燃煤電廠水平衡模型與節水分析

劉廣建，岳鳳站，周碩，王琳，干雪

(1. 華北電力大學 能源動力與機械工程學院，北京 102206；2. 公誠管理咨詢有限公司，北京 510610)

0 引言

火電行業是工業用水大戶，2017年火電（包括直流冷卻）用水量478.3億m3，占工業用水量的37.5%，約占全國總用水量的7.9%[1]。隨著水資源的日益短缺和火電裝機容量的持續增加，提高用水效率與應用節水技術是實現火電行業可持續發展的重要途徑。研究火電廠的用水規律、建立具有能夠反映電廠效率、煤種、氣象條件等參數的水平衡模型對火電行業的節水工作具有現實的指導意義。

文獻[2]在調查86家容量在40 MW以上電廠水耗基礎上，利用多元線性回歸方法建立了火力發電廠耗水率預測模型。模型考慮的影響發電耗水率因素包括機組循環冷卻方式、沖灰方式、冷卻水濃縮倍率、廢水回收利用率和鍋爐類型等指標。文獻[3]將火電廠的用水系統分為水汽循環系統、冷卻水系統、脫硫系統、除灰渣系統等7個子系統，針對冷卻水系統和脫硫系統，建立了耗水量計算模型，并用實際電廠數據對模型進行了驗證。文獻[4]提出了一種計算電廠耗水和取水量的通用模型（S-GEM），模型只需要利用電廠凈效率、循環倍率等少量輸入參數，可估算出電廠的耗水強度。文獻[5]針對濕冷、空冷、帶有二氧化碳捕集裝置等電廠配置類型，建立了系統耗水模型。

盡管關于火電廠主要用水子系統（冷卻水系統、濕法脫硫系統）和電廠整體耗水率預測方面的研究成果較多，但是基于電廠效率、煤種、氣象條件等參數的水平衡模型的研究并不多見。……