刘敬伟　马玮

（江苏省水文水资源勘测局镇江分局　江苏　镇江　212400）



某项目取水工程取水方案的合理性分析

刘敬伟马玮

（江苏省水文水资源勘测局镇江分局江苏镇江212400）

摘要本文以某垃圾焚烧发电项目为例，对该项目取水工程取水方案的合理性进行了分析和讨论。研究结果表明，该项目的各项用水指标虽然基本合理，但部分指标仍有优化的空间和潜力。因此，在实际运行的过程中，相关负责人应注意提高管理工作的整体水平，以便进一步提高水资源的循环利用率、减少取水量。

关键词水资源论证；取水方案；合理性分析

1　项目概况

某垃圾焚烧发电项目每日可处理垃圾1000t，采用3×500t/h流化床焚烧炉+2× C12供热机组。取水方案由业主单位提出，具体是在相应河段新建取水口，通过泵站将河水送至发电厂进行相应处理，合格后即可用于供应日常生产所需工业用水、循环水补水以及化学补充水。根据《电力工程水文技术规程》的相关要求，在以天然河道作为水源地的情况下，取水保证率应为97%。建设项目夏季取水量90m3/h，冬季取水量为68m3/h，年生产时间8000h，年取水规模为63.2万m3，年均补水量79 m3/h，最大取水流量90 m3/h。本次研究以国家现行政策、标准和规范的要求为依据，对该项目取水方案的合理性进行分析和论证。

2　建设项目取用水合理性分析

2.1取水合理性分析

《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》明确要求各直辖市、省会城市和计划单列市的生活垃圾在2015年必须全部实现无害化处理，在这样的政策背景下，既具有垃圾无害化处理功能同时又能带来一定经济效益的垃圾焚烧发电项目迅速得到各界的认可和支持。

本次工程以天然河流作为水源地，根据当地“地表水（环境）功能区划”的相关内容可知，取水口河段无水功能区，下游为农业和工业用水区，即该工程取水行为具有合法性和合理性。

2.2用水合理性分析

2.2.1用水过程

项目所在地的水资源相对紧缺，因此项目的设计与运行必须坚持节约用水、一水多用、循环使用以及回收利用原则。

（1）循环水系统

采用带冷却塔的二次循环供水，夏、冬两季的最大循环水量分别为3580m3/h、2540m3/h。冷却设备拟选用10NG- 2000型机力通风冷却塔（共两座），Q＝2000m3/h，△t＝10℃，N＝75kW。同时，新建循环水泵房一座，内设循环水泵3台，2用1备。

（2）净水系统

净水站设置一台处理能力为120m3/h的沉淀过滤一体化净水器，出水可通过自流方式进入工业、消防水池（总容量1200m3），净水系统的处理能力可满足生产活动对于水质的要求。

（3）消防系统

根据相关规范的要求，焚烧厂必须设置消防给水系统。在本次工程中，一次灭火最大消防用水量为607m3、最大消防水量114.25L/s，水源为607m3消防水池。

（4）生活水系统

本工程生活用水直接引用所在地自来水公司的自来水。

（5）雨水排放系统

采用雨、污分流制，降水可通过雨水下水道直接排入河流。

（6）工业废水处理

污水管道接纳的废水包括：垃圾通道冲洗水、经中和池处理且已经达标的化水酸碱废水、经化粪池处理且已经达标的车辆冲洗水、锅炉房地面冲洗水、主厂房厕所用水。以上废水均通过污水管道送往污水处理系统进行集中处理。

渗滤液调节池接纳的废水包括：垃圾渗滤液、主厂房卸料区冲洗水。以上废水均送往渗滤液处理车间进行集中处理，达标后可作为冷却塔补充水。

2.2.2水平衡分析

水量平衡图如图2.1所示。

图2.1　水量平衡图

（1）供水分析

厂内供水水源共有地表水和自来水两类，二者的取水规模分别为63.2万m3、0.4万m3。

（2）用水分析

循环水系统采用闭式循环供水方式，补水量与冷却水缺乏量相适应。夏、冬两季的总循环水量分别为3580m3、2540m3；生活用水量0.5m3/h；夏、冬两季的工业用水量分别为248.2m3/h、193.6m3/h。各类水分开使用，废水经各自的处理系统处理达标后，还可重复使用。

（3）耗水分析

根据设计取排水量和回收利用的实际情况，可知主要的水量损耗包括蒸发、化学补充水耗水等。

（4）排水分析

拟建退排水系统包括工业废水排水系统和生活污水、雨水排水系统两部分，其中，雨水的排水量主要受当年降水量的影响。

2.2.3用水指标合理性分析

结合本工程用水特点以及《评价企业合理用水技术通则》的具体要求，我们进行如下分析：

（1）用水定额分析

生产用水：拟建项目的主要设备为1× 12MW纯凝机组，根据相关规范要求进行折算，用水定额为57.6m3/h。项目日均取水量79m3/h。由于目前还没有针对生活垃圾焚烧发电机组用水定额的评定标准，因此该结果仅供参考。

生活用水：根据相关规范要求，居民住宅用水定额为120L/人·d～150L/人·d，全厂定员59人，同时在岗人数最多50人，即取水定额为0.31m3/h，拟建工程生活用水量为0.5m3/h，超出标准要求。

（2）全厂装机水损耗

式中，

bs——设计全厂发电水耗率，m3/(s·GW)；

Qx,s——设计全厂新鲜水消耗量，m3/s；

N——设计全厂机组额定总发电装机容量，GW。

由于针对生活垃圾发电项目的节水指标尚未制定，因此以上装机水耗率仅供参考。

（3）全厂复用水率

Φs——设计全厂复用水率，%；

Qf，s——设计全厂复用水量；

Qz，s——设计全厂总用水量。

计算结果显示，本项目夏、冬两季的设计全厂复用水率分别为97.6%、96.7%，均高于《火力发电厂节水导则》节水指标95%的要求。

（4）冷却水循环率

式中，

Vc——冷却水循环率，%；

Vcr——冷却水循环量，m3；

Vct——冷却水总用水量，m3。

计算结果显示，本项目夏、冬两季的冷却水循环率分别为99.4%和99.1%，均高于相关标准中97%的节水指标要求。

综上，除生活用水定额超标以及尚无明确标准的部分外，本项目设计复用水率、冷却水循环率均满足标准要求，项目用水指标基本合理。

2.3节水措施与节水潜力

2.3.1节水措施

结合当前的节水水平以及用水、拟建发电厂的实际情况，工程设计人员应注意采取有效措施进一步降低电厂的实际耗水量。本次研究主要提出以下几方面建议：

（1）引进高能低耗设备，电厂运行过程中应注意做好凝汽器的反冲洗，使其热交换效率始终保持在较高的水平，在减少用水量的同时降低燃料消耗量。

（2）输水管网应采用经久耐用、技术含量较高的材料，同时对管网路径进行合理布置，将跑、冒、滴、漏等管网输水（汽）过程中常见问题的发生率压缩到最低水平。

（3）做好水资源回收利用工作，使电厂的实际耗水量得到有效控制。

2.3.2节水潜力

首先，节水规划应贯穿项目建设的全过程，同时，也要保证节水设施与主体工程同步设计、施工和投运，节水计划以及相关制度和措施要落实到位。

其次，在循环水处理系统、除灰系统、废水处理回收利用系统的安装工作结束后，应进行进一步的调试，确保相关指标满足标准要求。

第三，做好水务管理设计，在用排水系统中设置必需的调节、计量和控制装置，为用排水数据的统计和分析提供良好的条件。

第四，加强生产过程中的节水管理，定期开展全厂水平衡测试以及各系统的水质分析测试，以测试结果为依据对节水目标进行适当的调整。

最后，选择技术可靠、工艺先进、符合清洁生产要求的设备；各类污水、废水在处理达标后应重复利用，在提高水资源重复利用率的同时实现污、废水的零排放；在做好水平衡测试工作的基础上，落实各项节水措施，对电厂节水潜力进行进一步的挖掘，并将节水工作纳入全厂节能增效的整体规划中。

2.4项目的合理取用水量

综上所述，除装机水耗率、垃圾焚烧电站用水定额尚无相关标准外，本次项目设计全厂复用水率、冷却水循环率均满足标准要求，因此认定本项目用水指标基本合理，设计年取用水63.2万m3也是基本合理的。

与燃气、燃煤发电厂不同，垃圾焚烧发电厂的燃料全部为废弃物，供热效率远低于燃气和煤炭。同时，垃圾焚烧发电厂为减少污染、保持环境卫生，还需要对垃圾运送车辆以及存放区进行经常性的清洗，所以无论是从燃料性质的角度还是从生产实际需求的角度来看，垃圾焚烧发电厂的机组发电水耗率、用水定额高于其它类型的发电厂是必然的，也是合理的。不过，本次研究认为，本项目仍有可供发掘的节水空间，若能采取技术、经济可行的节水措施，工程取水量将会进一步降低。

3　结语

本次研究以我国水利部《取水许可管理办法》、水利部、国家计委《建设项目水资源论证管理办法》、省市政府相关取水法规、法令等为依据，在实地查勘、充分搜集和运用相关资料的基础上，对某垃圾焚烧发电厂项目取水方案的合理性进行了分析和论证。分析结果表明，该项目的各项用水指标基本合理，但仍具有可供挖掘的节水空间。所以，相关部门的负责人应在实际工作中注意做好水务管理工作，以便进一步提高水资源的重复利用率，减少工程取水总量，使项目建设的经济和社会效益得到更好的实现。陕西水利

参考文献：

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［2］张红艳、赵军祥，等.建设项目水资源论证实例分析［J］.西藏科技，2014，(10):20.22.

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［4］郭贺洁.建设项目取用水合理性分析研究［J］.水利建设与管理，2010，(11):79.81.

（责任编辑：李蕊）

中图分类号：TV211

文献标识码：A