板框式压滤机在生产工艺优化探讨

陈建林

摘要

当前，煤化工行业采用粉煤气化较多，气化炉进行干粉生产，为了环保，更多的使用湿法除渣。由于粗合成气洗涤水的处理特性，粉煤气化中更多的使用板框式压滤机。本文主要通过对板框式压滤机工艺状况进行设备技改、工艺优化和流程完善来提升板框式压滤机的生产效率，同时也根据生产状况进行调整，保障板框式压滤机长周期稳定运行，从而确保粉煤气化航天炉粗合成气洗涤灰渣处理，提高了渣水洗涤后的黑水处理效益。

关健词：机框式压滤机;航天护;技改优化；完善措施；

引言

目前，安徽晋煤中能化工股份有限公司(简称中能公司)所使用的粉煤气化航天炉早期使用的是真空袋式过滤机，其生产过滤效率低下，两台过滤机总处理量40吨/小时。处理洗涤黑水的过程中其散发面大，过滤面为一整块。若生产中出现突发情况，则会造成环保污染。

2020年5月中能公司粉煤航天炉装置在洗涤灰渣处理上通过调查分析，气化渣水滤饼的处采用相对先进、处理效率更高的板框式压滤机。当航天炉板框式压滤机的投运后，可以对板框式压滤机工艺状况进行设备技改、工艺优化和流程完善来提升板框式压滤机的生产效率。如此，更高的效率可将淤浆送至板框式压滤机,停用老系统的真空袋式过滤机。既节约了大量的电耗，提升环保效率。因此,对板框式压滤机的使用与研讨对粉煤气化的环保效率就显得有深刻意义。

1、板框式压滤机工艺知识

板框式压滤机结构由交替排列的滤板和滤框构成一组滤室。滤板的表面有沟槽，其凸出部位可以支撑滤布。滤框和滤板的边角上有通孔.组装后构成完整的通道，能通淤浆、洗涤水和引出滤液。滤板、滤框两侧各有把手支托在横梁上，由压紧装置压紧滤板、滤框。滤板、滤框之间的滤布起密封垫片的作用。

板框式压滤机的介质来源粉煤气化炉激冷室和合成气洗涤塔排在洗气后排出的黑水在高压闪蒸罐内压力降到0.6 MPa后，在闪蒸槽进行三次闪蒸气气液分离。从第三次闪蒸罐的底部流出的高浓缩黑水则排放到黑水沉降槽中最终进行沉降分离出的淤浆。

板框式压滤机主要生产工艺是来自气化沉降槽底部的淤浆，对其进行黑水脱水。沉降槽底部沉降的淤浆由沉降槽底流泵输送至压滤机淤浆缓冲罐内，淤浆缓冲罐内设置有搅拌器，防止固体颗粒沉淀在淤浆缓冲罐底部影响淤浆输出，淤浆缓冲罐内的淤浆通过压滤机给料泵送至压滤机板框内，在压滤机进料完成后再通过压榨、反吹、角吹、预松开、翻板打开、松开、取板、拉板卸料等一个压滤周期后，将压榨好的滤饼卸料落到输送皮带上，再通过皮带送至下料口料仓，最终输送到滤饼收集场地。压滤机在进料时淤浆进入隔膜滤板与箱式板之间腔室进行充浆，灰被阻挡在滤布一侧腔室内，水通过滤布过滤后排至滤液回收管送至滤液罐，滤液回收完成。当腔室内充满介质在压榨时，压榨水罐中水通过压榨泵，对压滤机隔膜板进行充压，进而给已成型的灰饼进一步挤压使灰饼内的水进一步被挤压排至滤液回收罐，当压力上升到设定压力后压榨泵停运供压阀关闭，排液阀打开将隔膜板内压榨水排除，压榨完成。

板框式压滤机运行过程：预松开-滴液-翻板打开-松开-取板-拉板-翻板关闭-压紧-进料-进料延时-压榨-排空-反吹风-角吹风-等待卸料-预松开。以上一个压榨循环周期。

2、板框式压滤机生产能力的优化

2.1调整压滤机卸灰工艺。工厂空气缓冲罐压力和吹风压力，提高滤饼处理效率。

中能公司压滤机为间歇式运行方式，两台运行时间把控不合理会使液位高溢流和等待时间较长，影响淤浆处理量。因此要统筹压滤机运行时间，减少压滤机因等待而单独的工作效率。若有两台以上的压滤机时，两台压滤机要调整运行时间，交叉运行，错开进料运行时间可提高淤浆缓冲罐的缓冲量，减少压滤机进料等待时间。淤浆罐缓冲液位保持在40-90%。同时，提高工厂空气缓冲罐压力，并适当提高工厂空气缓冲罐吹风压力，由原来的0.4MPa提升到0.6MPa，同时调整滤饼难以掉落的滤板吹风量，提高吹风卸料效率。

2.2培训操作人员的业务技能。

对压滤机管理人员对其进行业务提升，以提高他们操作熟练度和工作效率。避免误操作及操作效率低下的情况发生。进行技能培训提升后，使操作人员能够熟练的操作压滤机卸料，减少因操作原因或故障处理不当影响卸料的情况发生。

2.3调整工作介质浓度，增加压榨效率。

合适的淤浆含灰浓度可以有效减少压滤机进料延时的时间和压滤机的压榨效率。粉煤气化渣水岗位要根据以下几点参考淤浆浓度：①沉降槽中间的耙料机电机运行时的电流趋势变化②沉降槽底流泵输送淤浆时电流趋势变化③压滤机反馈滤液量来判断淤浆浓度。④取淤浆进行沉淀测量淤浆含灰比例。

2.4渣水系统絮凝药剂的控制。

及时调整和严格控制加药量，可以防止因淤浆粘度大而影响压滤机压榨时的脱水效率和卸料滤饼的卸料粘度。因此，选择合适的药剂；适度的加药量；加药的稳定性；随灰质及时调整加药量等要点就显得很重要。

3、压滤机缓冲能力的优化。

当压滤机淤浆处理量增加后，滤液缓设备的冲能力显得不足。压滤机效率的增高也会带来压榨的滤液增多。滤液处理设备的缓冲能力太小，高负荷的淤浆过滤量会导致滤液缓冲罐等设备溢流，造成环保事故。

3.1增设滤液罐。增加了滤液罐就增加了滤液缓冲能力，能够对应高淤浆处理量的平衡。压滤机水系统也得到前后工艺的优化。

3.2增设压滤机滤液输送泵。增加压滤机滤液的送出量，平衡压滤机生产系统。及时的将压榨滤液送出，滤机水系统也得到前后工艺的平衡。

3.3调整滤液送出设备。增设能够接受滤液设备的管道，统筹协调控制压榨滤液的分流，避免灰水溢流。避免因压榨分离的滤液送出去不合理会导致气化渣水岗位水量多溢流，造成环保事故的发生。

4、优化后的问题完善

压滤机淤浆量的增加，处理的大量的黑水对压滤机回流管、暗流管等管道弯头冲刷磨擦力度增加，从而导致管道的弯头磨损泄露。此时，在弯头处用高强度无收缩泥浆进行灌浆处理，这样能够使管道弯头磨损降低，增加了管道的使用寿命。解决了优化生产后遗留的问题，完善了板框式压滤机运行效率。

5、优化效果检查

我们通过不断对板框式压滤机系统的优化技改，使淤浆的处理效率增加了40%。目前，两台压滤机处理效率已经由最初的80m3/h，提高到110m3/h以上。目前，压滤机运行相对稳定。在实际生产过程中，能够更有效的处理灰渣，促进环保生产的目的。

6、结语

通过对板框式压滤机的设备技改，工艺优化优和流程的完善,提高了气化炉灰渣处理的效率。对航天炉粉煤气化装置的优越性进行了提升。目前，由于板框式压滤机工作效率提升，该设备已经得到中能公司的普及和使用。在电价上涨的今天，有效的节约环保成本。

综上所述，板框式压滤机在设备技改与工艺优化上存在一些问题，但通过流程的优化与完善，消除了影响板框式压滤机运行周期与运行效率的因素。同时，分离出的滤饼含水量降低，便于滤饼的储存与输送。实现了粉煤气化炉灰渣处理的经济效益和社会影响力。