建设项目水资源论证节水评价初探

2020-12-28 02:04赵志辉郭中磊金江波
河北水利 2020年11期
关键词:用水量水量钢铁

□赵志辉 郭中磊 侯 爽 金江波

为贯彻落实习近平总书记提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水方针,从源头上把好节约用水关口,促进水资源合理开发利用,水利部印发了《关于开展规划和建设项目节水评价工作的指导意见》(以下简称《意见》)。《意见》规定,办理取水许可的非水利建设项目,在取水许可申请阶段应开展节水评价,倒逼企业生产方式转型和产业结构升级,推动企业提高用水效率。本文以唐山市丰南区经安钢铁有限公司为例,通过企业用水过程和水量平衡分析,评价其节水水平。

1.企业概况

唐山市丰南区经安钢铁有限公司(以下简称“经安钢铁”)位于唐山市丰南区钱营镇钱营矿北侧,为一家集焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢、动力发电制氧等工序的大型民营钢铁企业,生产的钢种为普钢,设计年产能达到产铁290 万t、钢315 万t、焦炭110 万t、带钢60 万t 和 高线120 万t。

经安钢铁生产工序中焦炉主要利用煤炭生产焦炭,烧结机主要利用铁精粉、熔剂等原料生产烧结矿;竖炉主要利用含铁料、熔剂和固体燃料生产球团矿;高炉主要以烧结矿、球团矿为原料,焦炭、煤粉为燃料生产铁水;经转炉冶炼成钢水,之后由连铸机铸成钢坯,最后钢坯再由轧钢工序轧制成高线和带钢外售。具体生产工艺流程见图1。

2.全厂水量平衡分析

经安钢铁生产工序包括焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢、煤气发电等,根据各生产环节用水过程及水量平衡分析,项目总用水量1684927m3/d,其中取用新水量为32400m3/d,回用水量为12121m3/d,内供蒸汽量1335m3/d,其他串联水量11048m3/d,循环水量为1628023m3/d;根据项目各工序生产时间,项目年取用新水量为1138 万m3,其中,生产用水为1122.25 万m3,生活用水为15.75 万m3。全厂水量平衡见图2。

表1 本项目吨钢取水量与各类标准对比表 单位:m3/t

表2 本项目重复利用率与相关标准、同行业指标对比表 单位:%

图1 项目生产工艺流程图

图2 全厂水量平衡图 单位:m3/d

3.节水评价

依据《规划和建设项目节水评价技术要求》,结合经安钢铁各生产工序用水过程,本次生产选用吨钢取水量和重复利用率两项指标,生活采用人均日用水量,分别与国家、省内颁布的钢铁企业相关定额标准比较,对本项目节水水平进行评价。

3.1 吨钢取水量

吨钢取水量Vui:每生产单位产品(吨钢)需要的新水量,按下式计算:

式中:

Vui—单位产品取用新水量,m3/t;

Vi1—从自建或合建设施、市政供水工程取水量总和,万m3;

Vi2—外购水(或水的产品)量总和,万m3;

Vi3—外供水(或水的产品)量总和,万m3;

Q—一定时间内,企业的钢产量,万t。

依据2016 年6 月《河北省环境保护厅化解产能过剩环保认定备案核定领导小组办公室第四批企业申请认定备案项目信息公示》,经安钢铁核定产能为315 万t/a;结 合 企 业 各 生产环节水量平衡分析,生产取用新水量为1122.25万m3/a,经计算,经安钢铁吨钢取水量为3.56m3/t。通过与国家、省内颁布的钢铁企业吨钢取水量比较,经安钢铁指标均低于《取水定额第2 部分:钢铁联合企业》(GB/T18916.2-2012)、《钢铁企业节水设计 规 范》(GB50506 -2009)、《节水型企业钢铁行 业》(GB / T26924 -2011)、《取水定额 钢铁企 业》(DB13 / T2713 -2018)中标准值及《重点工业行业用水效率指南》(工信部联节〔2013〕367 号)先进值。与各类标准对比情况见表1。

3.2 重复利用率

重复利用率:在一定的计量时间(年)内,生产过程中重复利用水量(循环用水、回用水和串连水量)与总用水量之比,按下式计算:

式中:

R—重复利用率,%;

Vr—重复利用水量,m3/d;

Vf—总取水量,m3/d。

经安钢铁重复利用水量为1650932m3/d,总取水量为1684217m3/d,经计算,重复利用率为98.02%,高于《节水型企业钢铁行业》(GB/T26924-2011)中重复利用率指标97%,且在国内同行业相比处于较高水平。与相关标准及同行业指标对比情况见表2。

3.3 人均日用水量

人均日用水量Vif:企业每个职工在生产中每天用于生活的水量。

Vylf—企业全年用于职

工生活的新水量,m3;

n—企业生产职工总人数,人;

d—企业全年工作日,d。

经安钢铁生活日用水量为450m3/d,全厂在职人员为4500 人,经计算,全厂人均用水量为100L/人·d,低于河北省《用水定额》(DB13/T1161-2016)中110~140L/(人·d)的标准值。

图3 经安钢铁吨钢取水量、重复利用率与各类标准对比示意图

综上所述,经安钢铁吨钢取水量、重复利用率与各类标准对比均处于较先进水平,人均生活用水量低于省内标准,该企业用水较为合理。经安钢铁吨钢取水量、重复利用率与各类标准对比情况见图3。

4.结语

随着经济社会发展,水资源供需矛盾日益凸显,加强工业节水力度,提升用水效率,进一步减少水资源消耗将成为常态。钢铁企业是工业用水大户,属于重污染、高耗水行业,在建设项目前期工作中开展节水评价,有利于企业提前谋划、提前改进用水工艺,提升钢铁企业用水效率,减少新水消耗,节约企业用水成本。□

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