火電建設(shè)項(xiàng)目節(jié)水評(píng)價(jià)實(shí)例分析

梁昭云

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510635)

1 項(xiàng)目背景

為切實(shí)加強(qiáng)節(jié)水工作，水利部2019年出臺(tái)了開(kāi)展節(jié)水評(píng)價(jià)工作的相關(guān)文件[1-3]，廣東省于2019年12月31日印發(fā)了《廣東省規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目節(jié)水評(píng)價(jià)工作指引(試行)》[4]和《廣東省規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目節(jié)水評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)》[5]，要求非水利建設(shè)項(xiàng)目，在取水許可階段開(kāi)展節(jié)水評(píng)價(jià)，在建設(shè)項(xiàng)目水資源論證報(bào)告書“用水合理性分析”章節(jié)后編寫節(jié)水評(píng)價(jià)獨(dú)立章節(jié)，或在建設(shè)項(xiàng)目水資源論證報(bào)告書中將用水合理性分析等內(nèi)容強(qiáng)化為節(jié)水評(píng)價(jià)章節(jié)。非水利建設(shè)項(xiàng)目節(jié)水評(píng)價(jià)主要內(nèi)容包括：現(xiàn)狀節(jié)水水平與節(jié)水潛力分析、建設(shè)項(xiàng)目用水工藝與用水過(guò)程分析、節(jié)水目標(biāo)與指標(biāo)評(píng)價(jià)、節(jié)水符合性分析、節(jié)水措施與效果評(píng)價(jià)、節(jié)水保障措施、結(jié)論與建議。

廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司現(xiàn)狀5#、6#機(jī)組為2×330 MW的燃煤機(jī)組，本項(xiàng)目擬通過(guò)容量替換方式，建設(shè)1臺(tái)600 MW級(jí)(H型)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，替代原燃煤機(jī)組。項(xiàng)目位于廣州市黃埔區(qū)廟頭村，取水水源為菠蘿廟水道(黃埔水道廟頭河段，大蠔洲左汊，113°29′42″，23°04′32″)，沿用原有取水口，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)擬采用直流供水系統(tǒng)，項(xiàng)目水平衡示意見(jiàn)圖1。本項(xiàng)目在取水許可階段開(kāi)展了節(jié)水評(píng)價(jià)，在水資源論證報(bào)告書“用水合理性分析”章節(jié)后編寫節(jié)水評(píng)價(jià)獨(dú)立章節(jié)。

圖1 廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司水量平衡示意

2 節(jié)水評(píng)價(jià)主要內(nèi)容

2.1 區(qū)域節(jié)水水平評(píng)價(jià)與節(jié)水潛力分析

2.1.1現(xiàn)狀節(jié)水水平評(píng)價(jià)

近年來(lái)廣州市節(jié)水工作取得了一定成效。2011—2018年，在全市GDP總量逐年上升的大背景下，全市用水總量從73.02億m3下降到64.39億m3，呈下降趨勢(shì)；萬(wàn)元GDP用水量從59 m3降至27.77 m3，降幅達(dá)到52.9%；萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量從100 m3降至62 m3，降幅達(dá)到38%。橫向?qū)Ρ葋?lái)看，根據(jù)2018年廣東省水資源公報(bào)相關(guān)成果(見(jiàn)表1)，2018年廣州市萬(wàn)元GDP用水量為28 m3，萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量含火電為62 m3，不含火電為24 m3，耕地實(shí)際灌溉畝均用水量為765 m3，城鎮(zhèn)居民人均生活用水量為200 L/d，農(nóng)村居民人均生活用水量為165 L/d。用水水平優(yōu)于全省平均水平，在珠三角范圍屬于較為先進(jìn)水平，但與深圳、珠海等先進(jìn)地區(qū)相比仍有一定差距。

表1 2018年廣州市用水指標(biāo)對(duì)比

2.1.2現(xiàn)狀節(jié)水潛力分析

工業(yè)節(jié)水方面，廣州市節(jié)水水平已較高，但隨著區(qū)域產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步升級(jí)更新和未來(lái)工藝技術(shù)的發(fā)展，以及最嚴(yán)格水資源管理制度對(duì)用水效率提出的更高要求，工業(yè)用水重復(fù)利用率可適當(dāng)提高，區(qū)域內(nèi)萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量未來(lái)可進(jìn)一步下降，有一定節(jié)水潛力。

農(nóng)業(yè)節(jié)水方面，2018年廣州市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.50，根據(jù)最嚴(yán)格的水資源管理要求，2020年，白云區(qū)、花都區(qū)、從化區(qū)、增城區(qū)等農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)要不低于0.51，通過(guò)進(jìn)一步推廣高效節(jié)水灌溉、提高節(jié)水灌溉面積覆蓋率，農(nóng)業(yè)用水還可進(jìn)一步下降，還有一定的節(jié)水潛力。

生活節(jié)水方面，通過(guò)進(jìn)一步降低管網(wǎng)漏損率，普及節(jié)水知識(shí)、培養(yǎng)廣大市民節(jié)水習(xí)慣，生活用水還可進(jìn)一步下降，也有一定節(jié)水潛力。

2.1.3現(xiàn)狀節(jié)水存在的主要問(wèn)題

當(dāng)前廣州市水資源形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻，用水效率仍然有待提高，主要存在以下問(wèn)題。

1)節(jié)水制度建設(shè)有待完善

節(jié)水立法及政策制度尚不完善，已有法規(guī)的執(zhí)行難度大、監(jiān)管手段少，對(duì)供水、節(jié)水、排水違法違章行為、用水浪費(fèi)行為的監(jiān)察和處罰力度不夠。

2)缺乏節(jié)水激勵(lì)機(jī)制

水價(jià)形成機(jī)制尚不能全面反映水資源的稀缺性和供水成本，難以激發(fā)用水戶的自主節(jié)水投入和創(chuàng)新意識(shí)。

3)水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控管理壓力大

廣州市現(xiàn)狀實(shí)際用水總量43.76億m3，距省政府下達(dá)廣州市用水總量控制指標(biāo)49.52億m3富裕量十分有限，隨著社會(huì)發(fā)展而不斷增長(zhǎng)的用水需求讓廣州市水資源用水總量控制面臨較大壓力。

4)非常規(guī)水源利用率低

非常規(guī)水源利用主要體現(xiàn)在沿海直流式火電用水采用咸淡水，雨水、再生水等非常規(guī)水源利用率較低。

5)節(jié)水理念意識(shí)還不強(qiáng)

大眾節(jié)水意識(shí)和節(jié)水法制觀念有待提高。節(jié)水減排、節(jié)水治污理念和意識(shí)尚未深入人心，節(jié)水型社會(huì)建設(shè)仍處于起步階段。

2.2 用水工藝與用水過(guò)程分析

2.2.1用水環(huán)節(jié)與用水工藝分析

本項(xiàng)目機(jī)組冷卻水取自珠江，新建機(jī)組仍沿用現(xiàn)有電廠2×330 MW燃煤機(jī)的取排水設(shè)施，用水流程為：取水口(已建)→自流引水管(已建)→自流引水管(新建)→循環(huán)水泵房前池→循環(huán)水泵房→壓力供水管→凝汽器→壓力排水管→虹吸井→自流排水暗溝(新建)→自流排水暗溝(已建)→排水口(已建)→珠江。

本項(xiàng)目淡水用水包括化學(xué)水處理系統(tǒng)補(bǔ)給水、工業(yè)服務(wù)用水、暖通補(bǔ)充水及生活用水。其中，工業(yè)用水采用雙水源，一年大部分時(shí)間取用珠江水，咸潮倒灌嚴(yán)重時(shí)取用自來(lái)水；工業(yè)廢水排入一期已建工業(yè)廢水集中處理站，處理主廠房區(qū)域排水及化學(xué)車間廢水，廢水采用中和、絮凝、澄清、沉淀、過(guò)濾等工藝，經(jīng)處理后的廢水水質(zhì)達(dá)到《廣東省水污染物排放限值》(DB44/26—2001)[6]第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并回收使用。生活用水取用市政自來(lái)水管網(wǎng)，生活污水經(jīng)處理后回用于廠區(qū)沖洗、綠化等，不外排。

2.2.2用水過(guò)程及水量平衡分析

本項(xiàng)目工業(yè)用水量為25.1 m3/h，大部分時(shí)間取用珠江水，咸潮倒灌嚴(yán)重時(shí)取用自來(lái)水；生活用水取用自來(lái)水，用水量為10.4 m3/h。直流冷卻用水取用珠江水，夏季直流冷卻水取用水量為38 101 m3/h(約10.58 m3/s)；冬季直流冷卻水取用水量為30 686 m3/h(約8.52 m3/s)。

項(xiàng)目水量平衡見(jiàn)表2所示。

表2 廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司1×600 MW級(jí)H型機(jī)組水量平衡

2.3 取用水規(guī)模節(jié)水符合性評(píng)價(jià)

2.3.1水資源管理三條紅線符合性

2018年廣州市用水總量為43.76億m3，用水總量控制指標(biāo)為49.52億m3，用水總量控制指標(biāo)的富余量為5.76億m3，用水總量位超過(guò)總量控制指標(biāo)。本期項(xiàng)目為替代工程，取水較現(xiàn)運(yùn)行機(jī)組取水量少，因此，替代工程建設(shè)后取水不會(huì)超出紅線約束。

2.3.2節(jié)水指標(biāo)先進(jìn)性評(píng)價(jià)

為了分析本項(xiàng)目的用水水平的先進(jìn)性，本次評(píng)價(jià)與同類項(xiàng)目進(jìn)行了比較(見(jiàn)表3)。本項(xiàng)目單位發(fā)電量取水量和單位裝機(jī)容量取水量分別是珠江電廠1×1 000 MW超臨界機(jī)組的32.43%和25.48%，是珠海珠海高欄港經(jīng)濟(jì)區(qū)2×390 MW熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的33.10%和23.25%，各項(xiàng)指標(biāo)均低于廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司期2×390 MW熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目和中山嘉明3×390 MW熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，也原低于行業(yè)定額。可見(jiàn)，本項(xiàng)目用水水平較高，達(dá)到同行業(yè)先進(jìn)水平。

表3 不同電廠淡水用水量及取用水指標(biāo)比較

2.3.3取用水規(guī)模合理性評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目用水指標(biāo)符合最嚴(yán)格水資源管理制度用水總量控制指標(biāo)、符合相關(guān)用水定額，且相比同類項(xiàng)目用水水平較為先進(jìn)，因此本項(xiàng)目取用水規(guī)模合理。

2.3.4取用水規(guī)模核定

本項(xiàng)目用水水平先進(jìn)，夏季直流冷卻取水量為38 095 m3/h，冬季直流冷卻取水量為30 680 m3/h；淡水小時(shí)取水總量為35.5 m3/h；設(shè)計(jì)工業(yè)用水4 550 h，夏季工況取全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)的74%，冬季工況取全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)的26%。設(shè)計(jì)生活用水8 760 h，經(jīng)核定，本項(xiàng)目年用水總量約為16 474.46萬(wàn)m3。

2.4 節(jié)水措施方案與節(jié)水效果評(píng)價(jià)

2.4.1節(jié)水措施方案

本工程采用了一系列節(jié)水措施，主要包括：① 按照各用水系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的不同要求，實(shí)行分質(zhì)供水；② 提高水的重復(fù)使用率，汽輪機(jī)采用高、中壓、低壓100%容量并聯(lián)旁路系統(tǒng)減少機(jī)組起、停及事故情況下的工質(zhì)損失；管道與設(shè)備的疏放水均經(jīng)擴(kuò)容器或直接引入凝汽器回收；化學(xué)加藥間及取樣間排水、主廠房沖洗水、鍋爐排污水等通過(guò)廢水輸送泵送至一期已建原水處理系統(tǒng)處理后全部回用；③ 加強(qiáng)水務(wù)管理，電廠各用水系統(tǒng)均裝設(shè)計(jì)量表計(jì)和閥門，以避免常流水。

2.4.2節(jié)水效果評(píng)價(jià)

經(jīng)采取一系列節(jié)水措施，本項(xiàng)目節(jié)水效果顯著，在純凝工況下百萬(wàn)千瓦耗水指標(biāo)為0.016 4 m3/(s·GW)，遠(yuǎn)低于規(guī)范用水指標(biāo)0.70 m3/(s·GW)，達(dá)到同行業(yè)先進(jìn)水平。

2.5 節(jié)水保障措施

為確保本項(xiàng)目節(jié)水措施落實(shí)到位，制定以下保障措施：

1)設(shè)置節(jié)能減排辦公室，配置專門的工作崗位，負(fù)責(zé)用水計(jì)量管理、用水申請(qǐng)管理等日常工作，負(fù)責(zé)取水臺(tái)賬建設(shè)和管理。

2)加強(qiáng)水量、水質(zhì)監(jiān)控管理，企業(yè)配置有水質(zhì)化驗(yàn)室，進(jìn)行取水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，在源水泵房配置有總?cè)∷孔詣?dòng)計(jì)量裝置。計(jì)量設(shè)施定期進(jìn)行檢定或者核準(zhǔn)[8]。

2.6 節(jié)水評(píng)價(jià)結(jié)論與建議

廣東粵華發(fā)電公司氣代煤發(fā)電項(xiàng)目1×600 MW燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的用水水平較高，項(xiàng)目淡水的取用水達(dá)到同行業(yè)先進(jìn)水平，所擬定的年用水量16 474.46萬(wàn)m3規(guī)模合理，所采取的節(jié)水措施切實(shí)可行，節(jié)水效果顯著。建議項(xiàng)目節(jié)水措施方案建設(shè)嚴(yán)格落實(shí)“三同時(shí)”制度，加強(qiáng)廠區(qū)用水、節(jié)水管理，強(qiáng)化節(jié)水保障措施，加大節(jié)水宣傳，進(jìn)一步提升節(jié)水潛力。

3 討論

1)《廣東省規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目節(jié)水評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)》提出，可在水資源論證報(bào)告書“用水合理性分析”章節(jié)后編寫節(jié)水評(píng)價(jià)獨(dú)立章節(jié)，或在水資源論證報(bào)告書中將用水合理性分析等內(nèi)容強(qiáng)化為節(jié)水評(píng)價(jià)章節(jié)。采用以上兩種方法編寫節(jié)水評(píng)價(jià)都可行，但由于節(jié)水評(píng)價(jià)內(nèi)容與水資源論證報(bào)告書的章節(jié)內(nèi)容存在交叉，如采用節(jié)水評(píng)價(jià)獨(dú)立章節(jié)的編寫方法，應(yīng)注意相關(guān)內(nèi)容的主次順序和詳略安排。如在水資源論證報(bào)告書“水資源及其開(kāi)發(fā)利用狀況分析”、“用水合理性分析”等其他章節(jié)對(duì)節(jié)水評(píng)價(jià)相關(guān)內(nèi)容已進(jìn)行詳細(xì)分析的，可在節(jié)水評(píng)價(jià)章節(jié)可適當(dāng)簡(jiǎn)述，但為便于報(bào)告審查和保持章節(jié)內(nèi)容的相對(duì)完整，應(yīng)在節(jié)水評(píng)價(jià)獨(dú)立章節(jié)對(duì)前文所述節(jié)水相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并給出明確的評(píng)價(jià)結(jié)論。

2)如采用另一種寫法，將水資源論證報(bào)告書的用水合理性分析內(nèi)容強(qiáng)化為節(jié)水評(píng)價(jià)章節(jié)，應(yīng)做好與水資源論證報(bào)告書內(nèi)容的銜接，避免漏項(xiàng)。在水資源論證報(bào)告書“水資源及其開(kāi)發(fā)利用狀況分析”章節(jié)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)節(jié)水評(píng)價(jià)要求，強(qiáng)化現(xiàn)狀節(jié)水水平與節(jié)水潛力分析；在“用水合理性分析”章節(jié)，強(qiáng)化節(jié)水指標(biāo)先進(jìn)性評(píng)價(jià)，充分與管控指標(biāo)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)規(guī)劃、同類地區(qū)、同類項(xiàng)目等進(jìn)行對(duì)比分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行取用水規(guī)模合理性評(píng)價(jià)；在水資源論證報(bào)告書“水資源節(jié)約、保護(hù)與管理措施”章節(jié)，強(qiáng)化節(jié)水措施方案，體現(xiàn)節(jié)水工藝和用水過(guò)程的先進(jìn)性，并補(bǔ)充節(jié)水效果評(píng)價(jià)內(nèi)容；在水資源論證報(bào)告書“綜合評(píng)價(jià)“章節(jié)，補(bǔ)充節(jié)水評(píng)價(jià)的結(jié)論與建議。

3)節(jié)水評(píng)價(jià)工作的開(kāi)展對(duì)節(jié)水工作提出了更高的要求。在評(píng)價(jià)結(jié)論上，應(yīng)強(qiáng)化節(jié)水目標(biāo)指標(biāo)先進(jìn)性的要求，對(duì)于不滿足節(jié)水要求的，應(yīng)明確提出節(jié)水評(píng)價(jià)不予通過(guò)的結(jié)論，倒逼建設(shè)項(xiàng)目?jī)?yōu)化。