湿法脱硫真空皮带脱水机石膏含水率超标处理措施

张桂平

【摘 要】介绍真空皮带脱水机脱水效果不良的各种影响因素，以某电厂实际运行情况为例，从设备运行故障方面分析石膏含水率超标的原因，并根据设备问题采取相应的处理措施，提高真空皮带脱水机的脱水效率，为同类电厂优化石膏脱水系统的运行提供参考。

【关键词】湿法脱硫；真空皮带脱水机；石膏含水率

石膏脱水系统是湿法烟气脱硫系统中的重要部分，石膏脱水过程即经过石膏旋流器进行初级分离浓缩后的底流浆液经过真空皮带机的给料和配料系统均匀地分布在滤布表面，形成滤饼，与真空盒相通的真空凹槽提供压差推动力，在滤饼上下压差的推动下，水分通过滤布流经真空盒并最终收集在滤液池中，固体颗粒则被截留，最终在皮带机的尾部形成含水量较低的石膏。石膏含水率>10%时，堆积在石膏仓中的石膏中水分会在自身重力作用下从底部淅出，使石膏呈流体状从石膏卸料斗处流出。

石膏含水率主要受石膏的物理特性和脱水系统设备缺陷的影响。石膏的物理特性主要指Ca2SO4·2H2O含量、晶体形状、粒径大小、氯离子和飞灰等杂质的含量。石膏结晶效果越好、粒径越大、氯离子含量越低、飞灰等杂质含量越低，越有利于石膏脱水。运行故障会导致真空度下降，进而导致石膏含水率升高。其原因有真空泵出力不足；真空盒密封水流量低，皮带、滤布跑偏；耐磨带磨损；真空盒损坏；真空盒与输送带之间间隙过大；真空系统泄露。这些因素真空度偏高，出力不足，石膏含水率高。

1.某厂石膏含水率较高的原因

根据该厂的实际运行情况：正常情况下，石膏脱水系统运行，真空泵密封水流量7-14m3/h，皮带机滤饼厚度20-30mm，真空泵电流135A左右，真空度达到-0.04MPa，石膏含水率<10%。但实际运行中，在真空泵密封水和皮带滤饼厚度正常的情况下，真空泵电流只有122A左右，真空度只有-0.28MPa，石膏含水率达到16%，有时甚至更好，石膏仓底部有大量的液态石膏流出。运行中密封水系统、皮带、滤布等均无异常，拆检发现以下设备缺陷。

1.1真空盒破损

真空盒的破损主要集中在两个位置：（1）真空盒与支撑梁头部连接处。该处损坏的原因是由于支撑头部平面密封不严，空气从密封槽与支撑梁头部平面的间隙中漏进真空系统，形成流道，长时间运行会使密封槽和支撑梁头部平面的间隙增大，使支撑梁头部、真空盒和真空槽发生磨损；（2）每段真空盒的连接处由于真空流道从大到小发生突变，气体和水会在此处产生涡流，使真空盒内部发生磨损。

1.2 BUTA密封失效

BUTA密封位于真空盒与密封槽之间，为软质橡胶带，放在真空盒与密封槽连接螺丝的两边，共4条，类似于垫片，起密封作用。BUTA密封由于长期被压缩，内部弹性失去，加之长期受到酸性液体腐蚀，使其没有了弹力，密封的作用失效。由于BUTA密封没有了弹力，使密封槽和真空盒之间的间隙增大，加上密封槽和真空盒的连接螺丝没有继续打紧，使真空从该密封处漏入真空系统，使系统内真空度增大。

1.3密封槽磨损

密封槽位于皮带与真空盒之间，底部有槽孔，用于安装螺丝悬吊真空盒，顶部有一条深3mm的槽，用于行走耐磨带，由于密封槽相对静止，运行中耐磨带上表面由于受到皮带的摩擦力而随皮带行走，下表面与密封槽摩擦、滑动，皮带运行时耐磨带上下表面都会有密封水，在密封槽和皮带之间起润滑和密封的作用。因此，密封槽的缺陷只要是因为摩擦引起的，主要是滑到底部与耐磨带的摩擦磨损（1mm）以及滑道边沿磨损。

由于耐磨带与皮带之间的间隙在2mm，当密封槽滑道磨损量1mm时，耐磨带与皮带的间隙可达到3mm，导致真空泄露，系统真空度增大，脱水效果下降。

2.石膏含水率偏高的处理措施

2.1材料准备

针对以上因素，处理时需要更换密封槽、BUTA密封盒真空槽。鉴于真空皮带脱水机真空盒磨损严重，并经过调研，决定从材质方面予以适当改进，采用不锈钢316L，厚度4mm，耐磨损、耐腐蚀。由于设备厂家没有进行过相应的改造，因此本次改造严格按照原有真空盒进行加工，加工过程中应注意以下几个方面：

（1）原有的真空盒分8段共8米长，当每段的长度不一致，且为了加工和安装方便，整个真空盒分3段加工，每段长度可随意选择，以长度相差不大为宜，既避免了因段数过多添加的垫片过多易导致真空泄漏，也减少了真空盒连接处挡板的个数和安装时螺丝的使用量。分3段加工，考虑到真空盒与支撑梁头部之间和真空盒之间的4个垫片的厚度，真空盒总长控制在7980mm左右，余量用垫片调整。

（2）真空盒上表面两排螺丝孔宽度必须与密封槽螺丝宽度保持一致，且螺丝孔两边的平面宽度必须满足BUTA密封的位置，否则会因为BUTA密封不严导致真空从螺丝孔处泄漏。

（3）真空盒两端螺丝连接面板必须与支撑梁头部螺丝孔保持一致，且真空盒高度必须与支撑梁头部上表面保持水平，避免安装时密封槽、支撑梁头部和真空盒3者之间形成三角形，导致真空泄露。

（4）真空盒上的PVC增强软管应个滤液管连接处的位置对应，避免发生错位现象。

2.2设备安装

密封系统安装可根据如下顺序进行：将螺丝插入密封槽螺丝孔，并将密封槽就位放在支撑梁头部之上，可用几条槽钢或钢管将其悬吊在真空皮带机两端横梁上；将真空盒连接好并固定在支撑梁的两端；在真空盒上表面螺丝孔两端贴BUTA密封；将密封槽上的螺丝逐个插入真空盒，打紧；利用气动支撑装置将整个密封盒提升至皮带下方，并控制间隙；最后安装真空盒与滤液管之间的PVC增强软管。安装过程中应注意一下几个方面。

（1）BUTA密封沿真空盒延伸方向贴好后，需在支撑梁头部的上表面打折密封横截面，使整个BUTA密封呈闭环形状，避免真空从支撑梁上表面与密封槽之间泄露。

（2）当真空盒与支撑梁头部水平面不在同一平面时，可通过端部连接螺丝予以调整，即将头部的螺丝孔扩长呈圆柱形槽，然后上下调整真空盒的位置。螺丝孔扩大时应注意防护，避免皮带烧坏。

（3）真空盒安装后由于只有两边固定，中间呈吊桥状，可用槽钢等进行支撑，方便调整耐磨带与皮带之间的间隙。如果真空盒呈扭曲状，可在盒两侧分别添加适当厚度的垫片，避免耐磨带与皮带的间隙有的位置过大，有的过小，最终使每段间隙在2mm左右。

3.石膏脱水系统设备运行调试

设备安装结束后，检查各部件和密封水管等连接情况，先对设备空载试验，发现皮带、滤布、托辊、密封水和耐磨带运行情况良好，随后启动真空泵进行正常脱水，当滤布铺满石膏时，真空泵电流137A左右，真空度降到-0.52MPa，其它各项参数运行良好。通过对石膏含水率进行化验分析，含水率在9.8%左右。

4.结束语

通过本次改造，彻底解决了我厂真空皮带脱水机石膏含水率偏高的弊端。本次改造真空盒采用不锈钢316L代替PVC，该材质既能防止真空盒受到酸性腐蚀，也有效解决了真空盒内因气水涡流引起的内壁磨损，与采购原厂产品相比，大大节约了经济成本。改造效果良好。

【参考文献】

[1]张军梅，李临临.湿法脱硫石膏脱水系统设备配置及优化[J].电力环境保护，2009，25（3）：11-14.

[2]曹莉莉，杨东，计永跃.石灰石/石膏湿法脱硫真空皮带机脱水效果影响因素分析[J].中国电力，2005，38（1）：73-75.