基于以上针对火电机组脱硫系统各耗水点(主要包括烟气带走的水蒸气、烟气携带液态水、石膏带走的水量和排放的废水)的分析，火电机组脱硫系统总的水耗量即系统需补充的工艺水量，水耗模型可表示为

M=m1+m2+m3+m4 (5)

式中：m为脱硫系统水耗总量，t/h。

3典型火电机组脱硫系统的水耗分析以某典型火电机组脱硫系统为例，其采用湿法石灰石石膏脱硫工艺，系统配有烟气再热器(GGH)，每个吸收塔对应(套300MW机组。在设计煤种下，脱硫系统的干、湿态原烟气流量分别为23689Nm3/h和2145700Nm3/h(标态，6%O2)，原烟气SO2浓度6600mg/Nm3(标态，6%O2，干基)，原烟气氯浓度50 mg/Nm3，GGH前烟气温度116℃，脱硫率不小于96%。基于以上建立的水耗模型，可得到该火电机组脱硫水耗情况如表1所示：在燃用设计煤种、100%机组负荷时，该脱硫系统总水耗为100.3t/h，其中烟气带走水蒸气、烟气携带液态水、石膏带走的水量和排放的废水分别为83.89t/h、：0.186t/h、11.7t/h和4.53t/h。可见烟气带走水蒸气约为脱硫系统总水耗量的83.6%，是脱硫水耗的主要方面。而通过对脱硫各个水耗点的分析可知，影响脱硫水耗的因素有很多，主要包括机组燃煤品质、烟气流量和烟气温度等。

表1典型火电机组脱硫系统水耗情况汇总

燃煤品质的不同影响着锅炉的烟气流量以及烟气组成，因此也会对脱硫系统的水耗产生影响。例如煤种收到基硫分影响原烟气SO2( 浓度，煤种收到基水分会影响原烟气携带水蒸气量。在燃用设计煤种时，案例机组脱硫系统水耗随烟气流量的变化如图2所示，随着机组由50%负荷到100%负荷，脱硫水耗由52t/h增加为100.3t/h，可以看出，随着机组负荷的增加，烟气流量增加，因此脱硫系统水耗也显著增加。

图2脱硫系统水耗随烟气流量的变化

当机组工况和燃煤品质一定时，烟气流量属于不可调因素，因此烟气温度是影响水耗大小的主要因素。对于所选典型机组脱硫系统，在燃用设计煤种、100%机组负荷时，净烟气出吸收塔烟温(简称出塔烟温)与脱硫系统水耗的关系曲线如图3所示。可见脱硫水耗与出塔烟温大致呈线性关系。随着出塔烟温由49℃ 升至50℃，脱硫系统水耗增加14.2t/h。图4为案例机组原烟气进入吸收塔烟温(简称入塔烟温)与出塔烟温的关系，可以看出二者也大致呈线性关系，且出塔烟温随入塔烟温的变化方向与脱硫水耗随出塔烟温的变化方向一致，因此脱硫水耗随入塔烟温的升高也大致呈线性增长关系。

图3脱硫水耗随出塔烟温的变化

图4脱硫系统出塔烟温随入塔烟温的变化

4节水优化措施

通过前一部分对水耗影响因素的分析，可知在吸收塔上游锅炉系统、燃煤品质有选择余地的情况下，选用相对较小烟气量的锅炉系统、低硫份的煤种对降低脱硫水耗有积极作用。在锅炉系统及燃煤一定的情况下，出塔烟温是用于控制水耗大小的主要因素。脱硫主反应温度一般在42~58℃之间，以49~50℃为最合适，因此在满足主反应温度要求、保证脱硫效果的前提下，通过降低入塔烟温，从而在一定范围内降低出塔烟温是有效的节水优化方法，据此提出以下几点节水优化措施：

1) 尽量将脱硫系统布置在烟道较下游的位置，使原烟气以相对较低的温度进入脱硫吸收塔。

2) 在脱硫系统中考虑配置烟气换热器(GGH)，利用原烟气的热量加热净烟气，一方面可使净烟气温度升高、减轻脱硫下游设备的腐蚀问题，同时可有效降低入塔烟温，降低脱硫水耗。

3) 对于未设置GGH的脱硫系统，宜采取其他降温措施以降低入塔烟温，如喷水降温等措施。

4) 烟气余热利用。采用相关措施将原烟气热量充分利用，如在尾部烟道中安装换热器充分利用烟气余热，可有效降低入塔烟温，进而减少水耗。

5结束语

本文以火电机组石灰石/石膏湿法脱硫系统为研究对象，基于脱硫系统的水平衡关系，深入分析了脱硫系统的水耗特性，研究结果表明：烟气携带水蒸气量是产生脱硫水耗的最主要方面;而入塔烟气温度对烟气携带水蒸气量有决定性影响、也是影响脱硫系统水耗的最主要因素;而通过控制原烟气进入脱硫吸收塔的烟气温度、进而降低烟气出塔温度的方法可以有效地降低脱硫系统水耗。