淺析圓盤脫水機(jī)在脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用

米志伍

【摘 ?要】圓盤脫水機(jī)在煤燃電廠脫硫系統(tǒng)的應(yīng)用可以起到很好節(jié)能效果，不需要投入太多的資金，占地面積較少。本文對(duì)圓盤脫水機(jī)工作原理進(jìn)行研究，并對(duì)圓盤脫水機(jī)和真空皮帶機(jī)的性能展開了對(duì)比分析。

【關(guān)鍵詞】圓盤脫水機(jī);濕法脫硫系統(tǒng);脫水機(jī)理

1圓盤脫水機(jī)簡(jiǎn)介

石灰石石膏濕法煙氣脫硫是國(guó)內(nèi)很多燃煤電廠的主要煙氣脫硫技術(shù)，吸收塔內(nèi)的石膏漿體通過(guò)石膏之后排入到泵送裝置，從而實(shí)現(xiàn)石膏旋流器的一級(jí)脫水處理，但石膏漿液含水量比較大，需要采用真空皮帶脫水機(jī)來(lái)進(jìn)行二次脫水處理，脫水機(jī)是主要的脫水設(shè)施，經(jīng)過(guò)二次脫水處理之后可以把石膏含水量控制在10%以下。石膏可以有效地避免脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生二次污染，也可以形成產(chǎn)品進(jìn)行銷售，為電廠創(chuàng)造利潤(rùn)。但真空皮帶脫水機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要占用較大的面積，能耗較高。再加上結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)的不合理，皮帶容易出現(xiàn)跑偏，無(wú)法達(dá)到很好的脫水效果，這就給后續(xù)的檢修工作制造較多的困難，還需要經(jīng)常更換濾布，脫硫系統(tǒng)的利用率無(wú)法得到保證，所以現(xiàn)在多采用陶瓷圓盤脫水機(jī)，該設(shè)備采用多孔剛玉及碳化硅材料在陶瓷圓盤上形成毛細(xì)現(xiàn)象，作為過(guò)濾膜來(lái)使用，由于膜片上具有多個(gè)直徑尺寸較小的微孔隙，每個(gè)微孔起到毛細(xì)管的作用。盤片安置在水平軸方面上，陶瓷盤片會(huì)在石膏漿液內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在抽真空施加的作用力下，盤片只允許水分通過(guò)，礦物質(zhì)被阻擋在外部，會(huì)在盤片表面形成含水率在10%的石膏粉，從而實(shí)現(xiàn)了石膏漿液的脫水。

在實(shí)際的過(guò)濾過(guò)程中，陶瓷盤片中的微孔可以避免氣體和礦物經(jīng)過(guò)，不會(huì)產(chǎn)生真空損失現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)空氣消耗過(guò)濾，可以保持較高的真空度及過(guò)濾效果，有效地減少能耗及水分。這就是圓盤脫水機(jī)可以節(jié)能的原理，是新型的高效節(jié)能脫水設(shè)備，具體的脫水機(jī)原理如圖1所示。

2圓盤脫水機(jī)工作原理

燃煤電廠采用的圓盤脫水機(jī)主要有過(guò)濾和清洗兩個(gè)環(huán)節(jié)，由于控制室內(nèi)的DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，過(guò)濾需要六個(gè)區(qū)域，也就是漿液吸取區(qū)、過(guò)濾處理區(qū)、淋洗區(qū)、干燥處理區(qū)、拆卸物料、反沖洗處理區(qū)及多次復(fù)循環(huán)區(qū)，圓盤脫水機(jī)的處理流程原理如圖2所示。

燃煤電廠采用的圓盤脫水機(jī)具體的工作流程為：1）濾餅的生成。圓盤脫水機(jī)開始運(yùn)行時(shí)，處在料漿槽內(nèi)的陶瓷盤片會(huì)在真空負(fù)壓施工的作用力下，盤片表層會(huì)產(chǎn)生顆粒堆積層，液體通過(guò)盤片過(guò)濾之后進(jìn)入到分配閥進(jìn)行控制，從而進(jìn)入到排液罐內(nèi)部。2）濾餅干燥處理。在主軸減速裝置的拖動(dòng)之下，附著在盤片上的濾餅會(huì)進(jìn)入到干燥處理區(qū)，之后在真空條件下進(jìn)行脫水處理。3）濾餅剝離。當(dāng)濾餅處理好之后，通過(guò)轉(zhuǎn)子的運(yùn)行進(jìn)入到卸料區(qū)，刮刀會(huì)對(duì)盤片表面存的物料進(jìn)行刮除，從而完成卸料。4）反沖洗處理。物料被卸掉之后需要把盤片輸送到反沖洗區(qū)域，在凈化水施加0.075-0.1兆帕的壓力條件下，分配閥會(huì)存在于盤片的內(nèi)腔當(dāng)中，多內(nèi)部向外對(duì)盤片的微孔進(jìn)行清洗處理，再把殘存在盤片表面的物料進(jìn)行沖洗處理。5）定期清洗。當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間之后，盤片微孔會(huì)由于受堵而影響過(guò)濾效率，為了保證盤片微孔可以發(fā)揮出正常作用，需要對(duì)其進(jìn)行定期清洗處理，可以采用反沖洗、超聲波處理和化學(xué)清洗相結(jié)合的方式，可以起到很好的清洗效果，需要持續(xù)清洗45-60分鐘，保證盤片微孔的有效暢通，從而提高過(guò)濾處理地效率。

3圓盤脫水機(jī)構(gòu)成

3.1主機(jī)部分

圓盤脫水機(jī)碳鋼方管采用焊接的方法實(shí)現(xiàn)連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫石膏漿液槽、攪拌裝置、轉(zhuǎn)子和主軸電機(jī)和分配閥等裝置的支撐保護(hù)。漿液槽為不銹鋼或其它材料采用卷焊的方法制作而成，可以對(duì)料漿進(jìn)行個(gè)存儲(chǔ)。主驅(qū)動(dòng)軸為脫水機(jī)的關(guān)鍵部件，軸的一側(cè)把分配閥和真空系統(tǒng)進(jìn)行連接，別一側(cè)由電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。分配閥可以對(duì)吸漿區(qū)、干燥區(qū)進(jìn)行合理的調(diào)整。卸料裝置刮刀采用剛玉材質(zhì)，擁有較強(qiáng)的切削力，可以起到很好的耐磨效果。盤片板濾板是一種扇形結(jié)構(gòu)，為十二塊形狀相同的單獨(dú)濾板組裝在過(guò)濾機(jī)主軸的法蘭面上，對(duì)每個(gè)濾板都可以單獨(dú)進(jìn)行拆卸。

3.2清洗系統(tǒng)和真空系統(tǒng)

圓盤脫水機(jī)清洗系統(tǒng)主要由于化學(xué)清洗、自動(dòng)清洗和反沖洗裝置構(gòu)成。真空系統(tǒng)為自動(dòng)排液裝置、真空泵和排液罐組成，起到排液和抽濾的作用，真空泵是一種單級(jí)液環(huán)式真空泵，不再需要加注潤(rùn)滑油，但必須要提供足夠的冷卻水。

3.3控制系統(tǒng)

圓盤脫水機(jī)的控制系統(tǒng)采用兩級(jí)的方式，上位機(jī)可以對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，由下位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)脫水機(jī)的控制和調(diào)節(jié)，可以在一臺(tái)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)脫水機(jī)的監(jiān)測(cè)和控制。上位機(jī)采用高亮液晶觸摸屏，實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的輸入，并對(duì)遠(yuǎn)程控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。下位機(jī)則采用PLC控制器來(lái)對(duì)變頻器、自動(dòng)化儀表和電磁閥進(jìn)行控制。

4圓盤脫水機(jī)和真空皮帶機(jī)的性能對(duì)比

對(duì)相同出力條件下，對(duì)真空皮帶機(jī)和圓盤脫水機(jī)性能參數(shù)進(jìn)行比較，從中可以看出圓盤脫水機(jī)功率比原來(lái)減少100千瓦左右，每個(gè)可以節(jié)省電量為50萬(wàn)千瓦時(shí)，每噸的石膏脫水耗電量為1.78千瓦時(shí)，而真空皮帶脫水機(jī)需要6.9千瓦時(shí)。真空皮帶脫水機(jī)真空泵密封用水和濾布用水需消耗較多的水分，特種陶瓷脫水機(jī)清洗并不需要太多的水分，濾液水可以多次循環(huán)利用，可以起到很好的節(jié)水效果。圓盤脫水機(jī)并不需要太多的占地面積，可以采用原來(lái)的廠房，可以更好地減少資金支出。如果以每小時(shí)30噸石膏生產(chǎn)量來(lái)對(duì)兩個(gè)不同的脫水機(jī)進(jìn)行配置，圓盤脫水機(jī)只占到真空皮帶機(jī)的投資額的60%。而皮帶機(jī)脫水機(jī)需要每3-5年進(jìn)行一次大修，圓盤脫水機(jī)每年不會(huì)產(chǎn)生太大的改變，可以有效地節(jié)省維修費(fèi)用。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，燃煤電廠采用圓盤脫水機(jī)可以有效地節(jié)約成本，并起到很好的節(jié)能效果，占地面積較少，可以起到很好的脫硫石膏脫水效果。

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（作者單位：安徽華電宿州發(fā)電有限公司）