圆盘脱水机应用介绍ppt课件.pptx
圆盘脱水机应用介绍,蓝轩环保2012年09月,主要内容,一、圆盘脱水机设备构造介绍二、圆盘脱水机在湿法脱硫系统中的应用三、工程应用案例分析,圆盘脱水机设备构造介绍1、圆盘脱水机工作原理示意图,2、设备工作原理介绍 圆盘脱水机运用盘片毛细抽真空原理研发制造而成。盘片只允许水分子透过，空气和石膏颗粒无法通过，在工作过程中，保证无真空损失，极大地降低了能耗。 圆盘式脱水机由六个功能区构成： 吸浆区：工作时浸没在石膏浆液中的盘片在毛细作用下结合真空压力，表面吸附成一层滤饼，滤液通过分配管道汇流至滤液收集池。 过滤区：吸附滤饼在此区域进行过滤。 淋洗区：滤饼转出料浆池后，对滤饼进行喷淋洗剂。 干燥区：滤饼继续在高真空的作用下进行脱水。 卸料区：进入无真空的状态下，刮刀自动卸料。 反冲洗区：工业水或者滤液经过分配阀进入盘片由内向外进行清洗。 盘片使用一个周期后（6-8小时）采用超声波配合低浓度酸液混合清洗，保持盘片的高效使用。,圆盘脱水机在湿法脱硫系统中的应用1、设备应用研发背景介绍 近年来，我国经济快速发展，电力需求和供应持续增长。截至2011年底，全国电力装机容量已达10.6亿千瓦，其中火电装机容量占全国总装机容量的73%，火电发电量约占全部发电量的80%以上，消耗燃煤16亿吨。目前火电行业二氧化硫和氮氧化物排放量均占全国排放总量的40%以上。 随着国家环保产业的发展，节能减排已上升为国家发展战略，火电企业的环保工作成为电力企业节能减排工作的重中之重，尤为关键。 烟气脱硫技术在火电企业已基本普及应用，随着环保政策的进一步落实，脱硫装置的稳定、达标运行成为政府环保监管的重点。2012年1月1日起执行新修订的火电厂大气污染物排放标准，新标准的执行提高了火电行业环保准入门槛，污染物排放浓度降低，大量烟气脱硫装置面临扩容改造。 目前采用的烟气脱硫技术属于引进国外技术后的消化技术，部分设备的选型理念与技术已经与当前设备研发与制造发展前沿存在差距。,石膏脱水系统作为湿法烟气脱硫技术的重要构成部分，在系统运行中扮演着举足轻重的角色。 目前湿法脱硫工艺中，脱水系统采用传统设备配置，一般设置真空皮带脱水机作为脱硫副产物的处理装置。真空皮带脱水机系统复杂，占地大，电耗高；检修维护繁锁，备品备件耗量大；特别是滤布的频繁更换，不仅耗时耗材，还直接影响了整个脱硫系统的可利用率。 新型圆盘陶瓷真空脱水机具备节能、占地面积小、维护方便等优点，其在火电厂湿法脱硫系统应用的研究与推广具有极大的积极作用。,绿色为脱硫机组装机容量，2011年为6.71亿千瓦，占火电装机容量的87.6%；格红色为脱硝机组装机容量，2011年为1.29亿千瓦，占16.89%,2、新型圆盘脱水机技术特点 系统设备采用模块集中化设计，集机电、微孔陶瓷、超声技术为一体，依靠真空吸力及毛细作用实现固液分离，具有高效、节能、设备占地面积小等诸多优点。 设备结构紧凑，占地面积小，安装维护方便，适用于烟气脱硫装置扩容改造； 应用微孔陶瓷及毛细作用技术，设备真空度高，滤饼水分低； 提高了真空利用率，脱出单位石膏电耗大幅降低，经应用案例分析可节约电耗80%以上； 采用PLC、DCS远控相结合的控制模式，主轴减速机采用变频控制，自动化程度高，操作简单，安全可靠，降低了劳动强度； 无高转速设备，系统震动、噪音极小。,3、圆盘脱水机在火电厂湿法烟气脱硫系统的使用情况 圆盘脱水机系统目前已经在国内火电厂湿法烟气脱硫系统中实现应用，系统设备使用满足设计要求。 应用案例有：云南国投曲靖4300MW机组烟气脱硫装置；湖南华能岳阳电厂一期2362.5MW机组烟气脱硫装置；云南滇东能源第二发电厂2600MW机组烟气脱硫装置；华能铜川电厂2600MW机组烟气脱硫装置。 近年来，由于电煤市场供应紧缺，燃煤硫份的控制远远超于脱硫装置的起初设计要求，给脱硫系统的运行造成极大压力，石膏脱水系统作为脱硫装置的重要工艺环节，扩容改造迫在眉睫。新型圆盘陶瓷真空脱水机在烟气脱硫装置的应用，极大简化了石膏脱水系统的扩容改造，可大幅度缩短改造周期，确保了火电厂的有效生产运行时间，对电厂生产经营有直接利好。 根据对圆盘陶瓷真空脱水机结构及性能的进一步研究探索，系统设备在新建电厂烟气脱硫装置的应用前景更为广阔。由于圆盘陶瓷真空脱水机与传统皮带真空脱水机相对比，其属于模块集中化构造设计，系统设备体积大幅缩减，占地面积小。,云南国投曲靖4300MW机组烟气脱硫装置圆盘石膏脱水系统,湖南华能岳阳电厂一期2362.5MW机组烟气脱硫装置圆盘石膏脱水系统,云南滇东能源第二发电厂2600MW机组烟气脱硫装置圆盘石膏脱水系统,石膏落料部,石膏落料,工程应用案例分析,1国投曲靖发电有限公司4300MW机组1.1改造原因： 国投曲靖电厂4300MW机组烟气脱硫装置采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，一炉一塔配置。 该项目四套FGD装置于2009年10月份投产，石膏浆液脱水系统设置两台过滤面积64 m2，石膏处理量63.5t/h的真空皮带脱水机。真空皮带脱水机投产后，设备日常维护量、备品备件消耗及脱水系统运行电耗较大，本着降低日常运行维护成本及节能降耗的目的，国投曲靖电厂于2011年4月启动了石膏脱水系统设备换型改造工作。,1.2设计安装： 根据两套真空皮带脱水机的实际运行情况，石膏浆液脱水系统改造分两步实施。第一步，2011年度完成两台设计过滤面积40m圆盘脱水机安装并投运，同时拆除1#真空皮带脱水机系统；第二步，2012年度完成一台120 m圆盘脱水机安装并投运，将2#真空皮带脱水机转为日常备用。完成后改造后，石膏浆液脱水系统设计石膏处理容量163.5t/h，其中圆盘脱水机处理量100t/h。根据系统设计石膏产量（80t/h）计算，该造后石膏浆液脱水系统容量可达到1.04倍备用量，完全满足设备维护检修期的备用需求。 第一步改造于2011年4月开始改造初步设计；5月完成设备制造；6月中旬开始1#真空皮带脱水机系统拆除及两套过滤面积40m圆盘脱水机安装；7月5日两套圆盘脱水系统正式投运。 第二步改造于2012年7月开始初步设计；8月完成设备制造；9月中旬开始一套过滤面积120m圆盘脱水机安装；10月7日正式投产。 三套圆盘脱水机分布于原1#真空皮带机位置，改造完成后未增加生产场地占用面积。,1.3.2设备主要参数分析1.3.2.1电耗 120m圆盘脱水机系统（机械搅拌）额定总功率82.1kw，真空皮带脱水机系统额定总功率337kw，总功率相差254.9kw。 经计算，圆盘脱水机系统（过滤面积120m，机械搅拌）单位石膏脱除水分电耗为1.368kwh/t；真空皮带脱水机系统（过滤面积64m，石膏产量63.5t/h）单位石膏脱除水分电耗为5.307 kwh/t。 通过以上数据分析，圆盘脱水机系统与真空皮带机系统单位石膏脱除水分电耗降低了74.22%。1.3.2.2设备占地面积 此次改造未进行厂房扩建，所有新改造设备全部布置于已有脱水楼层原1#真空皮带脱水机处。在未进行设备厂房扩建的情况下，石膏处理能力提高了近30%。1.3.2.3石膏处理量 两套40 m过滤面积圆盘脱水机与一套120m过滤面积圆盘脱水机系统，改造完成后最大石膏产量达到125t/h，平均产量100t/h。与原1#真空皮带脱水机系统相比，石膏产量提高了57.48%。1.3.2.4水耗 反冲洗水由脱硫系统工业冷却水提供。经反冲洗流程后，反洗水经过陶瓷板进入槽体浆液，随真空泵滤液水返回脱硫系统。因此，从脱硫系统整体水平衡角度出发，系统水耗未发生变化，在此不做分析。,1.4经济性对比,2华能岳阳电厂一期2362.5MW机组2.1改造原因 湖南华能岳阳发电有限公司一期2362.5MW机组烟气脱硫特许经营项目，采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，一炉一塔配置。 该项目于2009年4月投产，石膏浆液脱水系统设置二台真空脱水皮带机进行石膏脱水。项目投产后，由于电厂燃煤硫份长期处于超设计工况，造成石膏浆液脱水系统容量不足，影响系统稳定运行。同时，皮带机滤布、托辊损耗大，日常维护工作量及维护成本大幅增加。为了对石膏浆液脱水系统进行扩容改造，降低设备生产维护费用及节能降耗，对真空脱水皮带机系统实施改造，将真空脱水皮带机系统用圆盘式脱水机替代。2.2设计安装： 针对电厂燃煤硫份增大的实际情况，在此次改造设计中，将设计燃煤硫份由2675mg/Nm提升至5600mg/Nm。对石膏浆液脱水系统设备选型按照调整后硫份进行设计，选择两套处理量40t/h圆盘脱水机替代原有真空皮带脱水机，每套脱硫装置增加一台石膏排出泵，并配置独立浆液输送管道。 改造完成后，石膏浆液脱水系统容量达到80t/h，根据调整燃煤硫份后系统设计石膏产量（221.972t/h）计算，改造后可达到近1.0倍的设备备用量，完全满足设备维护检修期的备用需求。,2.3.2设备主要参数分析2.3.2.1电耗 80m圆盘脱水机系统（气搅拌）额定总功率27.5kw，真空皮带脱水机系统额定总功率108.5kw，总功率相差81kw。 经计算，圆盘脱水机系统（过滤面积80m，机械搅拌）单位石膏脱除水分电耗为1.455kwh/t；真空皮带脱水机系统（过滤面积18m，石膏产量16.2t/h）单位石膏脱除水分电耗为6.698kwh/t。 通过以上数据分析，圆盘脱水机系统与真空皮带机系统单位石膏脱除水分电耗降低了78.28%。2.3.2.2设备占地面积 此次改造未进行厂房扩建，所有新改造设备全部布置于已有脱水楼层原1#、2#真空皮带脱水机处，在未进行设备厂房扩建的情况下，完成了石膏浆液脱水系统的扩容改造。2.3.2.3石膏处理量 两套80 m过滤面积圆盘脱水机系统，改造完成后石膏最大产能可达到100t/h，平均产能80t/h。 与原1#、2#真空皮带脱水机系统相比，石膏产能提高了146.9%。2.3.2.4水耗 经反冲洗流程后，反洗水经过陶瓷板进入槽体浆液，随真空泵滤液水返回脱硫系统。因此，从脱硫系统整体水平衡角度出发，系统水耗未发生变化，在此不做分析。,2.4经济性对比 该项目实施改造的主要目的为石膏浆液脱水系统扩容，同时兼顾降低原设备运行维护成本及节能降耗。此次改造将系统石膏产能提高了146.9%，完全达到了石膏浆液脱水系统扩容改造要求。如若采用真空皮带机系统进行扩容改造，由于需要增加设备占用面积，土建施工费用会大幅上升，在此经济分析中暂不做深入分析。,3、华能滇东第二发电厂2600MW机组石膏浆液脱水系统改造 3.1改造原因 华能滇东第二发电厂2600MW发电机组原配套鼓泡塔脱硫系统，设计入炉煤含硫率1.29%，进口烟气二氧化硫浓度小于2700mg/m3，但因电厂燃煤含硫率发生较大变化，常常超出脱硫系统处理能力，设备运行出现了严重问题，难以达标排放。 后将鼓泡塔脱硫系统增容、改造为喷淋塔脱硫系统，喷淋塔采用一炉一塔，在锅炉BMCR工况，脱硫装置入口烟气SO2浓度设计值为7000mg/Nm3条件下，保证脱硫系统出口SO2浓度小于200mg/m3，对应脱硫效率97.143%。但仍未考虑因燃煤热值低于设计值而引起的机组单位燃煤量增加的因素。 同时吸收塔石膏浆液外排系统、石膏浆液脱水系统、石膏浆液回流系统未做扩容改造，导致石膏浆液脱水系统成为影响机组FGD系统正常运行的瓶颈，即机组锅炉受限于石膏浆液系统的容量问题长时间无法满负荷运行。 华能滇东第二发电厂FGD石膏浆液系统设置3套真空皮带脱水系统，总脱水能力约为121m3/h。两台机组额定负荷运行时，吸收塔石膏浆液排放量约为460m3/h，经过石膏浆液旋流器浓缩后，约有30%的浓浆液（约138 m3/h）需要到石膏脱水系统进行脱水处理，石膏脱水系统容量尚有17m3/h的缺口，三套真空皮带脱水机的全出力连续运行仍无法满足FGD的满负荷运行。因此急需对石膏浆液系统进行进一步的优化、完善及增容改造，从而在满足环保要求的前提下，能够提高机组锅炉的运行工况。,3.2设计安装： 该扩容改造项目设计增加两套圆盘脱水机，并分步实施改造。本次改造作为本改造项目的第一步，保留原有三台真空皮带脱水机，新建一台出力为60t/h的真空圆盘脱水机，处理量共152.1t/h。同时考虑改造全部浆液管路及箱罐系统。满足该厂对石膏最大出力的要求。 第二步为再增加一台出力为60t/h的真空圆盘脱水机。 完成改造后，总共二套真空圆盘脱水机，石膏浆液处理量共212.1t/h，能满足设备维护检修时期的备用量要求。 新增设备安装在脱水楼空余场地，未增加设备间空间面积，施工过程未影响机组正常运行。,3.3.2设备主要参数分析3.3.2.1电耗 120m圆盘脱水机系统（机械搅拌）额定总功率66.55kw。 经计算，圆盘脱水机系统（过滤面积120m，气搅拌）单位石膏脱除水分电耗为1.109kwh/t；真空皮带脱水机系统（过滤面积41m，石膏产量40.3t/h）单位石膏脱除水分电耗为5.300kwh/t。 通过以上数据分析，圆盘脱水机系统与真空皮带机系统单位石膏脱除水分电耗降低了79.08%。3.3.2.2设备占地面积 此次扩容改造利用脱水楼剩余场地实施，未进行厂房扩建。如若扩容改造设备采用真空皮带脱水机，必须新建脱水楼，初步估算土建费用至少节省100万元左右。3.3.2.3石膏处理量 一套120 m过滤面积圆盘脱水机系统，改造完成后石膏最大产能可达到75t/h，平均产能60t/h。 改造完成后，石膏脱水系统石膏产能提高了49.58%，达到扩容改造目的。3.3.2.4水耗 反冲洗水由脱硫系统工业冷却水提供。经反冲洗流程后，反洗水经过陶瓷板进入槽体浆液，随真空泵滤液水返回脱硫系统。因此，从脱硫系统整体水平衡角度出发，系统水耗未发生变化，在此不做分析。,3.4经济性对比 该项目实施改造的主要目的为石膏浆液脱水系统扩容，同时兼顾降低原设备运行维护成本及节能降耗。此次改造将系统石膏产能提高了49.58%，完全达到了石膏浆液脱水系统扩容改造要求。如若采用真空皮带机系统进行扩容改造，由于需要增加设备占用面积，土建施工费用会大幅上升，在此经济分析中暂不做深入分析。 石膏浆液系统经过此次改造后，将原系统进行了优化设计，将原脱水系统滤液水箱、废水给料箱从新系统中去除，加之圆盘脱水机的节能效应，节能约700kw/h。,总 结,根据以上案例对圆盘脱水机与真空皮带脱水机技术与经济性的对比分析，可得出以下几个结论： 1、圆盘脱水机在使用性能方面具有高效、节能的巨大优势，与传统真空皮带脱水机相比，其石膏处理能力和效率大幅提高，单位石膏脱水耗电量平均比真空皮带脱水机降低了77.19%，节能效果明显。 2、设备空间体积小，在脱硫系统扩容改造及新建机组脱硫装置中具有极大的应用价值，可利用原有空余场地实施安装或减少新建脱硫装置土建工程，不受制于场地限制，可大幅降低改造或新建投资费用。 3、设备构造简单，日常维护量小，可大量节省日常维护费用支出。,谢 谢！,
