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江分局　江蘇　鎮江　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江分局江蘇鎮江212400）

摘要本文以某垃圾焚燒發電項目為例，對該項目取水工程取水方案的合理性進行了分析和討論。研究結果表明，該項目的各項用水指標雖然基本合理，但部分指標仍有優化的空間和潛力。因此，在實際運行的過程中，相關負責人應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利用率、減少取水量。

關鍵詞水資源論證；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。取水方案由業主單位提出，具體是在相應河段新建取水口，通過泵站將河水送至發電廠進行相應處理，合格后即可用于供應日常生產所需工業用水、循環水補水以及化學補充水。根據《電力工程水文技術規程》的相關要求，在以天然河道作為水源地的情況下，取水保證率應為97%。建設項目夏季取水量90m3/h，冬季取水量為68m3/h，年生產時間8000h，年取水規模為63.2萬m3，年均補水量79 m3/h，最大取水流量90 m3/h。本次研究以國家現行政策、標準和規范的要求為依據，對該項目取水方案的合理性進行分析和論證。

2　建設項目取用水合理性分析

2.1取水合理性分析

《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》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濟效益的垃圾焚燒發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，根據當地“地表水（環境）功能區劃”的相關內容可知，取水口河段無水功能區，下游為農業和工業用水區，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，因此項目的設計與運行必須堅持節約用水、一水多用、循環使用以及回收利用原則。

（1）循環水系統

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

（2）凈水系統

凈水站設置一臺處理能力為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、消防水池（總容量1200m3），凈水系統的處理能力可滿足生產活動對于水質的要求。

（3）消防系統

根據相關規范的要求，焚燒廠必須設置消防給水系統。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

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

采用雨、污分流制，降水可通過雨水下水道直接排入河流。

（6）工業廢水處理

污水管道接納的廢水包括：垃圾通道沖洗水、經中和池處理且已經達標的化水酸堿廢水、經化糞池處理且已經達標的車輛沖洗水、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進行集中處理。

滲濾液調節池接納的廢水包括：垃圾滲濾液、主廠房卸料區沖洗水。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

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

（2）用水分析

循環水系統采用閉式循環供水方式，補水量與冷卻水缺乏量相適應。夏、冬兩季的總循環水量分別為3580m3、2540m3；生活用水量0.5m3/h；夏、冬兩季的工業用水量分別為248.2m3/h、193.6m3/h。各類水分開使用，廢水經各自的處理系統處理達標后，還可重復使用。

（3）耗水分析

根據設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、化學補充水耗水等。

（4）排水分析

擬建退排水系統包括工業廢水排水系統和生活污水、雨水排水系統兩部分，其中，雨水的排水量主要受當年降水量的影響。

2.2.3用水指標合理性分析

結合本工程用水特點以及《評價企業合理用水技術通則》的具體要求，我們進行如下分析：

（1）用水定額分析

生產用水：擬建項目的主要設備為1× 12MW純凝機組，根據相關規范要求進行折算，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電機組用水定額的評定標準，因此該結果僅供參考。

生活用水：根據相關規范要求，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，超出標準要求。

（2）全廠裝機水損耗

式中，

bs——設計全廠發電水耗率，m3/(s·GW)；

Qx,s——設計全廠新鮮水消耗量，m3/s；

N——設計全廠機組額定總發電裝機容量，GW。

由于針對生活垃圾發電項目的節水指標尚未制定，因此以上裝機水耗率僅供參考。

（3）全廠復用水率

Φs——設計全廠復用水率，%；

Qf，s——設計全廠復用水量；

Qz，s——設計全廠總用水量。

計算結果顯示，本項目夏、冬兩季的設計全廠復用水率分別為97.6%、96.7%，均高于《火力發電廠節水導則》節水指標95%的要求。

（4）冷卻水循環率

式中，

Vc——冷卻水循環率，%；

Vcr——冷卻水循環量，m3；

Vct——冷卻水總用水量，m3。

計算結果顯示，本項目夏、冬兩季的冷卻水循環率分別為99.4%和99.1%，均高于相關標準中97%的節水指標要求。

綜上，除生活用水定額超標以及尚無明確標準的部分外，本項目設計復用水率、冷卻水循環率均滿足標準要求，項目用水指標基本合理。

2.3節水措施與節水潛力

2.3.1節水措施

結合當前的節水水平以及用水、擬建發電廠的實際情況，工程設計人員應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）引進高能低耗設備，電廠運行過程中應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）輸水管網應采用經久耐用、技術含量較高的材料，同時對管網路徑進行合理布置，將跑、冒、滴、漏等管網輸水（汽）過程中常見問題的發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節水潛力

首先，節水規劃應貫穿項目建設的全過程，同時，也要保證節水設施與主體工程同步設計、施工和投運，節水計劃以及相關制度和措施要落實到位。

其次，在循環水處理系統、除灰系統、廢水處理回收利用系統的安裝工作結束后，應進行進一步的調試，確保相關指標滿足標準要求。

第三，做好水務管理設計，在用排水系統中設置必需的調節、計量和控制裝置，為用排水數據的統計和分析提供良好的條件。

第四，加強生產過程中的節水管理，定期開展全廠水平衡測試以及各系統的水質分析測試，以測試結果為依據對節水目標進行適當的調整。

最后，選擇技術可靠、工藝先進、符合清潔生產要求的設備；各類污水、廢水在處理達標后應重復利用，在提高水資源重復利用率的同時實現污、廢水的零排放；在做好水平衡測試工作的基礎上，落實各項節水措施，對電廠節水潛力進行進一步的挖掘，并將節水工作納入全廠節能增效的整體規劃中。

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標準外，本次項目設計全廠復用水率、冷卻水循環率均滿足標準要求，因此認定本項目用水指標基本合理，設計年取用水63.2萬m3也是基本合理的。

與燃氣、燃煤發電廠不同，垃圾焚燒發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，垃圾焚燒發電廠為減少污染、保持環境衛生，還需要對垃圾運送車輛以及存放區進行經常性的清洗，所以無論是從燃料性質的角度還是從生產實際需求的角度來看，垃圾焚燒發電廠的機組發電水耗率、用水定額高于其它類型的發電廠是必然的，也是合理的。不過，本次研究認為，本項目仍有可供發掘的節水空間，若能采取技術、經濟可行的節水措施，工程取水量將會進一步降低。

3　結語

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《建設項目水資源論證管理辦法》、省市政府相關取水法規、法令等為依據，在實地查勘、充分搜集和運用相關資料的基礎上，對某垃圾焚燒發電廠項目取水方案的合理性進行了分析和論證。分析結果表明，該項目的各項用水指標基本合理，但仍具有可供挖掘的節水空間。所以，相關部門的負責人應在實際工作中注意做好水務管理工作，以便進一步提高水資源的重復利用率，減少工程取水總量，使項目建設的經濟和社會效益得到更好的實現。陜西水利

參考文獻：

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（責任編輯：李蕊）

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