目前，火电厂一般采用的是水冷却系统（即湿冷），需要大量的冷却水，在水资源尤其重要的今天，怎样解决用水显得十分重要。空冷技术的出现和发展就很好地解决了这个问题。
1）用水与用水指标
电厂用水量主要取决于湿冷与空冷机组的类型、循环水系统、除灰以及其他用水系统的选择。燃煤电厂中耗水量最大的是汽轮机排汽冷却系统，湿冷机组的耗水量占全厂的60%～70%。因此，主冷系统采用空冷技术、取消循环冷却水是解决上述矛盾的关键措施。
湿冷与空冷机组设计指标如表5-14和表5-15所示。
表5-14 湿冷与空冷机组耗水指标一览表
（续表）
表5-15 工程与清洁生产标准指标的比较 单位：m3/（s·GW）
当采用空冷方案时，该系统正常运行时的耗水量几乎为零。采用湿式冷却方式时，全年各季节所对应的循环水系统耗水量如表5-16所示。由此可见，采用空冷方案的水耗最小。
表5-16 循环水系统耗水量（机力塔）［19］
（续表）
2）空冷机组节水优势
空冷机组节水优势明显（见表5-17），但投资高、单位发电煤耗高［20］。采用空冷和湿冷两种不同的冷却方案，会造成工程部分系统投资估算的差异，使得工程动态总投资空冷方案较湿冷方案增加12 650万元，静态总投资增加11 948万元（见表5-18）。
表5-17 空冷机组和湿冷机组供水方案比较(www.xing528.com)
表5-18 空冷和湿冷机组经济指标对比
（续表）
3）运行问题
北方某电厂4×200 MW空冷发电机组为降低单位发电耗水量，机组配置CFB锅炉、干灰干渣系统，采用废水零排放系统，收集各种废水，深度处理后回用［21］。
废水零排放系统采用“气浮除油、石灰软化、重力滤池、离子交换软化、反渗透”水处理工艺（见图5-13）。系统主要有辅机冷却水系统排污水，化学车间排污水（包括超滤反洗水、反渗透浓排水、中和处理后的离子交换树脂再生废水），净水站无阀滤池反洗排水，主厂房地面冲洗水，锅炉的定排水、疏放水及冬季采暖疏水等。
图5-13 废水零排放系统
系统于2010年9月进行了废水零排放系统性能试验，监测结果如5-19表所示。由表5-19可见，系统出水水质满足设计要求。
表5-19 废水零排放系统出水水质监测值
该设备自用水的统计结果表明，除重力滤池符合设计的自用水率外，而钠离子交换器、弱酸阳离子交换器均超出设计值，整个系统的自用水率超过设计值5%，达7.03%。
系统自用水率偏高的主要原因如下：①预处理系统石灰加药量不稳定，澄清池第二反应区的pH值变化较大，澄清池出水的硬度和碱度较高，导致钠离子交换器运行周期短、再生频率高等问题；②离子交换设备每个再生周期都进行反洗，正洗时间较长，以致自用水率增加，反渗透化学清洗频繁。
反渗透化学清洗频繁的主要原因如下：反渗透进水的pH值控制偏低，仅8.5左右，容易在膜上形成有机物和硅的混合垢。
对于薄型复合膜，反渗透进水的最佳pH值控制范围为10～11。然而，该电厂废水零排放系统选用的反渗透膜在pH值为6.8时脱盐率最高，权衡利弊，pH值实际控制为8.5。
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