□ 王利敏 □ 趙莉祺
(1河南省安陽水文水資源勘測局;2林州市水務(wù)局)
水資源是我國重要的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源,項目建設(shè)應(yīng)有利于區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,有利于資源的合理配置和高效利用,有利于促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展,有利于人民的身體健康和生活水平的提高。
滑縣是河南省的糧食生產(chǎn)大縣尿素工程項目的實施,將更加有利于推動滑縣地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展。
國內(nèi)現(xiàn)有33套大型合成氨生產(chǎn)裝置,這些生產(chǎn)裝置提供國內(nèi)氮肥需求量不足25%。隨著能源價格的上漲,以天然氣、渣油和輕油為原料的企業(yè)受到很大沖擊,造成企業(yè)虧損嚴重。根據(jù)我國多煤、少氣、缺油的能源結(jié)構(gòu)特點,在煤炭豐富地區(qū)建設(shè)以煤炭為原料的大型化肥裝置,發(fā)展化肥產(chǎn)業(yè),是積極參與市場競爭的有效途徑。
滑縣60萬t/a尿素工程項目建成投產(chǎn)后,不僅可以帶動滑縣的綜合開發(fā),促進滑縣資源型城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)變,而且能夠帶動地方其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展,增加地方財政稅收,提升滑縣整體經(jīng)濟和技術(shù)水平。
全廠給水系統(tǒng)由清水池、加壓水泵和給水處理設(shè)備組成。自工廠界外來的原水先進入清水池,然后用加壓水泵加壓,經(jīng)過纖維束過濾器和弱酸離子交換設(shè)備處理合格后,分別送至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、除鹽水系統(tǒng)、工藝生產(chǎn)裝置和生活水用戶。
生產(chǎn)給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)為環(huán)狀管網(wǎng)布置,其余系統(tǒng)均為枝狀管網(wǎng)布置。本項目主要用水工藝符合節(jié)約水資源的要求,主要從以下幾點可以體現(xiàn):
第一,本項目各用水系統(tǒng)用水根據(jù)水質(zhì)要求,體現(xiàn)出了節(jié)約水資源,簡化供水系統(tǒng)組成的原則。
第二,本項目充分回收蒸汽冷凝液作為除鹽水循環(huán)使用,完全予以回收,工藝冷凝液經(jīng)過蒸汽汽提后用作氣化工段的補充水,使水資源得到充分利用。
第三,在工藝設(shè)計中,工藝物料均通過間冷器與循環(huán)水交換,避免使用直流水作為冷卻介質(zhì)。
第四,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)單獨設(shè)置反滲透裝置,采用二段式流程,將本系統(tǒng)排污水及原水處理系統(tǒng)等排出的含鹽量較高的污水及全廠清潔生產(chǎn)廢水進行反滲透處理,處理得到的水作為本系統(tǒng)的補充水使用,節(jié)約了水資源。
為了提高水資源的利用效率,合理的調(diào)配水資源,滑縣水利局對滑縣水資源進行了優(yōu)化配制,確定“用足境外配額水、設(shè)法蓄住天上水、盡量攔住過境水、合理開發(fā)地下水、提高標準抗洪水、水土保持涵養(yǎng)水、關(guān)鍵措施搞節(jié)水”的指導(dǎo)方針,根據(jù)此方針,本次項目利用的是大功總干渠引黃水量,并且在生產(chǎn)過程中采用了一水多用等節(jié)水措施,符合水資源規(guī)劃、配置原則和管理要求。
根據(jù)前述分析,現(xiàn)狀條件下,該建設(shè)項目通過大功總干渠引黃工程取用地表水,符合區(qū)域水資源開發(fā)利用規(guī)劃。
合理性分析的基本思路:概述該建設(shè)項目用水系統(tǒng)及其用水量,給出全廠各項裝置生產(chǎn)用水量和生活用水量。首先分析各項用水指標的合理性,然后論述各用水系統(tǒng)用水的合理性,最終給出該建設(shè)項目合理的取用水量。
根據(jù)工程用水對水質(zhì)、水量要求,本項目的給水系統(tǒng)劃分為該建設(shè)項目的用水分別由三個給水系統(tǒng)供給。
根據(jù)工程用水對水質(zhì)、水量的要求,本項目給水系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng),消防給水系統(tǒng),循環(huán)冷卻水給水及回水系統(tǒng);生活給水有滑縣水廠獨立供給,故不考慮。
4.1.1 生產(chǎn)給水系統(tǒng)
本工程生產(chǎn)用水主要是生產(chǎn)過程中的工藝生產(chǎn)裝置用水、鍋爐房脫鹽水設(shè)備用水、地面沖洗用水、循環(huán)水補充水、生活用水和未預(yù)見用水,正常用水量為36432m3/d。
本工程按同一時間發(fā)生一處火災(zāi)考慮。消防最大用水量≥450L/s,一次消防用水量≥8120m3,消防用水存貯于凈水廠清水池內(nèi),采用穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)。
4.1.3 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
本工程循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要為工藝裝置區(qū)、鍋爐房及空壓站提供循環(huán)冷卻水用水,其平均用水量為32309m3/h,最大用水量為34865m3/h,供水壓力為0.45MPa,供水溫度為32℃。循環(huán)冷卻水經(jīng)過換熱器后的回水壓力為0.25MPa,回水溫度為42℃?;厮没厮畨毫M入冷卻塔。
4.2.1 消防用水的合理性
根據(jù)該建設(shè)項目可研報告,本工程按同一時間發(fā)生一處火災(zāi)考慮。
消防用水主要目的是為了防范于未然,從這一原則出發(fā),根據(jù)該工程全廠布設(shè)位置圖,廠區(qū)大體可分為兩大部分,即工藝裝置及灌區(qū)和輔助生產(chǎn)設(shè)施區(qū)。因此,本項目廠區(qū)消防用水量最大處為氣化主裝置和液氨罐區(qū),根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》以防范消防最大用水量≥450L/s計算,則年內(nèi)需要備用的消防用水量為0.90萬m3。
4.2.2 循環(huán)冷卻水的合理性
街道名稱更改前要充分追根溯源,弄清原街道名稱的歷史淵源,如名稱中確實沒有能夠體現(xiàn)地域和文化特色的因素,且不符合旅游語言景觀資源的特點可予以更改。如四合頭街因原來是一條死胡同,老百姓叫它“死葫蘆頭”,后來處于雅化的目的更名為“四合頭”。
本項目的循環(huán)水設(shè)計參數(shù)符合實際,設(shè)計合理。
根據(jù)初設(shè)報告,該用水系統(tǒng)循環(huán)水設(shè)計采用的氣象參數(shù)如下:
5日平均干球溫度 33.50℃
5日平均濕球溫度 27.50℃
年平均大氣壓力 99.19kPa
冷卻塔選用工業(yè)型逆流冷卻塔8臺,單塔運行參數(shù)如下:
循環(huán)水量 4500m3/h
供水溫度 42℃
回水溫度 32℃
風機電機功率 1400kW
冷卻塔尺寸 18m×8m
本項目循環(huán)水選冷水泵七臺,5用2備,參數(shù):Q=7100m3/h,P=0.50MPa,配電機功率N=1400kW,V=10000V。參數(shù):Q=7500 m3/h,P=0.50MPa,配電機功率 N=1400kW,V=10000V。
為了保證循環(huán)冷卻水水質(zhì)要求,須對循環(huán)冷卻水進行旁濾處理。旁濾處理裝置選用全自動無閥過濾器2座,露天設(shè)置,單座處理水量700m3/h,單座處理水量1100m3/h。
為了保證換熱器的換熱效果和使用壽命,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)須進行水質(zhì)穩(wěn)定處理,水質(zhì)穩(wěn)定處理包括投加緩蝕、阻垢藥劑和殺滅水中的藻類。
通過前述用水指標分析,本工程各類用水指標基本都達到了節(jié)水要求。本著節(jié)約用水原則,本工程挖掘最大節(jié)水潛力,對裝置內(nèi)的各種工藝用水最大限度地加以回收利用。
本工程通過采用合理規(guī)劃供排水流程,積極采用先進節(jié)水技術(shù),選用成熟的水處理工藝,達到了節(jié)約用水的目的。節(jié)水主要措施如下:
第一,在工藝設(shè)計中,工藝物料均通過間接與循環(huán)水換熱,避免使用直流水作為冷卻介質(zhì)。
第二,變換裝置中產(chǎn)生的變換工藝冷凝液經(jīng)過蒸汽汽提后,返回氣化裝置用作系統(tǒng)補充水,對整個工藝裝置的蒸汽冷凝液進行余熱回收后返回全廠脫鹽水系統(tǒng)使用,從而避免水資源浪費,節(jié)約用水。
第三,采用二次循環(huán)供水系統(tǒng),降低風吹損失率。
第四,充分回收蒸汽冷凝液,經(jīng)過處理后循環(huán)使用,使水資源得到充分利用。
第五,為了便于在運行中監(jiān)測和考核,加強節(jié)水管理工作,在補給水管進廠處設(shè)置流量計,在生活用水及各主要建筑物、用水車間安裝水表。
滑縣60萬t/a尿素工程項目,符合國家節(jié)能與環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策,符合國家戰(zhàn)略規(guī)劃,把滑縣的資源優(yōu)勢為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,進而轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢,促進全縣經(jīng)濟快速發(fā)展,都具有十分重大的意義,前景十分廣闊。
[1]陶蓓.滑縣水資源利用與可持續(xù)發(fā)展探析[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技,2013(3).
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