延长圆盘脱水机陶瓷吸盘使用寿命的实践

郑 伟

(安徽华电宿州发电有限公司，安徽 宿州 234000)

延长圆盘脱水机陶瓷吸盘使用寿命的实践

郑 伟

(安徽华电宿州发电有限公司，安徽 宿州 234000)

介绍了圆盘脱水机的工作原理，指出陶瓷吸盘吸附效率随时间推移而下降，提出一种新型陶瓷吸盘定位方法，并给出反冲洗和联合清洗、调整旋转频率等措施，延长了陶瓷吸盘的使用寿命，从而提高了石膏单位时间的产量并降低了维护费用。

圆盘脱水机；陶瓷吸盘；使用寿命

0 引言

圆盘脱水机与传统的真空皮带脱水机有较大的不同，因其具有占地小、能耗低、出力高、维护费用低等优势，被各大燃煤电厂经脱硫改造后采用。安徽华电宿州发电有限公司1期2×630 MW机组在环保改造过程中，将真空皮带脱水机改造为圆盘脱水机。圆盘脱水机的技术参数如表1所示。

表1 圆盘脱水机技术参数

1 圆盘脱水机的工作原理

陶瓷吸盘固定在辊筒上吸附石膏的主要部位，连接真空管。随着辊筒的旋转，真空管带着陶瓷吸盘转到石膏浆液中进行石膏吸附，转到空气中进行石膏脱水。旋转至刮刀部位后，陶瓷吸盘吸附的石膏被刮刀分离落到石膏间，等待装车外运；旋转至刮刀以下部位，进入反冲洗区。反洗水进入真空管和陶瓷吸盘进行反冲洗，反冲洗结束后，再次进入新的循环周期。工作原理如图1所示。

陶瓷吸盘作为圆盘脱水机吸附石膏的核心部件，其失效会成为整个脱水机的主要缺陷，其使用寿命不仅决定脱水效率和石膏产量，还决定维护周期和维护费用。在长期的运行过程中，陶瓷吸盘吸附效率将下降甚至失效，最终成为完全失效的陶瓷吸盘。现通过研究延长陶瓷吸盘的使用寿命，总结并归纳出运行维护和延长陶瓷吸盘寿命的经验。

图1 圆盘脱水机工作原理示意

2 陶瓷吸盘的定位方法

该公司圆盘脱水机的陶瓷吸盘可独立吸附石膏，由20圈(列)、每圈12片(行)的陶瓷吸盘组成，现对每个陶瓷吸盘进行编号，以方便检查和对比。每行编号为1，2……19，20，每圈(列)编号为A，B……K，L。用Excel表格工具画出陶瓷吸盘定位图，利用函数“taday()-更换日期”，在每个陶瓷吸盘的单元格上自动更新陶瓷吸盘的使用天数；通过不同颜色，标注陶瓷吸盘失效的程度、吸附状态、缺陷标注等。定期检查画出陶瓷吸盘吸附石膏的效果图，进行对比试验，精确跟踪到每个陶瓷吸盘，如图2所示。

3 反冲洗和联合清洗

反冲洗效果好坏直接决定陶瓷吸盘寿命长短。反冲洗介质是水和压缩空气的混合流体，要求水源压力不低于0.3 MPa，气源压力不低于0.4 MPa，冲洗时汽水混合罐处的压力不低于0.25 MPa；水质良好，含杂质粒度小于20 μm。对于不能满足要求的水源，需要加装过滤装置。该公司共加装2级过滤器，第1级滤网孔径50 μm，第2级滤网孔径10 μm。在第1级滤网前和第2级滤网后均设置压力表，以观测滤网堵塞情况。当过滤装置前后压差过大且不能满足反冲洗用水要求时，需要清理过滤器滤网，以保证反冲洗效果。反冲洗效果变差，将造成陶瓷吸盘毛细孔被浆液堵塞，加速陶瓷吸盘的失效。

在联合清洗过程中，需投运超声波装置和加注硝酸。联合清洗是清洗陶瓷吸盘上的毛细孔，需在运行6 h内联合清洗1-2 h，每7-10天联合清洗24 h。在联合清洗过程中，毛细孔中的石膏和其他堵塞物被清洗液软化；在超声波强烈轰击下，毛细孔中的堵塞物被冲洗出来。

清洗液是1 %-3 %的稀硝酸溶液。在保证安全的情况下，在联合清洗过程中注水时，启动反冲洗程序和加硝酸的计量泵，可增加硝酸软化陶瓷吸盘堵塞物的时间，使陶瓷吸盘达到更好的清洗效果。

在联合清洗过程中，及时投运超声波装置是保证圆盘脱水机清洗效果的最重要手段。如果无法投运某个超声波装置，就无法疏通该超声波装置附近陶瓷吸盘毛细孔中的堵塞物，该陶瓷吸盘的失效速率将显著超过其他陶瓷吸盘。因此，在超声波装置无法投运期间，将该超声波装置附近的2圈陶瓷吸盘更换为失效的旧吸盘，以避免正常的陶瓷吸盘因超声波装置无法投运而加速失效，待超声波装置恢复后再装上原陶瓷吸盘。

4 调整圆盘脱水机的旋转速率

圆盘脱水机旋转速率由驱动电机频率控制，调整范围是0-50 Hz。在运行过程中，圆盘脱水机的旋转速率可根据陶瓷吸盘盘面吸附的石膏厚度调整，新陶瓷吸盘通常旋转速率调整为30 Hz即可满足脱水效果；使用1-2个月后(即陶瓷吸盘使用约1 000 h以上)，旋转速率调整至23-25 Hz为宜；超过3个月后(即使用约1 500 h以上)，旋转速率调整至1-18 Hz为宜。

调低圆盘脱水机的旋转速率，可增加陶瓷吸盘吸附过程时间，增加陶瓷吸盘的反冲洗时间。运行数据表明，旋转速率为20 Hz时比30 Hz时每行陶瓷吸盘的反冲洗时间多1.5 s，可以极大提升吸附石膏反洗效果，延长了陶瓷吸盘的使用寿命(约延长10 %)。

图2 陶瓷吸盘定位示意

5 消除圆盘脱水机的真空漏点

5.1 不锈钢真空管漏点

由于设计不当和焊接工艺原因，不锈钢真空管易产生真空漏点，可通过焊接、切割安装堵头等方式进行消漏。焊接漏点前，必须拆除漏点附近的陶瓷吸盘和橡胶软管，以提供操作空间。

5.2 橡胶软管漏点

在更换陶瓷吸盘时，橡胶软管堵头产生褶皱。在酸性环境中，软管老化后产生真空漏点，应采用不锈钢喉箍扎紧漏真空的软管。橡胶软管出现漏真空后，虽不会立刻影响石膏的吸附和产量，但长期漏真空会将含大颗粒的石膏浆液残留在真空管和陶瓷吸盘中，无法将其清洗干净，缩短了陶瓷吸盘的使用寿命。巡检人员发现橡胶软管漏真空时，应及时处理真空漏点，以减少缩短陶瓷吸盘使用寿命的因素。

6 浸泡陶瓷吸盘

陶瓷吸盘在使用前，需用清水浸泡。

新圆盘脱水机设备在投运前，需要用清水浸泡陶瓷吸盘1 h以上，即不进石膏浆液、不启动真空泵，开启圆盘脱水机，注水浸泡陶瓷吸盘。同样，日常维护、更换新陶瓷吸盘后，在投运前需要用水将陶瓷吸盘充分浸泡。浸泡结束未排放清水前，启动真空泵，“吸”新陶瓷吸盘清水10-20 min，采用此方法可清除生产加工过程中残留在陶瓷吸盘内的残渣。

与未浸泡就直接使用的陶瓷吸盘相比，浸泡后的陶瓷吸盘首日吸附石膏效率提升20 %以上；投运时间超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盘，其使用寿命缩短50 %以上。

7 避免损坏陶瓷吸盘

定期清理刮刀和下料槽中的石膏。随着运行时间变长，石膏会慢慢堆积在刮刀上，逐渐堆在下料槽中。下料槽堆满石膏后，可能会挤坏陶瓷吸盘。若损坏了1片陶瓷吸盘，在旋转惯性作用下，将损坏多片陶瓷圆盘。此时，含有大颗粒的石膏浆液直接进入真空管中，未被真空泵抽走的残留浆液将在反洗过程中沉淀在其他陶瓷吸盘内部，无法清洗干净，最终导致陶瓷吸盘失效。

一旦陶瓷吸盘损坏，需立即停运脱水机，及时更换陶瓷吸盘，并转入联合清洗程序。在联合清洗前，先注满清水，启动真空泵，利用清水冲洗真空管中残留的石膏浆液，这将有利于延长其他陶瓷吸盘的寿命。

8 结束语

安徽华电宿州发电有限公司超临界2×630 MW燃煤机组采用CaO-CaCO3湿式脱硫法，在环保改造过程中将真空皮带脱水机改造为圆盘脱水机。通过对陶瓷吸盘的研究，形成了1套延长陶瓷吸盘寿命的经验总结，强化了日常运行维护及缺陷的跟踪消除工作，延长了陶瓷吸盘的使用寿命。经统计，该公司石膏单位时间的产量增加了30 %，每年日常维护费用减少了20 %，大、小修维护费用减少了80 %。

1 闫维明．湿法脱硫中吸收塔浆液固体成分与石膏脱水的

关系探讨[J]．热力发电，2009，38(1):99-101.

2016-09-22。

郑 伟(1980-)，男，助理工程师，主要从事火电厂脱硫、除尘专业技术管理工作，email：zw15656781006@126.com。