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河鋼集團(tuán)唐鋼公司廠區(qū)

華北地區(qū)最大的鄉(xiāng)村中水和工業(yè)廢水處置中心—河鋼唐鋼水處置中心

海水淡化和廢水處置節(jié)省淡水資源

華北地區(qū)人均水資源占有量是全國(guó)的1.5%左右，世界平均的1/27水資源嚴(yán)重緊缺。而鋼鐵企業(yè)作為水資源消耗的大戶，盡管噸鋼用水量已經(jīng)從過去的5噸左右降低到3噸左右，但是如何在高效節(jié)約用水上“做文章”依然是鋼鐵行業(yè)能源資源綜合利用的一個(gè)重要話題。

2007年開始，首鋼從北京搬遷至唐山曹妃甸，首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱：首鋼京唐公司）成為我國(guó)第一個(gè)建在海邊的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。公司能源與環(huán)境部副部長(zhǎng)汪國(guó)川回憶說，過去在北京煉鋼主要水源是永定河以及地下水。搬到曹妃甸后，這一片都是填海形成，沒有地下水。唯一的水源就是離這里100公里外的唐山市陡河水庫，除了輸送距離遠(yuǎn)，一旦出現(xiàn)斷流，對(duì)鋼廠生產(chǎn)都會(huì)帶來極大影響。所以，如何利用臨海的優(yōu)勢(shì)解決用水的問題，首鋼人從搬遷過來就開始的實(shí)踐。2009年海水淡化項(xiàng)目正式投產(chǎn)，現(xiàn)在利用海水淡化技術(shù)，日產(chǎn)水能力達(dá)5萬噸，可以滿足廠區(qū)生產(chǎn)一多半的用水需求。

廠區(qū)海水淡化實(shí)驗(yàn)樓，陳放著一座海水淡化模型，汪國(guó)川介紹說，海水淡化由4套采用低溫多效蒸餾工藝的主體蒸發(fā)器組成，項(xiàng)目建設(shè)分為兩步，一期一步2套裝置，全部引進(jìn)法國(guó)技術(shù)，一期二步2套裝置，由首鋼自主設(shè)計(jì)并現(xiàn)場(chǎng)加工制造。純水設(shè)備保養(yǎng)主體蒸發(fā)器在國(guó)內(nèi)屬于首次使用平行六面體形狀，節(jié)省了檢修單元的空間，便于更換換熱管束。同時(shí)，多種運(yùn)行方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵廠余熱蒸汽使用量的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，將熱能轉(zhuǎn)化為水儲(chǔ)存，煤氣、蒸汽零放散的目標(biāo)。

設(shè)備技術(shù)落地是解決用水的第一步，運(yùn)行過程中，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人吳剛也逐漸發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如溶垢。就跟家里燒水壺用久了會(huì)有垢一樣，如果控制得不好，設(shè)備每年將有10%衰減。現(xiàn)在13年進(jìn)行一次清洗，設(shè)備產(chǎn)水效率就可以保持在高水平。

汪國(guó)川補(bǔ)充說，淡化的海水用于鋼廠生產(chǎn)，而海水淡化發(fā)生的濃鹽水則供給附近的化工企業(yè)用于制堿或曬鹽，有效實(shí)現(xiàn)了區(qū)域循環(huán)、增值利用，示范效應(yīng)非常明顯。

走進(jìn)河鋼集團(tuán)唐鋼公司（簡(jiǎn)稱：河鋼唐鋼）水處理中心，兩個(gè)巨大的蓄水池中的中水、工業(yè)廢水經(jīng)旁邊一道道水池處置后，最后一道水已經(jīng)較為清澈。水處置中心主任梁宏書介紹，河鋼唐鋼已關(guān)停全部深井水，工業(yè)用水全部來自鄉(xiāng)村中水與企業(yè)自身的工業(yè)廢水，采用超濾和反滲透等廢水深度處置技術(shù)建設(shè)大型鄉(xiāng)村中水與工業(yè)廢水處置設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村中水與工業(yè)廢水深度處置及綜合利用。

據(jù)了解，中水又叫再生水，指生活污水或工業(yè)廢水等經(jīng)適當(dāng)處置后，達(dá)到一定水質(zhì)指標(biāo)，可以在非飲用領(lǐng)域替代自來水、地表水的水源，被稱為“鄉(xiāng)村第二水源”鄉(xiāng)村工業(yè)生產(chǎn)耗水量巨大，然而很多情況下工業(yè)用水不必達(dá)到飲用水規(guī)范，這時(shí)處置后的廢水就派上了大用場(chǎng)。華北地下水超采造成了漏斗區(qū)，因此水資源要格外注意維護(hù)。煉鋼本身是耗水大戶，全部采用廢水再利用對(duì)鄉(xiāng)村和企業(yè)都是好事情。梁宏書具體介紹說，投資3.26億元建設(shè)的華北地區(qū)最大的鄉(xiāng)村中水與工業(yè)廢水處置項(xiàng)目。每天能夠處置鄉(xiāng)村中水和工業(yè)廢水各7.2萬立方米；從污水處置廠購(gòu)買鄉(xiāng)村中水比直接購(gòu)買凈水利息要低，投資建設(shè)水處理設(shè)備，經(jīng)濟(jì)賬還是算得過來的希望政府對(duì)工業(yè)企業(yè)使用中水進(jìn)行適量補(bǔ)貼，以鼓勵(lì)企業(yè)使用中水、節(jié)省水資源的積極性。

余廢利用成節(jié)能減排“主力軍”

河鋼唐鋼能源環(huán)保部副部長(zhǎng)袁學(xué)軍介紹說，為了進(jìn)一步密切與鄉(xiāng)村和諧共生，河鋼唐鋼主要生產(chǎn)工序能耗指標(biāo)不同水平地實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，焦化、燒結(jié)、煉鐵、轉(zhuǎn)爐冶煉等工序能耗全部達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。二次能源進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效合理回收利用，企業(yè)總體余熱余能自發(fā)電比例達(dá)到60%以上。

過去人們覺得沒用的東西現(xiàn)在都是寶。別看芝麻粒大的東西，集起來是非�？捎^的量，節(jié)能歷來不能小視。袁學(xué)軍介紹，河鋼唐鋼不時(shí)進(jìn)行先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的完善，例如加熱爐節(jié)能改造、高爐沖渣水余熱利用、退火爐尾部煙氣余熱利用、燒結(jié)大煙道余熱利用、高爐熱風(fēng)爐自動(dòng)燃燒節(jié)能改造、太陽能、光伏發(fā)電等新能源利用等。淘汰落后低效發(fā)電機(jī)組，建立高效率、大容量發(fā)電機(jī)組，進(jìn)一步提高余熱余能利用水平。

袁學(xué)軍舉例說，廠里的金屬油桶用完壓扁后進(jìn)行煉鋼，一年也有幾百噸的產(chǎn)出。高爐沖渣水的溫度約80100℃，冬季可以為200萬平方米的居民住宅區(qū)供暖，其他季節(jié)為企業(yè)食堂、浴室供熱。

唐山市在全國(guó)重點(diǎn)鄉(xiāng)村中空氣污染綜合指數(shù)的排名中一直處于有利地位，環(huán)保治理形勢(shì)十分嚴(yán)峻。作為空氣污染綜合指數(shù)中主要污染物的一氧化碳在唐山比其他鄉(xiāng)村高23倍，造成唐山空氣污染綜合指數(shù)的排名落后的一個(gè)主要因素。而一氧化碳正是鋼鐵企業(yè)的主要排放廢氣之一，河鋼唐鋼能源環(huán)保部副部長(zhǎng)劉國(guó)良告訴記者，為此唐鋼在唐山市率先針對(duì)一氧化碳排放量較高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，對(duì)軋鋼加熱爐與高爐爐頂均壓煤氣管道進(jìn)行一氧化碳減排改造，得到唐山市政府的肯定。

近幾年，公司在環(huán)保方面的投入超百億元，每噸鋼花在環(huán)保上的利息有200元，這個(gè)投入在國(guó)內(nèi)目前是最高的汪國(guó)川告訴記者，作為沿海鋼鐵廠的示范廠區(qū)，公司依托海水淡化項(xiàng)目形成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。例如，能源階梯利用上，以鋼鐵廠富余煤氣為熱源，純水設(shè)備保養(yǎng)通過煤氣鍋爐制備蒸汽用來發(fā)電，同時(shí)將發(fā)電后的乏汽以及利用余熱回收裝置回收的低品質(zhì)能源供給熱法海水淡化制備淡化水，實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)綜合利用，不只實(shí)現(xiàn)了煤氣、蒸汽的零”放散，可大幅度降低海水淡化運(yùn)行利息更好的實(shí)現(xiàn)熱、電、水的聯(lián)產(chǎn)。此外，公司自備電站兩臺(tái)30萬發(fā)電機(jī)組鍋爐采用煤－煤氣混燒技術(shù)，首先減少了鋼廠副產(chǎn)物煤氣的放散，有利于改善空氣環(huán)境質(zhì)量。其次，煤氣的回收利用，直接減少了原煤的消耗。依照機(jī)組目前摻燒情況，每年大約減少原煤消耗60萬噸，減少二氧化硫發(fā)生量3600噸。

能源管理系統(tǒng)還需多信息融合

記者了解到首鋼京唐公司在十二五”期間已建成能源管控中心，通過燃?xì)庀到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)煤氣“回收最大化”利用最優(yōu)化”效益最大化”通過供氣系統(tǒng)最終將達(dá)到氣態(tài)氧及氣態(tài)氮的零放散；通過供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原水、海淡和污水三水合一，污水零排放；通過電力系統(tǒng)結(jié)合上網(wǎng)售電，解決供用電利息以及供電可靠性問題；通過熱能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)蒸汽系統(tǒng)的智能動(dòng)態(tài)平衡，降低蒸汽消耗，讓蒸汽利息最低。

汪國(guó)川看來，能源管理中心如何進(jìn)行智慧能源系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)；如何實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流、能量流與信息流以及物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)與信息流網(wǎng)絡(luò)之間的相互協(xié)同、融合與優(yōu)化，成為鋼鐵行業(yè)能源管控中心升級(jí)改造的新命題。目前，首鋼京唐公司新裝轉(zhuǎn)爐煤氣排水器全部采用新型智能煤氣排水器，完全解決因巡檢周期長(zhǎng)而造成的監(jiān)護(hù)失控問題；氧氣智慧優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了空分氧氣生產(chǎn)穩(wěn)定性與煉鋼用氧間斷性之間的矛盾；燃料資源的智能抉擇系統(tǒng)的應(yīng)用，讓燃料真正發(fā)揮‘物盡其用、效益效率雙提升’功效；強(qiáng)排泵站、空壓機(jī)站、換熱站、污水處置站，輔助泵站等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)集中監(jiān)視，遠(yuǎn)程調(diào)控，做到無人值守。

河鋼唐鋼也從能源管理手段上完善了體系，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化的一貫制管理。之前各部門在能源方面是各干各的近年來從能源環(huán)保部，主體生產(chǎn)廠，再到生產(chǎn)線，進(jìn)行垂直化管理。采用這種方式運(yùn)作起來更加高效有序。告訴記者，企業(yè)按需用能，可以防止“小馬拉大車”或“大馬拉小車”等能源不合理配置現(xiàn)象。

除了改革管理體系，河鋼唐鋼五六年前在技術(shù)上將能源管理實(shí)現(xiàn)了信息化。運(yùn)用信息化的手段，把各主要用能單元的各種參數(shù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并顯示在調(diào)度大廳，實(shí)現(xiàn)能源的自動(dòng)化管理和運(yùn)行，節(jié)省了不少人力成本。但是袁學(xué)軍也坦言，目前鋼鐵企業(yè)的能源管理系統(tǒng)還沒有完全實(shí)現(xiàn)用能單元的智能化調(diào)節(jié)和各種情況自動(dòng)處置，仍然需要不時(shí)完善，以實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)能源更高效利用。

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