中國火力發電廠水資源利用產業十三五整體規劃及投資可行性分析報告2016-2021年
※※※華※※研※※中※※商※※※研※※究※※院※※※
█報告編號█ : 248227
█出版時間█ : 2016年3月
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【報告目錄】
第一部分 水資源調查 12
第一章 中國水資源概況 12
第一節 中國水資源占全球水資源比重 12
第二節 中國水資源結構 12
第三節 中國水資源分布 12
第二章 中國水資源利用情況 14
第一節 全國總用水量 14
一、 全國用水總量 14
二、 用水結構 15
第二節 全國工業用水量 16
第三節 火電用水情況 16
第四節 地區水資源利用情況 18
一、 各地區人口分布密度 18
二、 全國各地區水消費結構 19
三、 全國各地區水資源供應結構 20
第三章 中國水污染情況 22
第一節 我國水資源質量狀況 22
一、 河流水資源質量狀況 22
二、 主要湖泊水資源質量與營養狀況 26
三、 主要水庫水資源質量與營養狀況 29
四、 省界水體水資源質量狀況 30
五、 重點水功能區水資源質量狀況 34
第二節 主要污染源 36
一、 生活污染 36
二、 工業污染 37
第三節 火電廠污染情況 38
一、 火電廠主要污染類別 38
二、 氣體污染及影響 40
三、 水污染及影響 41
四、 固體廢棄物 43
第四節 地區水污染情況 44
一、 華北 44
二、 東北 44
三、 華東 45
四、 華中 46
五、 華南 46
六、 西南 47
七、 西北 48
第二部分 火力發電廠調查 49
第四章 中國能源結構 49
第一節 中國能源形勢概況 49
第二節 各種能源占據能源消費比重 49
第五章 全國發電量及火電裝機容量 50
第一節 全國發電量變化走勢 50
第二節 全國火電廠數及裝機容量變化走勢 51
一、 全國火電裝機容量 51
二、 全國火電裝機結構 52
第三節 火電廠發電規模變化走勢 53
一、 2008-2015年關停的小火電廠規模 53
二、 2008-2015年新建的火電規模 54
三、 計劃關停和新建火電廠 56
第四節 火電廠地區分布格局 59
一、 地區分布比（數量和裝機容量） 59
二、 主要集中地區火電分布情況 60
第三部分 火電水耗調查 61
第六章 全國火電水耗調查 61
第一節 全國火電水耗和排污量 61
第二節 全國火電廠水耗調查 62
一、 調查樣本介紹 63
二、 調查電廠水源結構 63
三、 調查電廠冷卻方式 64
四、 調查電廠除灰方式 64
五、 廢水回用情況 65
六、 平均單位發電耗水量 66
七、 各類型電廠耗水分析 66
第三節 火電發電廠耗水率預測模型 68
一、 利用主成份分析法分析指標選擇 68
二、 構建火電廠單位發電量水耗模型 69
三、 分地區火電廠整體水耗模型驗證及修正 73
四、 典型誤差分析 75
五、 結論 75
六、 我國火力發電用水現狀、存在問題及節水潛力 75
七、 建議 78
第四部分 火力發電節水技術概述 80
第七章 火力發電廠水處理實用技術解析 80
第一節 電力化學水處理的工作流程及發展歷程 80
第二節 鍋爐補給水處理 82
一、 水的預處理 82
二、 水的化學除鹽 83
第三節 凝結水處理 84
第四節 循環水處理 90
第五節 廢水處理 93
第六節 汽輪機葉片積鹽 94
第七節 發電機內冷卻水處理 96
第八章 中火力發電廠中水回用技術 98
第一節 中水系統 98
一、 中水系統定義 98
二、 我國中水系統利用現狀 98
三、 中水系統的分類 99
四、 中水系統發展趨勢 99
第二節 中水處理技術 100
一、 中水處理技術介紹 100
二、 我國水處理技術的發展現狀 100
三、 中水處理技術發展方向 101
第三節 化學和物化處理技術 103
一、 物理法 103
二、 化學法
第四節 好氧生物處理 105
一、 好氧生物處理簡介 105
二、 主要好氧生物處理技術介紹 106
三、 三種好氧生物處理技術發展趨勢 108
第五節 厭氧處理技術 109
一、 厭氧生物處理技術的基本原理 109
二、 影響因素 109
三、 技術發展展望 111
第六節 污水的生物脫氮除磷 112
一、 污水生物脫氮除磷機理 112
二、 污水生物脫氮技術 112
三、 污水生物除磷技術 113
四、 技術發展方向 114
第七節 膜生物反應器 114
一、 膜生物反應器技術簡介 114
二、 膜生物反應器的類型和特點 115
三、 MBR工藝研究 116
四、 MBR存在的問題及展望 116
第八節 深度處理方法 117
一、 污水深度處理的方法 117
二、 技術發展趨勢 121
第九章 火力發電廠廢水回收與利用 121
第一節 火力發電廠的水資源與廢水資源 121
一、 火力發電廠用水情況 121
二、 火力發電廠廢水主要來源 121
第二節 火力發電廠廢水的形成、分類及排放控制 122
一、 分類 122
二、 排放標準 122
第三節 廢水的收集和深度處理工藝 123
第四節 火力發電廠的水平衡優化 123
一、 水平衡優化的主要內容和目標 123
二、 水平衡優化的關鍵 124
第五節 廢水集中處理站 126
一、 廢水處理系統與布置 126
二、 主要特點 127
三、 長期運行存在的問題 128
第六節 循環水冷卻水系統 128
一、 循環水冷卻設備概念 128
二、 循環水冷卻設備分類 129
三、 循環水冷卻水系統常用方法 130
第七節 脫硫廢水處理 132
一、 處理工藝 132
二、 工藝處理流程 133
第八節 沖灰水回用處理技術 134
第九節 煤、油廢水和生活污水的處理回用 134
一、 含煤廢水的處理回用 134
二、 油廢水的處理回用 136
三、 生活污水的處理回用 137
第五部分 火電與水資源交叉分析 139
第十章 火電與水資源交叉分析及模型建立 139
第一節 全國分區域水資源危機程度評價模型建立與分析 139
一、 可用水資源指數分析 139
二、 火電耗水指數分析 143
三、 分區域水資源危機程度評價模型 148
第二節 火電水資源危機的未來走向分析 150
一、 發展火力發電節水技術 150
二、 主要火電節水技術介紹 150
三、 節水技術的應用對危機改善程度分析 152
第六部分 新水源的利用 154
第十一章 城市污水在火力發電廠的再生利用 154
第一節 城市污水在火力發電領域的應用背景 154
第二節 中水回用于電廠循環冷水的方法 154
一、 中水深度處理的任務 154
二、 中水深度處理的方法 155
三、 石灰處理系統技術 156
第三節 城市污水在火力發電廠的應用現狀及發展趨勢 158
第十二章 海水在火力發電廠的應用現狀與研究方向 159
第一節 海水在火電廠的應用情況 160
一、 海水脫硫 160
二、 海水冷卻 161
三、 海水沖灰 164
四、 海水淡化后深度處理供給鍋爐 164
第二節 海水在火電廠應用的研究方向 165
第三節 我國海水利用現狀及發展規劃 166
第十三章 礦坑水在火力發電廠的應用 167
第一節 我國礦坑水的排放量 167
第二節 礦坑水的水質與利用 168
第三節 礦坑水在火力發電中的應用 169
第十四章 各類節水工藝案例分析 170
第一節 華能平涼電廠 170
一、 電廠基本情況 170
二、 電廠水耗、排污情況及節水措施 170
三、 電廠節水效果 173
第二節 華能德州電廠 174
一、 電廠基本情況 174
二、 節水措施 175
三、 節水效果 178
第三節 沙角C電廠 179
一、 電廠基本情況 179
二、 零排放工程設計方案 179
三、 工程設計主要問題 182
四、 工程效果及結論 183
第四節 華能浙江分公司海水淡化系統 183
一、 工程背景 183
二、 膜法海水淡化 184
三、 海水淡化系統運行情況和制水成本分析 189
四、 結論 190
第五節 阜新煤矸石熱電廠 190
一、 工程背景 190
二、 礦井水的化學組成 191
三、 工藝設計 191
四、 效果與結論 192
第六節 空冷機組應用案例分析 192
附錄1 政策調查 197
第一章 節能減排政策 197
一、 《循環經濟促進法》 197
二、 節水型社會建設“十三五”規劃 198
三、 《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》 198
四、 節能節水專用設備所得稅優惠措施 198
五、 《中華人民共和國水污染防治法》 198
六、 《海水利用專項規劃》 199
第二章 《中國節水技術政策大綱》相關內容解讀 200
一、 工業節水 200
二、 城市再生水利用技術 203
第三章 《火力發電取水定額》國家標準 203
第四章 “十三五”規劃中“單位工業增加值用水量降低30%”的指標 205
第五章 火力發電廠節約能源規定(試行) 206
圖表目錄
圖表1：2008-2015年我國水資源結構 10
圖表2：2015年底中國水資源分布情況 11
圖表3：2015年我國各地區水資源總量結構 12
圖表4：2008-2015年全國用水量變化情況 13
圖表5：2008-2015年全國用水量變化情況 13
圖表6：2008-2015年我國用水結構變化情況 14
圖表7：2008-2015年中國工業用水量變化情況 14
圖表8：2008-2015年我國火電用水量占工業用水比重 15
圖表9：2008-2015年我國火力發電各項用水指標情況 15
圖表10：2000-2015年我國火電單位發電耗水量及排污量 15
圖表11：2015年全國各地區人口分布及人均用水量 16
圖表12：2015年全國各地區水資源消費結構 17
圖表13：2015年全國各地區水資源供應結構 19
圖表14：2015年度全國河流全年水質類別比例 21
圖表15：全國河流水資源質量評價結果 21
圖表16：2015年度水資源一級區河流水資源質量評價結果 21
圖表17：2015年全國水資源一級區主要河流水資源質量評價成果圖 23
圖表18：2015年七大水系全年河流水質類別比例對比圖 23
圖表19：2015年省級行政區全年河流水質類別比例對比圖 24
圖表20：2015年度主要湖泊水資源質量和營養狀態評價結果 25
圖表21：全國重點湖泊水質類別個數比例及水面面積比例對比圖 25
圖表22：太湖全年水質狀況分布（總磷、總氮參評） 26
圖表23：2015年度主要水庫水資源質量和營養狀態評價結果 28
圖表24: 全國重點水庫水質類別個數比例及蓄水量比例對比圖 28
圖表25: 2015年全國省界斷面水體水質類別分布圖 29
圖表26：2015年度省界水體水資源質量狀況評價結果 29
圖表27：2009年、2015年水資源一級區Ⅰ~Ⅲ類省界斷面比例對比圖 30
圖表28：2015年各類水功能區水資源質量達標情況統計表 33
圖表29：2008-2015年我國生活污水排放情況 35
圖表30：2008-2015年我國生活污水排放情況 35
圖表31：2008-2015年我國工業污水排放量及增長率 36
圖表32：2008-2015年我國工業廢水排放情況 36
圖表33: 火電廠關鍵環境問題 36
圖表34：火電廠主要污染類別及產污環節 38
圖表35：火電廠水量平衡圖 40
圖表36：2008-2015年我國火力發電廢水排放量 40
圖表37：2000-2015年我國單位發電量廢水排放量變化情況 41
圖表38：2015年我國東北地區污水排放量占全國比重 42
圖表39：2015年我國華北地區各類污水排放量萬噸 42
圖表40：2015年我國東北地區污水排放量占全國比重 42
圖表41：2015年我國東北地區各類污水排放量 萬噸 43
圖表42：2015年我國華東地區污水排放量占全國比重 43
圖表43：2015年我國華東地區各類污水排放量萬噸 43
圖表44：2015年我國華中地區污水排放量占全國比重 44
圖表45：2015年我國華中地區各類污水排放量 萬噸 44
圖表46：2015年我國華南地區污水排放量占全國比重 45
圖表47：2015年我國華南地區各類污水排放量 萬噸 45
圖表48：2015年我國西南地區污水排放量占全國比重 45
圖表49：2015年我國西南地區各類污水排放量 萬噸 45
圖表50：2015年我國西北地區污水排放量占全國比重 46
圖表51：2015年我國西北地區各類污水排放量 萬噸 46
圖表52：2008-2015年我國能源生產總量及生產結構 47
圖表53：2008-2015年我國各類能源消費比重 47
圖表54：2008-2015年我國各類能源消費比重 48
圖表55：2008-2015年我國發電量變化情況 48
圖表56：2008-2015年我國火電發電量變化情況 49
圖表57：2008-2015年我國電力供應結構變化圖 49
圖表58：2008-2015年火電裝機容量及增長率 50
圖表59：2015年我國各規�；痣娧b機占比情況 51
圖表60：2008年～2015年累計關停小火電機組容量超過100萬千瓦的省（區） 52
圖表61：2008-2015年我國新增火電裝機容量 52
圖表62：火電裝機超過1500萬千瓦的�。▍^、市）情況 53
圖表63：火電裝機比例超過全國平均水平的�。▍^、市） 53
圖表64：2012年我國核準通過的火力發電工程 54
圖表65：截至2015年12月我國核準通過的火力發電工程 57
圖表66：全國各地區火電裝機臺數及平均裝機容量 57
圖表67：2015年電廠數量排名前8的省市 58
圖表68：火電主要分布省市 59
圖表69：2000-2015年我國火電單位發電耗水量及排污量變化情況 60
圖表70：2008-2015年我國火力發電廠耗水量及廢水排污量變化情況 60
圖表71：調查電廠區域分布及結構 61
圖表72：調查電廠單臺機組裝機容量分布 61
圖表73：調查電廠各類水源機組裝機容量比重 61
圖表74: 調查電廠各類水源機組裝機容量 62
圖表75：調查電廠機組冷卻方式 62
圖表76：調查電廠各類除灰方式裝機容量比重 63
圖表77：調查電廠廢水回用情況 63
圖表78：調查電廠中廢水回收率分析 63
圖表79：調查電廠不同冷卻方式耗水率 64
圖表80：干除灰電廠耗水情況 64
圖表81: 水力除灰電廠耗水情況 64
圖表82: 廢水回收利用率在50%以下的電廠耗水情況 65
圖表83：廢水回收利用率在50%以上電廠水耗 66
圖表84：各區間冷卻水濃縮倍率電廠耗水率對比 66
圖表85：電廠各指標量化結果 67
圖表86：eviews多元線性回歸分析結果 70
圖表87：模型耗水率推算結果與部分電廠實際值比較 71
圖表88：模型誤差控制情況 72
圖表89：循環冷卻電廠誤差控制 72
圖表90：調查電廠按區域劃分平均耗水率 72
圖表91：2008-2015年我國火電用水量占工業用水比重 74
圖表92:中國當前火力發電耗水率與國際先進水平比較 74
圖表93：我國火電裝機發展與節水預測 75
圖表94：當前主要的火電節水技術 76
圖表95：電廠化學水處理流程圖 79
圖表96：工業用水處理情況發展階段 79
圖表97：反滲透技術的節水情況 82
圖表98：常見循環水處理工藝的特點 90
圖表99：經常性廢水處理流程圖 91
圖表100：非經常性排水系統流程圖 92
圖表101：MBBR在有機污水處理中的研究實例 104
圖表102：厭氧生化法基本原理圖 107
圖表103：火電廠廢(污)水的分類 120
圖表104：新、老標準火電廠污水最高允許排放值對比 121
圖表105：敞開式式循環冷卻水系統 127
圖表106：封閉式循環冷卻水系統 128
圖表107：脫硫廢水處理工藝流程 132
圖表108：含煤廢水系統流程 134
圖表109：反應可用水資源的關聯性指標 137
圖表110：可用水資源因子標準化處理結果 138
圖表111：KMO和Bartlett的檢驗結果 139
圖表112：解釋的總方差 139
圖表113：旋轉成份矩陣 140
圖表114：因子分析法計算結果 140
圖表115：反應火電耗水情況的關聯性指標 141
圖表116：火電耗水因子標準化處理結果 142
圖表117：KMO和Bartlett的檢驗結果 143
圖表118：解釋的總方差 144
圖表119: 旋轉成份矩陣 144
圖表120：因子分析法計算結果 145
圖表121：各地區水資源指數與火電耗水指數對比 146
圖表122：可用水資源指數與火電耗水指數四象限圖 147
圖表123：嚴重火電水資源危機區域裝機容量及占比 148
圖表124：當前主要的火電節水技術 149
圖表125：火電取水的合理選擇 150
圖表126：2008-2015年我國火電單位發電耗水量及排污量變化情況 151
圖表127：2008-2015年我國火力發電廠耗水量及廢水排污量變化情況 151
圖表128：2008-2015年我國污水排放量及增長率 152
圖表129：污水綜合排放第二類污染物排放標準 153
圖表130：再生水用作電廠冷卻用水的水質標準 153
圖表131：石灰處理系統基本流程 156
圖表132：調查電廠生產用水含中水的電廠列表 156
圖表133：2008-2015年流域及省級行政區審查批復建設火電項目取水結構變化情況 157
圖表134：傳統石灰石-石膏濕法脫硫工藝和海水脫硫工藝特點 158
圖表135：調查電廠中海水直流冷卻機組運行情況 159
圖表136：濃縮倍數與排污水量和補充水量 160
圖表137：幾種物質的熱導率 161
圖表138：沿海某電廠水處理系統工藝流程圖 163
圖表139：2008-2015年我國海水利用量及增長率 164
圖表140：2008-2015年我國主要省份海水利用量 164
圖表141：2007-2015年我國煤炭產量及礦坑水排放量 166
圖表142：2008-2015年流域及省級行政區審查批復建設火電項目框架水利用結構變化情況 167
圖表143：華能平涼電廠4*30萬千瓦容量補給水量一覽表 168
圖表144：原系統主要設備及技術參數 169
圖表145：新增主要設備及技術參數 170
圖表146：4×300MW循環水旁流弱酸處理補給水量一覽表 171
圖表147：投產以來用水情況統計表 171
圖表148：三種循環水處理藥荊的動態模擬試驗結果 175
圖表149：排污水開啟邏輯 175
圖表150：1-4號機組2004-2015年循環水濃縮倍率 176
圖表151: 1-4號機組2004-2015年度循環冷卻水塔各種損失水量 176
圖表152：5-6號機組2004-2015年度循環冷卻水塔各種損失水量 176
圖表153：2007-2015年1-6號機組節水情況 177
圖表154：沙角C電廠廢水零排放工程改造前廢水的種類及排放情況 177
圖表155：廢水水質平均值 177
圖表156：“零排放”工程廢水處理主工藝流程圖 178
圖表157：出水水質表 181
圖表158: 礦井水化學成分構成 189
圖表159：某電廠空冷系統水量平衡圖(干灰輸送方案) 191
圖表160：某電廠水冷系統水量平衡圖(干灰輸送方案) 192
圖表161： 2 ×600MW空冷與水冷燃煤電廠的用水與節水指標 193
圖表162：單位發電量取水量定額指標單位：m3/(MW?h) 203
圖表163：裝機取水量定額指標單位：m3/(s?GW) 203
圖表164：灰水比控制范圍 204
圖表165：火電廠正常汽、水損失控制 205