首钢在实施搬迁调整战略、建设首钢京唐钢铁厂中，认真贯彻落实党中央、国务院的战略决策，发展循环经济取得了一系列重大突破，其中在海水综合利用方面取得了自备电厂海水脱硫、海水直流冷却、海水淡化等显著成效，并实现了海水淡化的自主设计、自主制造和自主运营。本刊记者也非常有幸能够走近首钢京唐公司海水淡化工程，为大家揭开这一“海水淡化与钢铁厂、电厂联产”重点循环经济示范项目的神秘面纱。

为了改善北京的空气质量、节约北京的水资源，2005年2月18日，国家发改委正式批复了首钢实施搬迁、结构调整和环境治理的方案，标志着首钢将正式迁至新家“曹妃甸”。在唐山曹妃甸新建的首钢京唐钢铁厂认真贯彻落实党中央、国务院的战略决策，发展循环经济并取得了一系列重大突破，其中在海水综合利用方面取得了自备电厂海水脱硫、海水直流冷却、海水淡化等显著成效，并实现了海水淡化的自主设计、自主制造和自主运营。

首钢京唐钢铁联合有限责任公司海水淡化工程一期规模50000t/d，产品水电导率≤10μs/cm，采用低温多效蒸馏海水淡化技术，装置分7效，纯TVC模式下造水比为9.8。分两步建设，每步建设海水淡化装置两套，单套日产水能力12500t。一期一步建设两套装置，全部引进法国技术，于2007年9月开工建设，2009年3月22日、2009年5月22日分别调试成功满负荷产出合格蒸馏水。一期二步建设两套装置，由首钢国际设备成套，于2009年3月开工建设，2010年8月19日及10月3日分别调试成功满负荷产出合格蒸馏水。

图1  首钢京唐公司低温多效海水淡化装置

能源循环利用

首钢京唐公司海水淡化项目按照技术先进、成熟、可靠的原则，按照自主集成、体现循环经济，把动力能源的消耗降到最低，提升钢铁厂产品的竞争能力的要求，采用国内、外目前最先进的海水淡化技术，其主要技术特点有：

通过调节钢铁厂余热蒸汽和发电机组乏蒸汽的使用量，实现三种运行工况。

将低温多效蒸馏（LT-MED）装置代替汽轮机凝汽器，利用乏汽作为海水淡化动力蒸汽，可大幅度降低海水淡化制水成本，同时可节省为自备电厂凝汽器设置直流冷却设施的投资以及运行费用。

热法装置的浓盐水排放温度平均在45℃左右，在工程施工上预留有冬季用热法浓盐水加热零下2.4℃的进水海水，为膜法供水的途径，该途径可实现不同海水淡化方式之间能源的全新组合和利用。

主体蒸发器平行六面体形状在国内属于首次使用，同时利用合理的设备及管道布置，充分实现了结构紧凑、空间节省，并使热交换过程更加完善。双TVC模式的使用甚至在国外海水淡化设施也很少使用。

首钢京唐钢铁联合有限责任公司能源与环境部自动化系统工程师王建东为记者补充了首钢京唐公司海水淡化工程绿色节能的部分原因，“首先、高炉生产过程中产生的高炉煤气、炼钢转炉在冶炼过程中产生的转炉煤气、焦化生产过程中产生的焦炉煤气，都可以作为二次能源供给发电厂使用；发电厂发电供给海水淡化装置；除了用汽轮机抽气外，钢铁在冶炼过程中产生的蒸汽也进入蒸汽管网，海水在真空状态下更易蒸发，提高了热效率；淡化的海水供炼钢、炼铁等钢铁厂除盐水用户使用。”

图2  首钢京唐公司低温多效海水淡化装置模型

海水综合利用

海水直流冷却

2×300MW燃煤-燃气混烧供热发电机组采用海水直流冷却，海水进入电厂冷却之后再进行烟气脱硫，实现海水的梯级利用。采用这项技术后全系统每年节约淡水资源1933万t。

海水脱硫

发挥临海靠港的优势，利用海水资源、借鉴国内外先进的海水脱硫技术，在自备电站300MW发电机组采用海水脱硫工艺对烟气进行脱硫，采用一炉一塔一曝气池单元配置，具有占地面积小、运行成本低、日常维护简单等优点。目前实际脱硫后的SO2排放浓度约30mg/m3，远低于国家排放标准。

海水化学资源综合利用

自2011年7月开始，首钢联合科研单位投资1100万元，建成300m3/d浓盐水综合利用中试试验车间及试验装置，设备已经运行1年多，并取得阶段成果。

首钢已经与某国际膜厂家联合完成膜法海水淡化中试实验项目，利用原海水（1年试验）及热法浓盐水（3个月试验）进行海水脱盐，取得了较好的效果，为热膜结合的创新奠定理论基础。

海水淡化国产化实力加强

自主设计

首钢国际工程公司设计并设备成套了我国钢铁企业的第一套热法海水淡化装置，在自主设计与技术研发等方面走在了行业前列。

自主制造

北京首钢机电有限公司机械厂按照SAME规范，采用高效钻孔工艺技术加工了73.6万个孔位；对24.47万个管口进行胀接无泄漏；焊接了43km长的双相不锈钢焊缝，100%PT探伤，9000余张XT探伤无缺陷，有效实施了双相不锈钢的酸洗钝化，制造和现场组成了首钢京唐大型低温多效海水淡化装置，掌握了成熟的海水淡化设备制造工艺技术。

图3  首钢京唐公司淡化海水出水池

自主建设

首钢建设集团在圆满完成国内各项标志性工程建设任务的同时。积极拓展海外市场，先后出色完成了美国、比利时、印度尼西亚、印度、安哥拉、缅甸等国际工程，树立了“首钢建设”品牌、赢得了广阔的发展前景。

自主运营

首钢京唐公司作为第一个沿海建设的大型钢铁联合企业，充分发挥临海优势，建设成了冶金企业第一个海水淡化工程。

畅想淡化海水做饮用水

在首钢京唐公司海水淡化装置模型演示厅中，笔者看到了一个普通水池，据工作人员介绍，该龙头出水即为经过多效蒸馏装置处理的淡化海水，打开龙头，一股清水缓缓流出，从浊度上观看，与寻常家庭用自来水无异。用手接到嘴中尝了一大口，没有任何海水的咸味和苦涩。若该水再经过后矿化处理，即可以当做饮用水供到千家万户。目前，仅中国范围内，就有很多地区的很多人在饮用经海水淡化装置制得的淡化海水和苦咸水。未来，也许饮用淡化海水就像现在淡化海水用作工业生产用水和循环水一样司空见惯。

参观完首钢京唐公司海水淡化工程后，记者就关键问题采访了首钢京唐钢铁联合有限责任公司教授级高级工程师吴礼云。

PROCESS：请您介绍一下首钢京唐公司海水淡化工程在浓盐水提盐方面与三友化工集团的合作模式和合作情况？该合作的哪些地方是值得我国沿海地区其他海水淡化工程项目借鉴的？

吴礼云：曹妃甸莅临渤海湾，三友化工集团有着雄厚的盐化工和制碱工业基础。首钢京唐钢铁联合有限公司坐落在曹妃甸工业园区内，为国内首家将低温多效蒸馏海水淡化成功应用于冶金行业的钢铁企业，海水淡化规模5万t/d，已满负荷稳定运行近4年。

图4 吴礼云，教授级高级工程师，长期致力于钢铁行业水处理、海水淡化、能源管理工作。拥有发明专利7项，制定行业规范两项，获得省部级科技进步奖3项

海水淡化必然产生两种水，即淡化水及浓盐水。目前，海水淡化浓盐水一般是直排大海，排放浓盐水的盐度、温度和化学药剂等会影响海洋环境，对海洋水质、生态环境和海洋生物产生不利的影响。

由于获取浓盐水相同化学资源的处理量较海水直接处理量少，可显著降低提取成本。此外，浓海水进行化学资源提取不需要另外设置取海水和加菌等预处理设备，可大大节约投资和工程造价，并且海水淡化操作过程中产生的浓海水的温度、流量参数稳定，便于化学资源提取过程中的稳定操作。

首钢京唐公司与三友化工公司经过多次商讨，最终达成一致意见，将首钢京唐公司海水淡化项目的浓海水用作三友化工公司纯碱生产的原料，每年可处理利用浓海水1728万m3，节省原盐约60万t，节约水资源1000万m3，大大降低了海水淡化和盐化工产业生产成本。

由于具有成本优势，三友化工公司负责首钢京唐公司以外的所有管网建设，首钢京唐公司只负责其区域内的管网建设。前期首钢京唐公司按运营成本价格出售浓盐水，下一步首钢京唐公司计划将热法海水淡化浓盐水作为膜法海水淡化的原料水，将浓盐水进一步浓缩，提升至商品级，届时两家公司再按照利润分成。

将海水淡化与制碱及盐化工产业结合起来是未来发展的必然趋势，既能为制碱企业提供充足的原料，又能为钢铁企业提供淡水资源，极大地降低整个产业链的投资和成本，充分体现规模效益、循环经济，不但可产生巨大的经济效益，还产生不可估量的环境效益和社会效益，值得我国沿海地区其他海水淡化工程项目借鉴。

PROCESS：未来，首钢京唐公司的海水淡化工程项目有哪些短期规划？有哪些长期规划？

吴礼云：首钢在一期海水淡化的基础上，根据企业自身情况，结合国家政策，还规划建设规模为400万t/d的海水淡化及综合利用项目，满足自身需求的前提下，还考虑首都北京及周边城镇的用水需求。首钢规划的海水淡化项目拟充分发挥首钢的集团优势，通过首钢工程国际公司的“自主设计”，首钢机电公司机械厂的“自主制造”，首钢建设工程公司的“自主建设”，首钢京唐公司的“自主运营”等，进一步提高海水淡化的自主集成及自主制造水平，树立首钢形象，打造首钢品牌的海水淡化。

首钢海水综合利用规划将按照“热电联产、水电共生、热膜耦合、低碳环保”的方向发展，发挥钢铁行业综合性优势，充分利用“廉价余能资源”（热、电），走一条“热－电－水－盐”四联产的“低成本”“海水综合利用”的技术路线。

在首钢海水综合利用规划中，近期的核心内容是首钢集团董事会已经批准立项的二期５万t/d海水淡化项目，主要包括三部分：

●热法海水淡化，采用低温多效蒸馏技术，全部实现水电共生，即回收的余热蒸汽先进行发电，发电后的乏汽进行海水淡化，全部材料实现国产化。

●膜法海水淡化，实现热膜耦合－由原海水作为水源改为热法海淡后的浓盐水作为水源，浓盐水进一步浓缩，提升至商品级，进行盐化工，材料设备大部分实现国产化。

●开拓市政用水市场，将海水淡化部分产品水进行矿化、消毒等处理制成生活水、瓶装、桶装饮用水进行销售，这一项目承载着首钢对海水淡化及海水综合利用的理解，承载着首钢对行业发展的技术实践和渴望。