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    行業首家廢水零排放和智慧水集控鋼廠是如何建成的?
    中冶賽迪助力湛江鋼鐵綠色智能高質量發展

    2019-11-01 19:25:00

      寶武湛江鋼鐵建設投產以來,與自然共生、與城市共融,打造了綠色鋼鐵的“湛江模式”,成為了引領鋼鐵綠色發展的企業標桿。10月28日,中國寶武綠色發展大會在湛鋼召開,“三滴水·一粒鹽·水集控”的故事,展現了湛鋼綠色發展的生動實踐。大會同時指出,湛鋼成為行業首家具備全廠廢水零排放能力以及行業首家實現水系統集中管控的鋼鐵企業。

      幾十年來,中冶賽迪長期為寶武集團服務,是寶武集團最重要的規劃、設計與工程技術服務商,伴隨寶武集團發展,成長為鋼鐵工程技術領域的領軍企業。這一次,中冶賽迪再挑重擔,為寶武湛江鋼鐵提供總體規劃、總體設計以及主體單元項目的設計和建設服務。

      在全廠水系統規劃和設計方面,中冶賽迪按照寶武集團打造全球鋼鐵業的綠色引領者的戰略定位和湛江鋼鐵打造世界最高效率的綠色精品碳鋼基地目標,為湛鋼提供生產廢水零排放、水系統集中管控的整體解決方案,助力湛鋼構建“綠色鋼鐵生命共同體”,為鋼鐵行業不斷實現綠色、高效、高質量的可持續發展樹立了樣板典范。

      總體設計:貫徹綠色理念,打造“會呼吸的鋼鐵”

      中冶賽迪自湛江鋼鐵規劃設計起,就全面貫徹寶鋼綠色發展理念,發揮60余年豐富的工程技術經驗,為湛鋼提供訂制化的水系統整體解決方案。

      一直以來,鋼鐵企業都是龐大的用水和排污大戶。用水治水是個系統工程。湛江鋼鐵在2005年選址東海島時,最大的淡水資源就是島上的紅星水庫,這是東海島的生命之源,雖然遼闊,但庫容有限,無法滿足千萬噸級鋼鐵企業的生產需要,建設者們也不愿與民爭水。

      根據湛江沿海、淡水資源匱乏、雨水資源豐富等特點,中冶賽迪和湛江鋼鐵一道,獨具特色地提出向自然界“借三滴水”的理念。落實在具體實踐中,一是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,途經40公里向大地借來第一滴水,解決湛鋼生產34%的用水;二是將湛鋼廠區以及周邊30平方公里范圍的雨水收集到湛鋼東側的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,解決湛鋼生產40%的用水,每年節約用水成本3000萬元,這是向天上借來的第二滴水;三是利用發電廠的乏汽,用低溫多效海水淡化工藝生產純水,實現水電聯產,向大海借來第三滴水,解決了余下的26%淡水需求。這一“三水聯供”的解決方案,使湛鋼噸鋼耗水從5.17立方米逐步降到3.19立方米。

      源于對環境保護的使命感,源于不負湛鋼重托的責任感,更源于信息時代對新技術不倦的追求,中冶賽迪設計師精雕細琢,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備、屹立在沙灘邊的深海排放穩壓塔……將“三滴水”用得高效、用到極致。在“三滴水”變成“一粒鹽”之前,也是將排進深海的廢水處理得大海也愿意接納,使湛鋼水系統成為“會呼吸的鋼鐵”的重要組成部分。

      湛江鋼鐵各單元生產過程中產生的污廢水,均通過中央水廠進行處理,并回到各生產單元循環使用。為了實現全廠廢水零排放,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開始,中冶賽迪與湛江鋼鐵一道,結合生產數據,反復研究論證,最終確定了消納與提鹽相結合的生產廢水零排放工藝流程。2019年9月30日,湛江鋼鐵外排水綜合利用項目順利投產,原來排海的濃鹽水全部通過MVR蒸發結晶提鹽,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,中冶賽迪還為湛江鋼鐵打造了世界首創的“水控中心”,將原本分散在全廠數十個孤立的系統、16萬個數據點全部集中到水系統大數據平臺,并利用大數據智能化技術,對數據進行高效集成應用、全流程實時管控,建設全廠水系統管控中心,大幅提高了勞動效率,實現系統減量,避免廢水排放,降低生產成本。最終,“三滴水、一粒鹽、水集控”成為了湛鋼水系統的閃亮名片。

      在此之前,湛江鋼鐵在高效管理模式上做過很多探索,但很難做到真正零排放。因為水系統分布在全廠,水質、水量與鐵、鋼、軋生產緊密相關,一旦出現異常工況,供水或者回水都容易出現過量或不足。由于操作工、調度員分布在全廠數十個操作室,難以做到高效聯動。同時,全廠各類信息系統彼此形成孤島,雖然有通訊接口,但絕大部分數據仍然沉睡在各自系統內,無法有效支撐水量的動態匹配。這個問題困擾著湛江鋼鐵,同時也困擾著整個鋼鐵行業。

      中冶賽迪結合多年智能化大數據研發與產業結合的實踐經驗,根據湛江鋼鐵實際情況,創造性地提出了“數據穿透系統、流程穿透組織”的設計理念,徹底打破原有架構,讓系統與流程匹配,讓信息與水流耦合。具體而言,就是將原來分布在全廠數十多套獨立系統的16萬點數據、數百個攝像頭,通過中冶賽迪自主研發的CISDigital工業互聯網平臺,匯聚到水系統大數據中心,通過Q-Touch系統實現“全廠水量一張表、生產監控一張圖”,利用Segma人工智能算法、智能加藥系統、“輕推”智能創新平臺等,建立“集-散聯動”技術體系,將分散作業與集中作業高效集成,將全部遠程操作和管控調度都納入到一個房間。

      經過中冶賽迪與湛鋼134個日夜的共同奮戰,湛鋼全廠水系統智慧管控中心于2019年10月1日正式投入運行。一網一臺一圖一表一屋,集成了工藝、管理和數據,形成高度融合的CPS系統,創造了鋼鐵廠水系統全新的“操、控、管”一體化模式。

      湛江鋼鐵將原來分散在各處的15個操作室以及水道調度都整合到“水控中心”,實現全廠水系統遠距離大規模集中操控,打通了“取水制備-供給輸送-循環利用-廢水排放-處理回用”各環節的信息流,打破了組織邊界和績效隔閡,“人-人”跨層級溝通、“機-機”跨系統閉環、“人-機”跨工序互聯。隨著系統和崗位的集中融合,生產管控從以前獨自追求局部最優,到現在集體追求全局最優,全流程的“跑冒滴漏”一圖掌控,水量平衡一表呈現,用水治水的效率和效果均得到根本性提高。

      水系統智慧集控項目是中冶賽迪承擔的鋼鐵行業全球首個全廠水系統全流程集中管控的工程,將進一步推動鋼廠的節能減排,推動鋼鐵智能制造發展,具有極強的推廣價值與經濟效益。接下來,湛江“水控中心”將陸續入駐熱軋循環水、冷軋水系統、煉鋼連鑄循環水、高爐循環水等等單元。隨著湛鋼3高爐系統項目的建設以及未來產能的不斷提高,湛鋼各單元還將新建大量水處理系統,但不會再增加操作室,相關數據將全部納入水系統大數據中心,操作管理全部在“水控中心”實現。

      可以說,有了水控中心,湛江鋼鐵的水系統運行將更安全、更高效、更節能、更環保,今后湛江鋼鐵水系統的建設和生產管理體系也將按該新的模式來重構。

      “三滴水·一粒鹽·水集控”已成為湛鋼水系統一張靚麗名片,既道出了湛鋼水系統建設的歷程,又反映了湛鋼緊跟時代脈搏的進取精神。在服務鋼鐵行業轉型升級過程中,中冶賽迪將狠抓綠色、智能兩大核心,不斷創新研發,助力鋼鐵行業向更高質量、更高效率、更可持續方向邁進。

      記者 陶海銀 通訊員 邱利祥 羅禺

    來源:

    編輯:楊凱

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