本報通訊員 丁峰
“城在山水間，山水在城中”，說(shuō)的是湖南省冷水江市，這里坐落著(zhù)湖南省三大鋼鐵生產(chǎn)基地之一的冷水江鋼鐵公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)冷鋼）。入春時(shí)節，萬(wàn)象更新，這座擁有60多年歷史的鋼鐵基地也迎來(lái)了盎然的“綠”意——由中冶華天總承包建設的冷鋼富余煤氣發(fā)電項目一次并網(wǎng)成功，順利投產(chǎn)。
攻堅克難保完工
近年來(lái)，冷鋼謀求綠色轉型升級，以實(shí)際行動(dòng)響應國家“雙碳”號召，計劃分兩期建設兩套40兆瓦超高溫超高壓煤氣發(fā)電機組，對煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的富余煤氣進(jìn)行專(zhuān)項回收，“變廢為電”。
“每個(gè)項目建設都會(huì )遇到各種各樣的困難和問(wèn)題，況且是我們這樣技術(shù)含量相對較高的煤氣發(fā)電項目”，中冶華天冷鋼項目經(jīng)理李浩直言。在該項目招標階段，中冶華天冷鋼項目團隊就遇到了第一個(gè)大問(wèn)題：項目地點(diǎn)位于冷鋼動(dòng)力廠(chǎng)內，處于冷水江市的老城區中心地帶，為確保生產(chǎn)，原有12兆瓦的老舊機組需持續運轉，無(wú)法拆除，因此建設場(chǎng)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)電機組而言，這無(wú)疑是“螺螄殼里做道場(chǎng)”，況且還要為二期項目的建設場(chǎng)地和后期煙氣凈化系統預留升級改造空間。
對此，中冶華天設計團隊長(cháng)期駐場(chǎng)，因地制宜，一頭扎進(jìn)廠(chǎng)房?jì)?，一寸寸?shí)地丈量，一筆筆勾勒繪圖，確保每一個(gè)數據都經(jīng)過(guò)嚴格精確的計算。最終在最短的時(shí)間里，該團隊拿出了最接近實(shí)際情況、也最讓業(yè)主信服的設計方案。值得一提的是，早在2003年，冷鋼就與中冶華天開(kāi)始合作，其高線(xiàn)軋制、煤氣柜建設等重大項目當時(shí)均有中冶華天參與，且反饋良好。憑借著(zhù)優(yōu)秀的設計方案、深厚的合作基礎以及在工業(yè)能源環(huán)保領(lǐng)域的豐富工程經(jīng)驗和領(lǐng)先技術(shù)水平，中冶華天正式承接這一項目。
該項目正式啟動(dòng)于2023年7月初，施工階段涉及多項超危大工程，例如鍋爐汽包等大量重達數十噸重的設備吊裝工作，為項目帶來(lái)了不小的挑戰。同時(shí)，由于該機組安裝的精度必須經(jīng)過(guò)嚴格的考量，每一項都在考驗著(zhù)中冶華天項目團隊的專(zhuān)業(yè)程度。對此，中冶華天冷鋼項目部以“一項一案”為原則，每項超危大工程都經(jīng)由專(zhuān)家研討后敲定施工方案，整個(gè)施工環(huán)節做到了安全“零事故”，設備安裝也在豐富扎實(shí)的經(jīng)驗和技術(shù)支撐下順利完成。
功夫不負有心人，趕在2024年春節前，冷鋼富余煤氣發(fā)電項目第一套機組正式投產(chǎn)。如今，廠(chǎng)內高聳的新老機組遙遙相對，各處設備布局合理緊湊，管線(xiàn)排布整齊有序，源源不斷地向鋼廠(chǎng)輸送著(zhù)利用富余煤氣高效轉化的電力，令人贊嘆。
數智賦能提質(zhì)效
“從應用技術(shù)和各項投產(chǎn)指標上來(lái)看，我們此次設計建造的40兆瓦超高溫超高壓煤氣發(fā)電機組，在國內同類(lèi)型工程中處于領(lǐng)先水平”，中冶華天設計經(jīng)理張華鋼介紹道。在該項目的設計理念中，數字化、智能化是必定繞不開(kāi)的亮點(diǎn)。
該煤氣發(fā)電機組配備了一套完整的“DCS系統”，即“生產(chǎn)過(guò)程分散控制系統”。該智能系統集合了“數據采集”“順序控制”“爐膛滅火安全保護”等子系統，通過(guò)DCS系統可以將不同的設備和控制器連接到同一條總線(xiàn)上，監測、收集和控制廠(chǎng)內的不同工藝參數，如流量、壓力、溫度、液位等，將信息傳輸到控制室大屏和計算機上，以便操作人員根據實(shí)際情況及時(shí)調整指令。
在實(shí)現數字化的同時(shí)，在智能化改造上，DCS系統還可以根據設備的實(shí)時(shí)狀態(tài)和生產(chǎn)要求調整工藝參數，并自動(dòng)控制所需要的操作。例如，當汽輪發(fā)電機組軸承及汽輪機本體的運行機械參數超出規定值時(shí)，DCS將自動(dòng)記錄下異常數據并發(fā)出警告，而當關(guān)聯(lián)生產(chǎn)和安全的重要參數超過(guò)規定限度時(shí)，將直接停機。此外，所有主廠(chǎng)房、余熱鍋爐、除塵、水處理設施等高低電動(dòng)機均由DCS發(fā)出合閘、跳閘指令，顯示開(kāi)關(guān)的位置信號及報警。在DCS系統的加持下，不僅能夠節省人力成本，設備也能夠進(jìn)一步實(shí)現多維度立體化監控，做到無(wú)人巡檢和精細化管理。
“分散控制”是該系統的另一重要特點(diǎn)。得益于此系統，冷鋼整套發(fā)電機組可以根據不同的應用場(chǎng)景進(jìn)行靈活定制，如果對于某一環(huán)節有著(zhù)安全問(wèn)題的考量，可以為其單獨設置一套監測和控制系統，靈活性極強。同時(shí)，每個(gè)控制節點(diǎn)都是獨立的，當機組的一個(gè)環(huán)節出現問(wèn)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(guò)程中，如果個(gè)別環(huán)節出現問(wèn)題，能夠在及時(shí)檢修的同時(shí)，又不會(huì )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(lái)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調“環(huán)保要一天天抓好抓實(shí)抓細，不能欠賬，只能超前”。中冶華天從冷鋼未來(lái)發(fā)展的角度出發(fā)，處處精益求精，成功實(shí)現了冷鋼的環(huán)保指標要求，并做到了行業(yè)領(lǐng)先。
自該項目投產(chǎn)以來(lái)，在煤氣頻繁波動(dòng)條件下，發(fā)電機組一直保持平穩運行，并已實(shí)現滿(mǎn)負荷甚至超負荷發(fā)電。將設備年利用小時(shí)數按7500小時(shí)算，冷鋼原有的中溫中壓機組被新機組替換后，在同等煤氣量下，發(fā)電效率翻一番：舊機組大約每6立方米高爐煤氣發(fā)1千瓦時(shí)電，中冶華天建設的雙超機組投運后，在高爐煤氣穩定供應的情況下，可以做到3立方米高爐煤氣發(fā)1千瓦時(shí)電。預估為冷鋼的年發(fā)電量增加1.1億千瓦時(shí)，每年可增收7000多萬(wàn)元，經(jīng)濟效益極為可觀(guān)。
在提升全廠(chǎng)綜合能效水平的同時(shí)，中冶華天還為冷鋼設計了1套130噸/小時(shí)煤氣鍋爐的脫硫脫硝系統，在經(jīng)過(guò)試運行后，預估冷鋼每年可節約標準煤達4.3萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放達9.4萬(wàn)噸，為冷水江鋼鐵優(yōu)化能源產(chǎn)業(yè)結構、構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系提供強力支撐，同時(shí)也為冷水江市這座“山水城市”持續改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量增添新動(dòng)能。
冷鋼煤氣發(fā)電項目的順利投產(chǎn)展現了中冶華天雄厚的總承包建設綜合實(shí)力，中冶華天也將繼續以數智化技術(shù)和綠色化改造方案推動(dòng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，不負綠水青山，與各方攜手共赴嶄新未來(lái)。
中冶華天建設的冷鋼富余煤氣發(fā)電項目。（郭世星 攝）
《中國冶金報》（2024年04月16日 05版五版）
