技術(shù)概況
電站和工業(yè)用鍋爐通常采用煤作燃料，在燃燒過程中會產(chǎn)生二氧化硫等有害物質(zhì)，石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝廣泛應(yīng)用于大型燃煤鍋爐中以脫除煙氣中的二氧化硫。石灰石—石膏濕法煙氣脫硫裝置在運行中產(chǎn)生大量的石膏漿液，石膏漿液由一定濃度石膏、未反應(yīng)的石灰石顆粒和大約80%的水組成，脫除脫硫石膏漿液中的水分是脫硫石膏處理的重要工序。在傳統(tǒng)的裝置中，通常采用水力旋流器加真空皮帶機脫水系統(tǒng)完成石膏漿液的脫水工作，脫水后的石膏含水一般在10%左右。傳統(tǒng)的煙氣脫硫石膏脫水工藝系統(tǒng)復(fù)雜需要設(shè)置專業(yè)的石膏脫水樓，并且對水力旋流器和真空皮帶機的要求高，易發(fā)生堵塞、磨損、腐蝕的現(xiàn)象。在傳統(tǒng)裝置中，水力旋流器和真空皮帶機一般采用進口產(chǎn)品，使設(shè)備投資費用和運行維護費用較高，同時，水力旋流器和真空皮帶機要消耗較多的電能。
在石灰石/石膏濕法脫硫中，用真空皮帶脫水機對石膏漿液進行脫水。這樣不僅減少了脫硫后的二次污染，脫水后的石膏也可以用作建材原材料。從吸收塔排放出來的10%`15%的石膏漿液經(jīng)過一級脫水和二級脫水后，其含水率達到10%以下。一級脫水系統(tǒng)主要是旋流器，經(jīng)過旋流器后的石膏漿液一般含水量在50%左右，不能夠直接排放，必須經(jīng)過二級脫水系統(tǒng)，將含水量降至10%以下后，可以作為建筑材料原材料出售。
在整個二級脫水系統(tǒng)中，真空皮帶脫水機是整個二級脫水系統(tǒng)的核心。其作用原理為：
通過真空泵抽真空的作用，在濾餅上下表面形成壓力差，并以此來擠出水分，達到脫水的目的。在通常情況下，對石膏濾餅的Cl‐含量有一定的要求，所以在脫水的同時使用濾餅沖洗水對濾餅進行沖洗，以達到?jīng)_洗Cl‐的效果。
在二級脫水運行過程中，會遇到以下一些問題。
1）濾布糾偏裝置故障
真空皮皮帶脫水機，濾布糾偏裝置長時間故障，保護投運不了，造成真空皮帶機濾布撕裂，造成真空皮帶脫水機頻繁跳閘。
2）膠帶磨損
真空皮帶脫水機膠帶和膠帶支撐平臺之間膠帶磨損，在膠帶支撐平臺兩邊的接水槽中，隨處可見磨下來的膠帶膠末，磨損下來的橡膠條會堵塞接水槽，還會堵塞支撐平臺潤滑水槽，致使皮帶摩擦，阻力增大，嚴(yán)重影響膠帶的使用壽命。
3）漏水
真空皮帶脫水機漏水，造成脫硫石膏脫水樓地面積水，真空皮帶脫水機主要的漏水部位是真空盒密封水外漏和膠帶支撐平臺兩邊的接水槽。
4）真空泵結(jié)垢
脫硫石膏真空皮帶脫水機，依靠真空泵將脫硫石膏漿液中的水分吸出，達到石膏二次脫水的目的，運行真空泵頻繁堵轉(zhuǎn)，直接影響石膏脫水系統(tǒng)的正常運行
5）真空皮帶機濾布故障
真空皮帶脫水機濾餅沖洗水進入沖洗槽后，產(chǎn)生沉淀，運行過程中由于管路堵塞，造成真空泵不能正常運行。
6）沖洗噴嘴堵塞
濾布沖洗水回水中石膏含量較高時，容易造成濾餅沖洗水噴嘴堵塞，濾布長時間沖洗不凈，石膏就會淤積在濾布表面，出現(xiàn)濾布表面堵塞，石膏淤積在濾布表面，造成很難清洗，容易在濾布表面結(jié)垢，
7）主機密封故障
主機密封性能不好會導(dǎo)致整個系統(tǒng)真空度低，脫水后的石膏濾餅含水率明顯偏高，影響過濾效果。
8）真空室對接處脫膠
真空室一般由高分子聚合物制造，這種材料伸縮變形很強，如果沒有及時固定或固定不好，容易造成真空室脫膠，出現(xiàn)這種情況時，只有等停車后，放下真理室重新布膠，并固定每段真空室。
9）真空室法蘭泄漏
真空室下方法蘭連接處泄漏，通常會有吹哨聲，解決這種問題只需要停車后放下真空室，檢查墊片情況，如果墊片有問題，則更換墊片，如果不是墊片問題，只有將泄漏處的法蘭擰緊。
10）濾液總管泄漏
只需擰緊泄漏螺栓，如果是墊片有問題，則需要停車后更換墊片。
11）操作不當(dāng)造成濾布堵塞
如不及時清洗濾布，石膏就會在濾布表面出現(xiàn)結(jié)垢，淤死濾布的表面空間，在使用中就會很難清洗，縮短濾布使用壽命，影響過濾效果。
一般情況下濾布在使用12個月以上的時候需要更換，因為濾布在正常使用長時間后，就會有變形、縮水情況發(fā)生；另外還有處理物的雜質(zhì)滯留在濾布中無法洗掉，雖然濾布沒有破損但是已經(jīng)嚴(yán)重影響了過濾效果
12）皮帶跑偏
皮帶跑偏是真空皮帶機常見的問題，也是最難解決的問題。國內(nèi)某電廠曾進口過兩臺真空皮帶脫水機，由于其中一臺皮帶跑偏，基本處于停運狀態(tài)。
當(dāng)皮帶跑偏達到一定程度后，系統(tǒng)會自動緊急停車。原因是皮帶對接有問題。這是皮帶跑偏中最嚴(yán)重的問題，主要有斜接和喇叭口兩種問題。出現(xiàn)這種問題，除了更換新的皮帶，無法采取其他的方法消除這個誤差。
13）濾布跑偏
濾布跑偏也是真空皮帶機常見問題。濾布空轉(zhuǎn)，濾布跑偏，濾布托輥位移。
14）真空度偏低
出現(xiàn)這個問題時，在中央控制室上可以看到，整個系統(tǒng)真空度低，脫水后的石膏濾餅含水量明顯偏高。
15）真空度高
真空度超出正常范圍，沒有加裝除霧器沖洗裝置的系統(tǒng)，是很有可能出現(xiàn)的。出現(xiàn)這種問題時，如果沒有及時解決這個問題，超過一定的真空度后，系統(tǒng)會自動停車。出現(xiàn)這種問題的主要原因是氣液分離器上的除霧器被石膏堵塞。
16）真空度成周期性變化
出現(xiàn)這種問題時，脫水效率隨著真空度的變化也成周期性的變化，真空度高時脫水率上升，真空度低時脫水率下降。
出現(xiàn)這種問題的時候，一般情況下，這主要是由于濾布對接處脫膠所造成的。
17）脫水效率不夠
脫水效率不能達標(biāo)：一是真空度沒有問題，所給的料能夠完全覆蓋皮帶開槽區(qū)間時，脫水效率仍然達不到要求，旋流器出口漿液達不到皮帶脫水機所要求的50%左右的濃度。二是真空度稍微偏高，但是沒有到需要停車的地步，但是脫水效率仍然不能達標(biāo)。漿液里面的污泥，污泥覆在濾餅上面，形成致密的一層污泥，隔絕了石膏濾餅和空氣，濾餅中的水分無法排擠出來。
18）濾餅中Cl‐超標(biāo)
濾餅中的Cl‐含量是檢測脫硫系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)。一般比較關(guān)注的是脫水率，供貨商為了達到脫水率，也會有意減少濾餅沖洗水的用量，造成濾餅中Cl‐含量超標(biāo)。
19）濾餅沖洗水管道和噴嘴堵塞
一般來講，因為濾布沖洗水使用的是工藝水，一般不會堵塞。濾布沖洗水回水中石膏含量比較高，所以容易造成濾餅沖洗水噴嘴堵塞。
20）濾餅厚度偏厚或偏薄
濾餅太厚，會造成脫水效率不夠；濾餅太薄，會造成局部的泄露，脫水效率也有可能不能達標(biāo)。
21）落料不均勻
落料不均勻的現(xiàn)象表現(xiàn)為：整個濾餅縱向看呈凹凸不平形狀，有明顯凸起的長條濾餅。造成這種情況主要是因為進料裝置的折流效果不夠好。
有的部分濾餅厚度超過100mm，太厚的濾餅部分脫水效率存在隱患。
二、脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)
脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)是解決傳統(tǒng)脫硫石膏真空皮帶脫水機的工藝能耗高、易堵塞、易漏水、易腐蝕、耗電量高、維護工作量高、運行費用高的問題，同時解決降低電耗、降低設(shè)備投資和運行維護費用、降低燃煤鍋爐煙氣脫硫工程造價，進一步提高脫硫效率，提出的一種新的固液分離成套技術(shù)，與傳統(tǒng)的脫硫石膏脫水工藝相比，本技術(shù)通過對濕法脫硫石膏工藝進行優(yōu)化，對脫硫石膏脫水裝置及工藝流程、設(shè)備選擇、流程布局進行重新配置，在占用較小場地和建筑物體積的情況下，以較低的能耗完成脫硫漿液的脫水，替代傳統(tǒng)石膏真空皮帶脫水機，解決傳統(tǒng)石膏皮帶脫水機存在的問題和弊端，整個過程為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，不需要水力旋流器和真空皮帶機，不易發(fā)生堵塞，不易磨損，也不易出現(xiàn)腐蝕的問題，省去了傳統(tǒng)真空皮帶脫水機脫水系統(tǒng)的水力旋流器和真空皮帶，降低了系統(tǒng)電耗，降低了設(shè)備投資費用和運行維護費用，降低了煙氣脫硫工程造價，提高了煙氣脫硫效果，廣泛適用于石灰石—石膏濕法脫硫石膏脫水工藝。
三、脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)
脫硫石膏漿液脫術(shù)固液分離成套技術(shù)是一種脫硫石膏漿液脫水固液分離新技術(shù)，是傳統(tǒng)脫硫石膏漿液脫水過濾機的替代產(chǎn)品，具有廣闊的市場前景，為國家及重點產(chǎn)品，現(xiàn)已申請10項發(fā)明專利，用于脫硫石膏漿液脫水固液分離，獲得了明顯的經(jīng)濟效益，其能耗僅為普通過濾機的10-20%，被譽為固液分離過濾行業(yè)的里程碑式的技術(shù)進步。在我國，脫硫石膏漿液脫水固液分離領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特點是：投資少、見效快、效率高、運行費用低、操作簡單、使用方便，是任何老式過濾設(shè)備無法比擬的。本技術(shù)不需要水力旋流器和真空皮帶機，省去了傳統(tǒng)脫水系統(tǒng)的水力旋流器和真空皮帶，在占用較小場地和建筑物體積的情況下，以較低的能耗完成脫硫漿液的脫水，整個過程為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，不易發(fā)生堵塞，不易磨損，也不易出現(xiàn)腐蝕的問題。分離的水象自來水一般，循環(huán)利用，大量節(jié)約水資源，提高經(jīng)濟效益，分離的石膏含水率10%左右，松散度良好，可以堆存，運輸，使用方便，不需用干燥機干燥，可用于建筑材料，降低了系統(tǒng)電耗，降低了設(shè)備投資費用和運行維護費用，降低了脫硫系統(tǒng)工程造價，提高了煙氣脫硫效果，適用于石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝的石膏脫水工藝。
四、脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)
脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)，是一種先進的固液分離設(shè)備，具有高效節(jié)能，適用于石油、化工、電力、冶金、建材、黑色、有色金屬選礦、細(xì)精煤粉、食品及污水處理等領(lǐng)域，本技術(shù)是利用真空負(fù)壓和微孔碳化硅材料所具有的毛細(xì)作用實現(xiàn)過濾，利用微孔的毛細(xì)原理---透水不透氣而設(shè)計的固液分離設(shè)備，微孔直徑大小一般在0.1-10μm，濾板微孔細(xì)小，且相互通透，過濾機采用親水微孔過濾盤作為過濾介質(zhì)，過濾時，濾盤中的微孔在石膏漿發(fā)生毛細(xì)效應(yīng)，在負(fù)壓條件下，親水過濾板與水之間存在的表面張力，可阻礙微孔中的水不被全部抽空，存在于微孔中的水又阻止空氣的進入，故只需很小的真空抽吸設(shè)備功率，就可以獲得接近使用低海拔的較高真空度，其裝機功率只相當(dāng)于傳統(tǒng)過濾機的10%，非常節(jié)能。在生產(chǎn)使用過程中，濾餅吸附在濾板表面，濾液通過濾板微孔被抽吸走，這樣的過程往復(fù)循環(huán)，達到固液分離的目的。具有技術(shù)性能先進，節(jié)能降耗，清潔環(huán)保等優(yōu)勢，是傳統(tǒng)能耗高的濾布式過濾機的換代產(chǎn)品，可替代進口及傳統(tǒng)過濾機，利用壓縮空氣（或壓縮空氣和真空抽吸同時作用）所產(chǎn)生的壓力實現(xiàn)過濾，可比普通過濾機提高壓力差近10倍，大幅度提高過濾機的生產(chǎn)能力，降低過濾餅水分，實現(xiàn)一次性固液分離，降低過濾機運行成本，提高過濾機對物料的適應(yīng)能力。
五、石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)原理
石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)的獨到之處原理：它是基于一種自然現(xiàn)象，即一根很細(xì)的管子浸入水中時，管中的水面會高于其周圍的水面，使得細(xì)小的管孔具有一種提升力，這是由于水的表面張力和管壁之間的親和力所引起。反之，把細(xì)管提出水面也不會流出。只有施加一定壓力的氣體才能吹出管內(nèi)殘留的水分，這里毛細(xì)管呈現(xiàn)出兩個作用，一是把水吸入管內(nèi)，二是保持管內(nèi)的水，阻止空氣通過細(xì)管。
六、石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)性能
石膏漿液脫水固液分離技術(shù)就是利用了這一原理，以碳化硅為基本成分的過濾片中布滿了直徑小于2μm的小孔，每一個小孔即相當(dāng)于一根毛細(xì)管，這種過濾介質(zhì)經(jīng)與系統(tǒng)連接后，當(dāng)水澆注到過濾片表面時，液體將從微孔中通過，直到所有的游離水消失為止，此后就不再有液體通過介質(zhì)，而微孔中的水阻止了氣體的通過，從而形成了無空氣消耗的過濾過程，這也是石膏漿液脫水固液分離設(shè)備可以比其他過濾機節(jié)省能源的原因之所在。
當(dāng)過濾片插入石膏漿液中，情況與在水中的情況相同，濾餅所含水分經(jīng)由過濾片中的毛細(xì)管（及一臺小型的真空泵）抽出，最后達到平衡狀態(tài)，此時也就是濾餅的最低含水量，在這個過濾過程中，真空度可以達到95%以上，從而保持了最佳的過濾狀態(tài)。
七、石膏漿液脫水固液分離工作過程
石膏漿液脫水固液分離成套設(shè)備由以下幾部分構(gòu)成：石膏箱、攪拌器、筒體、管道及PLC可編程控制器組成。結(jié)構(gòu)緊湊，所有相關(guān)設(shè)備包括真空泵均安裝在過濾機上，僅有一個過濾泵安裝在3m一下，因此石膏漿液脫水固液分離成套設(shè)備僅僅需要一個非常有限的安裝空間。
石膏漿液脫水固液分離設(shè)備的工作方式與普通的圓盤過濾機相似，工作周期由石膏漿給入，濾餅形成，濾餅干燥，濾餅卸料，反沖洗五部分組成，石膏漿由濃密機底流注入給漿槽內(nèi)，攪拌器在槽內(nèi)攪拌防止石膏漿沉槽現(xiàn)象，主軸帶動裝有12塊過濾片的過濾盤進入石膏箱內(nèi)，在濾盤上形成濾餅，濾餅的厚度可以通過改變石膏漿液位和過濾盤的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，濾餅形成后進入干燥過程，干燥后的濾餅經(jīng)由一個刮刀從過濾片上刮下，值得說明的是，在濾餅的剝離過程中，仍有一層黏附在過濾表面上的濾餅，將被反沖洗水除去，這樣可以減少過濾片的磨損。
八、石膏漿液脫水固液分離成套設(shè)備特點
毛細(xì)作用石膏漿液脫水固液分離設(shè)備類似于傳統(tǒng)真空過濾機，主要差別在于采用了碳化硅過濾片，這種由燒制的具有特殊結(jié)構(gòu)的過濾片布滿均勻的微孔，它們只允許濾液通過，幾乎是絕對真空的毛細(xì)作用。浸沒在石膏槽中的圓盤在無外力作用下，毛細(xì)作用即開始脫水，石膏漿中的固體停留在圓盤表面，只要固體中還有游離水存在，脫水將繼續(xù)進行，過濾系統(tǒng)中僅用了1臺小型的真空泵，以增大濾液的流量。
石膏漿液固液分離成套技術(shù)是集機電、微孔濾板、自動化控制、超聲波清洗等為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的真空過濾機相比具有下列特點：
1）真空度高，濾餅水分低。
2）清洗液澈，幾乎不含固體物質(zhì)，可直接返回使用或排入水體。
3）能耗僅為傳統(tǒng)過濾機的10%-20%。
4）無需價格昂貴的濾布。
5）自動連續(xù)運轉(zhuǎn)，維護費用低，設(shè)備利用率高達95%以上。
6）能保證濾餅均勻洗滌。
7）生產(chǎn)無污染，環(huán)境安全。
8）過濾片使用壽命長，更換容易，工人勞動強度低。
9）石膏漿液脫水費用僅為傳統(tǒng)過濾機的18.8%-40.1%。
10）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，操作維護方便，占地面積小。
11）過濾作業(yè)在真空度-0.080～-0.082mPa狀態(tài)下連續(xù)作業(yè)，濾餅水分低，產(chǎn)量高。
12）濾液純凈，含固量<50mg/kg，可直接排放，循環(huán)利用。
13）濾餅含水率<17%,松散度良好，可以堆存、運輸、使用方便。
14）濾板微孔僅0.2～10μm，適合微細(xì)粉體石膏漿的過濾回收。
15）整個過程由微機監(jiān)控，操作簡便，運行安全可靠，自動程度高。
石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)的工作特性是隨著給料濃度的增大，處理能力逐步增大，工況較好，若給料濃度過稀，濾板表面易形成較薄的細(xì)泥土層，硬性其過濾效果，因此設(shè)法提高濃縮機的濃縮效率，提高給石膏漿液濃度對于過濾機的工作效率起到關(guān)鍵作用

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