Introduksiyon: Ang Mapanganib na Papel ng Tubig sa Henerasyon ng Kapangyarihan ng Karbon

Ang mga planta ng kuryenteng coal-fired ay nananatiling isang pangunahing haligi ng global electrical generation, na nagbibigay ng maaasahang base na lakas na nagdurulot ng kuryente sa mga industriya, lungsod, at mga lalawigan. Gayunpaman ang operasyon ng mga halamang ito ay likas na nakatali sa tubig na ginagamit para sa paglamig, steam generation, pag-aanalisa ng abo, flue gas dessulfurization, at iba pang mga proseso.Ang isang karaniwang 500 MW coal plant ay maaaring mag-alis ng milyun-milyong litro ng tubig na tubig kada araw, na na naglalagay ng napakalaking presyon sa lokal na mga mapagkukunan ng tubig. Sa isang panahon ng pagtaas ng kakulangan ng tubig, mahigpit na regulasyon, at paglago ng kabatiran sa pampublikong pang-inambisaytang pang-eksiyon, ang mga solusyon ay maaaring makapag-intang pang-intereksibilyon, nagbibigay ng mga prosesong mga solusyon sa pamamagitan ng mga praktikal na mga proseso, nagbibigay ng mga praktikal na pagsusuri sa mga plantang pang-inhinal na pang-inhinal na pang-inhinal na nagbibigay ng mga proseso.

Pangunahing mga Hamon sa Pangangalaga sa Tubig

Pagkasindak sa Tubig at Kompetisyon sa Yaman

Maraming planta ng kuryente sa karbon ang matatagpuan sa mga rehiyon na likas na nabubuhay sa tubig o dumaranas ng matagal na tagtuyot dahil sa pagbabago ng klima. halimbawa, kapag bumaba ang antas ng tubig sa kanlurang Estados Unidos, India, at Tsina, ang mga halaman ay maaaring piliting bumili ng mamahaling tubig mula sa mga ilog at lawa na inilalaan na sa agrikultura, mga munisipalidad, at ekosistema.

Isa pa, ang pagkaubos ng tubig sa ilalim ng lupa ay nakadaragdag sa problema dahil sa mga lugar kung saan ang mga taga - tubig ay labis na nag - aalis ng mga mikrobyo, nagpapahupa ng presyon at nakapagpapahina ng kalidad ng tubig na makukuha sa mga suplay na makukuha sa planta ng kuryente, kaya dapat na tantiyahin ng mga nagpapatakbo ng planta ang matagal na suplay ng tubig na may calterm at makagawa ng matitibay na estratehiya na siyang dahilan ng pagiging madaling makuha ng klima at ng mga pangangailangang pang - kompetensiya.

Polusyon sa Tubig at Epekto sa Kapaligiran

Ang mga planta ng kuryente sa karbón ay lumilikha ng ilang uri ng maruming tubig na nagdudulot ng mga panganib sa kapaligiran:

  • Ang pag-iimbang tower blowdown – ay naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng mga natunaw na solido, mga scale inhibitor, at mga biocide.
  • Flue gas desulfurization (FGD) wastewater[ – na puno ng mabibigat na metal (mercury, arsenic, selenium), chlorides, at sulfates.
  • AngBottom ash at fly ash ay naghahatid ng tubig – nagdadala ng mga nakabiting solido, mga metal na bakas, at potensiyal na mga influentate.
  • Ang polusyongrmal – ang pinainit na tubig ay nagpapataas ng pagtanggap ng temperatura ng katawan ng tubig, na pumipinsala sa buhay sa tubig.

Ang di - wastong paggamot o di - sinasadyang pagtapon ay maaaring humantong sa pagpaparumi sa mga ilog, lawa, at tubig sa ilalim ng lupa, na nagbubunga ng malubhang pinsala sa ekolohiya at paglabag sa mga pamantayan ng Clean Water Act o katumbas na pambansang mga regulasyon.

Mga Panggigipit sa Pag - aayos

Sa Estados Unidos, ang mga ahensiyang pangkapaligiran ay lalong naghihigpit sa mga limitasyon ng paglalabas ng kuryente dahil sa mga produktong pinatatakbo ng singaw na nagtatakda ng mahigpit na limitasyon sa mabibigat na metal, chloride, at iba pang sangkap. Ang katulad na mga regulasyon ay umiiral sa European Union (Industrial Emissions Directive) at sa mga bansang gaya ng India (nasunod na mga pamantayan para sa thermal power plants.

Ang Efficiensiya sa Operasyon at ang mga Kontra sa Gastusin

Ang mga kagamitang pang-impormasyon sa tubig na ciperpumps, mga toreng pampalamig, mga sistemang pang-industriya na pang-industriya ay nagpapabawas ng kahusayan sa paglipat ng init, dumaraming pagkonsumo ng gasolina at greenhouse gas emissions kada megawatt caltzhour.Ang pag-urong ng imprastraktura ay kadalasang kulang ng kakayahang pangasiwaan ang iba't ibang kalidad ng tubig o matugunan ang bagong mga pahintulot. Samantala, ang mga limitasyon sa badyet ay maaaring mag-antala ng kinakailangang mga upgrade, na nagresultaan ang mga halaman na madaling masira o parusahan ang kapital na puhunan para sa paggamot ng operasyon sa pamamagitan ng operasyon.

Mga Solusyon sa mga Hamon ng Paghawak sa Tubig

Pag - urong at Pagsara ng mga Sistema ng Tubig

Ang isa sa pinakamabisang estratehiya ay bawasan ang pag - urong ng tubig - tabang sa pamamagitan ng pagreresiklo at muling paggamit. Saradong sistema ng pagpapalamig sa tubig, gaya ng natural na mga calft at mekanikal na mga toreng pampalamig ng tubig, maraming ulit na muling pag - aayos ng tubig, lubhang binabawasan ang dami ng iniinom na tubig.

  • Ang pag-ikot ng tower blowdown treatment[ – Membrane bioreactors (MBRs), pagbaligtad ng osmosis (RO), at makabagong mga proseso ng oksidasyon ay nag-aalis ng mga dumi, na nagpapahintulot sa nagamot na tubig na maibalik sa presipitasyon o muling paggamit sa ibang mga proseso ng halaman tulad ng paghawak ng abo.
  • Zero Likide Discharge (ZLD)[ – Isang mahigpit na pamamaraan kung saan ang lahat ng maruming tubig ay ginagamot at nireresiklo, na nag-iiwan lamang ng solidong basura para sa pagtatapon.Technologies tulad ng mga konsistor ng tubig, crystallizers, at electrodialysis reversal (EDR) na nakakamit malapit sa ₱100% na pagbawi ng tubig. Bagaman ang ZLD ay energy calcintensive at magastos, ito ay higit at higit na inutos sa sensitibong watershed.

Paggamit ng Alternatibong mga Pinagmumulan ng Tubig

Upang mabawasan ang presyon sa mga suplay ng tubig - tabang, maaaring gamitin ng mga planta ng karbon ang di - tradisyonal na pinagmumulan ng tubig:

  • [Treated munisipal wastewater – Maraming halaman ngayon ang gumagamit ng nabawing tubig mula sa mga kalapit na wastewater treatment plant. Kadalasang mas mura ito kaysa sa tubig na maaaring inumin at makukuha sa matatag na dami.
  • Brackish waterwater – Desalinasyon ng bayag (<10,000 pm kabuuang natunaw na solido) ang mga aquifers ay maaaring magbigay ng maaasahang suplay, lalo na sa mga tigang na rehiyon kung saan kakaunti ang tubig-tabang.
  • – Maaaring gamitin ng mga halamang Coastal ang tubig-dagat para sa minsang paglamig ng tubig-tabang (na may angkop na pagsusuri at biocides) o bilang pagkain ng destinasyon (RO o thermal) kapag kailangan ang tubig-tabang para sa mga kayariang pang-cycle.
  • Ang tubig na pang-Mine – Ang mga halamang matatagpuan malapit sa mga minahan ng karbon ay maaaring gumamit ng mga de-tubig na tubig, na kadalasang nangangailangan lamang ng kaunting paggamot bago muling gamitin.

Patiunang Paggamot Technologies Para sa Pagkontrol ng Polusyon

Ang pagharap sa mahigpit na mga limitasyon sa pag - aalis ng mga sandata ay humihiling ng mataas na sistema ng paggamot na ginagamitan ng mga gamot:

  • [Membrane filtration – Ultrafiltition (UF) at nanofilmation (NF) ang nag-aalis ng mga nakabiting solido, koloid, at ilang organikong compound, na nag-iingat sa mga muog ng RO membrane.
  • [Fresverse osmosis (RO)[ – Ang mga nalusaw na asin, metal, at maraming bakas na dumi. Para sa FGD wastewater, mataas na surministrasyong RO o disc caltube RO modules ay ginagamit upang pangasiwaan ang mataas na potensiyal na pag-iiskeyting.
  • [Ion exchange (IX)[ – Ang randomang pagtanggal ng espesipikong mga metal (e.g., asoge, selenium) o hard. Ang mga respektibong respektibong respektibo ay nakababawas ng mga laman na tomo.
  • [Chemical presipitation – Tradisyonal na pamamaraan sa pag-aalis ng mga metal bilang hydroxides o sulfides, na kadalasang ginagamit bilang pangunahing paggamot. Ang mga prosesong pang-unlad tulad ng High Density Sludge (HDS) ay nagpapabuti ng kahusayan.
  • [ – Pag-alis ng dumi at kristalisasyon para sa mga aplikasyong ZLD, pati na rin ang pag-aalis ng singaw para sa ammonia mula sa FGD distansya.

Pinagsasama ang mga teknolohiyang ito sa isang trenisensiya tulad ng kemikal na presipitasyon → sand figration → UF → RO → Ang asin na concentrator na mga planta ay tumutuon sa mga pinakakinakailangang mga limitasyon sa pagkuha ng tubig habang iginigiit ang paggaling.

Hindi Maaalis na Pangangasiwa sa Tubig at Digital Optimisasyon

Bukod sa indibiduwal na mga teknolohiya, ang isang paraan ng pangangasiwa sa tubig sa homoistic ay nagdadala ng pagpaplano, pagsubaybay, at automasyon:

  • Ang mga user audit at benchmarking[ – Regular na pagtasa ay nagpapakilala sa mga pagkakataon sa pag-iisyu ng tubig, tagas, at labis na pagkonsumo. Key per MWh na nagpapatakbo ng patuloy na pagpapabuti.
  • Ang real[time na pagsubaybay – Sensors para sa daloy, pH, aktibidad, turbitibidad, at espesipikong mga dumi ay pumapayag sa mga operator na baguhin ang mga proseso ng paggamot sa dynamicly, pagbabawas ng paggamit ng kemikal at pagkonsumo ng enerhiya.
  • [[Cedictive analytics – Ang mga modelo sa pagkatuto sa mga makinang pang-makina ay maaaring magreresulta ng pag-aalsa o mga pangyayaring nakakapinsala, lubos na nai-resulta ang mga rate ng blowdown, at maiskedyul ang pagpapanatili bago mangyari ang mga kabiguan.
  • Ang mga kambal na pang-Digital – mga representasyong pang-ilalim na sistema ng tubig ay nakapagdurulot ng pagsubok at pagiging perpekto ng senaryo nang hindi nawawasak ang mga operasyon.

Pasukan: Landas Tungo sa Masusuportang Kapangyarihan ng Karbon

Ang pangangasiwa sa tubig ay mahirap gawin, pero hindi ito kayang lutasin ng pinagsama - samang saradong pagreresiklo ng mga karbon, alternatibong suplay ng tubig, makabagong teknolohiya sa paggamot, at digital epistification, mga operator na lubhang nakababawas sa pag - inom ng tubig - tabang, polusyong dulot ng pag - aalis ng enerhiya, at pagsunod sa mga regulasyon sa paggamit ng karbon. Ang mga pamamaraang ito ay kadalasan nang nagbibigay ng mga copybenefit: mas mababang halaga ng enerhiya, mas mahusay na thermal na kakayahan, at nababawasan ang pinsala sa kapaligiran, at patuloy na ang mga plantang gumagamit ng malalakas na pamamaraan sa pagkontrol sa tubig ay mas mahusay na paggamit ng mga ito hanggang sa paggamit ng mga ito hanggang sa paggamit ng mga enerhiya o di - balanseng pandalisay.

Para sa higit pang pagbasa, tumutukoy ang EPA Stroam Electric Effluent Cenciations, ang IEA Water-Energy Nexus Report[, at mga publikasyong pang-industriya mula sa Deficit Magazine performers water section.