生物質發電建設項目取用水合理性分析有關問題的探討

彭博

（合肥工業大學 合肥 230009）

生物質發電建設項目取用水合理性分析有關問題的探討

彭博

（合肥工業大學 合肥 230009）

本文根據《建設項目水資源論證導則》（SL322-2013）的技術要求，結合生物質發電項目的用水特點、用水過程、用水工藝以及節水潛力等，分析用水的合理性。結合實例對有關問題進行探討，提出該類建設項目取用水合理性分析的重點和需要注意的問題，為同類建設項目的水資源論證和審查提供參考。

生物質發電 取用水合 用水水平 水資源管理

1 引言

電力作為我國經濟發展的重要力量之一，在生產、生活等各方面具有不可替代的作用，但是我國的電力需求非常緊張，將生物質能用于發電產業，建設生物質電廠，對于緩解我國用電緊張，加快我國經濟發展，具有不可替代的意義。同時，生物質發電相比較傳統的火力發電更加清潔高效；相比較核能發電更加安全，符合可持續發展要求。

2 用水工藝與特點

生物質發電廠循環冷卻水系統工藝流程如下：循環水泵→電動蝶閥→壓力進水管→凝汽器及輔機→壓力回水管→冷卻塔→無壓回水管→循環水泵吸水前池→循環水泵。

氣象特點和生物質發電項目的用水工藝決定了生物發電用水具有以下兩個特點：季節性變化明顯，生物質發電用水量最大的環節為循環冷卻用水，而且受到季節影響明顯，夏季純凝工況用水明顯要比冬季高很多，應分別對夏季和其他季節用水水量平衡進行分析。不同環節，用水水質要求不同，鍋爐系統對水質的要求很高，而除灰系統對水質要求較低，所以可以考慮將循環冷卻系統排污水用作除灰系統。

3 取用水合理性分析要點

建設項目取水的合理性分析，主要是從與國家產業政策的符合性、與區域水資源優化配置和水資源管理的關系角度出發，分析建設項目的取水是否符合以上幾方面的要求。其中要重點分析與區域水資源優化配置和管理的符合性，嚴格遵守用水總量控制紅線。

對于用水合理性分析，重點分析項目的用水工藝、用水指標、用水水平這三個方面，在水量平衡分析的基礎上，計算項目取水、用水、耗水以及排水和回用等指標；同時通過與同行業其他項目、當地行政部門的用水定額指標、用水效率控制紅線和限制納污總量的要求進行比較，評價項目的用水水平，分析項目節水環節、節水潛力以及可采取的措施（主要是廢污水的回收利用），為以后同類項目取用水合理性分析和節水作指導參考。

4 實例分析

針對水資源論證中取用水合理性分析的要點，選取國能蒙城（130MW）生物發電項目水資源論證進行實例分析。

4.1取水合理性分析

結合生物質發電的特點，分別從國家產業政策、區域水資源管理、規劃和配置以及用水總量控制的角度進行分析，論證其取水的合理性。

4.1.1建設項目的開發與國家產業政策的符合性

從產業政策的角度上，生物質發電項目采用當地豐富的生物質能，有效地提高了農作物秸稈等的利用率，增加了農民的收入。可減少對礦物能源的依賴，保護國家資源，減輕能源消耗給國家帶來的負擔。《中華人民共和國電力法》規定：國家鼓勵和支持可利用再生能源和清潔能源發電。生物質發電項目作為國家大力推廣清潔能源戰略的重要組成部分，對于實現資源的優化配置，升級產業結構有著重要意義，符合國家和地方產業政策的要求。

4.1.2建設項目取水與區域水資源規劃和水資源配置的關系

建設項目所在的蒙城縣是安徽省水資源相對緊缺地區，人均水資源占有量不足500m3。區域地表水資源受時空分布不均、工程調節能力低、水環境污染較重等因素的制約，是一個兼有資源性、工程性、水質性特點的缺水地區。本建設項目屬節水、環保型產業，工業生活廢污水實現零排放，滿足限制納污總量控制要求。該項目充分利用當地渦河地表水作為生產水源，項目設計年取水73.35萬m3，生活用水由城鎮生活供水管網供給，符合用水總量控制紅線的要求。項目取水對其他取用水戶、對當地河道生態影響也比較小，而且合理利用地表水，符合國家節約水資源，優化水資源配置，提高水資源利用效益的政策；符合淮河流域水資源綜合規劃中水資源優化配置方案。

4.2用水合理性分析

在論證中，應該重點分析項目的設計年取水量、機組耗水指標、工業水重復利用率以及冷卻塔循環水重復利用率。

同時結合水功能區限制納污紅線，分析項目用水環節所產生的廢污水處理回用的可行性，采取合理可行的回用措施。

4.2.1用水過程分析

建設項目用水，主要分為循環冷卻系統用水、補給水系統用水（包含補給用水和補給水處理系統用水）、化學水處理用水和生活用水。循環冷卻補充水直接進入自然通風冷卻塔集水池，之后通過吸水井進入汽機凝汽器、汽機冷油器和發電機空冷系統。循環冷卻系統產生的廢污水23m3/h，17m3/h經過處理進入鍋爐補給水處理系統，消耗10m3/h，7m3/h進入除灰系統。剩余的6m3/h直接進入除灰系統。整個生產過程不對外界排放廢污水。生活用水取用城鎮供水管網，用水量為1m3/h。

4.2.2用水水平分析

國家發改委、水利部、建設部編制的《節水型社會建設“十二五”規劃》、《節水型社會建設“十二五”規劃技術大綱》、《安徽省行業用水定額》（DB34／T 679─2013）對用水水平及指標提出了參考標準（見表1）。

表1 用水水平及指標

鑒于生物發電行業還沒有規范性的用水定額，本項目采用中華人民共和國電力行業標準《火力發電廠節水導則》（DL/T783-2001）條款，火力發電廠節約用水的整體水平一般采用全廠發電水耗率和全廠復用水指標等進行評價，同時與其他同類項目的用水水平進行比較。

經過用水環節和水量平衡分析計算，本項目用水水平及指標與同類項目用水指標比較見表2。

表2 同類項目用水指標比較表

由表2可知，國能蒙城項目的設計發電取水指標為34.8 m3/104kW·h，僅比皖能舒城低，高于其余項目，并且符合《安徽省行業取（用）水定額》中“閉式、裝機容量小于300MW”的用水定額是30～50 m3/104kW·h的要求，用水水平在安徽省內同行業屬于領先水平。機組冷卻塔循環水利用率達到行業主流水平，冷卻塔的蒸發損失和風吹損失也基本符合規范的要求。通過對表中數據分析比較，當涂凱迪、潁上凱迪、桐城凱迪、望江凱迪和五河凱迪項目的設計發電取水指標不滿足安徽省行業用水定額的規定，工業水重復利用率也處于偏低水平，有較大的節水空間。

5 有關問題的探討

要實現最嚴格的水資源管理，就要從最嚴格的水資源論證開始。而論證中最重要的一部分，就是建設項目的取用水合理性分析。生物發電作為發展清潔能源戰略的一部分，在產業政策上是符合國家要求的。論證取水合理性時，應重點分析其與區域水資源規劃管理、配置的符合性，嚴格遵守用水總量控制紅線的要求，在總量允許范圍內進行項目取水。本文所選取的蒙城生物發電項目，可研報告中提出生活水源取用地下水，而該項目所在的亳州市地下水水資源緊缺，并且可以從城鎮生活供水管網接入廠區作為生活水源，所以在論證時，否定了生活用水采用地下水的方案，符合用水總量、合理利用地表水和嚴格控制地下水的要求。

在政策上，生物發電屬于清潔能源戰略的組成部分，符合國家產業政策的要求。而且生物發電裝機容量較小，一般情況下，取水基本符合用水總量控制紅線要求。因此，一些業主單位在委托論證編制單位進行工作時，僅僅進行了用水指標的計算，而忽略了節水，導致水資源極大浪費，比如當涂凱迪、金寨凱迪和潁上凱迪項目。當然，不排除為了降低投資的可能。隨著最嚴格水資源管理制度的實行，節水在水資源論證中越來越受到重視。根據不同的用水環節對水質的要求不同，采取梯級利用的方式，做到一水多用，循環利用。國能蒙城項目在可研報告中提出的用水方案中，對外排放的污水量為28.5m3/h。經過本次論證優化，將循環冷卻塔排污水經過處理，作為除灰系統沖灰用水，并且加

強了生活污水處理和雨水收集利用，最終實現了生產、生活廢污水零排放。符合納污控制紅線和用水效率控制紅線的要求。

由于生物發電行業沒有相應的行業規范，無法從制度方面對該類型項目的用水水平進行分析。目前只能通過同類項目之間進行對比，結合“三條紅線”的原則來分析，所以在進行生物發電項目水資源論證時，應嚴格遵守“三條紅線”的原則，認真對取用水的合理性進行分析論證，采用先進的生產工藝和節水措施，提高水資源的利用效率，實現水資源最優化配置與管理■