Plate and frame chamber diaphragm filter presses
introductory
西山煤電股份公司太原選煤廠進(jìn)行了重介工藝改造,主洗系統(tǒng)處理能力由300萬t達(dá)到600萬t,完成了配煤系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了不同煤種任意比例入洗，實(shí)現(xiàn)原煤均質(zhì)入洗，加大了原煤倉儲(chǔ)。完成了過濾機(jī)的改造，降低了浮精水分,節(jié)約了鐵路運(yùn)力;快速裝、卸車系統(tǒng)改造，大大提高裝卸車效率和能力,新安裝2臺(tái)IF-57充氣式浮選機(jī)，浮選系統(tǒng)的能力提高，與主洗系統(tǒng)能力匹配。
目前，浮精脫水回收系統(tǒng)還不完善。現(xiàn)有2臺(tái)GPJ-120型加壓過濾機(jī),6臺(tái)PG116型盤式真空過濾機(jī)。存在以下問題：
1）系統(tǒng)能耗高。真空過濾機(jī)及配套設(shè)備老化,效率低下，故障率高。加壓過濾機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難。2）浮精水分較高，為23%-25%,影響正常生產(chǎn)，最終產(chǎn)品水分也難以保證12%的用戶要求。3）系統(tǒng)濾液細(xì)顆粒含量較多，這部分高濃度濾液又須返回浮選機(jī)，系統(tǒng)復(fù)雜,加大浮選機(jī)生產(chǎn)負(fù)荷,而且影響浮選效果。4）隨著浮精細(xì)粒煤含量增加，加壓過濾機(jī)脫水性能下降，導(dǎo)致系統(tǒng)處理能力不足。以上原因造成浮精脫水回收系統(tǒng)不能滿足整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的要求，亟待完善。
1改造主要設(shè)備的工藝特點(diǎn)
經(jīng)調(diào)研分析,該廠使用大型快開式隔膜filter press作浮精脫水回收較為可行。近年來，大型快開式隔膜壓濾機(jī)回收浮精的技術(shù)已經(jīng)成熟,在西山煤電集團(tuán)公司多個(gè)選煤廠成功使用。
目前煤炭行業(yè)使用的最大快開式隔膜壓濾機(jī)為KZG450/2000-U型全自動(dòng)快開隔膜壓濾機(jī).
1） 技術(shù)參數(shù)：
規(guī)格型號(hào)：KZG450/2000-U型
濾室容積：9m3
濾板規(guī)格：廂式板（隔膜板）2000mmx2000mmx90mm
Number of chambers: 64
濾餅厚度：40mm
過濾壓力：≤0.8MPa
油缸壓緊壓力：13MPa
壓榨需氣量：3.5m3
反吹需氣量：15m3
循環(huán)次數(shù)：精煤4~6次/h泵站
電機(jī)功率：18.5kw
取拉板電機(jī)功率：5.5kwx2
壓濾機(jī)運(yùn)行最大功率：18.5kw
整機(jī)重量：54460kg
2） 主要特點(diǎn)。
a）控制系統(tǒng)。控制部分采用了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念,增加了自動(dòng)運(yùn)行檢測(cè)功能。根據(jù)壓濾機(jī)的實(shí)際工作情況，控制部分共有3個(gè)工作狀態(tài),在安裝調(diào)試時(shí)的手動(dòng)工作狀態(tài);在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的自動(dòng)工作狀態(tài);在設(shè)備檢修維護(hù)時(shí)的維護(hù)工作狀態(tài)，便于操作者使用。為防止岀現(xiàn)誤動(dòng)作，各動(dòng)件部分在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)都有動(dòng)作互鎖功能進(jìn)行保護(hù);通過系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)自診斷,系統(tǒng)始終自動(dòng)檢測(cè)執(zhí)行元件是否處于正常工作狀態(tài),如果有異常，立即在顯示屏上報(bào)警。保障了整個(gè)壓濾機(jī)的運(yùn)行安全、可靠。PLC核心控制部件采用西門子公司產(chǎn)品,并預(yù)留DCS遠(yuǎn)程集散接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和操作。
設(shè)備運(yùn)行全過程自動(dòng)循環(huán)，可完成以下邏輯動(dòng)作:自動(dòng)控制進(jìn)料、濾板合攏、壓緊、隔膜壓榨、自動(dòng)保壓、自動(dòng)補(bǔ)壓、反吹、松開、一次卸料、二次卸料、三次卸料及各工作狀態(tài)中的暫停控制功能。
并可根據(jù)用戶要求加裝紅外線遮擋保護(hù),實(shí)現(xiàn)安全操作。
b） 自動(dòng)拉板系統(tǒng)。采用3段式自動(dòng)拉板系統(tǒng)。形式為移動(dòng)缸式分段快速拉開,主要由兩個(gè)變頻電機(jī)和傳動(dòng)軸、鏈輪、鏈條等部件組成。采用變頻技術(shù)，運(yùn)行平穩(wěn)、可靠。在電氣系統(tǒng)控制下，輸入工作信號(hào)。自動(dòng)拉板系統(tǒng)順序完成:油缸座拉動(dòng)前組濾板快速拉開,中間隔板拉動(dòng)后組濾板拉開，中間板反方向拉動(dòng)中間組濾板拉開,整個(gè)卸料過程完畢。拉板器及滑道均加有防護(hù)裝置,上下鏈盒密閉，保證了拉板系統(tǒng)的清潔性和靈活性。
c） 隔膜濾板。隔膜濾板的制造分為隔膜濾板的主體與膜片,材質(zhì)為聚丙烯，采用熱塑焊接成為一個(gè)整體。濾餅的二次壓榨脫水，即通過高壓空氣進(jìn)入膜片充氣實(shí)現(xiàn)。
2綜合效益分析
1） 設(shè)備選型。現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)需過濾脫水的浮精量為156t/h0快開式壓濾機(jī)的的處理量大約55t/h（據(jù)馬蘭選煤廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)）,3臺(tái)快開式壓濾機(jī)處理能力165t/h,可滿足浮精處理量要求。浮選車間拆除原有6臺(tái)過濾機(jī)后，具備安裝3臺(tái)快開式壓濾機(jī)的空間。
2） 經(jīng)濟(jì)效益明顯。
a）節(jié)約電費(fèi)。負(fù)荷效率按0.8計(jì),電費(fèi)按0.4元/kWh計(jì)：年節(jié)約電費(fèi)為[（950+912）-492]x0.8xl6x330x0.4=231.15萬元。
b） 材料消耗。3臺(tái)快開式壓濾機(jī)每年消耗360塊濾布，單價(jià)2800元/塊,共消耗100.8萬元。其它檢修維護(hù)費(fèi)80.0萬元。現(xiàn)行過濾環(huán)節(jié)材料費(fèi)為207萬（2008年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。節(jié)約材料成本=207-180.8=26.2萬元/年。
c） 精煤產(chǎn)品降低水分0.5%,按運(yùn)費(fèi)0.10元/t?km,運(yùn)距1000km計(jì)，節(jié)約運(yùn)費(fèi)260萬t（精煤）0.5%x100=130萬元，年創(chuàng)效益：231.15+26.2+130=387.35萬元
3） 工藝效果突出。浮精產(chǎn)品水分達(dá)到20%左右，比現(xiàn)有浮精22%-24%的水分低2%~4%,精煤產(chǎn)品水分可降低0.5%左右。濾液接近清水，可直接做循環(huán)水復(fù)用。工藝相對(duì)簡(jiǎn)化，設(shè)備易于維修,自動(dòng)化程度提高,具有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的可能性。
4） 項(xiàng)目投資回收期。項(xiàng)目總投資約966萬元,包括：土建費(fèi)用:100萬元。設(shè)備費(fèi)用：706萬元（3臺(tái)快開式壓濾機(jī),3臺(tái)入料泵，風(fēng)機(jī)等）。改造及安裝費(fèi)用:130萬元，其他費(fèi)用：30萬元。投資回收期為:N=966/387.35=2.49年。
3存在問題及解決思路
1） 單絲濾布損耗量大,一是調(diào)整濾板的結(jié)構(gòu)，使濾布受力更合理，減少磨損，二改善濾布材質(zhì),固定形式，進(jìn)行局部加固等,延長(zhǎng)濾布使用壽命。
2） 產(chǎn)品水分不理想，為20%-22%,國內(nèi)有將壓濾脫水與熱力干燥構(gòu)成一體的蒸汽壓濾脫水技術(shù),或釆用強(qiáng)氣壓穿流脫水技術(shù)，均可進(jìn)一步降低產(chǎn)品水分。
3） 設(shè)備須進(jìn)一步大型化，減少選用臺(tái)數(shù),滿足大型選煤廠的少占空間、簡(jiǎn)化工藝的要求。以上問題須設(shè)備制造廠家研究改進(jìn)完善。
reach a verdict
太原選煤廠使用大型快開式壓濾機(jī)回收浮精技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)效益明顯,建議早日投建，早見成效。大型快開式壓濾機(jī)應(yīng)用于浮選精煤的脫水回收技術(shù)已比較成熟，主要在節(jié)能降耗和對(duì)細(xì)粒物料回收有明顯優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
Technical: 188517-18517
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