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脱硫真空皮带脱水机治理方案摘要：在石灰石湿法脱硫工艺中，脱硫脱水系统的可靠性直接影响着机组的安全经济运行。
本文分析了茶园电厂2*660MW机组脱硫三台真空皮带脱水机在原系统设备设计先天不足情况下，导致缺陷频发的故障原因。
并针对设备特性，制定了一些列的改造和治理方案。
关键词：真空皮带脱水机；原因分析；系统优化；治理目的；实施效果一、设备概述贵州金元茶园发电有限责任公司2×660MW机组脱硫，三台脱水机由于设计上的缺陷，频繁发生以下故障：1、脱水机大胶带橡胶裙边脱落。
2、脱水机下部胶带托辊卡涩、断裂。
3、滤布转向托辊和纠偏托辊轴承易损坏。
4、滤布下部回程段托辊不转。
根据现场设备运行情况，下面分别列出故障原因及治理方案，仅供与大家参考交流。
二、故障原因分析及治理计划1、脱水机大胶带橡胶裙边脱落原因分析和治理方案1.1、脱落原因：①、大胶带跑偏，由于我公司脱水机大胶带张紧调节装置为螺杆式，需人工进行调整，运行中大胶带跑偏后往往得不到及时调整，又因上部大胶带两侧有约200mm悬空，没有托辊支撑，大胶带跑偏后与防跑偏立辊摩擦后发生塑性变形，从而导致裙边撕裂；②、脱水机长期运转，大胶带在通过驱动辊及从动辊时，发生疲劳损坏。
以上两个原因是导致裙边撕裂的主要原因，橡胶裙边撕裂后，只能冷粘接修复，因脱水机层房间内环境潮湿，再次粘接后的强度已不如安装期间干燥环境下粘接的牢固。
1.2、治理计划：①、在脱水机上部胶带两侧增加长300mm，平行支撑托辊，目的是，当脱水机胶带发生跑偏时，该托辊能支撑大胶带，不发生塑性变形，与防跑偏立辊支架发生摩擦，撕裂裙边。
②、增加脱水机上部防跑偏立辊，控制大胶带横向移动范围。
③、取消橡胶裙边。
改为固定挡板式护板，该方式在其他兄弟单位有成功案列。
④、将胶带调偏方式改造为机械自动纠偏。
2、滤布频繁跑偏原因分析和治理方案。
2.1、滤布跑偏原因分析：①、滤布纠偏系统，因运行环境潮湿，其纠偏滚筒底座严重锈蚀，且附着较多石膏，造成纠偏底座动作时卡涩，无法有效运动到纠偏所需位置，从而导致滤布纠偏失灵。
103科技资讯科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2009 NO.33SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION能源与环境根据预测,到2020年,我国的GDP 要在2000年的基础上翻一番,全国需要的总发电机组容量超过8亿千瓦。
截止2004年底,我国仅有2000万千瓦装机的烟气脱硫设施可建成投运,大约3000万千瓦装机的烟气脱硫设施正在建设之中,预计在未来的10年间,约有3亿千瓦装机的烟气脱硫设施需要简称并投运。
现在全世界上,烟气脱硫的技术有百余种,但现在进入商业化应用的大概有17种左右,其中应用最广泛的是石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术,约占脱硫市场的84%。
石灰石/石膏湿法脱硫系统主要包括:石灰石浆液制备系统、SO 2吸收系统、烟气系统、石膏脱水系统、废水处理系统和浆液排放回收系统等。
石膏脱水系统一般由水力旋流器和真空皮带脱水机组成,浆液经旋流器浓缩至含固量为40%~50%后,进入真空皮带脱水机脱水。
1 真空皮带脱水机概述真空皮带脱水机是一种新型的、迅速脱水、洗涤高效、低耗节能的过滤设备。
它结构设计合理,设备全自动连续操作,高强度的橡胶带在驱动轮的作用下转动,覆盖在橡胶带上的滤布由于受到真空的作用,与橡胶带同速向前运动。
由加料装置加入料浆,在真空作用下,固相颗粒被滤布截留在滤布上形成滤饼,并随滤布橡胶带一起向前移动,依次完成过滤、滤饼洗涤、吸干、卸渣、滤布再生等连续作业;滤液经过滤布、橡胶带沟槽、真空室排出,实现固液分离的连续过滤机。
它被广泛用于冶金、矿山、化工、食品、煤炭、造纸和制药等行业需分离固液两相组成的各种悬浮物。
2 真空皮带脱水机工艺流程从吸收塔排出来的石膏浆液(固体物含量约为15%~20%,经水力旋流器浓缩至含固量约为40%~50%后,进入真空皮带机脱水装置进行脱水。
经脱水处理后的石膏表面含水率不超过10%,脱水后的石膏由皮带输送机送入石膏库中存放待运。
湿法烟气脱硫双塔双循环系统运行优化措施石灰石-石膏湿法脱硫技术是当前应用最广泛的脱硫技术。
京能宁东发电厂1号机组660MW燃煤机组脱硫增容改造圆满成功，采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，脱硫装置采用一炉双塔双循环配置，大大降低污染物SO2的排放量。
脱硫系统中的浆液循环泵、氧化风机占据了脱硫耗电的绝大部分，为了确保脱硫系统高效稳定运行，同时有效降低耗电量，实现节能与减排双赢，通过优化脱硫运行方式，有效的降低脱硫系统耗电量。
1 节水方面的优化脱硫系统是全厂耗水量最大的用户，系统水消耗主要是吸收塔烟气蒸发水、石膏携带水、废水排放水。
1.1 烟气蒸发水烟气蒸发水是烟气在浆液洗涤过程中，通过烟气换热由于水的蒸发和烟气携带的水分。
脱硫装置不设GGH，改造之前BMCR工况时原烟气温度135℃，净烟气温度48℃，改造之后电除尘前增加低温省煤器，脱硫设置双塔双循环，改造之后BMCR工况时原烟气温度降至110℃，净烟气温度降至46℃。
为了减少烟气携带水，一级吸收塔设置两级除雾器、二级吸收塔原有两级除雾器，可以除去雾滴中50%的液体。
1.2 石膏含水率石膏含水率是由于石膏脱水过程中石膏结晶不规则及石膏杂质的影响，导致石膏含水率的产生。
石膏含水率的要求低于10%，但由于石膏品质的影响导致石膏含水率有所增加。
脱硫增容改造吸收塔、氧化风量增加，新增两条脱水皮带机，石膏纯度提高，石膏含水率由原有的18%，降低为15%。
针对石膏品质情况，主要从以下几点控制：(1)提高锅炉除尘器运行状况，烟气粉尘浓度降低，从而降低大量惰性物质及杂质进入吸收塔，致使吸收塔浆液重金属含量降低。
(2)保证吸收塔补水水源品质及吸收塔废水的排放量，降低吸收塔氯离子的含量，从而提高石膏的品质。
(3)通过对石膏含湿量的化验，通过对吸收塔运行参数进行控制，调整石膏品质：1)一级吸收塔PH值的调整：由原来的(5.5-5.8)调整到(4.6-5.0)，二级塔PH值由原来的(5.0-5.2)调整到(5.2-5.5)。
邹县发电厂Ⅰ、Ⅱ期脱硫系统共安装2台出力为32t/h 的DU-35真空皮带脱水机，对Ⅰ、Ⅱ期脱硫系统产生的石膏浆液进行脱水处理，原理如图1所示。
图1 真空皮带机原石膏刮刀运行原理图可以看出，原皮带机石膏刮刀刃贴紧滤布，随着滤布转动，大量石膏被刮刀刮下而直接落入石膏库；然而当刮刀运行一段时间后，随着刮刀磨损或变形使，刮刀与滤布之间间隙不断加大，刮刀位置又无法调节，最终使刮刀无法实现彻底刮净滤布，直接导致喷嘴堵塞、石膏cl-含量超标、滤布堵塞以及滤布跑偏撕裂等缺陷频发，不仅增加了检修班组的工作量，同时也严重影响了Ⅰ、Ⅱ期脱硫系统正常运行。
因此，解决真空皮带脱水机石膏刮刀无法彻底刮净滤布的问题成为当务之急。
1 提出方案确定最佳方案为解决上述问题，本文提出以实现能够随时、简便的旋转刮板为目标同时兼顾保护滤布接头的方案。
首先，通滤布接头凸起运动到刮刀处时又需要刮刀能够自动抬起，避免损坏滤布接头。
根据此项目标提出利用弹簧装置伸缩性要求，当接头通过时，碰撞刮刀，刮刀瞬间反作用到旋转通轴上，进而压缩弹簧，使刮刀自动抬起；当接头通过后，弹簧自动还原，使刮刀又能自动恢复原状。
2 结构设计2.1 刮刀及旋转机构结构设计为实现旋转通轴旋转带动刮刀旋转效果，同时又要面临刮刀和旋转通轴曲面连接工艺复杂性问题，提出在二者之间加装不锈钢矩形支撑梁作为二者连接中间结构；刮刀与不锈钢矩形支撑梁之间，本着拆装方便又牢固可靠的目的，经研究决定采用滑槽方式连接，同时在外侧接合面处采用连接螺栓固定方式；当拆卸更换刮刀时，只需卸掉两颗连接螺栓，就可以抽出刮刀。
刮刀装配结构图如图2所示。
图2 刮刀装配结构图在不锈钢矩形支撑梁与旋转通轴连接方面，经研究提出两种解决方案：第一，二者之间采用焊接方式连接，牢固可靠，但更换相对困难；第二，旋转通轴穿过不锈钢矩形支撑梁，二者之间采用顶紧螺栓相对固定，这种方式既可以实现牢固可靠效果，又方便更换，因此最终决定采用第二种方案。
脱硫系统真空皮带脱水机技术改造与优化作者：梁伟杰来源：《科学与财富》2018年第05期摘要：本文主要针对脱硫系统真空皮带脱水机技术进行改造与优化分析，首先脱硫系统的脱水流程进行概述，以广州xx电厂脱硫车间的皮带脱水机的设备运行状况为案例进行分析，分析广州xx电厂脱硫车间的皮带脱水机设备运行现状，找出存在问题，并提出技术改造优化方案。
关键词：脱硫系统；真空皮带脱水机；技术改造；优化1.脱硫系统脱水流程概述一般在电厂的供热机组中往往会配备相应的烟气脱硫设备以及脱硫废水处理设备。
在脱硫系统运行的过程中石膏排出泵能够连续运转，在运转过程中会导致吸收塔浆液密度升高，达到规定值之后，石膏浆液通过石膏排出泵传送到水力旋流站中进行一级脱水处理。
在水力旋流站进行一级脱水处理的过程中，溢流水能够自流至旋流器中的溢流箱当中，通过溢流箱中的泵将溢流水泵送回吸收塔。
没有溢出的下溢浓缩液能够进一步进行二级脱水处理，二级脱水处理在真空皮带脱水机中进行。
在进行二级脱水的过程中其脱水性能通过控制石膏层的厚度来实现，对于真空皮带中排除的石膏含湿率还具有一定要求，要求其≤10%。
最终通过脱水处理完成后的石膏进行回收，在石膏仓中进行存储，而脱水得到的废水按照图1的处理系统进行废水处理。
2.脱硫系统真空皮带脱水机技术改造2.1工程背景广州xx电厂脱硫车间的皮带脱水机已经使用多年，许多部件已经达到或超过使用寿命，因腐蚀或老化而影响设备正常运行。
设备真空系统工作不稳定、滤饼含水率指标不稳定、滤饼冲洗不充分；滑台及磨擦带磨损严重；胶带磨损老化，稳定性下降等等问题。
为了解决皮带脱水机的正常工作问题和保证脱硫车间的生产工艺顺利运行，对其进行一次改造性的大修，改造方案原则上保持设备原设计的总体结构不变，并在此基础上，对设备损坏、老化、设计不合理的部件结构进行优化改造及备品更换。
2.2脱水机设备运行现状及存在问题广州xx电厂脱硫车间的皮带脱水机已经使用7年，许多部件已经达到或超过使用寿命。
2019.32科学技术创新习水发电厂脱硫真空皮带脱水机及真空泵优化改造赵刚（习水发电厂，贵州习水564600）1真空皮带脱水系统简介吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏水力旋流站浓缩,浓缩后的石膏浆液既可以进入真空皮带脱水机。
进入真空皮带脱水机的石膏浆液经脱水处理后表面含水率小于10%,石膏经皮带机脱水后直接落入石膏储存间存放待运,可供综合利用。
真空泵型式为:水环式真空泵。
水环泵是由叶轮、泵体、吸排气盘、水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口、辅助排气阀等组成的。
真空泵为皮带脱水系统提供真空。
习水发电厂真空皮带机为脱硫公用系统重要辅机,运行中一运一备,一旦出现故障会导致环境污染事件,存在机组全停风险,经过查阅相关资料及咨询厂家,决定对其进行技术改造,保证其安全稳定运行。
2真空皮带机脱水机存在的问题2.1每台真空皮带机的9根皮带托辊为不锈钢内置滚子轴承,压盖形式,使用普通内六角螺栓连接,长时间使用后会出现螺栓松动,螺栓退出后卡在轴承支架上,导致托辊卡涩不转,为了避免螺栓卡涩,将端盖螺栓全部拆除,拆除后由于端盖松动导致轴承室密封破坏,轴承室内部进水,轴承锈蚀损坏,更换频繁,且托辊重量较重,所处空间位置比较狭窄,轴承更换难度较大,造成工作量过大。
2.2每台真空皮带机有12根滤布托辊,第一次技改将其更换为带密封圈的带座轴承,但这种轴承一旦密封圈破损,轴承运行中长期进水、进浆,极为容易损坏,轴承卡死后轴径与轴承存在干磨情况,导致托辊轴颈减小,无法继续使用,需更换托辊,且频繁更换滤布轴承浪费人力、增加检修费用。
2.3每台真空皮带机下料口有2个导向滚筒,由于真空皮带机经常出现脱水不好的情况,稀石膏容易进入轴承内部且长期受石膏热气腐蚀,频繁损坏。
2.4真空皮带脱水机原设计皮带采用橡胶裙边,由于生产环境恶劣,导致橡胶裙边极易脱落、损坏,影响脱水机的正常使用。
且重新粘接的裙边寿命和质量也难以保证,维护难度较大。
2.5真空皮带机目前设备采用电磁阀为控制核心,在较为恶劣的环境中工作容易出现失灵的问题,且出现问题后不易被检修人员察觉。
目前国内湿法烟气脱硫系统真空皮带脱水机滤布张紧装置多采用于固定式调整张紧装置、气缸张紧装置、带弹簧的缓冲张紧装置。
由于滤布张紧力的调整是靠个人经验判断，如张紧力调整过大时，滤布运行一段时间后收缩绷紧，加大张紧力，会引起滤布托辊弯曲变形甚至将托辊轴承拖拉散架，同时会损坏滤布，造成设备不能连续安全稳定运行;太松会导致滤布跑偏打皱，影响脱水效果。
通过优化湿法烟气脱硫系统真空皮带脱水机滤布自动张紧保护装置设计，有效解决滤布张紧力引起的一系列问题，确保脱水系统安全、可靠运行，延长其使用寿命。
许昌龙岗发电责任有限公司４台套脱硫系统共安装４台套真空皮带脱水机，其滤布张紧装置原设计采用固定式调整张紧装置，现场人员根据经验进行判断张紧力的大小来固定张紧装置，很难维持合适的滤布张紧力度。
随着滤布运行时间的増加，滤布本身变形、缩水加剧，张紧力増加，引起滤布张紧重力辊及托辊弯曲变形、托辊轴承散架、损坏滤布等，造成设备不能安全稳定运行。
因此自４台套脱水系统投产运营以来，滤布托辊轴承散架、托辊弯曲变形、滤布打皱、拉裂等现象屡见不鲜，给整个脱水系统安全、稳定、高效、经济运行带来了严重的影响。
１滤布张紧装置优化设计的必要性
1.1可行性调研
要保证脱水系统安全、稳定、高效、经济运行必须有稳定的滤布张紧装置及保护装置。
经现场实地研究，若将固定式滤布张紧装置改为滑动式自动保护张紧装置可以解决固定式存在的一系列问题，并可利用真空皮带脱水机机架和原有张紧重力辊，因此具备改造条件。
1.2第一次方案确立
经现场实地研究，优化方案比较，综合分析认为，取消原有固定式滤布调整装置，改为滑动槽道式，根据滤布张紧力度，选择合适配重，使张紧装置重力辊处于滑动槽道中间位置，在配重装置固定块顶部标高150ｍｍ左右处设置裣修销孔，并安装检修销，以便起到限位作用「原固定式滤布张紧装Ｍ安装示意如图Lａ所示，第一次改造滑道式滤布张紧装置安装示意如图Lｂ所示.
图1滤布张紧装置安装示意
由于此方案不能自动张紧保护，在运行过程中滤布上粘接石膏后将会引起滤布张紧装置重力辊上行，当重力辊上升至检修销处会出现短暂的停留，但是随着石膏粘结量增加，在皮带驱动辊的作用力下滤布张紧力会逐渐增大，滤布张紧重力辊脱开滑动槽道，出现托辊弯曲变形、托辊轴承散架、滤布拉裂等事件，造成设备无法安全稳定运行。
如图2所示。
图2滤布张紧力增大出现的问题
1.3第二次方案确立
经方案一所发生的事件研究后，取消原有检修销，在检修孔上安装限位保护装置，此限位保护装置不用单独设立系统，而是直接并人真空皮带脱水机滤布跑偏跳闸保护回路中。
本优化方案结构简单紧凑，通过配重装置的重量能有效调整真空皮带脱水机滤布的松弛调节能力，通过保护装置能有效保护滤布的拉裂、托辊弯曲，从而提高设备利用率、降低甚至消除在实际运行中所存在的滤布打皱、拉裂及滤布托辊轴承散架等现象，达到延长使用寿命的目标。
经过实践证明，本方案可行。
第二次改造滑道式滤布张紧装置安装示意如图3所示。
图3第二次改造滤布张紧装置安装示意
2优化改造过程
1）拆除安装在真空皮带脱水机机架上的固定式滑道，利用原真空皮带脱水机机架将滑动槽道镶嵌在框架内通过螺栓进行固定，滑动槽道框架通过焊接固定在机架上。
2)利用原滤布张紧重力辊安装至滑动式滑道内，滤布张紧重力辊通过张紧重力辊轴承及轴镶嵌在滑动槽道上，并可在滑动槽道内上下自由滑动。
3)设计2块配重，每块配重约150kg，配重通过配重固定块及吊杆安装在重力辊轴两端并有螺母紧锁。
4)保护装置固定在滑动槽道检修销孔上距配重块固定块顶部标高150mm左右处，通过信号线将保护装置接人真空皮带脱水机滤布跑偏跳闸保护回路中。
3优化后效果对比
3．1运行方式
滤布张紧装置优化设计后，随真空皮带脱水带机投运至今，运行安全、稳定、可靠且未发生张紧重力辊托槽、托辊弯曲变形、滤布拉裂等现象，托辊轴承散架现象明显降低。
脱水皮带机检修频次由原来的每周检修1次减少至每月定检1次，更换备件也大幅减少。
3.2消缺统计
将2016年1-6月和2018年1-6月的故障数据(表1、表2)进行比较。
表1 2016年1-6月缺陷统计(优化前)
表2 2018年1-6月缺陷统计(优化后)
由表1、表2可知，优化后滤布托辊轴承、托辊、张紧重力辊以及滤布缺陷明显减少，即保证了张紧装置的自动调节性能，又保证了真空皮带脱水机安全、稳定运行，节约了备件，降低了检修费用，效果非常明显。
3.3优化前、后运行检修费用
3.3.1滤布张紧重力辊优化前、后消耗备件对比
根据表1，托辊密封轴承损坏数量为44套，每套按市场价200元计算，费用为8800元;滤布托辊损坏数量为4件，每件按市场价3000元计算，费用为12000元;张紧重力辊损
坏数量为1件，每件按市场价4500元计算，费用为4500元;滤布损坏数量为1条，每条按市场价18000元计算，费用为18000元;半年累计备件损坏总价为4.33万元。
根据表2，托辊密封轴承损坏数量为44套，每套按市场价200元计算，费用为3000元，其他备件没有损坏，半年累计备件损坏总价为0.30万元。
经比较，优化改造后单台真空皮带脱水机半年节约备件费用约4.03万元，以许昌龙岗发电责任有限公司4台套脱水系统为例，全部优化改造后可实现年节约备件费用32.24万元。
3.3.2优化前后检修费用对比
改造前，2016年1月、4月、6月均发生了一起滤布张紧重力辊托槽事件，造成滤布拉裂1条、张紧重力辊损坏2件、滤布托辊损坏4件、滤布托辊轴承损坏30件等。
经检修统计，1月份真空皮带脱水机事件检修共发生用工16人次，4月份24人次，6月份17人次，3次真空皮带脱水机事件检修用工总计57人次，按照市场用工价位，每人次240元计算，2016年上半年因滤布张紧问题出现真空皮带脱水机事件累计发生检修费用1.368万元。
改造后，2018年上半年真空皮带脱水皮带机未出现因滤布张紧问题的事件，检修费用忽略不计。
经比较，优化改造后单台套真空皮带脱水机半年节约检修费用约1.368万元，以许昌龙岗发电责任有限公司4台套脱水系统为例，全部优化改造后可实现年节约费用10.944万元。
