臥螺式離心機(jī)在五環(huán)爐黑水處理系統(tǒng)中的運(yùn)行研究

宋 強(qiáng)

（河南龍宇煤化工有限公司，河南永城 476600）

河南龍宇煤化工有限公司二期項(xiàng)目為400kt/a 醋酸裝置，采用新型WHG 干煤粉加壓氣化爐提供原料氣。五環(huán)爐采用干煤粉氣化技術(shù)，氣化爐飛灰量大，灰分顆粒直徑小。濕法除灰形成的灰水中灰分含量是其他種類氣化裝置的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。由于灰漿中灰分粒度較細(xì)，為了取得較好的絮凝效果，加入絮凝劑的量要求合適。隨著絮凝劑的加入會(huì)造成灰漿的黏性增大，為了更好地分離灰漿，選用合適分離設(shè)備十分重要。我公司經(jīng)過(guò)分離設(shè)備的試驗(yàn)對(duì)比后，最終黑水處理系統(tǒng)的分離設(shè)備使用臥螺式離心機(jī)。

1 臥螺式離心機(jī)的工作原理

臥螺式離心機(jī)是一種臥式螺旋卸料、連續(xù)操作的沉降設(shè)備，如圖1。工作原理為：轉(zhuǎn)鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn)，物料由進(jìn)料管連續(xù)引入輸料螺旋內(nèi)筒，加速后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場(chǎng)作用下，較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機(jī)外。較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)，由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)排液口排出機(jī)外。本機(jī)能在全速運(yùn)轉(zhuǎn)下，連續(xù)進(jìn)料、分離、洗滌和卸料。具有結(jié)構(gòu)緊湊、連續(xù)操作、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)能力大的特點(diǎn)。

圖1 臥螺式離心機(jī)的工藝流程圖

2 臥螺式離心機(jī)在黑水處理系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題

臥螺式離心機(jī)雖然具有結(jié)構(gòu)緊湊、連續(xù)操作、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)能力大的優(yōu)點(diǎn)，但在五環(huán)爐黑水處理的使用過(guò)程中也出現(xiàn)一系列問(wèn)題，造成了臥螺式離心機(jī)無(wú)法長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2.1 臥螺機(jī)離心機(jī)磨損問(wèn)題

在運(yùn)行中，臥螺式離心機(jī)的磨損問(wèn)題比較嚴(yán)重，影響了離心機(jī)的正常運(yùn)行。對(duì)臥螺式離心機(jī)的拆檢發(fā)現(xiàn)經(jīng)常出現(xiàn)的磨損的位置有螺旋耐磨條、螺旋出漿口、螺旋耐磨葉片等，磨損情況見(jiàn)圖2與圖3。為解決上述的磨損問(wèn)題，對(duì)易磨損的部位進(jìn)行了改造。

圖2 螺旋葉片根部磨損情況

圖3 螺旋出漿口磨損情況

2.1.1 臥螺式離心機(jī)螺旋耐磨葉片改進(jìn)

改進(jìn)前：所有耐磨塊和螺旋葉片不在同一個(gè)面，出現(xiàn)葉片掛泥，造成轉(zhuǎn)股內(nèi)部堵塞。改進(jìn)方法：所有耐磨塊推泥側(cè)和螺旋葉片在同一個(gè)面，不能有臺(tái)階，以減少葉片出現(xiàn)掛泥堵塞情況。改造后基本解決了螺旋耐磨葉片易出現(xiàn)磨損的情況。

2.1.2 臥螺式離心機(jī)螺旋耐磨葉片改進(jìn)

改進(jìn)前：臥螺式離心機(jī)出泥口為普通材質(zhì)。改進(jìn)方法：將臥螺式離心機(jī)出泥口增加陶瓷耐磨材質(zhì)，解決了出泥口磨損的問(wèn)題。

2.2 氣化爐使用煤種對(duì)臥螺式離心機(jī)的影響問(wèn)題

五環(huán)爐可適用于褐煤、煙煤、無(wú)煙煤等多種煤種，我公司一直采用本地煤與彬縣煤混合配煤的方式，黑水處理時(shí)臥螺式離心機(jī)運(yùn)行狀況良好。為進(jìn)一步探索五環(huán)爐的適用煤種，嘗試本地煤與郭家河精煤混合配煤，五環(huán)爐運(yùn)行情況良好，但黑水處理系統(tǒng)的所有臥螺式離心機(jī)都因無(wú)法分離導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓內(nèi)嚴(yán)重積泥造成無(wú)法運(yùn)行，因轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部積泥嚴(yán)重臥螺式離心機(jī)的自清洗模式也無(wú)法運(yùn)行，需要拆開(kāi)大蓋進(jìn)行人工清理。每次清理過(guò)后只能運(yùn)行1～2h 就會(huì)再次積泥導(dǎo)致無(wú)法運(yùn)行，影響黑水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)甚至造成整個(gè)裝置停車。將五環(huán)爐用煤重新改回本地煤與彬縣煤混合配煤后臥螺式離心機(jī)運(yùn)行狀況逐漸好轉(zhuǎn)，運(yùn)行一段時(shí)間后臥螺式離心機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。通過(guò)本次嘗試發(fā)現(xiàn)五環(huán)爐使用的煤種對(duì)臥螺式離心機(jī)的運(yùn)行影響很大，具體是煤種的那種成分造成的影響還需進(jìn)一步探索。

2.3 黑水系統(tǒng)藥劑添加量問(wèn)題

黑水處理系統(tǒng)中需要添加絮凝劑（聚丙烯酰胺）將黑水中的灰進(jìn)行聚合沉淀，然后將聚合后的灰水沉淀經(jīng)泵送至臥螺式離心機(jī)進(jìn)行分離。在裝置運(yùn)行初期由于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，將黑水處理后的上清液的清澈程度作為添加絮凝劑的標(biāo)準(zhǔn)，要求上清液越清澈越好導(dǎo)致絮凝劑的添加過(guò)量造成沉淀的泥比較黏，臥螺式離心機(jī)無(wú)法正常分離。經(jīng)過(guò)對(duì)絮凝劑添加量的調(diào)整后發(fā)現(xiàn)，絮凝劑在黑水中的加入量控制在2g/t 左右時(shí)，既能夠保證五環(huán)爐裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行也可以保證臥螺式離心機(jī)的正常運(yùn)行。

2.4 臥螺式離心機(jī)備機(jī)管理問(wèn)題

化工企業(yè)做好備機(jī)管理是保證裝置能夠長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。單套黑水處理系統(tǒng)共4臺(tái)臥螺式離心機(jī)，每臺(tái)累計(jì)運(yùn)行周期大概8個(gè)月左右就需返廠進(jìn)行維修，維修時(shí)間大概1個(gè)月。裝置運(yùn)行初期臥螺式離心機(jī)采用兩開(kāi)兩備用，每一周進(jìn)行一次倒機(jī)，臥螺式離心機(jī)運(yùn)行也比較穩(wěn)定，但存在所有臥螺式離心機(jī)運(yùn)行周期幾乎同時(shí)到期需要返廠維修，導(dǎo)致無(wú)法保證黑水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況。采用的解決辦法，臥螺式離心機(jī)采用兩開(kāi)兩備，運(yùn)行的臥螺式離心機(jī)只要不出現(xiàn)問(wèn)題就保持一直運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題無(wú)法運(yùn)行時(shí)再進(jìn)行倒機(jī)處理，需要返廠維修的及時(shí)返廠維修，這樣可以保證臥螺式離心機(jī)最少有三臺(tái)可用，不會(huì)出現(xiàn)無(wú)機(jī)可用的情況，保證黑水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2.5 臥螺式離心機(jī)日常維護(hù)管理問(wèn)題

保證臥螺式離心機(jī)的正常運(yùn)行需要做好日常維護(hù)工作。因日常潤(rùn)滑工作班組人員做的不到位經(jīng)常造成臥螺式離心機(jī)的前后軸溫度高，嚴(yán)重的造成軸承損壞。為避免類似的情況發(fā)生，設(shè)備管理人員對(duì)臥螺式離心機(jī)的日常管理進(jìn)行了一系列的規(guī)定，包括每8h 對(duì)前后軸的加油點(diǎn)進(jìn)行一次加油；連續(xù)運(yùn)行5d，停機(jī)拆開(kāi)進(jìn)行內(nèi)部檢查、加油和清理內(nèi)部積泥。通過(guò)細(xì)致化的日常維護(hù)管理，解決了離心機(jī)經(jīng)常因潤(rùn)滑不到位或者內(nèi)部積泥嚴(yán)重導(dǎo)致軸承損壞的情況。

3 小結(jié)

①解決了離心機(jī)磨損的問(wèn)題，延長(zhǎng)了臥螺機(jī)的使用周期，為系統(tǒng)的長(zhǎng)周期運(yùn)行提供保障。②研究了煤種和藥劑方面對(duì)臥螺式離心機(jī)的影響，為同類裝置中臥螺式離心機(jī)的問(wèn)題提供了解決的思路。③在臥螺式離心機(jī)的備機(jī)管理和日常維護(hù)方面的研究，提升了管理人員的設(shè)備管理水平。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)臥螺式離心機(jī)在磨損，煤種適用性，藥劑添加，備機(jī)管理以及日常維護(hù)方面出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析研究，針對(duì)每個(gè)問(wèn)題采取了可行的措施，解決了影響臥螺式離心機(jī)在五環(huán)爐黑水處理系統(tǒng)中運(yùn)行的問(wèn)題，保證了臥螺式離心機(jī)在五環(huán)爐黑水處理系統(tǒng)中的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。