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      寶鋼湛江全廠水系統整體解決方案

      時間:2017/9/14 來源: 中冶賽迪集團



      在湛江鋼鐵,中冶賽迪通過“三滴水 一粒鹽 水集控”的水資源全生命周期系統解決方案,集成環保、智能化、大數據技術,完成了鋼廠噸鋼耗用新水量在國內同類鋼廠最低、廢水零排放、業內首創水處理智能加藥、全廠水系統集中智慧管控等多項創舉,書寫了鋼鐵企業綠色發展的范本。

      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1100~1600萬立方米,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5.17m3逐步降到3.19m3。

      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。




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