introductory

目前，安徽晉煤中能化工股份有限公司(簡稱中能公司)航 天 爐 一、二期裝置配套的真空帶式過濾機(jī)運行效果不理想，過濾后濾餅的含水質(zhì)量分 數(shù) 在60%左 右，在運輸過程中容易造成污染，影響環(huán)境，需要通過增設(shè)輥式壓濾機(jī)裝置進(jìn)一步脫水后才能勉強(qiáng)運輸。將真空過濾后的濾餅經(jīng)過輥式壓濾機(jī)重新脫 水，雖 然 可 以 降 低5%左 右的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但是卻導(dǎo)致了濾餅處理費用的大幅升高。三期航天爐裝置工藝設(shè)計在一、二期基礎(chǔ)上做出了部分優(yōu)化，在設(shè)計中氣化濾餅的處理也采用了相對先進(jìn)的板框式壓濾機(jī)系統(tǒng)。隨著三期航天爐系統(tǒng)板框式壓濾機(jī)的投運，可以考慮將一、二期的淤漿送至三期板框式壓濾機(jī)，停運一、二期真空帶式過濾機(jī)以達(dá)到降低運行維護(hù)費用的目的。因此，確保三期板框式壓濾機(jī)的長周期穩(wěn)定運行是實現(xiàn)一、二期淤漿持續(xù)穩(wěn)定輸送至壓濾機(jī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1工藝簡介航天爐系統(tǒng)中氣化爐激冷室和合成氣洗滌塔底部排出來的黑水經(jīng)減壓后送入高壓閃蒸系統(tǒng)，高壓閃蒸后底部的固液混合物進(jìn)入真空閃蒸系統(tǒng);真空閃蒸后底部進(jìn)一步濃縮的固液混合物自流進(jìn)入沉降槽進(jìn)行沉降并固液分離;沉降下來的淤漿被耙料機(jī)送到沉降槽底部的出口，通過沉降槽底流泵送至壓濾機(jī)進(jìn)行處理，處理后的濾餅送出界區(qū)。板框式壓濾機(jī)由交替排列的濾板和濾框構(gòu)成一組濾室。濾板的表面有溝槽，其凸出部位可以支撐濾布。濾框和濾板的邊角上有通孔，組裝后構(gòu)成完整的通道，能通淤漿、洗滌水和引出濾液。濾板、濾框兩側(cè)各有把手支托在橫梁上，由壓緊裝置壓緊濾板、濾框。濾板、濾框之間的濾布起密封墊片的作用。正常生產(chǎn)時由淤漿泵將淤漿液壓入濾室，在濾布上形成濾渣，直至充滿濾室。濾液穿過濾布并沿濾板溝槽流至板框邊角通道，集中排出。過濾完畢后，可通入洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，有時還通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌液。隨后打開壓濾機(jī)卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊濾板、濾框，開始下一個工作循環(huán)。

2技改措施一、二期淤漿重新設(shè)計管線至三期filter press，將淤漿送至壓濾機(jī)進(jìn)行試車、調(diào)試及運行;確保利用一、二期的淤漿可以保持壓濾機(jī)運行穩(wěn)定，為三期的開車運行奠定基礎(chǔ)。由于三期板框式壓濾機(jī)在中能公司的使用沒有經(jīng)驗可循，在實際運行中遇到諸多問題，導(dǎo)致壓濾機(jī)系統(tǒng)不能連續(xù)穩(wěn)定運行，影響一、二期淤漿的穩(wěn)定、連續(xù)輸送。因此，優(yōu)化技改三期板框式壓濾機(jī)，使其穩(wěn)定長周期運行，是亟需解決的問題。針對運行中出現(xiàn)的問題，提出具體技改方案并實施。

(1)技改導(dǎo)料斗，穩(wěn)定皮帶機(jī)運行。板框式壓濾機(jī)裝置上部為壓濾系統(tǒng)，下部為導(dǎo)料斗。導(dǎo)料斗設(shè)計為錐形，出口為長方形，出口下方設(shè)置1條接收濾餅的卸料皮帶。壓濾成型的塊狀濾餅下落高度距皮帶約3m，壓濾機(jī)在卸料時，灰餅直接落在皮帶上對皮帶沖擊較大，皮帶易變形損壞且導(dǎo)料斗也易受沖擊磨損，導(dǎo)致多次出現(xiàn)皮帶超負(fù)荷跳停和皮帶故障跑偏等問題。針對此情況，對導(dǎo)料斗進(jìn)行技改來解決濾餅沖擊問題。通過在導(dǎo)料斗內(nèi)部焊鋼結(jié)構(gòu)支撐，形成網(wǎng)格形狀以破碎塊狀濾餅，從而減小對皮帶的沖擊，使濾餅均勻分布在 輸 送 皮 帶 上。技改后確保了皮帶的穩(wěn)定運行，達(dá)到穩(wěn)定濾餅輸送的目的。

(2)機(jī)泵密封水優(yōu)化，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。壓濾機(jī)系統(tǒng)設(shè)計使用中水作為各密封點的密封水。由 于 中 水 壓 力 偏 低，一 般 在0．05～0．20MPa，不能滿足正常生產(chǎn)運行期間的密封作用，致使各液位計、壓濾機(jī)進(jìn)料壓力表、淤漿給料泵、濾液泵等機(jī)封密封沖洗效果差，故障頻繁。淤漿儲罐液位計、壓濾機(jī)進(jìn)料壓力表參與壓濾機(jī)運行聯(lián)鎖，液位計、壓力顯示出現(xiàn)錯誤都會導(dǎo)致壓濾機(jī)不能正常運行;機(jī)泵機(jī)封得不到有效沖洗導(dǎo)致故障較為頻繁，同樣也影響到壓濾機(jī)的正常運行。為提高密封水的壓力，并且穩(wěn)定、持續(xù)地供應(yīng)密封水，可以通過增加中水管道加壓泵來實現(xiàn)。增加1個揚程為50m、體積流量為12．5m3/h的管道泵 后，水 壓 由0．1MPa左 右 提 高 至0．4～0．6MPa，保障了壓濾機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。管道泵的投運使各機(jī)泵的密封水得到持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng);各液位、壓力點顯示正常，各機(jī)泵機(jī)封的穩(wěn)定長周期運行得到了保障，為壓濾機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。

(3)壓濾機(jī)給料泵進(jìn)口過濾器改進(jìn)，穩(wěn)定機(jī)泵運行。壓濾機(jī)給料泵進(jìn)口原設(shè)置濾網(wǎng)孔徑為5mm，該泵在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)濾網(wǎng)堵塞，影響機(jī)泵淤漿 流 量 的 情 況，造成壓濾機(jī)不能持續(xù)、穩(wěn) 定 運行。壓濾機(jī)給料泵進(jìn)口濾網(wǎng)設(shè)計時沒有考慮到航天爐裝置淤漿攜帶垢片等異物的實際特點，孔徑及結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，需要進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)現(xiàn)場實際情況取消原設(shè)計的Y形過濾器，增加自制立式過濾器，過濾器內(nèi)部設(shè)置濾網(wǎng)孔徑為10mm，濾網(wǎng)筒體為圓柱形，過濾器進(jìn)口側(cè)設(shè)置排污口;在濾網(wǎng)堵塞時可以通過排污口排出雜物，從而避免因濾網(wǎng)堵塞頻繁拆檢濾網(wǎng)的事件發(fā)生，穩(wěn) 定 了 機(jī) 泵運行。

(4)壓濾機(jī)副進(jìn)料管線反吹管原位置設(shè)置不合理，死區(qū)較長，易堵塞，技改消除或減少死區(qū)。由于淤漿較為黏稠，在輸送過程中沉淀后不能及時清理，導(dǎo)致壓濾機(jī)副進(jìn)料管線堵塞，堵塞后無法進(jìn)行反吹，致使壓濾機(jī)裝置不能長周期穩(wěn)定運行。壓濾機(jī)系統(tǒng)在原始配管時沒有充分考慮到淤漿的沉淀、結(jié)垢、堵塞管道等特性，反吹管連接點設(shè)置不合理，導(dǎo)致反吹副進(jìn)料管線死區(qū)較長，處于死區(qū)的淤漿不能被及時反吹清理，長時間沉淀結(jié)垢，堵塞管道。通過對副進(jìn)料反吹管線進(jìn)行技改，將反吹點前移，減小了死區(qū)，提高反吹效果，避免或減緩了管線的堵塞、結(jié)垢，穩(wěn)定了壓濾機(jī)系統(tǒng)的運行。

(5)進(jìn)料口取壓點位置優(yōu)化，降 低 濾 餅 含水量。壓濾機(jī)進(jìn)料口取壓點壓力的顯示是程序中設(shè)定保證進(jìn)料量的重要控制點，其主要作用是判斷壓濾機(jī)投料后，淤漿管線達(dá)到進(jìn)料壓力時并且延時120s進(jìn)料步驟完成的控制依據(jù)。由于該取壓點位置的原設(shè)計在進(jìn)料口切斷閥之后，壓力點設(shè)置沖洗水持續(xù)沖洗，避免堵塞影響正常顯示;而當(dāng)進(jìn)料結(jié)束，切斷閥關(guān)閉時，取壓點的密封水仍然能通過進(jìn)料口進(jìn)入壓濾機(jī)，從而造成濾餅的含水量偏高，影響壓濾效果。鑒于此，將進(jìn)料口的取壓點改到切斷閥之前，只要壓濾機(jī)的進(jìn)料環(huán)節(jié)結(jié)束，切斷閥關(guān)閉，壓濾機(jī)進(jìn)料壓力點的沖洗水就會順著淤漿管線回流到淤漿罐，避免了沖洗水進(jìn)入壓濾機(jī)內(nèi)造成濾餅含水量高的情況，確保了濾餅含水量合格。

(6)皮帶運行聯(lián)鎖優(yōu)化，實現(xiàn)節(jié)能降耗。板框式壓濾機(jī)導(dǎo)料斗出口對應(yīng)設(shè)置1個卸料小皮帶，濾餅通過卸料小皮帶送至大皮帶機(jī)，再由大皮帶機(jī)送出裝運或存儲。該系統(tǒng)小皮帶輸送機(jī)與壓濾機(jī)設(shè)置聯(lián)鎖:當(dāng)壓濾機(jī)卸料時小皮帶機(jī)自動啟動運行，當(dāng)壓濾機(jī)卸完料后小皮帶機(jī)自動停運，而大皮帶機(jī)只能手動操作且一直運行?？紤]節(jié)約用電、減少設(shè)備磨損及系統(tǒng)安全運行，通過與廠家溝通協(xié)調(diào)將大皮帶機(jī)和小皮帶機(jī)設(shè)置聯(lián)鎖，可實現(xiàn)大皮帶機(jī)自動啟動和停運，即卸料小皮帶運行前1min啟動大皮帶;若大皮帶無法啟動時，壓濾機(jī)保持工作狀態(tài)，不進(jìn)行卸料，直至將故障消除;卸料小皮帶停運2min后停運大皮帶。如此既能實現(xiàn)壓濾機(jī)的安全運行，又實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。

(7)設(shè)置給料罐溢流水封，確保環(huán)保運行。壓濾機(jī)反吹時將進(jìn)料通道的淤漿用0．40～0．65MPa工廠空氣反吹到淤漿料罐中，淤漿罐的溫度在80°C左右，反吹時大量的熱氣就會通過給料罐的溢流管冒出，不僅污染環(huán)境，而且腐蝕周圍設(shè)備，同時大量的熱氣冒出影響現(xiàn)場正常的巡檢和操作。為避免或減少反吹時產(chǎn)生的熱氣影響，同時確保淤漿罐及時溢流避免影響安全事件的發(fā)生，為給料罐溢流管增設(shè)了水封裝置。水封設(shè)置為圓柱狀，根據(jù)反吹時現(xiàn)場壓力表測得的淤漿給料罐頂部壓力設(shè)定水封高度、水封槽補(bǔ)水溢流出口高度等。水封的設(shè)計投用不僅改善了現(xiàn)場冒氣現(xiàn)象，而且不影響正常溢流，確保了壓濾機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定環(huán)保運行。

(8)優(yōu)選夾布器材質(zhì)，穩(wěn)定壓濾機(jī)運行。通過不斷地優(yōu)化技改，壓濾機(jī)系統(tǒng)的運行周期得到了進(jìn)一步的提升。經(jīng)過一段時間的運行后，發(fā)現(xiàn)夾布器容易故障損壞，且容易堵塞濾液泵進(jìn)口，造成泵不打量，檢修、拆檢頻繁，因此還需要對壓濾機(jī)夾布器進(jìn)行優(yōu)化技改。壓濾機(jī)夾布器原使用的材質(zhì)為塑料聚丙烯。由于淤漿溫度在80°C左右，溫度相對偏高，聚丙烯長時間受高溫影響易變形變脆，變脆后會斷裂破碎，造成壓濾機(jī)濾布無法正常工作。由此可見，目前使用的材質(zhì)不能滿足壓濾機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定長周期運行需要。通過與壓濾機(jī)廠家溝通協(xié)調(diào)，同時借鑒兄弟廠家壓濾機(jī)的使用情況，決定將夾布器的材質(zhì)由聚丙烯改換成碳鋼。技改后壓濾機(jī)的夾布器使用壽命由原來的3個月提高至12個月以上，目前運行良好。

3結(jié)語通過對板框式壓濾機(jī)的優(yōu)化技改，為航天爐裝置環(huán)保、穩(wěn)定、長周期經(jīng)濟(jì)運行奠定了堅實的基礎(chǔ)。壓濾機(jī)的運行周期由原平均10d左右，提高至360d以上，使用壽命大大延長，一、二期淤漿得到穩(wěn)定的輸送。一、二期濾餅穩(wěn)定送入三期壓濾機(jī)，一、二期真空帶式過濾機(jī)處于備用狀態(tài)，每年降低電耗和維修維護(hù)費用60萬元左右。板框式壓濾機(jī)在中能公司的應(yīng)用初期雖然存在一些問題，但通過不斷地技改、優(yōu)化，逐步消除了制約板框式壓濾機(jī)長周期穩(wěn)定運行的因素，濾餅的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在45%左右，有效解決濾餅運輸、存儲困難的問題，實現(xiàn)了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。