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Industria di energia elettrica: Disponibilità dell'acqua, soluzioni avanzate di trattamento dell'azionamento di regolazioni, nuovi metodi

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Nelle decadi venenti, la domanda di energia globale in ascesa determinata crescita demografica rombante ed ampliando l'attività commerciale ed industriale si pensa che generi un'esigenza in modo schiacciante dei rifornimenti idrici. Effettivamente, la Agenzia internazionale per l 'energia ha segnalato che la quantità di d'acqua dolce consumato per produzione dell'energia mondiale è sulla pista da raddoppiarsi nei 25 anni futuri.

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Con acqua i ritiri si sono associati con produzione di corrente elettrica -- soprattutto per i processi di raffreddamento -- rappresentando uno di più grandi usi dell'acqua negli Stati Uniti ed in tutto il mondo, le nuove strategie di riduzione dell'acqua e le soluzioni più sostenibili di trattamento delle acque sono sempre più necessarie nell'industria di potere per la conservazione delle risorse d'acqua dolce.

Come industria, i produttori di potere sono molto informati delle sfide che circondano i requisiti di disponibilità e di futuro dell'acqua connessi con la generazione termoelettrica ed in particolare, come attenuare l'uso dell'acqua, hanno detto Rick Higginbotham, esecutivo di cliente corporativo con acqua di GE & tecnologie della trasformazione.

“Stiamo vedendo il movimento significativo verso le soluzioni sostenibili, compreso lo studio su riutilizzazione dell'acqua o l'esecuzione reale,„ ha detto. “Non è appena interesse, ma molto tempo e le risorse stanno entrando in ricerca e sviluppo di nuove tecnologie o verso il miglioramento dei processi attuali per minimizzare l'uso dell'acqua.„

In termini di acqua ha bisogno di per l'industria di potere, Higginbotham crede che la maggior comprensione debba essere stabilita riguardo alla differenza fra uso di acqua e consumo mentre si riferisce a produzione di energia termoelettrica. “Ci è una quantità significativa di acqua che è richiesta per generare l'energia, ma meno di 3 per cento dell'acqua che è usata realmente sono consumati o volatilizzati,„ lui hanno detto. “Ecco perché ha confrontato a ridurre l'uso dell'acqua, là è ancora maggior enfasi sul consumo di taglio.„

Acqua di raffreddamento per evaporazione

Con la più grande ripartizione dell'acqua nella produzione di energia richiesta per il raffreddamento, la sempre più più attenzione sta concentranda sui miglioramenti e sulle innovazioni nei processi della torre di raffreddamento.

Brent Giles, un analista senior a Boston, Massachusetts - la ricerca basata di lux, ha detto il corrente, la tendenza relativa prevalente all'industria di potere è verso le torri di raffreddamento che incorporano l'acqua che ricicla e che si raffredda a circuito chiuso. “I sistemi di raffreddamento Single-pass sono caduto dal favore, anche se queste unità sono ancora abbastanza terreno comunale in molte piante attuali,„ lui hanno detto.

Un'altra tendenza è l'approvazione dei sistemi di raffreddamento a secco, Giles ha notato, che offrono il considerevole risparmio dell'acqua ma deve essere equilibrato contro le alternanze che comprendono l'efficienza più bassa di scambio di calore e quindi, l'più alto funzionamento ed i costi di immobilizzo.

Un potenziale della tenuta di tecnologia è un'innovazione sviluppata dall'acqua moderna Regno-basata unita che impiega la tecnologia di andata di osmosi per la produzione dell'acqua di trucco di raffreddamento per evaporazione dall'alterato da, acqua molto di bassa qualità di fonte, Giles ha detto.

Secondo l'acqua moderna, il processo di andata di osmosi dell'azienda utilizza “un sistema ricircolante dell'agente osmotico„ che trasferisce l'acqua pura da un'acqua d'alimentazione (quale acqua di mare) al sistema di rigenerazione (estrazione permeabile), permettendo per la produzione dell'acqua trattata di alta qualità alle riduzioni dei costi significative.

Acqua comunale di fonte

Un'altra tendenza relativa di sviluppo all'industria di potere -- in gran parte guidato dalla regolazione e dai costi prevalenti -- comprende girarsi verso l'acqua di scarico comunale come materiale di base per le centrali elettriche.

“Più può una pianta non essere costruita vicino ad un lago o un fiume e potere accedere all'acqua libera,„ Higginbotham ha detto. “Il costo dell'acqua si è trasformato in in una considerazione movente.„

Ma con l'uso di acqua di scarico comunale vengono le nuove sfide, specialmente rispetto ai livelli elevati di salinità. “Quando quell'acqua è riutilizzata continuamente, i sali sono molto concentrati,„ ha detto. “Quei sali possono precipitare fuori sulle superfici di metallo, con conseguente perdita di scambio di calore e di prestazione riduttrice.„

GE ha sviluppato di recente alto-sollecita/polimero resistente ad alta temperatura -- sforzo denominato polimero tollerante (STP) -- quali aiuti notevolmente aumentano la gamma in cui difficile--tratti le acque può essere diretta ed in modo redditizio essere trattata.

“Prima dello sviluppo di questo polimero, l'industria era limitata in termini di indici di saturazione del sale ed il carico termico,„ Higginbotham ha detto. “Il nostro STP fornisce l'più alta flessibilità nel disegno di un programma di trattamento per i grandi sistemi di raffreddamento e notevolmente amplia le occasioni usare il trucco grigio dell'acqua -- una fonte che non era mai prima del considerato di dovuto le limitazioni di trattamento o i costi generali.„

Soluzioni avanzate

Sul sistema principale dei processi, il progresso significativo nelle soluzioni di trattamento di acqua di scarico sta permettendo ai produttori di potere di trattare più efficace ed efficientemente i flussi entrambi dell'acqua di scarico. Con dispositivo di scarico della torre di raffreddamento, le soluzioni migliori di trattamento stanno tenendo conto i livelli elevati del recupero dell'acqua, infine elevanti le occasioni di riutilizzazione. Gli avanzamenti nelle tecnologie di trattamento inoltre forniscono alle piante le soluzioni chiave per aderire alle nuove e regolazioni sempre più rigorose.

Patrick Randall, direttore per il mercato nordamericano con Aquatech, ha detto che i limiti rigorosi di scarico dell'acqua di scarico stanno determinando la maggior approvazione della tecnologia liquida zero di scarico (ZLD), che ora è richiesta in alcuni casi dalla regolazione.

“All'interno del nostro processo di ZLD, ultrafiltrazione è una grande zona del fuoco per noi,„ ha detto. “Attivamente stiamo lavorando ai miglioramenti alle membrane di ultrafiltrazione che condurranno il recupero aumentato di prestazione e dell'acqua di ZLD al di sopra di 90 per cento.„

Un'altra innovazione trattata di ZLD da Aquatech include il electrodeionization frazionario, che è usato per la produzione dell'acqua lucidata finale che è inserita nelle caldaie.

“Electrodeionization è una tecnologia comune, ma potevamo migliorare la prestazione facendola che cosa denominiamo che frazionaria,„ Randall ha detto. “Questo coinvolge tagliare il processo in due cellule differenti all'interno dell'unità, permettendo a questa tecnologia di essere perdonante per vari feedwaters differenti.„

Oltre che dispositivo di scarico della torre di raffreddamento, la tecnologia di ZLD inoltre sta utilizzanda per trattare la desolforazione di gas di combustione (FGD) -- o impianto di lavaggio -- acqua di scarico. Negli ultimi anni, i campioni di emissione più duri dell'aria hanno richiesto le nuove e centrali termiche alimentate al carbone attuali di installare i sistemi di FGD per l'eliminazione delle emissioni dell'ossido di zolfo. Questi sistemi rimuovono efficace questi agenti inquinanti dalle emissioni ma producono i flussi residui difficili e ad alta resistenza che sono caratterizzati con il soddisfare elevato del cloruro oltre che i metalli ed i solidi in sospensione.

“Il EPA è uscito con la nuova guida di riferimento di energia elettrica che limita lo scarico di FGD, determinante trattamento in questa zona,„ Randall ha detto. “Recentemente, in del New Hampshire, il EPA ha determinato che ZLD ha rappresentato la migliore tecnologia disponibile per il trattamento che flusso residuo.„

Un metodo più olistico

In conformità con la più grande variazione nell'industria di potere verso l'approvazione di più soluzioni sostenibile-messe a fuoco dell'acqua di scarico e dell'acqua, più interesse inoltre sta indicando nelle sfide d'avvicinamento più olistico, aprendo la strada per risoluzione più astuta e l'integrazione più efficace delle tecnologie.

“Nella valutazione un disegno o della serie delle opzioni, l'equilibrio idrico totale della pianta dovrebbe essere scomposto dentro -- ogni punto dentro ed ogni precisa, includendo come questi punti correlano ed interessano il sistema complessivamente,„ ha detto Higginbotham. “Il più grandi uso e consumo di acqua in una funzione di potere è dedicati verso raffreddarsi, ma se possiamo trovare e realizzare le soluzioni che più meglio sono integrate e designate per il rendimento elevato in quel processo, possiamo ridurre efficace la quantità di acqua richiesta per la generazione elettrica.„

Costante con questo metodo è l'uso aumentare dei dati e del analytics con i sistemi di trattamento per determinare l'alta efficienza e la maggior connettività in termini di risoluzione.

“Un avanzamento espressivo nell'industria è di usare la strumentazione ed i dati che sono disponibili non solo per il controllo ma per analizzare il sistema in un senso preventivo,„ Higginbotham ha detto. “I sistemi astuti permettono che noi modelliamo le acque, le concentrazioni nel sale ed i cicli termici ad un grado dove possiamo predire esattamente i nostri parametri critici e che cosa specificamente le necessità di essere fatto ad un sistema per aumentare la prestazione per il trattamento difficile o duro--trattano l'acqua di scarico.„

Circa l'autore: Jeff Gunderson è un corrispondente per WaterWorld industriale. È un produttore professionista con in 10 anni di esperienza, specializzantesi nelle zone collegate all'acqua, all'ambiente ed alla costruzione, compreso l'acqua di scarico, la precipitazione eccezionale, l'infrastruttura, le risorse naturali ed il disegno sostenibile. Tiene una laurea nella scienza ambientale e nell'ingegneria dalla scuola del Colorado delle miniere e un grado del celibe nella scienza generale dall'università di Oregon.

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