中國工業報記者 余娜
初夏時節,河北滄州黃驊港煤炭港區海風陣陣,不時有貨輪鳴笛通過,來自晉北的運煤專列陸續抵達港口。
煤炭抵達港區后,經過“翻、堆、取、裝”四大程序,從不遠處的筒倉通過輸送皮帶機到達裝船機,隨后被裝入各個船艙。翻車機底層精準灑水、皮帶機智能清洗、曲線溜槽及新式裙板密封、堆場智能補水……各種大型作業設備,由設定好的系統程序自動操控。
以黃驊港為中轉樞紐,來自晉、陜、蒙地區的優質煤炭,通過朔黃鐵路由西向東運送至黃驊港,再由陸運轉為海運,通過船隊,駛向經濟發達的長三角和珠三角地區。至此,煤炭的長距離調配運輸完成閉環。
黃驊港是陜西、內蒙煤炭外運陸運距離最短的港口,是國家西煤東運、北煤南運的第一大下水港。作為我國最大煤炭下水港,黃驊港年均煤炭下水量超2億噸,占北方煤炭下水總量約30%。開港23年以來,黃驊港累計完成煤炭下水量超28億噸,煤炭下水量連續5年穩居全國首位。
國能黃驊港務有限責任公司(以下簡稱“黃驊港務”)黨委書記、董事長王金剛表示,“十四五”期間黃驊港將再增4個煤炭泊位,屆時煤炭吞吐能力將達到2.7億噸/年。
昔日的“煤黑子”緣何搖身一變成了如今的“綠色大港”?以綠色低碳、數字化、智能化為代表的新技術如何在黃驊港深度落地?5月6日-8日,記者跟隨“510中國品牌日?能源產業品牌宣傳周”活動一同走進黃驊港,一探究竟。
打造綠色港口 瞄準煤塵、煤污水治理難題
巨大的“O”形轉子翻車機張開懷抱,一次“抱”住4節車廂翻轉,20秒就將車廂帶車軌整體翻轉160度左右。隨著煤炭傾瀉而下進入地下料倉,翻車機兩側噴出細密水霧,迅速抑制翻騰欲起的煤塵。僅僅數秒,320噸細煤就卸載完畢,而作業區外依舊清潔如初。在黃驊港務的翻車機房,記者目睹了網紅“煤炭翻車機”的工作現場。
“該翻車機房采用的是O型轉子翻車機。一個平臺可以同時翻卸4節車廂,一節重80噸,4節即為320噸,這是目前國內效率最高的翻車機系統。”現場工作人員向記者介紹,“目前都是108節、近萬噸的大列,90分鐘內即可操作完成。翻車機系統的額定功率是每小時8000噸,年翻卸能力可達到1億噸。”
瞄準煤塵治理難題,由黃驊港務自主研發的本質長效抑塵技術在翻車機房落地應用。據悉,翻車機表層采用的是干霧抑塵系統,水、氣經過高壓形成1~10微米的干霧噴射出去,使干物和粉塵在空中結合碰撞再沉降,從而達到抑塵的目的。
黃驊港務是國家能源集團的下屬企業,主要負責國家能源集團煤炭的下水外運工作。攻克煤塵治理難題,黃驊港務打出一套抑塵、降塵、集塵的“組合拳”。
記者獲悉,在抑塵方面,黃驊港務公司首創煤炭港口“翻卸、堆存、轉運、取裝”全流程粉塵治理技術體系,研發本質長效抑塵核心關鍵技術。通過對翻車機底層設備的改造,實現分層灑水、促進煤炭與水均勻混合,確保煤傳送過程粉塵濃度降低98%以上,實現了煤粉塵超低排放。
“本質長效抑塵技術是黃驊港務公司煤塵治理的核心技術,從根本上解決了多年困擾煤炭港口粉塵治理的難題,已獲得三項國家專利?!眹茳S驊港務公司黨委副書記、總經理潘攀表示。
通過自主攻關實施以本質長效抑塵技術,堆場智能灑水為代表的成套抑塵方案,從源頭杜絕了煤塵產生。目前,黃驊港區總懸浮顆粒物濃度僅為0.078毫克/立方米,不足國標值的十分之一。
煤炭大港要變“綠”,除了要治理好煤塵污染,還要做好節水文章。黃驊港務持續聚焦煤污水治理瓶頸,打出汲水、儲水、用水“連環招”。
汲水方面,建設二期、三期、四期煤污水處理站,凈化后的含煤污水可直接回用于生產,日利用量可達6600立方米。
儲水方面,在全國范圍內首創散貨港口“兩湖三濕地”生態水系,以空閑荒地、垃圾場為基礎,投資4000余萬元建設水域面積近70萬平方米、蓄水能力120萬立方米的水系統,實現壓艙水、含煤污水及雨水的有效存蓄。
用水方面,構建含水率預測模型,提出不同煤炭在作業及堆存兩種模式下的堆垛粉塵控制標準及補水策略,提高了揚塵治理的精細化水平。
“在煤污水處理方面,黃驊港務創新性地提出了‘海綿港口’理念,建設‘兩湖三濕地’生態循環水系統,粉塵處置處理車間和三座煤污水處理站,收取壓艙水,處理煤污水,收集天上水、工業用水,基本實現自給自足,同時實現了煤污水和雨污水的零排海?!蓖踅饎偼嘎丁?/p>
2022年8月,黃驊港煤炭港區被中國港口協會評為“五星級綠色港口”,成為全國唯一入選五星級的專業化干散貨類港口。整潔、美麗的港口與藍天、碧海交相輝映,構成了一幅沿海經濟的生動畫卷。
建設智慧港口 加快煤港數字化、智能化改造
在黃驊港務智能運營中心,記者看到,碩大的中控屏幕上,智慧翻車、智慧取料、智慧堆料、智慧裝船等全流程數據實現了可視化。
實時數據顯示,截至5月7日上午11:14分,黃驊港務計劃進港21450萬噸煤炭,實際完成7695.4噸;計劃出港20930萬噸煤炭,實際完成7641.9萬噸。
打造多功能綜合性現代化大港,加快煤港的數字化、無人化、智能化改造升級進程,以數字化賦能產業創新,黃驊港務全面推動智慧港口高質量發展。
據潘攀介紹,數字化賦能智慧港口建設主要體現在以下五個方面。
堅持以需求為導向,做好科技創新的戰略布局與頂層設計。黃驊港務搭建了四層一體的科技體系,在基礎設施、智能生產、智慧運營、綠色低碳、安全管控、戰新與未來產業六大領域,進行創新能力建設;并積極推動成果轉化,打造綠色智慧港口原創技術策源地,推動中國散貨港口高質量發展。
堅持設備自動化,推動發展提速提效提質。專攻煤港發展中的實際問題,黃驊港務完成了“翻、堆、取、裝”全流程設備智能化管控?!胺⒍选⑷ ⒀b”四大作業環節里,所有的單機均實現無人化,是世界首個實現全流程設備智能化管控的煤炭港口,為全國干散貨港口變革性發展提供了可借鑒的技術密碼。
堅持生產智能化,提高生產鏈效率。通過5G+人工智能,語音裝船技術支撐起特殊船型、特殊工況的裝船場景,實現了智能裝船全場景覆蓋。通過設備協同控制——黃驊港務數字孿生可視化系統,壓縮了生產輔助時間,降低了流程能耗,增強了峰值卸車能力。黃驊港務還建設了國內首套具有自主知識產權的散貨港口智能生產操作系統,覆蓋全工藝類型,全生產環節的生產運營管理系統,為同類散貨港口生產提供標準化、通用性智能解決方案。目前已在黃驊港務及泉州電廠實施,未來,有望在其他港口推廣應用。
堅持環境智慧化,將智能融入生態建設。通過生態環境智能管控平臺,實現了各環境要素全數據連接與設備協同聯動智慧化管控。生產用水總量同比縮減14.6%,堆場灑水減少20.5%,翻車機用水降低10.6%。
堅持輸出智慧密碼,打通科技創新成果行業內復制推廣路徑。記者獲悉,新簽訂的泉州電廠全流程清潔化項目、泉州電廠全流程智能化項目、石獅電廠圓形堆取料機智能化項目、滄東電廠斗輪機無人值守項目等四個項目,使得黃驊港務成果轉化承接項目金額突破5000萬元。
“我們堅持科技創新,自立自強,智慧港口建設卓有成效,堅持把科技的命脈牢牢地掌握在自己手里,實施了單機創新、流程創新、集成創新,實現了翻堆取裝全天候自動化、單機效率、配煤精度、堆存能力大幅提升,成為世界首家全流程智能裝船作業的煤炭散貨港口。”王金剛表示。
值得關注的是,面對設備核心控制器的安全和斷供風險這一難題,黃驊港務正著手謀劃工控系統的自主可控。目前,計劃選用S8堆料機作為先行試驗設備,試驗成功后,將以此為藍本,逐步推進生產設備的自主可控PLC替代,推動整個港口的裝備國產化升級。
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