延長(zhǎng)圓盤脫水機(jī)陶瓷吸盤使用壽命的實(shí)踐

鄭 偉

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234000)

延長(zhǎng)圓盤脫水機(jī)陶瓷吸盤使用壽命的實(shí)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(jī)的工作原理，指出陶瓷吸盤吸附效率隨時(shí)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(zhǎng)了陶瓷吸盤的使用壽命，從而提高了石膏單位時(shí)間的產(chǎn)量并降低了維護(hù)費(fèi)用。

圓盤脫水機(jī)；陶瓷吸盤；使用壽命

0 引言

圓盤脫水機(jī)與傳統(tǒng)的真空皮帶脫水機(jī)有較大的不同，因其具有占地小、能耗低、出力高、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，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(jī)組在環(huán)保改造過(guò)程中，將真空皮帶脫水機(jī)改造為圓盤脫水機(jī)。圓盤脫水機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 圓盤脫水機(jī)技術(shù)參數(shù)

1 圓盤脫水機(jī)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(jìn)行石膏吸附，轉(zhuǎn)到空氣中進(jìn)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(yùn)；旋轉(zhuǎn)至刮刀以下部位，進(jìn)入反沖洗區(qū)。反洗水進(jìn)入真空管和陶瓷吸盤進(jìn)行反沖洗，反沖洗結(jié)束后，再次進(jìn)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(jī)吸附石膏的核心部件，其失效會(huì)成為整個(gè)脫水機(jī)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(hù)周期和維護(hù)費(fèi)用。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)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?，F(xiàn)通過(guò)研究延長(zhǎng)陶瓷吸盤的使用壽命，總結(jié)并歸納出運(yùn)行維護(hù)和延長(zhǎng)陶瓷吸盤壽命的經(jīng)驗(yàn)。

圖1 圓盤脫水機(jī)工作原理示意

2 陶瓷吸盤的定位方法

該公司圓盤脫水機(jī)的陶瓷吸盤可獨(dú)立吸附石膏，由20圈(列)、每圈12片(行)的陶瓷吸盤組成，現(xiàn)對(duì)每個(gè)陶瓷吸盤進(jìn)行編號(hào)，以方便檢查和對(duì)比。每行編號(hào)為1，2……19，20，每圈(列)編號(hào)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(gè)陶瓷吸盤的單元格上自動(dòng)更新陶瓷吸盤的使用天數(shù)；通過(guò)不同顏色，標(biāo)注陶瓷吸盤失效的程度、吸附狀態(tài)、缺陷標(biāo)注等。定期檢查畫出陶瓷吸盤吸附石膏的效果圖，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，精確跟蹤到每個(gè)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(zhǎng)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(shí)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(duì)于不能滿足要求的水源，需要加裝過(guò)濾裝置。該公司共加裝2級(jí)過(guò)濾器，第1級(jí)濾網(wǎng)孔徑50 μm，第2級(jí)濾網(wǎng)孔徑10 μm。在第1級(jí)濾網(wǎng)前和第2級(jí)濾網(wǎng)后均設(shè)置壓力表，以觀測(cè)濾網(wǎng)堵塞情況。當(dāng)過(guò)濾裝置前后壓差過(guò)大且不能滿足反沖洗用水要求時(shí)，需要清理過(guò)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(xì)孔被漿液堵塞，加速陶瓷吸盤的失效。

在聯(lián)合清洗過(guò)程中，需投運(yùn)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(xì)孔，需在運(yùn)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(guò)程中，毛細(xì)孔中的石膏和其他堵塞物被清洗液軟化；在超聲波強(qiáng)烈轟擊下，毛細(xì)孔中的堵塞物被沖洗出來(lái)。

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(guò)程中注水時(shí)，啟動(dòng)反沖洗程序和加硝酸的計(jì)量泵，可增加硝酸軟化陶瓷吸盤堵塞物的時(shí)間，使陶瓷吸盤達(dá)到更好的清洗效果。

在聯(lián)合清洗過(guò)程中，及時(shí)投運(yùn)超聲波裝置是保證圓盤脫水機(jī)清洗效果的最重要手段。如果無(wú)法投運(yùn)某個(gè)超聲波裝置，就無(wú)法疏通該超聲波裝置附近陶瓷吸盤毛細(xì)孔中的堵塞物，該陶瓷吸盤的失效速率將顯著超過(guò)其他陶瓷吸盤。因此，在超聲波裝置無(wú)法投運(yùn)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(wú)法投運(yùn)而加速失效，待超聲波裝置恢復(fù)后再裝上原陶瓷吸盤。

4 調(diào)整圓盤脫水機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率

圓盤脫水機(jī)旋轉(zhuǎn)速率由驅(qū)動(dòng)電機(jī)頻率控制，調(diào)整范圍是0-50 Hz。在運(yùn)行過(guò)程中，圓盤脫水機(jī)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(gè)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(guò)3個(gè)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(jī)的旋轉(zhuǎn)速率，可增加陶瓷吸盤吸附過(guò)程時(shí)間，增加陶瓷吸盤的反沖洗時(shí)間。運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，旋轉(zhuǎn)速率為20 Hz時(shí)比30 Hz時(shí)每行陶瓷吸盤的反沖洗時(shí)間多1.5 s，可以極大提升吸附石膏反洗效果，延長(zhǎng)了陶瓷吸盤的使用壽命(約延長(zhǎng)10 %)。

圖2 陶瓷吸盤定位示意

5 消除圓盤脫水機(jī)的真空漏點(diǎn)

5.1 不銹鋼真空管漏點(diǎn)

由于設(shè)計(jì)不當(dāng)和焊接工藝原因，不銹鋼真空管易產(chǎn)生真空漏點(diǎn)，可通過(guò)焊接、切割安裝堵頭等方式進(jìn)行消漏。焊接漏點(diǎn)前，必須拆除漏點(diǎn)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(diǎn)

在更換陶瓷吸盤時(shí)，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(diǎn)，應(yīng)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(huì)立刻影響石膏的吸附和產(chǎn)量，但長(zhǎng)期漏真空會(huì)將含大顆粒的石膏漿液殘留在真空管和陶瓷吸盤中，無(wú)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(shí)，應(yīng)及時(shí)處理真空漏點(diǎn)，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(jī)設(shè)備在投運(yùn)前，需要用清水浸泡陶瓷吸盤1 h以上，即不進(jìn)石膏漿液、不啟動(dòng)真空泵，開(kāi)啟圓盤脫水機(jī)，注水浸泡陶瓷吸盤。同樣，日常維護(hù)、更換新陶瓷吸盤后，在投運(yùn)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(dòng)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(guò)程中殘留在陶瓷吸盤內(nèi)的殘?jiān)?/p>

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(yùn)時(shí)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(yùn)行時(shí)間變長(zhǎng)，石膏會(huì)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(huì)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(shí)，含有大顆粒的石膏漿液直接進(jìn)入真空管中，未被真空泵抽走的殘留漿液將在反洗過(guò)程中沉淀在其他陶瓷吸盤內(nèi)部，無(wú)法清洗干凈，最終導(dǎo)致陶瓷吸盤失效。

一旦陶瓷吸盤損壞，需立即停運(yùn)脫水機(jī)，及時(shí)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(dòng)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(zhǎng)其他陶瓷吸盤的壽命。

8 結(jié)束語(yǔ)

安徽華電宿州發(fā)電有限公司超臨界2×630 MW燃煤機(jī)組采用CaO-CaCO3濕式脫硫法，在環(huán)保改造過(guò)程中將真空皮帶脫水機(jī)改造為圓盤脫水機(jī)。通過(guò)對(duì)陶瓷吸盤的研究，形成了1套延長(zhǎng)陶瓷吸盤壽命的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，強(qiáng)化了日常運(yùn)行維護(hù)及缺陷的跟蹤消除工作，延長(zhǎng)了陶瓷吸盤的使用壽命。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該公司石膏單位時(shí)間的產(chǎn)量增加了30 %，每年日常維護(hù)費(fèi)用減少了20 %，大、小修維護(hù)費(fèi)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。