我国火力发电用水情况预测及节水技术发展分析

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火电厂节水措施

火电厂节水措施

电厂节水措施火力发电厂作为用水大户,需要大量水资源。

当在缺水地区选定火力发电厂厂址时,许多发电厂旳选择原则都是以水定点。

根据可获取水量旳多少,来决定发电厂旳建设规模。

同步,火力发电厂是排水大户,大量污废水外排不利于水环境旳保护,和可持续发展。

由此来看火力发电厂旳节水工作就显得越来越重要,它不仅对其周围生存环境旳保护有重要旳意义,并且还对发电厂旳安全经济、持续发展有着重要旳意义。

1、火力发电厂旳节水措施节省用水和减少外排废水是电厂水务管理旳关键,进行火电厂旳废污水治理,减少新鲜水用量,提高水旳反复运用率,实现节省用水,已成为火电厂生存和发展旳关键。

供水设计中可采用旳节水措施有如下方式:(1)电厂辅机系统冷却用水采用热互换器闭式循环系统。

(2)生产废水经废水处理站处理到达排放原则后排入工业废水管道,经搜集后反复用于道路绿化、灰加湿等。

(3)生活污水由管道汇集后流至生活污水处理场,处理到达排放原则后回收到至复用水池,反复运用于煤场喷洒。

进深度处理合格也可作为循环冷却水旳补充水。

(4)输煤栈桥冲冼水经处理后反复使用,煤场喷洒、尘采用反复水池中旳复用水。

(5)集中制冷站冷却用水、环水泵房冷却用水等分散点旳大顾客均设置冷却和升压泵,循环使用,增长水循环运用率。

(6)除灰系统采用干除灰。

(7)在严重缺水地区,通过经济技术比较后可采用空冷技术。

2开发应用节水新技术2.1废水回收运用循环冷却系统是电厂用水、耗水最大旳环节,回收运用冷却塔排污水,处理回收其他工业废水或生活污水做冷却塔循环水旳补充水,获得了明显旳节水效果,是电厂耗水定额指标下降旳重要原因。

冷却塔排污水用于脱硫补水、冲灰、冲洗和喷洒,可以减少低污染水直接排放损失,提高水旳回用率,是较为老式并被广泛应用旳措施;电厂灰渣水、消防水池溢水、部分取样水、水池溢水等进行循环使用,水质很好旳经处理后作为冷却塔循环水补充水源,返回到下1级循环水系统再运用,水质较差旳工业废水如含油污水、化学中和池排水、生活污水等处理后用于调湿灰用水、灰煤场喷淋用水等。

火力发电厂水平衡测试及节水减排技术研究

火力发电厂水平衡测试及节水减排技术研究

火力发电厂水平衡测试及节水减排技术研究发布时间:2021-06-24T06:40:43.196Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第6期作者:苏鹏飞王威[导读] 水务管理重视程度低。

火电厂水务管理是指通过对火电厂用水的统筹管理,不断优化用户的各阶段水量,尽可能降低发电水耗。

但由于我国水务管理起步晚,部分电厂无全厂性水务管理规定,厂级、车间、班组三级节水管理机构不健全,节约用水工作开展不力,电厂跑、冒、滴、漏、溢现象突出,导致火电厂水耗增加。

国家能源集团内蒙呼贝电厂内蒙古呼伦贝尔 021025摘要:火电厂是我国经济社会中的用水大户,耗水量约占工业用水的20%。

基于此,本文论述了火电厂水平衡测试及其节水减排技术。

关键词:火电厂;水平衡测试;节水减排一、火电厂节水存在的问题1、水务管理重视程度低。

火电厂水务管理是指通过对火电厂用水的统筹管理,不断优化用户的各阶段水量,尽可能降低发电水耗。

但由于我国水务管理起步晚,部分电厂无全厂性水务管理规定,厂级、车间、班组三级节水管理机构不健全,节约用水工作开展不力,电厂跑、冒、滴、漏、溢现象突出,导致火电厂水耗增加。

2、节水治污设施运行效果差。

火电厂普遍存在的污水处理设备陈旧老化,配套设施不健全,运行效率低,可靠性差,维护不足和出现故障未及时维修等问题,是制约火电厂提高水源重复利用率的主要因素。

另外,节水治污资金不到位,致使先进的节水技术不能及时推广,同样对火电厂的节水工作产生负面影响。

3、水平衡测试工作开展不足。

DL/T606.5《火力发电厂能量平衡导则第五部分:水平衡试验》明确规定:“在以下任何一种条件下,都应进行水平衡试验:一是新机组投入稳定运行一年内;二是主要用水系统、设备已进行改造,运行工况发生较大变化;三是与同类型机组相比,单位发电量取水量明显偏高,或偏离设计水耗较大;四是在实施节水、废水综合利用或废水零排放工程前。

”但实际上,部分火电厂未开展水平衡测试或水平衡测试工作开展不足,存在用水模糊、不计量现象,造成水资源严重浪费。

火力发电厂节水导则

火力发电厂节水导则

火力发电厂节水导则一、背景介绍随着人类社会的不断发展,能源需求不断增加。

火力发电厂作为重要的能源供应方式之一,在满足能源需求的同时,也带来了一系列环境问题。

其中,水资源的浪费和污染是火力发电厂面临的重要问题之一。

二、火力发电厂水资源利用现状火力发电厂在生产过程中需要大量的水资源,主要用于锅炉供水、冷却系统、除尘等。

然而,目前许多火力发电厂存在着以下问题:1. 水资源浪费严重:许多火力发电厂在锅炉供水和冷却系统中存在着大量的漏损和泄漏现象,导致水资源浪费严重。

2. 水污染问题:火力发电厂废水含有高浓度的化学物质和重金属等有害物质,直接排放会对周边环境造成污染。

3. 能源消耗过多:传统的火力发电厂使用蒸汽轮机进行动力转换,需要大量用于锅炉供水和冷却系统的能源消耗。

三、节水导则为了解决火力发电厂水资源利用问题,需要制定相应的节水导则。

具体包括以下几个方面:1. 加强设备维护:火力发电厂需要加强设备的维护和管理,及时修复漏损和泄漏问题,减少水资源浪费。

2. 推广循环冷却系统:循环冷却系统可以有效地减少火力发电厂对水资源的需求量。

在这种系统中,冷却水被反复使用,大大降低了消耗量。

3. 采用高效节能技术:采用高效节能技术可以有效地降低锅炉供水和冷却系统的能源消耗。

4. 废水处理与回收:对废水进行处理和回收可以将其中有价值的物质重新利用,并减少对周边环境的污染。

四、推广实施节水导则的意义推广实施节水导则具有以下几个意义:1. 节约宝贵的水资源:火力发电厂是重要的能源供应方式之一,但也是重要的用水单位。

推广实施节水导则可以有效地节约宝贵的水资源。

2. 减少对环境的影响:火力发电厂排放废水和污染物对周边环境造成的影响是不可忽视的。

实施节水导则可以减少废水排放,降低对环境的影响。

3. 促进节能减排:火力发电厂消耗大量的能源,实施节水导则可以有效地降低锅炉供水和冷却系统的能源消耗,促进节能减排。

4. 推动可持续发展:实施节水导则符合可持续发展的理念,有助于推动火力发电厂向更加环保、可持续的方向发展。

燃煤火电厂节水减排增效技术分析与改造

燃煤火电厂节水减排增效技术分析与改造
水耗与 国际先进水平相比差距缩小。本期专题报道特别收录 了火电厂、化工、钢铁等企业在降本 增效 、深挖 工业 用水潜 能 方 面的案例 以及 相 关 资讯 ,以飨读 者 。

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燃 煤 火 电厂节水减 排增效 技术分析 与改造
+ + +

通风冷 却塔 安装 除水器 可使 风吹 损失 降至0 . 1 %以 内 , 当冷 却水流量 变大时 ,风 吹损失水量 相应加 大 ,本 例风损
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中石 化 胜 利 油 田 胜 利 电厂



针对燃煤 火电厂耗水量 大、生产成本 不断升 高的问题 ,采取 了一 系列的技术改造措施 ,达到 了节水减排 、

+ +
降 耗 增 效 的效 果 。
燃 煤火 电厂是耗 能 、耗 水和排 污大户 。为 了减少用 水
划 + . }

T ●T ●
成效显著 。

Pe = K At

各类用水消耗分析
式中 : △
蒸发损失水量 占冷却水量 的百分 比,%; 冷却水进出水温差 ,c c;
1 . 循环冷却水系统 义 ,更容 易引导他 们关 注指标 ,激发 他们积 极 主动地参 与 改善 的热情 。 只要企业 的每 一位员 工都 能正确 对待 和 自觉 运用设 备
鼓励 的重大工业节水工艺、技术和装备 目录) ) ,该 目录将作为引导工业节水技术大规模 商业化应用 的指导文件 。除 了在鼓励政策之 外,水利部还将会 同相关部 门于2 o 1 3 年底前完成火电、钢铁 、石 油炼制、造纸、纺织行业取水定额国家标准的修订工作 ,并按技术成熟度分研发 、产业化示范三

2024年火力发电厂水资源利用市场分析现状

2024年火力发电厂水资源利用市场分析现状

2024年火力发电厂水资源利用市场分析现状概述火力发电厂是当前主要的电力供应方式之一,但其对水资源的依赖性使得水资源的合理利用成为重要课题。

本文将对火力发电厂水资源利用市场的现状进行分析,以帮助人们更好地了解水资源利用的问题和发展方向。

水资源的重要性火力发电厂在发电过程中需要大量的水资源,用于冷却系统、锅炉供水、燃料清洗以及废水处理等。

水资源在火力发电厂中起到关键的作用,其供应与管理对于发电厂的正常运行和环境影响至关重要。

火力发电厂水资源利用市场现状资源供应火力发电厂水资源主要通过两种方式供应:自来水和地下水。

自来水供应普遍较为稳定,但成本较高。

地下水则存在一定的地理限制和取水量限制。

效率与节水随着环保意识的提高,火力发电厂对水资源的利用效率和节水力度也日益重视。

采取节水措施,如增加再循环水系统、改进水处理技术、优化冷却系统等,可以大幅降低对水资源的依赖度。

市场需求与机会水资源管理市场的发展为火力发电厂提供了新的机遇。

水资源供应商和技术公司可以提供高效的水资源管理解决方案,包括水资源储备、水质监控、废水处理等,以满足不断增长的市场需求。

限制与挑战火力发电厂水资源利用市场面临一些限制和挑战。

水资源供应受限、环境保护压力增加以及相关法律法规的限制等都对市场发展带来不确定性。

此外,水资源管理技术的创新和成本控制也是挑战之一。

发展趋势与建议水资源管理技术创新随着技术的进步,水资源管理技术也在不断创新与发展。

火力发电厂可以积极引入和应用新技术,如智能监测设备、水质传感器、水资源优化软件等,以提高水资源利用效率。

合作与协调火力发电厂应与相关部门、工程公司和水资源供应商建立合作关系,共同推动水资源的高效利用。

通过建立联盟,分享资源、信息与技术,实现共赢。

良好的环境政策与法规政府部门应加强对水资源利用的监管和管理,制定更加严格的环境政策与法规。

火力发电厂需要积极响应并遵守相关法规,以推动水资源利用的可持续发展。

火力发电厂节水技术进展

火力发电厂节水技术进展

火力发电厂节水技术进展何世德1,张占梅1,2,周 于1(1.重庆远达水处理工程有限公司,重庆 400039;2.重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 400045)摘 要:加强火力发电厂水务管理对火力发电企业大幅度降低发电水耗,提高安全经济效益起到很大作用。

对火力发电厂用水系统进行了研究。

对比国内外火电厂的耗水情况,分析火电厂节水工作中存在的问题,并重点介绍了火电厂最新节水技术和措施,为火电厂的节水工作提供了借鉴。

关键词:火电厂;节水技术;水资源Ab stra ct:Strengthening the wate r management in the r ma l po wer plant can sig nificantly reduce the water consu mp ti on of po wer gene rati on and i mp r ove the econ om i c benefit.The water consu mp ti on system of therma l po wer plant is studied.Contrasting the wa ter cons ump tion situati on in do m estic and fore ign ther m al po we r p lant,the existing p r oble m s in wate r saving of the r m al pow2e r p lant are analyzed,and the l a testwate r-saving technol ogies and trea t m ents a re i ntroduced.It can gi ve a reference t o thewa ter saving in the r m al po wer p lant.Key wor ds:po wer plant;wate r-saving technol ogy;wa ter re s ources中图分类号:X703;TK227.3 文献标识码:B 文章编号:1003-6954(2008)06-0016-03 中国是一个严重缺水的国家,人均占有的水资源只有2200m3,约为世界平均水平的1/4。

火力发电厂节水技术措施研究

火力发电厂节水技术措施研究

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H i nj n l tcP w r e o ga gEe r o e l i ci
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对于 某种 污水 处理 工 艺 . 根据 拟 采 用 的污 应
维普资讯
第2 卷 8
第4 期
黑龙 江 电力
20 年 8月 06
火 力 发 电厂 节水 技 术措 施研 究
齐建华
( 黑龙江省电力开发公 司, 黑龙 江 哈 尔滨 109 ) 5 0 0

要 :针对我 国水 资源 缺乏和火力发电厂耗水量大的现状 , 阐述 了火力发 电厂应采 用城 市 污水 回用 、 内废 厂
目前 , 我国的水资源 日益缺乏, 人均水资源量 只有 220m , 0 只相 当于世 界人 均 的 14 水 污 染 、 /,
水土流失 、 沙尘暴 、 地下水超采和湿地退化等问题 已引起全社会 的极大关注 . 保护 和合理 利用水 “ 资源” 已被列为我 国的基 本 国策 , 并作 为可持续 发展战略被放在突出的位置。 作 为用水大户的火力发 电厂 , 应采取有效的 节水措施 , 降低发电成本 , 提高经济效益。 火 力发 电厂 循 环 冷 却 水 占 电厂 总耗 水 量 的 6% , 0 提高循环水浓缩倍率 、 减少补充水量就显得
l g a gpoic a l l ye r f n e o j rvneW a om a zdf r e c . ni n s s l o ae r e
Ke r s wae e o r e;t si —f d p we ln ;t c n lg f t r a i g y wo d : tr rs u c b s i o rp a t e h o o y o e —s v n l r e wa

我国水力发电现状及发展前景

我国水力发电现状及发展前景

我国水力发电现状及发展前景摘要:自从建国60多年以来,我国的水电事业有了长远的发展,取得了令人世界瞩目的骄人成绩。

尤其是近10多年来我国水电事业取得了突破性的成就,水资源开发规模迈上了具有历史性的新台阶,我国水力发电技术也进入了国际先进行列,甚至在有些技术方面已经超过国际水平。

关键词:中国;水力发电;现状;发展前景1我国水能资源现状1.1我国建国前夕及建国初期的水电情况1949年全国水电容量仅为3万kW,水电发电量为12亿kW.h,分别居世界第20位和21位。

在50年代至60年代初,主要是修复丰满大坝和电站,续建龙溪河、古田等小型工程,并着手开发一批中小型水电,如官厅、淮河、黄坛口、流溪河等电站。

在50年代后期我国的水电开发技术开始逐步发展起来,于是对一些河流进行了梯级开发,建设了一批比较有代表性的大中型水电工程,如盐锅峡(35.2万kW)、拓溪(44.75万kW)、新丰江(30.25kW)、新安江(66.25万kW)、丹江口(90万kW)等工程。

在60年代中期到70年代末这段时期内又开工的有龚嘴乌江渡(63万kW)、碧口(30万kW)、刘家峡(112.5万kW)等工程。

1.2改革开放以后我国的水电情况改革开放以后,国家和政府更加重视水电事业的发展,更加重视水电在电力生产中的比例和水利工程的综合效益以及建造技术的更加成熟。

在这之后国家筹建了一批装机总容量更加大的水电站,如白山(150万kW)、二滩(330万kW)、葛洲坝(271.5万kW)等具有代表性的水电工程。

同时总装机容量达到2240万kW的世界上总装机规模最大的水电站,也是中国有史以来建设最大的水利工程项目三峡工程也在1994年开工建设。

三峡水利枢纽总共安装32台单机容量达到70万kW的水轮机组,这是我国水电事业的一个历程碑,也是我国建国史上的一个历程碑。

1.3进入21世纪后我国的水电状况随着改革开放的进一步深化,我国的经济都保持着高速的发展,对于能源的需求也进一步加强,而随着煤炭、石油、天然气的大量消耗,对环境产生的影响也更加显著。

火力发电行业再生水利用存在问题和建议

火力发电行业再生水利用存在问题和建议

火力发电行业再生水利用存在问题和建议1. 引言1.1 概述火力发电是一种常见的发电方式,它以煤炭、天然气等化石燃料为能源,通过燃烧释放能量产生蒸汽,驱动涡轮发电机运转产生电能。

在火力发电过程中,水是必不可少的资源。

尽管水资源在地球上很丰富,但由于人口增长、工业用水需求增加和气候变化等原因,全球范围内都面临着水资源紧缺的问题。

1.2 火力发电行业再生水利用概况火力发电行业对大量的淡水进行抽取和消耗,并在排放废水时对环境造成一定的污染。

为了解决这些问题,火力发电行业开始关注再生水利用技术的应用。

再生水利用是指将废水经过适当的处理后重新利用于工业生产、农田灌溉或城市供水等领域。

然而,在火力发电行业中存在一系列问题阻碍了再生水利用的推广和应用。

1.3 目的本文旨在探讨火力发电行业存在的再生水利用问题,并提出相应的建议。

首先,对火力发电行业再生水利用存在的问题进行分析,并深入探讨水资源短缺、污水处理技术不完善以及资金和政策支持不足等因素。

其次,我们将提出一系列改进措施,包括技术改进、设施建设与管理以及政策和资金支持方面的建议。

最后,通过借鉴其他产业成功案例,展示再生水利用在其他领域的实践经验,并展望未来火力发电行业再生水利用的发展方向与前景。

2. 再生水利用存在问题2.1 水资源短缺问题在火力发电行业中,再生水利用面临的首要问题是水资源的短缺。

火力发电厂需要大量的水进行冷却和蒸汽产生,而当今社会水资源已经日益紧缺。

据统计,许多地区都面临着供水不足的困境,这对火力发电厂的再生水利用提出了重大挑战。

2.2 污水处理技术不完善另一个再生水利用存在的问题是污水处理技术不完善。

尽管火力发电厂有一定程度的污水处理设施,但现有的技术往往无法彻底去除废水中的污染物。

这导致再生水质量低下,并且无法满足进一步用于工艺流程或环境保护的需求。

2.3 资金和政策支持不足再生水利用在火力发电行业中需要投入大量资金来改善设施,并进行研究开发来提高技术效能。

2024年火力发电市场环境分析

2024年火力发电市场环境分析

2024年火力发电市场环境分析1. 引言火力发电是目前全球主要的电力发电方式之一。

它利用燃烧煤炭、天然气或石油等能源获得热能,再将其转化为电能。

在当今的能源体系中,火力发电在满足能源需求和推动经济发展方面发挥着重要作用。

然而,随着环保意识的增强和可再生能源的快速发展,火力发电市场面临着一些挑战和变革。

本文将对火力发电市场的环境进行分析,包括政策环境、经济环境和技术环境等方面,以期为相关利益方提供参考。

2. 政策环境分析政策环境对火力发电市场的影响至关重要。

政府在制定能源政策时需要考虑到经济发展、环境保护和资源利用等方面的平衡。

近年来,越来越多的国家开始推行低碳经济政策,加大了对火力发电的监管和限制。

例如,一些国家实施了碳排放交易制度,对火力发电厂的二氧化碳排放进行监管和收费。

此外,政府还鼓励开发并推广可再生能源,促进火力发电与可再生能源的混合利用。

这些政策的出台将对火力发电市场产生深远的影响,需要企业进行合理的战略调整。

3. 经济环境分析火力发电在能源市场中具有一定的竞争优势,但同时也面临着一些经济问题。

首先,火力发电存在原材料成本的波动风险。

燃煤发电厂需要大量的煤炭供应,而国际能源价格的波动会直接影响到燃料成本。

其次,火力发电需要大量的基础设施投资,包括电厂建设和电网改造等。

这些投资需要长期稳定的投入和运营成本能得到回报。

最后,由于火力发电的碳排放量大,一些国家对其实施高碳排放税或排放限制,增加了火力发电运营成本。

企业需要在经济环境的变化中灵活应对,提高运营效率和降低成本。

4. 技术环境分析火力发电技术的发展对市场环境的影响不容忽视。

近年来,火力发电技术取得了一些突破,如超临界和超超临界火电技术的应用,使得火力发电厂的效率显著提高。

此外,一些新型的污染治理技术也在逐渐成熟,可以有效减少火力发电厂的排放物排放量。

这些新技术的应用不仅提高了火力发电的竞争力,也有助于减少环境污染。

然而,这些技术的引进和推广需要巨大的资金投入和技术支持,同时也需要克服一些技术和运营上的挑战。

火电行业节水和水循环技术研究

火电行业节水和水循环技术研究

3.火电行业节水和水循环技术研究3.1火电行业水资源代谢模型火力发电厂在生产过程中,为保证其生产和生活的正常运行,所需要从天然水体取用的新鲜水量,称为取水量;把维持生产正常运行所需要的水量称为用水量;把在生产过程中耗损的水量称为耗水量;把使用过后又排放回天然水体的水量称为排水量。

其中耗水量是衡量一个电厂节水水平的最重要的指标,为了便于比较,火电行业常使用两个“耗水率”的概念,一个是“装机耗水率”:装机为百万千瓦的电厂每秒钟所消耗的水的体积[单位为m3/ (S*GW)];另一个是“单位产量耗水率”:发一度电所消耗的水的重量[单位为kg/(kW*h)]。

火电厂中水的消耗包括循环冷却水损失、除尘除灰排渣水损失、热力系统汽水损失、化学水处理系统水损失、厂区工业水损失和生活、消防水损失等几个方面。

其中循环冷却水损失主要由蒸发损失、排污损失、风吹损失和泄漏损失组成,一般约占全厂耗水量的70%。

除尘除灰排渣用水损失与除尘除灰排渣方式以及系统形式有关,不同的方式和系统形式其用水损失有很大差别,可以在占全厂耗水量的10%~45%的范围内变化。

热力系统的汽水损失,在锅炉部分有锅炉排污放水、锅炉安全门和过热器放汽门的排汽损失、用蒸汽推动附属机械(如汽动给水泵)的消耗、蒸汽吹灰和燃烧液体燃料(如油)时采用蒸汽雾化法的蒸汽消耗等;在汽轮机部分有轴封处的连续向外排汽,在抽气器和除氧器排气口处也会随空气排出一些蒸汽;此外还有各种水箱的溢流和热水的蒸发、管道系统法兰盘连接处不严密和阀门泄漏等。

凝汽式发电厂在正常运行情况下,热力系统的汽水损失总量不超过锅炉额定蒸发量的2%~4%。

例如额定蒸发量每小时为1000t蒸汽的炉,其汽水损失总量每小时不超过20~40t。

对于热电厂还有供热系统的汽水损失,尤其是用蒸汽作载热介质供热时,送出的蒸汽部分不能回收。

热电厂还有供热系统的汽水损失一般情况下为热网水量的1%。

化学水处理系统在运行过程中要消耗掉一部分水量,主要有酸碱废水、澄清池排渣水滤器反洗水,称之为化学自用水损失。

火力发电厂水资源综合利用对策

火力发电厂水资源综合利用对策

火力发电厂水资源综合利用对策赵 洁 谢秋野 朱京兴 (中国电力工程顾问集团公司)水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是经济社会可持续发展、维系生态平衡与和谐环境的重要基础。

我国水资源总体状况并不富裕,空间和时间分布不均衡,与生产力布局、矿产资源分布不相匹配,使用效率不高,致使全国大部分地区呈现水资源紧张局面,成为经济社会发展的制约因素之一。

电力工业作为国民经济基础产业和重要能源行业,同时也是工业用水大户,在我国水资源节约工作中具有特别重要的地位。

水资源节约与综合利用是电力工业可持续发展的一项紧迫的战略性任务。

1 富煤少水地区火力发电面临水资源困境我国多年平均年水资源总量为28412亿m 3,多年平均地表水资源量为27375亿m 3。

水资源总量列世界第6位,低于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印尼等国家。

由于人多地广,人均、地均和亩均水资源占有量均很低,全国平均人均占有水资源量2200m 3,仅为世界人均占有量的28%,列世界第128位;单位国土面积水资源量为29.9万m 3/km 2,为世界平均水平的83%,耕地亩均占有水资源量为1440m 3/亩,约为世界平均水平的一半。

预计到2030年,我国人口达到16亿峰值时,人均水资源占有量仅为1770m 3,可见我国水资源并不富裕。

同时水资源分布与土地资源、人口、其他资源以及生产力布局不相匹配,总体表现为南方多、北方少,东部多、西部少,山区多、平原少。

200040006000800010000水资源量(亿方)松花江区辽河区海河区黄河区淮河区西北诸河区长江区东南诸河区珠江区西南诸河区北方区 南方区全国水资源流域区分布图1 我国水资源流域分布图我国水资源可利用总量仅占水资源总量的31%,地表水资源可利用率仅为29%左右,因此水资源总量中能够为经济社会系统利用的水资源量十分有限。

我国北方地区水资源可利用总量约占水资源总量的51%,目前北方大部分地区现状开发利用程度已相当高,开发利用潜力已非常有限。

浅析火力发电厂节水技术对策

浅析火力发电厂节水技术对策
综合论坛 2 0 1 3年 1 0期 ( 中)
浅析火力发 电厂节水技术对策
高媛 媛 ( 大唐 韩城第二发 电有 限责任公司 陕西 韩城 7 1 5 4 0 0 )
摘要:随着水 资源日益 紧缺和环保要求 日 益严格 ,火力发 电企 业必须将 节约用水和减少排放作 为企业发展 的重 中之重。 目前我国火力发 电厂节水技 术取得 了进 展 ,节水效果也比较显著 ,主要体现在设备 工艺改进和 降低供水成本上 ,产生 了具有很好 的经济效益。但是距离环保社会发展 的要 求还有不小的差距,这不仅 是火 力发 电企业需要关注的课题 ,也是全社会 关注的课题之一 。我 国由于各地 区处于不同的水文带及 受季风 气候影响 ,降水在时间和空间分布土极其不均衡 ,水资源极 度短缺。而近几年水资源 日 益 紧张、水污染更 为严重 。火力发 电厂开展节约用水、科 学用水、提 高设备用水效率以及 回收利用废 水,使有限的水资源在 电力生产中 充分发挥作用 , 是 火力发 电厂 面临的迫切 而重要的任务 。近年来 ,随着 电力装机容 量不断增加 ,电厂耗水量急剧 上升。尤其对 于我 国而言 ,我国发 电企业大多是 火 力发电 ,大约 占全国发 电总量 8 成以上。火力发电企业是用水大户 ,火力发 电厂 的节水 问题直接关乎到我国可持 续性社会 的建设 与发展。本文从 节约用水角度 。通 过对火力发电厂各个系统 的用水项 目分析 、电厂水务 管理平衡 。来 阐述 火力发电厂的节水措施。 关键词: 火力发 电厂 ;水务管理 ;现状 ;耗水指标
因此 , 合 理划分水 系统并界定各系统的范围 对 于水平衡试验 的条理性十分 重要 , 要先 确 定最 大的体 系,再逐级细化 , 保证条理性 。
2 节水 基础 管理措 施
2 . 1电厂成立 以总工程师为组长 ,节 能 技术监督成员组成 的水务管理领导小组 。 全 面协调 、监督、管。积 极依靠 技术 进 步 ,优化制水工艺 , 调整设备运行方式 , 合 理利用废水 , 减 少发电水耗 。 加 强水资源利 用与保护宣传 , 鼓励节约用水 , 制 止浪 费行

火力发电厂用水概述课件

火力发电厂用水概述课件
类和离子。
反渗透
利用反渗透膜对水进行高压过滤 ,有效去除水中的溶解盐类、有
机物等杂质。
废水处理工艺
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中和处理
通过添加中和剂,调整废水的 pH值,使其达到排放标准。
氧化处理
利用氧化剂对废水中的有机物 进行氧化分解,降低其污染性

澄清处理
通过混凝、沉淀等方式去除废 水中的悬浮物、色度等污染物
加大废水处理力度,提高废水处理回 用率,减少废水排放,实现废水零排 放目标。
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优化生产流程和设备
建立用水监控和考核制度
改进生产流程,选用节水型设备和器具, 降低生产过程中的水耗。
安装用水计量设备,实时监控各部门的用 水量,定期对用水情况进行考核和评价, 确保节水措施的执行和效果。
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火力发电厂用水管理与 实践
用水管理制度建设
制度建设必要性
火力发电厂作为水资源消耗大户,建立完善的用水管理制 度是确保水资源合理利用、降低生产成本、实现可持续发 展的重要保障。
未来展望与改进方向
技术创新
继续关注国内外节水技术动态,引进 先进适用的节水技术,提高火力发电 厂用水效率。
管理创新
完善用水管理制度,推动水资源管理 信息化建设,提高企业用水管理水平 。
拓展水资源来源
积极寻求非常规水资源利用途径,如 海水淡化、雨水收集等,降低对传统 水资源的依赖。
深化废水处理与回用
清洁用途
水在火力发电厂也被用于清洗设备和场地,以确保发电环境的清洁和安 全。
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蒸汽产生
用于蒸汽轮机发电的水,通过锅炉加热转化为蒸汽,驱动轮机旋转,进

年度发电用水总结报告(3篇)

年度发电用水总结报告(3篇)

第1篇一、前言水资源作为发电行业的重要生产要素,对于保障电力供应、促进能源结构优化具有重要意义。

本报告对XX年度发电用水情况进行总结,旨在全面分析发电用水现状,提出改进措施,为我国发电用水管理提供参考。

二、年度发电用水情况1. 发电用水总量XX年度,我国发电用水总量约为XX亿立方米,同比增长XX%。

其中,火电用水量占比最高,达到XX%;水电用水量次之,占比XX%;核电、风电、太阳能等清洁能源发电用水量占比相对较低。

2. 发电用水效率XX年度,我国发电用水效率有所提高,平均发电用水量降低至XX立方米/千瓦时。

其中,火电用水效率提高XX%,水电用水效率提高XX%,核电、风电、太阳能等清洁能源发电用水效率提高XX%。

3. 发电用水结构XX年度,我国发电用水结构发生了一定变化。

在火电、水电、核电、风电、太阳能等发电方式中,火电用水量占比最高,达到XX%;水电用水量次之,占比XX%;核电、风电、太阳能等清洁能源发电用水量占比相对较低。

三、问题与挑战1. 水资源短缺随着我国经济社会的快速发展,水资源短缺问题日益突出。

部分地区发电用水需求与水资源供应之间的矛盾加剧,给发电企业带来较大压力。

2. 水污染问题部分发电企业存在水污染问题,对周边水环境造成影响。

这不仅影响发电企业的经济效益,还可能对人民群众的生活带来负面影响。

3. 发电用水效率有待提高虽然我国发电用水效率有所提高,但与发达国家相比,仍有较大差距。

提高发电用水效率,降低用水成本,是我国发电行业面临的重要任务。

四、改进措施1. 加强水资源管理政府部门应加强对水资源的规划、调配和保护,确保发电用水需求得到满足。

同时,要严格水资源开发利用审批制度,防止水资源过度开发。

2. 优化发电结构加大清洁能源发电比重,减少对火电的依赖,降低发电用水需求。

同时,推动水电、核电等清洁能源发电技术进步,提高发电用水效率。

3. 加强污染防治发电企业应严格执行环保法规,加强污染防治措施,确保发电用水过程中不产生污染。

火力发电用水量概算

火力发电用水量概算

火力发电用水量概算火力发电厂既是燃料消耗大户,也是耗水大户。

燃煤火力电厂发电要消耗大量的煤,用水量也很大。

目前火电厂平均每发一度电煤耗约为250~300克左右。

那么问题来了,火电厂平均每发一度电要消耗多少水呢?火电厂使用水有什么用途?火电厂用水分为生产用水和非生产用水两大块。

生产用水在火电厂用水中占95%, 非生产用水包括生活用水、消防用水、清扫用水和绿化用水等, 约占火电厂总用水中占5%以内。

水在火力发电企业中是实现热力循环完成作功的介质,也是一些旋转设备冷却必需的流体。

为此,在火力发电系统中设置了各类水系统(如除盐水系统、凝结水系统、给水系统、工业水系统、循环水系统等),以确保机组安全稳定运行。

采用循环冷却系统的火电机组大多采用自然通风湿式冷却塔, 仅个别电厂采用机械通风湿式冷却塔, 其蒸发损失、风吹损失和排污损失约占全厂生产耗水量的70%, 是循环冷却火电厂节水潜力的主要部分。

火电机组工业冷却水是指除凝汽器以外的主机和辅机所用表面式冷却器的冷却用水, 如引、送、排、磨等转动机械轴承冷却水、空调用水等。

锅炉补水率按有关规定应控制在锅炉蒸发量的2%以下, 一般火电厂均可达到, 但也有少数电厂全年平均补水率达5%,个别电厂高达8%以上。

火电厂的设备一定要用水冷却吗?其实除了水冷,冷却方式也可采用空气冷却和氢气冷却。

利用空气代替冷却水,其空冷系统的造价比水冷系统高得多,冷却能力不高,发电效率较低。

氢气冷却与空气冷却相比,冷却能力较高,但结构复杂,投资较大。

空冷与氢冷机组的供电煤耗较水冷要高,电厂自用电比率也高。

火电厂用的用水从哪里来?火电厂常用的供水系统有直流式和循环式两种。

直流式供水系统从江河或海中直接取水,冷却水由循环水泵打入凝汽器中使用后,排至取水口下游河道中。

循环式供水系统,冷却水在凝汽器和冷却设备之间往复循环,水的损失发生在冷却设备中,损失量约为循环水量的2%左右。

火电厂发电平均水耗在什么水平?单位发电用水量是衡量火电行业用水效率的一个重要指标。

火力发电行业再生水利用存在问题和建议

火力发电行业再生水利用存在问题和建议

整个发电工业用水问题是一个相当复杂的问题。

基本上,用来制造电力的水必须经过一堆治疗才能在它被放出来之前清除掉里面所有脏东西但有时,即使在经过处理后,水也不够干净,无法满足放出水的规则,所以很多水最终会浪费掉。

这不仅对我们本已有限的供水造成压力,还意味着该行业失去了更有利于生态和节省资金的机会。

在热发电部门广泛采用水再利用的一个主要障碍是技术和基础设施不足。

许多发电厂缺乏现场水处理和循环利用的必要设施,因此需要依赖淡水资源。

水再利用技术的实施成本对于许多企业来说可能令人望而却步,特别是那些在环境条例严格和缺水现象加剧的地区经营的企业。

迫切需要更具成本效益、更方便的水处理解决方案,以便能够无缝地融入现有的发电厂基础设施。

"为了应对热力发电行业水再利用的挑战,我们必须采取统一技术,规范,协作的综合方针。

让我们将创新和效率线织入我们水处理做法的结构,同时制定一系列明确的管理框架和激励措施,指导整个行业的采用。

当我们踏上这一征程时,让我们与政府、工业和研究机构携手并进,通过我们的集体创新和投资,培育可持续的水管理种子。

在这种变化的交响乐中,热力发电工业不仅可以减轻其对水资源的负担,而且还可以装饰在环境管理和长期可持续性的地幔上"。

火电百万千瓦耗水指标

火电百万千瓦耗水指标

火电百万千瓦耗水指标火电是一种主要使用煤炭、石油和天然气等化石燃料进行发电的方式。

作为我国主要的能源来源之一,火电厂的水资源消耗日益引起人们的关注。

本文将就火电百万千瓦耗水指标展开探讨,分析其现状、问题以及可能的解决方案。

【引言】随着我国工业化进程的加速,对能源的需求不断增长。

作为解决能源需求的重要手段,火电发电占据了我国电力发展的重要地位。

然而,火电发电在消耗大量燃料的同时,也对水资源提出了巨大需求。

因此,火电百万千瓦耗水指标的优化与提高,对于保护水资源和实现可持续发展具有重要意义。

【火电百万千瓦耗水指标的现状】火电百万千瓦耗水指标是指每发电百万千瓦时所消耗的淡水量。

据统计,我国火电暂行标准规定耗水量约为 2.5万吨/百万千瓦时。

然而,由于相关规定的缺失以及火电发展过程中的历史原因,目前火电耗水量在实际运营中普遍超过了标准指标。

【火电百万千瓦耗水指标存在的问题】1. 耗水量超标火电耗水量超标的问题主要表现为火电企业在生产运营过程中没有严格控制和管理水资源的消耗。

在一些地区,由于水资源短缺等原因,火电耗水量超过标准指标给当地的水资源带来了巨大压力。

2. 水资源浪费除了超过标准指标的耗水量,火电企业中还存在部分设备老化、工艺不完善等问题,导致水资源的大量浪费。

这不仅对当地的环境造成了污染,也浪费了宝贵的水资源。

【火电百万千瓦耗水指标的解决方案】1. 制定严格的标准建立和完善火电百万千瓦耗水指标的监管制度,对火电企业的耗水量进行严格限制和监督,确保其在规定的耗水标准范围内运营。

2. 推广节水技术积极推广火电厂节水技术,采用先进的处理设备,降低水资源的消耗。

例如,可以采用循环冷却水系统,减少使用相对稀缺的新鲜水源,提高水资源的利用效率。

3. 加强设备更新加强火电企业设备的更新换代,引入节能环保的新技术和设备。

通过提高设备的效率和性能,降低能源的消耗,进而减少水资源的使用。

4. 完善水资源管理机制建立健全的水资源管理机制,加强水资源的监测和调度。

火力发电厂二次循环冷却水系统节水理论分析

火力发电厂二次循环冷却水系统节水理论分析

火力发电厂二次循环冷却水系统节水理论分析摘要:在我国现阶段的火力发电厂中,循环冷却水系统是用水量最大的系统,其节水意义重大。

文章通过对火力发电厂循环水系统基本分析,对目前循环水泵运行中存在的问题进行梳理,同时分析了火力发电厂循环水系统的节能改造。

关键词:火力发电厂;二次循环冷却水;节水理论;推导;影响因素;影响程度引言火力发电厂运行时,通常需要使用很多大型的耗电设备,循环水系统是其中最重要的一种。

该设备应用的过程中,会消耗大量的电力能源,若将该设备进行合理的优化,会极大程度上降低整个发电系统消耗的能源,对我国资源利用与环境保护带来重要帮助。

因此,对火力发电厂循环水系统变频节能优化分析具有重要意义,为火力发电厂更好的发展奠定良好基础。

1 火力发电厂循环水系统基本分析从火力发电厂的具体生产实践分析来看,水作为重要的传输介质具有十分突出的利用价值。

就当前的火力发电厂水资源利用来看主要存在两种系统,第一种是直流系统。

在者这种系统当中,水资源的利用是一次性的,所以其耗水量比较大。

第二种是循环系统,这种系统当中的水资源利用可以实现循环,相对直流系统来讲其用水量有了明显的减少。

具体分析循环系统发现其运行主要有三种形式:分别是单元制、母管制和扩大元制,这三种方式在实践中均有利用。

2 目前循环水泵运行中存在的问题2.1 运行效率低在火力发电厂的实际工作过程中,循环水泵的实际工程状态是由水泵本身的性能曲线,以及整个循环系统的实际阻力曲线决定。

因此在进行设计时,为了整个循环系统的安全考虑,或是减少在阻力计算时的理想值与实际的误差,这时设置者通常都会往往选择一个比会实际所需要的扬程高的情况,而在这种情况下运行时,循环水系统必然导致水泵的运行效率低下,而水泵的实际运行功率增加,甚至会超过正常的配套电机的额定功率。

2.2 调节方式第一,当前的循环水系统在调节方式的利用方面存在着明显的问题。

分析当前的实际发下在循环水系统的具体利用中使用的比较广泛的是定速泵调节和双速泵调节。

国家电力公司关于印发《火力发电厂节约用水的若干意见》的通知

国家电力公司关于印发《火力发电厂节约用水的若干意见》的通知

国家电力公司关于印发《火力发电厂节约用水的若干意见》的通知文章属性•【制定机关】国家电力公司•【公布日期】1998.05.28•【文号】国电办[1998]178号•【施行日期】1998.05.28•【效力等级】行业规定•【时效性】现行有效•【主题分类】电力及电力工业,水资源正文国家电力公司关于印发《火力发电厂节约用水的若干意见》的通知(1998年5月28日国电办[1998]178号)水是人类赖以生存的重要物质资源,我国是一个水资源缺乏的国家,贯彻“资源开发和节约并重,把节约放在首位”的方针意义重大。

火电厂是重要用水单位,必须节约用水,以保证电力工业持续健康发展。

现将《火力发电厂节约用水若干意见》印发你们,请各电力集团公司,省电力公司据此制定实施办法,贯彻执行。

附件:火力发电厂节约用水的若干意见水是人类赖以生存和发展的最重要的物质资源之一,也是不可缺少、不可替代的特殊资源。

我国是一个水资源缺乏的国家,而且分布不均,北方许多地区水资源缺乏,已成为制约当地经济发展的重要因素之一。

火电厂是用水大户,节水工作对其安全经济地运行及可持续发展意义重大。

根据国家的有关政策,特提出以下意见。

一、全公司都要从全局和战略的高度充分认识节约用水的极端重要性和紧迫性,使节水工作成为自觉行动。

1.加强对节水工作的领导,制定用水、节水目标,把节水作为节约资源和能源的一项日常工作来抓。

2.黄河流域及以北等缺水地区的电力集团公司、省电力公司、火电厂要更加重视节水工作,明确职责分工,搞好协调,经常布置、检查节水任务,解决有关问题。

二、火电厂要大力加强水务管理,加大节水力度。

1.严格执行《火力发电厂能量平衡导则》,定期进行水平衡测试,并建立健全水平衡测试的记录档案。

2.开发新技术,采取多种技术措施,加大对耗水大的设备和工艺流程的技术改造,降低耗水量,提高水的重复利用率。

3.根据机组开停及负荷的变化,及时调整循环冷却水量、冲灰水量及工业冷却水流量,达到安全经济运行。

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第34卷第32期中国电机工程学报V ol.34 No.32 Nov.15, 20142014年11月15日Proceedings of the CSEE ©2014 Chin.Soc.for Elec.Eng. 5717 DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.32.004 文章编号:0258-8013 (2014) 32-5717-11 中图分类号:TM 46我国火力发电用水情况预测及节水技术发展分析魏高升,邢丽婧,孟洁,杜小泽,杨勇平(电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),北京市昌平区 102206)Predictive on Water Usage and Analysis on Water Conservation Development inThermal Power Generation of ChinaWEI Gaosheng, XING Lijing, MENG Jie, DU Xiaoze, YANG Yongping(Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment (North China Electric Power University), Ministryof Education, Changping District, Beijing 102206, China)ABSTRACT: Based on the state-of-art water consumption investigation in thermal power plants of China, the water usage projects for the next two decades were predicted and analyzed. Through economic development and the electric demand prediction, five feasible power development programs were presented, and the quantitative water consumption analysis was made based on each program. The results show that although the water withdrawal in thermal power generation has a minor increase (about 15%-20%), the water consumption increases at least 2.6 times higher compared with years of 2008 in next two decades if the water usage strategy develops at the current situation. In such situation many development strategies were considered, for example, the renewable energy and nuclear power generation have made great development, the once-through cooling systems in thermal power generation are replaced gradually, and the air cooling systems as well as the large capacity units with high parameters are constructed substantially. In order to solve the above water usage problems, great efforts should be made including accelerating water conservation technologies exploitation and application. Some potential water conservation technologies were also prospected and analyzed.KEY WORDS: water resources; thermal power generation; water-conservation technology; water consumption; forecast摘要:在对我国火力发电用水现状进行调查的基础上,主要预测分析了未来的用水方案。

在对我国经济发展和电力需求进行预测的基础上,提出了5种可行的火力发电发展方案,并针对每种方案的用水情况进行了分析研究。

结果表明,如果没有较大调整,未来20年火力发电的用水量增加率不会很大(增加约15%~20%),但耗水量增长巨大,将在2008年基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(13ZD02)。

Project Supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities (13ZD02). 基础上至少增加2.6倍。

在这一预测中,考虑了较多因素,如可再生能源发电和核能发电得到了充分发展,直流冷却火力发电形式逐渐被取缔,空冷技术以及大容量高参数机组得以大量建设。

为了解决火力发电用水问题,未来应加快节水技术的开发和应用,文中同时对一些潜在的节水技术进行了分析和展望。

关键词:水资源;火力发电;节水技术;水耗;预测0 INTRODUCTIONThe total amount of water resources is huge on the earth,but that can be directly used in life and production is rarely. In fact,the total amount of freshwater resources on land accounts for 2.53% of the total amount of the earth water,but most are solid glaciers mainly distributed in the north and south poles. At present,the freshwater resources reserves that is relatively easier to use only accounts for 0.3% of total freshwater,7/100000 of the global total water. With population growth and rapid expansion of industrial and agricultural production,the global freshwater consumption grows fast. From 1900-1975,the world’s agricultural water consumption increased by 7 times,industrial water consumption increased by 20 times. In recent decades,water consumption at an annual rate of 4%-8% continues to increase. In addition,the environmental pollution is increasingly serious,and industrial wastewater and domestic sewage have increased dramatically. In aspect of industry,thermal power industry is a major water user,but also one of the heavy pollution industries. Thus the power sector is highly vulnerable to changes5718 中国电机工程学报第34卷in water resources,especially those that may result from potential climatic changes[1-2]. Therefore,water resources and environmental problems caused by thermal power industry should need to get more attention.In the world,the water using situation in thermal power industry has gained widely attention. For example,the US Department of Energy’s National Energy Technology Laboratory(NETL) is engaging ina research and development program to reduce freshwater withdrawal and consumption from existing and future thermoelectric power generating facilities[3-5]. In addition,various studies have attempted to consolidate published estimates of water use impacts of electricity generating technologies,resulting in a wide range of technologies and values based on different primary sources of literature[6-11].In China,the economy still maintained an annual growth rate of about 10% in recent years. With the rapid development of economy and society,the contradiction of water resources is more and more outstanding and a series of environmental problems is caused. Currently thermal power generation is the main style in electric power supply in China,and large amounts of water are needed,accounting for about 40% of the national industrial water withdrawal[12]. By the end of 2010,the installed capacity of power generation equipment in China is about 966.4GW,up 10.56% than 2009,and thermal power generation is 709.7GW,accounting for about 73.4% of total capacity[12]. Despite the state encourages renewable energy and nuclear power generation,thermal power generation style will still be in a dominant position fora long times. In addition,the average installed water consumption rate of thermal power generation is higher than the international advanced level of 40% to 50%[13]. Therefore,with the increasingly tense of water resources and the improvement of environmental protection requirements,water resources and environmental problems have become increasingly prominent[13-16]. Active promotion and application of water conservation technology is a strong guarantee for the sustainable development of thermal power generation.In this paper,by economic development and the electric demand prediction,based on the state-of-the art water consumption investigation in thermal power plants of China,the water usage projects for the next two decades are predicted and analyzed. It is expected to provide a reference for the construction of development program and strategy of national electric power industry.1 ELECTRIC POWER DEMANDING ESTIMATIONElectric power and economy are closely related and influence each other. Based on state-of-art economic development and power generation sketch of China,The electricity power generation and electricity consumption in future are predicted in our previous study as shown in Table 1[17].Tab. 1 Electricity consumption prediction in next twodecades in ChinaYearsThe growthrate ofGDP/%The elasticcoefficientThe growth rate ofElectricityconsumption/%Electricityconsumption/(TW⋅h) 201010.40 1.42 14.76 4199.8 2015 8.00 1.20 9.60 6 641.72020 7.00 1.00 7.00 9 315.32030 5.00 0.80 4.00 13 788.9The electricity consumption elastic coefficient is used in this prediction. It is defined as the ratio of the annual average growth rate of electricity consumption and the annual average GDP growth rate. It is an aggregative indicator reflects the relationships between electric power consumption and economy development. In above estimation the elastic coefficient is set to 1.2(2013—2015),1(2016—2020) and 0.8(2021—2030) respectively. In view of the basic national conditions and policy,that is,full implementation of “well-off society” in 2020,some uncertain factors are ignored in this study,and the GDP growing rate of 8% in 2013—2015,7% in 2016—2020,and 5% in 2020—2030 are supposed respectively. By this trend,the amount of electricity power consumption in 2020 is 2.2 times that in 2010,and 3.3 times in 2030 that in 2010.Thermal power generation is the main style in electric power supply in China,accounting for over第32期魏高升等:我国火力发电用水情况预测及节水技术发展分析 571970% of total electric power accommodation presently.Due to the great pressure came from environmentalprotection and resources,the renewable energy powergeneration style will be encouraged and developedgreatly in near future,and the proportion of renewableenergy power supply will be increased gradually.Nowadays,hydraulic power generation accounts for17.4% of total generation capacity[18]. If no majornatural disasters occur,the proportion of hydraulicpower generation will get a slightly elevation on thebasis of 17.4%. For nuclear power generation,although the development speed has been sloweddown due to the effect of Japan's Fukushima nuclearplant accident recently,the long-range increasing pacewill not be suppressed. According to the planning,theinstalled capacity will reach to 4.94GW in 2015,andgradually increased to 90-95GW in 2020,accountingfor about 4% of total generation capacity. Thecapacity of nuclear power generation is expected toreach 200GW by 2030,accounting for 8.5% of thetotal national generating capacity[19]. Currently,windpower generation has been a great developed electricpower generation style in China. By estimation,theinstalled capacity of wind power unit is expected to upto 150GW by 2020,and 300-500GW by 2030[20].Based on above analysis,the power generation sketchof China in next two decades is predicted as shown inTable 2[17]. The electric power growth task cannot becompleted by renewable energy style can only bedone by thermal power generation. This is the generalpattern to solve the problem of electricity shortage inChina. It is shown that the thermal power generationwill increase significantly in next two decades,and itwill be 2.7 times that of 2010 in 2030.Tab. 2 Power generation sketch in next two decades inChinaYear Hydraulicpower/%Nuclearpower/%Windpowerandothers/%Thermalpower/%Totalgeneratingcapacity/(TW⋅h)Thermalpowercapacity/(TW⋅h)The incrementvalue ofthermal powercapacity than2008 /(TW⋅h)2015 17.70 2.20 2.00 78.10 6 641.7 5 187.2 2 407.9 2020 18.10 4.10 3.10 74.709 315.3 6 958.5 4 179.2 2030 20.00 8.50 4.70 66.8013 788.9 9 211.0 6 431.7 2 THE WATER USAGE PREDICTION IN THERMAL POWER GENERATION2.1 Analysis of Water Usage in Thermal Power PlantThe water used in thermal power generation can be divided into two broad categories:the production water usage and domestic water usage. The former is the main water consumption part,mainly includes the water used in thermodynamic system,cooling system,dust and slag removal system,flue gas desulfurization system and chemical water treatment system etc. There are two important concepts about water consumption in thermal power plant that should be indicated. One is installed water consumption,the other one is water consumption in power generation. Installed water consumption refers to the ratio of total quantity of fresh water used in power plant construction to the installed generation capacity,and for a power plant in running,the concept has no great practical significance. The power generation water consumption refers to the ratio of total quantity of fresh water withdrawal in electric power generation to the total generating capacity. The analyzed water consumption in this paper mainly refers to the water consumption in power generation.The water consumption proportion in various parts of thermal power plant has great relationship with the unit form. In typical wet cooling thermal power plant,the water consumption in cooling system is the largest one,accounting for about 70% of total water usage. Actually,the water consumption in thermal power plant with different cooling style varies greatly. Generally,two types of cooling system are adopted in thermal power plant,wet cooling system and dry cooling system. The wet cooling system is also classified into once-through cooling system and circulated cooling system. The one-through cooling system consumes little water due to the fact that no evaporation,windage and blowdown losses in factory,although amount of water are needed in cooling process. The one-through cooling system is very suitable for application in the areas with vast water sources,e.g. near the big river or coastal area. In5720 中国电机工程学报第34卷coastal area,seawater is used as circulating water orauxiliary cooling water,which can reduce fresh waterconsumption significantly.The cooling water circulates between thecondenser and cooling tower in circulated coolingsystem. This cooling style is suitable for application indry areas,but water consumption is observably largerthan once-through cooling system.The dry cooling system is also called as aircooling system. The freshwater consumption of aircooling system is substantially less than of wetcooling system,but higher than the seawater once-through cooling system. The air cooling system is atypical water conservation technology although with arelative higher fossil fuel consumption. A large numberof units with air cooling system are constructed in threenorthern area of China in last decade in order to savefresh water consumption[21-23].Based on above analysis and refer to thestatistical data in literature[24-26],the waterconsumption data in thermal power plant withdifferent cooling types are summarized in Table 3.Compared with once-through cooling system andcirculated cooling system, the air cooling system andseawater cooling system have significantly freshwatersaving effect. From the point of view of freshwaterconservation, these two kinds of units should beconstructed widely in future.Tab. 3 Typical value of water consumption andwithdrawal per electrical generating capacity for differentcooling unitCooling typeFreshwaterconsumption perunit capacity/(kg/(kW⋅h))Freshwaterwithdrawal perunit capacity/(kg/(kW⋅h))Freshwater once-through cooling 0.3~1 30~60Seawater once-through cooling 0.24~0.62 0.24~0.62Freshwater circulated cooling 2~8 3~6Air cooling 0.2~0.6 0.2~0.62.2 The Water Usage Prediction in Next Two DecadesAlthough much uncertainty exists in future,whether it is favored or not,the China’s economy will continue to grow at the current situation. Regardless of how to develop the electrical power industry,the installed capacity of thermal power generation will continue to increase. Growing concerns about freshwater availability must be reconciled with growing demand for power in China. In order to give a reasonable prediction for water usage in thermal power generation in near future,based on the water consumption situation presently, 5 possible development cases are assumed here.Case 1:Maintaining existing pattern — Additional units and the existing units are both proportional to current water usage situation and the cooling pattern.Case 2:Regulatory-driven — All additional units adopt freshwater circulated cooling system,while the existing units are proportional to current water usage situation and the cooling pattern.Case 3:Developing large units — Among the new units,ultra-supercritical units accounts for 30%,supercritical units accounts for 35%,and 35% of additions are subcritical units. All the new units adopt freshwater circulated cooling system. The existing units are proportional to the current water usage situation and the cooling pattern.Case 4:Regulatory-light — The large units are constructed in the same proportion of Case 3,while the cooling types are adjusted. The new units in coastal areas adopt seawater once-through cooling system,accounting for 10% of the additions. 80% of additions use fresh water circulated cooling system,the other 10% of additions use air cooling system. The existing units are proportional to the current water usage situation and the cooling pattern.Case 5:Conversion — The large units are constructed in the same proportion of Case 3. 30% of additions use air cooling system,60% of additions use freshwater circulated cooling system,10% of additions use seawater once-through cooling system. Ten percent of the existing freshwater once-through cooling units are retrofitted with freshwater circulated cooling system every 5 years starting from 2015. The existing units are proportional to current water usage situation and cooling pattern.The water withdrawal and consumption data are calculated based on above five cases as shown in第32期 魏高升等:我国火力发电用水情况预测及节水技术发展分析 5721Fig. 1. The year 2008 was used as a baseline against which to measure projected future water withdrawal and consumption for each case.The results show that as the result of the existence of once-through cooling style ,the water withdrawal of thermal power generation increases. The water withdrawal of case 1 is largest ,and is 1.5-3 times that of other cases. Such a large quantity of water withdrawal make once-through cooling phase out ,especially in arid areas. However ,figure 2(b) shows that the water consumption of case 1 is less than case 2 and case 3. But comparative analysis with the other two programs shows that this can be improved by the application of effective water-saving technologies such as air cooling technology and seawater utilization technology.W a t e r w i t h d r a w a l /(109m 3)2 500 2 000 1 500 1 000 500 (a) Water wi thdrawal predicti onW a t e r w i t h d r a w a l /(109m 3)(b) Water c onsumption prediction400300200100Fig. 1 Water consumption prediction for thermal powergeneration in next two decades in China.In the case 2,all new units adopt fresh water circulating cooling system. Compared with case 1,its water withdrawal decreases a lot ,and is about 40%-60% of the case 1. But water withdrawal of case 2 is also larger than the remaining three cases. The water consumption of case 2 is the largest among the five cases. In the water circulating cooling system ,cooling equipment has two types :cooling pool and cooling tower ,and both rely mainly on the evaporation of water to reduce water temperature. Moreover ,cooling tower use fans to promote evaporation and cooling water dispersed into air. Therefore water consumption in circulated cooling system is larger. Even though ,the water circulated cooling type has to be adopted broadly in thermal power generation in future due to the fact that less constrains exist in circulated cooling type compared with other cooling type.The water consumption in case 3 is slightly smaller than the value in case 2. In case 3,not only the freshwater circulated cooling type is adopted ,but also the proportions of large units with high parameters are increased greatly. This is also the national policy in the electric power industry development process. Compared with other water conservation measures ,the water consumption decreases minor by employment of large units. However ,application of water-conservation technologies in large units will give significant water conservation effect. As indicated in case 4,the large units are constructed inthe same proportion of Case 3,and 10% of new unitsadopt air cooling system ,and 10% of additions adopt seawater once-through cooling system ,The water conservation effects are widely recognized.In coastal area ,seawater once-through cooling system should be adopted broadly to reduce the fresh water consumption. The fresh water consumption in seawater cooling units is less than 40% of the value in freshwater circulated cooling units. For example ,the Yuhuan thermal power plant located in ChinaSouth-East coastal area of Zhejiang province has four100MW ultra supercritical units with seawater cooling system. The water consumption per generating capacity is only 0.45 kg/(kW ⋅h)[25]. The air cooling system is widely adopted in the past decades in the Three North area of China. Air cooling system does not consume water due to the fact that the steam is cooled by cold air[21-23,26]. Large-scale power plants using air cooling technology can save more than 75% of fresh water compared to those plants with conventional wet cooling technique. For example ,the5722 中国电机工程学报第34卷Togtoh thermal power plant in Inner Mongolia of China is a 600MW subcritical coal-fired unit with direct air cooled system. The fresh water withdrawal is only about 0.15m3/(s⋅GW)[27],the water conservation effect is predominant. While,it should be indicated that the air cooling units cannot be constructed unlimitedly due to the fact the greater air pollution will occur.On the basis of case 4,the proportion of air cooling system is increased,and the existing freshwater once-through cooling units are retrofitted with freshwater circulated cooling system gradually. This is also expected to be the most likely scenario. As we know,air cooling can distinctly reduce the water consumption,and the circulated cooling increases water consumption. While,this conversion can lead to the water withdrawal reduced obviously,and fresh water usage distribution more reasonable over the country. The results show that the water consumption will present great increase even in case 5,it is at least 2.6 times higher compared with years of 2008 in 2030. It should be noticed that the water withdrawal will be reduced in 2030 due to the fact that the one-through cooling units are gradually eliminated.2.3 Freshwater Conservation in Thermal Power Generation NextAccording to the above prediction and analysis,no matter which case is followed in future,the water usage growth in thermal power generation is still large even if the cooling form is adjusted. Therefore,strengthening the study and application of water conservation technology in thermal power generation is urgent for the protection of fresh water resource and for the healthy development of power industry in China. Then,what can we do next to reduce the freshwater usage in thermal power generation? We believe that the following aspects can at least be strengthened presently.Firstly,the water-conservation reform based on available technology in existing thermal power plant should be strengthened in future. As mentioned above,there is a big difference among the existing thermal power plants in water withdrawal and water consumption. For example,the average water consumption rate of power plants with dry ash removal system is 1.97 kg/(kW⋅h) in circulated cooling unit,while that of plants with hydraulic ash removal system is 2.54 kg/(kW⋅h). If wastewater recycling rate in power plants get 50% or more,the average water consumption rate can be lowered to 1.64 kg/(kW⋅h) for the unit,while a large number of units have a relative higher water consumption more than 2.5 kg/(kW⋅h). Concentration ratio also affects water consumption rate greatly. For example,when the concentration ratio is 4 or more,the average water consumption rate can be lowered to 1.84 kg/(kW⋅h) for circulated cooling unit. The average water consumption rate is about 2.53 kg/(kW⋅h) when concentration ratio is between 3 and 4,and will be increased to 3.19 kg/(kW⋅h) when the concentration ration is 3 or less. According to the actual situation,increasing the concentration ratio of circulated cooling water and reducing the loss of sewage water are two major water-conservation methods in the existing thermal power plant currently.Secondly,Reclaimed water reuse is an effective means of water-conservation method,which should be popularized,especially in the plant near big city. The quality of reclaimed water is between tap water and sewage[28-29]. Urban sewage(including rainwater) and domestic sewage can reach a certain quality standard after the processing. Then these kinds of water can be used repeatedly within a certain scope but undrinkable. Reclaimed water reuse has achieved remarkable succeed nowadays in some thermal power plant in China[30]. For example,the city sewage was used firstly in Huaneng Beijing thermal power plant with annual water conservation up to 1.2×107 t/a[24]. Industrial sewage and domestic sewage were used in Heze power plant with water conservation up to 1.7×106 t/a[31]. However,the recycled sewage usage in thermal power plant is very few over the country presently. In addition,the rainwater in rainy season can also be considered to be collected and reused.Thirdly, construction and expanding of integrated gasification combined cycle(IGCC) unit should be reinforced in future. IGCC technology is an advanced第32期魏高升等:我国火力发电用水情况预测及节水技术发展分析 5723power system combining the coal gasification technology with the efficient gas-steam combined cycle technology. Although the initial investment of IGCC unit is relative large,the electric generating efficiency is obviously increased,and the water conservation effect is evident. The typical IGCC unit is typically composed of two parts:one is the gasification of coal and gas purification,and the otheris gas-steam combined cycle power generation. The steam cycle part of the IGCC plants accounts for about 1/3 of the total generating capacity. Thus the water consumption in IGCC power generating units is reduced greatly, only about 1/3-1/2 of water usage compared with the conventional coal-fired power generating unit[32-33]. If the existing water conservation technologies are used in IGCC plants,the water conservation effect will be more significant. For example,using coal-water slurry gasifier in IGCC power plant,waste water can be recycled for the production of coal-water slurry,which can achieve zero discharge of wastewater[34].In addition above technologies,the hybrid wet-dry cooling systems are ignored for a long time in China. In hybrid cooling systems,both wet and dry components are included,and they can be used separately or simultaneously for water conservation. By hybrid cooling,20 to 80% reduction in water usage compared to all wet recirculated system can be achieved[35], and the seasonal water shortage problem can be solved expectedly.Evaporative condensing technology can be considered an emerging technology that expected to be used in thermal power generation in future. Air cooling and water cooling are combined together in evaporative condenser, and evaporation is the mainly heat dissipating mean to take away the condensation heat of steam turbine. In recent years,evaporative condensing technology has received wide attention from scholars all over the world[36-45]. Numerous data shows that evaporative condenser has a significant advantage in water conservation and energy conservation. Water consumption of evaporative condenser is about 5%~10% of general wet cooling system[40]. Evaporative condenser circulating pump power is about 50% of wet tower cooling system,and fan power consumption is only 50%~80% of wet tower cooling system[41]. Recently,a new plate type evaporative condenser is proposed by Xu et al[46]. It mainly consists of heat exchanger plate,water recycling system and fans. Evaporative condensing technology has been widely used in refrigeration industry and chemical industry,but seldom used in thermal power generation. Only a few small plants abroad adopted this cooling technology[36-47]. Actively promotion of research and application of evaporative condensing technology in thermal power generation will achieve great effect on water conservation and energy conservation. It is indicated that evaporative condenser has potential to become a new generation of water-conservation condensing technology in thermal power generation in research reports by California Department of Energy[48].The boiler fuel gas water recovery and usage is a kind of technology in exploitation over the world. The main components of fossil fuel are hydrocarbons. Water is the main combustion product in thermal power generation. For the coal-fired power plants, water vapor exits with the flue gases at a volume percentage 12%~16%. The goals of this flue gas water recovery project are to develop technology for recovering water from combustion flue gases to reduce the net water requirements of power plants burning fossil fuels and to perform an engineering evaluation to determine how such technology can be integrated into various power-generating systems,including steam turbine and combined-cycle plants. To achieve this technique, Levy et al.[49] designed a pilot-scale water recovery system for boiler flue gas based on multiple condensing heat exchangers,and the results show that the flue gas can be cooled to below 40℃, and water capture efficiencies are 10-35% by using both makeup water and combustion air as cooling source. But this technology needs additional condensed water treatment for water reusing, which is a very costly process. Meanwhile, the conventional heat exchanger needs a large heat transfer area when condensing low-temperature flue。

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