[摘要]根據(jù)淮陰區(qū)生物質(zhì)熱電項(xiàng)目所在區(qū)域水資源基本情況,對(duì)建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性進(jìn)行分析。結(jié)果表明:本項(xiàng)目取用水方案基本合理,取水和退水對(duì)區(qū)域水資源及其他用水戶的影響較小。建議項(xiàng)目單位在取水口處安裝計(jì)量設(shè)施,以便水行政主管部門對(duì)水資源的統(tǒng)一管理;遇到特殊干旱年區(qū)間水量不能滿足區(qū)間用水需要壓縮工業(yè)用水時(shí),項(xiàng)目單位應(yīng)服從水行政主管部門的統(tǒng)一調(diào)度,確保特殊干旱時(shí)期的用水秩序??蔀樯镔|(zhì)熱電項(xiàng)目水資源保護(hù)提供技術(shù)支持。
傳統(tǒng)能源煤、石油、天然氣儲(chǔ)量是有限的,而
生物質(zhì)能是
太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存的能源,利用生物質(zhì)能源符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,較傳統(tǒng)火力發(fā)電有污染程度低,用水量少,能夠創(chuàng)造農(nóng)村就業(yè)崗位等優(yōu)點(diǎn)。目前,針對(duì)生物質(zhì)熱電項(xiàng)目水資源論證研究較少。本文以淮陰區(qū)生物質(zhì)熱電項(xiàng)目水資源論證為例,對(duì)該項(xiàng)目所在區(qū)域的水資源及其開(kāi)發(fā)利用情況,取用水合理性,取水水源論證,取水退水影響論證等進(jìn)行合理性分析,從而為生物質(zhì)熱電項(xiàng)目的水資源論證提供技術(shù)支持。
1項(xiàng)目概況
該項(xiàng)目為光大城鄉(xiāng)再生能源(淮安)有限公司淮安市淮陰區(qū)生物質(zhì)熱電項(xiàng)目,其是利用農(nóng)作物秸稈、林木廢棄料等作為燃料,通過(guò)秸稈直燃
鍋爐產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)可再生能源綜合利用、環(huán)保的項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為175t/h高溫高壓循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐+1C 15MW高溫高壓抽汽凝汽式汽輪機(jī)+1臺(tái)15MW發(fā)電機(jī)組。年生物質(zhì)消耗量約為11.64萬(wàn)t,年發(fā)電量1.08×108kW·h,自用電率約為12.3%,年上網(wǎng)電量9.475×107kW·h,年供熱量3.9×105GJ。
2區(qū)域水資源狀況
2.1地表水資源分析
分析范圍內(nèi)多年平均降水量956.1mm,空間分布變化不大,時(shí)間分布不均勻,體現(xiàn)在年際變化和年內(nèi)變化較大,分析范圍多年平均地表徑流量7.292億m3(徑流深243mm)。由于降水量時(shí)間分布不均,導(dǎo)致當(dāng)?shù)貜搅髁繒r(shí)間分布也不均。其時(shí)間分布規(guī)律和降水量基本相似,但徑流量時(shí)間分布不均勻的程度要比降水量大得多。從年內(nèi)分配來(lái)看,5月~9月地表徑流量占全年的95%左右;從年際變化來(lái)看,最大年徑流量為25.016億m3(徑流深702.3mm,2003年),最小年徑流量為1.36億m3(徑流深38.2mm,1978年)。
2.2地下水資源分析
分析范圍內(nèi)多年平均(淺層)地下水資源量5.973億m3,地下水資源量主要為降雨入滲補(bǔ)給量。降水量多,地下水資源量則較大,反之較小。具體情況見(jiàn)表1。
3取用水合理性分析
本項(xiàng)目年生產(chǎn)小時(shí)數(shù)為7200h,夏季最大取水量79.8m3/h,冬季最小54.6m3/h,平均取水量67.2m3/h,年取水總量為48.384萬(wàn)m3。
3.1用水定額合理性分析
本項(xiàng)目勞動(dòng)定員為86人,設(shè)計(jì)生活總用水量為7.2m3/d,用水額度為83.7L/人·d。由于員工食宿均在廠區(qū)內(nèi),與城市居民用水相似,根據(jù)《江蘇省城市生活與公共用水定額》(2012年修訂)中規(guī)定城市居民生活用水蘇北地區(qū)定額為130L/(人·d),生活用水量是合理的。
按焚燒余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組年工作7200h計(jì),本項(xiàng)目年發(fā)電量108000MW·h,年取用新水量48.384萬(wàn)m3,用水指標(biāo)為4.48m3/(MW·h)。根據(jù)江蘇省水利廳和江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的《江蘇省工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活用水定額(2014年修訂)》(蘇水資〔2015〕33號(hào))中其它發(fā)電項(xiàng)目用水定額為67m3/(MW·h)。本項(xiàng)目發(fā)電用水指標(biāo)符合江蘇省工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活用水定額(2014年修訂)》的規(guī)定,取水量是合理的。
3.2用水水平分析
根據(jù)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)用水量平衡表,本項(xiàng)目機(jī)組的重復(fù)利用率為3747.85/3815.05×100%=98.2%(單位:m3/h,下同)。根據(jù)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委公布的調(diào)查數(shù)據(jù),目前國(guó)內(nèi)循環(huán)冷卻電廠工業(yè)用水重復(fù)利用率平均在95%左右,行業(yè)先進(jìn)水平為97%,本項(xiàng)目用水重復(fù)利用率達(dá)98.2%以上,達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平。本項(xiàng)目機(jī)組的循環(huán)水利用率為3720/3782.15×100%=98.4%,符合我國(guó)一類城市冷卻水循環(huán)利用率,2010年達(dá)到95%~97%的指標(biāo)要求。
本項(xiàng)目冷卻塔蒸發(fā)損失量夏季為61.8m3/h(冬季為37.7m3/h),冷卻蒸發(fā)損失率夏季為61.8/4297.2×100%=1.4%,冬季為37.7/3267.1×100%=1.15%,滿足規(guī)范:空氣干球溫度10℃時(shí),蒸發(fā)損失率為1.2%;20℃時(shí),蒸發(fā)損失率為1.4%的要求。冷卻塔冷卻蒸發(fā)損失率為3.6/3782.15×100%=0.095%,低于有收水器風(fēng)吹損失率1.2%的要求。本項(xiàng)目循環(huán)水排放污水量11.3m3/h,全部回收至凈水站處理再利用。損失率為零。
綜上分析,本項(xiàng)目用水工藝合理,技術(shù)可靠,主要用水指標(biāo)符合有關(guān)規(guī)范要求,取水規(guī)模合理。
4取水水源論證
4.1取水水源可靠性和可行性分析
項(xiàng)目取水口位置設(shè)在鹽河閘下游22.68km處,237省道鹽河大橋和京滬高速鹽河大橋中間的鹽河北岸,距上下游橋各約350m,分析數(shù)據(jù)以1982年~2015年共34年的取水口所在的鹽河兩頭控制閘-鹽河閘和朱碼閘的水文資料以及分析范圍內(nèi)多站降雨量資料為基礎(chǔ),分析枯水年水文特征及供用水狀況,論證本項(xiàng)目取水口設(shè)置的合理性以及取水的可靠性、可行性。由于取水區(qū)域當(dāng)?shù)厮Y源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足區(qū)域用水需求,主要依靠外來(lái)水資源和水利工程調(diào)度。取水水域鹽河的水量主要來(lái)自洪澤湖(淮水),淮水的豐枯用洪澤湖入湖水量來(lái)衡量。
根據(jù)實(shí)測(cè)與調(diào)查水量(流量)資料,采用倒演算的方法推求洪澤湖入湖水量,以年為計(jì)算時(shí)段,計(jì)算公式為:
入湖水量(含湖面產(chǎn)流)=出湖水量(包括二河閘、三河閘、高良澗閘、高良澗水電站、高良澗船閘、蔣壩船閘下泄水量)+直接從洪澤湖取用水量+洪澤湖蓄變量
根據(jù)《淮安市水資源綜合規(guī)劃》和《淮安市水資源公報(bào)》成果,采用P-III頻率曲線對(duì)1982年~2015年洪澤湖歷年入湖水量進(jìn)行分析計(jì)算,入湖水量接近95%保證率的是1999年、2001年和2013年。這3年洪澤湖入湖、出湖水量、鹽河閘年徑流量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。這三年中,2001年區(qū)域發(fā)生特大大旱,洪澤湖入湖水量少,出湖水量多,鹽河閘來(lái)水量比2013年少4.77億m3。
從不利于供水的角度,結(jié)合取水水域進(jìn)出水量資料條件,選擇2001年作為典型枯水年。
水源的可靠性采用1982年~2015年鹽河閘和朱碼閘長(zhǎng)系列(34年)流量監(jiān)測(cè)資料,歷年鹽河閘來(lái)水量、朱碼閘出水量來(lái)分析。經(jīng)過(guò)分析取水水域來(lái)水水源較多,通過(guò)水利工程調(diào)度和對(duì)水量的合理配置,鹽河來(lái)水量可以滿足區(qū)間用水需求。
本項(xiàng)目年取水量為48.384萬(wàn)m3,取水量較小,取水區(qū)域水量能滿足項(xiàng)目的用水需求,項(xiàng)目取水區(qū)域的水源水量是可靠的。
4.2取水水源水質(zhì)
根據(jù)多年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料,上游來(lái)水“淮水”、“江水”、“沂水”水質(zhì)類別基本達(dá)到或優(yōu)于地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn);上游入河排污口入河污廢水在經(jīng)過(guò)稀釋、沉淀、降解、揮發(fā)等一系列作用后,污染物量得到有效地降低,現(xiàn)狀取水河段水質(zhì)類別基本達(dá)到或優(yōu)于地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn),滿足本項(xiàng)目取水水質(zhì)要求。
5取水、退水影響分析
5.1取水影響分析
本項(xiàng)目為工業(yè)用水,日取水量約1612.8m3/d,年取水量48.384萬(wàn)m3,取水量較小,年內(nèi)分配基本均勻。由于鹽河的水量、水位受水利工程控制調(diào)度,通過(guò)對(duì)取水水域鹽河的來(lái)水水源和枯水年水源水量的分析,增加該項(xiàng)目取水后,通過(guò)水利工程調(diào)度,有及時(shí)的水源補(bǔ)充。本項(xiàng)目從鹽河取水對(duì)區(qū)域水資源及其時(shí)空分布影響甚微。
5.2退水影響分析
本項(xiàng)目生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后回用至同期建設(shè)的
垃圾發(fā)電項(xiàng)目,少量生活污水在廠內(nèi)處理達(dá)到污
水處理廠接納標(biāo)準(zhǔn)要求后,通過(guò)污水管網(wǎng)輸送到淮安市青園污水處理廠集中處理。
本項(xiàng)目不設(shè)置入河排污口,且在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)處理后全部回用。因此,本項(xiàng)目對(duì)該段鹽河水功能區(qū)及第三方?jīng)]有影響,不改變鹽河淮安農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水區(qū)的使用功能。
6結(jié)論與建議
(1)本項(xiàng)目原用水量為:夏季最大取水量107m3/h,冬季最小72m3/h,年取水總量為64.44萬(wàn)m3。經(jīng)論證,通過(guò)優(yōu)化用水結(jié)構(gòu),提高用水效率,在冷卻塔系統(tǒng)降低了用水量,且在水工自用水、循環(huán)水排污等環(huán)節(jié)重復(fù)利用了水量,從而降低企業(yè)取用新水量。
(2)生物質(zhì)熱電項(xiàng)目是
節(jié)能減排的重要舉措,利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水資源的可持續(xù)發(fā)展。本項(xiàng)目取用水方案基本合理,取水和退水對(duì)區(qū)域水資源及其他用水戶的影響較小。
(3)建議項(xiàng)目單位在取水口處安裝計(jì)量設(shè)施,并定期對(duì)計(jì)量設(shè)施進(jìn)行率定,以取得準(zhǔn)確的用水量數(shù)據(jù),以便水行政主管部門對(duì)水資源的統(tǒng)一管理。
(4)遇到特殊干旱年區(qū)間水量不能滿足區(qū)間用水需要壓縮工業(yè)用水時(shí),項(xiàng)目單位應(yīng)服從水行政主管部門的統(tǒng)一調(diào)度,確保特殊干旱時(shí)期的用水秩序。
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