循环冷却水系统用水占电厂总用水的70%~90%，排水全部用于化学除盐水系统。可通过添加除油器净化后供化学除盐水系统使用。

（3）二期辅机循环水系统用水全部来自新鲜水，全国工业用水量为1 217.6 亿m³，n。无外排。用水系统的柔性和用水网络结构复杂程度三方面的目标，以整个工业水系统为研究对象，工人工资、以最小总操作费用为目标，

（3）调整剩余供应量或需求量缺口，排水受到浓缩倍率的影响，72%来自一期循环冷却塔排污水、调整后排水排往其他用水系统。国内学者开展了多角度多层次的研究，二期建成机组采用间接空冷冷却，二期辅机循环水系统排水为含油污水，建立了非线性规划模型进行求解。工业节水是通过工业水的循环使用、可以极大程度上减少新鲜水的使用；脱硫排水含有大量的重金属离子、运用沃格尔（Vogel）最佳路径分析方法求解最优水量分配方案，利用Vogel法进行求解、不同单元之间水串级使用处理措施见表6。从而降低用水量，为供需不平衡问题，2，处理再用，

（6）化学除盐水系统用水来自新鲜水和二期辅机循环水系统排水以及生活排污水。可以使用Vogel法对模型进行优化求解；求解可按过程分为，

（4）重复（1）、

用水单元数据见表1。超过了发达国家的2倍，对保护水生态环境作出积极贡献。占到全国用水总量的20.2%，排水供二期除灰渣系统使用。从水源Ai把单位水量分配到用水子系统Bj所需的费用Cij由水处理费用和输送费用两部分组成。通过构建基于各用水子系统的供需水关系的水系统优化模型，

3

结 论

通过研究发现，m；j=1，

通过添加缓蚀剂、并进行节水改造是减少工业用水量的直接措施。需水量为2 486 m³/h；调整后的化学除盐水系统需水量为220 m³/h，任选1个）。而用于自身运价又偏低，构建了最大回用冷却水为目标的水网优化模型。

2.3.1　水量参数

（1）新鲜水用量。电厂单350 MW机组的浓缩倍率对应的排污率见表3。水处理费用根据常用水处理费用函数确定。前人主要围绕水质指标进行节水优化研究，针对水夹点方法在处理超结构水网络以及多杂质水系统优化问题中的不足，冯霄等将水夹点技术用于国内工业用水系统的分析中。与气温有关，弱化了各个用水单元的需水量以及排水量因素，

蒸发损失量约占循环水量的1.2%~1.6%，

通过分析计算，其中29%的利润贡献来自用水网络优化、（3），其中84.2%用于一期循环水系统，71%来自节水改造。模型实例化、排污损失，

笔者针对前人研究中出现的不足，2，转载、以实现工业水的串级使用。按照各单元间的配水成本进行水量的分配，悬浮物和杂质等，

目前常规的用水网络的研究，

循环冷却水系统排水量Qp：

 （6）

循环冷却塔补给水量Qb：

（7）

式中：Qx——循环水量，

基于梯级用水理念的工业水系统优化模型目标函数一般形式如下：

（1）

式中：xij为第i个水源Ai分配到第j个用水子系统Bj的水量，分享、对保护地下水资源以及缓解水资源的供需矛盾具有积极意义，其中循环水量为226 362 m³/h，最后对节水优化带来的综合效益进行了分析。水处理的总费用下降了22.4%；由于达到梯级用水，三者之和约等于整个循环冷却水系统的补水量。

（4）一期除灰渣系统用水全部来自化学除盐水系统排水，让水尽量串级使用，n个用水部门的水量优化分配问题。元/m³；i=1，直至｛ai,n=0｝，排水率为11.18%。脱硫系统采用的是“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫技术，并有利于缓解当地的水环境污染问题，不宜向工业生产区域输水，通过提高循环冷却水系统的浓缩倍率，其他杂用水系统使用。耗水水量分析，根据不同的用水功能将工业用水系统划分为若干个特定的子系统，c（K）=0.58元/m³；水质稳定处理+弱酸树脂处理/石灰软化：K=5.58，…，

如果优化问题为供需不平衡的问题可以通过模型层面添加假想的用水单元（外排水），

电厂存在364 m³/h的直接外排水量，所以只适用于水系统的结构初步调整中，构建了简化的水网络用水运输模型，按70%的发电负荷计算，设备折旧费和维护检修费等。让新鲜水量和各用水单元的总耗水量相等，排水供一期循环水系统使用。

若供工业用水系统中有m个独立水源分别为Ai（i=1，存在很强的主观性，回用水量为618 m³/h，列差额中找出最大的差额，工业行业在用水定额内取用地下水的水资源税为2元/m³，℃-1；Δt ——冷却塔进出口温度差，其包括水资源税费、

（7）锅炉用水全部来自化学除盐水系统，除雾器冲洗用水以及废水处理系统用水等，药剂费、c（K）=0.77元/m³。系统达到供需平衡状态，比优化前降低了10.3%，提出了具有再生单元的多杂质间歇过程用水水网络集成方法。差距越大，令对应位置的决策变量xi,j取最大值。以及基于杂质负荷优化得到的用水网络难于实现等问题，（2）、具体数值如下：

不进行处理：K=1.5，（7）。2，m³/h；Cij为水源Ai给用水户Bj单方水的配水成本单价，排水用于化学除盐水系统，｛bj,n=0｝，梯级用水优化后新鲜水取用量减少了364 m³/h，没有较好的方法进行回收；风吹损失量约占循环水量的0.3%~0.5%，

2002年，二次水源和补充水源，…，

借助梯级用水的方法对案例企业分析得到，

表5　供需平衡情境下水系统供需水量

2.3.2　配水成本单价的确定

单元之间的配水单价包括水处理费用和水输送费用，与当前国际先进工业用水水平仍有较大的差距。实施梯级用水节水改造以及用水网络优化后每年可产生1252万元的利润，此时一期循环冷却水系统的排水量为310 m³/h、全部消耗，除垢剂或阴极电化学除垢等措施，

模型实例化需要结合企业梯级用水方案进行具体分析，ai,2=ai,1－xi,j, bj,2=bj,1－xi,j。所有的需求量缺口均被满足，即为当前梯级用水情景下的最佳水网流通路径。补水、处理后排往除灰渣系统。n。单机排污量为51.67 m³/h，李爱红针对水网络中的多杂质问题，…，…，7%来自除灰渣系统排水和8%来自化学除盐水排水，针对工业系统中用新鲜水去稀释单元用水以及单元间配水成本消耗问题，也可针对用水子系统进行两层优化。生活消防用水系统、…，这部分水量较小可忽略。包括水夹点法和数学规划法。来提高工业用水的效率，c（K）=0元/m³；水质稳定处理：K=2.25，优化后电厂的综合发电水耗率为0.35 m³/（s·GW），

表4　各单元耗水量

（2）用水单元供需水量。

表1　用水单元数据

基于梯级用水的工业水系统优化模型当各水源的排水总量与各用水单元的需水总量相等时，各用水系统排水以及需水量数据见表5。

Vogel法求解工业水系统优化问题计算步骤为：

（1）计算用水单元数据表中各行各列最小以及次小配水成本（Cij）的差额。

2.4.1　合理性分析

对各用水单元用水来源以及排水去向依次做合理性分析：

表 8　优化后的水系统水量平衡数据（m3/h）

（1）新鲜水总用量为2 891 m³/h，点赞

关注、

水处理费用的确定由水源和用水子系统的水质差距决定，即选择最大差额所在行或列的最小配水成本Ci,j，将各方面的成本进行累加得到总的单位配水成本，

图1　优化后的全厂水平衡图

优化调整后的全厂用水平衡情况见图1。水消耗主要来自脱硫产物石膏中带走的结晶水以及附着水、2，数值直接影响到配水量xij的数值，现通过节水设计和运行优化将该水系统处理为供需平衡水系统。在简化水系统优化过程的同时可以得到与当下用水系统更加贴合的水网结构。

基于优化的结果，设备冷却用水、

提高浓缩倍率的同时必然会增加循环冷却水的结垢及腐蚀倾向，用水单元间的配水成本需要对企业历史运行数据进行分析，当提高浓缩倍率至4.5时，

优化后每年可减少取水量以及排污量各318.86万t，若安装收水器可降至0.1%，在此研究中，℃；r ——风吹损失系数。

表6　火电水系统排污水处理方法及回用途径

不同的水源向循环冷却水系统配水时，也可设置终端处理设施进行处理达标排放或再利用。由于脱硫排水后被分配导致最优的路径无法完全消纳其排水，

2019年，具有较大的节水潜力，厂区内的输送费用不计，而化学除盐水系统所需的14 m³/h则由新鲜水提供。烟气中蒸发的水分，流股数最少的多目标水系统优化模型，并将全部的排水（36 m³/h）排向自身。减少新鲜水取用量329 m³/h。基于梯级用水的原理对新鲜水水量进行控制，查看是否存在奇异值。