尚守榮

（安徽華邦工程設(shè)計(jì)有限公司，安徽 合肥 230041）

1 問題的提出

臨渙煤焦化綜合利用項(xiàng)目是安徽省861 項(xiàng)目、振興皖北經(jīng)濟(jì)一號(hào)工程——“煤化- 鹽化- 一體化”工程第一個(gè)開工的龍頭項(xiàng)目，是淮北礦業(yè)十二五“依托煤炭‘延伸煤炭’超越煤炭”戰(zhàn)略規(guī)劃中的標(biāo)志性項(xiàng)目。該項(xiàng)目概算投資35 億元，總規(guī)模為年產(chǎn)焦炭440 萬t、聯(lián)產(chǎn)甲醇40 萬t，項(xiàng)目一次規(guī)劃、分兩期建設(shè)。其中一期工程建設(shè)4×55 孔炭化室高6 m 單熱式、單集氣管頂裝JN60 型焦?fàn)t，并配套建設(shè)一臺(tái)25 MW 抽凝發(fā)電機(jī)組以充分利用干熄焦余熱熱能。二期工程為了回收紅焦炭的顯熱，降低能耗，改善煉焦生產(chǎn)環(huán)境，減少污染，提高焦炭質(zhì)量，決定采用干法熄焦，原濕熄焦作為備用。當(dāng)干熄焦設(shè)施年修或出現(xiàn)故障時(shí)，使用濕熄焦系統(tǒng)熄焦，焦?fàn)t年產(chǎn)干全焦約217 萬t，干熄焦設(shè)施的處理能力為2×140 t/h。為與煤焦化綜合利用項(xiàng)目二期工程2 套干熄槽相匹配，充分利用干熄焦產(chǎn)生的蒸汽，安徽臨渙化工有限責(zé)任公司擬投資5657 萬元建設(shè)12 MW 背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組干熄焦余熱發(fā)電項(xiàng)目。

淮北礦業(yè)煤焦化綜合利用二期工程配套干熄焦12 MW 余熱發(fā)電項(xiàng)目屬新建，需進(jìn)行項(xiàng)目取用水保證程度及對區(qū)域水資源水環(huán)境影響等論證。

2 區(qū)域水資源狀況

結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃，干熄焦余熱發(fā)電項(xiàng)目用水的水資源論證以2015 年為現(xiàn)狀基準(zhǔn)年，規(guī)劃水平年確定為2020 年。

2.1 地表水資源分析

2.1.1 降水量

淮北市2015 年降水量693.1 mm，折合水量19.00 億m3，比2014 年少18.7%，比多年平均值少17.9%。年降水頻率為75%，屬枯水年份。2015 年各水資源分區(qū)降水狀況為，蕭濉新河區(qū)降水677.6 mm，南沱河區(qū)降水641.8 mm，包澮河區(qū)降水700.0 mm，澥河區(qū)降水757.7 mm。各水資源分區(qū)2015 年降水量與上年和多年平均值比較見表1。

表1 2015 年淮北市水資源分區(qū)降水量和多年平均值比較表

2.1.2 地表水資源量

淮北市2015 年地表水資源量2.649 億m3，折合徑流深96.6 mm，與2014 年相比少12.1%，較多年平均值少33.0%。蕭濉新河區(qū)、南沱河區(qū)、包澮河區(qū)和澥河區(qū)2015 年地表水資源量，依次為0.4643 億m3、0.3548 億m3、1.234 億m3和0.5956 億m3，分別占全市總量的17.5%、13.4%、46.6%和22.5%。各水資源區(qū)地表水資源量平均值情況見表2。

表2 淮北市各水資源區(qū)地表水資源量情況表

2.2 地下水資源狀況

2015 年全市地下水資源量4.101 億m3，其中平原區(qū)地下水資源量3.838 億m3，山丘區(qū)地下水資源量0.2851 億m3，平原區(qū)與山丘區(qū)間重復(fù)計(jì)算水量0.0217 億m3。2015 年全市地下水資源量與2014 年相比少17.2%，較多年平均少23.4%。

蕭濉新河區(qū)、南沱河區(qū)、包澮河區(qū)和澥河區(qū)2015 年地下水資源量，依次為1.093 億m3、0.7324 億m3、1.552 億m3和0.7236 億m3，分別占全市總量的26.7%、17.9%、37.8%和17.6%。各水資源分區(qū)地下水資源量與上年和多年平均值比較情況見表3。

表3 2015 年淮北市水資源分區(qū)地下水資源量與上年和多年平均值比較

2.3 水資源總量

2015 年全市水資源總量為5.929 億m3（地表水資源量2.649+地下與地表水資源不重復(fù)量3.280），比上年少13.1%，較多年平均值少28.9%。按常住人口計(jì)算，全市當(dāng)年人均水資源量約272 m3。蕭濉新河區(qū)、南沱河區(qū)、包澮河區(qū)和澥河區(qū)2015 年水資源總量，分別為1.344 億m3、0.9566 億m3、2.453 億m3和1.175 億m3，分別占全市總量的22.7%、16.1%、41.4%和19.8%。

根據(jù)《淮北市水資源及開發(fā)利用調(diào)查評價(jià)》[1]，淮北市多年平均水資源總量為8.550 億m3，為當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇砗偷叵庐a(chǎn)水量，即地表徑流量與降水入滲補(bǔ)給量之和，保證率為50%、75%、95%年份的水資源總量分別為8.045 億m3、6.320 億m3、4.094 億m3?；幢笔泻恿魉递^發(fā)育，自北向南依次分布有閘河、龍岱河、蕭濉新河、王引河、南沱河、澮河、澥河、北淝河等，多年平均地表水入境水量4.22 億m3，出境水量6.89 億m3。

3 項(xiàng)目取用水合理性分析

項(xiàng)目位于臨渙工業(yè)園區(qū)，且供水水源屬生產(chǎn)水，距離淮北市區(qū)較近。綜合考慮確定本項(xiàng)目水源論證分析范圍為淮北市，面積2741 km2。本項(xiàng)目水源來自臨渙水務(wù)公司，臨渙水務(wù)公司以淮水北調(diào)水源為補(bǔ)充水源，目前水源主體工程實(shí)施完成，已經(jīng)通過驗(yàn)收，輸水流量3 m3/s，最大年調(diào)水量7630 萬m3。

3.1 項(xiàng)目取水合理性分析

依據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則》（GBT 35580-2017）有關(guān)水資源論證分類分級(jí)指標(biāo)[2]，本項(xiàng)目取水量130 萬m3/a，日取水量0.3824 萬m3（年工作340 d），取水水源個(gè)數(shù)為1。根據(jù)《安徽省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)安徽省實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核辦法的通知》（皖政辦[2013]49 號(hào)），淮北市2015 年度的用水總量控制指標(biāo)為5.420 億m3，2014 年全市用水總量4.831 億m3，2015 年全市用水總量4.585 億m3，較2015 年用水總量控制指標(biāo)相比尚有0.589 億m3和0.835 億m3的余量，因此，本項(xiàng)目取用水量滿足淮北市用水總量控制指標(biāo)要求[3]。

本項(xiàng)目生產(chǎn)用水各環(huán)節(jié)排水進(jìn)一步處理并充分利用，最大限度的減少了新水的取水量。根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告[4]，本項(xiàng)目單位發(fā)電取水量為16.092 m3/（萬kW·h），滿足《安徽省行業(yè)用水定額》（DB 34T679-2014）要求[5]；單位裝機(jī)取水量0.516 m3/（s·GW），滿足裝機(jī)取水量定額指標(biāo)中≤1 的要求。工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到96.72%，蒸汽冷凝水回用率為100%，項(xiàng)目用水指標(biāo)優(yōu)于國內(nèi)同類相近規(guī)模項(xiàng)目的用水量，用水水平較為先進(jìn)，符合用水效率控制指標(biāo)。

3.2 項(xiàng)目用水合理性分析

干熄焦余熱發(fā)電裝置排水與安徽臨渙化工有限責(zé)任公司現(xiàn)有的給排水系統(tǒng)相連接，其中，電站項(xiàng)目生活用水納入臨渙焦化二期工程給排水系統(tǒng)統(tǒng)一考慮，因此，本文僅論證電站項(xiàng)目生產(chǎn)用水。項(xiàng)目年生產(chǎn)補(bǔ)充水量130 萬m3。建設(shè)項(xiàng)目給水系統(tǒng)分為循環(huán)冷卻水、除鹽水系統(tǒng)用水、生活系統(tǒng)用水。

3.2.1 循環(huán)冷卻水

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用帶冷卻塔的二次循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，單元制供水。循環(huán)水泵站與干熄焦循環(huán)水泵站合并設(shè)計(jì)，兩套系統(tǒng)循環(huán)水供水泵分開設(shè)計(jì)，循環(huán)水回水加壓泵及冷卻塔合并設(shè)計(jì)。干熄焦及熱電站循環(huán)水系統(tǒng)包括兩部分，一部分為干熄焦設(shè)施、干熄焦鍋爐、除塵地面站等用水，另一部分為本期工程新建的一臺(tái)容量為12 MW 的背壓式汽輪機(jī)組冷卻用水。

根據(jù)《安徽省行業(yè)用水定額》（DB 34T679-2014）[5]，干熄焦設(shè)施、干熄焦鍋爐、除塵地面站等用水量為172.6 m3/h，供水壓力為0.50 MPa。汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻用水量為397 m3/h，供水壓力為0.3 MPa，循環(huán)水總水量為569.6 m3/h。生產(chǎn)用水至廠至焦化一期酚氰處理站處理后回收利用，不外排。

3.2.2 除鹽水系統(tǒng)用水

燃機(jī)電站余熱鍋爐實(shí)際耗用原水量約為140 m3/h，經(jīng)原水箱增壓后的原水通過陽離子交換器使大部分陽離子去除后進(jìn)中間水箱，除碳后再輸送至陰離子交換器去除大部分陰離子，再經(jīng)過混床處理進(jìn)一步除鹽，使其達(dá)到電站鍋爐用水水質(zhì)要求。經(jīng)采用除鹽設(shè)備處理后具備產(chǎn)出約140 m3/h 的除鹽水供鍋爐使用。本系統(tǒng)不消耗水，產(chǎn)生蒸汽140 m3/h 發(fā)電后蒸汽供至廠內(nèi)各生產(chǎn)用戶用汽。

3.2.3 生活系統(tǒng)用水

生活用水系統(tǒng)主要為沖廁、洗手用水，員工飲用水均為桶裝純凈水，不包括在本項(xiàng)目取水范圍內(nèi)。生活用水通過生活給水管網(wǎng)送至二期發(fā)電項(xiàng)目區(qū)，損耗0.2 m3/h，其余0.8 m3/h 排至集水井，進(jìn)入廠內(nèi)生化站處理，作為熄焦用水，不外排。

建設(shè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中利用臨渙水務(wù)股份有限公司水作為本項(xiàng)目工程生產(chǎn)補(bǔ)給水源，符合國家節(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。項(xiàng)目單位發(fā)電量取水量16.092 m3/（萬kW·h），單位裝機(jī)取水量為0.516 m3/（s·GW），工業(yè)用水重復(fù)利用率96.72%，均符合同行業(yè)用水指標(biāo)要求。項(xiàng)目年取用水總量130 萬m3是合理的。

4 結(jié)論

綜上所述，淮北礦業(yè)煤焦化綜合利用二期工程配套干熄焦12 MW余熱發(fā)電項(xiàng)目取用水方案基本合理，項(xiàng)目取水、退水對區(qū)域水資源及其他用水戶影響較小，為將不利影響降至最低程度，在促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，保障區(qū)域水資源的可持續(xù)利用，必須在項(xiàng)目建設(shè)過程中采取相應(yīng)的水資源保護(hù)措施。并建議在取水口安裝計(jì)量裝置，并加強(qiáng)用水定額及用水標(biāo)準(zhǔn)率定，以保證用水量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及水行政主管部門對區(qū)域水資源統(tǒng)一管理。