火力发电厂的水资源供需情况分析

取水量、用水量、排水量和耗水量是火电厂水务管理中的几个重要概念，其中，容易混淆的是用水量、耗水量、取水量，搞清楚他们的概念，对水务管理十分重要。

1.火力发电厂水的取水量、用水量、排水量和耗水量

(1)取水量。火力发电厂的取水量是指电厂为保证其正常运行(包括生产和生活)需要从各种水源引取的新鲜水量。

在国家标准《工业企业产品取水定额编制通则》(GB/T 18820—2002)中，取水量定义为企业生产单位产品需要从各种水源提取的水量，它包括取自地表水(以净水场供水计量)、地下水、城镇供水工程以及企业从市场购得的其他水或水的产品 (如蒸汽、热水、地热水等)，但不包括企业自取的苦咸水、海水等以及企业外供给市场的水的产品而所取的水量。

取水量是考核企业用水与节水水平的重要指标之一。

对火电厂而言，自2005年1月1日起开始执行的国家标准 《取水定额第1部分：火力发电》(GB/T 18916.1—2002)中，提到了4个取水量的概念，即热季最大取水量Vh、某段时间内的总取水量Vi、发电装机取水量Vc和单位发电量取水量Vui。它们的定义分别为：

1)热季最大取水量Vh，是指机组在夏季单位时间内的总取水量，单位为m3/s；

2)某时间段内取水量Vi，是指在一定计量时间内生产过程中取水总量，单位为m3；

3)发电装机取水量Vc，是指单位装机在单位时间内的取水量，这是针对设计火电企业时使用的，是体现火电厂最大取水能力的一个指标，单位为m3/(s·GW)，计算方法为：

式中 N——装机容量，GW。

4)单位发电量取水量Vui，是指在某一时间段内，每发1k W·h的电所取用的水量，这是评价火力发电厂用水和节水技术水平的一个量，它与发电厂的生产工艺、技术装备水平和管理水平有关，单位为m3/(MW·h)。计算方法为：

式中 Q——在该计量时间内的发电量，MW·h。

(2)用水量。完成火力发电厂全部生产过程所需要的各种水量的总和，也可以说是主要生产用水量、辅助生产用水量和附属(生活)生产用水量之和。

用水量还可以说是取水量与重复利用水量(例如：冷却水循环量)之和，即

式中 Vr——所有重复利用的水量，m3。

只有在没有重复利用的水量时，用水量才等于取水量。

(3)排水量。火电厂使用过后又排放回天然水体或市政排水系统的水量称为排水量。

电厂的排水量除与用水量、用水损失、蒸发量有关之外，还和电厂所处地理位置、用水工艺及管理水平等因素有关。它直接涉及到排水工程及废水治理排放或再用的规模和投资，是电厂建立水平衡的重要内容，建立不同形式、不同容量机组、处于不同地区、不同用水工艺和水平的规范化排水量，对排水的集中或分散处理、排水的再用及水平衡的建立都具有重要意义。(www.xing528.com)

(4)耗水量。火电厂正常运行过程中耗损的水量称为耗水量。是生产过程中由于蒸发、飞散、渗漏、风吹、粉煤灰或污泥带走等途径直接消耗的各种水量和直接进入产品的水量及职工生活耗水量的总和。这部分水量从狭义上讲是不能直接回收再利用的水量。

耗水量可用取水量减去废(污)水排放量求得。

取水量、用水量、耗水量和排水量是电厂设计、运行考核中几个重要的指标，搞清楚它们的区别与联系是很有必要。比如，对于考核指标为万元产值取水量和单位产品取水量，而不应把其叫做 “万元产值耗水量”和 “单耗”。同时，也不可以把“消耗新鲜水量”、“耗新水量”简化成 “耗水量”。把某些取水量大、用水量大的工业、行业或单位称为 “高耗水工业”、“高耗水行业”、 “高耗水企业”或 “高耗水单位”都是不严格的。

2.火力发电厂水的消耗

火电厂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。

(1)循环冷却水损失。循环冷却水损失主要由蒸发损失、排污损失、风吹损失和泄露损失组成，最多可占全厂耗水量的70%。

(2)除尘、除灰、排渣用水损失。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10%～45%的范围内变化。

(3)热力系统的汽水损失。热力系统的汽水损失主要包括：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露等。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%。例如额定蒸发量为1000t/h蒸汽的锅炉，其汽水损失总量不超过20～40t/h。

对于热电厂还有供热系统的汽水损失，这部分的汽水损失，一般情况下为热网水量的1%。但是用蒸汽做载热介质供热时，送出的蒸汽往往大部分不能回收。

(4)化学水处理系统水损失。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、澄清池排渣水和过滤器反洗水，称之为化学自用水损失。其水量和水处理方式有关，可占全厂水损失的1%～3%。

(5)厂区工业用水损失。厂区工业用水损失是指生产区内的维修、清扫、防尘等用水消耗，如机械加工过程的冷却用水、空气预热器的冲洗用水等。一般占电厂水损失的3%左右。冲洗除尘用水的耗水率可按其用水量的40%考虑。

(6)生活、消防水损失。和生产用水的损失相比，生活用水量消耗较少，约占电厂总耗水量的2%～4%；消防用水损失不定，视情况不同而不同。

这里有两点需要指出：

(1)以上所列的水量消耗比例并不是绝对的，先进节水技术的采用以及先进的水务管理方法的实施，可以使水量消耗大大降低，比如通过将生活污水处理后再利用、将循环冷却排污水引入冲灰排渣系统二次利用、安装收水器将冷却塔的风吹损失的大部分回收等措施，均能大大减少水量消耗。

(2)以上所列的水量消耗没有把直流冷却水考虑在内，原因是直流冷却系统的冷却水经过电厂基本没有水量的损失，而且一般认为其水质也基本上未发生变化，温度的升高通过技术处理也可以控制在允许的范围内，因此在有关统计中均不把直流冷却水计入水量耗损(以后列举的相关数据都是以这种计算方法为基础的)。

但是，还需要指出的是，直流冷却水在作为冷却介质后所发生的变化并不能因此而忽略不管，尤其是对温度升高所造成的影响一直是火电厂的设计和运行中需要十分重视的问题。关于其影响和对策将在后面进行讨论。