【精彩论文】燃煤电厂水平衡模型与节水分析

观点凝练

摘要：随着水资源的日益短缺和火电装机容量的持续增加，应用节水技术是目前火电行业可持续发展的重要途径。基于煤种、气象条件和电厂性能参数，提出了电厂水平衡模型，绘制了电厂水流图，直观体现了进入和离开电厂的水平衡关系，辨析系统节水的关键环节。定量分析了烟气余热及水分回收系统的节能和节水效果。以燃烟煤的超临界机组为例，在离开电厂的水流中，冷却塔蒸发、风吹损失占60%，冷却塔排污占20%，排烟中水分占15%。火电厂节水的重点在于冷却系统、废水排放和排烟水分回收。针对火电厂余热和水分回收的系统，理论计算表明：对于湿冷机组，如果烟气水分回收60%，则超临界机组单位供电量耗水量下降19.2%；对于空冷机组，如果烟气水分回收60%，则电厂的取水量为零；如果同时采用半干法或干法脱硫系统，则电厂可以成为供水方。
结论：本文基于煤种、气象条件和电厂性能参数，提出了电厂水平衡模型，并以文献数据进行了验证。绘制了电厂水流图，能够直观地体现进入和离开电厂的水平衡关系，给出电厂用水损失分布。基于水耗模型和水流图，讨论了烟气余热及水分回收系统的节能和节水效果。主要结论如下。

（1）电厂发电效率每提高1个百分点，火电厂单位供电量取水量下降3.5%。原因在于发电效率提高，冷凝器负荷减少，从而减少冷却系统水耗；单位发电量的烟气量下降，也会减少脱硫系统水耗。

（2）以燃烟煤的超临界机组为例，在离开电厂的水流中，冷却塔蒸发、风吹损失占总水量的59.1%，冷却塔排污占总水量的19.7%，排烟中水分占总水量的15.6%。因此火电厂节水的重点在于冷却系统、废水排放和排烟水分回收。

（3）提出了一种火电厂余热和水分回收的系统。初步理论分析表明对于湿冷机组，如果烟气水分回收60%，则超临界机组单位供电量耗水量下降19.2%；对于空冷机组，如果烟气水分回收60%，则电厂的取水量为零，如果同时采用半干法或干法脱硫系统，则电厂可以成为供水方。

引文信息

刘广建, 岳凤站, 周硕, 等. 燃煤电厂水平衡模型与节水分析[J]. 中国电力, 2022, 55(4): 225-232.LIU Guangjian, YUE Fengzhan, ZHOU Shuo, et al. Water balance model and water-saving analysis for coal-fired power plants[J]. Electric Power, 2022, 55(4): 225-232.

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编辑：杨彪

校对：蒋东方

审核：方彤

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