李 洋

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

0 前 言

方正縣辰能生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目擬建地點(diǎn)位于黑龍江省哈爾濱市方正縣東南部，廠址距方正縣縣城北側(cè)的污水處理廠約8.0km，距南側(cè)的哈同公路方正收費(fèi)站約1.0km。廠區(qū)內(nèi)總用地面積為96400m2，廠區(qū)圍墻內(nèi)總用地面積約74700m2，廠區(qū)護(hù)坡21700 m2。

圖1

方正縣辰能生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目為燃燒生物質(zhì)秸稈壓塊的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為1×30MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，配置擬安裝1×30MW+1×130t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐，全年發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)6800h，年發(fā)電量2.04×108kW·h。

1 項(xiàng)目用水過程及水量平衡

1.1 用水過程

1)循環(huán)冷卻水：

該工程冷卻倍率熱季純凝工況(4月中旬至10月中旬，共計(jì)2432小時(shí))取55倍、冷季(10月中旬至次年4月中旬，共計(jì)4368小時(shí))取33倍。熱季循環(huán)水量為5408m3/h，冷季循環(huán)水量為3500m3/h。

2)冷卻塔循環(huán)水損失：熱季冷卻塔蒸發(fā)損失為76.3m3/h，風(fēng)吹損失為2.7m3/h；冷季冷卻塔蒸發(fā)損失為45.4m3/h，風(fēng)吹損失為1.8m3/h。

3)化學(xué)水處理系統(tǒng)用水：熱季用水44.46 m3/h，回收34.9 m3/h，消耗4.2m3/h，排放5.36 m3/h；冷季用水51.08 m3/h，回收33.65 m3/h，消耗4.2 m3/h，排放13.23 m3/h。

4)主廠房雜用水：熱季、冷季均為1 m3/h，全部消耗。

5)加濕拌和用水：熱季、冷季均為3 m3/h，全部消耗。

6)綠地及道路噴灑：熱季為5 m3/h，全部消耗。冷季無。

7)不可預(yù)見用水：熱季為4 m3/h，冷季為3 m3/h，全部消耗。

8)生活用水：指廠區(qū)內(nèi)職工生活用水及輔助建筑內(nèi)的生活公共用水，用水量0.6m3/h，其中消耗0.1 m3/h，排放0.5m3/h。

1.2 水量平衡分析

本著節(jié)約用水、一水多用、循環(huán)使用和廢水回收利用的原則，確定機(jī)組各系統(tǒng)的用水量，進(jìn)而對用水過程進(jìn)行水量平衡分析。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)補(bǔ)給水量如下：

熱季：生產(chǎn)取水規(guī)模為124.68m3/h，機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為2432h，熱季取水量30.37×104m3。

冷季：生產(chǎn)取水規(guī)模為98.68m3/h，機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為4368h，冷季取水量43.1×104m3。

機(jī)組設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)為6800小時(shí)，總?cè)∷繛?3.47×104m3/a。

生活用水：取水規(guī)模為0.6m3/h，取水時(shí)間為8760h，年取水量為0.56×104m3。

本工程全年取水量共74.03×104m3。

2 取用水規(guī)模核定

項(xiàng)目擬從方正縣污水處理廠取水，二者管道距離約8km，由污水處理廠送至電廠圍墻外1m，電廠接至循環(huán)水系統(tǒng)，因此不考慮沿程損失。該項(xiàng)目確定取水量生產(chǎn)用水年補(bǔ)水量約73.47×104m3，采用城市再生水。生活用水量0.6 m3/h，年補(bǔ)水量0.56×104m3，采用城市自來水。本項(xiàng)目年總補(bǔ)水量74.03×104m3。

建設(shè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)重視節(jié)約用水，保護(hù)了水資源，采用了有效的節(jié)水措施，提高了水的重復(fù)利用率，取水方案符合當(dāng)?shù)厮Y源條件。綜上所述，項(xiàng)目設(shè)計(jì)年用水量74.03×104m3是合理的。

3 節(jié)水措施方案

項(xiàng)目把節(jié)約用水作為一項(xiàng)重要的技術(shù)原則，通過優(yōu)化機(jī)組冷卻方式和冷卻水系統(tǒng)，積極采用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)，選用成熟的節(jié)水工藝，以達(dá)到重復(fù)使用、梯級使用、回收利用，提高重復(fù)利用率，降低全廠耗水指標(biāo)，減少廢水排放量等目的，節(jié)水措施如下：

1)生產(chǎn)用水采用城市再生水，不新增新鮮淡水用水指標(biāo)，年少用新鮮淡水量73.47×104m3，符合熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目鼓勵(lì)使用再生水的相關(guān)要求，水源選擇合理[1]。

2)冷卻塔裝有高效除水器，減少了飄滴損失，風(fēng)吹損失僅占冷卻水量的0.05%。

3)依據(jù)污水廠出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，確定循環(huán)水設(shè)計(jì)濃縮倍率為3，較規(guī)范規(guī)定的取值范圍3-5，采用較高的濃縮倍率，減少了外排水量。

4)各用水系統(tǒng)分質(zhì)供水，循環(huán)水系統(tǒng)采用城市再生水，綠化及道路噴灑采用循環(huán)水排污水；生活用水采用城市自來水；鍋爐補(bǔ)充水采用除鹽水；熱網(wǎng)補(bǔ)水采用軟化水，實(shí)現(xiàn)了新鮮水的高效利用。

5)鍋爐降溫池排水回收到循環(huán)水系統(tǒng)，回收水量為2.6m3/h；鍋爐排污水排入降溫池，摻兌冷卻水后全部回收到循環(huán)水系統(tǒng)作為循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水，熱季、冷季回收水量均為10.6m3/h。

6)循環(huán)水系統(tǒng)排污水，回收用于干式除灰渣系統(tǒng)補(bǔ)充水、脫硫用水、綠化及道路噴灑、主廠房用水等，熱季回收水量為35.15m3/h，冷季回收水量為21 m3/h[2]。

7)電廠的取水管及排水管分別裝有流量計(jì)，科學(xué)計(jì)量用水量及排水量。

8)生活用水采用節(jié)水衛(wèi)生器具。

9)廠內(nèi)生活污水經(jīng)化糞池處理后，排入方正縣污水處理廠進(jìn)行處理。

4 節(jié)水保障措施

做好生物質(zhì)發(fā)電的節(jié)水工作，做到合理用水，不僅能夠減少水資源的開采，還可以減少電廠的能耗損失，減少廢水排放對環(huán)境的污染，使電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。為確保達(dá)到預(yù)期的節(jié)水效果，本項(xiàng)目采取措施如下：

1)制定全廠水務(wù)管理制度，編制全廠水量平衡圖、水用戶流程圖與分布圖，記錄用戶的用水狀況，根據(jù)實(shí)際情況下達(dá)用水指標(biāo)，定期進(jìn)行考核。

2)及時(shí)更新工藝技術(shù)，發(fā)展高效冷卻水節(jié)水技術(shù)，開發(fā)新型節(jié)能冷卻設(shè)備及附屬設(shè)施，推廣蒸汽冷凝水回收再利用技術(shù)等，降低生產(chǎn)單耗指標(biāo)，降低廢污水排放量。

3)研究開發(fā)水質(zhì)穩(wěn)定劑和防腐技術(shù)，保障電廠水供應(yīng)和水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備和設(shè)施的安全運(yùn)行，延長使用壽命，減少維護(hù)及運(yùn)行成本。定期開展管網(wǎng)查漏維護(hù)，減少跑、滴、冒、漏。

4)嚴(yán)格執(zhí)行水資源管理制度，節(jié)水設(shè)施必須與主體工程同事設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入運(yùn)行，用水單位要做到用水計(jì)劃到位、節(jié)水目標(biāo)到位、節(jié)水措施到位、管水制度到位[3]。

5)電廠應(yīng)成立以節(jié)能技術(shù)監(jiān)督成員組成的水務(wù)管理領(lǐng)導(dǎo)小組，全面協(xié)調(diào)、監(jiān)督、管理全廠的水務(wù)工作，定期召開水務(wù)管理工作會(huì)議。積極依靠技術(shù)進(jìn)步，優(yōu)化制水工藝，調(diào)整設(shè)備運(yùn)行方式，合理利用廢水，減少發(fā)電水耗，加強(qiáng)水資源利用與保護(hù)宣傳，鼓勵(lì)節(jié)約用水，制止浪費(fèi)行為。

5 節(jié)水評價(jià)效果

該項(xiàng)目在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對用水過程、用水環(huán)節(jié)指標(biāo)等進(jìn)行了優(yōu)化，采用自然通風(fēng)冷卻塔為冷卻設(shè)施的循環(huán)供水系統(tǒng)，回收循環(huán)水排污水等有效的節(jié)水措施，提高了水的重復(fù)利用率。優(yōu)化后的用水指標(biāo)基本達(dá)到或者優(yōu)于國家及地方相關(guān)用水節(jié)水政策，節(jié)水工藝技術(shù)科學(xué)合理，最終確定本項(xiàng)目年取水量為74.03×104m3。

6 結(jié) 語

該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)重視節(jié)約用水，保護(hù)水資源，采用了有效的節(jié)水措施，提高了水的重復(fù)利用率。本項(xiàng)目采用設(shè)備先進(jìn)、用水工藝成熟、合理，節(jié)水、排水措施得力。針對各用水環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的合理性分析，分析認(rèn)為主要用水環(huán)節(jié)基本合理，各項(xiàng)取水指標(biāo)基本達(dá)到或者優(yōu)于國家及地方相關(guān)用水節(jié)水政策，節(jié)水工藝技術(shù)科學(xué)合理，循環(huán)水用水水平較高，節(jié)水指標(biāo)先進(jìn)，取水指標(biāo)、取水規(guī)模合理，復(fù)核節(jié)水要求。