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(xiàng)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(xiàng)目為例，對(duì)該項(xiàng)目取水工程取水方案的合理性進(jìn)行了分析和討論。研究結(jié)果表明，該項(xiàng)目的各項(xiàng)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(shí)際運(yùn)行的過程中，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)注意提高管理工作的整體水平，以便進(jìn)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(xiàng)目概況

某垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)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(jī)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(jìn)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(bǔ)水以及化學(xué)補(bǔ)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(xiàng)目夏季取水量90m3/h，冬季取水量為68m3/h，年生產(chǎn)時(shí)間8000h，年取水規(guī)模為63.2萬m3，年均補(bǔ)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(zhǔn)和規(guī)范的要求為依據(jù)，對(duì)該項(xiàng)目取水方案的合理性進(jìn)行分析和論證。

2　建設(shè)項(xiàng)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(huì)城市和計(jì)劃單列市的生活垃圾在2015年必須全部實(shí)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(shí)又能帶來一定經(jīng)濟(jì)效益的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目迅速得到各界的認(rèn)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(xiàng)目所在地的水資源相對(duì)緊缺，因此項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與運(yùn)行必須堅(jiān)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(jī)力通風(fēng)冷卻塔（共兩座），Q＝2000m3/h，△t＝10℃，N＝75kW。同時(shí)，新建循環(huán)水泵房一座，內(nèi)設(shè)循環(huán)水泵3臺(tái)，2用1備。

（2）凈水系統(tǒng)

凈水站設(shè)置一臺(tái)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(jìn)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(dòng)對(duì)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(dá)標(biāo)的化水酸堿廢水、經(jīng)化糞池處理且已經(jīng)達(dá)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(jìn)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(jìn)行集中處理，達(dá)標(biāo)后可作為冷卻塔補(bǔ)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(bǔ)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(dá)標(biāo)后，還可重復(fù)使用。

（3）耗水分析

根據(jù)設(shè)計(jì)取排水量和回收利用的實(shí)際情況，可知主要的水量損耗包括蒸發(fā)、化學(xué)補(bǔ)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(diǎn)以及《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用水技術(shù)通則》的具體要求，我們進(jìn)行如下分析：

（1）用水定額分析

生產(chǎn)用水：擬建項(xiàng)目的主要設(shè)備為1× 12MW純凝機(jī)組，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行折算，用水定額為57.6m3/h。項(xiàng)目日均取水量79m3/h。由于目前還沒有針對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組用水定額的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)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(zhǔn)要求。

（2）全廠裝機(jī)水損耗

式中，

bs——設(shè)計(jì)全廠發(fā)電水耗率，m3/(s·GW)；

Qx,s——設(shè)計(jì)全廠新鮮水消耗量，m3/s；

N——設(shè)計(jì)全廠機(jī)組額定總發(fā)電裝機(jī)容量，GW。

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

（3）全廠復(fù)用水率

Φs——設(shè)計(jì)全廠復(fù)用水率，%；

Qf，s——設(shè)計(jì)全廠復(fù)用水量；

Qz，s——設(shè)計(jì)全廠總用水量。

計(jì)算結(jié)果顯示，本項(xiàng)目夏、冬兩季的設(shè)計(jì)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(jì)算結(jié)果顯示，本項(xiàng)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(zhǔn)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(zhǔn)的部分外，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)復(fù)用水率、冷卻水循環(huán)率均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，項(xiàng)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(shí)際情況，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意采取有效措施進(jìn)一步降低電廠的實(shí)際耗水量。本次研究主要提出以下幾方面建議：

（1）引進(jìn)高能低耗設(shè)備，電廠運(yùn)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(shí)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(shí)對(duì)管網(wǎng)路徑進(jìn)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(shí)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(xiàng)目建設(shè)的全過程，同時(shí)，也要保證節(jié)水設(shè)施與主體工程同步設(shè)計(jì)、施工和投運(yùn)，節(jié)水計(jì)劃以及相關(guān)制度和措施要落實(shí)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(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試，確保相關(guān)指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

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

第四，加強(qiáng)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(duì)節(jié)水目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

最后，選擇技術(shù)可靠、工藝先進(jìn)、符合清潔生產(chǎn)要求的設(shè)備；各類污水、廢水在處理達(dá)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(shí)實(shí)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(shí)各項(xiàng)節(jié)水措施，對(duì)電廠節(jié)水潛力進(jìn)行進(jìn)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(xiàng)目的合理取用水量

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

與燃?xì)?、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(yuǎn)低于燃?xì)夂兔禾?。同時(shí)，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(duì)垃圾運(yùn)送車輛以及存放區(qū)進(jìn)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(shí)際需求的角度來看，垃圾焚燒發(fā)電廠的機(jī)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(rèn)為，本項(xiàng)目仍有可供發(fā)掘的節(jié)水空間，若能采取技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行的節(jié)水措施，工程取水量將會(huì)進(jìn)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(jì)委《建設(shè)項(xiàng)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(shí)地查勘、充分搜集和運(yùn)用相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)某垃圾焚燒發(fā)電廠項(xiàng)目取水方案的合理性進(jìn)行了分析和論證。分析結(jié)果表明，該項(xiàng)目的各項(xiàng)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(fù)責(zé)人應(yīng)在實(shí)際工作中注意做好水務(wù)管理工作，以便進(jìn)一步提高水資源的重復(fù)利用率，減少工程取水總量，使項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益得到更好的實(shí)現(xiàn)。陜西水利

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（責(zé)任編輯：李蕊）

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