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世界最新:燃煤电厂水平衡模型与节水分析


(资料图)

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): 221-228.

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): 221-228.

(来源:中国电力)

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