近年来，国家《水法》、《节约能源法》、《环境保护法》的修订实施对新建、已建电厂用水、退水提出了更加严格的要求。从可持续发展的角度考虑，贫水地区的新建项目必须创新技术路线，实施有效的节水措施，最大程度降低自然水资源消耗。
近日，由京能（锡林郭勒）发电有限公司、北京清新环境技术有限公司、中国科学院金属所等单位发起，刘春晓、贾双燕等技术研究人员联合完成的项目——国内首台火电机组烟气提水系统在京能（锡林郭勒）发电有限公司得到成功应用。在目前国内外的发电节水技术中，烟气提水技术的研发和规模化工业应用尚属首次。该成果经国际PCT检索具备新颖性、创造性和工业实用性，已取得发明专利并荣获中电建协2019年度电力建设科技进步一等奖。该技术成果领先于国内外发电节水技术，为内陆贫水地区火电厂实现最大化节水提供了工程范例。
京能（锡林郭勒）发电有限公司的技术创新实践
京能（锡林郭勒）发电有限公司建设的2×660MW超超临界空冷机组，属低热值高水份褐煤发电项目。该项目位于内蒙古锡林郭勒盟草原腹地，由于锡林郭勒盟水资源匮乏，草原生态脆弱，对新建电厂水耗提出了严苛要求。京能（锡林郭勒）发电有限公司创新研发应用烟气提水系统，显著降低了火电厂对当地自然水资源的影响，有效保护了草原生态。同时，应用烟气提水技术在水资源严重匮乏地区可产生巨大的经济效益。
该公司烟气提水系统是将脱硫后饱和烟气降温冷凝回收凝结水作为脱硫系统工艺水水源和锅炉补给水原水，实现全厂的零水耗运行，每年避免消耗水资源近100万吨，同时也促进节水降耗的环保型产业发展。其技术原理是基于湿饱和水蒸汽在不同分压力下相变凝结的原理，利用脱硫后烟气的湿饱和或过饱和条件，进行降温、冷凝、收水，实现烟气高效提水和规模化回收利用，降低自然水资源耗量。依据创新算法与系统完备性法则，该技术路线以混合式冷凝塔为核心设备，进一步对脱硫提水塔技术方案进行迭代创新，解决了两塔合一的关键技术，确定了最终塔型。自2018年10月，京能五间房电厂项目调试开始，至机组完成168h满负荷试运并转入试生产后，脱硫系统和烟气提水系统同步试验。目前，系统参数稳定，收水80―100t/h，达到预期提水效果，全年降低生产用水成本超过1000万元。
资源匮乏地区迎来转型契机
锡盟地区水资源匮乏，生态脆弱，已规划的特高压线路7个电源点项目累计年耗水量达960万吨等级，对当地的自然水资源存在极大扰动。京能（锡林郭勒）发电有限公司是首家应用混合式提水技术的电厂，如果特高压线路电源点项目都采用该技术，每年可累计节约自然水资源700万吨，可显著降低水资源消耗，保护草原生态贡献显著，也为燃煤火电厂实现电水联产奠定了基础。同时在内陆贫水地区，推广应用烟气提水技术存在广阔的前景，如应用于新疆煤电基地等项目，可有效解决当地水资源匮乏的难题。
预计十三五末期，全国将有5.27亿千瓦煤电装机量位于少水压力地区，与2016年相比增加耗水量将超过22亿m3，占全国煤电预计总耗水量的六成。而烟气提水技术规模化应用后，将有效突破富煤缺水地区煤炭清洁发电可持续发展限制。随着技术进步，烟气提水量有望实现新量级突破，运行成本进一步降低。基于烟气提水的电水联产技术将成为新的节水方向，创造水资源保护的良好条件，缓解发电生产与水生态保护的矛盾。
