r o l o n l y ” s c e n a r i o s

. N o t e t h a t t h e s t a c k g a s v e l o c i t y a n d t e m p e r a t u r e

a r e n o t v a r i e d f

o r d u e t o t h e N O

x c o n t r o l s c e n a r i o s

, a s i t i s e x p e c t e d t h a t t h e N O

x c o n t r o l o p t i o n s

w o u l d h a v e l i t t l e e f

f e c t o n s t a c k g a s c h a

r a c t e r i s t i c s

. H o w e v e r

, t h e r e w o u l d b e a s i g n i f i c a n t

c h a n g e i n s t a c k p a r a m e t e r s w i t h t h e i m p l e m e n t a t i o n o f a d r y o r w e t F G D s y s t e m

. E i t h e r t y p e o f

F G D s y s t e m w o u l d a d d s u b s t a n t i a l w a t e r t o t h e f l u e g a s s t r e a m

, t h e r e b y c o o l i n g i t a n d s l i g h t l y

i n c r e a s i n g t h e m a s s f

l o w

, b u t d e c r e a s i n g t h e t o t a l v o l u m e f l o w r a t e t o t h e a t m o s p h e r e

. T h e

e x h a u s t g a s t e m

p e r a t u r e s a n d f

l o w r a t e s f

o r d r y a n d w e t F G D a r e n o t s i g n i f i c a n t l y d i f

f e r e n t

. F o r

a w e t F G D s y s t e m

, t h e c o s t a n a l y s i s d e v e l o p e d b y S a r g e n t & L u n d y a s s u m e s t h a t n e w s t a c k s

w o u l d b e n e e d e d

. T h e s e s t a c k s a r e e x p e c t e d t o b e e s s e n t i a l l y t h e s a m e h e i g h t a s t h e e x i s t i n g

s t a c k s

. T h e r e f

o r e

, t h e C A L P U F F m o d e l i n p u t s w e r e a s s u m e d t o b e i d e n t i c a l f o r d r y a n d w e t

F G D p l u m e d i s p e r s i o n a n d v i s i b i l i t y i m p a c t a n a l y s i s

.

E x c e p t f o r t h e v a r i a t i o n s i n s t a c k p a r a m e t e r s a n d e m i s s i o n r a t e s l i s t e d i n T a b l e s 8 a n d 9

,

t h e d i s p e r s i o n m o d e l i n g p r o c e d u r e s a n d i n p u t s u s e d f o r e a c h p r o s p e c t i v e B A R T c o n t r o l s c e n a r i o

w e r e i d e n t i c a l t o t h o s e p r o c e d u r e s a n d i n p u t s u s e d i n H D R ’ s B A R T

- s u b j e c t m o d e l i n g a n a l y s i s

( H D R 2 0 0 6 )

.

T h e r e s u l t s o f t h e m o d e l i n g w e r e u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e c o n t

r o l c o s t s p r e s e n t e d i n

S e c t i o n 2

. 3

. 3

. 1 t o p r e d i c t t h e i n c r e m e n t a l i m p r o v e m e n t s i n v i s i b i l i t y f o r e a c h s u c c e s s i v e c o n t

r o l

s c e n a r i o

. T h e C A L P U F F m o d e l r e s u l t s f o r t h e s e s c e n a r i o s a

r e p r e s e n t e d i n T a b l e 1 0

. T h e w o r s t

c a s e o v e r a l l v i s i b i l i t y i m

p a c t a t a n y C l a s s I a r e a o c c u r r e d f o r 2 0 0 3 m e t e o r o l o g y a t t h e B a d l a n d s

W i l d e r n e s s A r e a i n S o u t h D a k o t a f o r t h e B a s e l i n e s c e n a r i o a n d f o r e a c h m o d e l e d c o n t

r o l

s c e n a r i o

.B A R T A n a l y s i s 4 2 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T a b l e 8

A n a l y z e d E m i s s i o n S c e n a r i o s f o r G G S 1 & 2

N O

x M a x 2 4

- h r

A c t u a l E m i s s i o n s S O 2 M a x 2 4

- h r

A c t u a l E m i s s i o n s P M F M a x 2 4

- h r

A c t u a l E m i s s i o n s P M C M a x 2 4

- h r

A c t u a l E m i s s i o n s C o n t r o l

T e c h n o l o g y

O p t i o n ( l b / d a y ) ( l b / M M B t u ) ( l b / d a y ) ( l b / M M B t

u ) ( l b / d a y ) ( l b /

M M B t u ) ( l b / d a y ) ( l b / M M B t u )

E x i s t i n g

P r e

- B A R T

C o n t r o l 1 6 5

, 7 1 6 0

. 4 5 5 2 7 2

, 7 9 5 0

. 7 4 9 6

, 6 8 8 0

. 0 1 8 1

, 1 7 0 0

. 0 0 3

L N B / O F A 8 3

, 7 6 9 0

. 2 3 2 7 2

, 7 9 5 0

. 7 4 9 6

, 6 8 8 0

. 0 1 8 1

, 1 7 0 0

. 0 0 3

L N B / O F A

+ F G D 8 3

, 7 6 9 0

. 2 3 5 4

, 6 3 2 0

. 1 5 6

, 6 8 8 0

. 0 1 8 1

, 1 7 0 0

. 0 0 3

L N B / O F A

+ F G D + S C R 2 9

, 1 3 7 0

. 0 8 5 4

, 6 3 2 0

. 1 5 6

, 6 8 8 0

. 0 1 8 1

, 1 7 0 0

. 0 0 3

L N B / O F A

+ S C R 2 9

, 1 3 7 0

. 0 8 2 7 2

, 7 9 5 0

. 7 4 9 6

, 6 8 8 0

. 0 1 8 1

, 1 7 0 0

. 0 0 3

F G D 1 6 5

, 7 1 6 0

. 4 5 5 5 4

, 6 3 2 0

. 1 5 6

, 6 8 8 0

. 0 1 8 1

, 1 7 0 0

. 0 0 3

T a b l e 9

M o d e l e d S t a c k P a r a m e t e r s f o r G G S 1 & 2

C o n t r o l

T e c h n o l o g y

O p t i o n L o c a t i o n

E a s t i n g

( u t m ) L o c a t i o n

N o r t h i n g

( u t m ) H e i g h t o f

E x i t F r o m

G r o u n d ( f

t ) B a s e E l e v a t i o n

o f G r o u n d

( f t ) S t a c k

D i a m

. ( f t ) V e l o c i t y

A t E x i t

( m / s e c ) E x i t G a s

T e m p e r a t u r e

( ° K )

E x i s t i n g P r e

B A R T C o n t

r o l 3 2 0

, 2 0 0 4

, 5 4 9

, 9 0 0 5 5 0 3

, 1 1 8

. 5 2 8 2 2

. 3 4 1 7

. 0

L N B / O F A 3 2 0

, 2 0 0 4

, 5 4 9

, 9 0 0 5 5 0 3

, 1 1 8

. 5 2 8 2 2

. 3 4 1 7

. 0

L N B / O F A

+ F G D 3 2 0

, 2 0 0 4

, 5 4 9

, 9 0 0 5 5 0 3

, 1 1 8

. 5 2 8 2 0

. 5 3 5 2

. 0

L N B / O F A

+ F G D + S C R 3 2 0

, 2 0 0 4

, 5 4 9

, 9 0 0 5 5 0 3

, 1 1 8

. 5 2 8 2 0

. 5 3 5 2

. 0

L N B / O F A + S C R 3 2 0

, 2 0 0 4

, 5 4 9

, 9 0 0 5 5 0 3

, 1 1 8

. 5 2 8 2 2

. 3 4 1 7

. 0

F G D 3 2 0

, 2 0 0 4

, 5 4 9

, 9 0 0 5 5 0 3

, 1 1 8

. 5 2 8 2 0

. 5 3 5 2

. 0B A R T A n a l y s i s 4 3 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T a b l e 1 0

V i s i b i l i t y M o d e l i n g R e s u l t s f o r G G S 1 & 2

2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 C o n t r o l

T e c h n o l o g y

O p t i o n C l a s s I

A r e a

W i t h

G r e a t e s t

I m p a c t M o d e l e d

9 8 t h

P e r c e n t i l e

V a l u e

( d e c i v i e w ) N o

. O f

D a y s

E x c e e d i n g

0

. 5

d e c i v i e w M o d e l e d

9 8 t h

P e r c e n t i l e

V a l u e

( d e c i v i e w ) N o

. O f

D a y s

E x c e e d i n g

0

. 5

d e c i v i e w M o d e l e d

9 8 t h

P e r c e n t i l e

V a l u e

( d e c i v i e w ) N o

. O f

D a y s

E x c e e d i n g

0

. 5

d e c i v i e w

P r e

- B A R T

B a s e l i n e B a d l a n d s

( S D ) 2

. 8 4 5 5 4 2

. 8 2 8 5 5 3

. 1 2 1 6 0

L N B / O F A B a d l a n d s

( S D ) 2

. 2 2 4 4 9 2

. 1 6 2 5 2 2

. 4 1 9 5 4

L N B / O F A

+ F G D B a d l a n d s

( S D ) 1

. 1 0 7 2 5 1

. 2 7 5 2 1 1

. 5 3 7 2 7

L N B / O F A

+ F G D + S C R B a d l a n d s

( S D ) 0

. 5 9 6 8 0

. 5 9 1 1 1 0

. 6 6 0 1 4

L N B / O F A +

S C R B a d l a n d s

( S D ) 1

. 7 3 2 4 4 1

. 7 2 8 4 1 1

. 8 7 9 4 8

F G D B a d l a n d s

( S D ) 1

. 8 3 6 3 6 2

. 1 2 5 3 5 2

. 4 7 8 3 9B A R T A n a l y s i s 4 4 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2



## C H A P T E R 3

. 0

– P R O P O S E D B A R T S E L E C T I O N

3

. 1 I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y I m p r o v e m e n t C o m p a r i s o n

B a s e d o n t h e a n a l y s i s o f a v a i l a b l e r e t r o f i t t e c h n o l o g i e s p r o v i d e d i n C h a p t e r 2

, s u b s t a n t i a l

N O

x r e d u c t i o n s c a n b e a c h i e v e d b y i n s t a l l i n g m o d e r n l o w

- N O

x c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y o n b o t h

G G S 1 a n d G G S 2

. O n c e o p t i m i z e d f o r m a x i m i z i n g N O

x c o n t r o l

, t h i s t e c h n o l o g y s h o u l d b e a b l e

t o m e e t t h e E P A ’ s p r e s u m p t i v e l i m i t o f 0

. 2 3 l b /

M M B t u o n a t w o

- u n i t a v e r a g e b a s i s

. C o s t

i n f o r m a t i o n u s e d i n c o n

j u n c t i o n w i t h v i s i b i l i t y m o d e l i n g r e s u l t s i n d i c a t e s t h e i m p l e m e n t a t i o n o f

m o d e r n l o w N O

x c o m

b u s t i o n t e c h n o l o g i e s t o m e e t t h e p r e s u m p t i v e N O

x l i m i t w o u l d r e s u l t i n a n

o v e r a l l a n n u a l i z e d c o s t o f $ 2

, 9 6 0

, 0 0 0 w i t h a n i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t

c o s t o f $ 4

, 2 2 9

, 0 0 0 / y r

/ d V

. T h i s i s b a s e d o n a m o d e l e d i m p r o v e m e n t o f v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t o f

0

. 7 0 0 d V f

r o m t h e b a s e l i n e v a l u e o f 3

. 1 1 9 d V f o r t h e w o r s t

- c a s e y e a

r o f m e t e o r o l o g y

, a n d a t t h e

w o r s t

- b a s e C l a s s I a r e a

, w h i c h i s t h e B a d l a n d s o f S o u t h D a k o t a

. T h e f i n a l m o d e l e d v i s i b i l i t y

i m p a i r m e n t o f G G S 1 & 2

, i n c o r p o r a t i n g m o d e r n l o w N O

x c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y t o m e e t t h e

E P A ’ s p r e s u m

p t i v e l i m i t f

o r N O

x , w o u l d b e 2

. 4 1 9 d V o n a 9 8 t h p e r c e n t i l e b a s i s

. F u r t h e r c o n t r o l s

b e y o n d t h e l e v e l o f m o d e r n l o w N O

x c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y w o u l d c o m e a t a s u b s t a n t i a l l y

h i g h e r i n c r e m e n t a l c o s t p e r d e c i v i e w ( d V ) a n d w o u l d n o t b e j u s t i f i e d u n d e r t h e f

i v e s t a t u t o r y

B A R T f a c t o r s

, w h i c h a r e a l s o l i s t e d i n E P A ’ s B A R T g u i d e l i n e s

. T a b l e 1 1 s h o w s a c o m p a r i s o n o f

t h e e s t i m a t e d i n c r e m e n t a l c o s t p e r a m o u n t o f v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t

, i n u n i t s o f $ /

y r / d V

, f o r t h e

i n i t i a l s e t c o m

b i n e d N O x a n d S O 2 c o n t r o l s c e n a r i o s

. T h e i n c r e m e n t a l c o s t s a n d v i s i b i l i t y

i m p r o v e m e n t o f e a c h a d d i t i o n a l c o n t r o l o p t i o n a r e b a s e d o n t h e c h a n g e f r o m t h e c o s t i n c r e a s e a n d

v i s i b i l i t y i m

p r o v e m e n t o v e r t h e p r i o r l i s t e d c o n t r o l o p t i o n

. N o t e t h a t t h e a n n u a l i z e d c o s t s f o r t h e

l a s t t w o c o n t r o l s c e n a

r i o s l i s t e d ( S D A f

o r S O 2 c o n t r o l a n d S C R f o r N O

x c o n t r o l ) a l s o i n c l u d e t h e

c o s t s f o r t h e L o

- N O x / O F A o p t i o n

.B A R T A n a l y s i s 4 5 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T a b l e 1 1

I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y C o s t C o m p a r i s o n

– M u l t i p o l l u t a n t C o n t r o l

V i s i b i l i t y I m p a i r m e n t B

C o n t r o l

T e c h n o l o g y

O p t i o n A T o t a l A n n u a l

C o s t

( $ / y r ) I n c r e m e n t a l

A n n u a l i z e d

C o s t

( $ / y r ) 9 8 t h %

- t i l e

( d V ) D a y s > 0

. 5

d V I n c r e m e n t a l

V i s i b i l i t y

I m p a i r m e n t

I m p r o v e m e n

t

( d V ) I n c r e m e n t a l

I m p a i r m e n t

I m p r o v e m e n t

C o s t ( $ / y r / d V )

B a s e l i n e 0 0 3

. 1 2 1 6 0 0 0

L N B / O F A $ 2

, 9 6 0

, 0 0 0 $ 2

, 9 6 0

, 0 0 0 2

. 4 1 9 5 4 0

. 7 0 2 $ 4

, 2 2 9

, 0 0 0

L N B / O F A

+ F G D C $ 1 1 4

, 4 1 0

, 0 0 0 $ 1 0 8

, 4 5 0

, 0 0 0 1

. 5 3 7 2 7 0

. 8 8 2 $ 1 2 2

, 9 5 9

, 0 0 0

L N B / O F A +

F G D + S C R $ 1 6 8

, 7 0 1

, 0 0 0 $ 5 4

, 2 9 1

, 0 0 0 0

. 6 6 0 1 4 0

. 8 7 7 $ 6 1

, 9 0 5

, 0 0 0

A A l l c o n t r o l t e c h n o l o g y o p t i o n s a l s o i n c o r p o r a t e t h e i m p l e m e n t a t i o n o f m o d e r n l o w N O

x c o m b u s t i o n

t e c h n o l o g i e s t o r e d u c e b a s e l i n e N O

x e m i s s i o n s

.

B F o r w o r s t

- c a s e y e a r o f m e t e o r o l o g y w i t h r e s p e c t t o b a s e l i n e a n d c o n t r o l l e d s c e n a r i o i m p a c t s

.

C F G D c o s t i s f

o r w e t F G D s y s t e m

, w h i c h i s o n l y s l i g h t l y l o w e r t h a n e s t i m a t e d f o r a d r y F G D s y s t e m

.

A s i n d i c a t e d i n T a

b l e 1 1

, t h e a d d i t i o n o f F G D c o n t r o l t o G G S 1 & 2

, o n t o p o f t h e L o w

N O x / O F A c o n t

r o l s o n b o t h u n i t s t o m e e t t h e p r e s u m p t i v e N O

x l i m i t w o u l d r e s u l t i n a n a d d i t i o n a l

a n n u a l c o s t o f $ 1 0 8

, 5 1 7

, 0 0 0

, a n d a t o t a l c o s t o v e r t h e 2 0

- y e a r a m o r t i z a t i o n p e r i o d o f o v e r $ 2

. 1

b i l l i o n

. T h i s i s s h o w n i n T a b l e 1 1 a s t h e i n c r e m e n t a l a n n u a l i z e d c o s t

. T h e r e s u l t i n g v i s i b i l i t y

i m p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t w o u l d b e 1

. 1 1 3 d V b a s e d o n t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e p r e s u m p t i v e

N O

x c o n t r o l ( L N B / O F A ) s c e n a r i o

, 2

. 4 1 9 d V

, a n d t h e i m p a c t f o r L o w

- N O x + F G A s c e n a r i o

, o f

1

. 3 0 6 d V

. B e c a u s e o f t h e r e l a t i v e l y s m a l l i m p r o v e m e n t i n v i s i b i l i t y ( 1

. 1 1 3 d V ) a n d t h e h i g h

i n c r e m e n t a l c o s t o f a d d i n g F G D t o G G S U n i t s 1 & 2

, t h e i n c r e m e n t a l i m p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t

c o s t w o u l d b e $ 1 2 2

, 9 5 9

, 0 0 0 p e r y e a r p e r d V i m

p r o v e m e n t

. T h e e s t i m a t e d i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y

i m p r o v e m e n t f

o r t h i s s c e n a

r i o i s l e s s t h a n t h e m i n i m u m p e r c e p t i b l e d V c h a n g e

, b a s e d o n a s t u d y

p u b l i s h e d i n t h e J o u r n a l o f t h e A i r & W a s t e M a n a g e m e n t A s s o c i a t i o n ( H e n r y 2 0 0 2 )

. T h e c i t e d

a r t i c l e s h o w s t h a t p e r c e p t i b i l i t y o f a c h a n g e i n d e c i v i e w s v a r i e s w i t h b a c k g r o u n d c o n d i t i o n s

, a n d

u n d e r o p t i m

u m ( p r i s t i n e ) c o n d i t i o n s

, c a n b e a s l o w a s 1

. 5 t o 2 d V

. T h u s

, t h e e s t i m a t e d

i m p r o v e m e n t i n v i s i b i l i t y t o b e g a i n e d b y i n s t a l l i n g F G D t e c h n o l o g y o n G G S 1 & 2 w o u l d n o t b e

e x p e c t e d t o b e d i s c e r n a b l e

, e v e n u n d e r o p t i m u m v i e w i n g c o n d i t i o n s

. E x p e n d i n g m o r e t h a n $ 2

. 1

b i l l i o n o v e r 2 0 y e a

r s i s n o t a j u s t i f

i e d f o r a p r e d i c t e d v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t t h a t i s n o t

d i s c e r n a b l e t o h u m a n p e r c e p t i o n

. A l s o

, b e c a u s e o f t h e c o n s e r v a t i v e e m i s s i o n s e s t i m a t e s i n p u t t o

t h e B A R T m o d e l i n g a n a l y s i s

, t h e p r e d i c t e d i m p a c t i m p r o v e m e n t s a r e b a s e d o n v e r y c o n s e r v a t i v eB A R T A n a l y s i s 4 6 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 a s s u m p t i o n s a n d t h e r e f

o r e g r e a t l y o v e r s t a t e t h e a c t u a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t s

. T o p u t t h i s

a n o t h e r w a y

, a c t u a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t s r e s u l t i n g f

r o m t h e F G D c o n t r o l o p t i o n w o u l d m o s t

l i k e l y b e m

u c h l e s s t h a n t h e m o d e l e d 1

. 1 1 3 d V

, a n d w i l l n o t b e d i s c e r n a b l e

.

T h e a d d i t i o n o f m o r e s t

r i n g e n t N O

x c o n t r o l s o n t o p o f t h e m o d e r n l o w N O x c o m b u s t i o n

t e c h n o l o g y a n d F G D c o n t r o l s w a s a l s o e v a l u a t e d i n t h e s a m e i n c r e m e n t a l f a s h i o n

. T h e a d d i t i o n

o f S C R c o n t r o l s w o u l d r e s u l t i n a n i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t c o s t o f $ 6 1

, 9 0 5

, 0 0 0 p e r

y e a r p e r d V

. T h i s c o s t i s a l s o e x t r e m e l y h i g h a n d t h u s n o t j u s t i f i e d b a s e d o n t h e s m a l l

, n o n

d i s c e r n a b l e l e v e l o f v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t

.

T a b l e 1 1 s h o w s t h e i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t c o s t s f

o r a n i n t e g r a t e d m

u l t i

p o l l u t a n t ( N O

x a n d S O 2 ) e m i s s i o n c o n t r o l p r o g r e s s i o n

. S u b s e q u e n t t o t h e i n i t i a l a n a l y s i s o f t h i s

p r o g r e s s i o n

, t h e N D E Q a l s o r e q u e s t e d a n a n a l y s i s o f c o n t r o l s o f e a c h p o l l u t a n t i n d i v i d u a l l y

.

T h e r e f o r e

, N P P D a n a l y z e d t h e t w o a d d i t i o n a l s c e n a r i o s d e s c r i b e d i n T a b l e s 8

, 9

, a n d 1 0

, a n d

c a l c u l a t e d t h e i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t c o s t s o n a s i n g l e

- p o l l u t a n t b a s i s

. T h e r e s u l t s o f

t h i s a n a l y s i s a r e p r e s e n t e d i n T a b l e s 1 2 a n d 1 3 f o r N O

x a n d S O 2 , r e s p e c t i v e l y

. T h e s e r e s u l t s s h o w

t h a t i f c o n t r o l l i n g j u s t N O

x , t h e i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t c o s t f

o r a d d i n g a n S C R

s y s t e m t o t h e L N B / O F A c o n t r o l i s o v e r $ 1 0 0

, 0 0 0

, 0 0 0 / y r / d V

. L i k e w i s e

, i f o n e c o n t r o l s o n l y S O 2 ,

t h e i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t c o s t f

o r a d d i n g a F G D ( w e t s c r u b b e r ) s y s t e m t o t h e p l a n t

i s a l s o v e r y h i g h a t o v e r $ 1 6 9

, 0 0 0

, 0 0 0 / y r / d V

. T h u s

, v i s i b i l i t y i m

p r o v e m e n t e f

f e c t i v e n e s s i s e v e n

w o r s e w h e n o n l y o n e p o l l u t a n t i s c o n t r o l l e d

. A s w i t h t h e m

u l t i

- p o l l u t a n t p r o g r e s s i o n o f c o n t r o l s

,

t h e v e r y p o o r c o s t e f

f e c t i v e n e s s f

o r a d d i n g a n y c o n t r o l s b e y o n d t h e L N B / O F A s y s t e m f o r N O

x ,

d e m o n s t r a t e s t h a t s u c h a d d i t i o n a l c o n t r o l s a r e n o t j u s t i f

i e d

.

T a b l e 1 2

I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y C o s t C o m p a r i s o n

– N O x C o n t r o l

V i s i b i l i t y I m p a i r m e n t A

C o n t r o l T e c h n o l o g y

O p t i o n T o t a l

A n n u a l C o s t

( $ / y r ) I n c r e m e n t a l

A n n u a l i z e d

C o s t

( $ / y r ) 9 8 t h %

- t i l e

( d V ) D a y s > 0

. 5

d V I n c r e m e n t a l

V i s i b i l i t y

I m p a i r m e n t

I m p r o v e m e n t

( d V ) I n c r e m e n t a l

I m p a i r m e n t

I m p r o v e m e n t

C o s t

( $ / y r / d V )

B a s e l i n e 0 0 3

. 1 1 9 6 0 0 0

L N B / O F A 2

, 9 6 0

, 0 0 0 2

, 9 6 0

, 0 0 0 2

. 4 1 9 5 4 0

. 7 0 0 $ 4

, 2 2 9

, 0 0 0

L N B / O F A + S C R $ 5 7

, 2 5 1

, 0 0 0 $ 5 4

, 2 9 1

, 0 0 0 1

. 8 7 9 4 8 0

. 5 4 $ 1 0 0

, 5 3 9

, 0 0 0

A F o r w o r s t

- c a s e y e a r o f m e t e o r o l o g y b a s e d o n 9 8 t h p e r c e n t i l e d V i m p a c t

.B A R T A n a l y s i s 4 7 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T a b l e 1 3

I n c r e m e n t a l V i s i b i l i t y C o s t C o m p a r i s o n

– S O 2 C o n t r o l

V i s i b i l i t y I m p a i r m e n t A

C o n t r o l T e c h n o l o g y

O p t i o n T o t a l

A n n u a l C o s t

( $ / y r ) I n c r e m e n t a l

A n n u a l i z e d

C o s t

( $ / y r ) 9 8 t h %

- t i l e

( d V ) D a y s > 0

. 5

d V I n c r e m e n t a l

V i s i b i l i t y

I m p a i r m e n t

I m p r o v e m e n t

( d V ) I n c r e m e n t a l

I m p a i r m e n t

I m p r o v e m e n t

C o s t

( $ / y r / d V )

B a s e l i n e 0 0 3

. 1 1 9 6 0 0 0

F G D $ 1 0 8

, 4 5 0

, 0 0 0 $ 1 0 8

, 4 5 0

, 0 0 0 2

. 4 7 8 3 9 0

. 6 4 1 $ 1 6 9

, 1 8 9

, 0 0 0

A F o r w o r s t

- c a s e y e a r o f m e t e o r o l o g y b a s e d o n 9 8 t h p e r c e n t i l e d V i m p a c t

.

3

. 2 P r o p o s e d B A R T

A r e v i e w o f B A R T p r o p o s a l s f o r s i m i l a r c o a l

- f i r e d u n i t s i n o t h e r s t a t e s

, a n d i n d u s t r i a l

f a c i l i t i e s i n n o r t h e r n M i n n e s o t a

, s h o w s p r o p o s e d v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t v a l u e s

, a f

t e r

i m p l e m e n t a t i o n o f B A R T c o n t r o l s

, r a n g i n g f r o m 0

. 6 7 5 d V t o 4

. 0 d V o n a 9 8 t h p e r c e n t i l e b a s i s f o r

t h e i n d i v i d u a l f

a c i l i t i e s

. T h e a s s o c i a t e d p r o p o s e d v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t c o s t s a

r e

g e n e r a l l y l e s s t h a n $ 1 0

, 0 0 0

, 0 0 0 p e r y e a r p e r d V i m p r o v e m e n t

. T a b l e 1 4 p r o v i d e s a s u m m a r y o f

B A R T p r o p o s a l s f

o r o t h e r f a c i l i t i e s

, a l o n g w i t h N P P D ’ s B A R T p r o p o s a l f o r c o m p a r i s o n

. T a b l e

1 4 s h o w s o n l y t h o s e f

a c i l i t i e s s u b m i t t i n g B A R T a n a l y s i s f o r w h i c h c o m

p a r a b l e i n f

o r m a t i o n w a s

p r o v i d e d i n t h e B A R T a n a l y s i s

. A n u m b e r o f t h e o t h e r B A R T a n a l y s e s o b t a i n e d f o r o t h e r s t a t e s

d i d n o t p r o v i d e t h e p r e

- a n d p o s t

- B A R T i m p a c t v a l u e s a n d / o r c o s t s

, a n d s u c h f a c i l i t i e s a r e n o t

l i s t e d i n T a b l e 1 4

.

T h e G e r a l d G e n t l e m e n S t a t i o n B A R T a n a l y s i s d e m o n s t r a t e s t h a t t h e i n s t a l l a t i o n a n d

o p t i m i z a t i o n o f m o d e r n l o w N O

x c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y e m i s s i o n c o n t r o l s t o m e e t t h e E P A ’ s

p r e s u m p t i v e e m i s s i o n l i m i t f

o r N O

x w o u l d r e s u l t i n v i s i b i l i t y i m p a c t s a b o v e t h e 0

. 5 d V d e

m i n i m i s t h r e s h o l d a p p l i c a b l e f o r B A R T

- e x e m

p t i o n m o d e l i n g

. H o w e v e r

, t h e a d d i t i o n o f f u r t h e r

c o n t r o l s w o u l d c o m e a t a s u b s t a n t i a l l y h i g h e r i n c r e m e n t a l c o s t p e r d e c i v i e w

. F u r t h e r m o r e

, i n

c o m p a r i s o n t o o t h e r B A R T p r o p o s a l s m a d e b y f a c i l i t i e s i n t h e c e n t r a l a n d w e s t e r n U S

, a f i n a l

v i s i b i l i t y i m

p a i r m e n t t a

r g e t o f 2

. 4 1 9 d V u t i l i z i n g m o d e r n l o w N O

x c o m b u s t i o n t e c h n o l o g y i s

c o n s i d e r e d r e a s o n a b l e a n d w i t h i n t h e s a m e r a n g e o f c o s t e f f e c t i v e n e s s f

o r c o n t r o l s p r o p o s e d b y

o t h e r f a c i l i t i e s

. I n s t a l l i n g a d d i t i o n a l c o n t r o l s o n G G S w o u l d p u t t h e i n c r e m e n t a l i m p a i r m e n t

i m p r o v e m e n t c o s t ( $ / y r

/ d V ) a t r o u g h l y a n o r d e r o f m a g n i t u d e a b o v e t h e v a l u e s p r o p o s e d b y t h e

o t h e r f a c i l i t i e s s u b m i t t i n g B A R T p r o p o s a l s

.B A R T A n a l y s i s 4 8 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T a b l e 1 4

B A R T P r o p o s a l s

P o s t

- B A R T

V i s i b i l i t y I m p a i r m e n t A

F a c i l i t y S i z e

( M W ) P r e

- B A R T

9 8 t h P e r c e n t i l e

V i s i b i l i t y

I m p a i r m e n t A

( d v / y r ) 9 8 t h %

- t i l e

( d V / y r ) D a y s > 0

. 5

d V I n c r e m e n t a l

I m p a i r m e n t

I m p r o v e m e n t

C o s t ( $ / y r / d v )

X c e l ( S h e r c o

, M N ) 1

, 3 7 9 2

. 9 3 2

. 3 6 7 2 $ 4

, 0 0 0

, 0 0 0

G R E ( S t a n t o n

, N D ) 1 8 8 1

. 6 8 0

. 6 7 1 3 $ 1 0

, 1 0 0

, 0 0 0

G R E ( C o a l C r e e k

, N D ) 1

, 1 0 0 4

. 4 8 2

. 1 5 3 2 $ 6

, 9 9 0

, 0 0 0

N o r t h s h o r e M i n i n g ( M N ) 7 5 1

. 3 0 1

. 3 0 5 8 $ 1

, 2 5 0

, 0 0 0

U n i t e d T a c o n i t e ( M N ) N A 4

. 7 0 4

. 0 0 1 1 5 N A

T r i g e n E n e r g y C o

. ( C O ) N A 0

. 7 4 6 0

. 5 6 6 N A $ 8

, 3 0 0

, 0 0 0

C E M E X L y o n s ( C O ) N A 1

. 0 2 0

. 9 6 3 N A N A

E n t e r g y

- F i r i n g N G ( L a k e

C a t h e r i n e

, A R ) 5 5 2 1

. 5 6 0

. 5 6 N A $ 4 0 0

, 0 0 0

E n t e r g y

- F i r i n g F O ( L a k e

C a t h e r i n e

, A R ) 5 5 2 3

. 4 4 3

. 0 3 N A $ 1

, 4 2 0

, 0 0 0

W h i t e B l u f

f ( A R ) 1 7 0 0 5

. 0 4 0 1

. 6 4 6 N A $ 1 3

, 1 7 0

, 0 0 0

N P P D ( G e r a l d G e n t l e m a n ) 1

, 3 6 5 3

. 1 2 2

. 4 2 5 4 $ 4

, 2 2 9

, 0 0 0

A F o r w o r s t

- c a s e y e a r o f m e t e o r o l o g y

.

A s s t a t e d i n E P A ’ s B A R T G u i d e l i n e s ( 4 0 C

. F

. R

. 5 1

, A p p e n d i x Y ) t h e B A R T

p r e s u m p t i v e l i m i t f

o r S O 2 i s o n l y a p r o v i s i o n a l l y s u g g e s t e d c o n t r o l l e v e l

. E P A a c k n o w l e d g e s

t h a t t h e p r e s u m

p t i v e l i m i t s “ m a y n o t b e a p p r o p r i a t e f

o r a l l s o u r c e s ” a n d t h a t “ S t a t e s h a v e t h e

a b i l i t y t o c o n s i d e r t h e s p e c i f i c c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s o u r c e a t i s s u e a n d t o f i n d t h a t t h e

p r e s u m p t i v e l i m i t s w o u l d n o t b e a p p r o p r i a t e f o r t h a t s o u r c e

. ” 6 F u r t h e r m o r e

, E P A ’ s A p p e n d i x Y

g u i d e l i n e s s p e c i f

i c a l l y a u t h o r i z e s t h a t a n a l t e r n a t i v e S O 2 c o n t r o l l e v e l

, i n l i e u o f t h e p r e s u m p t i v e

S O 2 l i m i t

, m a y b e a d o p t e d i f t h a t “ a l t e r n a t i v e c o n t r o l l e v e l i s j u s t i f i e d b a s e d o n a c a r e f

u l

c o n s i d e r a t i o n o f s t a t u t o r y f a c t o r s

. ” 7 T h e N D E Q t h u s r e t a i n s d i s c r e t i o n n o t t o a d o p t t h e

6 7 0 F e d

. R e g

. a t 3 9

, 1 3 4 c o l u m n 3

.

7 A p p e n d i x Y t o 4 0 C

. F

. R

. P a r t 5 1

, S e c t i o n I V

. E

. 4B A R T A n a l y s i s 4 9 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 p r e s u m p t i v e l i m i t s i f t h e s e c o n t

r o l l e v e l s a r e d e t e r m i n e d n o t t o b e a p p r o p r i a t e u n d e r t h e B A R T

f i v e

- p a r t a n a l y s i s

, o n a c a s e

- b y

- c a s e b a s i s f o r a g i v e n f

a c i l i t y

.

T h e p r e c e d i n g B A R T a n a l y s i s s u p p o r t s N D E Q m a k i n g s u c h a d e t e r m i n a t i o n f o r n o

a d d i t i o n a l S O 2 c o n t

r o l a t G G S 1 & 2

, g i v e n t h e v e r y h i g h e s t i m a t e d e x p e n d i t u r e p e r u n i t o f

m o d e l e d v i s i b i l i t y i m

p r o v e m e n t ( $ / y r

/ d e c i v i e w

, o r $ / y r

/ d V )

. D e p e n d i n g o n w h i c h p r o g r e s s i o n o f

c o n t r o l s i s a n a l y z e d

, a d d i n g c o n t r o l o f S O 2 e m i s s i o n s a t G G S w o u l d y i e l d a n e s t i m a t e d

i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m

p r o v e m e n t c o s t e f

f e c t i v e n e s s o f a p p r o x i m a t e l y $ 1 2 2

, 9 5 9

, 0 0 0 t o

$ 1 6 9

, 1 8 9

, 0 0 0 p e r y e a r p e r d V i n o r d e r t o r e a c h a n d / o r e x c e e d t h e E P A ’ s p r e s u m p t i v e S O 2 l i m i t

.

T h i s i s n o t w a

r r a n t e d b a s e d o n a r e a s o n a b l e e c o n o m i c c o s t

- e f f e c t i v e n e s s a n a l y s i s

. I t a l s o i s o u t

o f

- l i n e w i t h c o m

p a r a b l e B A R T c o s t

- e f

f e c t i v e e v a l u a t i o n s t h a t h a v e b e e n p r e p a r e d f o r o t h e r

e l e c t r i c g e n e r a t i n g f

a c i l i t i e s

. T h e a p p l i c a t i o n o f f u r t h e r c o n t

r o l s w o u l d r e s u l t i n c o n t r o l l e d

v i s i b i l i t y i m

p a c t l e v e l s f

a r l o w e r t h a n l e v e l s p r o p o s e d f o r o t h e r f a c i l i t i e s i n t h e c e n t r a l a n d

w e s t e r n U S

, a n d a t f

a r h i g h e r c o s t e f

f e c t i v e n e s s

. C o s t e f

f e c t i v e n e s s t o i m

p l e m e n t t h e S O 2

c o n t r o l s

, i n t e r m s o f v i s i b i l i t y i m p r o v e m e n t ( $ / d V )

, w o u l d b e a p p r o x i m a t e l y a n o r d e r o f

m a g n i t u d e h i g h e r t h a n t h e c o s t e f f e c t i v e n e s s c a l c u l a t e d f

o r p r o p o s e d B A R T c o n t

r o l s b y o t h e r

u t i l i t y a n d i n d u s t r i a l e m i s s i o n s o u r c e s a s s u m m a r i z e d i n T a b l e 1 4

.

B a s e d o n t h e a b o v e i n f

o r m a t i o n

, N P P D p r o p o s e s t o s e t f o r G G S a B A R T l i m i t f

o r

c o n t r o l l i n g N O

x b a s e d o n t h e p e r f o r m a n c e l e v e l s a c h i e v a b l e b y m o d e r n l o w N O

x c o m b u s t i o n

t e c h n o l o g y

. A s d e m o n s t r a t e d i n t h e a b o v e B A R T a n a l y s e s

, t h e e m i s s i o n r e d u c t i o n l e v e l s

a c h i e v a b l e b y t h e s e c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s j u s t i f

y s e t t i n g t h e B A R T l i m i t f o r N O

x a t t h e E P A ’ s

p r e s u m p t i v e l i m i t o f 0

. 2 3 l b / M M B t u

, o r e q u i v a l e n t e m i s s i o n s o n a l b / h o u r b a s i s

. C o m p l i a n c e

w i t h t h e p r o p o s e d N O

x l i m i t w o u l d b e m e a s u r e d o n a 3 0

- d a y r o l l i n g a v e r a g e b a s i s

, w h i c h i s

c o n s i s t e n t w i t h t h e E P A G u i d e l i n e s f o r B A R T D e t e r m i n a t i o n s

, a s c o d i f i e d a t A p p e n d i x Y t o 4 0

C F R P a r t 5 1

. T h i s l i m i t i s p r o p o s e d a s a n a v e r a g e a c r o s s b o t h u n i t s

, a s a l l o w e d b y E P A g u i d a n c e

c i t e d e a r l i e r i n t h i s d o c u m e n t

. N P P D p r o p o s e s n o a d d i t i o n a l c o n t r o l s f o r S O 2 e m i s s i o n s b a s e d o n

t h e h i g h c o s t o f c o n t

r o l s a n d c o n t

r o l e f f e c t i v e n e s s

, a n d d i m i n i s h i n g r e t u r n s o n v i s i b i l i t y

i m p r o v e m e n t

.

F o r P M

, E P A h a s n o t p u b l i s h e d a n y p r e s u m p t i v e e m i s s i o n l i m i t s

. N P P D p r o p o s e s t o

r e t a i n t h e c u r

r e n t o p a c i t y a n d P M l i m i t s a p p l i c a b l e t o G G S 1 & 2

. M o d e l i n g a t c u r r e n t t e s t e d a c t u a l

e m i s s i o n r a t e s

, b a s e d o n c o n t i n u e d u s e o f t h e e x i s t i n g b a g h o u s e s a t G G S

, s h o w e d n e g l i g i b l e

i m p a c t s o f d i r e c t P M e m i s s i o n s o n a l l C l a s s I a r e a s

.

T h e E P A h a s p r o v i s i o n a l l y s u g g e s t e d a p r e s u m p t i v e l i m i t f

o r S O 2 o f 0

. 1 5 l b /

M M B t u

.

H o w e v e r

, N P P D i s n o t p r o p o s i n g t o i n s t a l l a d d i t i o n a l S O 2 c o n t r o l t o G G S 1 & 2 t o m e e t t h e E P A

p r e s u m p t i v e l i m i t d u e t o t h e h i g h e s t i m a t e d i n c r e m e n t a l v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t c o s t s

.B A R T A n a l y s i s 5 0 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 I n o r d e r t o m e e t t h e E P A ’ s p r e s u m p t i v e S O 2 l i m i t

, e s t i m a t e d v i s i b i l i t y i m p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t

c o s t s a r e $ 1 2 2

, 9 5 9

, 0 0 0 t o $ 1 6 9

, 0 0 0

, 0 0 0 p e r y e a r p e r d V ( f o r c o n t r o l l i n g b o t h G G S 1 a n d G G S 2 )

,

d e p e n d i n g o n w h i c h c o n t r o l p r o g r e s s i o n i s a n a l y z e d

. T h e s e v a l u e s a r e f a r i n e x c e s s o f a n y

i n c r e m e n t a l i m

p r o v e m e n t c o s t s p r o p o s e d b y o t h e r u t i l i t y o r i n d u s t r i a l f a c i l i t i e s

, a n d w o u l d n o t

r e s u l t i n a p e r c e p t i b l e i m

p r o v e m e n t i n v i s i b i l i t y

, w i t h a n i n c r e m e n t a l c h a n g e e s t i m a t e d a t j u s t

o v e r o n e d V

. I n s t a l l i n g S O 2 c o n t r o l s t o m e e t t h e p r e s u m

p t i v e l i m i t w o u l d a l s o b e v e r y e x p e n s i v e

,

r e s u l t i n g i n o v e r $ 2

. 1 b i l l i o n i n c a p i t a l a n d O & M c o s t s o v e r t h e 2 0

- y e a r a m o r t i z a t i o n p e r i o d

.

B A R T g u i d e l i n e s g e n e r a l l y r e q u i r e p o w e r p l a n t s o v e r 7 5 0 M W t o m e e t s p e c i f i c c o n t r o l

l e v e l s o f e i t h e r 9 5 p e r c e n t c o n t r o l o r c o n t r o l s o f 0

. 1 5 l b / M M B t u f o r S O 2

. H o w e v e r

, i f a S t a t e

d e t e r m i n e s t h a t a n a l t e r n a t i v e c o n t r o l l e v e l i s j u s t i f i e d b a s e d o n a c a r e f

u l c o n s i d e r a t i o n o f t h e

s t a t u t o r y f

a c t o r s

, a d i f

f e r e n t l e v e l o f c o n t r o l m a y b e a p p r o p r i a t e ( F R 7 / 5 / 0 5

, p g s

. 3 9 1 4 4

, 3 9 1 5 5

a n d 3 9 1 7 1 )

. T h e s t a t u t o r y f a c t o r s f o r c o n s i d e r a t i o n i n c l u d e :

• A v a i l a b l e r e t

r o f i t c o n t r o l o p t i o n s ;

• P o l l u t i o n c o n t

r o l e q u i p m e n t i n u s e a t t h e s o u r c e ( w h i c h a f f e c t s

a v a i l a b i l i t y o f o p t i o n s a n d a s s o c i a t e d i m p a c t s ) ;

• C o s t s o f c o m

p l i a n c e w i t h c o n t r o l o p t i o n s ;

• R e m a i n i n g u s e f

u l l i f e o f t h e f a c i l i t y ;

• E n e r g y a n d n o n

- e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s o f c o n t

r o l o p t i o n s ; a n d

,

• V i s i b i l i t y i m

p a c t s a n a l y s i s

.

I n t h e c a s e o f S O 2 c o n t r o l s f o r G G S

, t h e m o s t p e r t i n e n t f a c t o r a r g u i n g a g a i n s t t h e

p r e s u m p t i v e l i m i t b e i n g a p p l i e d i s t h e l a s t f a c t o r l i s t e d

, w h i c h i s t h e v i s i b i l i t y i m p a c t a n a l y s i s

,

t o g e t h e r w i t h t h e c o s t o f c o n t r o l s

. F o r G G S 1 & 2

, t h e v i s i b i l i t y i m p a c t a n a l y s i s s h o w s t h a t t h e

“ i n c r e m e n t a l i m

p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t c o s t

, ” w h i c h i s a m e a s u r e o f c o s t e f f e c t i v e n e s s i n

i m p r o v i n g v i s i b i l i t y

, i s e x t

r e m e l y h i g h f

o r S O 2 c o n t

r o l s a t G G S

, i n c o m

p a r i s o n t o c o s t

e f f e c t i v e n e s s f

o r c o n t r o l s p r o p o s e d b y o t h e r B A R T

- s u b j e c t s o u r c e s

. I t d o e s n o t m a k e s e n s e t o

i n v e s t s u c h a l a

r g e a m o u n t i n c a

p i t a l a n d O & M f

o r r e l a t i v e l y l i t t l e

, a n d n o t d i s c e r n a b l e

,

i m p r o v e m e n t i n v i s i b i l i t y

. T h e r e f o r e

, m e e t i n g t h e p r e s u m

p t i v e S O 2 l i m i t o f 0

. 1 5 l b / M M B t u a t

G G S i s n o t j u s t i f

i e d a c c o r d i n g t o t h e s t a t u t o r y f a c t o r s

.

A s d i s c u s s e d e a r l i e r i n t h i s d o c u m e n t

, t h e B A R T a n a l y s i s d e m o n s t r a t e s t h a t i n s t a l l a t i o n

o f a d d i t i o n a l N O

x e m i s s i o n c o n t r o l s b e y o n d l o w

- N O

x b u r n e r s a n d o v e r f i r e a i r i s n o t j u s t i f

i e d

, d u e

t o v e r y h i g h c o s t

/ b e n e f i t i n t e r m s o f a n n u a l d o l l a r s s p e n t p e r a m o u n t o f m o d e l e d v i s i b i l i t y

i m p r o v e m e n t

, c a l c u l a t e d i n $ / y r / d V

. F o r t h e a d d i t i o n o f S C R t o t h e p r o p o s e d L N B / O F A s y s t e m

,

t h e “ i n c r e m e n t a l i m

p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t c o s t ” i s e s t i m a t e d a t o v e r $ 1 0 0

, 0 0 0

, 0 0 0

. T h i s i s

c l e a r l y n o t j u s t i f

i e d i n c o m p a r i s o n t o t h e i n c r e m e n t a l i m p a i r m e n t i m

p r o v e m e n t c o s t s o f p r o p o s e dB A R T A n a l y s i s 5 1 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 B A R T c o n t r o l s i n o t h e r s t a t e s

. T o c o m p l e t e t h e B A R T s t a n d a r d

- s e t t i n g p r o c e s s

, t h e E P A

G u i d e l i n e s r e q u i r e t h e e s t a b l i s h m e n t o f e n f

o r c e a b l e e m i s s i o n s l i m i t s f o r e a c h u n i t a t G G S

. W h e n

s e t t i n g s u c h e n f

o r c e a b l e B A R T l i m i t s

, t h e E P A G u i d e l i n e s a u t h o r i z e “ s o u r c e s t o ‘ a v e r a g e ’

e m i s s i o n s a c r o s s a n y s e t o f B A R T

- e l i g i b l e e m i s s i o n s u n i t s w i t h i n a f e n c e l i n e

, s o l o n g a s t h e

e m i s s i o n s r e d u c t i o n s o f e a c h p o l l u t a n t b e i n g c o n t r o l l e d f o r B A R T w o u l d b e e q u a l t o t h o s e

r e d u c t i o n s t h a t w o u l d b e o b t a i n e d b y s i m p l y c o n t r o l l i n g e a c h o f t h e B A R T

- e l i g i b l e u n i t s t h a t

c o n s t i t u t e t h e B A R T

- e l i g i b l e s o u r c e

. ” T h e a v e r a g i n g o f e m i s s i o n s a c r o s s G G S 1 a n d G G S 2 i s

t h e r e f o r e a u t h o r i z e d u n d e r t h e E P A G u i d e l i n e s a s o n e a l t e r n a t i v e m e t h o d f o r d e m o n s t r a t i n g

c o m p l i a n c e w i t h t h e a p p l i c a b l e B A R T l i m i t s s e t f o r e a c h a i r p o l l u t a n t a t G G S

. P u r s u a n t t o t h i s

a u t h o r i t y

, N P P D r e q u e s t s t h e a d o p t i o n o f a N O x e m i s s i o n s a v e r a g i n g p r o t o c o l f o r G G S 1 & 2 a n d

t h a t s u c h p r o t o c o l b e i n c l u d e d i n a l l a p p r o p r i a t e c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i n g p e r m i t s f o r G G S

. T h e

p r o t o c o l w i l l e s t a b l i s h a n a l t e r n a t i v e m e t h o d f o r d e m o n s t r a t i n g c o m

p l i a n c e w i t h t h e a p p l i c a b l e

B A R T l i m i t s f

o r e a c h a i r p o l l u t a n t t h r o u g h e m i s s i o n s a v e r a g i n g b e t w e e n G G S 1 a n d G G S 2

. A s

a u t h o r i z e d i n S e c t i o n V o f t h e E P A G u i d e l i n e s

, s u c h p r o t o c o l s m u s t s e t f o r t h a m e t h o d o f

d e m o n s t r a t i n g t h a t t h e c o m b i n e d e m i s s i o n s r e d u c t i o n s a c h i e v e d a t t h e t w o G G S u n i t s f o r a

p a r t i c u l a r a i r p o l l u t a n t i s e q u a l t o o r g r e a t e r t h a n t h e r e d u c t i o n s t h a t w o u l d b e a c h i e v e d b y e a c h

G G S u n i t i n d i v i d u a l l y c o m p l y i n g w i t h t h e a p p l i c a b l e B A R T l i m i t f o r t h e s a m e p o l l u t a n t

.

A t w o

- u n i t a v e r a g e B A R T e m i s s i o n l i m i t i s f u r t h e r j u s t i f

i e d b e c a u s e t h e d i s p e r s i o n

m o d e l i n g i s b a s e d o n t h e m a x i m u m e m i s s i o n s o f e a c h p o l l u t a n t f r o m b o t h u n i t s c o m

b i n e d

,

a c t u a l l y m e a s u r e d / c a l c u l a t e d o v e r 2 4

- h o u r s

, i n a 3

- y e a r b a s e l i n e e m i s s i o n s p e r i o d ( 2 0 0 1

- 2 0 0 3 )

.

T h u s

, t h e m o d e l e d e m i s s i o n s b a s e d o n t h e p r o p o s e d l o w

- N O

x c o n t r o l t e c h n o l o g y

, a t a l i m i t o f

0

. 2 3 l b / M M B t u

, r e p r e s e n t b o t h u n i t s e m i t t i n g a t t h e m a x i m u m c o m b i n e d l o a d a t t a i n e d o v e r t h i s

p e r i o d

. 8

N P P D w i l l d e v e l o p a n d p r o v i d e a p r o p o s e d N O

x e m i s s i o n s a v e r a g i n g p r o t o c o l t o N D E Q

l a t e r

, s u b s e q u e n t t o i t s B A R T c o n s t r u c t i o n p e r m i t a p p l i c a t i o n

.

8 I n i s s u i n g a l l n e c e s s a r y c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i o n p e r m i t s t o i m p l e m e n t t h e B A R T c o n t r o l s a t t h e G G S

u n i t s

, t h e N D E Q s h o u l d a l s o i n c l u d e p e r m i t c o n d i t i o n s t h a t p r e s e r v e t h e o p t i o n f o r a c h i e v i n g B A R T

c o m p l i a n c e t h r o u g h e m i s s i o n s t r a d i n g o r o t h e r f l e x i b l e a l t e r n a t i v e m e a s u r e s t h a t N e b r a s k a m a y a d o p t i n t h e

f u t u r e p u r s u a n t t o 4 0 C

. F

. R

. § 5 1

. 3 0 8 ( e ) ( 2 )

.B A R T A n a l y s i s 5 2 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2



## C H A P T E R 4

. 0

– P S D P e r m i t A p p l i c a t i o n

4

. 1 O v e r v i e w

A s p a r t o f t h e B A R T a n a l y s i s p r o c e s s

, a f a c i l i t y m u s t a c c o u n t f

o r e m i s s i o n s i n c r e a s e s o f

o t h e r p o l l u t a n t s t h a t m a y b e c a u s e d a s p a r t o f t h e p r o c e s s o f c o n t r o l l i n g B A R T

- s u b j e c t p o l l u t a n t s

.

A L N B / O F A s y s t e m w a s r e c e n t l y i n s t a l l e d o n G G S 1

, a n d t h i s i n s t a l l a t i o n w a s s u b j e c t e d t o P S D

r e v i e w a n d w a s i s s u e d a P S D p e r m i t i n 2 0 0 6

. T h u s

, t h i s P S D p e r m i t a p p l i c a t i o n a d d r e s s e s

i n s t a l l a t i o n o f a L N B / O F A s y s t e m o n G G S 2

. T h e p r o p o s e d L N B / O F A s y s t e m i s p r o j e c t e d t o

c a u s e a s i g n i f

i c a n t e m i s s i o n s i n c r e a s e

, o v e r 1 0 0 t o n s / y e a r

, i n e m i s s i o n s o f c a r b o n m o n o x i d e ( C O )

f r o m t h e f a c i l i t y

. O t h e r p o l l u t a n t s a r e e i t h e r n o t e x p e c t e d t o b e a f f e c t e d b y t h e G G S 2 L N B / O F A

s y s t e m

, o r t o b e a f

f e c t e d o n l y i n n e g l i g i b l e a m o u n t s

.

T h e N D E Q r e q u e s t e d t h a t N P P D s u b m i t a P S D p e r m i t a p p l i c a t i o n a l o n g w i t h i t s B A R T a n a l y s i s

,

t o a d d r e s s t h e i n c r e a s e d C O t h a t i s e x p e c t e d w i t h t h e p r o p o s e d L o x

- N O x b u r n e r r e t r o f i t o n

G G S 2

. W h i l e s u c h a p e r m i t m a y e x p i r e p r i o r t o b e g i n n i n g o f t h e r e t r o f i t

, N D E Q h a s i n d i c a t e d i n

v e r b a l c o m m

u n i c a t i o n t h e p o t e n t i a l f

o r a l o n g e r t e r m o r e x t e n s i o n t o k e e p s u c h a p e r m i t v a l i d f o r

l o n g e r t h a n t h e 1 8 m o n t h w i n d o w t y p i c a l l y a l l o w e d t o b e g i n c o n s t r u c t i o n

. I n c o n s i d e r a t i o n o f

t h i s

, a n d r e c o g n i z i n g t h a t G G S 2 i s a v e r y s i m i l a r u n i t t o G G S 1

, N P P D i s e l e c t i n g t o s u b m i t a

p e r m i t a p p l i c a t i o n a d d r e s s i n g P S D p e r m i t t i n g r e q u i r e m e n t s a t t h i s t i m e

. H o w e v e r

, t h i s

a p p l i c a t i o n i s s u b

j e c t t o a m e n d m e n t i f n e w i n f o r m a t i o n b e c o m e s a v a i l a b l e p r i o r t o L N B / O F A

p r o c u r e m e n t a n d i n s t a l l a t i o n t h a t c h a n g e s t h e e x p e c t a t i o n t h a t o n l y C O w o u l d t r i g g e r P S D

r e v i e w

, a n d t h a t n o o t h e r p o l l u t a n t s w o u l d e x p e r i e n c e a P S D s i g n i f i c a n t i n c r e a s e i n e m i s s i o n s d u e

t o t h e p r o j e c t

.

T h i s C h a p t e r p r o v i d e s t h e P S D p e r m i t a p p l i c a t i o n r e q u i r e m e n t s

, i n c l u d i n g a p p l i c a t i o n f o r m s

, a

B e s t A v a i l a b l e C o n t r o l T e c h n o l o g y ( B A C T ) a n a l y s i s

, a D i s p e r s i o n M o d e l i n g A n a l y s i s

, a n d a n

A d d i t i o n a l I m

p a c t s A n a l y s i s f

o r t h e p r o p o s e d G G S 2 L N B / O F A r e t r o f i t

. B e c a u s e o f t h e n e a r l y

i d e n t i c a l d e s i g n a n d s i z e b e t w e e n G G S 1 a n d G G S 2

, N P P D i s a s s u m i n g t h a t t h e e s t i m a t e d C O

e m i s s i o n s i n c r e a s e f

o r G G S 2 i s e q u i v a l e n t

, o n a l b / m m B t u b a s i s

, t o t h e e s t i m a t e d i n c r e a s e f o r t h e

G G S 1 L N B / O F A p r o

j e c t a s d o c u m e n t e d i n N P P D ’ s N o v e m b e r 2 0 0 5 P S D p e r m i t a p p l i c a t i o n

.B A R T A n a l y s i s 5 3 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 4

. 2 B e s t A v a i l a b l e C o n t r o l T e c h n o l o g y

T h e B A C T a n a l y s i s f

o r t h e G G S 2 p r o p o s e d L N B / O F A r e t r o f i t i s b a s e d o n p r o v i d i n g a n u p d a t e t o

t h e a n a l y s i s s u b m i t t e d b y N P P D f o r G G S U n i t 1 i n N o v e m b e r 2 0 0 5

, w i t h p e r m i t i s s u a n c e f o r t h a t

p r o j e c t i n A u g u s t 2 0 0 6

. G i v e n t h a t G G S 2 i s a l m o s t i d e n t i c a l i n s i z e a n d d e s i g n t o G G S 1

, N P P D

i s p r o p o s i n g t h a t t h e s a m e C O l i m i t a t i o n u s e d f o r G G S 1 b e d e t e r m i n e d a s B A C T f o r G G S 2

. T h i s

B A C T l i m i t a t i o n i s b a s e d o n t h e a n a l y s i s p r o v i d e d b e l o w

.

W h i l e t h e r e a

r e n o n e w C O c o n t

r o l t e c h n o l o g i e s t h a t h a v e b e c o m e a v a i l a b l e s i n c e t h e 2 0 0 6 P S D

p e r m i t i s s u a n c e f

o r G G S 1

, N P P D h a s i n v e s t i g a t e d t h e p o s s i b i l i t y t h a t s o m e a d d i t i o n a l P S D

p e r m i t s h a v e b e e n i s s u e d f o r c o m p a r a b l e f a c i l i t i e s

, w h i c h c o u l d p r o v i d e a b a s i s f o r c h a n g i n g t h e

p r e s u m e d G G S 2 B A C T l i m i t a t i o n f r o m t h e G G S 1 p e r m i t r e q u i r e m e n t s

.

N P P D h a s c o n d u c t e d a r e v i e w o f t h e E P A ’ s B A C T / L A E R p e r m i t d a t a b a s e t o f i n d i n f o r m a t i o n o n

a n y n e w p r o

j e c t s s i n c e t h e p r e p a

r a t i o n o f t h e B A C T a n a l y s i s f o r t h e N o v e m

b e r 2 0 0 5 p e r m i t

a p p l i c a t i o n f

o r G G S 1

. T h e R B L C d a t a b a s e s e a r c h w a s s p e c i f

i e d t o s e l e c t a l l p e r m i t s i s s u e d s i n c e

J a n u a r y 1

, 2 0 0 5

. T a

b l e 1 5 p r o v i d e s a l i s t i n g o f t h o s e B A C T d e t e r m i n a t i o n s f o r C O f o r b o i l e r s

s i m i l a r t o G G S 2

. T h e s e i n c l u d e o n l y B A C T l i m i t s f o r e x i s t i n g b o i l e r s ( t h o s e b e i n g r e t r o f i t t e d

,

u s u a l l y f o r N O x c o n t

r o l )

, o f s i m i l a

r d e s i g n ( d r y

- b o t t o m

, w a l l

- f i r e d )

, a n d c o a l t y p e

( s u b b i t u m i n o u s c o a l )

. I n c l u d e d i n T a b l e 1 5 i s t h e G G S U n i t 1 C O B A C T l i m i t

.

T a b l e 1 5

R e c e n t C O B A C T L i m i t s f o r S i m i l a r U n i t R e t r o f

i t s

F a c i l i t y U n i t S i z e R B L C N o

. P e r m i t D a t e C O B A C T L i m i t

D e t r o i t E d i s o n

M o n r o e P o w e r P l a n t B o i l e r # 1 7 6 2 4

M M B t u / h r M I

- 0 3 7 9 0 3 / 0 3 / 2 0 0 6 N o n e

– g o o d c o m b u s t i o n

p r a c t i c e s

M i d A m e r i c a n E n e r g y

C o

. , N e a l

- S o u t h U n i t 4 b o i l e r 6 9 0 0

M M B t u / h r I A

- 0 0 8 0 0 9 / 2 8 / 2 0 0 5 0

. 4 2 l b / M M B t u

, c a l e n d a r

d a y a v e r a g e

M i d A m e r i c a n E n e r g y

C o

. , N e a l

- N o r t h U n i t 2 B o i l e r 3 0 8 1

M M B t u / h r I A

- 0 0 9 0

( d r a f t ) * 0 9 / 0 5 / 2 0 0 7 1

. 6 3 l b / M M B t u

, 3

- h o u r

r o l l i n g a v e r a g e

N P P D G e r a l d

G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t 1 B o i l e r 7 5 3 8

M M B t u / h r N

. A

. 0 8 / 1 8 / 2 0 0 6 0

. 5 0 l b / M M B t u

, 3 0

- d a y

r o l l i n g a v e r a g e

* F i n a l p e r m i t d a t a n o t e n t e r e d i n R B L C d a t a b a s e a t t i m e o f d a t a b a s e s e a r c h

, b u t t h e f i n a l p e r m i t w a s

d o w n l o a d e d f

r o m t h e I o w a D N R p e r m i t d a t a b a s e

.B A R T A n a l y s i s 5 4 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 T h e i n f o r m a t i o n s u m m a r i z e d i n T a b l e 1 5 s u p p o r t s t h e p r o p o s e d C O l i m i t a t i o n o f 0

. 5 0 l b / M M B t u

,

3 0

- d a y r o l l i n g a v e r a g e

, f

o r t h e G G S 2 p r o p o s e d L N B / O F A r e t r o f i t s y s t e m

. T h e p r o p o s e d l i m i t i s

w e l l w i t h i n t h e r a n g e o f o t h e r r e c e n t C O l i m i t s

. T h e o n l y l i m i t i n T a b l e 1 5 t h a t i s l o w e r t h a n t h e

p r o p o s e d G G S 2 l i m i t i s f o r t h e M i d A m e r i c a n N e a l

- S o u t h U n i t 4 b o i l e r

, w h i c h h a s a s o p h i s t i c a t e d

“ n e u r a l n e t ” s y s t e m t o o p t i m i z e c o m b u s t i o n c o n d i t i o n s

. B e c a u s e t h e G G S 2 d e s i g n i s v e r y s i m i l a r

t o G G S 1

, a n d b o t h u n i t s u t i l i z e t h e s a m e P o w d e r R i v e r B a s i n c o a l

, t h e r e i s n o b a s i s f o r m a k i n g

t h e G G S 2 l i m i t a n y m o r e o r a n y l e s s s t r i n g e n t t h a n t h e G G S 1 l i m i t

.

4

. 3 A i r Q u a l i t y I m p a c t ( D i s p e r s i o n M o d e l i n g ) A n a l y s i s

T h e a i r q u a l i t y i m

p a c t a n a l y s i s o f C O e m i s s i o n s w a s p e r f o r m e d u s i n g t h e E P A S C R E E N 3

d i s p e r s i o n m o d e l

. I n p u t s t o S C R E E N 3 i n c l u d e d s t a c k p a r a m e t e r s b a s e d o n t h e c u r r e n t G G S 2

s t a c k d e s i g n a n d o p e r a t i o n

. T h e e m i s s i o n r a t e i n p u t t o S C R E E N 3 w a s e q u i v a l e n t t o 3 7 6 9 l b / h r

,

w h i c h i s b a s e d o n t h e m a x i m u m h e a t i n p u t r a t e o f 7 5 3 8 M M B t u / h r a n d a n e m i s s i o n f a c t o r o f 0

. 5

l b / M M B t u

.

T h e S C R E E N 3 m o d e l w a s e x e c u t e d f o r a m a x i m

u m ( 1 0 0 % ) l o a d c o n d i t i o n

, b e c a u s e t h e G G S 1

m o d e l i n g a n a l y s i s d e m o n s t r a t e d t h a t 1 0 0 % l o a d p r o d u c e d h i g h e r i m p a c t s t h a n p a

r t i a l l o a d

c o n d i t i o n s

. W h i l e t h e r e i s n o c o m p l e x t e r r a i n ( a b o v e s t a c k h e i g h t )

, i n t h e a r e a

, t h e r e i s r o l l i n g

t e r r a i n t h a t r e a c h e s a s m

u c h a s 4 5 m e t e r s a b o v e s t a c k b a s e e l e v a t i o n w i t h i n a f e w k i l o m e t e r s o f

t h e f a c i l i t y

. T h e r e f

o r e

, t h e “ s i m

p l e t e r r a i n ” o p t i o n w a s u s e d i n S C R E E N 3

, a n d t h e m a x i m u m

t e r r a i n e l e v a t i o n r i s e i n t h e a r e a a t 4 5 m e t e r s w a s i n p u t t o t h e m o d e l f o r t h e s i m p l e t e r r a i n

a n a l y s i s

. T h i s i s a v e r y c o n s e r v a t i v e p r o c e d u r e i n t h a t t h e m o d e l a s s u m e s t h a t t h e t e r r a i n r i s e o f

4 5 m e t e r s a

b o v e s t a c k b a s e o c c u r s a t e v e r y r e c e p t o r d i s t a n c e i n p u t t o t h e m o d e l

. T h u s

, i m p a c t s

w o u l d t e n d t o b e o v e r e s t i m a t e d d u e t o t h i s s i m u l a t i o n

.

T h e S C R E E N 3 m o d e l o u t p u t i s p r o v i d e d b e l o w

.B A R T A n a l y s i s 5 5 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 * * * S C R E E N 3 M O D E L R U N * * * 1 1 / 0 5 / 0 7

* * * V E R S I O N D A T E D 9 6 0 4 3 * * * 0 8 : 2 5 : 5 3

N P P D G G S U n i t 2 B o i l e r , C O S c r e e n i n g , 1 0 0 % L o a d

, 0

. 5 l b / M M B t u @ 7 5 3 8 M M B t u / h r

S I M P L E T E R R A I N I N P U T S :

S O U R C E T Y P E

= P O I N T

E M I S S I O N R A T E ( G / S )

= 4 7 4

. 8 9 4

S T A C K H E I G H T ( M )

= 1 6 7

. 6 0 0 0

S T K I N S I D E D I A M ( M )

= 8

. 5 3 4 5

S T K E X I T V E L O C I T Y ( M / S )

= 2 2

. 3 0 0 0

S T K G A S E X I T T E M P ( K )

= 4 1 7

. 0 0 0 0

A M B I E N T A I R T E M P ( K )

= 2 9 3

. 0 0 0 0

R E C E P T O R H E I G H T ( M )

=

. 0 0 0 0

U R B A N / R U R A L O P T I O N

= R U R A L

B U I L D I N G H E I G H T ( M )

= 8 1

. 6 9 0 0

M I N H O R I Z B L D G D I M ( M )

= 8 2

. 0 3 0 0

M A X H O R I Z B L D G D I M ( M )

= 1 8 0

. 2 6 0 0

T H E R E G U L A T O R Y ( D E F A U L T ) M I X I N G H E I G H T O P T I O N W A S S E L E C T E D

.

T H E R E G U L A T O R Y ( D E F A U L T ) A N E M O M E T E R H E I G H T O F 1 0

. 0 M E T E R S W A S E N T E R E D

.

B U O Y

. F L U X

= 1 1 8 4

. 0 9 3 M * * 4 / S * * 3 ; M O M

. F L U X

= 6 3 6 2

. 6 4 2 M * * 4 / S * * 2

.

* * * F U L L M E T E O R O L O G Y * * *

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * * S C R E E N A U T O M A T E D D I S T A N C E S * * *

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * * T E R R A I N H E I G H T O F 4 5

. M A B O V E S T A C K B A S E U S E D F O R F O L L O W I N G D I S T A N C E S

* * *

D I S T C O N C U 1 0 M U S T K M I X H T P L U M E S I G M A S I G M A

( M ) ( U G / M * * 3 ) S T A B ( M / S ) ( M / S ) ( M ) H T ( M ) Y ( M ) Z ( M ) D W A S H

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1 0 0

. . 1 3 9 2 E

- 1 2 5 1

. 0 2

. 7 1 0 0 0 0

. 0 3 4 9

. 3 9 3 9

. 3 3 3 9

. 0 1 N O

2 0 0

. . 1 8 2 3 E

- 0 2 5 1

. 0 2

. 7 1 0 0 0 0

. 0 3 4 9

. 3 9 6 2

. 7 5 6 1

. 9 8 N O

3 0 0

. 3 1 2

. 6 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 1 5 7

. 8 9 1 6

. 0 7 6 1

. 9 4 H S

4 0 0

. 3 1 3

. 7 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 1 6 6

. 3 9 2 0

. 2 0 6 8

. 9 8 H S

5 0 0

. 3 1 5

. 6 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 1 7 4

. 2 1 2 4

. 1 6 7 6

. 0 0 H S

6 0 0

. 3 1 5

. 6 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 1 8 1

. 5 2 2 8

. 0 0 8 2

. 9 9 H S

7 0 0

. 3 1 3

. 2 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 1 8 8

. 4 3 3 1

. 7 3 8 9

. 9 7 H S

8 0 0

. 3 0 8

. 7 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 1 9 5

. 0 2 3 5

. 3 9 9 6

. 9 2 H S

9 0 0

. 2 7 8

. 6 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 2 0 1

. 3 4 3 8

. 9 7 1 0 0

. 9 2 H S

1 0 0 0

. 2 2 9

. 3 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 2 0 7

. 4 3 4 2

. 5 0 1 0 1

. 3 6 H S

1 1 0 0

. 1 9 0

. 8 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 2 1 3

. 3 2 4 5

. 9 7 1 0 1

. 8 1 H S

1 2 0 0

. 1 7 2

. 1 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 2 1 5

. 6 9 4 8

. 8 4 1 0 2

. 0 1 H S

1 3 0 0

. 1 7 4

. 2 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 3 2 3

. 9 1 8 1 3

. 1 4 N O

1 4 0 0

. 1 7 4

. 1 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 3 4 3

. 8 8 9 4 6

. 2 5 N O

1 5 0 0

. 1 6 8

. 0 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 3 6 3

. 5 9 1 0 9 0

. 6 4 N O

1 6 0 0

. 1 6 0

. 3 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 3 8 3

. 0 8 1 2 4 6

. 3 8 N O

1 7 0 0

. 1 5 2

. 8 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 4 0 2

. 3 5 1 4 1 3

. 5 6 N O

1 8 0 0

. 1 4 5

. 9 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 4 2 1

. 4 3 1 5 9 2

. 2 2 N O

1 9 0 0

. 1 3 9

. 7 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 4 4 0

. 3 2 1 7 8 2

. 4 5 N O

2 0 0 0

. 1 3 4

. 0 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 4 5 9

. 0 3 1 9 8 4

. 2 9 N O

2 1 0 0

. 1 2 9

. 8 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 4 7 3

. 9 0 2 1 9 7

. 0 2 N O

2 2 0 0

. 1 2 6

. 0 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 4 8 8

. 0 1 2 4 2 1

. 4 7 N O

2 3 0 0

. 1 2 2

. 5 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 5 0 2

. 1 8 2 6 5 7

. 8 6 N O

2 4 0 0

. 1 1 9

. 1 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 5 1 6

. 4 0 2 9 0 6

. 2 1 N O

2 5 0 0

. 1 1 5

. 9 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 5 3 0

. 6 7 3 1 6 6

. 5 7 N O

2 6 0 0

. 1 1 2

. 8 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 5 4 4

. 9 7 3 4 3 8

. 9 8 N O

2 7 0 0

. 1 0 9

. 9 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 5 5 9

. 2 9 3 7 2 3

. 4 6 N O

2 8 0 0

. 1 0 7

. 2 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 5 7 3

. 6 3 4 0 2 0

. 0 6 N O

2 9 0 0

. 1 0 4

. 6 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 5 8 7

. 9 9 4 3 2 8

. 8 3 N O

3 0 0 0

. 1 0 2

. 1 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 6 0 2

. 3 5 4 6 4 9

. 8 0 N O

3 5 0 0

. 9 1

. 2 1 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 6 7 4

. 1 8 5 0 0 0

. 0 0 N OB A R T A n a l y s i s 5 6 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 4 0 0 0

. 8 2

. 4 6 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 7 4 5

. 7 7 5 0 0 0

. 0 0 N O

4 5 0 0

. 7 5

. 2 7 1 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 8 1 6

. 9 3 5 0 0 0

. 0 0 N O

5 0 0 0

. 7 0

. 9 0 2 2

. 5 3

. 0 1 0 1 1

. 7 1 0 1 0

. 6 7 6 8 9

. 7 8 6 8 7

. 4 3 N O

M A X I M U M 1

- H R C O N C E N T R A T I O N A T O R B E Y O N D 1 0 0

. M :

5 5 0

. 3 1 5

. 9 6 4

. 0 1 8

. 9 1 0 0 0 0

. 0 1 7 7

. 9 9 2 6

. 1 3 7 9

. 5 7 H S

D W A S H

= M E A N S N O C A L C M A D E ( C O N C

= 0

. 0 )

D W A S H

= N O M E A N S N O B U I L D I N G D O W N W A S H U S E D

D W A S H

= H S M E A N S H U B E R

- S N Y D E R D O W N W A S H U S E D

D W A S H

= S S M E A N S S C H U L M A N

- S C I R E D O W N W A S H U S E D

D W A S H

= N A M E A N S D O W N W A S H N O T A P P L I C A B L E

, X < 3 * L B

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* S U M M A R Y O F T E R R A I N H E I G H T S E N T E R E D F O R *

* S I M P L E E L E V A T E D T E R R A I N P R O C E D U R E *

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

T E R R A I N D I S T A N C E R A N G E ( M )

H T ( M ) M I N I M U M M A X I M U M

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4 5

. 1 0 0

. 5 0 0 0

.

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * * R E G U L A T O R Y ( D e f a u l t ) * * *

P E R F O R M I N G C A V I T Y C A L C U L A T I O N S

W I T H O R I G I N A L S C R E E N C A V I T Y M O D E L

( B R O D E

, 1 9 8 8 )

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * * C A V I T Y C A L C U L A T I O N

- 1 * * * * * * C A V I T Y C A L C U L A T I O N

- 2 * * *

C O N C ( U G / M * * 3 )

=

. 0 0 0 0 C O N C ( U G / M * * 3 )

=

. 0 0 0 0

C R I T W S @ 1 0 M ( M / S )

= 9 9

. 9 9 C R I T W S @ 1 0 M ( M / S )

= 9 9

. 9 9

C R I T W S @ H S ( M / S )

= 9 9

. 9 9 C R I T W S @ H S ( M / S )

= 9 9

. 9 9

D I L U T I O N W S ( M / S )

= 9 9

. 9 9 D I L U T I O N W S ( M / S )

= 9 9

. 9 9

C A V I T Y H T ( M )

= 1 1 7

. 1 2 C A V I T Y H T ( M )

= 8 9

. 1 1

C A V I T Y L E N G T H ( M )

= 2 2 7

. 8 1 C A V I T Y L E N G T H ( M )

= 1 1 4

. 7 5

A L O N G W I N D D I M ( M )

= 8 2

. 0 3 A L O N G W I N D D I M ( M )

= 1 8 0

. 2 6

C A V I T Y C O N C N O T C A L C U L A T E D F O R C R I T W S > 2 0

. 0 M / S

. C O N C S E T

= 0

. 0

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

E N D O F C A V I T Y C A L C U L A T I O N S

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * * S U M M A R Y O F S C R E E N M O D E L R E S U L T S * * *

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

C A L C U L A T I O N M A X C O N C D I S T T O T E R R A I N

P R O C E D U R E ( U G / M * * 3 ) M A X ( M ) H T ( M )

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

S I M P L E T E R R A I N 3 1 5

. 9 5 5 0

. 4 5

.

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

* * R E M E M B E R T O I N C L U D E B A C K G R O U N D C O N C E N T R A T I O N S * *

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

A s s h o w n i n t h e S C R E E N 3 o u t p u t a b o v e

, t h e m a x i m u m m o d e l e d 1

- h o u r i m

p a c t w a s 3 1 5

. 9

μ g / m 3

. T o o b t a i n a n 8

- h o u r m a x i m u m c o n c e n t r a t i o n e s t i m a t e

, t h i s v a l u e w a s m u l t i p l i e d b y t h e

1

- h o u r t o 8

- h o u r a v e r a g i n g t i m e a d j u s t m e n t f

a c t o r o f 0

. 7 p r o v i d e d i n S c r e e n i n g P r o c e d u r e s f o rB A R T A n a l y s i s 5 7 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 E s t i m a t i n g t h e A i r Q u a l i t y I m p a c t o f S t a t i o n a r

y S o u r c e s

, R e v i s e d

, E P A P u b l i c a t i o n N

o

.

E P A

- 4 5 4 / R

- 9 2

- 0 1 9

.

T h e r e s u l t s o f t h e s c r e e n i n g d i s p e r s i o n m o d e l i n g a n a l y s i s a r e p r e s e n t e d i n T a b l e 1 6 i n c o m p a r i s o n

t o N a t i o n a l A m

b i e n t A i r Q u a l i t y S t a n d a r d s ( N A A Q S )

, s i g n i f i c a n t i m p a c t l e v e l s ( S I L s ) a n d t h e

P S D p r e c o n s t

r u c t i o n m o n i t o r i n g t h r e s h o l d

. T h e m a x i m u m 1

- h o u r i m

p a c t p r e d i c t e d b y S C R E E N 3

w a s a t a d i s t a n c e o f 5 5 0 m e t e r s d o w n w i n d o f t h e G G S 2 s t a c k

, a s s h o w n a b o v e

. T h e m a x i m u m 1

-

h o u r a n d 8

- h o u r i m

p a c t s a r e b e l o w S I L s

, a n d t h e r e f o r e

, a r e f i n e d a n a l y s i s o f a l l s o u r c e s a t t h e

f a c i l i t y a n d i n t h e r e g i o n i s n o t n e e d e d f o r t h i s p r o

j e c t

. A l s o

, t h e m a x i m

u m 8

- h o u r i m

p a c t i s

b e l o w t h e P r e c o n s t

r u c t i o n M o n i t o r i n g T h r e s h o l d f o u n d i n 4 0 C F R 5 2

. 2 1

, a n d t h e r e f o r e

, t h e

p r o j e c t q u a l i f

i e s f o r a n e x e m

p t i o n f r o m C O p r e c o n s t

r u c t i o n a m

b i e n t a i r m o n i t o r i n g

.

T a b l e 1 6

M a x i m u m M o d e l e d C O C o n c e n t r a t i o n s i n C o m p a r i s o n t o R e g u l a t o r y T h r e s h o l d s

A v e r a g i n g

P e r i o d M a x i m u m

M o d e l e d

C o n c e n t r a t i o n

( μ g / m 3 ) S i g n i f

i c a n t

I m p a c t L e v e l

( μ g / m 3 ) P r e c o n s t r u c t i o n

M o n i t o r i n g

T h r e s h o l d ( μ g

/ m 3 ) N A A Q S

( μ g / m 3 )

1

- h o u r 3 1 5

. 9 2 0 0 0 N

. A

. 4 0

, 0 0 0

8

- h o u r 2 2 1

. 1 5 0 0 5 7 5 1 0

, 0 0 0

4

. 4 A d d i t i o n a l I m p a c t s A n a l y s i s

T h e a d d i t i o n a l i m

p a c t a n a l y s i s m

u s t b e c o n d u c t e d i n a c c o r d a n c e w i t h t h e r e q u i r e m e n t s o f 4 0 C F R

2 1

. 2 1 ( o ) t o e v a l u a t e a p r o j e c t ’ s a i r p o l l u t i o n i m

p a c t s o n s o i l s

, v e g e t a t i o n

, a n d v i s i b i l i t y

. C O i s t h e

o n l y p o l l u t a n t e x p e c t e d t o t r i g g e r P S D r e q u i r e m e n t s f o r t h i s p r o j e c t

. C O i m

p a c t s a s s h o w n i n

T a b l e 2 a r e f

a r b e l o w t h e N A A Q S l e v e l s s e t t o p r o t e c t h u m a n h e a l t h a n d w e l f a r e

, w h i c h i n c l u d e s

t h e v a l u e s o f c r o p s

, s o i l s o r m a t e r i a l s

. T h e r e f o r e

, n o a d v e r s e e f

f e c t s a r e a n t i c i p a t e d w i t h r e s p e c t

t o t h e s e v a l u e s

.

C o m p l i a n c e w i t h N A A Q S i s n o t n e c e s s a r i l y a n i n d i c a t i o n o f n o a d v e r s e i m p a c t w i t h r e s p e c t t o

v i s i b i l i t y

, b e c a u s e s o m e p o l l u t a n t s s u c h a s S O 2 a n d N O

x c a n p r o d u c e f i n e p a r t i c u l a t e m a t t e r t h a t

m a y c a u s e v i s i b l e p l u m e s

, o r w h i c h m a y c o n t r i b u t e t o r e g i o n a l h a z e

. B e c a u s e C O i s a n i n v i s i b l e

g a s a n d h a s n e g l i g i b l e e f

f e c t s o n a t m o s p h e r i c c h e m i s t r y o f p a r t i c u l a t e m a t t e r f

o r m a t i o n

, t h e

p r o p o s e d p r o

j e c t i s n o t e x p e c t e d t o h a v e a d v e r s e i m p a c t s o n v i s i b i l i t y

. I n f

a c t

, b e c a u s e t h eB A R T A n a l y s i s 5 8 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 p r o j e c t w i l l s u b s t a n t i a l l y r e d u c e N O

x e m i s s i o n s f r o m t h e f a c i l i t y

, i t i s e x p e c t e d t o h a v e a

b e n e f i c i a l e f f e c t i n t e n d i n g t o r e d u c e r e g i o n a l h a z e

.

4

. 5 S u m m a r y

T h e P S D p e r m i t a p p l i c a t i o n i n f o r m a t i o n a b o v e

, p l u s t h e f o r m s i n A p p e n d i x D o f t h i s r e p o r t

,

p r o v i d e a c o m

p l e t e P S D p e r m i t a p p l i c a t i o n f o r t h e p r o p o s e d G G S 2 L N B / O F A r e t r o f i t p r o j e c t

.

T h i s i n f o r m a t i o n d e m o n s t r a t e s t h a t t h e p r o p o s e d p r o j e c t w i l l m a i n t a i n c o m

p l i a n c e w i t h a m

b i e n t

a i r q u a l i t y s t a n d a r d s a n d w i l l m e e t B A C T r e q u i r e m e n t s f o r C O

.B A R T A n a l y s i s 5 9 M a r c h 2 0 0 8

G e r a l d G e n t l e m a n S t a t i o n U n i t s 1 & 2 

## R e f e r e n c e s

H D R

, 2 0 0 6

. C l e a n A i r A c t R e g i o n a l H a z e P r o g r a m f o r B e s t A v a i l a b l e R e t

r o f i t T e c h n o l o g y

( B A R T )

, D i s p e r s i o n M o d e l i n g A n a l y s i s t o D e t e r m i n e B A R T

- S u b j e c t F a c i l i t i e s

. P r e p a

r e d f o r

N e b r a s k a P u b l i c P o w e r D i s t r i c t

, O m a h a P u b l i c P o w e r D i s t r i c t

, C i t y o f G r a n d I s l a n d

, a n d

H a s t i n g s U t i l i t i e s

. S u b m i t t e d t o N e b r a s k a D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l Q u a l i t y

, N o v e m b e r

2 0 0 6

.

H e n r y

, R o n a l d C

. , 2 0 0 2

. J u s t

- N o t i c e a b l e D i f f e r e n c e s i n A t m o s p h e r i c H a z e

, J o u r n a l o f t h e A i r &

W a s t e M a n a g e m e n t A s s o c i a t i o n

, V o l u m e 5 2

, p p

. 1 2 3 8

- 1 2 4 3

. O c t o b e r 2 0 0 2

.

S c h n e l l e

, K a r l B

. , J r

. a n d C h a r l e s A

. B r o w n

, 2 0 0 2

. A i r P o l l u t i o n C o n t r o l T e c h n o l o g y H a n d b o o k

,

C R C P r e s s

.

U S D e p a r t m e n t o f E n e r g y ( D O E )

, 2 0 0 4

. P r o j e c t F a c t s

– N O x C o n t r o l f o r U t i l i t y B o i l e r O T R

C o m p l i a n c e

. O f

f i c e o f F o s s i l E n e r g y

, N a t i o n a l E n e r g y T e c h n o l o g y L a b o r a t o r y

. N o v e m b e r 2 0 0 4

.

U S E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ( E P A )

, 1 9 9 8

. E P A P u b l i c a t i o n A P 4 2

, C h a p t e r 1

,

B i t u m i n o u s a n d S u b b i t u m i n o u s C o a l C o m b u s t i o n

, ( 9 / 9 8 )

.

U S E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ( E P A )

, 2 0 0 2

. E P A A i r P o l l u t i o n C o n t r o l C o s t M a n u a l

,

S i x t h E d i t i o n

, P u b l i c a t i o n N u m b e r E P A 4 5 2 / B

- 0 2

- 0 0 1

. J a n u a r y 2 0 0 2

.

U S E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ( E P A )

, 2 0 0 5

. R e g i o n a l H a z e R e g u l a t i o n s a n d G u i d e l i n e s

f o r B e s t A v a i l a b l e R e t r o f

i t T e c h n o l o g y ( B A R T ) D e t e r m i n a t i o n s ; F i n a l R u l e ; p u b l i s h e d i n t h e

F e d e r a l R e g i s t e r o n J u l y 6

, 2 0 0 5

.

U S E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y ( E P A )

, 2 0 0 6

. R e g i o n a l H a z e R e g u l a t i o n s ; R e v i s i o n s t o

P r o v i s i o n s G o v e r n i n g A l t e r n a t i v e t o S o u r c e

- S p e c i f i c B e s t A v a i l a b l e R e t r o f

i t T e c h n o l o g y

( B A R T ) D e t e r m i n a t i o n s ; F i n a l R u l e ; p u b l i s h e d i n t h e F e d e r a l R e g i s t e r o n O c t o b e r 1 3

, 2 0 0 6

.

## A p p e n d i x A

D r y F G D a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r

C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s

## A p p e n d i x B

W e t F G D a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r

C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s

## A p p e n d i x C

S C R a n d I D F a n & A u x i l i a r y P o w e r

C o n c e p t u a l D e s i g n C o s t s

## A p p e n d i x D

N D E Q P e r m i t A p p l i c a t i o n F o r m s