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三滴水 一粒盐 水集控
——中冶赛迪助湛钢实现废水零排放的关键词

2019-11-06 09:41:00

  本报记者 陶海银 通讯员 邱利祥 罗禺

  中国宝武湛江钢铁基地自投产以来,与自然共生、与城市共融,打造了绿色钢铁的“湛江模式”,成为了引领钢铁绿色发展的标杆。10月28日,在湛钢召开的中国宝武绿色发展大会上,“三滴水”“一粒盐”“水集控”的故事展现了湛钢绿色发展的生动实践。大会同时指出,湛钢成为行业首家具备全厂废水零排放能力和实现水系统集中管控的钢铁正规彩票网站app。

  宝武湛钢由中冶赛迪提供总体规划、总体设计以及主体单元项目的设计和建设服务。

  在全厂水系统规划和设计方面,中冶赛迪为湛钢提供生产废水零排放、水系统集中管控的整体解决方案,助力湛钢构建“绿色钢铁生命共同体”,为钢铁行业不断实现绿色、高效、高质量的可持续发展树立了样板。

  总体设计:生产废水零排放

  根据湛江沿海、淡水资源匮乏、雨水资源丰富等特点,中冶赛迪和湛钢一道,独具特色地提出向自然界“借三滴水”的理念。一是鉴江引水,即在东海岛东北面的鉴江拦河筑坝,通过2条输水管道,穿越南三河和广州湾,借来第一滴水,解决湛钢生产34%的用水问题;二是雨水收集,即将湛钢厂区及周边30平方公里范围的雨水收集到湛钢东侧的120万立方米安全水池,每年可收集雨水1100万~1600万立方米,相当于1个西湖的水量,借来第二滴水,解决湛钢生产40%的用水问题,每年节约用水成本3000万元;三是海水淡化,即利用发电厂的乏汽,用低温多效海水淡化工艺生产纯水,实现水电联产,借来第三滴水,解决了余下的26%淡水需求问题。这一“三水联供”的解决方案,使湛钢吨钢耗水量从5.17立方米逐步降到3.19立方米。

  地下纵横交错近20种上千公里的给排水管道、中央水厂上千套运行良好的水处理设备、屹立在沙滩边的深海排放稳压塔……中冶赛迪将“三滴水”用得高效、用到极致。

  湛钢各单元生产过程中产生的废水均通过中央水厂进行处理,并回到各生产单元循环使用。为了实现全厂废水零排放,湛钢不断自我加压,提出不向大海排放一滴水的高标准。从2017年开始,中冶赛迪与湛钢结合生产数据,反复研究论证,最终确定采用消纳与提盐相结合的生产废水零排放工艺。今年9月30日,湛钢外排水综合利用项目顺利投产,原来排海的浓盐水全部通过MVR(采用机械式蒸汽再压缩技术)设备蒸发结晶提盐,实现从“三滴水”到“一粒盐”的转变,打通了废水零排放的“最后一公里”。

  全厂水集控:零排放的智慧大脑

  在完善废水零排放工艺流程的同时,中冶赛迪还为湛钢打造了世界首创的水控中心——水系统智慧管控中心,将原本分散在全厂数十个孤立的系统、16万个数据点全部集中到水系统大数据平台,并利用大数据智能化技术,对数据进行高效集成应用、全流程实时管控,建设全厂水系统管控中心,大幅提高了劳动效率,实现系统减量,避免废水排放,降低生产成本。最终,“三滴水”“一粒盐”“水集控”成为了湛钢水系统的闪亮名片。

  在此之前,湛钢在高效管理模式上做过很多探索,但很难做到真正的废水零排放。因为水系统分布在全厂,水质、水量与铁、钢、轧生产紧密相关,一旦出现异常工况,供水或者回水都容易出现过量或不足。由于操作工、调度员分布在全厂数十个操作室,难以做到高效联动。同时,全厂各类信息系统彼此形成孤岛,虽然有通信接口,但绝大部分数据仍然沉睡在各自系统内,无法有效支撑水量的动态匹配。这个问题困扰着湛钢,同时也困扰着整个钢铁行业。

  中冶赛迪结合多年智能化大数据研发与产业结合的实践经验,根据湛钢实际情况,创造性地提出了“数据穿透系统、流程穿透组织”的设计理念,彻底打破原有架构,让系统与流程匹配,让信息与水流耦合。具体而言,就是将原来分布在全厂数十个独立系统的16万个数据点、数百个摄像头,通过中冶赛迪自主研发的CISDigital工业互联网平台,汇聚到水系统大数据中心,通过Q-Touch系统实现“全厂水量一张表、生产监控一张图”,利用Segma人工智能算法、智能加药系统、“轻推”智能创新平台等,建立集散联动技术体系,将分散作业与集中作业高效集成,将全部远程操作和管控调度都纳入到一个房间。

  经过134个日夜的共同奋战,湛钢全厂水系统智慧管控中心于今年10月1日正式投入运行。该水控中心集成了工艺、管理和其他生产数据,形成高度融合的CPS(信息物理系统),创造了钢铁厂水系统全新的“操、控、管”一体化模式。随着系统和岗位的集中融合,生产管控从以前的独自追求局部最优到现在的集体追求全局最优,全流程的“跑冒滴漏”一图掌控,水量平衡一表呈现,用水治水的效率和效果均得到根本性提高。

  未来,湛钢水控中心将陆续入驻热轧循环水、冷轧水系统、炼钢连铸循环水、高炉循环水等单元。随着湛钢3号高炉系统项目的建设和未来产能的不断扩大,湛钢各单元还将新建大量水处理系统,但不会再增加操作室,相关数据将全部纳入水系统大数据中心,操作管理全部在水控中心实现。有了水控中心,湛江钢铁的水系统运行将更安全、更高效、更节能、更环保,今后湛江钢铁水系统的建设和生产管理体系也将按该新的模式来重构。

  《中国冶金报》(2019年11月06日 01版一版)

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