热力电厂的“节水之道”
青山环抱厂区,蓝白相间的冷却塔高耸其间,各色输水、用水管线纵横排布,连通泵房、水池与发电机组。
在广东省广州市从化区,这座日处理生活垃圾4000吨、年发电量超8亿度的广州市第七资源热力电厂(以下简称热力电厂),是名副其实的高耗水企业。
在广州市水务局统筹部署下,热力电厂搭建起“外部引水开源、厂内梯次利用”的完整节水链条,将再生水作为“第二水源”嵌入生产全流程,实现节水、减污、降碳协同增效,为广州高耗水工业绿色转型提供鲜活样本。
引来再生水,解开用水困局
垃圾焚烧发电存在显著高耗水行业特性:焚烧炉、汽轮发电机组连续24小时满负荷运行,燃烧、发电环节持续释放大量余热,必须依靠大流量循环冷却水持续给汽轮机汽水系统提供“冷源”动力,将乏汽液化,实现汽水闭路循环,重复利用给水,节约水资源。
改造之前,全厂冷却系统补水完全依赖市政自来水,满负荷工况下每天冷却取水量近1万立方米,相当于一个小型社区一整天的用水量。
一方面自来水采购成本持续抬高生产运营开支;另一方面区域用水总量管控日趋严格,新鲜水取用额度持续收紧,单纯依靠市政供水已难以兼顾生产稳定与水资源管控要求,该从何处找寻突破口?
2023年,在从化区水务局指导支持下,热力电厂联动净水企业启动跨厂再生水输送工程。
整套工程由稳压配电系统、大容量调蓄蓄水池、一用一备双级加压泵房、总长10公里专用密闭输水管线构成,管线直连明珠污水处理厂与电厂二期循环水池,设计日最大输水规模9800立方米。
如何让这条“水动脉”保持长年畅通?泵房之内,全套供水设备由广州从化净水有限公司负责运维管护;泵房之外,厂区配套管网、蓄水池,则由广州环投从化环保能源有限公司接管运营。两家单位分工协作,确保再生水全天候稳定输送、全年不间断。
“机组冷却补水实现100%再生水替代,一年下来可以省下超100万元水费,还不占用从化区的淡水用水指标。”热力电厂相关负责人算了一笔账:企业用水成本明显下降,区域新鲜水取用总量同步压减,污水处理厂再生水实现稳定消纳,经济效益、社会效益、生态效益同步显现。
搭起“梯级链”,推进分质利用
稳定引来再生水,只是第一步。真正的功夫,在热力电厂内部一套分质分级、梯次利用的水循环体系里——不同水质的水被分配到不同岗位,每一滴水的价值都发挥到极致。
沿着输送管线,一套完整的闭环水循环系统徐徐铺展。
再生水先汇入厂区二期循环水池,由泵组送往发电机组,承担最核心的冷却换热任务;吸收完高温热量后,水流进入巨大的自然通风冷却塔,完成降温处理。
冷却水长期蒸发,盐分不断浓缩,如何实现持续回用?热力电厂配套循环水除盐装置,将冷却尾水分流处理。
过滤提纯后的清水回流循环水池,继续供给机组冷却;分离析出的含盐浓水则进入另一路管线,供给制浆、雾化器回喷、道路冲洗、园区绿化、车辆清洗等对水质要求较低的生产保洁环节。
针对洗车工序长期富集盐分形成的高浓度污水,热力电厂专门配套渗滤液处理站统一收纳、深度净化,达标后的清水再次回流循环水池,完成一轮完整的水资源闭环复用。
一系列精细化的系统调配,让优水优用、分质利用贯穿生产全流程,“主工艺供水—辅助生产供水—环卫绿化供水—废水再生回用”的梯次利用链条清晰成型。
依托这套全流程水循环体系,热力电厂打造非常规水资源利用科普示范点,演示再生水输送、分级调配、废水再生全流程工艺,面向各类工业企业开放参观科普,直观展示分质梯次用水改造实操路径。
放眼整个从化区,这场以再生水利用为起点的工业节水探索,其涟漪效应正持续扩散。
从化区持续深挖非常规水资源开发潜力,积极探索水权交易创新模式,多措并举压减万元地区生产总值用水量和万元工业增加值用水量,持续优化全域水资源配置格局,为市政供水“减负”,也为更多耗水型产业落地生根留出水资源空间。
搭建全链条循环用水体系的背后,是用水理念从“取之即用、用之即排”向“一水多用、梯级利用”的深刻转变,为高耗水工业可持续发展拓宽了实践路径。