陕西陕化煤化工集团有限公司 陕西渭南 714100
摘要：真空带式过滤单元是多元料浆气化灰水处理装置中十分重要的操作单元之一。其工艺的先进性对来自灰水沉降槽的渣浆固液分离工艺操作的效果影响巨大。本文从原有工艺出发，分析了多元料浆气化灰水处理装置排出的细灰含水率过高的原因，介绍了气化细灰含水率过高对生态环境的危害。并提出了真空带式过滤单元工艺优化的具体措施。以期对以后的环境保护工作有所促进。
0.引言：陕西陕化煤化工集团有限公司的煤气化装置采用的是西北化工研究院自主研发的多元料浆加压气化工艺，该装置主要包括煤浆制备、气化、灰水处理三个工序，真空带式过滤单元是灰水处理工序装置中十分重要的操作单元之一。其工艺的先进性和运行的优劣性对来自灰水沉降槽的渣浆固液分离工艺操作的效果影响巨大，原有工艺存在的问题是由真空过滤单元处理后的细灰含水率高达65%左右，含水率如此高的细灰在运输储存的过程中会对环境造成污染，既不符合国家环保政策要求，也不利于企业的可持续发展。因此很有必要对其工艺进行优化改进。
一、真空带式过滤操作单元原有工艺流程简述：
来自灰水沉降澄清槽底部浓缩后的渣浆进入真空带式过滤操作单元，由真空带式过滤机布水管均匀分布在过滤机滤布上后，在水环式真空泵提供动力作用下，渣浆中水分通过滤布进入真空盒。再由PLC控制的集水罐定时收集并定时排入滤液槽。滤液由滤液泵加压后返回系统循环使用。滤布上的脱水后的灰渣形成滤饼，由过滤机大皮带及滤布在驱动电机的拖动下送至过滤机卸料口，装车外运。
为了提高滤布的滤水效果，必须将粘满灰渣的滤布进行再生，本操作单元设置了滤布冲洗系统，来自低压灰水泵或来自公用工程的原水进入滤布冲洗水管再由喷嘴喷洒在卸料后的滤布上，滤布上的细渣、灰水在冲洗电机驱动的毛刷的作用与滤布分离，进入滤布冲洗水槽。冲洗水槽内渣水经冲洗水泵加压后返回灰水沉降澄清槽再次处理。
二、真空带式过滤操作单元运行过程中出现的问题：
2.1.真空带式过滤操作单元的主要设备：
真空带式过滤操作单元的主要设备包括：真空泵3台、真空带式过滤机3台，滤布自动纠偏设备3套。每台过滤机由驱动皮带、滤布、真空盒、真空盒密封带、真空盒密封水管、滤布自动纠偏设备、滤布再生冲洗设备组成。
2.2真空带式过滤操作单元运行过程中出现的问题：
我单位多元料浆气化灰水装置是2012年正式投用的。真空带式过滤操作单元运行初期，由于设备性能良好，运行基本正常稳定，经真空过滤操作单元处理后的细灰含水率并不很高。随着运行时间的延长，设备性能诸如滤布的再生能力、真空系统的密封能力等性能下降，导致经真空过滤操作单元处理后的细灰含水率逐步上升，最高时高达65%左右，细灰在汽车拉运和储存的过程中存在灰渣抛洒和污水外流问题。近年来，随着国家环保治理工作的标准升级，现有的工艺流程已无法满足实际需求。为了企业能够健康可持续高速发展，就必须对该操作单元的工艺流程进行必要的优化改进。
2.3 真空带式过滤操作单元运行过程中出现问题的原因：
经我单位工程技术人员讨论分析，一致认为出现问题的主要原因有以下几点：
1.真空泵性能下降，造成真空抽滤系统真空度不足。
2.真空系统密封元件磨损，造成密封失效，导致真空抽滤系统真空度不足。
3.集水罐上集水排水控制系统故障，造成抽滤系统工作性能下降。
4.滤布纠偏系统故障，造成滤布跑偏，滤布与驱动皮带之间的滤液无法进入真空盒。
5.滤布冲洗效果差，滤布过水率下降。
6.集水罐集水，排水时间设置不当。
7.保压密封系统在胶带机正常工作的过程中，有的物料在抽干的过程中可能会出现滤饼开裂，导致前段的母液区也会有真空损失。
8.原始设计和配置问题，即使设备设施均正常完好，其细灰含水率也不会有较大幅度降低。
三、真空带式过滤操作单元的工艺优化与操作优化措施：
3.1.真空带式过滤操作单元日常操作优化措施：
为了企业能够健康可持续高速发展，可以采取以下措施优化真空带式过滤操作单元的日常操作，确保处理后的细灰含水率达标。
1.做好真空泵的日常维护保养工作，提高真空泵的性能，为真空抽滤系统提供足够的动力源。
2.及时更换真空系统密封元件，保证真空抽滤系统足够的真空度不损失。
3.做好集水罐上集水、排水控制系统所属设备的日常维护保养工作，提高抽滤系统工作性能。
4.做好滤布纠偏系统所属设备的日常维护保养工作，降低滤布纠偏系统故障率，杜绝滤布跑偏现象的发生。
5.合理设置集水罐集水，排水时间，确保真空排水效率最高。
3.2.真空带式过滤操作单元工艺优化改进：
优化后的工艺是在原有的工艺基础上做如下改动：
1.增设保压密封系统
在胶带机正常工作的过程中，有的物料在抽干的过程中可能会出现滤饼开裂，导致前段的母液区也会有真空损失。针对这种情况，增设真空分区装置，解决以上出现的真空损失问题。
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如上图，真空区分为母液区和抽干区。这样不但避免了干燥区因滤饼开裂造成的母液区真空损失。而且可以节能，滤饼的水分能降得更低。将真空盒分成两段，母液区加装一台真空泵；真空泵抽气量约为18m3/min左右，排液罐上增加手动阀门，通过手动阀门的开度来达到真空的分配。来调节母液区与干燥区的真空用量。
2.增设滤布再生高压清洗系统
原来的滤布清洗管路不作任何改动，利用原来的清洗管路将卸完料的滤布表面冲洗干净。将滤布刷辊系统去掉，在滤布经过纠偏辊后，对滤布进行高压清洗，可使滤布得到较好的再生。增加一套高压清洗装置，在增加的清洗管路上每隔150mm安装一个高压喷嘴，喷嘴离滤布150mm的间隙。4mpa-6mpa的高压水以扇形（65°的角）喷射到滤布上，每个喷嘴喷射到滤布宽度约为190mm，将滤布纤维中堵塞的细灰清洗出来。（滤布用100倍放大镜观察，表面全是由漏斗式的结构组合成，高压水先将漏斗中的物质反射出来，再穿透滤布纤维层，将纤维层的细微物质冲出滤布。）实现滤布透气性再生。
四、真空带式过滤操作单元工艺优化的效果及意义：
一号真空带式过滤机按此方案，完成改造后已平稳运行约一年。总体来说，效果良好，不但真空带式过滤操作单元运行状况实现平稳正常，经过滤处理后的细灰含水率已由改造前的65%降至现在的50%左右。一号过滤机周边的环境有了明显的改善，灰渣运输途中和渣场的储存，环境污染的状况有了较大改观，基本达到了环保要求。
五、结束语：
真空带式过滤操作单元工艺优化改进是一项复杂而艰巨的任务，需要全体同仁的共同努力，同时它也是一项需要理论与实践相结合的工作，最终取得成效是经过了多次的整改才得以实现。如何进一步降低细灰的含水率，降低能耗，保护环境，创造更大经济效益和社会效益，还有待于我们在今后的工作中不断地探索。
参考文献：
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[3]肖艳成，带式过滤机滤带跑偏故障及调整措施[]湖南有色金属，2003.8