选煤“各式”压滤设备的详尽分析都在这里了

选煤“各式”压滤设备的详尽分析

都在这里了

0引言

我国是世界上最大的煤炭生产国,由于采煤和选煤机械化程度的不断提高,煤泥量和细粒级选煤产品产量大幅增加,为煤泥水处理及煤泥脱水回收带来困难,导致细粒级产品脱水问题日益突出。煤炭产品水分超标不仅会增加运输成本,还会影响后续煤炭产品的利用,如冶金、火力发电等。从经济效益上核算,煤炭水分每增加1%将消耗等价于降低煤炭4.5%灰分所产生的利润。有效降低精煤水分在为洁净煤技术发展提供突破的同时,还为企业带来直观的经济效益。

压滤机是常用的精煤脱水设备,国内学者在压滤机应用方面做了较多工作。任增良提出了加压过滤回收率的概念,得到了提高加压过滤回收率的方法和途径。蒋富歌等提出“浮选柱+快开压滤机”独立回收滤液的工艺,验证了该工

艺的可行性。吉永成等对1060型压滤机电气控制系统进行技术改造,改造后的压滤机处理能力提高,减轻了劳动强度,消除了安全隐患。因此,作为选煤厂煤泥水处理的把关设备,开发和研制高效脱水的压滤设备已成为洁净煤技术发展的

关键内容。笔者对比分析了选煤厂常用煤泥压滤设备的优缺点及应用现状,分析了影响压滤效果的主要因素,并对压滤

设备在煤泥水处理方面的发展趋势进行展望,以期促进压滤机的发展。

1选煤厂常用煤泥压滤设备

压滤机、加压过滤机、沉降过滤式离心脱水机、真空加压过滤机等是选煤厂煤泥脱水回收的主要设备,其中压滤机、加压过滤机、沉降过滤式离心脱水机最常用。压滤机是目前选煤厂细粒煤泥脱水回收的把关设备,压滤设备大致可分为板框式压滤机、带式压滤机、快开式隔膜压滤机以及一些特殊的新型压滤机。

1.1板框式压滤机

板框式压滤机分为平板板框式压滤机和凹板板框式压

滤机。两者之间的主要差别是滤室的结构不同。我国目前应用较多的是凹板板框式压滤机,通常称为厢式压滤机。

1.1.1结构特点及工作原理

板框式压滤机主要由机身支架、滤板(包括动板、定板、中间滤板)、滤板压紧机构、拉开卸料装置、进料泵和电气控制系统等组成。

影响压滤机压滤效果的因素主要有入料压力、入料性质、入料浓度、压滤机滤室厚度等。这些因素直接影响压滤循环时间、产品水分及处理量等。其工作原理为:相邻滤板在液压缸轴向力作用下形成密闭滤室,滤室侧壁附有过滤介质;煤浆由入料泵经入料孔注入滤室。通过注料泵提供的液

相压力在过滤介质两侧形成压差,实现固液分离;待过滤阻力与泵提供的液相压力平衡时,滤液不再析出,脱水过程完成。停止注料,拉开滤板,卸落滤饼。

板框式压滤机压滤过程主要有给入煤浆、加压过滤、卸落滤饼和冲洗滤布4个阶段。其中,加压过滤到卸落滤饼占整个循环时间的70%-75%,对整个循环时间影响最大。因此,如何缩短加压过滤到卸落滤饼的时间段是目前研究的重点。

1.1.2应用现状

板框式压滤机具有较为广泛的应用领域,如利用其压滤特性处理油田开采形成的废渣,降低其直接外排带来的环境污染隐患。兰州石化公司污泥处理系统中应用板框式压滤机实现了污水处理装置的稳定运行。但板框式压滤机在选煤厂的应用情况不太理想。如ANDRITZ板框式压滤机在保德选煤厂使用过程中出现了压滤机滤板闭合过程压力小,滤板不动作,进料过程喷料,挤压系统故障以及卸料装置不正常运作等问题。并且随着选煤厂入选原煤量提高和煤质的变化,入选原煤中末煤量明显增加,原有压滤设备已经无法满足生产需要。

在现有加压过滤机机型中板框式压滤机结构最简单,应用广泛,具有单位过滤面积占地少,过滤面积的选择范围宽,过滤压力高,操作维修方便,寿命长,对物料适应性强,滤饼

含湿率低,固相回收率高等优点,但其结构及材质等问题限制了其进一步发展。

1.2带式压滤机

大部分带式压滤机只用于城市及其他行业的污泥处理。近年来,随着技术的不断革新,带式压滤机的应用领域越来越广,新型带式压滤机在宣化钢铁公司焦化厂的成功应用证明了该设备对煤泥水处理的可行性。

1.2.1结构特点及工作原理

带式压滤机主要由机架、辊筒、滤带、驱动装置、卸料装置、滤带张紧和冲洗装置、预压装置及电器控制系统等组成,具有整机结构紧凑,占地少,可同层卸料等特点。

影响带式压滤机工作效果的主要因素有药剂(药剂种类、添加方式和配比)、压滤条件(滤带、入料浓度)、机械性能(入料絮凝装置、辊轮)等。带式压滤机有三级脱水段,即重力过滤脱水段、预压脱水段、高压脱水段来实现煤泥脱水,其工作原理为:将物料与特定絮凝剂在混合器中充分混合,絮凝后的物料被输送到浓缩重力脱水滤带上,在重力的作用下自由水被分离;形成的非流动状态物料在两层过滤介质的夹持下进行预压脱水;预压后失去流动性的物料在反复挤压力、剪切力作用下,颗粒间的空隙水滤出,最后形成滤饼排出。

1.2.2应用现状

矿用带式压滤机作为煤泥脱水的把关设备,在大明矿选煤厂、盘北选煤厂和平沟选煤厂得到了良好的应用效果。对比分析了汪家寨选煤厂板框式压滤机和带式压滤机对尾煤

的脱水效果,说明带式压滤机的处理能力高于板框式压滤机,滤饼水分低,劳动强度小。采用带式压滤机处理尾煤时,煤泥粒度对压滤机脱水效果影响较小,运行费用低,尤其在处理

细泥含量较高的尾煤时,优势更加明显。现场使用表明,采用新型带式压滤机替代板框式压滤机进行煤泥水回收具有可

行性,为选煤厂尾煤脱水处理提供了新思路和新途径。

带式压滤机设计了多段脱水区,脱水效率高,滤饼水分低;实现了PLC程序控制以及变频调速,滤带张紧力可调,跑偏自动校正;滤带自动清洗,洗涤效果好;机器连续运转,转

速低,噪声小,节能高效,处理量受煤质影响小。脱水后的煤泥滤饼松散易

碎,可直接掺入中煤或混煤,提高企业经济效益。但带式压滤机需要安装一套独立的入料系统来稳定其入料,因而设备故障率高、材料消耗大、储料桶堵塞、进出料管堵塞等问题随之产生。

1.3快开式隔膜压滤机

在传统压滤机的基础上,根据现代过滤理论改进设计的快速隔膜压滤机作为新一代产品应运而生。北京中水长固液分离技术有限公司研制的KM型快速隔膜压滤机是国内最早