浅谈煤气化装置真空带式过滤机长周期运行的方法

陈亚龙 胡锋(内蒙古伊泰化工有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017400)

1 真空带式过滤机简介

真空带式过滤机主要作用是将含固量很高的物料在真空吸力作用下，通过滤布实现固液相分离，实现液相的循环利用。主要由布料器、滤布、过滤机主机系统和真空泵组成。

真空带式过滤机工作原理是以滤布为过滤介质，电机通过胶带驱动辊带动环形胶带连续运行，滤布铺在胶带上在摩擦力和真空吸力的作用下与之同步运行，环形胶带与真空滑台接触，胶带与滑台之间有环形摩擦带并通入水形成水密封，滑台下方是真空盒，真空盒侧面连接气管至真空系统。物料由布料器均匀地布在滤布上，当真空泵运行时，在胶带上形成真空抽滤区，滤液穿过滤布经胶带上的横沟槽汇总并由中间小孔进入真空室，进入真空室的液体经气水分离器排出。固体颗粒在滤布上成滤饼，随着橡胶带的传动，在刮泥刀作用下加滤饼卸到滤饼仓。滤布经清洗后获得再生，随转动进入下一次过滤周期。

2 真空带式过滤机常见故障及原因

真空带式过滤机运行中是一个系统运行，最常见故障现象为滤饼脱水效果差，俗称跑料，以及设备的其他部件故障、损坏，具体如下：

2.1 滤饼脱水效果差、跑料

物料跑料是真空带式过滤机运行中最长见一种故障现象，该故障出现说明真空带式过滤机功能丧失，不能正常使用。出现脱水效果差，甚至跑料现象，原因有上料太多、真空泵不能抽负、真空管路系统漏气、环形胶带跑偏等，要逐一排查处理。

2.2 滤布跑偏、折皱、破裂和堵塞

滤布是真空带式过滤机中最关键的部件，使用寿命一般在3个月以内。滤布常见故障现象有：①滤布跑偏。主要原因有滤布托辊或改向辊断或不转；滤布纠偏系统故障不能纠偏。②滤布折皱。主要原因有滤布质量问题；滤布改向辊或托辊表面缠有杂物、粘有物料等长时间运行；滤布改向辊之间不平行等。③滤布破裂。可能原因有滤布被外物滑坡，长时间运行磨损，特别是滤布折皱后极容易破裂。④滤布堵塞。主要原因为物料粘度高堵塞滤布，滤布失去作用。

2.3 环形胶带跑偏

环形胶带在设备起拖动滤布的作用，同时环形胶带表面的横向沟槽和中心孔是真空系统的一部分，在安装初期需经过至少3天的调试。环形胶带跑偏后，胶带中心孔会偏离真空盒区间，阻断真空系统，主机功能失效。跑偏原因主要有安装时驱动辊和从动辊不平行，辊子表面粘有物料等。

2.4 真空度低

真空度降低后，滤布吸水吸气动力变弱，滤饼脱水效果变差，处理量降低。主要原因有真空泵故障抽负效果差，真空管路系统漏气，环形胶带跑偏，自动分液罐系统故障不能排液等。

2.5 自动分液罐故障

自动分液罐安装在真空带式过滤机主机与真空泵之间，由大气切换阀、真空切换阀及其排水阀板组成，其中之一故障会使真空系统不能排水或漏气，过滤机抽负效果差，处理量降低。该故障主要原因阀门气源断，控制排水的继电器故障，阀板漏气等。

2.6 密封摩擦带断、打折

密封摩擦带是环形的，安装在环形胶带和真空盒之间与环形胶带同步运动，其作用是避免环形胶带与滑台直接接触磨损胶带。在运行至通密封水，其密封和润滑作用。密封摩擦带断、打折，主要原因有摩擦带安装反，滑台安装不平滑有台阶、粗槽，密封水未投用干磨等。

2.7 处理量降低

处理量是真空带式过滤机能力的指标，处理量降低主要原因有真空度低、汽布比低、真空泵抽气量低、滤布堵塞、滤布跑偏等。

2.8 滤布向辊、托辊损坏

滤布改向辊作用是改变滤布方向和支撑作用，托辊起托起滤布作用，张紧辊主要作用是调节滤布松紧用。辊子断裂或不转后，失去其功能。主要原因有辊子轴承损坏、滤布太紧拉断等。

3 常见故障的处理方法

真空带式过滤机系统零部件多，故障点也多，针对存在的问题，可以通过从设备选型、安装、操作、检维修维护和技改等方面处理、优化，实现长周期运行。

3.1 设备选型

设备选型是长周期运行的基础。真空带式过滤机的选型主要考虑因素有：①选择耐腐蚀的设备材料。钢结构基础碳钢+防腐，与物料接触的零部件选择316L不锈钢材质，辊子选用钢+包胶形式，环形胶带和纠偏气囊等选用SBR橡胶。②正确选择滤布。滤布选型要考虑耐高温、耐酸碱、变形量小、透气好等因素，使用经验角度考虑一般选择单复丝聚酯滤布，钢丝扣+强力贴方式连接。③选择先进滤布纠偏系统。真空带式过滤机使用环境差，纠偏系统决定着滤布使用寿命。滤布纠偏系统选择接近开关形式，感应系统要灵活、高强度、测量无死角等。④真空泵。煤气化装置渣水系统选择水环式真空泵，真空度已满足要求。真空泵的能耗低，真空泵抽气量和抽气速率对主机至少要有10%的余量，操作弹性大。⑤汽布比。汽布比又称表面过滤速度，是单位时间处理物料汽水的体积与滤布面积之比。在厂房基础面积和经济基础上，汽布比要合理。

3.2 安装

安装的质量是设备长周期运行的重要环节，安装的质量和精度必须满足设计要求和安装标准，主要从以下几个方面：

(1)机架组合件安装。机架主要用于驱动辊、从动辊、环形胶带、滤布、滤布纠偏系统、滤布改向辊、真空室、自动排液罐支架、物料分布器及传动装置等零部件的支撑。机架需具有足够的强度和刚度，并保证其正确的精度和平行度。机架安装在混泥土基础上，在正常操作条件下不允许有振动和扭曲变形。直线度≤2mm，垂直度≤2mm，平面度≤2mm，对角线误差≤3mm。

(2)驱动辊组合件。驱动辊采用通轴式设计，通过驱动装置开始转动，并带动环形胶带前移，驱动辊支撑采用防水轴承座水平支撑。轴承采用重载轴承，可承受径向载荷，同时亦承受较大轴向载荷。驱动辊和从动辊安装平行，可通过调节中心距螺杆调整间距。

(3)真空盒、滑台和摩擦带系统。真空盒断面呈菱形，滤布上的滤液通过环形胶带中心的滤液孔被吸入真空盒内，各区并送至滤液总管；真空盒、摩擦带形成密封腔并借助密封水润滑、密封；摩擦带与环形胶带同步，用于防止运动的排水胶带与固定的真空盒之间的真空损失。滑台安装平滑无台阶，摩擦带安装方向正确。真空盒、滑台和摩擦带之间平行且紧贴，保证密封效果。

(4)滤布改向辊。在卸料端及滤布返回过程中设有多套滤布改向辊，主要用于改变滤布方向，改向辊具有一定的刚性及耐蚀性，改向辊采用通轴式设计，保证改向辊的同轴度，水平安装且运转灵活，平行度≤2mm。

(5)料浆分布器。当物料进入过滤机料浆分布器时经过各道分流板将物料均匀分配在滤布上，料浆经进料口进入分布器内，分布器内布有多级分流板，减少料液飞溅。布料器安装高度合理，防止飞溅，优先选用316L不锈钢。

(6)滤布清洗装置。采用高压喷雾水喷射清洗滤布正面和胶带正面，进行连续喷射，且配有清洗刷辊清洗滤布，清除滤布表面及孔隙中的残留物。清洗刷辊由清洗电机带动高速旋转。喷头靠近滤布，增加清洗效果。

(7)滤布纠偏装置。滤布纠偏装置，它由纠偏辊、纠偏气囊、感应开关和气路控制电磁阀等组成，通过改变纠偏辊的角度实现滤布纠偏。两侧纠偏开关区间位置距离滤布要合理，在保证纠偏的灵敏性同时，尽量减少气囊充气次数可增加使用寿命和可靠性。

(8)刮刀。刮刀材质为牛筋板，是滤饼的卸料部件，安装在过滤机的尾部。刮刀要安装在其紧挨滤布改向辊的切线方向，刮刀刀面与切点切线重合，与滤布保持1-3毫米距离，在起卸滤饼的同时，保证滤布寿命。

3.3 设备操作

设备操作是一个难点，因操作设备不是一个人而是一群人。所以用户必须建立操作规程，且严格执行。操作时注意操作顺序，投用设备时要先通摩擦带密封水、真空泵密封水，真空泵和主机运行正常后，再缓慢上料，且上料的量要与主机转速匹配，防止跑料。

4 预知性维护和计划维修

真空带式过滤机主要注意事项：

(1)建立巡检制度。每日、每小时专人巡检，大胶带是否跑偏，跑偏时及时调整；滤布是否跑偏，松紧是否合适，及时检查纠偏系统和滤布张紧系统。保持滤布清扫系统正常，水量充足，水质良好。

(2)建立标准化检修制度。编写检修方案，对设备检修列项，明确检修标准和质量验收人，成标准化检修。检修时更换滤布时钢丝穿满，强力魔术贴保持清洁贴好；密封水通畅等。

(3)建立轴承润滑台账。定期定时定人对所有轴承加润滑脂，确保轴承润滑良好。

(4)设备专人管理。定期维护设备卫生，保持设备清洁，防止设备腐蚀和辊子轴承卡涩。专业技术人员定期巡检，维护。

5 主要技改项

(1)滤布改向辊技改。滤布在使用中会折皱，将滤布改向辊更换成螺纹辊，改向辊在转动的同时对滤布有向两侧的摩擦力，使滤布伸展，避免折皱。

(2)滤布纠偏系统。滤布的纠偏系统至关重要，滤布纠偏系统失灵，滤布会跑偏，跑偏后跑料、滤布打折，一旦滤布打折后会从折痕处磨破，滤布损坏。一般设备厂家会选用机械阀纠偏系统，使用中故障频繁。改成接近开关+电磁阀后，不再受环境物料影响，可靠性大大提高，避免了因纠偏故障导致滤布损坏的可能。

(3)滤布张紧系统。滤布在使用一段时间后会缩水。如果滤布太松，会使纠偏不灵敏，导致滤布跑偏后跑料；滤布太紧，滤布改向辊受力大，容易损坏。技改选用气缸张紧系统，气缸压力恒定，滤布在使用一段时间后缩水，会自动压缩气缸调整滤布松紧，可靠性极高。

(4)多台真空泵与多台过滤机并联。真空带式过滤机系统，装置设计一般在2套以上，真空泵和过滤机一般为单对单。可技改将多台真空泵与多台过滤机并联，可实现过滤机和真空泵之间互相备用，方便检维修；也可解决设计选型中可能存在真空泵选型小的问题。

6 结语

真空带式过滤机是煤气化装置的渣水处理系统中常用的一种设备，该设备故障点较多，设备管理过程中需不断技改、创新，严控各环节质量，实现设备长期、稳定运行。