“城在山水間，山水在城中”，說的是位于湖南省轄縣級市冷水江市，這里坐落著湖南省三大鋼鐵生產(chǎn)基地之一的冷水江鋼鐵。入春時(shí)節(jié)，萬象更新，這座擁有六十多年歷史的鋼鐵基地也迎來了盎然的“綠”意——由中冶華天總承包建設(shè)的“冷鋼富余煤氣發(fā)電項(xiàng)目”一次并網(wǎng)成功，順利投產(chǎn)。
攻堅(jiān)克難保完工
近年來，冷水江鋼鐵謀求綠色轉(zhuǎn)型升級，以實(shí)際行動響應(yīng)國家“雙碳”號召，計(jì)劃分兩期建設(shè)兩套40兆瓦超高溫超高壓煤氣發(fā)電機(jī)組，對煉鋼過程中產(chǎn)生的富余煤氣進(jìn)行專項(xiàng)回收，“變廢為電”。
“每個(gè)項(xiàng)目建設(shè)都會遇到各種各樣的困難問題，況且是我們這樣技術(shù)含量相對較高的煤氣發(fā)電項(xiàng)目”項(xiàng)目經(jīng)理李浩直言。在項(xiàng)目招標(biāo)階段，團(tuán)隊(duì)就遇到了第一個(gè)最大的問題，項(xiàng)目地點(diǎn)位于冷鋼動力廠內(nèi)，該地處于冷水江市的老城區(qū)中心地帶，為確保生產(chǎn)，原有12兆瓦的老舊機(jī)組需持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，無法拆除，因此建設(shè)場地實(shí)際占地面積大約只有2500平方米。對于龐大的煤氣發(fā)電機(jī)組而言，無疑是“螺螄殼里做道場”，況且還要為二期項(xiàng)目的建設(shè)場地和后期煙氣凈化系統(tǒng)預(yù)留升級改造空間。
中冶華天設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)長期駐場，因地制宜，一頭扎進(jìn)廠房內(nèi)，一寸寸實(shí)地丈量，一筆筆勾勒繪圖，確保每一個(gè)數(shù)據(jù)都經(jīng)過嚴(yán)格精確的計(jì)算，最終在最短的時(shí)間里，團(tuán)隊(duì)拿出了最接近實(shí)際情況，也最讓業(yè)主信服的設(shè)計(jì)方案。值得一提的是，早在2003年，冷水江鋼鐵就與中冶華天開始合作，其高線軋制、煤氣柜建設(shè)等重大項(xiàng)目當(dāng)時(shí)均有華天參與，且反饋良好。憑借著優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案、深厚的合作基礎(chǔ)以及在工業(yè)能源環(huán)保領(lǐng)域的豐富工程經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)先技術(shù)水平，中冶華天正式承接這一項(xiàng)目。
該項(xiàng)目正式啟動于2023年7月初，施工階段涉及多個(gè)超危大工程，例如鍋爐汽包等大量重達(dá)數(shù)十噸重的設(shè)備吊裝工作，為項(xiàng)目帶來了不小的挑戰(zhàn)。同時(shí)由于機(jī)組安裝要求，安裝的精度必須經(jīng)過嚴(yán)格的考量，每一項(xiàng)都在考驗(yàn)著項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的專業(yè)程度。對此，項(xiàng)目部以“一項(xiàng)一案”為原則，每項(xiàng)超危大工程都經(jīng)由專家研討后敲定施工方案，整個(gè)施工環(huán)節(jié)做到了安全“零事故”，設(shè)備安裝也在豐富扎實(shí)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支撐下順利完成。
功夫不負(fù)有心人，趕在2024年春節(jié)前，冷鋼富余煤氣發(fā)電項(xiàng)目第一套機(jī)組正式投產(chǎn)。如今廠內(nèi)高聳的新老機(jī)組遙遙相對，各處設(shè)備布局合理緊湊，管線排布整齊有序，源源不斷向鋼廠輸送著利用富余煤氣高效轉(zhuǎn)化的電力，令人贊嘆。
數(shù)智賦能提質(zhì)效
“在應(yīng)用技術(shù)和各項(xiàng)投產(chǎn)指標(biāo)上來看，我們此次設(shè)計(jì)建造的40兆瓦超高溫超高壓煤氣發(fā)電機(jī)組，在國內(nèi)同類型工程中處于領(lǐng)先水平”設(shè)計(jì)經(jīng)理張華鋼介紹道，在本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念中，數(shù)字化、智能化是必定繞不開的亮點(diǎn)。
煤氣發(fā)電機(jī)組配備了一套完整的“DCS系統(tǒng)”，即“生產(chǎn)過程分散控制系統(tǒng)”，該智能系統(tǒng)集合了“數(shù)據(jù)采集”“順序控制”“爐膛滅火安全保護(hù)”等子系統(tǒng)。通過DCS系統(tǒng)可以將不同的設(shè)備和控制器連接到同一條總線上，監(jiān)測、收集和控制廠內(nèi)的不同工藝參數(shù)，如流量、壓力、溫度、液位等，將信息傳輸?shù)娇刂剖掖笃梁陀?jì)算機(jī)上，以便操作人員根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整指令。
實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的同時(shí)，在智能化改造上，DCS系統(tǒng)還可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)和生產(chǎn)要求調(diào)整工藝參數(shù)，并自動控制所需要的操作。例如當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組軸承及汽輪機(jī)本體的運(yùn)行機(jī)械參數(shù)超出規(guī)定值時(shí)，DCS將自動記錄下異常數(shù)據(jù)并發(fā)出警告，而當(dāng)關(guān)聯(lián)生產(chǎn)和安全的重要參數(shù)超過規(guī)定限度時(shí)，將直接停機(jī)。此外所有主廠房、余熱鍋爐、除塵、水處理設(shè)施等高低電動機(jī)均由DCS發(fā)出合閘、跳閘指令，顯示開關(guān)的位置信號及報(bào)警。在DCS系統(tǒng)的加持下，不僅能夠節(jié)省人力成本，設(shè)備也能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多維度立體化監(jiān)控，做到無人巡檢和精細(xì)化管理。
“分散控制”是該系統(tǒng)的另一重要特點(diǎn)。得益于此系統(tǒng)，冷鋼整套發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景進(jìn)行靈活定制，如果對于某一環(huán)節(jié)有著安全問題的考量，可以為其單獨(dú)設(shè)置一套監(jiān)測和控制系統(tǒng)，靈活性極強(qiáng)。同時(shí)每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的，當(dāng)機(jī)組的一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，其他部分仍能正常操作，因此具備較高的抗故障性能。在實(shí)際發(fā)電過程中，如果個(gè)別環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，能夠在及時(shí)檢修的同時(shí)，又不會影響電力輸送。
錨定環(huán)保爭創(chuàng)收
在環(huán)保方面，“極致能效”工程作為鋼鐵全面升級的三大工程之一，將是未來幾年所有鋼鐵企業(yè)的工作重心。錨定綠色環(huán)保發(fā)展理念的冷鋼始終強(qiáng)調(diào)“環(huán)保要一天天抓好抓實(shí)抓細(xì)，不能欠賬，只能超前”，中冶華天從冷鋼未來發(fā)展的角度出發(fā)，處處精益求精，成功實(shí)現(xiàn)了冷鋼的環(huán)保指標(biāo)要求，并做到了行業(yè)領(lǐng)先。
自項(xiàng)目投產(chǎn)以來，在煤氣頻繁波動條件下，發(fā)電機(jī)組一直保持平穩(wěn)運(yùn)行，并已實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷發(fā)電。將設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)按7500小時(shí)算，冷鋼原有的中溫中壓機(jī)組被新機(jī)組替換后，在同等煤氣量下，發(fā)電效率翻一番：舊機(jī)組大約每6立方高爐煤氣發(fā)一度電，中冶華天建設(shè)的雙超機(jī)組投運(yùn)后，在高爐煤氣穩(wěn)定供應(yīng)的情況下，可以做到3立方煤氣發(fā)一度電。預(yù)估為冷鋼的年發(fā)電量增加1.1億度，每年可增收7000多萬元，經(jīng)濟(jì)效益極為顯著。
在提升全廠綜合能效水平的同時(shí)，中冶華天還為冷鋼設(shè)計(jì)了一套130t/h煤氣鍋爐的脫硫脫硝系統(tǒng)，在經(jīng)過試運(yùn)行后，預(yù)估冷鋼每年可節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤達(dá)4.3萬噸、減少二氧化碳排放達(dá)9.4萬噸，為冷水江鋼鐵優(yōu)化能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系提供強(qiáng)力支撐，同時(shí)也為冷水江市這座“山水城市”持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量增添新動能。
冷鋼煤氣發(fā)電項(xiàng)目的順利投產(chǎn)展現(xiàn)了中冶華天雄厚的總承包建設(shè)綜合實(shí)力，中冶華天也將繼續(xù)以數(shù)智化技術(shù)和綠色化改造方案推動鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，不負(fù)綠水青山，與各方攜手共赴嶄新未來!
來源：中國冶金報(bào)
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