火电厂节水

０ 引言
电力行业是关系国计民生和社会发展的重要基 础产业，既是能源生产供应大户，也是资源消耗和污 染物排放大户。目前，全国电力工业火电用水占全 国工业用水的 ４０％，火电厂平均装机耗水率比国际 先进水平高 ４０％ ～５０％，相当于 １年多耗水 １５亿 ｔ。因此，在大力发展电力工业的同时，提高资源利 用率和减少污染物的排放已成为社会各界普遍关注 的焦点，发 展 火 力 发 电 必 须 高 度 重 视 “节 能、环 保、 节水”。
·２·
华电技术
第 ３０卷
１ 华电集团所属火电厂水资源情况
１．１ 水源情况
表 １ 电厂水源统计分析
水源
电厂数量 ／ 机组数量 ／ 机组容量 ／ 容量比例 ／
座
台
ＭＷ
％
华电集团 ２００５年进行的火力发电厂（包括 ４４ 地表水 ２７
８７
１４７９６
７４．８
个电厂，１４３台机组，总容量为 ３０７６７ＭＷ）水资源利
（４）除灰用水情况。至 ２００５年末，采用干除灰
加 水 力 除 灰 的 机 组 容 量 为４２０７ＭＷ，占 总 容 量 的
图 １ 机组除灰方式统计
表 ６ 灰水比数据及耗水率（３００ＭＷ 及以上机组）
火电厂名称
总容量 ／
耗水率 ／
ＭＷ
［ｔ·（ＧＷ·ｓ）－１］
水源
灰水比
回用
废水排放 ／ 万ｔ
哈三 辽宁铁岭 四川广安 华电国际莱城 山东潍坊 山东邹县
序号
指标名称
２０００
２００２
年度 ２００５
２０１０
２０２０
全国发电总装机 ／万 ｋＷ
３１９３３ ３５６５７ ４４５５４ ６６６００ ９５０００
１
火力发电总装机 ／万 ｋＷ
摘 要：介绍了中国华电集团公司火力发电厂水资源利用和水务管理情况，对照比较国内外火电厂的耗水指 标，探讨了水资源的开发利用和电厂节水技术、改进措施等。讨论了电源点建设所面临的环境保护和水资源 紧缺的影响，建议中国华电集团公司规划采用城市污水及海水淡化作为火力发电厂项目建设的用水发展方 向，根据集团电源点总体发展和分布，科学制定水资源储备战略。 关键词：水资源；耗水指标；节水技术；城市污水；海水淡化；水务管理 中图分类号：ＴＫ２２３．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－１９５１（２００８）０６－０００１－０５ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｂｕｓｉｎｅｓｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｉｎＣｈｉｎａ ＨｕａｄｉａｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｗａｔｅｒｓａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄ ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｗｉｔｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｉｎｄｏ ｍｅｓｔｉｃａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｂｙｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｌｉｃｙａｎｄｔｈｅｓｃａｒｃｉｔｙｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｗｅｒｅｅｘｐｏｕｎｄｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇ： ｔａｋｉｎｇｔｈｅｕｒｂａｎｓｅｗａｇｅｒｅｕｓｉｎｇａｎｄｓｅａｗａｔｅｒｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎａｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｄｒａｗｉｎｇｕｐｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｓｅｒｖｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｉｔｅｓａｎｄｉｔｓｄｅｖｅｌ ｏｐｍｅｎｔｏｆｗｈｏｌｅｇｒｏｕｐ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅ；ｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｄｅｘ；ｗａｔｅｒｓａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｕｒｂａｎｓｅｗａｇｅ；ｓｅａｗａｔｅｒｄｅｓａｌｉｎａ ｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒｂｕｓｉｎｅｓｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
３．５９ ３．５５ ６．３５ ６．４１ ６．７３ ８．２５ ４．４９ ３．５９
第 ６期
江自生，等：火电机组水资源利用情况及对策
·３·
有关政策，为了保护地下水资源，严禁采用地下水作 ２１．８％。采用水力除灰的电厂比例较高，从环保角
为工业用水，而已建电厂使用地下水的情况不在此 列，但使用地下水的电厂也应该积极采取节水措施， 减少地下水的使用量。
总用水量 １２７８亿 ｔ，火电用水 ６３５亿 ｔ，占工业总用 水量的 ４９．７％。国内外电厂水耗情况及比较数据 见表 ７。
表 ７ 国内外电厂耗水量比较
评价对象
耗水量 ｋｇ／（ｋＷ·ｈ） ｔ／（ＧＷ·ｓ）
中国 ２０００年全国平均值
４．１３
１．１４７
中国 ２００５年全国平均值
３．１０
０．８６０
先进国家水耗平均值
７０６０
２１６８ ２１００ ２０００ １９００ １１７５ ９３４３
０．７０ ０．８４ ０．８４ ０．８６ ０．９０ ０．８１
２．５１ ３．０２ ３．０３ ３．１１ ３．２４ ２．９３
表 ５ 地下水循环冷却电厂耗水指标
总容量 ／ 年取水量 ／
火电厂名称 机组数量 ／台
ＭＷ
万ｔ
耗水率 ／ ［ｔ·（ＧＷ·ｓ）－１］
１６００ １２００ １２００ １２００ ６６０ ２５４０
０．７０ ０．８４ ０．８４ ０．８６ ０．９０ １．００
地表水 地表水 地表水 地表水 地表水 地下水
１∶１０ 灰水回收 １∶１６ 灰水回收 １∶９ 灰水回收 １∶２．５ 未回收 １∶３．４５ 未回收 １∶４ 未回收
无 ３５０
２１０
无
１．３ 国内外电厂耗水量比较及发展目标 ２００５年全国总用水量约为 ５５７８亿 ｔ，其中工业
表 ４ 地表水循环冷却耗水量（３００ＭＷ 及以上机组）
火电厂名称
机组数量 ／ 总容量 ／ 年取水量 ／
台
ＭＷ
万ｔ
耗水率 ／ ［ｔ·（ＧＷ·ｓ）－１］
单产耗水率 ／ ［ｋｇ·（ｋＷ·ｈ）－１］
哈三 辽宁铁岭 四川广安 华电国际莱城 山东潍坊 综合数据
４
１６００
４
１６００
４
１６００
４
１６００
２
６６０
１８
第 ３０卷 第 ６期 ２００８年 ６月
华电技术 ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２００８
·专题综述·
火电机组水资源利用情况及对策
Ｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｕｎｉｔ
度和从节约用水角度出发，除灰系统均宜采用除干 灰系统。机组除灰方式统计情况如图 １所示，灰水 比数据及耗水率见表 ６。
（３）采用地表水直流冷却电厂耗水分析。采用
地表水直流冷却的电厂主要分布在南方丰水区域，
未来需要解决的主要问题是：从环保角度考虑，通过
节水减少污、废水的排放，解决水体环境污染和热污
染带来的影响。
（１）湿冷机组偏多，耗水量较大； （２）水务监督制度和水务管理水平与国外差距 较大； （３）取水 水 价 偏 低，没 有 足 够 重 视 水 资 源 的 重 要性； （４）现有设施投入不足，工艺技术落后。 近几年来，华电集团内各电厂采取了一些措施
·４·
华电技术
第 ３０卷
表 ８ “十一五”规划火电装机发展与节水规划目标
０．６９４
从 ２００５年起，根据 ＧＢ／Ｔ１８８２０—２００２《工业企 业产品取水定额编制通则》第 １部分“火力发电厂取 水定额标准”的要求，由国家质监总局和国家标准化
管理委员会颁布的火力发电、钢铁、石油、印染、造纸、 啤酒、酒精等 ７个用水量较大的工业行业的取水定额 国家标准开始实施。对工业行业用水效率和节水管 理水平的提高及节水型社会建设起到了重要作用。
（１）采用地表水循环冷却电厂耗水情况见表 ４。
表 ２ 电厂冷却方式统计分析
冷却方式
电厂数量 ／机组数量 ／机组容量 ／容量比例 ／
座
台
ＭＷ
％
地表水循环冷却 １５
地表水直流冷却 １２
地下水循环冷却
６
混合及海水冷却
２
４６
９５２４ ４８．１
４０百度文库
５１２２ ２５．９
２５
４２４１ ２１．４
６
９００
４．５
（２）采用地下水循环冷却电厂耗水情况见表 ５。 可知，采用地下水循环冷却的电厂，其耗水率较
收稿日期：２００８－０４－１５
中国华电集 团 公 司 （以 下 简 称 华 电 集 团 ）所 属 电源项目以火力发电为主，多数电厂分布在水资源 紧缺地区，水耗高低直接影响电厂的经济效益。同 时，华电集团重点投资的北方地区缺水更是严重，许 多地区在 选 厂 时 不 得 不 “以 水 定 电 ”。 有 的 电 厂 由 于缺水而不能满发，有的供水工程需投资上亿元，一 些具有良好经济效益的坑口电站，因水源解决不了 而不得不付诸东流。因此，加强水资源的开发利用 和节水技术的研究，提出节水的改进措施和方案，提 高用水效率、减少废水排放，既能响应国家加快建设 节约型社会的要求，又符合国家环保政策，并对提升 华电集团所属电厂经济效益，以及保障可持续发展 有着十分重要的作用。
国家“十一 五 ”规 划 火 电 装 机 发 展 与 节 水 规 划 目标见表 ８。
华电集团于 ２００７年开始编制供集团公司所用 的火电工程节能设计导则，并于 ２００８年 １月发布和 执行。节能设计导则规定的机组耗水指标见表 ９。
从以上比较可以看出，华电集团内火电厂的耗 水指标差距较大，总体上表现为水务管理粗放，用水 系统泄漏严重，节水管理的指标要求偏低。虽然目 前各厂提供的耗水量数据已较 ２００５年有较大下降， 但可能与实际数据有一定的出入，要真正做到还需 从管理和系统改造上下功夫。目前电厂耗水较高的 主要原因主要是：
２．５２
０．７００
美国西部电网平均值
１．４４
０．４００
美国东部电网平均值
１．８５
０．５１０
美国 Ｔｅｘａｓ电网平均值
１．６７
０．４６０
美国全部平均值
南非全国平均值
德国 罗 伊 特 西 部 电 厂 耗 水量（１０００ＭＷ 级） 邹县电厂耗水量 （１０００ＭＷ 级）
１．７８ １．２５ （０．２空冷）
０．４９０ ０．３４７ （０．０５６空冷） ０．５００
采用地表水循环冷却的电厂更高一些。根据国家的
表 ３ 按地区分类电厂统计
地区类别 １类 ２类 ３类 ４类
水源情况 缺水
严重缺水 丰水
缺淡水
电厂数量 ／座 １３ ５ ２６ １
电厂比例 ／％ ２８．９ １１．１ ５７．８ ２．２
机组数量 ／台 ４８ １５ ７６ ４
机组比例 ／％ ３３．５ １０．５ ５３．２ ２．８
单产耗水率 ／ ［ｋｇ·（ｋＷ·ｈ）－１］
山东邹县
４
山东淄博热电
４
华电章丘
２
新疆哈密
６
石家庄热电
６
新疆喀什
１
３００ＭＷ 以下
１９
３００ＭＷ 及以上
４
２５４０ ４６７ ２９０ ３４４ ５００ １００ １７０１ ２５４０
４５００ ８５０ ９００ ７５０ ２０００ ４５４ ４９５４ ４５００
１．００ ０．９９ １．７６ １．７８ １．８７ ２．２９ １．９５ １．００
地下水
７
２６
４３９１
２２．２
用情况调查数据表明，所属火电厂的水源主要为江、
海水
１
２
６００
３．０
河、湖水及 地 下 水，只 有 青 岛 电 厂 采 用 海 水 直 流 冷 却。采用地表水、地下水和海水作为冷却水源的机 组占总机 组 容 量 的 比 例 依 次 为 ７４．８％、２２．２％ 和 ３．０％，统计分析见表 １。采用地表水循环冷却、地 表水直流冷却、地下水循环冷却、混合及海水冷却方 式 的 机 组 占 总 机 组 容 量 的 比 例 依 次 为 ４８．１％、 ２５．９％、２１．４％和 ４．５％，统计分析见表 ２。按地区 分类电厂统计情况见表 ３。 １．２ 电厂耗水量情况
江自生１，韩买良２ ＪＩＡＮＧＺｉｓｈｅｎｇ１，ＨＡＮＭａｉｌｉａｎｇ２
（１．中国华电集团公司，北京 １０００３５；２．中国华电工程（集团）有限公司，北京 １０００４４） （１．ＣｈｉｎａＨｕａｄｉａｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＨｕａｄｉａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｉｅｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ）