"Giải nhiệt" cho nhà máy điện
Gần đây có một số tin tức và phóng sự nói về tình hình nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh đang xả nước nóng ra sông ảnh hưởng đến lành chài ven sông. Cụ thể xem video sau:
Như đã đề cập ở những bài viết trước, nhiệt được sinh ra từ "lò than" hoặc "lò phản ứng hạt nhân" chuyển hóa thành điện năng với hiệu suất dừng lại ở khoảng 33%-35%.
Xem thêm: "Giới hạn kỹ thuật của các nhà máy điện" - để hiểu về chu trình nhiệt Xem thêm: "Tầm quan trọng của điện năng" - vì sao phải sử dụng điện năng
Ví dụ hoặc lò phản ứng hạt nhân có công suất nhiệt 3000Mw, thì chỉ thu được 1000Mw điện dân dụng, 2000Mw còn lại không tận dụng được, phải thải ra môi trường bên ngoài bằng cách này hay cách khác.
Nước thải ?
Là nước làm mát của vòng tuần hoàn 2, về bản chất chỉ có chức năng làm mát chất làm việc, nâng cao hiệu suất chuyển hóa nhiệt thành điện - bắt buộc phải có. Nước này lấy ở sông hồ, biển...về bản chất khi thải ra nó hoàn toàn sạch, nhưng lại có nhiệt độ cao, vì nó lấy lượng nhiệt (2000Mw) không thể sử dụng thải ra môi trường bên ngoài.
Lỗi kỹ thuật ?
Nghe khá hài hước - bản chất của nhà máy nhiệt điện (hoặc điện hạt nhân) là thế rồi, cần nước làm mát - đóng vai trò là nguồn lạnh trong chu trình nhiệt động. Nếu không làm mát, chất làm việc sẽ không thể sinh công, không thể làm quay tuabin và không sản xuất được điện - không khác gì việc dùng lò than hoặc lò phản ứng hạt nhân đun nước lên cho vui.
Giải pháp không có tháp làm mát - thải nhiệt ra nguồn nước
Các nhà máy điện thường được xây dựng gần nguồn nước lớn như sông hồ, biển...bơm nước vào để làm mát, nước đi qua bộ phận trao đổi nhiệt, quay trở lại nguồn nước có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ đầu vào.
Lượng nhiệt thải ra thì không đổi, muốn nhiệt độ nước thải giảm xuống chỉ còn cách bơm nhiều nước vào để quá trình làm mát xảy ra nhanh hơn nhưng lại tăng thêm chi phí bơm, từ đó giảm hiệu suất. Thật ra làm cách đó cũng không khá hơn, vì lượng nhiệt không hề đổi, nhiệt độ nước đầu ra tuy có giảm nhưng tốc độ luân chuyển của nước lại nhanh hơn - tải nhiệt ít tuần suất nhanh, không khác gì với tải nhiệt nhiều tuần suất chậm.
Làm thế này đơn giản vì lỡ có ai kiểm tra này nọ thì thấy nhiệt độ nước đầu ra giảm...duyệt !!!
Giải pháp có tháp làm mát - thải nhiệt ra không khí
Giải pháp này cũng tương tự, bơm nước từ nguồn nước vào để làm mát, nhưng khác ở chỗ là bằng cách tính toán tăng thêm diện tích trao đổi nhiệt, và xây thêm tháp làm mát...lợi dụng được sự bốc hơi của nước thải nhiệt vào không khí, không khí nóng bay lên trên một cách tự nhiên. Nói cách khác, thay vì thải nhiệt vào nguồn nước thì chúng ta tìm cách thải nhiệt ra không khí (toàn bộ, hoặc một phần tùy theo thiết kế).
Giải pháp này có ưu điểm không làm giảm hiệu suất chuyển hóa của nhà máy điện, không làm nóng nguồn nước (hoặc chỉ một phần nhỏ)...nhưng lại tăng thêm chi phí xây dựng.
Kết luận
Dù cách nào đi nữa thì nhà máy nhiệt điện vẫn ngày giờ thải nhiệt ra môi trường bên ngoài. Ở vùng ít dân cư, cá tôm...nên sử dụng cách thứ nhất để tiết kiệm chi phí xây dựng, tránh lãng phí. Ngược lại ở những khu vực làng chài, đông dân cư, cá tôm...nên dùng cách thứ 2 nhờ sự bốc hơi tự nhiên và gió mang nhiệt phân tán, không ảnh hưởng đến đời sống, sinh hoạt người dân.
## Ngoài lề:
Bài viết này cũng giải thích luôn vì sao nhà máy điện hạt nhân các nước âu mỹ (kể cả Nga) có "ống khói - tháp làm mát", còn của Nhật thì không.
