加压过滤技术现状及发展方向.pdf

第 1 期 2 0 0 3 年 2月 选 煤 技 术 C 0A L P RE P A RA 1 f1 0 N，Ⅱ1 C HN 0 ]L c IG Y No． 2 F e b． 2 0 0 B 文章编号 1 0 0 1 3 5 7 1 2 0 0 3 0 1 一 O 0 0 70 2 加 压过滤技 术现状 及发展方 向 李 山文 天地科技股份有限公司唐山分公司， 河北 唐山0 6 3 0 1 2 摘要通过对加压过滤机的发展历程和实际使 用情况的分析 ， 阐述 了加压过滤机在工艺参数 、 关键 结构和 自动化控制等方面的现状和存在的问题， 提 出了加压过 机今后的发展建议。 关键词 工艺参数结构智能化发展 方向 中图分类号 T D 9 4 6 ． 2 2 文献标识码 A 1 前言 加压过滤机是近十几年研发成功的大型高效细 物料脱水设备 ， 在煤炭行业用 于浮选精煤和原生煤 泥的脱水。由于其产品水分 能降低 到 1 8 ％ 2 0 ％ 以下 ， 并具有单位面积处 理能力大 、 运 行费用低 、 节 能环保等优点， 故为一直困扰选煤行业的细煤泥脱 水问题提供了有效 的技术途径 ， 推广使用范围 目益 扩大 ， 并取得 了良好的经济效益和社会效益。 经过 2 0 余年的探索和实践， 1 9 9 1 年由煤科总院 唐山分院研制成功了我国第一 台 l 0 T n 2 加压过滤机 ， ． 标志着我国已掌握了从正压过滤原理到加压过滤设 备结构设计的技术 ， 是继德国 K H D公司之后第二个 掌握该技术的国家。在以后的几年中又先后开发成 功了 6 0 T n 2 、 9 6 T n 2和 1 2 0 m 2 加压过滤机。 2 进一步提高加压过滤机性能的意义 我 国目前用于细煤泥脱水 的设备主要有真空过 滤机 、 板框压滤机、 沉降过滤式离心机和加压过滤机 四大类。真空过滤机工作压差小 ， 产品水分平均高 达 2 5 ％ 一3 2 ％。沉降过滤式离心机转子磨损 、 筛 网 堵塞等问题一直没能很 好的解决 ， 并且入料量 和人 中赋存的黄铁矿粒度较细和要求产品质量较高的情 况下， 则可选用高效全重介洗选脱 除无机硫成套工 艺与设备 。 参考文献 [ 1 ] 陈清如 ． 2 1 世 纪的洁净 炭能源[ J ] ． 洁净煤技 术， 2 0 0 1 年增刊 1 1 ～1 4 ． [ 2 ] 叶桂森 ． “ 九五” 科技攻关选煤≯术的发展 [ J ] ， 洁净煤 技术 ， 2 0 0 1 年增刊 2 9 ～3 2 ． [ 3 ] 张少鹏 ．对新形势下选煤的几点看法[ J ] ， 洁净煤技 术， 2 0 0 1 年增刊 3 8 ～ 4 1 ． 料浓度对产品水分影响较大。板框压滤机产品水分 能降低到 2 0 ％ 一2 2 ％， 吨煤 能耗较少 ， 但 不能连续 工作， 单位面积处理能力较低 ， 使用范围受到一定限 制。加压过滤机 由于采用 了正压过滤原理 ， 与其它 脱水设备相 比， 在产 品水分 、 单位面积处理能力 、 能 耗等脱水工艺指标方面有较明显优势。 我 国是世界上最大的煤炭生产 国， 随着我国原 煤入选比例的提高 ， 煤泥水的处理量也会大幅度增 加。采用高效的脱水技术解决 目前普遍存在的产品 水分超标 、 产率偏低 、 脱水电耗高等问题有利于提高 选煤厂效益， 符合环保要求。另一方面， 重介选煤方 法使分选下限进一步降低 ， 使进入脱水系统的煤泥 粒度减小 ， 由 0 ． 5 m m降到 0 ． 20 ． 3 m m， 进一步增加 了脱水难度。随着高效重介选煤方法的大范围推广 应用 ， 细煤泥脱水问题将更加突出。认真分析和总 结我国目前加压过滤技术的经验与不足， 结合我国 选煤行业 的发展趋势 ， 使加压过滤机更好地适应未 来几年选煤行业的需要 ， 意义重大。 3 国内加压过滤机的应用状态及存在的主要问题 目前 国内用于处理浮选精煤 一 0 ． 5 m m粒级 的 加压过滤机处理能力 5 0 o一9 0 0 k T n 2 h 和产 品 [ 4 ] 戴维A 布奇尔等著 ． 强磁场电场和重力场 中煤的脱 硫[ C ] ． 谢华译 ． 第十二届国际选煤会议论文集 ． 1 9 9 5 ． [ 5 ] G H勒特雷尔等著 ． 粉煤浮选重选联合流程的开 发[ C ] ．陶长林译 ．第十二届 国际选煤会议论 文集 ．1 99 c5． [ 6 ] 托马斯 J 费利等著 ． 控制酸雨产生的先进物理选煤法 [ C ] ． 谢华译 ． 第十二届 国际选煤会议论文集 ． 1 9 9 5 ． [ 7 ] 李尚久等著 ． 一种新的燃前脱硫工艺[ c] 、陈向东译 ． 第十二届国际选煤会议论文集 ． 1 9 9 5 ． [ 8 ] 迈克尔A 诺瓦克著 ． 熔融碱沥滤工艺 Mc L 的发展 [ C ] ． 卢丽丽译 ． 第十二届国际选煤会议论文集 ． 1 9 9 5 ． 7 维普资讯 第 1 期 选 煤 技 术 2 O O 3年2月2 5日 水分 1 6 ％ ～1 8 ％ 已达到 了很高的指标 ， 与国外先 进水平相当。处理原生煤泥和难过滤精煤的加压过 滤机与国外先进水平还存在一定差距 ， 原 因在于煤 泥的可过滤性差异和加压过滤机适应煤质能力两个 方面。 3 ． 1 依靠中间实验确定工作参数 加压过滤机 的工作参数和与过滤相关的结构参 数直接影响着过滤效果 ， 并且不同的煤质过滤特性 存在着差异 有时差异非常大 。为了预测加压过滤 机的使用效果 ， 国内通常采用 中试法 对煤泥进行加 压过滤实验 。通过改变工作压力 、 滤盘转速和分配 头的过滤与干燥区的夹角来取得较好过滤效果。这 些参数将作为供货和调试 的依据。中试法直观地得 出了现有技术水平下加压过滤机的处理能力和产品 水分等指标 ， 解决了加压 过滤机和附属设备 的选型 问题 。 但是， 由于决定加压过滤效果 的各因素之 间是 相互联系又互相影响 的， 单独调整两三个参数不能 客观的反映出应得到的效果 。此外 ， 由于加压过滤 机本身的诸多结构如主轴系统的密封性能 、 滤扇的 开孔率、 滤网的过滤性能、 滤液通道的过流能力、 分 配头的结构等直接影响着过滤性能 ， 而中试系统的 结构和参数不可能是适应各种物料 的万能机型 ， 其 本身存 在一定的不完善 因素。特别是难 过滤的煤 泥 ， 对工作参数和结构参数的要求更加严格 。因此 ， 用 目前的中试法确定加压过滤机的工作参数和结构 参数是制约加压过滤性能指标进一步提升的主要因 素之一。 3 ． 2 设备的可靠性 随着实践经验 的积累和技术 的发展 ， 加压过滤 机的可靠性有 了长足的进步 。充气密封圈的使用寿 命已突破十万次大关 ， 远远高于国外产 品。滤扇 的 承压能力 由原来的 0 ． 2 5 MP a提高到 了 0 ． 5 M P a 。随 着仓 内刮板输送机漂链过载 、 排料 闸门油缸失稳 、 阀 位夹煤等问题的解决， 主机的运转可靠性跃上了一 个新 台阶， 日常的维修量大幅度减少 ， 大修周期延长 到了 4～ 5年 。 但是 ， 由于结构方面的原因 ， 对于难过滤 的煤泥 成饼薄 、 卸饼率偏低的问题一直没有很好地解决 ， 滤 饼脱落率只有 7 0 ％ ～8 0 ％。卸饼率偏低不仅使处 理能力降低 ， 同时会导致滤饼再过滤现象的产生 ， 使 产品水分增加 ， 降低过滤效率 。 3 ． 3 系统 自动化控制 ’ 国内加压过滤机的电控系统起点较高， 压力传 8 感器、 液位计 、 料位计 、 行程开关 、 变频器 、 P L C等仪 器仪表均采用 了国外高质量 的品牌产品， 有很高 的 可靠性。操作界面既有模拟盘按键 形式 ， 又有计算 机屏幕加鼠标形式。运转程序包括启车、 运转 、 排 料 、 停车、 事故报警 、 等待、 紧急停车等模块 ， 能可靠 地 自动完成系统的各种 动作 、 闭锁关系 、 监测 、 控制 等功能。 电控 系统 另外一个主要任务是工作参数 的调 整， 使加压过滤机满足脱水工艺的要求。而目前的 电控系统是靠操作人员凭经验设定和调整参数 ， 且 参数之间相互独立， 极易造成工作压力波动和滤饼 厚度变化 ， 从而导致工况不稳定 ， 影响处理能力和产 品水分 。这也是国内加压过滤机处理难过滤煤泥效 率偏低的另外一个 因素。 4 加压过滤技术发展的几点建议 4 ． 1 科学利用实验方法， 合理确定工作参数范围 采用加压过滤原理实验系统对煤泥的过滤特性 进行实验， 得出工作压力、 成饼时间、 干燥时间、 风 耗 、 成饼速度 、 产品水分等参数 的系列值 ， 用正交法 确定最优的参数值 ， 从而得出合理的工作参数范围 和结构参数。此方法不仅可解决各参数之间互相影 响问题 ， 同时避免了主机结构对过滤的影响 ， 能客观 准确地反映出煤泥加压过滤所能达到的指标 ， 为主 机和附属设备选型 、 配置 、 调试提供可靠的依据 。 4 ． 2 进一步优化结构， 提高过滤效率 ‘ 进一步优化主轴系统 的密封结构 ， 提高承压能 力和密封性能 ； 研制高强度 、 高过流能力的滤扇 ， 增 加滤液通道的过流能力以降低过滤阻力， 从结构方 面提高处理难过滤煤泥的效率。 提高滤盘和主轴的加工精度 ， 减小滤盘轴 向偏 摆量以确保滤盘与卸料 刮刀的间隙 ； 同时针对难 过 滤的煤泥增大反吹卸料 的供风量 ， 以进一步提高滤 饼的脱落率。 4 ． 3 提高自动化控制水平， 向智能化控制方向发展 在完善已有的功能同时， 建立加压过滤各参数 相互联系的控制数学模型， 结合电控的智能专家系 统， 使加压过滤机工作参数的控制实现智能化。通 过智能化控制使加压过滤系统平稳地工作在处理能 力最大， 风耗最小， 水分达标的合理工作区内。 4 ． 4 发展新机型， 拓宽应用范围 采用新结构 、 新材料进一步提高可靠性和过滤 效率 ， 研究开发处理极难过滤物料的新机型 ， 具有现 实意义。 维普资讯