劉敬偉　馬瑋

（江蘇省水文水資源勘測局鎮(zhèn)江分局　江蘇　鎮(zhèn)江　212400）

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某項目取水工程取水方案的合理性分析

劉敬偉馬瑋

（江蘇省水文水資源勘測局鎮(zhèn)江分局江蘇鎮(zhèn)江212400）

摘要本文以某垃圾焚燒發(fā)電項目為例，對該項目取水工程取水方案的合理性進行了分析和討論。研究結(jié)果表明，該項目的各項用水指標(biāo)雖然基本合理，但部分指標(biāo)仍有優(yōu)化的空間和潛力。因此，在實際運行的過程中，相關(guān)負責(zé)人應(yīng)注意提高管理工作的整體水平，以便進一步提高水資源的循環(huán)利用率、減少取水量。

關(guān)鍵詞水資源論證；取水方案；合理性分析

1　項目概況

某垃圾焚燒發(fā)電項目每日可處理垃圾1000t，采用3×500t/h流化床焚燒爐+2× C12供熱機組。取水方案由業(yè)主單位提出，具體是在相應(yīng)河段新建取水口，通過泵站將河水送至發(fā)電廠進行相應(yīng)處理，合格后即可用于供應(yīng)日常生產(chǎn)所需工業(yè)用水、循環(huán)水補水以及化學(xué)補充水。根據(jù)《電力工程水文技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)要求，在以天然河道作為水源地的情況下，取水保證率應(yīng)為97%。建設(shè)項目夏季取水量90m3/h，冬季取水量為68m3/h，年生產(chǎn)時間8000h，年取水規(guī)模為63.2萬m3，年均補水量79 m3/h，最大取水流量90 m3/h。本次研究以國家現(xiàn)行政策、標(biāo)準和規(guī)范的要求為依據(jù)，對該項目取水方案的合理性進行分析和論證。

2　建設(shè)項目取用水合理性分析

2.1取水合理性分析

《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》明確要求各直轄市、省會城市和計劃單列市的生活垃圾在2015年必須全部實現(xiàn)無害化處理，在這樣的政策背景下，既具有垃圾無害化處理功能同時又能帶來一定經(jīng)濟效益的垃圾焚燒發(fā)電項目迅速得到各界的認可和支持。

本次工程以天然河流作為水源地，根據(jù)當(dāng)?shù)亍暗乇硭ōh(huán)境）功能區(qū)劃”的相關(guān)內(nèi)容可知，取水口河段無水功能區(qū)，下游為農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水區(qū)，即該工程取水行為具有合法性和合理性。

2.2用水合理性分析

2.2.1用水過程

項目所在地的水資源相對緊缺，因此項目的設(shè)計與運行必須堅持節(jié)約用水、一水多用、循環(huán)使用以及回收利用原則。

（1）循環(huán)水系統(tǒng)

采用帶冷卻塔的二次循環(huán)供水，夏、冬兩季的最大循環(huán)水量分別為3580m3/h、2540m3/h。冷卻設(shè)備擬選用10NG- 2000型機力通風(fēng)冷卻塔（共兩座），Q＝2000m3/h，△t＝10℃，N＝75kW。同時，新建循環(huán)水泵房一座，內(nèi)設(shè)循環(huán)水泵3臺，2用1備。

（2）凈水系統(tǒng)

凈水站設(shè)置一臺處理能力為120m3/h的沉淀過濾一體化凈水器，出水可通過自流方式進入工業(yè)、消防水池（總?cè)萘?200m3），凈水系統(tǒng)的處理能力可滿足生產(chǎn)活動對于水質(zhì)的要求。

（3）消防系統(tǒng)

根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求，焚燒廠必須設(shè)置消防給水系統(tǒng)。在本次工程中，一次滅火最大消防用水量為607m3、最大消防水量114.25L/s，水源為607m3消防水池。

（4）生活水系統(tǒng)

本工程生活用水直接引用所在地自來水公司的自來水。

（5）雨水排放系統(tǒng)

采用雨、污分流制，降水可通過雨水下水道直接排入河流。

（6）工業(yè)廢水處理

污水管道接納的廢水包括：垃圾通道沖洗水、經(jīng)中和池處理且已經(jīng)達標(biāo)的化水酸堿廢水、經(jīng)化糞池處理且已經(jīng)達標(biāo)的車輛沖洗水、鍋爐房地面沖洗水、主廠房廁所用水。以上廢水均通過污水管道送往污水處理系統(tǒng)進行集中處理。

滲濾液調(diào)節(jié)池接納的廢水包括：垃圾滲濾液、主廠房卸料區(qū)沖洗水。以上廢水均送往滲濾液處理車間進行集中處理，達標(biāo)后可作為冷卻塔補充水。

2.2.2水平衡分析

水量平衡圖如圖2.1所示。

圖2.1　水量平衡圖

（1）供水分析

廠內(nèi)供水水源共有地表水和自來水兩類，二者的取水規(guī)模分別為63.2萬m3、0.4萬m3。

（2）用水分析

循環(huán)水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)供水方式，補水量與冷卻水缺乏量相適應(yīng)。夏、冬兩季的總循環(huán)水量分別為3580m3、2540m3；生活用水量0.5m3/h；夏、冬兩季的工業(yè)用水量分別為248.2m3/h、193.6m3/h。各類水分開使用，廢水經(jīng)各自的處理系統(tǒng)處理達標(biāo)后，還可重復(fù)使用。

（3）耗水分析

根據(jù)設(shè)計取排水量和回收利用的實際情況，可知主要的水量損耗包括蒸發(fā)、化學(xué)補充水耗水等。

（4）排水分析

擬建退排水系統(tǒng)包括工業(yè)廢水排水系統(tǒng)和生活污水、雨水排水系統(tǒng)兩部分，其中，雨水的排水量主要受當(dāng)年降水量的影響。

2.2.3用水指標(biāo)合理性分析

結(jié)合本工程用水特點以及《評價企業(yè)合理用水技術(shù)通則》的具體要求，我們進行如下分析：

（1）用水定額分析

生產(chǎn)用水：擬建項目的主要設(shè)備為1× 12MW純凝機組，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進行折算，用水定額為57.6m3/h。項目日均取水量79m3/h。由于目前還沒有針對生活垃圾焚燒發(fā)電機組用水定額的評定標(biāo)準，因此該結(jié)果僅供參考。

生活用水：根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，居民住宅用水定額為120L/人·d～150L/人·d，全廠定員59人，同時在崗人數(shù)最多50人，即取水定額為0.31m3/h，擬建工程生活用水量為0.5m3/h，超出標(biāo)準要求。

（2）全廠裝機水損耗

式中，

bs——設(shè)計全廠發(fā)電水耗率，m3/(s·GW)；

Qx,s——設(shè)計全廠新鮮水消耗量，m3/s；

N——設(shè)計全廠機組額定總發(fā)電裝機容量，GW。

由于針對生活垃圾發(fā)電項目的節(jié)水指標(biāo)尚未制定，因此以上裝機水耗率僅供參考。

（3）全廠復(fù)用水率

Φs——設(shè)計全廠復(fù)用水率，%；

Qf，s——設(shè)計全廠復(fù)用水量；

Qz，s——設(shè)計全廠總用水量。

計算結(jié)果顯示，本項目夏、冬兩季的設(shè)計全廠復(fù)用水率分別為97.6%、96.7%，均高于《火力發(fā)電廠節(jié)水導(dǎo)則》節(jié)水指標(biāo)95%的要求。

（4）冷卻水循環(huán)率

式中，

Vc——冷卻水循環(huán)率，%；

Vcr——冷卻水循環(huán)量，m3；

Vct——冷卻水總用水量，m3。

計算結(jié)果顯示，本項目夏、冬兩季的冷卻水循環(huán)率分別為99.4%和99.1%，均高于相關(guān)標(biāo)準中97%的節(jié)水指標(biāo)要求。

綜上，除生活用水定額超標(biāo)以及尚無明確標(biāo)準的部分外，本項目設(shè)計復(fù)用水率、冷卻水循環(huán)率均滿足標(biāo)準要求，項目用水指標(biāo)基本合理。

2.3節(jié)水措施與節(jié)水潛力

2.3.1節(jié)水措施

結(jié)合當(dāng)前的節(jié)水水平以及用水、擬建發(fā)電廠的實際情況，工程設(shè)計人員應(yīng)注意采取有效措施進一步降低電廠的實際耗水量。本次研究主要提出以下幾方面建議：

（1）引進高能低耗設(shè)備，電廠運行過程中應(yīng)注意做好凝汽器的反沖洗，使其熱交換效率始終保持在較高的水平，在減少用水量的同時降低燃料消耗量。

（2）輸水管網(wǎng)應(yīng)采用經(jīng)久耐用、技術(shù)含量較高的材料，同時對管網(wǎng)路徑進行合理布置，將跑、冒、滴、漏等管網(wǎng)輸水（汽）過程中常見問題的發(fā)生率壓縮到最低水平。

（3）做好水資源回收利用工作，使電廠的實際耗水量得到有效控制。

2.3.2節(jié)水潛力

首先，節(jié)水規(guī)劃應(yīng)貫穿項目建設(shè)的全過程，同時，也要保證節(jié)水設(shè)施與主體工程同步設(shè)計、施工和投運，節(jié)水計劃以及相關(guān)制度和措施要落實到位。

其次，在循環(huán)水處理系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、廢水處理回收利用系統(tǒng)的安裝工作結(jié)束后，應(yīng)進行進一步的調(diào)試，確保相關(guān)指標(biāo)滿足標(biāo)準要求。

第三，做好水務(wù)管理設(shè)計，在用排水系統(tǒng)中設(shè)置必需的調(diào)節(jié)、計量和控制裝置，為用排水?dāng)?shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析提供良好的條件。

第四，加強生產(chǎn)過程中的節(jié)水管理，定期開展全廠水平衡測試以及各系統(tǒng)的水質(zhì)分析測試，以測試結(jié)果為依據(jù)對節(jié)水目標(biāo)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

最后，選擇技術(shù)可靠、工藝先進、符合清潔生產(chǎn)要求的設(shè)備；各類污水、廢水在處理達標(biāo)后應(yīng)重復(fù)利用，在提高水資源重復(fù)利用率的同時實現(xiàn)污、廢水的零排放；在做好水平衡測試工作的基礎(chǔ)上，落實各項節(jié)水措施，對電廠節(jié)水潛力進行進一步的挖掘，并將節(jié)水工作納入全廠節(jié)能增效的整體規(guī)劃中。

2.4項目的合理取用水量

綜上所述，除裝機水耗率、垃圾焚燒電站用水定額尚無相關(guān)標(biāo)準外，本次項目設(shè)計全廠復(fù)用水率、冷卻水循環(huán)率均滿足標(biāo)準要求，因此認定本項目用水指標(biāo)基本合理，設(shè)計年取用水63.2萬m3也是基本合理的。

與燃氣、燃煤發(fā)電廠不同，垃圾焚燒發(fā)電廠的燃料全部為廢棄物，供熱效率遠低于燃氣和煤炭。同時，垃圾焚燒發(fā)電廠為減少污染、保持環(huán)境衛(wèi)生，還需要對垃圾運送車輛以及存放區(qū)進行經(jīng)常性的清洗，所以無論是從燃料性質(zhì)的角度還是從生產(chǎn)實際需求的角度來看，垃圾焚燒發(fā)電廠的機組發(fā)電水耗率、用水定額高于其它類型的發(fā)電廠是必然的，也是合理的。不過，本次研究認為，本項目仍有可供發(fā)掘的節(jié)水空間，若能采取技術(shù)、經(jīng)濟可行的節(jié)水措施，工程取水量將會進一步降低。

3　結(jié)語

本次研究以我國水利部《取水許可管理辦法》、水利部、國家計委《建設(shè)項目水資源論證管理辦法》、省市政府相關(guān)取水法規(guī)、法令等為依據(jù)，在實地查勘、充分搜集和運用相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對某垃圾焚燒發(fā)電廠項目取水方案的合理性進行了分析和論證。分析結(jié)果表明，該項目的各項用水指標(biāo)基本合理，但仍具有可供挖掘的節(jié)水空間。所以，相關(guān)部門的負責(zé)人應(yīng)在實際工作中注意做好水務(wù)管理工作，以便進一步提高水資源的重復(fù)利用率，減少工程取水總量，使項目建設(shè)的經(jīng)濟和社會效益得到更好的實現(xiàn)。陜西水利

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（責(zé)任編輯：李蕊）

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