石膏滤布圆盘脱水机对脱硫废水消耗的应用

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邱化海、高亚伟

华电章丘发电有限公司,济南250216 山东协和学院,济南,250216

摘要

以华电章丘发电有限公司(以下简称“章丘公司”)石膏滤布圆盘脱水机改造项目为依据,分析圆盘石膏脱水机的环保特点,特别是改造前后的石膏滤布圆盘脱水机比真空皮带脱水机具有较大的节水、环保和经济优势,解决脱硫废水消耗问题,燃煤电厂脱硫废水具有含盐量高、成分复杂等特点,处理难度极大,直接排放会对环境造成严重污染。对国内几种具有应用前景的脱硫废水零排放技术进行介绍,分析了不同技术的原理及优缺点。展望了燃煤电厂脱硫废水处理技术的发展趋势,指出利用旁路烟道及旁路喷雾干燥零排放处理技术的优势,在此基础上探索高效清洁、低成本的零排放处理技术将成为脱硫废水排放领域的研究重点,项目投资回收期高,对于电厂脱水系统的升级改造具有一定指导借鉴意义。


关键词

石膏滤布圆盘脱水机;脱硫废水;研究

正文


引言:国民经济的蓬勃发展使居民的生活质量得到显著提升但是也造成了自然资源紧缺困境在中国长效发展与全球倡导绿色节能理念的背景下作为国内污染物排放量较大的燃料电厂应当围绕生产环节实施脱硫脱硝技术针对生产环节的烟气除尘技术开展完善工作保证电厂生产环节所造成的污染状况得以缓解进而使生态资源的使用效果得以提升遵循国家颁布的相关方案合理制约电厂燃烧排放量确保电厂锅炉负载水平等符合安全生产的实际要求科学应用新式技术与仪器设备保障电厂锅炉达成节能减排的实施目标

、研究背景

章丘公司位于济南市章丘区,共有燃煤四台机组,总装机容量960MW,全厂公用三台真空皮带脱水机,A和B脱水机出力为23t/h,C脱水机出力49t/h,每台脱水机配备一台双向皮带机。A、B真空皮带脱水机已经运行15年,设备脱水异常频繁发生,设备故障率高,不能形成可靠备用,同时石膏品质低造成副产品外运困难,严重威胁到机组的安全运行。为了确保石膏脱水系统安全高效经济运行,章丘公司对A、B真空皮带脱水机进行优化改造,采用滤布圆盘脱水机代替现有的真空皮带脱水机,实现脱水系统质的变化。

二、脱硫脱硝及烟气除尘技术概述

2.1燃煤脱硝技术

煤炭作为一个燃点较低的矿物成分,属于我国工业生产等各个领域的关键燃料油。当其处于剧烈燃烧的状态时,往往会形成大量的氮氧化物。在此过程中,具有三个重要方式。首先,是短时间产生氮氧化反应。煤中的烃正离子基团,在高温环境中与周围空气中的气态氮反应形成氮氧化过程;其次,是热氮氧化过程,其会在燃料燃烧过程中,形成较多的热量,推动氮气与氧气在无污染环境下,形成氮氧化物的差异化反应;最后,是制造燃料氮氧化物,当其处于剧烈燃烧的状态时,将会在高温环境中分解成正离子化合物,随后在清洁空气内和二氧化然产生反应,逐步构成氮氧化物相关物质,换一种说法,也是高温烟气的各项售后技术。在以上三个差异化方式的氮氧化物共同进行分离的过程中,利用把污染气体直观转变成液态物质的方法,能够较大程度上降低污染气体物质的实际产生概率。此部分技术的实施,能够有效降低煤炭内的污染物含量,进一步实现保护生态环境的理想目标。

2.2脱硫脱硝与烟气除尘技术的实施优势

脱硫脱硝与烟气除尘技术拥有大量的实施优势,脱硫脱硝技术的生产环节相对简易;以往电厂锅炉关键是依靠专业化员工开展技术的实施与监察工作,同时要求其调试温度与相关数据信息,这种情况下,导致生产费用偏高,同时耗用了大量的人力等。而凭借应用这两项技术,能够有效节省人力,进一步减少整体成本,其仅仅要求相关工作人员将关键数据信息进行设置,就能够实现自由操控的目的,其对于电厂锅炉设备而言,不具备危害性,一定程度上还是十分有益的。

2.3国内电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现状

在国家急速发展的背景下,我国有关生态环境保护的实施要求同样愈发严格,绿色环保逐渐作为新时期的指导理念。目前中国大多数运用锅炉的单位,已然开展利用脱硫脱硝与烟气除尘技术,大部分电厂单位内部的技术实施人员,凭借科学规划并调整锅炉装置的手段,达成脱硫脱硝等计划的工作目标。作为电厂单位也注入了更多的人力与费用,围绕装置与技术开展优化工作。然而和其他国家领先的优秀技术相比,中国在脱硫脱硝与烟气除尘领域,依然面临着较多的不足,因此电厂单位务必综合本身的真实状况,及时革新并完善相关技术,确保此部分技术能够更加有效地辅助电厂单位实现环保减排的目标,进一步加强单位在市场大环境中的核心竞争力。

三、工作原理

滤布圆盘脱水机与真空皮带脱水机一样都是通过真空吸附原理,圆盘脱水机通过减速机进行传动,使滤扇在装满浆液的槽体中以一定的转速转动,当圆盘的某一滤扇在过吸附区时,借助于真空泵的作用在过滤介质两侧形成压力差,使固体物料吸在滤布并形成滤饼。而滤液则经滤液管及分配头排出,当这一滤扇从浆液中脱离而进入脱水区后,滤饼在真空的抽取力作用下,水不断与滤饼分离,进一步从滤液管及分配头排出,滤饼因此而干燥。进入卸料区,由刮刀及反吹风将物料与滤扇分离,物料在自重作用下,在倒料装置的导向下落入排料槽,进入石膏库,整个作业过程连续不断地运行,同时安装氯离子冲洗水装置,使用工业水通过雾状喷洗,实现石膏氯离子去除功能。

四、脱硫废水消耗分析

滤布圆盘脱水机作为一种新型的石膏脱水系统,在环保性方面优势明显。本文对改造前后脱硫废水的产生量及石膏品质进行分析。

2020年08月01日,脱硫圆盘脱水机通过168小时实验并正式连续运行,2020年8-12月份脱硫废水平均处理量23.514m3/h较2020年3-7月份脱硫废水平均处理量41.235m3/h下降17.72m3/h,圆盘脱水机投运后,脱硫废水含泥量下降明显,脱硫圆盘脱水机产生的滤液水量降低,脱硫废水处理量随之降低,极大减轻脱硫废水排放压力,为公司实现脱硫废水零排放做出重要贡献,具体数据如表1所示。

1脱硫废水处理量比较

日期

废水处理量/m3

废水处理系统投运时间/h

每小时处理废水量/(m3/h)

日期

废水处理量/m3

废水处理系统投运时间/h

每小时处理废水量/(m3/h)

2020.03

11432

290

39.42

2020.08

10634

403

26.39

2020.04

11045

248

44.536

2020.09

11148

486.5

22.91

2020.05

15370

355

43.295

2020.10

10216

529

19.31

2020.06

15074

341.5

44.14

2020.11

12101

486

24.89

2020.07

11827

340

34.785

2020.12

10665

443

24.07

平均值



41.235

平均值



23.514

改造之前的真空皮带机产生的石膏氯离子含量较高达1800mg/L,含水率15%,品质较差,石膏价格较低,改造之后,氯离子含量低至500mg/L,含水率10%,石膏品质极大改善,市场价格明显提高,对石膏销售工作十分有利,同时现场环境得到根本改善。

传统的真空皮带脱水机,由于滤布滤饼冲洗用水每小时要耗用大量的工业水,滤布圆盘脱水机只有在冲洗滤布板和槽体反冲洗时使用少量的水,经过计算,每年能节约水费13.1万元,节水效果十分明显;

副产品销售实现逆转,原真空皮带脱水系统产出石膏副产品质量差,石膏含水量高,氯离子含量高,造成石膏出售基本为零收益或负盈利。系统改造后,石膏产品的含水量能够稳定在10%以内,石膏中氯离子的含量控制在600mg/Kg左右,满足石膏厂家采购要求,副产品收益巨大。

五、结论

改造后的滤布圆盘脱水机具有占地面积小、出力大,节能高效特点,同时大量减少脱硫废水量产生,提升石膏品质环保优势,在原真空皮带脱水机场地进行系统改造升级,施工简单方便,节省大量作业空间,现场环境得到极大改善,回收投资率极高,对电厂脱水系统具有极大的推广意义。火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题研究课题开展存在深远的意义和价值,脱硫脱硝技术作用在火电厂的烟气节能环保操作中,可显著提高污染物处理效率,给火电厂带来更多经济效益。新时期下火电厂管理者要深入重视脱硫脱硝一体化技术的使用,设计切合可行的节能环保方案与计划,满足社会对火电厂生产与管理工作的需求,带动火电厂前进与发展,为和谐美好的家园建设打下坚实基础。

参考文献:

[1]华电章丘发电有限公司.灰水脱硫设备检修工艺规程[Z].2018.

[2]华电章丘发电有限公司.一二期脱硫灰水运行规程[Z].2018.

[3]无锡市同至人机械设备制造有限公司.圆盘滤布脱水机操作说明[Z].2020.

[4]陈代敏,衷小鹏,潘庆.圆盘脱水机在火力电厂烟气脱硫石膏脱水系统中的应用[J].中国新技术新产品.2018.6

[5]真空皮带脱水机操作说明[Z].2018

 

 


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