生物質(zhì)發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析有關(guān)問(wèn)題的探討

彭博

（合肥工業(yè)大學(xué) 合肥 230009）

生物質(zhì)發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析有關(guān)問(wèn)題的探討

彭博

（合肥工業(yè)大學(xué) 合肥 230009）

本文根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則》（SL322-2013）的技術(shù)要求，結(jié)合生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的用水特點(diǎn)、用水過(guò)程、用水工藝以及節(jié)水潛力等，分析用水的合理性。結(jié)合實(shí)例對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，提出該類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析的重點(diǎn)和需要注意的問(wèn)題，為同類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目的水資源論證和審查提供參考。

生物質(zhì)發(fā)電 取用水合 用水水平 水資源管理

1 引言

電力作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量之一，在生產(chǎn)、生活等各方面具有不可替代的作用，但是我國(guó)的電力需求非常緊張，將生物質(zhì)能用于發(fā)電產(chǎn)業(yè)，建設(shè)生物質(zhì)電廠，對(duì)于緩解我國(guó)用電緊張，加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有不可替代的意義。同時(shí)，生物質(zhì)發(fā)電相比較傳統(tǒng)的火力發(fā)電更加清潔高效；相比較核能發(fā)電更加安全，符合可持續(xù)發(fā)展要求。

2 用水工藝與特點(diǎn)

生物質(zhì)發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝流程如下：循環(huán)水泵→電動(dòng)蝶閥→壓力進(jìn)水管→凝汽器及輔機(jī)→壓力回水管→冷卻塔→無(wú)壓回水管→循環(huán)水泵吸水前池→循環(huán)水泵。

氣象特點(diǎn)和生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的用水工藝決定了生物發(fā)電用水具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：季節(jié)性變化明顯，生物質(zhì)發(fā)電用水量最大的環(huán)節(jié)為循環(huán)冷卻用水，而且受到季節(jié)影響明顯，夏季純凝工況用水明顯要比冬季高很多，應(yīng)分別對(duì)夏季和其他季節(jié)用水水量平衡進(jìn)行分析。不同環(huán)節(jié)，用水水質(zhì)要求不同，鍋爐系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的要求很高，而除灰系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)要求較低，所以可以考慮將循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水用作除灰系統(tǒng)。

3 取用水合理性分析要點(diǎn)

建設(shè)項(xiàng)目取水的合理性分析，主要是從與國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的符合性、與區(qū)域水資源優(yōu)化配置和水資源管理的關(guān)系角度出發(fā)，分析建設(shè)項(xiàng)目的取水是否符合以上幾方面的要求。其中要重點(diǎn)分析與區(qū)域水資源優(yōu)化配置和管理的符合性，嚴(yán)格遵守用水總量控制紅線。

對(duì)于用水合理性分析，重點(diǎn)分析項(xiàng)目的用水工藝、用水指標(biāo)、用水水平這三個(gè)方面，在水量平衡分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算項(xiàng)目取水、用水、耗水以及排水和回用等指標(biāo)；同時(shí)通過(guò)與同行業(yè)其他項(xiàng)目、當(dāng)?shù)匦姓块T(mén)的用水定額指標(biāo)、用水效率控制紅線和限制納污總量的要求進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)項(xiàng)目的用水水平，分析項(xiàng)目節(jié)水環(huán)節(jié)、節(jié)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(lèi)項(xiàng)目取用水合理性分析和節(jié)水作指導(dǎo)參考。

4 實(shí)例分析

針對(duì)水資源論證中取用水合理性分析的要點(diǎn)，選取國(guó)能蒙城（130MW）生物發(fā)電項(xiàng)目水資源論證進(jìn)行實(shí)例分析。

4.1取水合理性分析

結(jié)合生物質(zhì)發(fā)電的特點(diǎn)，分別從國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、區(qū)域水資源管理、規(guī)劃和配置以及用水總量控制的角度進(jìn)行分析，論證其取水的合理性。

4.1.1建設(shè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的符合性

從產(chǎn)業(yè)政策的角度上，生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目采用當(dāng)?shù)刎S富的生物質(zhì)能，有效地提高了農(nóng)作物秸稈等的利用率，增加了農(nóng)民的收入?？蓽p少對(duì)礦物能源的依賴，保護(hù)國(guó)家資源，減輕能源消耗給國(guó)家?guī)?lái)的負(fù)擔(dān)?！吨腥A人民共和國(guó)電力法》規(guī)定：國(guó)家鼓勵(lì)和支持可利用再生能源和清潔能源發(fā)電。生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目作為國(guó)家大力推廣清潔能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有著重要意義，符合國(guó)家和地方產(chǎn)業(yè)政策的要求。

4.1.2建設(shè)項(xiàng)目取水與區(qū)域水資源規(guī)劃和水資源配置的關(guān)系

建設(shè)項(xiàng)目所在的蒙城縣是安徽省水資源相對(duì)緊缺地區(qū)，人均水資源占有量不足500m3。區(qū)域地表水資源受時(shí)空分布不均、工程調(diào)節(jié)能力低、水環(huán)境污染較重等因素的制約，是一個(gè)兼有資源性、工程性、水質(zhì)性特點(diǎn)的缺水地區(qū)。本建設(shè)項(xiàng)目屬節(jié)水、環(huán)保型產(chǎn)業(yè)，工業(yè)生活廢污水實(shí)現(xiàn)零排放，滿足限制納污總量控制要求。該項(xiàng)目充分利用當(dāng)?shù)販u河地表水作為生產(chǎn)水源，項(xiàng)目設(shè)計(jì)年取水73.35萬(wàn)m3，生活用水由城鎮(zhèn)生活供水管網(wǎng)供給，符合用水總量控制紅線的要求。項(xiàng)目取水對(duì)其他取用水戶、對(duì)當(dāng)?shù)睾拥郎鷳B(tài)影響也比較小，而且合理利用地表水，符合國(guó)家節(jié)約水資源，優(yōu)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(guī)劃中水資源優(yōu)化配置方案。

4.2用水合理性分析

在論證中，應(yīng)該重點(diǎn)分析項(xiàng)目的設(shè)計(jì)年取水量、機(jī)組耗水指標(biāo)、工業(yè)水重復(fù)利用率以及冷卻塔循環(huán)水重復(fù)利用率。

同時(shí)結(jié)合水功能區(qū)限制納污紅線，分析項(xiàng)目用水環(huán)節(jié)所產(chǎn)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(guò)程分析

建設(shè)項(xiàng)目用水，主要分為循環(huán)冷卻系統(tǒng)用水、補(bǔ)給水系統(tǒng)用水（包含補(bǔ)給用水和補(bǔ)給水處理系統(tǒng)用水）、化學(xué)水處理用水和生活用水。循環(huán)冷卻補(bǔ)充水直接進(jìn)入自然通風(fēng)冷卻塔集水池，之后通過(guò)吸水井進(jìn)入汽機(jī)凝汽器、汽機(jī)冷油器和發(fā)電機(jī)空冷系統(tǒng)。循環(huán)冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的廢污水23m3/h，17m3/h經(jīng)過(guò)處理進(jìn)入鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)，消耗10m3/h，7m3/h進(jìn)入除灰系統(tǒng)。剩余的6m3/h直接進(jìn)入除灰系統(tǒng)。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不對(duì)外界排放廢污水。生活用水取用城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)，用水量為1m3/h。

4.2.2用水水平分析

國(guó)家發(fā)改委、水利部、建設(shè)部編制的《節(jié)水型社會(huì)建設(shè)“十二五”規(guī)劃》、《節(jié)水型社會(huì)建設(shè)“十二五”規(guī)劃技術(shù)大綱》、《安徽省行業(yè)用水定額》（DB34／T 679─2013）對(duì)用水水平及指標(biāo)提出了參考標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。

表1 用水水平及指標(biāo)

鑒于生物發(fā)電行業(yè)還沒(méi)有規(guī)范性的用水定額，本項(xiàng)目采用中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠節(jié)水導(dǎo)則》（DL/T783-2001）條款，火力發(fā)電廠節(jié)約用水的整體水平一般采用全廠發(fā)電水耗率和全廠復(fù)用水指標(biāo)等進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)與其他同類(lèi)項(xiàng)目的用水水平進(jìn)行比較。

經(jīng)過(guò)用水環(huán)節(jié)和水量平衡分析計(jì)算，本項(xiàng)目用水水平及指標(biāo)與同類(lèi)項(xiàng)目用水指標(biāo)比較見(jiàn)表2。

表2 同類(lèi)項(xiàng)目用水指標(biāo)比較表

由表2可知，國(guó)能蒙城項(xiàng)目的設(shè)計(jì)發(fā)電取水指標(biāo)為34.8 m3/104kW·h，僅比皖能舒城低，高于其余項(xiàng)目，并且符合《安徽省行業(yè)?。ㄓ茫┧~》中“閉式、裝機(jī)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(nèi)同行業(yè)屬于領(lǐng)先水平。機(jī)組冷卻塔循環(huán)水利用率達(dá)到行業(yè)主流水平，冷卻塔的蒸發(fā)損失和風(fēng)吹損失也基本符合規(guī)范的要求。通過(guò)對(duì)表中數(shù)據(jù)分析比較，當(dāng)涂凱迪、潁上凱迪、桐城凱迪、望江凱迪和五河凱迪項(xiàng)目的設(shè)計(jì)發(fā)電取水指標(biāo)不滿足安徽省行業(yè)用水定額的規(guī)定，工業(yè)水重復(fù)利用率也處于偏低水平，有較大的節(jié)水空間。

5 有關(guān)問(wèn)題的探討

要實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理，就要從最嚴(yán)格的水資源論證開(kāi)始。而論證中最重要的一部分，就是建設(shè)項(xiàng)目的取用水合理性分析。生物發(fā)電作為發(fā)展清潔能源戰(zhàn)略的一部分，在產(chǎn)業(yè)政策上是符合國(guó)家要求的。論證取水合理性時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)分析其與區(qū)域水資源規(guī)劃管理、配置的符合性，嚴(yán)格遵守用水總量控制紅線的要求，在總量允許范圍內(nèi)進(jìn)行項(xiàng)目取水。本文所選取的蒙城生物發(fā)電項(xiàng)目，可研報(bào)告中提出生活水源取用地下水，而該項(xiàng)目所在的亳州市地下水水資源緊缺，并且可以從城鎮(zhèn)生活供水管網(wǎng)接入廠區(qū)作為生活水源，所以在論證時(shí)，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(yán)格控制地下水的要求。

在政策上，生物發(fā)電屬于清潔能源戰(zhàn)略的組成部分，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的要求。而且生物發(fā)電裝機(jī)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(yè)主單位在委托論證編制單位進(jìn)行工作時(shí)，僅僅進(jìn)行了用水指標(biāo)的計(jì)算，而忽略了節(jié)水，導(dǎo)致水資源極大浪費(fèi)，比如當(dāng)涂凱迪、金寨凱迪和潁上凱迪項(xiàng)目。當(dāng)然，不排除為了降低投資的可能。隨著最嚴(yán)格水資源管理制度的實(shí)行，節(jié)水在水資源論證中越來(lái)越受到重視。根據(jù)不同的用水環(huán)節(jié)對(duì)水質(zhì)的要求不同，采取梯級(jí)利用的方式，做到一水多用，循環(huán)利用。國(guó)能蒙城項(xiàng)目在可研報(bào)告中提出的用水方案中，對(duì)外排放的污水量為28.5m3/h。經(jīng)過(guò)本次論證優(yōu)化，將循環(huán)冷卻塔排污水經(jīng)過(guò)處理，作為除灰系統(tǒng)沖灰用水，并且加

強(qiáng)了生活污水處理和雨水收集利用，最終實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、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(fā)電行業(yè)沒(méi)有相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范，無(wú)法從制度方面對(duì)該類(lèi)型項(xiàng)目的用水水平進(jìn)行分析。目前只能通過(guò)同類(lèi)項(xiàng)目之間進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合“三條紅線”的原則來(lái)分析，所以在進(jìn)行生物發(fā)電項(xiàng)目水資源論證時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守“三條紅線”的原則，認(rèn)真對(duì)取用水的合理性進(jìn)行分析論證，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和節(jié)水措施，提高水資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)水資源最優(yōu)化配置與管理■