一種過濾板，一種立式旋轉(zhuǎn)石膏脫水機(jī)及工作方法，一種石膏脫水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕法煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種過濾板，一種立式旋轉(zhuǎn)石膏脫水機(jī)及工作方法；還涉及一種石膏脫水系統(tǒng)，所述石膏脫水系統(tǒng)包括所述立式旋轉(zhuǎn)石膏脫水機(jī)及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前燃煤發(fā)電火電廠是二氧化硫的排放大戶，近年來，為了保護(hù)環(huán)境、減少二氧化硫的排放量，大量的燃煤發(fā)電火電廠安裝了煙氣脫硫系統(tǒng)。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫(FGD)工藝是目前火電廠脫硫的主要工藝。濕法脫硫工藝通過在吸收塔內(nèi)將含二氧化硫的鍋爐煙氣同石灰石漿液進(jìn)行脫硫反應(yīng)生成脫硫副產(chǎn)物石膏漿液，然后通過石膏脫水系統(tǒng)把石膏漿液中的多余水分去掉制成較低含水量的石膏進(jìn)行貯運使用。煙氣脫硫工藝系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收及氧化系統(tǒng)、石灰石漿液供給系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝及冷卻水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等組成。其中石膏脫水系統(tǒng)主要完成煙氣脫硫系統(tǒng)在吸收反應(yīng)過程中產(chǎn)生的脫硫副產(chǎn)物石膏的脫水功能，由于石膏脫水系統(tǒng)屬于煙氣脫硫系統(tǒng)的終端尾部工藝部分，石膏脫水系統(tǒng)制約整個脫硫工藝流程，在系統(tǒng)運行中扮演著舉足輕重的角色。
[0003]隨著民眾對大氣污染日益關(guān)注，環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，根據(jù)2012年1月1日起實施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，二氧化硫污染物排放濃度從以前的400mg/Nm3下降到100 mg/Nm3 (極限排放50 mg/Nm3 )，對煙氣脫硫系統(tǒng)運行提出更高的要求，需要煙氣脫硫系統(tǒng)吸收更多的二氧化硫以減少排放。因此，為逐步滿足環(huán)保法規(guī)，節(jié)能降耗，對已經(jīng)投建的火電廠存在煙氣脫硫系統(tǒng)擴(kuò)容改造的需求，對新建火電廠需要按更高的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。影響煙氣脫硫系統(tǒng)擴(kuò)容改造實施的有兩個重要因素，一個是場地限制，另一個是脫硫系統(tǒng)的水平衡限制。其他的因素還有節(jié)能減排，更低的投資和運行成本等等?；痣姀S脫硫擴(kuò)容改造的場地面臨土地，施工，成本，法規(guī)等多方面的限制，不能隨意增加，以前的煙氣脫硫系統(tǒng)和其他裝置土建空間和各種管路電路等配套設(shè)施已經(jīng)確定成型，為減少改動對火電廠整體結(jié)構(gòu)的影響，最好是在煙氣脫硫系統(tǒng)已有的場地內(nèi)完成擴(kuò)容改造，在現(xiàn)有的煙氣脫硫系統(tǒng)場地空間內(nèi)更新設(shè)備進(jìn)一步擴(kuò)大脫硫處理能力。這些要求對新建火電廠同樣適用。
[0004]脫硫系統(tǒng)的水平衡主要是使凈流入和凈流出吸收塔的水量保持平衡。吸收塔容量有限，為保持脫硫系統(tǒng)正常工作，吸收塔內(nèi)的最高液位高度必須限制在安全范圍內(nèi)，否則整個脫硫系統(tǒng)不能正常工作。因此，必須保證凈流入吸收塔的水量不能超過凈流出吸收塔的水量，這樣吸收塔內(nèi)液位不會失控升高。凈流入吸收塔的水主要以工藝水形式進(jìn)入吸收塔；凈流出吸收塔的水主要通過兩種方式排出，一種是通過蒸發(fā)形式由吸收塔的出口高溫?zé)煔鈳С?；一種是通過廢水處理系統(tǒng)排出，其他方式還有生成石膏結(jié)晶水排出等。由于進(jìn)出吸收塔的液體水都是含有工業(yè)污染物的，不處理是不能隨意排放的，最后要么通過工藝水形成循環(huán)進(jìn)出吸收塔，要么通過蒸發(fā)或廢水處理排出。在火電廠其他的節(jié)能降耗減排改造中，如煙氣污染物超低排放改造等，由于加裝了低溫省煤器，余熱利用等因素，導(dǎo)致進(jìn)入脫硫塔的進(jìn)口高溫?zé)煔鉄煖亟档停S之吸收塔的出口高溫?zé)煔鉄煖匾步档?，通過蒸發(fā)形式由吸收塔的出口高溫?zé)煔鈳С龅乃羝麥p少，導(dǎo)致吸收塔蒸發(fā)量減小，吸收塔液位升高；另一方面，各種新增設(shè)備等因素，會凈增加工藝水用量，如除霧器，需要沖洗水，這些沖洗水會以工藝水形式返回到吸收塔導(dǎo)致吸收塔液位升高。各種因素導(dǎo)致的吸收塔液位升高會破壞脫硫系統(tǒng)的水平衡。為應(yīng)對脫硫系統(tǒng)的水平衡的問題，如果只簡單加大廢水排放量，會增加廢水處理系統(tǒng)的建造成本和廢水處理的運行成本，高能耗高投資，也不利于節(jié)能減排目標(biāo)的實施。由于設(shè)備用水多就排水多，最終排出水會以工藝水形式回到吸收塔，吸收塔水容量有限，用水多的設(shè)備在脫硫系統(tǒng)中用水份額占比就大，留給脫硫系統(tǒng)其他設(shè)備用水的份額就小。因此，煙氣脫硫系統(tǒng)擴(kuò)容改造面臨水平衡問題，要求新改造的脫硫設(shè)備節(jié)水，降低使用過程中的水耗，節(jié)省下來的用水在保持水平衡前提下靈活分配給其他設(shè)備使用。同時，對于普遍缺水的地區(qū)，設(shè)備節(jié)水的要求更加的迫切。如果設(shè)備水耗太高，設(shè)備的推廣使用就會受到限制，從而導(dǎo)致相關(guān)方案不能實施。
[0005]目前，石灰石-石膏煙氣脫硫工藝系統(tǒng)中主要采用真空皮帶脫水機(jī)作為石膏脫水處理裝置。真空皮帶脫水主要由重型皮帶、濾布、托輥、真空盒等結(jié)構(gòu)組成，皮帶在驅(qū)動電機(jī)的作用下，通過大型皮帶驅(qū)動輪帶動。濾布是通過皮帶傳送的，皮帶位于濾布反面，皮帶上開有通道使液體能夠吸入產(chǎn)生負(fù)壓的真空盒；皮帶是濾布的基本支撐，皮帶依靠與濾布之間的摩擦力帶動濾布同步運動。其工作原理是:石膏漿液連續(xù)地加載且平鋪在環(huán)狀的且連續(xù)的過濾段的濾布正面上，在濾布反面的負(fù)壓作用下，使石膏漿液中的液相即水通過濾布；固相即石膏停留在濾布正面，隨著連續(xù)地運轉(zhuǎn)的濾布經(jīng)過刮刀將其去除。濾布通過清洗端獲得水洗再生后再回到過濾段，這樣循環(huán)往復(fù)達(dá)到連續(xù)固液分離的目的。
[0006]真空皮帶脫水機(jī)濾布以平面模式安裝布置，其設(shè)備處理能力由濾布面積決定，同時還需要安裝很多輔助部件，因此占地較大。同時，真空皮帶脫水機(jī)在運行中，需要用大量的水對皮帶、濾布連續(xù)進(jìn)行沖洗，水耗巨大，去除粘連的固體石膏，否則設(shè)備不能正常工作。真空皮帶脫水機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，水耗高；因此，真空皮帶脫水機(jī)不能很好應(yīng)對煙氣脫硫系統(tǒng)擴(kuò)容改造中的場地限制問題和脫硫系統(tǒng)的水平衡問題。石膏脫水的工作環(huán)境非常惡劣，高溫的石膏漿液，各種腐蝕性的氣體，液體同時存在，真空皮帶脫水機(jī)零件多，特別是類似托輥等轉(zhuǎn)動部件多，運行故障率高，安裝運行維修成本高；檢修維護(hù)繁瑣，備品備件耗量大，易耗部件頻繁更換，不僅耗時耗材，還直接影響了整個脫硫系統(tǒng)的可利用率。
[0007]另外，還有一種微孔硬材料為過濾介質(zhì)的石膏脫水機(jī)。通過高溫?zé)Y(jié)形成或自然形成的微孔硬材料，比如陶瓷或類似結(jié)構(gòu)材料，其內(nèi)部布滿了縱橫交錯、互相貫通的毛細(xì)微孔，這些微孔形成的微孔通道就是濾液(水)的通道。以微孔硬材料為過濾介質(zhì)的石膏脫水機(jī)，其原理是利用微孔硬材料的微孔通道為過濾通道，通過抽吸，石膏漿液中較大的石膏固體顆粒的無法通過細(xì)小的微孔而水分可以通過，使石膏固體截留在過濾介質(zhì)表面成為濾餅，水分通過微孔通道被吸走，實現(xiàn)固液分離。因為形成的微孔非常小，微孔通道也不規(guī)則，并且過濾介質(zhì)整體上是一定厚度的剛性材料以保證使用時的強(qiáng)度，這種材料用在石膏脫水時微孔通道容易發(fā)生堵塞。如果沒有適當(dāng)?shù)氖柰ù胧?，這種裝置是無法持續(xù)工作的，隨著微孔通道堵塞的增多，過濾介質(zhì)固液分離能力會逐步降低。疏通措施包括反沖洗，化學(xué)清洗和超聲波清洗。反沖洗過程中，需要消耗大量的高壓水對過濾介質(zhì)的微孔進(jìn)行連續(xù)沖洗，這個過程非常耗水。除了連續(xù)的水洗，還需要化學(xué)清洗使微孔堵塞物進(jìn)一步軟化，一般是酸洗，用工業(yè)硝酸清洗，而這些工業(yè)化學(xué)原料一般是有腐蝕性的危險物品，容易引起安全事故，其運輸貯存使用帶有一定危險性并且增加了使用成本。除了用高壓水反沖洗，用酸化學(xué)清洗，對完全不能軟化的微孔堵塞物，還需要使用超聲波清洗，利用超聲波產(chǎn)生的震蕩去清除。為此，又會專門增加一套超聲波清洗系統(tǒng)。對微孔硬材料為過濾介質(zhì)的脫水機(jī)，由于反沖洗水耗太多，在煙氣脫硫系統(tǒng)擴(kuò)容改造中不能很好應(yīng)對脫硫系統(tǒng)的水平衡問題；這種脫水機(jī)使用中容易引起堵塞，給清洗系統(tǒng)帶來比較大的壓力；同時清洗系統(tǒng)也比較復(fù)雜。微孔硬材料為過濾介質(zhì)的脫水機(jī)由于耗水多，對于缺水的地區(qū)，這種脫水機(jī)的推廣使用會受到限制。微孔硬材料的過濾部件為易耗部件，成本也比較高，導(dǎo)致維護(hù)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了節(jié)水，提供一種新型的過濾板，所述的過濾板的過濾介質(zhì)的清洗再生不需要大量用水，甚至可以不需要水，也不需要使用危險的化學(xué)清洗和復(fù)雜的超聲波清洗，從而節(jié)水，降低系統(tǒng)水耗。
[0009]本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是，為克服現(xiàn)有石膏脫水裝置不能很好地同時應(yīng)對脫硫系統(tǒng)的場地限制和水平衡限制的問題，以及克服現(xiàn)有石膏脫水裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜運行成本高的問題，提出一種立式旋轉(zhuǎn)石膏脫水機(jī)及工作方法，包括上述過濾板，結(jié)構(gòu)簡單，利于擴(kuò)大處理容量，占地面積小，應(yīng)對了脫硫系統(tǒng)的場地限制問題；節(jié)水、系統(tǒng)水耗低，過濾介質(zhì)的清洗再生不需要大量用水，甚至可以不需要水，也不需要使用危險的化學(xué)清洗和復(fù)雜的超聲波清洗，運行故障率低，運行使用成本降低，應(yīng)對了脫硫系統(tǒng)的水平衡限制問題以及現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜運行成本高的問題。
[0010]本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題是提出包含上述立式旋轉(zhuǎn)石膏脫水機(jī)及工作方法的石膏脫水系統(tǒng)。
[0011]為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種過濾板1，所述過濾板1是包含氣液端口的封閉體，內(nèi)設(shè)空腔8 ;位于所述過濾板1表面的過濾介質(zhì)與待過濾的含固楽液接觸，所述過濾介質(zhì)固定在過濾板1上，所述過濾介質(zhì)包括具有第一選擇性透過能力的軟體材料，所述過濾介質(zhì)內(nèi)側(cè)設(shè)置具有第二選擇性透過能力的支撐層3，用于支撐過濾介質(zhì)成型；所述支撐層3內(nèi)側(cè)緊鄰著空腔8，所述的空腔8通過氣液端口連接設(shè)定的外部系統(tǒng)單元。
[0012]所述的氣液端口是指能允許氣體或液體通過的端口。
[0013]進(jìn)一步地，清洗再生所述過濾介質(zhì)的方法包括對過濾介質(zhì)從內(nèi)向外反吹氣。
[0014]進(jìn)一步地，所述外部系統(tǒng)單元是產(chǎn)生真空