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江苏海龙水下工程有限公司

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废水零排放、智慧水集控钢厂如何建成?

发布时间:2019/11/4 来源: 中国钢铁新闻网 阅读次数:1043       

  【百川网 行业资讯】宝武湛江钢铁建设投产以来,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企业标杆。10月28日,中国宝武绿色发展大会在湛钢召开,“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以及行业首家实现水系统集中管控的钢铁企业。
  几十年来,中冶赛迪长期为宝武集团服务,是宝武集团最重要的规划、设计与工程技术服务商,伴随宝武集团发展,成长为钢铁工程技术领域的领军企业。这一次,中冶赛迪再挑重担,为宝武湛江钢铁提供总体规划、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,中冶赛迪按照宝武集团打造全球钢铁业的绿色引领者的战略定位和湛江钢铁打造世界最高效率的绿色精品碳钢基地目标,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典范。
  总体设计:贯彻绿色理念,打造“会呼吸的钢铁”
  中冶赛迪自湛江钢铁规划设计起,就全面贯彻宝钢绿色发展理念,发挥60余年丰富的工程技术经验,为湛钢提供订制化的水系统整体解决方案。
  一直以来,钢铁企业都是庞大的用水和排污大户。用水治水是个系统工程。湛江钢铁在2005年选址东海岛时,最大的淡水资源就是岛上的红星水库,这是东海岛的生命之源,虽然辽阔,但库容有限,无法满足千万吨级钢铁企业的生产需要,建设者们也不愿与民争水。
  根据湛江沿海、淡水资源匮乏、雨水资源丰富等特点,中冶赛迪和湛江钢铁一道,独具特色地提出向自然界“借三滴水”的理念。落实在具体实践中,一是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,途经40公里向大地借来第一滴水,解决湛钢生产34%的用水;二是将湛钢厂区以及周边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,解决湛钢生产40%的用水,每年节约用水成本3000万元,这是向天上借来的第二滴水;三是利用发电厂的乏汽,用低温多效海水淡化工艺生产纯水,实现水电联产,向大海借来第三滴水,解决了余下的26%淡水需求。这一“三水联供”的解决方案,使湛钢吨钢耗水从5.17立方米逐步降到3.19立方米。
  源于对环境保护的使命感,源于不负湛钢重托的责任感,更源于信息时代对新技术不倦的追求,中冶赛迪设计师精雕细琢,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……将“三滴水”用得高效、用到极致。在“三滴水”变成“一粒盐”之前,也是将排进深海的废水处理得大海也愿意接纳,使湛钢水系统成为“会呼吸的钢铁”的重要组成部分。
  湛江钢铁各单元生产过程中产生的污废水,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开始,中冶赛迪与湛江钢铁一道,结合生产数据,反复研究论证,最终确定了消纳与提盐相结合的生产废水零排放工艺流程。2019年9月30日,湛江钢铁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蒸发结晶提盐,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,中冶赛迪还为湛江钢铁打造了世界首创的“水控中心”,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,湛江钢铁在高效管理模式上做过很多探索,但很难做到真正零排放。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,虽然有通讯接口,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。这个问题困扰着湛江钢铁,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,根据湛江钢铁实际情况,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多套独立系统的16万点数据、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。
  经过中冶赛迪与湛钢134个日夜的共同奋战,湛钢全厂水系统智慧管控中心于2019年10月1日正式投入运行。一网一台一图一表一屋,集成了工艺、管理和数据,形成高度融合的CPS系统,创造了钢铁厂水系统全新的“操、控、管”一体化模式。
  湛江钢铁将原来分散在各处的15个操作室以及水道调度都整合到“水控中心”,实现全厂水系统远距离大规模集中操控,打通了“取水制备-供给输送-循环利用-废水排放-处理回用”各环节的信息流,打破了组织边界和绩效隔阂,“人-人”跨层级沟通、“机-机”跨系统闭环、“人-机”跨工序互联。随着系统和岗位的集中融合,生产管控从以前独自追求局部最优,到现在集体追求全局最优,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。
  水系统智慧集控项目是中冶赛迪承担的钢铁行业全球首个全厂水系统全流程集中管控的工程,将进一步推动钢厂的节能减排,推动钢铁智能制造发展,具有极强的推广价值与经济效益。接下来,湛江“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、高炉循环水等等单元。随着湛钢3高炉系统项目的建设以及未来产能的不断提高,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。
  可以说,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。
  “三滴水·一粒盐·水集控”已成为湛钢水系统一张靓丽名片,既道出了湛钢水系统建设的历程,又反映了湛钢紧跟时代脉搏的进取精神。在服务钢铁行业转型升级过程中,中冶赛迪将狠抓绿色、智能两大核心,不断创新研发,助力钢铁行业向更高质量、更高效率、更可持续方向迈进。

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