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三滴水 一粒鹽 水集控
——中冶賽迪助湛鋼實現(xiàn)廢水零排放的關(guān)鍵詞

2019-11-06 09:41:00

  本報記者 陶海銀 通訊員 邱利祥 羅禺

  中國寶武湛江鋼鐵基地自投產(chǎn)以來,與自然共生、與城市共融,打造了綠色鋼鐵的“湛江模式”,成為了引領(lǐng)鋼鐵綠色發(fā)展的標桿。10月28日,在湛鋼召開的中國寶武綠色發(fā)展大會上,“三滴水”“一粒鹽”“水集控”的故事展現(xiàn)了湛鋼綠色發(fā)展的生動實踐。大會同時指出,湛鋼成為行業(yè)首家具備全廠廢水零排放能力和實現(xiàn)水系統(tǒng)集中管控的鋼鐵企業(yè)。

  寶武湛鋼由中冶賽迪提供總體規(guī)劃、總體設(shè)計以及主體單元項目的設(shè)計和建設(shè)服務(wù)。

  在全廠水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計方面,中冶賽迪為湛鋼提供生產(chǎn)廢水零排放、水系統(tǒng)集中管控的整體解決方案,助力湛鋼構(gòu)建“綠色鋼鐵生命共同體”,為鋼鐵行業(yè)不斷實現(xiàn)綠色、高效、高質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展樹立了樣板。

  總體設(shè)計:生產(chǎn)廢水零排放

  根據(jù)湛江沿海、淡水資源匱乏、雨水資源豐富等特點,中冶賽迪和湛鋼一道,獨具特色地提出向自然界“借三滴水”的理念。一是鑒江引水,即在東海島東北面的鑒江攔河筑壩,通過2條輸水管道,穿越南三河和廣州灣,借來第一滴水,解決湛鋼生產(chǎn)34%的用水問題;二是雨水收集,即將湛鋼廠區(qū)及周邊30平方公里范圍的雨水收集到湛鋼東側(cè)的120萬立方米安全水池,每年可收集雨水1100萬~1600萬立方米,相當于1個西湖的水量,借來第二滴水,解決湛鋼生產(chǎn)40%的用水問題,每年節(jié)約用水成本3000萬元;三是海水淡化,即利用發(fā)電廠的乏汽,用低溫多效海水淡化工藝生產(chǎn)純水,實現(xiàn)水電聯(lián)產(chǎn),借來第三滴水,解決了余下的26%淡水需求問題。這一“三水聯(lián)供”的解決方案,使湛鋼噸鋼耗水量從5.17立方米逐步降到3.19立方米。

  地下縱橫交錯近20種上千公里的給排水管道、中央水廠上千套運行良好的水處理設(shè)備、屹立在沙灘邊的深海排放穩(wěn)壓塔……中冶賽迪將“三滴水”用得高效、用到極致。

  湛鋼各單元生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水均通過中央水廠進行處理,并回到各生產(chǎn)單元循環(huán)使用。為了實現(xiàn)全廠廢水零排放,湛鋼不斷自我加壓,提出不向大海排放一滴水的高標準。從2017年開始,中冶賽迪與湛鋼結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù),反復(fù)研究論證,最終確定采用消納與提鹽相結(jié)合的生產(chǎn)廢水零排放工藝。今年9月30日,湛鋼外排水綜合利用項目順利投產(chǎn),原來排海的濃鹽水全部通過MVR(采用機械式蒸汽再壓縮技術(shù))設(shè)備蒸發(fā)結(jié)晶提鹽,實現(xiàn)從“三滴水”到“一粒鹽”的轉(zhuǎn)變,打通了廢水零排放的“最后一公里”。

  全廠水集控:零排放的智慧大腦

  在完善廢水零排放工藝流程的同時,中冶賽迪還為湛鋼打造了世界首創(chuàng)的水控中心——水系統(tǒng)智慧管控中心,將原本分散在全廠數(shù)十個孤立的系統(tǒng)、16萬個數(shù)據(jù)點全部集中到水系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺,并利用大數(shù)據(jù)智能化技術(shù),對數(shù)據(jù)進行高效集成應(yīng)用、全流程實時管控,建設(shè)全廠水系統(tǒng)管控中心,大幅提高了勞動效率,實現(xiàn)系統(tǒng)減量,避免廢水排放,降低生產(chǎn)成本。最終,“三滴水”“一粒鹽”“水集控”成為了湛鋼水系統(tǒng)的閃亮名片。

  在此之前,湛鋼在高效管理模式上做過很多探索,但很難做到真正的廢水零排放。因為水系統(tǒng)分布在全廠,水質(zhì)、水量與鐵、鋼、軋生產(chǎn)緊密相關(guān),一旦出現(xiàn)異常工況,供水或者回水都容易出現(xiàn)過量或不足。由于操作工、調(diào)度員分布在全廠數(shù)十個操作室,難以做到高效聯(lián)動。同時,全廠各類信息系統(tǒng)彼此形成孤島,雖然有通信接口,但絕大部分數(shù)據(jù)仍然沉睡在各自系統(tǒng)內(nèi),無法有效支撐水量的動態(tài)匹配。這個問題困擾著湛鋼,同時也困擾著整個鋼鐵行業(yè)。

  中冶賽迪結(jié)合多年智能化大數(shù)據(jù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合的實踐經(jīng)驗,根據(jù)湛鋼實際情況,創(chuàng)造性地提出了“數(shù)據(jù)穿透系統(tǒng)、流程穿透組織”的設(shè)計理念,徹底打破原有架構(gòu),讓系統(tǒng)與流程匹配,讓信息與水流耦合。具體而言,就是將原來分布在全廠數(shù)十個獨立系統(tǒng)的16萬個數(shù)據(jù)點、數(shù)百個攝像頭,通過中冶賽迪自主研發(fā)的CISDigital工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,匯聚到水系統(tǒng)大數(shù)據(jù)中心,通過Q-Touch系統(tǒng)實現(xiàn)“全廠水量一張表、生產(chǎn)監(jiān)控一張圖”,利用Segma人工智能算法、智能加藥系統(tǒng)、“輕推”智能創(chuàng)新平臺等,建立集散聯(lián)動技術(shù)體系,將分散作業(yè)與集中作業(yè)高效集成,將全部遠程操作和管控調(diào)度都納入到一個房間。

  經(jīng)過134個日夜的共同奮戰(zhàn),湛鋼全廠水系統(tǒng)智慧管控中心于今年10月1日正式投入運行。該水控中心集成了工藝、管理和其他生產(chǎn)數(shù)據(jù),形成高度融合的CPS(信息物理系統(tǒng)),創(chuàng)造了鋼鐵廠水系統(tǒng)全新的“操、控、管”一體化模式。隨著系統(tǒng)和崗位的集中融合,生產(chǎn)管控從以前的獨自追求局部最優(yōu)到現(xiàn)在的集體追求全局最優(yōu),全流程的“跑冒滴漏”一圖掌控,水量平衡一表呈現(xiàn),用水治水的效率和效果均得到根本性提高。

  未來,湛鋼水控中心將陸續(xù)入駐熱軋循環(huán)水、冷軋水系統(tǒng)、煉鋼連鑄循環(huán)水、高爐循環(huán)水等單元。隨著湛鋼3號高爐系統(tǒng)項目的建設(shè)和未來產(chǎn)能的不斷擴大,湛鋼各單元還將新建大量水處理系統(tǒng),但不會再增加操作室,相關(guān)數(shù)據(jù)將全部納入水系統(tǒng)大數(shù)據(jù)中心,操作管理全部在水控中心實現(xiàn)。有了水控中心,湛江鋼鐵的水系統(tǒng)運行將更安全、更高效、更節(jié)能、更環(huán)保,今后湛江鋼鐵水系統(tǒng)的建設(shè)和生產(chǎn)管理體系也將按該新的模式來重構(gòu)。

  《中國冶金報》(2019年11月06日 01版一版)

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