湛江鋼鐵多流耦合節(jié)能管理實(shí)踐和創(chuàng)新

桂其林 趙適宜 李鴻云

(寶鋼湛江鋼鐵有限公司 能源環(huán)保部)

鋼鐵工業(yè)是能源消耗大戶，目前我國(guó)鋼鐵行業(yè)耗能總量約占全國(guó)總能耗的15%。鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)經(jīng)歷四十余年的引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新，1980-2005年，大中型鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗從1 646 kgce/t降到747 kgce/t，下降率為55%；進(jìn)入“十一五”，噸鋼綜合能耗下降幅度趨緩，大中型鋼鐵企業(yè)年均節(jié)能率只有0.68%；“十二五”以來(lái)，隨著國(guó)家能源體制改革逐步深化，提高了對(duì)鋼鐵能源結(jié)構(gòu)調(diào)整要求，鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)面臨用煤總量、能耗強(qiáng)度和總量、碳排放等硬約束性控制[1]。鋼鐵綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展需要節(jié)能新理論、節(jié)能新技術(shù)，以便應(yīng)對(duì)能源、資源、環(huán)境的強(qiáng)制約束對(duì)行業(yè)發(fā)展的影響，實(shí)現(xiàn)“既要金山銀山，又要綠水青山”的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念。

分布式能源是近年來(lái)非常熱門的一個(gè)概念，是相對(duì)于集中供能的分布式供能方式，利用一切可以利用的資源，輔以集中能源供應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)直接滿足用戶多種需求的能源梯級(jí)利用，達(dá)到更高的能源綜合利用率。從2009年開始，寶鋼股份開始根據(jù)鋼鐵能源負(fù)荷的多樣性，經(jīng)過(guò)十余年的分布式能源理論和鋼鐵節(jié)能技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的研究工作，形成頗有成效的鋼鐵多流耦合分布式能源理論研究和應(yīng)用。湛江鋼鐵生產(chǎn)基地(以下簡(jiǎn)稱：湛江鋼鐵)作為寶鋼股份的二次創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，一直以技術(shù)推廣的形式，從寶鋼股份引進(jìn)先進(jìn)的“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”鋼鐵多流耦合分布式能源系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)理念和推廣技術(shù)，并在應(yīng)用實(shí)踐中結(jié)合自身生產(chǎn)工藝設(shè)備特點(diǎn)創(chuàng)新優(yōu)化，整體能源管理、節(jié)能水平和能源利用效率明顯提高。

1 鋼鐵多流耦合分布式能源理論

鋼鐵多流耦合分布式能源理論是從系統(tǒng)工程學(xué)、冶金工業(yè)流程學(xué)、分布式能源、物理信息系統(tǒng)等理論進(jìn)展及核心技術(shù)突破出發(fā)，在理論研究的基礎(chǔ)上，以“多能互補(bǔ)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)一體、區(qū)域平衡、源荷交互、極限能效”為主要技術(shù)方案，構(gòu)建能源結(jié)構(gòu)向低碳清潔轉(zhuǎn)變、多種能源輸入最佳匹配多種能源需求、減少集中式能源網(wǎng)絡(luò)傳遞或轉(zhuǎn)換損失的新型鋼鐵分布式能源系統(tǒng)。針對(duì)新型鋼鐵能源系統(tǒng)構(gòu)建所需關(guān)鍵技術(shù)突破，通過(guò)理論分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)M、模型開發(fā)、中試試驗(yàn)和應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)鋼鐵工藝過(guò)程與“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”分布式能源系統(tǒng)的充分耦合；實(shí)現(xiàn)“電力、熱力、燃?xì)狻钡饶茉淳W(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互儲(chǔ)，突破傳統(tǒng)集中能源供應(yīng)與用戶相對(duì)割裂、不平衡、不協(xié)同；實(shí)現(xiàn)鋼鐵能源系統(tǒng)的清潔化、低碳化、彈性化、精細(xì)化以及能源價(jià)值最大化。

2 基于“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”為特征的整體能源系統(tǒng)平衡調(diào)整技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新

湛江鋼鐵采用標(biāo)準(zhǔn)的焦—燒(球)—鐵—鋼—軋長(zhǎng)流程煉鋼生產(chǎn)工藝，工業(yè)生產(chǎn)所消耗的35種二次能源介質(zhì)均為自產(chǎn)自用。隨著先進(jìn)冶煉工藝技術(shù)的應(yīng)用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、副產(chǎn)能源回收與利用技術(shù)的提高，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)出現(xiàn)副產(chǎn)煤氣、余熱蒸汽等二次能源富余情況。因此，湛江鋼鐵將寶鋼股份能源多流耦合經(jīng)驗(yàn)結(jié)合湛江生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品及能源結(jié)構(gòu)實(shí)際，研究出了有效應(yīng)用于各種二次能源的產(chǎn)—輸—配—消—儲(chǔ)需求的“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”能源平衡優(yōu)化，對(duì)保障全廠能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定供用能、提升能源利用效率、減少能源介質(zhì)放散損失、減少溫室氣體排放、建設(shè)現(xiàn)代城市花園鋼廠等都具有重要的意義。

2.1 多介質(zhì)系統(tǒng)互聯(lián)互儲(chǔ)研究應(yīng)用與創(chuàng)新

2.1.1 “燃?xì)狻崃?、電力”能源網(wǎng)絡(luò)的平衡優(yōu)化調(diào)整

煤氣是鋼鐵企業(yè)中寶貴的二次資源，主要有焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣三種。湛江鋼鐵一二高爐系統(tǒng)項(xiàng)目煤氣系統(tǒng)發(fā)生源主要有4座焦?fàn)t(65孔)、2座高爐(5 050 m3)和3座轉(zhuǎn)爐(350 t)，借鑒寶鋼股份寶山基地成熟、可靠煤氣回收利用技術(shù)，結(jié)合自身特點(diǎn)，發(fā)揮自身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)煤氣系統(tǒng)回收利用進(jìn)一步優(yōu)化和提升，煤氣回收能滿足廠內(nèi)50多個(gè)用戶需求，但是在發(fā)電機(jī)組和煤氣柜檢修時(shí)期還存在較大的高爐煤氣放散情形。

為提升煤氣系統(tǒng)利用效率，優(yōu)化煤氣系統(tǒng)平衡，減少煤氣放散，湛江鋼鐵一二高爐系統(tǒng)項(xiàng)目配置了2×350 MW可混燒煤氣的燃煤機(jī)組，其燃料結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是可靈活調(diào)節(jié)煤氣混入比，設(shè)計(jì)煤氣混入比例為30%?！岸嗄芑パa(bǔ)”理論結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，依據(jù)高、焦、轉(zhuǎn)等煤氣的熱值和生產(chǎn)、需求特性，進(jìn)一步開展煤氣混入配置和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的協(xié)調(diào)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了煤氣混入比例超設(shè)計(jì)水平穩(wěn)定運(yùn)行，日最高煤氣混入比例達(dá)到60%，在有效平衡調(diào)節(jié)湛江鋼鐵煤氣系統(tǒng)的同時(shí)，大幅減少了發(fā)電用煤的投入。2020年湛江鋼鐵自備電廠全年煤氣混入比例達(dá)41.2%，相當(dāng)于減少18.7萬(wàn)tce的發(fā)電用煤。

為更好利用煙氣余熱，湛江鋼鐵燒結(jié)采用“機(jī)上爐”技術(shù)，直接在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)上布置雙余鍋爐，避免煙氣長(zhǎng)距離導(dǎo)引的熱損失，燒結(jié)噸礦產(chǎn)汽量增加35%以上，并根據(jù)余熱資源富余的實(shí)際配套30 MW補(bǔ)汽式發(fā)電機(jī)組。但是燒結(jié)運(yùn)行狀態(tài)和蒸汽管網(wǎng)平衡調(diào)整等情況使得發(fā)電機(jī)組經(jīng)常處于蒸汽不足，而不能滿負(fù)荷運(yùn)行甚至頻繁停機(jī)。2017年湛江鋼鐵新上1臺(tái)40 t燃?xì)忮仩t，利用富余的高、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)低壓蒸汽，確保燒結(jié)余熱發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定高負(fù)荷運(yùn)行，噸燒結(jié)礦發(fā)電量可達(dá)30 kWh/t以上，達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。

目前，湛江鋼鐵已在兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行情況下煤氣系統(tǒng)基本平衡，實(shí)現(xiàn)零放散。

圖1 解析氣產(chǎn)生工藝

2.1.2 低品位余熱資源利用研究與創(chuàng)新

湛江鋼鐵地處大陸最南端，氣溫較高，低品位余熱資源回收利用以“逐級(jí)回收、溫度對(duì)口、區(qū)域自用”基本原則開展。

燒結(jié)機(jī)產(chǎn)生的余熱煙氣，利用兩段式余熱鍋爐進(jìn)行回收，回收得到的兩種不同壓力等級(jí)蒸汽就近供給補(bǔ)汽發(fā)電機(jī)組，“源荷交互”轉(zhuǎn)化為電力能源，實(shí)現(xiàn)余熱資源的充分回收利用。

湛江鋼鐵配置2條1.5萬(wàn)m3/d的海水淡化機(jī)組生產(chǎn)線，利用蒸汽來(lái)蒸發(fā)海水生產(chǎn)純水。蒸汽設(shè)計(jì)來(lái)源主要來(lái)自低壓管網(wǎng)蒸汽，電廠鍋爐末端尾汽做補(bǔ)充汽源。經(jīng)過(guò)研究，自備電廠鍋爐產(chǎn)生的尾段蒸汽是0.6～0.7 MPa的低壓蒸汽，發(fā)電效率較低，且與海水淡化需求的蒸汽溫度壓力對(duì)口。依據(jù)效率優(yōu)先原則，減少CDQ和燒結(jié)蒸汽的管網(wǎng)供應(yīng)量，海水淡化蒸汽以電廠鍋爐末端尾汽為主要汽源。這樣既可提高CDQ和燒結(jié)余熱發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，又可以降低海水淡化純水的生產(chǎn)成本。

2.1.3 多能互補(bǔ)的制氫返回氣利用實(shí)踐

湛江鋼鐵焦?fàn)t煤氣大制氫項(xiàng)目，采用精制、壓縮、深冷、分離工藝，從焦?fàn)t煤氣提取氫氣、天然氣后，剩余氣體作為尾氣(解析氣)排放[2]，其工藝流程見圖1。

解析氣主要成分為一氧化碳、氮?dú)?、二氧化碳、碳?xì)浠衔?、殘留的氫氣和甲烷等，具有一定的回收利用價(jià)值。但是大制氫工藝在提取氫氣、提取天然氣以及同時(shí)提取氫氣和天然氣等三種工況條件下，解析氣的成本和熱值具有很大的波動(dòng)，且解析氣的產(chǎn)生量較大，導(dǎo)致解析氣的消納應(yīng)用較為困難。

根據(jù)“按質(zhì)用氣、品質(zhì)對(duì)口、就近原則”，焦?fàn)t煤氣使用量大，熱值要求相對(duì)低，焦?fàn)t是距離大制氫最近的大煤氣用戶，由此選擇了焦?fàn)t作為大制氫解析氣用戶。熱值計(jì)算公式為：

QM=QARA+QBRB

(1)

RA+RB=1

(2)

式中：QM為混合后煤氣熱值；QA為高爐煤氣熱值；RA為高爐煤氣混入比例；QB為解析氣熱值；RB為解析氣混入比例。

根據(jù)公式計(jì)算后對(duì)主煤氣高爐煤氣的熱值進(jìn)行修正調(diào)整，再對(duì)焦?fàn)t煤氣的流量比例進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以消除解析氣混入的熱值波動(dòng)，保持焦?fàn)t使用的混合煤氣的壓力、熱值穩(wěn)定。

2.1.4 分布式蒸汽自平衡，實(shí)現(xiàn)中壓蒸汽停運(yùn)

湛江鋼鐵中壓蒸汽管網(wǎng)為單線管網(wǎng)，發(fā)生源為CDQ中壓抽汽或減溫減壓供出，主要用于煉鋼RH精煉工藝和寶鋼化工生產(chǎn)。中壓蒸汽管網(wǎng)全線長(zhǎng)約3 km，用戶用量小，用戶少，壓力波動(dòng)大，疏水損失約3.6萬(wàn)t/a，產(chǎn)生了較大的能源浪費(fèi)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，分布式能源技術(shù)的應(yīng)用非常適合解決中壓蒸汽管網(wǎng)的問(wèn)題。湛江鋼鐵能環(huán)部與煉鋼廠協(xié)同實(shí)施蒸汽智能控制平臺(tái)項(xiàng)目，根據(jù)RH生產(chǎn)情況，煉鋼內(nèi)部自動(dòng)調(diào)控中壓蒸汽的補(bǔ)入量，實(shí)現(xiàn)了正常生產(chǎn)情況下煉鋼中壓蒸汽的自產(chǎn)自用自平衡；同時(shí)利用就近的蘇寶化炭黑項(xiàng)目產(chǎn)生的富余中壓蒸汽滿足寶鋼化工的用汽需求，實(shí)現(xiàn)了中壓管網(wǎng)蒸汽在正常生產(chǎn)情況下的長(zhǎng)期停運(yùn)。同時(shí)為解決中壓蒸汽管網(wǎng)長(zhǎng)期停運(yùn)產(chǎn)生的管道腐蝕問(wèn)題，就近引入一路低壓蒸汽對(duì)中壓管網(wǎng)進(jìn)行保溫(用汽量1～2 t/h)。蒸汽發(fā)電計(jì)算公式(3)和碳排放計(jì)算公式(4)為：

ΔQ=250×Δs-178×ΔL

(3)

C=ΔQ×k3

(4)

式中：ΔQ為發(fā)電量增加值；ΔS、ΔL分別為中壓蒸汽損失量和中壓管網(wǎng)保溫消耗低壓蒸汽量；250 kWh/t、178 kWh/t分別為湛江鋼鐵余熱發(fā)電機(jī)組中壓蒸汽和低壓蒸汽的噸蒸汽發(fā)電量；C為碳排量；k3為外購(gòu)電量的碳排放系數(shù)6.0 t/萬(wàn)kWh。

計(jì)算可知，項(xiàng)目實(shí)施后，3.6萬(wàn)t的中壓蒸汽損失用于CDQ發(fā)電機(jī)組發(fā)電，可增加余能發(fā)電量588萬(wàn)kWh/a，減少外購(gòu)電成本同時(shí)減少溫室氣體排放3 500 t/a，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.1.5 廢水零排放探索實(shí)踐與創(chuàng)新

實(shí)現(xiàn)廢水零排放，是湛江鋼鐵按照寶武集團(tuán)“高于標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)于城區(qū)、融入城市”的原則打造城市鋼廠，率先實(shí)現(xiàn)“三治”，引領(lǐng)能源“三次方”的重要條件之一。

湛江鋼鐵廢水零排放以“三環(huán)協(xié)同—梯級(jí)供用—柔性平衡”為原則，借助水集控智慧系統(tǒng)，從“取、制、供、用、回”各環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)分析，制定治水對(duì)策；從循環(huán)水(小環(huán))、單水種循環(huán)(中環(huán))、全廠水系統(tǒng)(大環(huán))三環(huán)協(xié)同管理，精準(zhǔn)施策；分質(zhì)供水，廢水分類回收、梯級(jí)利用；利用應(yīng)急水池調(diào)蓄能力，穩(wěn)定廢水水質(zhì)和水量，保證穩(wěn)定運(yùn)行，從而降低運(yùn)行成本，減少?gòu)U水產(chǎn)生量[3]。

2.2 低碳清潔能源項(xiàng)目的研究與應(yīng)用

鋼鐵清潔發(fā)展需求與分布式能源低碳特征相耦合，增加清潔能源的使用和提升清潔能源利用效率是未來(lái)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要方向和措施之一，湛江鋼鐵從建廠以來(lái)就非常重視低碳清潔能源利用項(xiàng)目的研究和開發(fā)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是目前世界上先進(jìn)的可再生能源利用技術(shù)，也是未來(lái)能源發(fā)展的方向。湛江市地處北回歸線以南的低緯地區(qū)，年平均日照時(shí)數(shù)1 817～2 106 h，全年日照充分，太陽(yáng)能資源較為豐富，適合建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目。

湛江鋼鐵采用建筑一體化設(shè)計(jì)在廠房屋面建設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電站，既能夠降低企業(yè)生產(chǎn)用電成本，也能夠充分體現(xiàn)企業(yè)節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)理念，將在節(jié)能減排、優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)可再生新能源利用、增加綠色能源的使用比例減少溫室氣體排放、提高環(huán)境質(zhì)量等方面起到良好的作用。目前湛江鋼鐵水控中心屋頂光伏項(xiàng)目已投運(yùn)，年發(fā)電量約80萬(wàn)kWh；加緊推進(jìn)熱軋、厚板、冷軋等廠房屋面建設(shè)光伏發(fā)電，預(yù)計(jì)2021年11月投運(yùn)，設(shè)計(jì)年發(fā)電量4 489萬(wàn)kWh；策劃東山湖水面、原料廠庫(kù)和地面區(qū)域等其他光伏項(xiàng)目，年發(fā)電量預(yù)計(jì)1 521萬(wàn)kWh。廠區(qū)光伏發(fā)電采用分散逆變、分區(qū)并網(wǎng)設(shè)計(jì)，光伏組件所發(fā)直流電經(jīng)匯流箱(對(duì)選擇組串式逆變器的廠房無(wú)需直流匯流箱)、逆變器、升壓變壓器，送入10 kV母線與電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，并在廠區(qū)內(nèi)配置遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)。

2.3 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的源荷交互技術(shù)研究與應(yīng)用

智慧制造是中國(guó)寶武引領(lǐng)中國(guó)鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)重要舉措，針對(duì)鋼鐵流程的智慧制造提出了“四個(gè)一律”工作要求。2019年，湛江鋼鐵以《智慧制造2019-2024專項(xiàng)規(guī)劃》為綱要，以三高爐系列項(xiàng)目建設(shè)為契機(jī)，在全公司范圍開展智慧化升級(jí)。

2.3.1 智慧能源管控系統(tǒng)

湛江鋼鐵能源管理系統(tǒng)(原EMS)定位為能源L2在線生產(chǎn)管控系統(tǒng)，主要為能源調(diào)度服務(wù)，滿足日常能源調(diào)度、能源生產(chǎn)指揮需要。隨著全流程能源精細(xì)化管理、在線系統(tǒng)智慧化管控要求的提高，原EMS系統(tǒng)已漸漸不能滿足鋼鐵流程的能源智慧管理的需求。

湛江鋼鐵在原EMS的基礎(chǔ)上，建設(shè)智慧能源系統(tǒng)(SEMS)，利用“多網(wǎng)互融、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)一體”理論，以“智能化驅(qū)動(dòng)，可視化支撐，面向未來(lái)”作為基本原則，借助湛江鋼鐵強(qiáng)大完整的大數(shù)據(jù)庫(kù)，提升工作效率，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，轉(zhuǎn)變能源管理模式，科學(xué)分析企業(yè)用能結(jié)構(gòu)和節(jié)能潛力，促進(jìn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排、健康發(fā)展。系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的在線采集處理，以歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和生產(chǎn)/檢修計(jì)劃、實(shí)時(shí)生產(chǎn)信號(hào)為分析基礎(chǔ)，結(jié)合工業(yè)能源智能優(yōu)化計(jì)算平臺(tái)搭建的智能化模型、機(jī)理結(jié)構(gòu)和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一些既定因素(例如考慮到高爐的休風(fēng)、減風(fēng)過(guò)程以及每個(gè)高爐的不同特性，建立煤氣的休風(fēng)、減風(fēng)模型等)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力、煤氣、蒸汽等能源的發(fā)生、使用量以及緩沖設(shè)備相關(guān)變量(如壓力、柜位等)的未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。進(jìn)而以各系統(tǒng)的預(yù)測(cè)結(jié)果為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，構(gòu)建多能源耦合優(yōu)化調(diào)度模型，并對(duì)其進(jìn)行模擬與評(píng)估，給出最優(yōu)的調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)鋼廠能源調(diào)度系統(tǒng)的智慧化運(yùn)行。

2.3.2 智慧化水集控系統(tǒng)

湛江鋼鐵水系統(tǒng)原有15個(gè)分散的操作室，分別對(duì)中央水廠以及高爐后各主工藝單元循環(huán)水系統(tǒng)(高爐循環(huán)水、煉鋼北循環(huán)水、煉鋼南循環(huán)水、厚板循環(huán)水、熱軋循環(huán)水、1550冷軋循環(huán)水、2030冷軋循環(huán)水)及其它47個(gè)水系統(tǒng)及管網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控或監(jiān)視管理，需要操作員工多，相互間協(xié)調(diào)處理流程長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)全廠水系統(tǒng)相對(duì)分散的15個(gè)操作室進(jìn)行整合，建設(shè)水集控系統(tǒng)、水系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，利用集控技術(shù)、工藝過(guò)程數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析量化技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)等核心模型應(yīng)用技術(shù)，推動(dòng)生產(chǎn)操作一體化、設(shè)備維檢一體化、調(diào)度管理一體化，實(shí)現(xiàn)水量與水質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)監(jiān)控一幅圖、全廠水量一張表”。 經(jīng)過(guò)近一年的生產(chǎn)考驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，2020年噸鋼新水消耗降低7%，水質(zhì)達(dá)標(biāo)率超過(guò)98%以上，藥劑消耗降低35%以上，人員勞動(dòng)效率提高30%以上，進(jìn)一步提升了廢水回用率，降低了排污量及管網(wǎng)漏損量，有效促進(jìn)了行業(yè)首創(chuàng)的廢水零排放，“三滴水 一粒鹽 水集控”成為湛江鋼鐵水系統(tǒng)名片[3]。

2.4 湛江鋼鐵跨行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)能源互供

根據(jù)國(guó)家發(fā)改委2012年《關(guān)于廣東湛江鋼鐵基地項(xiàng)目核準(zhǔn)的批復(fù)》中要求，湛江鋼鐵項(xiàng)目要促進(jìn)區(qū)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)一步做好資源能源配置，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。湛江鋼鐵基地毗鄰中科(廣東)煉化有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中科煉化”)、靠近湛江巴斯夫(廣東)一體化項(xiàng)目，為貫徹落實(shí)國(guó)家發(fā)改委批發(fā)的意見，綜合三大企業(yè)的能源情況，合理優(yōu)化能源使用結(jié)構(gòu)，打造國(guó)內(nèi)首個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈接互動(dòng)的國(guó)家級(jí)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)。節(jié)約園區(qū)內(nèi)公司的裝備資源和運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)廢氣的循環(huán)利用，減少?gòu)U氣排放量，既有利于環(huán)境保護(hù)，又節(jié)約資源，達(dá)到多方共贏的目的。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)以“減量化、再利用、資源化”為原則，充分利用湛江鋼鐵富裕焦?fàn)t煤氣制氫氣和天然氣，制取的產(chǎn)品液化天然氣(LNG)一部分氣化后，經(jīng)管網(wǎng)供給湛江鋼鐵高強(qiáng)鋼機(jī)組和三冷軋使用，富余的液體產(chǎn)品可充裝LNG槽車外銷市場(chǎng)；氫氣產(chǎn)品一部分滿足湛江鋼鐵自己需要，一部分滿足中科煉化調(diào)試期及投運(yùn)初期的氫氣需求，并對(duì)中科煉化的氫氣用氣提供安全保障，未來(lái)還可滿足巴斯夫項(xiàng)目的用氣需求。制氣產(chǎn)生的解析氣可返供給湛江鋼鐵作為焦?fàn)t的燃料使用。同時(shí)湛江鋼鐵制氧系統(tǒng)富余生產(chǎn)能力可滿足未來(lái)巴斯夫項(xiàng)目的氧氮需求。

3 湛江鋼鐵能源多流耦合技術(shù)應(yīng)用效果和展望

湛江鋼鐵在探索多流耦合節(jié)能管理理論和鋼鐵生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了全廠的廢水零排放，能源利用效率大幅提升(2020年噸鋼綜合能耗較2017年下降率5.25%，噸鋼水耗較2017年下降率為18.92%)，并形成相關(guān)的6項(xiàng)發(fā)明專利、15項(xiàng)技術(shù)秘密。

湛江鋼鐵將繼續(xù)深挖鋼鐵多流耦合節(jié)能管理潛力，尤其是在低碳清潔能源利用、低品位余熱資源利用、能源智慧化管控等方面還大有可為，為鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展、實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)碳中和提供優(yōu)秀的實(shí)踐案例。