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6月22日,中信重工机械股份有限公司(简称“中信重工”)最新研制的火电厂脱硫石膏脱水专用GPYT系列过滤机现场推介会、技术研讨会在洛阳举行。来自电力行业、设计院、环保公司的专家、领导现场观摩后认为,中信重工研制并投用的新型GPYT石膏专用过滤机,将根本改变目前火电厂脱硫石膏脱水使用真空带式过滤机占地面积大、耗能高、维修费用高等问题。为脱硫石膏脱水创造性地提供了高效、节能、稳定的先进工艺,可完全替代真空带式过滤机和陶瓷过滤机,开启了石膏脱水的新革命,对资源利用和环境改善具有重要意义。
破解石膏脱水难题
研制GPYT石膏专用过滤机
目前,火电厂脱硫石膏脱水大多采用真空带式过滤机、真空陶瓷过滤机,这种脱水方式存在占地面积大、能耗高、故障及维护费用高等问题。在华能洛阳热电有限责任公司生产现场,中信重工研制、新投用的GPYT40-8石膏专用过滤机正开足马力运行,设备转速快,噪音低,不仅生产的滤饼干,效率高,最大处理量达到每小时46吨,而且能耗低,可使电厂脱硫系统综合能耗降低50%~80%,大幅降低运行成本。
华能洛阳热电有限责任公司为2×350万千瓦超临界燃煤发电机组,同步配套建设烟气脱硫、脱硝、除尘装置,烟尘排放控制采用电除尘脱硫塔协同一体化处理,脱硫系统采用石灰石石膏湿法脱硫,石膏脱水系统配备三台LT型陶瓷盘片圆盘脱水机,该脱水机因出力不足及故障频繁严重影响脱硫系统正常运行,在2016年4月华能洛阳热电将#3圆盘脱水机改造为中信重工设计生产的GPYT408型滤布盘片式脱水机,改造后脱水机出力大幅上升,改善了脱硫系统运行状况,节能效果明显。
据华能洛阳热电公司总经理助理赵海钟介绍,原有的陶瓷盘式脱水机出力不足、能耗高、维护费用高。陶瓷盘片脱水机运行中陶瓷盘片频繁堵塞、损坏,每一周就要更换一次新盘片,按照每块盘片800元,每台圆盘脱水机共计240块盘片计算,全部更换一次的费用为19.2万元。圆盘脱水机每天需要反冲洗和酸洗,反冲洗每天耗水量200吨左右,每运行8小时必须酸洗一次,每天酸洗消耗硝酸0.17吨左右,陶瓷盘片脱水机运行维护费用极高。
中信重工电厂脱硫石膏脱水专用GPYT系列过滤机关键部件阀体采用铸件流线型结构、双分配阀设计,中心轴体应用异型纯焊接结构、专用防腐材料及内外表面特殊处理、最佳的流道匹配设计,同时采取特殊材质的滤板滤布。采用中信重工首创的GPYT40-8石膏专用过滤机连续运行近1个月以来,生产效率比原来的陶瓷过滤机提高近3倍,过滤效果好,不仅大幅提高了石膏浆液脱水能力,提高了石膏产量,更提高了脱硫系统的安全性、可靠性、经济性,减少了脱硫浆液循环泵运行时间,直接降低了脱硫系统厂用电率。同时脱硫吸收塔出口烟尘排放浓度的降低也为优化电除尘运行方式、降低电除尘耗电率提供了条件,完全取代了原有的陶瓷过滤机。
此次推介会上,中国华能河南分公司、信发集团、河南豫能控股等企业与中信重工现场签订了项目合作协议。
持续创新驱动
稳居固液分离技术最前沿
立盘过滤机是一种应用广泛的过滤脱水设备,中信重工自建厂之初就开始引进国外先进技术,2000年自行研发出用于氧化铝厂氢氧化铝种子液过滤脱水的第一、二代GPL型立盘过滤机,2003年研制的第三代GLL系列高效立盘过滤机,是国内首创的新技术、新产品,具有高浸没率、自搅拌式、变频调速等特点,获得国家发明专利8项,各项指标达到世界领先水平,取代了原有的转鼓式过滤机。
以引领行业技术进步、推进行业绿色发展为己任的中信重工,将目光拓展至火电领域。资料显示,到2017年全国新上火电厂共有500多家,机组规模均在30~110万千瓦,按这个规划,每家新上大型发电厂至少需要2~4台套石膏脱水过滤机,保守估计将需要1000台套。全国老火电厂有近2万家,用石灰石膏湿法脱硫工艺约占90%,至少需要有近万台过滤机的需求量。
凭借丰富的经验积淀和领先的矿物实验手段,中信重工在固液分离领域进行了多项持续深入的试验研究和集成创新,研发出了世界首创的GPYT系列石膏专用过滤机。2015年5月,GPYT20-4石膏专用过滤机首次应用于山东茌平华源电厂5×150万千瓦机组改造项目。2015年9月,两台GPYT140-6石膏专用过滤机应用于山东茌平信源铝业6×660万千瓦机组,现已连续运行9个多月,第3台也已投入运行。运行数据显示,新投用的GPYT系列过滤机与带式过滤机相比,占地面积大幅降低,设备驱动功率降低70%,匹配真空泵功率降低79%,且容易集中收尘,操作环境好,滤布使用周期长,更换成本低,适应能力强。各项指标完全达到了设计要求,得到了用户的一致好评。
据了解,中信重工研制的立盘过滤机以先进的技术、显著的效益、较强的性价比备受用户青睐,批量用于有色金属矿山、化工、煤炭、造纸、制药行业,用户遍及国内外,数量超过一千台。目前,中信重工正在进行尾矿脱水、石化行业PTA产品固液分离的技术研发,不断引领全球盘式过滤机的发展。
核心制造+综合服务
抢占市场竞争制高点
绿色和可持续发展是当今世界的时代潮流。中信重工承担的“高效炉冷烧结矿余热发电成套装备产业化项目”,被列入河南省重大科技专项。中信重工已形成了以立盘过滤机、纯低温余热发电技术及装备、褐煤提质技术及装备、粉磨处理技术及装备、利用水泥窑协同处置城市生活垃圾技术及装备等为代表的节能环保产业发展格局,并依托成熟的研发设计应用经验和专业的服务团队、备件服务网络,拥有电厂石膏脱水、余热发电、利用水泥窑消纳城市垃圾等系统成套解决方案及全生命周期产品服务体系。
“十三五”时期,中信重工将持续深化向高新技术企业、成套服务商、国际化企业的战略转型,着力构建“核心制造+综合服务商”的新型商业模式,在做强做优传统装备制造主业的同时,大力发展包括节能环保、变频自动化、特种机器人等在内的五大发动机产业,不断抢占未来市场竞争的制高点。
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石灰石浆液在吸收塔内吸收烟气中的SO2,通过化学物理反应生成副产物石膏,品质合格的石膏可进行广泛的综合利用,具有显著的环保效益和经济效益。因此,通过各种有效途径进行控制与提高脱硫石膏品质,是石膏综合利用的前提。
针对中水污泥导入脱硫系统出现起泡的问题,本研究以华能嘉祥电厂建立的现场中试装置为平台,首先利用高级氧化技术对中水污泥进行处理,降低污泥中有机物含量;然后与石灰浆液混合后通入脱硫吸收塔进行脱硫。考察了催化剂加入量对中水污泥有机物含量的脱除效果,分析了本工艺在中试装置内连续运行的稳定性。并进一步分析了经高级氧化工艺处理后的污泥对脱硫石膏的影响。结果表明,当停留时间为2h,催化剂床层高度为100cm,中水污泥的COD和TOC可分别由85.6mg/kg和9.7mg/kg下降至37.6mg/kg和1.9mg/kg。
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