淺析圓盤脫水機在脫硫系統中的應用

米志伍

【摘 ?要】圓盤脫水機在煤燃電廠脫硫系統的應用可以起到很好節能效果，不需要投入太多的資金，占地面積較少。本文對圓盤脫水機工作原理進行研究，并對圓盤脫水機和真空皮帶機的性能展開了對比分析。

【關鍵詞】圓盤脫水機;濕法脫硫系統;脫水機理

1圓盤脫水機簡介

石灰石石膏濕法煙氣脫硫是國內很多燃煤電廠的主要煙氣脫硫技術，吸收塔內的石膏漿體通過石膏之后排入到泵送裝置，從而實現石膏旋流器的一級脫水處理，但石膏漿液含水量比較大，需要采用真空皮帶脫水機來進行二次脫水處理，脫水機是主要的脫水設施，經過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產生二次污染，也可以形成產品進行銷售，為電廠創造利潤。但真空皮帶脫水機結構比較復雜，需要占用較大的面積，能耗較高。再加上結構上設計的不合理，皮帶容易出現跑偏，無法達到很好的脫水效果，這就給后續的檢修工作制造較多的困難，還需要經常更換濾布，脫硫系統的利用率無法得到保證，所以現在多采用陶瓷圓盤脫水機，該設備采用多孔剛玉及碳化硅材料在陶瓷圓盤上形成毛細現象，作為過濾膜來使用，由于膜片上具有多個直徑尺寸較小的微孔隙，每個微孔起到毛細管的作用。盤片安置在水平軸方面上，陶瓷盤片會在石膏漿液內產生轉動，在抽真空施加的作用力下，盤片只允許水分通過，礦物質被阻擋在外部，會在盤片表面形成含水率在10%的石膏粉，從而實現了石膏漿液的脫水。

在實際的過濾過程中，陶瓷盤片中的微孔可以避免氣體和礦物經過，不會產生真空損失現象，從而實現了無空氣消耗過濾，可以保持較高的真空度及過濾效果，有效地減少能耗及水分。這就是圓盤脫水機可以節能的原理，是新型的高效節能脫水設備，具體的脫水機原理如圖1所示。

2圓盤脫水機工作原理

燃煤電廠采用的圓盤脫水機主要有過濾和清洗兩個環節，由于控制室內的DCS控制系統進行監測和控制，過濾需要六個區域，也就是漿液吸取區、過濾處理區、淋洗區、干燥處理區、拆卸物料、反沖洗處理區及多次復循環區，圓盤脫水機的處理流程原理如圖2所示。

燃煤電廠采用的圓盤脫水機具體的工作流程為：1）濾餅的生成。圓盤脫水機開始運行時，處在料漿槽內的陶瓷盤片會在真空負壓施工的作用力下，盤片表層會產生顆粒堆積層，液體通過盤片過濾之后進入到分配閥進行控制，從而進入到排液罐內部。2）濾餅干燥處理。在主軸減速裝置的拖動之下，附著在盤片上的濾餅會進入到干燥處理區，之后在真空條件下進行脫水處理。3）濾餅剝離。當濾餅處理好之后，通過轉子的運行進入到卸料區，刮刀會對盤片表面存的物料進行刮除，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域，在凈化水施加0.075-0.1兆帕的壓力條件下，分配閥會存在于盤片的內腔當中，多內部向外對盤片的微孔進行清洗處理，再把殘存在盤片表面的物料進行沖洗處理。5）定期清洗。當運行一段時間之后，盤片微孔會由于受堵而影響過濾效率，為了保證盤片微孔可以發揮出正常作用，需要對其進行定期清洗處理，可以采用反沖洗、超聲波處理和化學清洗相結合的方式，可以起到很好的清洗效果，需要持續清洗45-60分鐘，保證盤片微孔的有效暢通，從而提高過濾處理地效率。

3圓盤脫水機構成

3.1主機部分

圓盤脫水機碳鋼方管采用焊接的方法實現連接，從而實現對脫硫石膏漿液槽、攪拌裝置、轉子和主軸電機和分配閥等裝置的支撐保護。漿液槽為不銹鋼或其它材料采用卷焊的方法制作而成，可以對料漿進行個存儲。主驅動軸為脫水機的關鍵部件，軸的一側把分配閥和真空系統進行連接，別一側由電機進行驅動。分配閥可以對吸漿區、干燥區進行合理的調整。卸料裝置刮刀采用剛玉材質，擁有較強的切削力，可以起到很好的耐磨效果。盤片板濾板是一種扇形結構，為十二塊形狀相同的單獨濾板組裝在過濾機主軸的法蘭面上，對每個濾板都可以單獨進行拆卸。

3.2清洗系統和真空系統

圓盤脫水機清洗系統主要由于化學清洗、自動清洗和反沖洗裝置構成。真空系統為自動排液裝置、真空泵和排液罐組成，起到排液和抽濾的作用，真空泵是一種單級液環式真空泵，不再需要加注潤滑油，但必須要提供足夠的冷卻水。

3.3控制系統

圓盤脫水機的控制系統采用兩級的方式，上位機可以對控制系統的運行情況進行監測和控制，由下位機實現對脫水機的控制和調節，可以在一臺上位機實現對多臺脫水機的監測和控制。上位機采用高亮液晶觸摸屏，實現控制參數的輸入，并對遠程控制機構的運行狀態進行顯示，對運行數據進行存儲和分析。下位機則采用PLC控制器來對變頻器、自動化儀表和電磁閥進行控制。

4圓盤脫水機和真空皮帶機的性能對比

對相同出力條件下，對真空皮帶機和圓盤脫水機性能參數進行比較，從中可以看出圓盤脫水機功率比原來減少100千瓦左右，每個可以節省電量為50萬千瓦時，每噸的石膏脫水耗電量為1.78千瓦時，而真空皮帶脫水機需要6.9千瓦時。真空皮帶脫水機真空泵密封用水和濾布用水需消耗較多的水分，特種陶瓷脫水機清洗并不需要太多的水分，濾液水可以多次循環利用，可以起到很好的節水效果。圓盤脫水機并不需要太多的占地面積，可以采用原來的廠房，可以更好地減少資金支出。如果以每小時30噸石膏生產量來對兩個不同的脫水機進行配置，圓盤脫水機只占到真空皮帶機的投資額的60%。而皮帶機脫水機需要每3-5年進行一次大修，圓盤脫水機每年不會產生太大的改變，可以有效地節省維修費用。

5結束語

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

參考文獻：

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（作者單位：安徽華電宿州發電有限公司）