延長圓盤脫水機陶瓷吸盤使用壽命的實踐

鄭 偉

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234000)

延長圓盤脫水機陶瓷吸盤使用壽命的實踐

鄭 偉

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234000)

介紹了圓盤脫水機的工作原理，指出陶瓷吸盤吸附效率隨時間推移而下降，提出一種新型陶瓷吸盤定位方法，并給出反沖洗和聯(lián)合清洗、調(diào)整旋轉(zhuǎn)頻率等措施，延長了陶瓷吸盤的使用壽命，從而提高了石膏單位時間的產(chǎn)量并降低了維護費用。

圓盤脫水機；陶瓷吸盤；使用壽命

0 引言

圓盤脫水機與傳統(tǒng)的真空皮帶脫水機有較大的不同，因其具有占地小、能耗低、出力高、維護費用低等優(yōu)勢，被各大燃煤電廠經(jīng)脫硫改造后采用。安徽華電宿州發(fā)電有限公司1期2×630 MW機組在環(huán)保改造過程中，將真空皮帶脫水機改造為圓盤脫水機。圓盤脫水機的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 圓盤脫水機技術(shù)參數(shù)

1 圓盤脫水機的工作原理

陶瓷吸盤固定在輥筒上吸附石膏的主要部位，連接真空管。隨著輥筒的旋轉(zhuǎn)，真空管帶著陶瓷吸盤轉(zhuǎn)到石膏漿液中進行石膏吸附，轉(zhuǎn)到空氣中進行石膏脫水。旋轉(zhuǎn)至刮刀部位后，陶瓷吸盤吸附的石膏被刮刀分離落到石膏間，等待裝車外運；旋轉(zhuǎn)至刮刀以下部位，進入反沖洗區(qū)。反洗水進入真空管和陶瓷吸盤進行反沖洗，反沖洗結(jié)束后，再次進入新的循環(huán)周期。工作原理如圖1所示。

陶瓷吸盤作為圓盤脫水機吸附石膏的核心部件，其失效會成為整個脫水機的主要缺陷，其使用壽命不僅決定脫水效率和石膏產(chǎn)量，還決定維護周期和維護費用。在長期的運行過程中，陶瓷吸盤吸附效率將下降甚至失效，最終成為完全失效的陶瓷吸盤。現(xiàn)通過研究延長陶瓷吸盤的使用壽命，總結(jié)并歸納出運行維護和延長陶瓷吸盤壽命的經(jīng)驗。

圖1 圓盤脫水機工作原理示意

2 陶瓷吸盤的定位方法

該公司圓盤脫水機的陶瓷吸盤可獨立吸附石膏，由20圈(列)、每圈12片(行)的陶瓷吸盤組成，現(xiàn)對每個陶瓷吸盤進行編號，以方便檢查和對比。每行編號為1，2……19，20，每圈(列)編號為A，B……K，L。用Excel表格工具畫出陶瓷吸盤定位圖，利用函數(shù)“taday()-更換日期”，在每個陶瓷吸盤的單元格上自動更新陶瓷吸盤的使用天數(shù)；通過不同顏色，標注陶瓷吸盤失效的程度、吸附狀態(tài)、缺陷標注等。定期檢查畫出陶瓷吸盤吸附石膏的效果圖，進行對比試驗，精確跟蹤到每個陶瓷吸盤，如圖2所示。

3 反沖洗和聯(lián)合清洗

反沖洗效果好壞直接決定陶瓷吸盤壽命長短。反沖洗介質(zhì)是水和壓縮空氣的混合流體，要求水源壓力不低于0.3 MPa，氣源壓力不低于0.4 MPa，沖洗時汽水混合罐處的壓力不低于0.25 MPa；水質(zhì)良好，含雜質(zhì)粒度小于20 μm。對于不能滿足要求的水源，需要加裝過濾裝置。該公司共加裝2級過濾器，第1級濾網(wǎng)孔徑50 μm，第2級濾網(wǎng)孔徑10 μm。在第1級濾網(wǎng)前和第2級濾網(wǎng)后均設置壓力表，以觀測濾網(wǎng)堵塞情況。當過濾裝置前后壓差過大且不能滿足反沖洗用水要求時，需要清理過濾器濾網(wǎng)，以保證反沖洗效果。反沖洗效果變差，將造成陶瓷吸盤毛細孔被漿液堵塞，加速陶瓷吸盤的失效。

在聯(lián)合清洗過程中，需投運超聲波裝置和加注硝酸。聯(lián)合清洗是清洗陶瓷吸盤上的毛細孔，需在運行6 h內(nèi)聯(lián)合清洗1-2 h，每7-10天聯(lián)合清洗24 h。在聯(lián)合清洗過程中，毛細孔中的石膏和其他堵塞物被清洗液軟化；在超聲波強烈轟擊下，毛細孔中的堵塞物被沖洗出來。

清洗液是1 %-3 %的稀硝酸溶液。在保證安全的情況下，在聯(lián)合清洗過程中注水時，啟動反沖洗程序和加硝酸的計量泵，可增加硝酸軟化陶瓷吸盤堵塞物的時間，使陶瓷吸盤達到更好的清洗效果。

在聯(lián)合清洗過程中，及時投運超聲波裝置是保證圓盤脫水機清洗效果的最重要手段。如果無法投運某個超聲波裝置，就無法疏通該超聲波裝置附近陶瓷吸盤毛細孔中的堵塞物，該陶瓷吸盤的失效速率將顯著超過其他陶瓷吸盤。因此，在超聲波裝置無法投運期間，將該超聲波裝置附近的2圈陶瓷吸盤更換為失效的舊吸盤，以避免正常的陶瓷吸盤因超聲波裝置無法投運而加速失效，待超聲波裝置恢復后再裝上原陶瓷吸盤。

4 調(diào)整圓盤脫水機的旋轉(zhuǎn)速率

圓盤脫水機旋轉(zhuǎn)速率由驅(qū)動電機頻率控制，調(diào)整范圍是0-50 Hz。在運行過程中，圓盤脫水機的旋轉(zhuǎn)速率可根據(jù)陶瓷吸盤盤面吸附的石膏厚度調(diào)整，新陶瓷吸盤通常旋轉(zhuǎn)速率調(diào)整為30 Hz即可滿足脫水效果；使用1-2個月后(即陶瓷吸盤使用約1 000 h以上)，旋轉(zhuǎn)速率調(diào)整至23-25 Hz為宜；超過3個月后(即使用約1 500 h以上)，旋轉(zhuǎn)速率調(diào)整至1-18 Hz為宜。

調(diào)低圓盤脫水機的旋轉(zhuǎn)速率，可增加陶瓷吸盤吸附過程時間，增加陶瓷吸盤的反沖洗時間。運行數(shù)據(jù)表明，旋轉(zhuǎn)速率為20 Hz時比30 Hz時每行陶瓷吸盤的反沖洗時間多1.5 s，可以極大提升吸附石膏反洗效果，延長了陶瓷吸盤的使用壽命(約延長10 %)。

圖2 陶瓷吸盤定位示意

5 消除圓盤脫水機的真空漏點

5.1 不銹鋼真空管漏點

由于設計不當和焊接工藝原因，不銹鋼真空管易產(chǎn)生真空漏點，可通過焊接、切割安裝堵頭等方式進行消漏。焊接漏點前，必須拆除漏點附近的陶瓷吸盤和橡膠軟管，以提供操作空間。

5.2 橡膠軟管漏點

在更換陶瓷吸盤時，橡膠軟管堵頭產(chǎn)生褶皺。在酸性環(huán)境中，軟管老化后產(chǎn)生真空漏點，應采用不銹鋼喉箍扎緊漏真空的軟管。橡膠軟管出現(xiàn)漏真空后，雖不會立刻影響石膏的吸附和產(chǎn)量，但長期漏真空會將含大顆粒的石膏漿液殘留在真空管和陶瓷吸盤中，無法將其清洗干凈，縮短了陶瓷吸盤的使用壽命。巡檢人員發(fā)現(xiàn)橡膠軟管漏真空時，應及時處理真空漏點，以減少縮短陶瓷吸盤使用壽命的因素。

6 浸泡陶瓷吸盤

陶瓷吸盤在使用前，需用清水浸泡。

新圓盤脫水機設備在投運前，需要用清水浸泡陶瓷吸盤1 h以上，即不進石膏漿液、不啟動真空泵，開啟圓盤脫水機，注水浸泡陶瓷吸盤。同樣，日常維護、更換新陶瓷吸盤后，在投運前需要用水將陶瓷吸盤充分浸泡。浸泡結(jié)束未排放清水前，啟動真空泵，“吸”新陶瓷吸盤清水10-20 min，采用此方法可清除生產(chǎn)加工過程中殘留在陶瓷吸盤內(nèi)的殘渣。

與未浸泡就直接使用的陶瓷吸盤相比，浸泡后的陶瓷吸盤首日吸附石膏效率提升20 %以上；投運時間超500 h后，吸附石膏效率提升60 %以上。未浸泡就直接使用的陶瓷吸盤，其使用壽命縮短50 %以上。

7 避免損壞陶瓷吸盤

定期清理刮刀和下料槽中的石膏。隨著運行時間變長，石膏會慢慢堆積在刮刀上，逐漸堆在下料槽中。下料槽堆滿石膏后，可能會擠壞陶瓷吸盤。若損壞了1片陶瓷吸盤，在旋轉(zhuǎn)慣性作用下，將損壞多片陶瓷圓盤。此時，含有大顆粒的石膏漿液直接進入真空管中，未被真空泵抽走的殘留漿液將在反洗過程中沉淀在其他陶瓷吸盤內(nèi)部，無法清洗干凈，最終導致陶瓷吸盤失效。

一旦陶瓷吸盤損壞，需立即停運脫水機，及時更換陶瓷吸盤，并轉(zhuǎn)入聯(lián)合清洗程序。在聯(lián)合清洗前，先注滿清水，啟動真空泵，利用清水沖洗真空管中殘留的石膏漿液，這將有利于延長其他陶瓷吸盤的壽命。

8 結(jié)束語

安徽華電宿州發(fā)電有限公司超臨界2×630 MW燃煤機組采用CaO-CaCO3濕式脫硫法，在環(huán)保改造過程中將真空皮帶脫水機改造為圓盤脫水機。通過對陶瓷吸盤的研究，形成了1套延長陶瓷吸盤壽命的經(jīng)驗總結(jié)，強化了日常運行維護及缺陷的跟蹤消除工作，延長了陶瓷吸盤的使用壽命。經(jīng)統(tǒng)計，該公司石膏單位時間的產(chǎn)量增加了30 %，每年日常維護費用減少了20 %，大、小修維護費用減少了80 %。

1 閆維明．濕法脫硫中吸收塔漿液固體成分與石膏脫水的

關(guān)系探討[J]．熱力發(fā)電，2009，38(1):99-101.

2016-09-22。

鄭 偉(1980-)，男，助理工程師，主要從事火電廠脫硫、除塵專業(yè)技術(shù)管理工作，email：zw15656781006@126.com。