浅谈600MW石灰石-石膏湿法脱硫真空皮带脱水机常见问题及处理办法

浅谈600MW石灰石-石膏湿法脱硫真空皮带脱水机常见问题及处理办法

刘成彬 孔骞

国家能源集团内蒙呼贝电厂 内蒙古呼伦贝尔 021025

关键词：600MW机组；真空皮带脱水机；湿法脱硫；

摘要：本文结合国能内蒙古呼伦贝尔发电有限公司（以下简称呼贝公司）真空皮带脱水机大修工作，利用真空皮带脱水机大修过程中对整套真空皮带脱水机进行解体的机会学习真空皮带脱水机内部构造和原理，并在大修过程中对真空皮带脱水机常见的问题进行优化和改造。

前言：呼贝公司2×600MW火电机组于2010年投产，锅炉烟气脱硫装置采用一炉一塔，采用石灰石—石膏湿法脱硫。真空皮带脱水机是上海旭和环境工程有限公司采用的日本三菱技术生产的二代机，型号为MBN13-14，。大修前，存在真空腔内部堵塞、脱水机密封水泄漏、气液分离器平均真空度低、石膏脱水率不合格，石膏不成型等问题。

1、真空皮带脱水机大修前运行概况及问题

真空皮带脱水机的原理是从吸收塔反应池排出的石膏浆液经吸收塔排浆泵送入石膏旋流浓缩器。经旋流浓缩器浓缩后的浆液浓度约45～55%（wt）进入真空皮带脱水装置，经过真空皮带脱水机脱水形成含水量小于10%（wt）的石膏，脱水后的石膏送至石膏储存间堆放。石膏储存间的石膏由铲车装汽车后外运；脱水后的工艺水作为真空皮带机滤布滤饼冲洗水补给水，真空泵密封水再次利用。因呼贝公司真空皮带脱水机已连续运行10余年未进行大修，其中存在的主要问题如下：

1.1真空皮带脱水机真空系统问题：由于真空皮带脱水机多年未进行大修，在浆液的常年冲刷下，真空室、真空腔材质老化，热胀冷缩等情况导致内部腔体表面变薄，整个真空腔体支腿部分变形，强度大大降低，对设备的正常使用存在很大的安全隐患。此外，摩擦带长期运行，导致真空室摩擦带槽部分被磨深，使摩擦带陷进了摩擦带槽，从而导致了大皮带与真空盒的上表面直接接触造成磨损。检修过程中在皮带中心孔两侧可以看到明显的磨损痕迹。真空室磨损、真空腔破损变形、大皮带磨损加剧了真空密封系统的泄漏。

1.2真空皮带脱水机其他部件问题：真空皮带脱水机各部件也存在不同程度的老化、损坏。如真空吊架和曲柄连杆机构之间的锈蚀，使得无法正常的升降真空吊架。真空皮带脱水机皮带张紧辊、驱动辊、滤布支撑辊、皮带托辊、滤布托辊表面磨损，造成托辊变形、弯曲，从而导致皮带跑偏、滤布打折等现象的发生，严重影响了支撑及设备安全稳定运行；滤布纠偏器内部锈蚀和橡胶气囊老化，运行时不灵敏，导致滤布挡板衬板严重磨损，已经磨损出很深的沟槽，对滤布的运行安全造成影响，影响真空度和损坏滤布。滤布刮刀磨损、变形，在运行过程中容易形成堆料、堵塞。此外，由于真空皮带脱水机密封水、润滑水、支撑水泄漏严重，整台脱水机设备明显腐蚀严重，机架本体、机架中部、真空吊架等都有不同程度的腐蚀现象。此外，因为脱水机脱泥原因，刮刀不能有效对滤布的残留石膏和泥的混合物刮净，经常出现滤布跑偏、堆积泥事件，严重情况下，甚至发生滤布断裂的情况。以上均为真空皮带脱水机各部件损坏的情况。

1.3真空皮带脱水机对系统的影响：通过现场拆除下来的零部件，发现真空腔、真空母管、汽水分离器排水管路都出现了石膏堵塞现象。真空系统管路堵塞后导致脱水机抽吸水不畅，导致滤饼含水量高。气液分离器至滤液水箱之间管道堵塞，致使原本应当流至滤液水箱中的水通过真空泵的抽吸，返流至真空泵中，造成的重要影响共3点。

1.3.1由于气液分离器至滤液水箱管道堵塞，造成大部分滤布吸出的水流通过真空泵排气管道流出，真空泵运行期间，排气管进行排水，且水中含有大量的污泥杂质，严重污染工艺楼外部环境。

1.3.2因滤布滤饼冲洗水系统的设计，滤布滤饼冲洗水箱补水分两路，一是通过工艺楼工艺水进行补水，二是回收一部分真空泵的密封水，真空泵将含有杂质的密封水返回至滤布冲洗水箱中，造成脱水机的密封水和润滑水中存在石膏或污泥，造成密封水、冲洗水等流量低报警无法启动，甚至造成脱水机大皮带与滑板直接磨损、摩擦。

1.3.3因滤布脱泥及气源分离器至滤液水箱管道堵塞，真空泵的吸入口吸进的水中含有大量的石膏、污泥颗粒，加速真空泵的磨损，真空泵长时间运行，污泥会吸附在真空泵通流部分表面，导致真空泵卡涩无法正常运行，最终真空泵超电流无法运行。目前，真空泵每运行一段时间就得停机检修清理通流部分的结垢，导致检修工作量极大，真空泵运行极不稳定。

2、结合真空皮带脱水机大修过程中遇到的问题，进行部分设备的升级改造和革新。

2.1滤布、皮带的选择。由于真空皮带脱水机浆液为石膏和泥的混合物，颗粒度偏小，大量的小颗粒透过滤布被抽吸至汽水分离器，导致真空腔、真空母管、汽水分离器管路堵塞。随着小颗粒被抽离，停留在滤布上方的浆液浓度降低，无法形成有效真空度，真空度的降低导致脱水机脱水效果差。通过将皮带槽的长度增加，可以使得滤布的过滤面积增加。滤布采用透水率更小的滤布，孔径更小，导致浆液中的小颗粒无法穿透滤布，保证了停留在滤布上方的浆液浓度，快速形成高真空度，提高了脱水效果。根据真空皮带脱水机部分时间进行脱泥的情况以及运行过程中气液分离器真空度低的情况，最终确定，本次检修将皮带和滤布优化，将原皮带槽长度

1360mm延长至1420mm，将原滤布宽度1600mm延长至1640mm，将原滤布透水率220 L/m2·S更改为175 L/m2·S。通过试验改造，解决了真空皮带脱水机脱水效果不好、真空度低的问题，而且取消了原脱水机因真空度调整再在脱水机驱动侧的三个真空软管的节流孔板，从根本上彻底解决了问题。

2.2滤布刮刀的优化。原脱水机滤布刮刀采用固定式，根据滤布的厚度需要人为进行调节，且滤布刮刀位置处于脱水机尾部下方，人为进行调节时需再下料口处进行，风险性较高。此外，一旦刮刀位置调整不合适，会造成脱水机下部石膏堆积，或者对滤布损坏。为避免以上问题，本次将原滤布刮刀更改为自动称重刮刀，其原理是利用杠杆原理，通过调整配重块的重量，使得刮刀始终能自动紧密贴合滤布。保证了滤布的再生性和通过性，减少了滤布冲洗水箱中石膏或石膏泥混合物的堆积，避免了人为进行刮刀调整的风险性。

2.3真空腔的查漏。作为整个脱水机的核心部件，真空室和真空腔之间的密封直接影响到脱水机的真空度，两者之间采用硅酮密封胶密封。在真空室安装时，按照标准，保证了真空室直线度控制在1mm以内，水平度控制在1mm以内，且真空室比滑板台低0~2mm。为保证脱水机的真空室密封性，提升真空度，进行真空室检漏实验。在设备运行时，滤饼铺满整个滤布形成真空，由于人员不能在脱水机运行期间进入脱水机下方查漏。本次，制作专用的查漏工具，将布条捆绑于竹竿之上，将布条置于真空室与真空腔结合处，通过观察布条的动态进行真空系统查漏，本次通过检查，共查处2项漏点，保证了脱水机真空系统稳定。

2.4纠偏装置的升级改造：原纠偏装置中，纠偏辊中心轴与轴瓦为固定连接，无法相对运动。安装时，纠偏装置与轴瓦的间隙过小，导致轴瓦的球表面无法正常旋转，纠偏器失灵。当轴瓦与纠偏装置之间间隙过大时，纠偏辊有窜动现象，纠偏效率降低。在端面轴承UCF211破损卡死时，纠偏辊无法自由转动，造成辊筒表面磨损，滤布打折。新型纠偏装置将轴瓦更换为关节轴承GE50ES，纠偏辊中心轴与轴承自由转动，轴承按照国标配合量安装，无需再考虑轴承与轴承座的间隙，同时，当端面轴承失效时，关节轴承同样能起到转动的效果，不影响纠偏装置的正常运行。

3、总结

通过真空皮带脱水机的大修，主要更换了真空皮带脱水机的真空系统部件，包括真空室、真空腔、升降装置、滑板及支撑以及管路的更换。按照标准安装完毕，通过和原来一样的石膏浆液进行脱水，真空度为-40kpa左右，达到了说明书要求的最优值，脱水效果良好，脱水机真空室密封水、滑板和皮带之间的润滑水无泄漏，整套脱水机通过大修及部分改造，极大的提升了设备稳定性和脱水效率。

参考文献：1.闫庚  石灰石/石膏湿法脱硫真空皮带脱水机常见问题探讨及处理方法      内蒙古煤炭经济 2020.12

2.习水发电厂脱硫真空皮带脱水机及真空泵优化改造       科学技术创新2019.32