Công nghệ EPRI để cải thiện hệ thống làm mát công nghiệp và hiệu quả truyền nhiệt
Cần nhiều nghiên cứu hơn cho các hệ thống nước làm mát để nâng cao hiệu quả của thiết bị. Nước đóng một vai trò quan trọng trong các nhà máy sản xuất điện hạt nhân và hóa thạch, đòi hỏi lượng nước lớn, chủ yếu cho các hệ thống làm mát. Viện nghiên cứu năng lượng điện (EPRI) ước tính tiêu thụ nhiệt điện của nước ngọt để làm mát ở Hoa Kỳ là 3 đến 4 phần trăm của tổng số tiền rút, tương đương với 3,9 tỷ gallon mỗi ngày. Các nhà máy điện cũng xả nước không còn sử dụng được và phải tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định của liên bang và tiểu bang về nước thải.
Trong tương lai, áp lực của các bên liên quan và các quy định mới có thể sẽ tiếp tục tăng các hạn chế quản lý nước đối với tất cả các đơn vị sản xuất điện, bao gồm nhà máy hạt nhân, khí đốt tự nhiên, than và tái tạo. Trên một loạt các cơ quan quản lý, các mục tiêu mới dự kiến sẽ được vạch ra để giải quyết các vấn đề dài hạn và ngăn ngừa tình trạng thiếu nước và gián đoạn trong sản xuất điện.
Đối với ngành năng lượng, các mục tiêu này bao gồm loại bỏ tiêu thụ nước ngọt ở các khu vực căng thẳng về nước, giảm thiểu suy thoái nước ngọt, sử dụng điện hiệu quả hơn và quản lý tổng hợp trong nước ngành cung cấp và nước thải. Những thay đổi về quy định có thể buộc các hạn chế trong việc rút và tiêu thụ nước ngọt, điều này có thể có tác động tiêu cực đáng kể đến hiệu quả và chi phí vận hành và sẽ đòi hỏi những đột phá về công nghệ trong việc làm mát và Truyền nhiệt. Thời gian cũng là một mối quan tâm bởi vì tương lai của các quy định về nước là không chắc chắn và có thể vượt xa sự phát triển công nghệ.
Chương trình công nghệ quản lý nước EPRI
Chương trình công nghệ quản lý nước của EPRI, ra mắt năm 2013, đánh giá hiệu suất, khả năng vận hành, độ tin cậy và chi phí của các công nghệ làm mát tiên tiến được thiết kế để giảm lượng nước rút và tiêu thụ trong khi giảm thiểu tác động đến hiệu quả truyền nhiệt của nhà máy.
Những công nghệ làm mát này (như hệ thống nước làm mát) có thể áp dụng trên toàn thế giới và tương đương với nồi hơi và máy đốt hỗn hợp khí đốt Rankine. Để giảm lượng nước tiêu thụ, chương trình đánh giá các quá trình thu hồi độ ẩm từ khí thải và cho phép tái sử dụng dòng nước thải trong nhà máy điện bằng cách loại bỏ cáu cặn hay ăn mòn.
Chương trình cũng xác định, đánh giá và trình diễn các công nghệ xử lý hiệu quả và đáng tin cậy để hạn chế các chất ô nhiễm thải ra từ một nhà máy điện.
Chương trình Công nghệ Quản lý Nước của EPRI đang tìm cách đẩy nhanh quá trình phát triển và triển khai công nghệ bằng cách mở rộng các khả năng hiện tại của chương trình và tiến hành nghiên cứu trong khoảng cách ở giữa những đột phá sớm và sau đó là các cuộc trình diễn quy mô lớn hơn gần thương mại hóa.
Nghiên cứu mở rộng của EPRI sẽ kết hợp Hệ thống kiểm tra R & D truyền nhiệt và hệ thống làm mát mới. Trung tâm này dự định là một cơ sở đẳng cấp thế giới để giải quyết các nhu cầu vừa và dài hạn trong các ứng dụng làm mát nhà máy và công nghiệp. Nó sẽ phục vụ như một nguồn tài nguyên công nghiệp dành riêng cho cải tiến làm mát và truyền nhiệt, chẳng hạn như hệ thống nước làm mát (hình trên).
Trung tâm kiểm tra sẽ tiến hành nghiên cứu trong các lĩnh vực sau:
- Hệ thống làm mát tiên tiến và thay thế (ngoài hệ thống nước làm mát)
- Cải tiến truyền nhiệt
- Kiểm soát hóa học nước làm mát và xử lý xả
- Phục hồi nước và độ ẩm
- Các hoạt động hỗ trợ liên quan đến vật liệu, cảm biến và điều khiển.
Trung tâm nghiên cứu làm mát mới sẽ cung cấp cơ sở hạ tầng để thử nghiệm và đánh giá các công nghệ trong điều kiện thời gian thực. Truy cập vào các thiết bị và tài nguyên phổ biến như ống trao đổi nhiệt, hệ thống / tháp giải nhiệt, hệ thống mô phỏng và kiểm soát khí hậu và nguồn nước làm mát sẽ cho phép nhân viên nghiên cứu tiến hành một loạt các dự án nghiên cứu và phát triển (R & D).