本报通讯员 丁峰
“城在山水间，山水在城中”，说的是湖南省冷水江市，这里坐落着湖南省三大钢铁生产基地之一的冷水江钢铁公司（以下简称冷钢）。入春时节，万象更新，这座拥有60多年历史的钢铁基地也迎来了盎然的“绿”意——由中冶华天总承包建设的冷钢富余煤气发电项目一次并网成功，顺利投产。
攻坚克难保完工
近年来，冷钢谋求绿色转型升级，以实际行动响应国家“双碳”号召，计划分两期建设两套40兆瓦超高温超高压煤气发电机组，对炼钢过程中产生的富余煤气进行专项回收，“变废为电”。
“每个项目建设都会遇到各种各样的困难和问题，况且是我们这样技术含量相对较高的煤气发电项目”，中冶华天冷钢项目经理李浩直言。在该项目招标阶段，中冶华天冷钢项目团队就遇到了第一个大问题：项目地点位于冷钢动力厂内，处于冷水江市的老城区中心地带，为确保生产，原有12兆瓦的老旧机组需持续运转，无法拆除，因此建设场地实际占地面积大约只有2500平方米。对于庞大的煤气发电机组而言，这无疑是“螺蛳壳里做道场”，况且还要为二期项目的建设场地和后期烟气净化系统预留升级改造空间。
对此，中冶华天设计团队长期驻场，因地制宜，一头扎进厂房内，一寸寸实地丈量，一笔笔勾勒绘图，确保每一个数据都经过严格精确的计算。最终在最短的时间里，该团队拿出了最接近实际情况、也最让业主信服的设计方案。值得一提的是，早在2003年，冷钢就与中冶华天开始合作，其高线轧制、煤气柜建设等重大项目当时均有中冶华天参与，且反馈良好。凭借着优秀的设计方案、深厚的合作基础以及在工业能源环保领域的丰富工程经验和领先技术水平，中冶华天正式承接这一项目。
该项目正式启动于2023年7月初，施工阶段涉及多项超危大工程，例如锅炉汽包等大量重达数十吨重的设备吊装工作，为项目带来了不小的挑战。同时，由于该机组安装的精度必须经过严格的考量，每一项都在考验着中冶华天项目团队的专业程度。对此，中冶华天冷钢项目部以“一项一案”为原则，每项超危大工程都经由专家研讨后敲定施工方案，整个施工环节做到了安全“零事故”，设备安装也在丰富扎实的经验和技术支撑下顺利完成。
功夫不负有心人，赶在2024年春节前，冷钢富余煤气发电项目第一套机组正式投产。如今，厂内高耸的新老机组遥遥相对，各处设备布局合理紧凑，管线排布整齐有序，源源不断地向钢厂输送着利用富余煤气高效转化的电力，令人赞叹。
数智赋能提质效
“从应用技术和各项投产指标上来看，我们此次设计建造的40兆瓦超高温超高压煤气发电机组，在国内同类型工程中处于领先水平”，中冶华天设计经理张华钢介绍道。在该项目的设计理念中，数字化、智能化是必定绕不开的亮点。
该煤气发电机组配备了一套完整的“DCS系统”，即“生产过程分散控制系统”。该智能系统集合了“数据采集”“顺序控制”“炉膛灭火安全保护”等子系统，通过DCS系统可以将不同的设备和控制器连接到同一条总线上，监测、收集和控制厂内的不同工艺参数，如流量、压力、温度、液位等，将信息传输到控制室大屏和计算机上，以便操作人员根据实际情况及时调整指令。
在实现数字化的同时，在智能化改造上，DCS系统还可以根据设备的实时状态和生产要求调整工艺参数，并自动控制所需要的操作。例如，当汽轮发电机组轴承及汽轮机本体的运行机械参数超出规定值时，DCS将自动记录下异常数据并发出警告，而当关联生产和安全的重要参数超过规定限度时，将直接停机。此外，所有主厂房、余热锅炉、除尘、水处理设施等高低电动机均由DCS发出合闸、跳闸指令，显示开关的位置信号及报警。在DCS系统的加持下，不仅能够节省人力成本，设备也能够进一步实现多维度立体化监控，做到无人巡检和精细化管理。
“分散控制”是该系统的另一重要特点。得益于此系统，冷钢整套发电机组可以根据不同的应用场景进行灵活定制，如果对于某一环节有着安全问题的考量，可以为其单独设置一套监测和控制系统，灵活性极强。同时，每个控制节点都是独立的，当机组的一个环节出现问题时，其他部分仍能正常操作，因此具备较高的抗故障性能。在实际发电过程中，如果个别环节出现问题，能够在及时检修的同时，又不会影响电力输送。
锚定环保争创收
在环保方面，“极致能效”工程作为钢铁全面升级的三大工程之一，将是未来几年所有钢铁企业的工作重心。锚定绿色环保发展理念的冷钢始终强调“环保要一天天抓好抓实抓细，不能欠账，只能超前”。中冶华天从冷钢未来发展的角度出发，处处精益求精，成功实现了冷钢的环保指标要求，并做到了行业领先。
自该项目投产以来，在煤气频繁波动条件下，发电机组一直保持平稳运行，并已实现满负荷甚至超负荷发电。将设备年利用小时数按7500小时算，冷钢原有的中温中压机组被新机组替换后，在同等煤气量下，发电效率翻一番：旧机组大约每6立方米高炉煤气发1千瓦时电，中冶华天建设的双超机组投运后，在高炉煤气稳定供应的情况下，可以做到3立方米高炉煤气发1千瓦时电。预估为冷钢的年发电量增加1.1亿千瓦时，每年可增收7000多万元，经济效益极为可观。
在提升全厂综合能效水平的同时，中冶华天还为冷钢设计了1套130吨/小时煤气锅炉的脱硫脱硝系统，在经过试运行后，预估冷钢每年可节约标准煤达4.3万吨，减少二氧化碳排放达9.4万吨，为冷水江钢铁优化能源产业结构、构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系提供强力支撑，同时也为冷水江市这座“山水城市”持续改善生态环境质量增添新动能。
冷钢煤气发电项目的顺利投产展现了中冶华天雄厚的总承包建设综合实力，中冶华天也将继续以数智化技术和绿色化改造方案推动钢铁行业高质量发展，不负绿水青山，与各方携手共赴崭新未来。
中冶华天建设的冷钢富余煤气发电项目。（郭世星 摄）
《中国冶金报》（2024年04月16日 05版五版）
