鐵扎堆的唐山如何利用海水淡化和廢水處理節(jié)省淡水資源
【純水設(shè)備 http://www.xqccs.cn】“世界鋼鐵到中國,中國鋼鐵到河北,河北鋼鐵到唐山?!碧粕街苓吋s有43個(gè)鋼鐵綜合體,可以說是一個(gè)“鋼鐵集群”之地。唐山是由鋼鐵建成的,在空氣質(zhì)量較差的重工業(yè)城市中,存在著一個(gè)共同的問題。在嚴(yán)峻形勢下,一些鋼鐵企業(yè)選擇大膽轉(zhuǎn)型,在能源綜合利用、余熱廢水回用、能源控制等方面進(jìn)行了大膽改革。記者近日走進(jìn)唐山部分鋼鐵企業(yè),究竟探索。
和鋼集團(tuán)唐鋼總廠
鶴崗塘崗水處理中心,中國北方最大的城市水、工業(yè)廢水處理中心
海水淡化和廢水處理可節(jié)約淡水資源
華北地區(qū)人均水資源約為全國平均水平的1.5%,為世界平均水平的1/27。鋼鐵企業(yè)作為水資源的主要消耗者,將每噸鋼鐵的用水量從過去的5噸左右降低到3噸左右。然而,如何做到高效節(jié)水仍然是鋼鐵行業(yè)能源資源綜合利用的一個(gè)重要課題。
首鋼京唐鋼鐵有限公司(首鋼京唐鋼鐵有限公司)于2007年從北京遷至唐山曹妃甸,成為中國第一家臨海興建的鋼鐵合資企業(yè)南通純水設(shè)備?!坝蓝ê雍偷叵滤潜本╀撹F的主要來源,”該公司能源和環(huán)境部副部長王國川回憶道。搬到曹妃甸后,這個(gè)地區(qū)正在復(fù)墾,沒有地下水。唯一的水源是唐山市都河水庫,距離這里100公里。除了運(yùn)輸距離遠(yuǎn),如果切斷了流量,鋼廠的生產(chǎn)將受到很大的影響。因此,如何利用海洋的優(yōu)勢來解決水資源的利用問題,首鋼人從搬遷開始實(shí)踐。2009年,海水淡化工程正式投產(chǎn)。現(xiàn)在有了海水淡化技術(shù),日產(chǎn)量可以達(dá)到5萬噸,可以滿足電廠一半以上的用水需求?!?
海水淡化工廠的實(shí)驗(yàn)室建筑,主要由一個(gè)模型,海水淡化王Guochuan說,四組的低溫多效蒸餾海水淡化蒸發(fā)器的主體的過程,工程建設(shè)分為兩個(gè)步驟,第一步2套設(shè)備,引進(jìn)法國技術(shù),第一階段兩個(gè)步驟2套設(shè)備,由首鋼自主設(shè)計(jì)和現(xiàn)場加工和制造。主蒸發(fā)器是國內(nèi)第一個(gè)采用平行六面體結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器,節(jié)省了維護(hù)機(jī)組的空間,方便了管束的更換。同時(shí),多種運(yùn)行方式的結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)鋼廠余熱蒸汽使用的動態(tài)調(diào)節(jié),將熱能轉(zhuǎn)化為蓄水、氣汽零排放。
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?!熬透依餆畨赜镁昧藭泄敢粯?,如果控制得不好,設(shè)備每年將有10%的衰減?,F(xiàn)在我們1~3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。”
汪國川補(bǔ)充說,淡化的海水用于鋼廠生產(chǎn),而海水淡化產(chǎn)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)旁邊一道道水池處理后,最后一道水已經(jīng)較為清澈。水處理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)用水全部來自城市中水與企業(yè)自身的工業(yè)廢水,采用超濾和反滲透等廢水深度處理技術(shù)建設(shè)大型城市中水與工業(yè)廢水處理設(shè)施,實(shí)現(xiàn)了城市中水與工業(yè)廢水深度處理及綜合利用。
據(jù)了解,中水又叫再生水,是指生活污水或工業(yè)廢水等經(jīng)適當(dāng)處理后,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“城市第二水源”。城市工業(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)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),這時(shí)處理后的廢水就派上了大用場。“華北地下水超采造成了漏斗區(qū)純水設(shè)備,因此水資源要格外注意保護(hù)。煉鋼本身是耗水大戶,全部采用廢水再利用對城市和企業(yè)都是好事情?!绷汉陼唧w介紹說,投資3.26億元建設(shè)的華北地區(qū)最大的城市中水與工業(yè)廢水處理項(xiàng)目。每天能夠處理城市中水和工業(yè)廢水各7.2萬立方米;從污水處理廠購買城市中水比直接購買凈水成本要低,投資建設(shè)水處理設(shè)備,經(jīng)濟(jì)賬還是算得過來的?!跋M畬I(yè)企業(yè)使用中水進(jìn)行適量補(bǔ)貼,以鼓勵企業(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)保部副部長袁學(xué)軍介紹說,為了進(jìn)一步密切與城市和諧共生,河鋼唐鋼主要生產(chǎn)工序能耗指標(biāo)不同程度地實(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)能從來不能小視?!痹瑢W(xué)軍介紹,河鋼唐鋼不斷進(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)行煉鋼南通純水設(shè)備,一年也有幾百噸的產(chǎn)出。高爐沖渣水的溫度約80~100℃,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。
唐山市在全國重點(diǎn)城市中空氣污染綜合指數(shù)的排名中一直處于不利地位,環(huán)保治理形勢十分嚴(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城市高2~3倍,是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)保部副部長劉國良告訴記者,為此唐鋼在唐山市率先針對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,得到了唐山市政府的肯定。
“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)保上的成本有200元,這個(gè)投入在國內(nèi)目前是最高的。”汪國川告訴記者,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,在能源階梯利用上,以鋼鐵廠富余煤氣為熱源,通過煤氣鍋爐制備蒸汽用來發(fā)電南通純水設(shè)備,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)能量的梯級綜合利用,不僅實(shí)現(xiàn)了煤氣、蒸汽的的“零”放散,可大幅度降低海水淡化運(yùn)行成本更好的實(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。按照機(jī)組目前摻燒情況,每年大約減少原煤消耗60萬噸,減少二氧化硫產(chǎn)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,解決供用電成本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)的智能動態(tài)平衡,降低蒸汽消耗,讓蒸汽成本最低。
在汪國川看來,能源管理中心如何進(jìn)行智慧能源系統(tǒng)技術(shù)升級;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)能源管控中心升級改造的新命題?!澳壳?,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,徹底解決因巡檢周期長而造成的監(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’的功效;在強(qiáng)排泵站、空壓機(jī)站、換熱站、污水處理站,輔助泵站等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)集中監(jiān)視純水設(shè)備,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,到主體生產(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?!彼嬖V記者,企業(yè)按需用能,可以避免“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)和各種情況自動處理,仍然需要不斷完善,以實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)能源更高效利用。 純水設(shè)備, 無錫水處理設(shè)備,無錫去離子水設(shè)備, 醫(yī)用GMP純化水設(shè)備。
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