Giriş: Su'nun kömür Enerjisindeki kritik rolü

Kömür destekli enerji santralleri, küresel elektrik üretimi için büyük bir yığın olarak kalır, endüstrilere, şehirlere ve kırsal topluluklara güvenilir bir temel yük gücü tedarik eder. Ancak bu bitkilerin işleyişi suyun yoğun bir şekilde kullanımı ile bağlantılıdır - soğutma, buhar üretimi, ash işleme, flue gazı desulfurizasyon için kullanılır ve diğer süreçler. Tipik 500 MW kömür santrali, günde milyonlarca galon su işletmesi, yerel su kaynaklarına karşı büyük baskı sağlar ve bu kaynakların artırılmasına yardımcı olur.

Bin Su Yönetimi Challenges

Su Scarcity ve Rekabet Kaynakları için

Birçok kömür santralleri doğal olarak su enstresed veya iklim değişikliği nedeniyle uzun süren kuraklıklar yaşıyor. Örneğin, batı Birleşik Devletleri, Hindistan ve Çin'deki bitkiler genellikle tarım, belediyeler ve ekosistemler için tahsis edilen nehirlerden sulara güveniyor.Su seviyelerini azaltıldığında, pahalı alternatif su satın almak veya hatta geçici kapatmaları zorlayabilirler.

Ek olarak, yeraltı tesisleri operatörleri problemini değerlendirmeli ve iklim değişkenliği ve rekabet talepleri için dikkate alan sağlam stratejiler geliştirmelidir.

Su Kirliliği ve Çevre Etkisi

Kömür enerji santralleri çevresel tehlikeler oluşturan birkaç atık su türü yaratır:

  • [FONT=0]Cooling kule darbesi[[DÜT:1) - çözülmemiş katı, ölçek inhibitörleri ve biyokitler yüksek konsantrasyonlar içerir.
  • [FONT:0]Flue gaz desulfurization (FGD) atıksu) - ağır metallerle (mercury, arsenic, selenium), klorürler ve sulfates.
  • [FONT:0)Bottom ash ve ah taşıma suyu[Dönler: 1) – sağlam, metalleri ve potansiyel leachatesleri askıya alır.
  • [FONT:0] ⁇ kirliliği - ısıtmalı deşarj suyu, su vücuduna zarar veren sulara zarar verir.

Improper tedavisi veya kazalar, nehirlerin, göllerin ve ⁇ 'nin kirlenmesine yol açabilir, şiddetli ekolojik hasar ve Temiz Su Yasası standartları veya eşdeğer ulusal düzenlemeler ihlallerine yol açabilir. Örneğin, ash göllerin mirası, dünya çapında birçok yerdeki kirliliğine neden olmaya devam etmektedir.

Düzenlemek Uyum Baskıları

Çevre ajansları belirli kirleticiler için giderek daha sıkı deşarj limitlerini giderek daha sıkılaştırıyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde, EPA'nın Effluent Limitasyon Kılavuzları ve Standartları (ELG) elektrikli güç tedarik birimleri için katı numeric sınırları ağır metaller, klorürler ve diğer seçmenler için, benzer düzenlemeler Avrupa Birliği'nde (İhramanlar Yönergesi) ve Hindistan gibi ülkelerde (enerji tesisleri için merkezi bir meydan okuma gerektirir).

Operasyonel Verimlilik ve Maliyetleri

Su yönetimi ekipmanı -pumps, soğutma kuleleri, tedavi sistemleri - enerjileri ve bakım gerektirir. Scaling, fouling ve soğutma devrelerinde korozyon ısı transfer verimliliğini azaltır, yakıt tüketimi ve sera gazı emisyonlarını azaltır, megawatt-saat başına enerji ile şarj etmek için esneklikten yoksundur veya bu arada yeni izinlerle tanışmak için bütçe sınırlamaları gerekli yükseltmeleri geciktirebilir, bitkileri kesintiye uğratabilir veya maliyetleri azaltılabilir.

Su Yönetimi Challenges'a çözümler

Su geri dönüşüm ve KapalıLoop Sistemleri

En etkili stratejilerden biri, geri dönüşüm ve yeniden yapılanma yoluyla taze su geri çekilmesini azaltmaktır. Kapalı-loop soğutma sistemleri, doğal-draft ve mekanik-draft soğutma kuleleri gibi, suları birden fazla kez tekrarlamak, bazı darbe hacminin hala çözülmesine rağmen, katıltmaların kontrolünün tamamlanması gerekir, devlet-of-of-theart tedavi teknolojileri bu suyun çoğunu geri alabilir.

  • [FONT:0]Kooling kule darbe tedavisi[DÜT:1) - Membran biyoreactors (MBRs), ters osmosis (RO), ve ileri oxidasyon süreçleri kirleticileri ortadan kaldırır, suların soğutma döngüsüne geri dönmesine veya ash işleme gibi diğer bitki işlemlerinde yeniden kullanılmasına izin verir.
  • [FONT:0]Zero Sıvı Deşarj (ZLD)) - Tüm atık suların tedavi edildiği ve geri dönüştürüldüğü, sadece sağlam atıkların tasarruf için boşaltılması.

Alternatif Su Kaynaklarının Kullanımı

Taze su malzemeleri üzerindeki baskıyı azaltmak için, kömür bitkileri geleneksel olmayan su kaynaklarına dokunabilir:

  • [FONT:0] Belediye atıksu[[DÜT:1) - Birçok bitki şimdi yakındaki atık su arıtma tesislerinden rekreasyon su kullanmak. Sık sık kullanılabilir su ve istikrarlı miktarlarda kullanılabilir.
  • Brackish ⁇ – Bişmanlık (<10.000 ppm toplam çözülmemiş sağlam) aquifers, özellikle temiz suların yetersiz olduğu bir bölgede güvenilir bir tedarik sağlayabilir.
  • [FONT:0]Denizsu[DÜT:1] – Sahil bitkileri bir kez soğutma ( uygun tarama ve biyokitler ile) veya temiz su için (RO veya termal) için besleme ile deniz suyunu kullanabilir.
  • [FONT:0]Mine su[[DÜT:1) - kömür madenlerinin yakınında bulunan bitkiler, genellikle yeniden kullanımdan önce sadece minimum tedavi gerektirir.

Kirlilik Kontrol için Gelişmiş Tedavi Teknolojileri

Katı deşarj limitleri yüksek performanslı tedavi sistemlerini gerektirir:

  • [FONT=0]Membrane filtrasyon) – Ultrafil (UF) ve nanotüptür (NF) sağlamları, kolloidleri ve bazı organik bileşikleri, alt ROstream membranlarını korumak.
  • [FONT:0)Reverse osmosis (RO)) – Tuzlar, metaller ve birçok iz kirleticiler çözdü. FGD atıksu için yüksek basınçlı RO veya disk-tüp RO modülleri yüksek ölçeklendirme potansiyeli işlemek için kullanılır.
  • [FONT=0)Ion değişimi (IX)) - Belirli metallerin (örneğin, paracury, selenyum) veya sertleştirici reçinelerin çıkarılması.
  • [FONT:0)Chemical revision[[DÜT:1) - Metalleri Hidrokitler veya sulfides olarak kaldırmak için geleneksel yöntem, genellikle birincil tedavi olarak kullanılır. Yüksek Konsültasyon Sludge (HDS) gibi Gelişmiş süreçler verimliliğini arttırır.
  • [FONT:0] ⁇ tedavisi[[DÜT:1) - ZLD uygulamaları için Evaporasyon ve kristalizasyon, FGD atıksutan amonyak çıkarılması için buhar şeritleme.

Bu teknolojileri tedavi treninde birleştirmek - kimyasal yağış gibi → kum filtrasyon → UF → RO → en zorlu su kurtarma ile tanışmak için bitkiler.

Tüm Su Yönetimi ve Dijital Optimizasyon

Bireysel teknolojiler ötesinde, bütünsel bir su yönetimi yaklaşımı bir araya gelir planlama, izleme ve otomasyon:

  • [FONT=0)Water denetimleri ve karşılaştırma[Dönetici: 1 ) - Düzenli değerlendirmeler su tasarrufu fırsatları, sızıntıları ve aşırı tüketimleri tanımlar. Anahtar performans göstergeleri (örneğin, MWh başına galonlar) sürekli bir gelişme sağlar.
  • [FONT:0) Gerçek zamanlı izleme[[[Dönetici: 1) Akış için sensörler, pH, iletkenlik, turbidity ve spesifik kirleticiler, operatörlerin tedavi süreçlerini dinamik olarak ayarlamalarına izin verir, kimyasal kullanım ve enerji tüketimini azaltır.
  • [FONT:0) Tahmin edici analiz[[Döneticiler) - Makine öğrenme modelleri ölçeklendirme veya rahatsız edici olayları tahmin edebilir, darbe oranları optimize eder ve başarısızlıklar meydana gelmeden önce zamanlama bakım planlayabilir.
  • [FONT:0] Dijital ikizler [Döntgen: 1) - Su sisteminin Sanal çoğaltmaları, senaryo testlerini ve optimizasyonu bozmadan sağlar.

Sonuç: Sürdürülebilir Kömür Güçlerine Doğru Bir Yol

Kömür santralleriyle karşı karşıya olan su yönetimi zorlukları, sürdürülebilirliği azaltmak ve gelişmekte olan düzenlemelere uymaktır.Bu önlemler aynı zamanda daha düşük enerji maliyetleri, ısı verimliliği ve çevresel sorumluluğu kucaklamak. Küresel enerji geçişi devam ettikçe, sağlam su yönetimi stratejileri uygulayan kömür santralleri, yüksek su tüketimini önemli ölçüde azaltabilecekler ve gelişmekte olan düzenlemelere uymaya daha iyi konumlandırılmıştır.

Daha fazla okuma için, [[Üyetim:0)EPA Steam Elektrikli Yararlı Kılavuzları[Dönem: 1), [[Üyetim:2.A Su-Energy Nexus Raporu) ve endüstri yayınları [DDDDDDDDDDDDDÜDÜDÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.