Zastosowanie maszyny do odwadniania ślimakowego w oczyszczaniu osadów w elektrowni
W procesie produkcyjnym elektrowni węglowych osad powstający w wyniku wstępnego oczyszczania wody surowej i oczyszczania ścieków poprzez odsiarczanie jest na ogół oczyszczany poprzez odwodnienie i transport. Firma ta jest jedną z niewielu elektrowni, które obecnie korzystają z tego sprzętu i zgromadziła pewne doświadczenie aplikacyjne w procesie użytkowania. Celem artykułu jest poszerzenie idei doboru sprzętu w procesie uzdatniania wody poprzez omówienie zasady i efektu użytkowego tego systemu wyposażenia.
Zasada działania odwadniacza śrubowego
Proces odwadniania błota w systemie wstępnego oczyszczania wody surowej w elektrowni jest najczęściej stosowany w odwadniaczach płytowych i ramowych oraz w odwadniaczach odśrodkowych, a zastosowanie odwadniaczy śrubowych w elektrowni rozpoczęło się w ostatnich latach. Odwadniacz śrubowy jest podobny do filtra laminowanego pod względem zasady budowy. W świetle obraca się wał śruby składający się z grupy okrągłych warstw dynamicznych i statycznych rozmieszczonych naprzemiennie. Wewnętrzna średnica pierścienia ruchomego jest nieco mniejsza niż średnica pierścienia nieruchomego, a pierścień ruchomy porusza się względem pierścienia nieruchomego pod wpływem mieszania wału ślimaka. Po zagęszczeniu muł jest wypychany do przodu przez centralny wał ślimakowy i dalej zagęszczany w żużel mułowy. Na końcu grupy kominów i wału ślimaka żużel płuczkowy jest ściskany i odwadniany przez nacisk generowany przez wał ślimaka i ostatecznie dociera do wylotu płuczki. Odwodnione bloki błota wpadają do leja zbierającego błoto, są zbierane i transportowane na zewnątrz.
Wał ślimakowy kaskadowej maszyny odwadniającej napędzany jest silnikiem z przekształceniem częstotliwości. Dostosowując prędkość silnika, można regulować wydajność przetwarzania błota. Dzięki regulacji natężenia przepływu pompy zasilającej szlam z konwersją częstotliwości można kontrolować ciągłą pracę różnych poziomów wyjściowych urządzenia. Po przedostaniu się szlamu do zbiornika mieszającego flokulację maszyny odwadniającej ślimakowej dodaje się odpowiednią ilość środka koagulującego (PAM), aby błoto w błocie utworzyło dużą masę, która łatwo oddziela błoto i wodę.
Prędkość wału śrubowego jest kontrolowana w zakresie 5 ~ 20 obr./min za pomocą silnika konwersji częstotliwości. Prędkość jest niska, a działanie jest płynne i ciche. W porównaniu z odwadniaczem odśrodkowym hałas jest znacznie zmniejszony, a zużycie części dynamicznych i statycznych również jest zmniejszone. W porównaniu z odwadniaczem płytowo-ramowym, odwadniacz śrubowy umożliwia pracę ciągłą. Po ustawieniu przez operatora natężenia przepływu błota, prędkości wału ślimaka i dozowania środka wspomagającego koagulant, odwadniacz śrubowy działa w sposób ciągły i płynny, bez wykonywania innych operacji. Transportuj pojazd tylko wtedy, gdy zbiornik na błoto jest pełny, aby zapewnić możliwość pracy bez nadzoru.
Zastosowanie kaskadowej maszyny odwadniającej ślimakowej w elektrowni
Odwadniacz ślimakowy jest szeroko stosowany w oczyszczaniu ścieków komunalnych, natomiast rzadko jest stosowany w procesie uzdatniania wody w elektrowniach. Nadaje się do wstępnego oczyszczania wody surowej i odwadniania błota w systemie odsiarczania ścieków. Obecnie firma zainstalowała odwadniacz ślimakowy na instalacji odsiarczania ścieków oraz dwie maszyny odwadniające ślimakowe na instalacji wstępnego oczyszczania wody surowej. Od chwili oddania do użytku praca jest stabilna i bezobsługowa.
W porównaniu z maszyną odwadniającą płytowo-ramową i maszyną odwadniającą odśrodkową, energetyka ma stosunkowo niewielkie zrozumienie tego modelu, brak odpowiednich informacji i doświadczenia w użytkowaniu, przy niewielkiej liczbie elektrowni zaczęło stosować ten proces odwadniania błota, jego doskonała wydajność i mniejsze obciążenie pracą konserwacyjną, dzięki czemu więcej specjalistów z branży chemicznej zaczęło zwracać uwagę na ten model. W przypadku różnych typów zawiesin ściekowych przy doborze sprzętu wymagane są różne materiały. W przypadku osadów wytwarzanych przez ogólny system wstępnej obróbki wody surowej i osadów wytwarzanych przez wodę miejską, zwykłe materiały ze stali nierdzewnej mogą zaspokoić potrzeby. Jednakże w przypadku ścieków odsiarczających o dużej zawartości jonów chlorkowych i siarczanowych należy wybrać stal bardziej odporną na korozję wraz z rurociągami wsporczymi i osprzętem. Należy również wybrać odpowiedni stopień materiału odpornego na korozję
Skład systemu odwadniania osadów śrubowych
System odwadniania ślimakowego składa się z pompy błotnej z konwersją częstotliwości, zbiornika mieszającego do flokulacji, elementu odwadniającego z układaniem ślimaków, układu przygotowania i dozowania środka wspomagającego koagulant oraz układu wody rozpylającej. Błoto odprowadzane z układu wstępnej obróbki wody surowej jest przesyłane do zbiornika mieszania flokulacyjnego za pomocą pompy płuczkowej z konwersją częstotliwości, mieszane z dodatkiem koagulanta, równomiernie mieszane, kondensowane w duży blok żużla i przesyłane do modułu odwadniania ślimakowego w celu całkowitego odwodnienia. System wyposażony jest w system płukania umożliwiający okresowe wypłukiwanie niewielkiej ilości błota i żużla wytłoczonego z pęknięć podkładki śrubowej w celu utrzymania sprzętu w czystości.
Automatyczny system dozowania (automatyczna maszyna do spieniania). Maszyna odwadniająca ze ślimakiem układającym musi w sposób ciągły dodawać środek wspomagający koagulant, ilość środka wspomagającego koagulant jest duża, a opłacalność zakupu ciekłego środka wspomagającego koagulant jest niska. System jest zazwyczaj wyposażony w urządzenia do automatycznego przygotowania środka wspomagającego koagulant. Urządzenie składa się ze zbiornika na suchy proszek, zbiornika przygotowawczego, zbiornika do utwardzania i zbiornika magazynowego. Suchy proszek poliakryloamidowy jest dokładnie i równomiernie podawany do urządzenia rozprowadzającego wodę napędzanego ślimakiem podającym napędzanym silnikiem konwersji częstotliwości. Po ciągłym i równomiernym wymieszaniu z wodą opada ona do zbiornika przygotowawczego, gdzie pod działaniem mieszadła zostaje rozpuszczona i równomiernie wymieszana. Wymieszana ciecz wpływa do zbiornika utwardzania, gdzie następuje dalsze mieszanie i utwardzanie, a na koniec wpływa do zbiornika magazynowego w celu użycia. Poprzez sterowanie przełącznikiem poziomu cieczy w zbiorniku magazynującym można zrealizować automatyczne działanie automatycznego urządzenia dozującego. W zależności od poziomu cieczy w zbiorniku przygotowanie cieczy może rozpocząć się automatycznie. Przygotowaną ciecz środka koagulującego można kontrolować za pomocą zaworu elektrycznego skrzynki dozującej środka koagulującego, a środek koagulujący można automatycznie dodawać do skrzynki dozującej.
Problemy napotkane podczas użytkowania
1. Problem dopasowania dawki gnojowicy i środka koagulującego
Dostosuj ilość dodatku koagulantu do natężenia przepływu błota, aby kontrolować zawartość wody w błocie. Gdy ilość koagulanta jest duża, woda w błocie nie jest łatwa do odfiltrowania ze szczeliny laminacyjnej ze względu na zawartość koagulanta, wzrasta lepkość wody, a późniejszy efekt wysięku i wytłaczania staje się gorszy, co powoduje złą jakość błota . Gdy ilość środka koagulującego jest niewielka, efekt separacji cząstek stałych i wody w błocie jest słaby, a cząstki błota blokują szczelinę laminacyjną, tak że przenikanie wody jest blokowane, a zawartość wilgoci w błocie wzrośnie. Podczas użytkowania rozsądny zakres dawkowania środka koagulującego można określić poprzez test regulacji cylindra, aby uzyskać zadowalający efekt odwodnienia.
2. Regulacja luzu płyty dociskowej błota zespołu śrubowego
Rozmiar szczeliny płyty dociskowej błota zespołu śrubowego będzie miał wpływ na zawartość wilgoci w błocie. Mała szczelina w płycie dociskowej będzie wymagała dużej siły napędowej podczas wyciskania błota ze szczeliny. Jednocześnie wzrośnie ciśnienie we wnęce błotnej sekcji odwadniania, a efekt wytłaczania ślimaka wzrośnie. Utwardzanie podczas suszenia błota, zwiększa się moment wytłaczania ślimaka, łatwo spowodować uszkodzenie śruby.
3. Zatężenie preparatu wspomagającego koagulant
Gdy działa automatyczny sprzęt do przygotowania środka koagulującego, ustawione stężenie jest zbyt wysokie, a ilość suchego proszku przesyłana przez ślimak podawania suchego proszku jest duża, czego nie można szybko i równomiernie rozprowadzić w wodzie w dystrybutorze wody, co łatwo powoduje zbijanie się i blokowanie zbiornika przygotowawczego oraz słabą płynność. Należy rozsądnie kontrolować stężenie środka koagulującego i ustawić odpowiednią prędkość ślimaka suchego proszku w trakcie próby, tak aby zbiornik przygotowawczy nie uległ aglomeracji w procesie przygotowania. Utwardzona ciecz koagulantu ma odpowiednią płynność, a automatyczna praca urządzeń do przygotowania koagulantu może być realizowana przy jednoczesnym spełnieniu potrzeb dozowania. Ogólnie rzecz biorąc, stężenie koagulanta można regulować w zakresie 0,4 ~ 0,5 ppm.
Ponadto, ze względu na lepkość środka koagulującego, należy w pełni uwzględnić opór rurociągu od zbiornika magazynowego do skrzynki pomiarowej. W projekcie można zastosować rurę i zawór o dużej średnicy, aby uniknąć słabego wypływu i przepływu wyjściowego niższego niż przepływ wlotowy sprzętu do przygotowania, tak że poziom cieczy w zbiorniku magazynującym wielokrotnie podnosi się i opada, wyzwalając poziom cieczy przełącznik ustawiony w zbiorniku magazynującym i często uruchamia i zatrzymuje cały zestaw urządzeń do przygotowania środka wspomagającego koagulant.
4. Długotrwałe przerwy w dostawie prądu
Wał ślimakowy łatwo ulega zakleszczeniu, gdy po długim czasie przestoju uruchamiany jest sprzęt do odszlamiania ułożonych w stos ślimaków. Głównym powodem jest to, że resztki błota w zespole ślimakowym stopniowo wysychają, a suchy i twardy blok błota po uruchomieniu blokuje się na wylocie błota, co powoduje wzrost ciśnienia w całym urządzeniu odszlamiającym, a następnie pozostałości błota z tyłu odcinek jest nadmiernie odwodniony i stwardniały. Cały wał śrubowy zwiększa opór obrotowy ze względu na twardy blok błotny i wysoki opór, a alarm wyłącza się, gdy przekroczy maksymalny moment obrotowy silnika wału śrubowego. Nawet z powodu nadmiernego momentu obrotowego spowodowanego uszkodzeniem spawania wału śruby. Dlatego przy każdym wyłączeniu maszyny do usuwania szlamu ze stosu śrubowego powinna ona najpierw przerwać dostarczanie błota do ułożonego w stos elementu ślimaka i kontynuować pracę przez 10 minut, aby całkowicie usunąć błoto i żużel z wału ślimaka, lub zastosować tryb pracy ciągłej o niskiej częstotliwości, aby zmniejszyć wpływ długiego przestoju. Można go również użyć do poluzowania przegrody wlotu błota, aby całkowicie spuścić pozostałości błota z zespołu śrubowego w celu długotrwałego użytkowania.
5. Konserwacja i remonty po długotrwałej eksploatacji
Po dwóch latach eksploatacji pojawił się blok błotny, który utknął w wale ślimaka, a po demontażu i czyszczeniu problem nadal występował. Mierząc szczelinę pomiędzy spiralnym wałem a ruchomym pierścieniem, stwierdzono, że szczelina pomiędzy spiralną płytką a ruchomym pierścieniem spiralnego wału osiąga średnio 5 ~ 6 mm. Ruchomy pierścień wycina jednolite rowki wzdłuż zewnętrznej krawędzi płytki spiralnej dzięki ukośnemu nacięciu poprzecznemu ruchomego pierścienia płytki spiralnej. Personel konserwacyjny szlifuje wystającą część rowka w poprzednim procesie demontażu i konserwacji, co zmniejsza zewnętrzną średnicę płytki spiralnej i zwiększa pasującą szczelinę między wałem spiralnym a ruchomym pierścieniem. Ściśnięty żużel płuczkowy spływa z powrotem na tylną stronę szybu spiralnego pod stosunkowo niskim ciśnieniem, co powoduje nadmierne odwodnienie krążące oraz wysuszenie i stwardnienie żużla w szybie spiralnym, co wpływa na przepływ do wylotu płuczki i prowadzi do blokady. Po dwóch latach użytkowania zużycie jest mniejsze niż 0,1 mm, a główną częścią zużycia jest zewnętrzna krawędź płytki spiralnej. Po naprawie zewnętrznej krawędzi płytki spiralnej średni odstęp między płytką spiralną a ruchomym pierścieniem wynosi 1-1,5 mm. Po ponownej instalacji naprawiony wał spiralny jest porównywany z nowym, zapasowym wałem spiralnym, a stan usuwania błota z naprawionego wału spiralnego jest taki sam jak w przypadku nowego wału spiralnego. Przywrócono pierwotną wydajność sprzętu i po 3 miesiącach pracy nie wystąpiło żadne zablokowanie błotem.
Zalety urządzeń do odwadniania osadów śrubowych
1) Niska prędkość i niski poziom hałasu. Działający sprzęt wirujący ma niską prędkość obrotową, niski pobór mocy, stabilną pracę bez wibracji i niewielkiego hałasu, co pomaga zmniejszyć zużycie i przedłużyć żywotność sprzętu.
2) Zdalne sterowanie jest łatwe do wdrożenia. Pracujący sprzęt sprawdza stan błota podczas regularnych przeglądów i reguluje dozowanie środka koagulującego oraz prędkość wału ślimaka za pośrednictwem zdalnego systemu DCS, aby kontrolować efekt wytwarzania błota.
3) Mała ilość operacji i konserwacji. Sprzęt działa płynnie, zużycie części ruchomych jest niewielkie, może wytrzymać długoterminową ciągłą pracę, nie wymaga częstej konserwacji.
4) Oszczędność miejsca. Urządzenie do odwadniania ślimakowego ma niewielkie rozmiary i niewielką powierzchnię, co pomaga zaoszczędzić miejsce.
5) Elastyczna regulacja mocy wyjściowej. Dostosowując częstotliwość pompy błotnej w celu kontrolowania dopływu błota i regulując prędkość wału ślimakowego zespołu ślimakowego, moc wyjściową urządzenia można płynnie regulować w celu dopasowania do produkcji błota i można utrzymać płynne działanie systemu uzdatniania wody surowej .
6) Szeroki zakres adaptacji stężenia i oczyszczania błota. Odpowiednie stężenie błota wynosi 10 kg/m3, co odpowiada stężeniu osadu w systemie wstępnej obróbki wody surowej. Można go stosować do leczenia odwodnienia bez procesu zagęszczania. Zmiana stężenia mułu ma niewielki wpływ na pracę odwadniacza ślimakowego, a wilgotność mułu jest w zasadzie stała.
Perspektywy zastosowania odwadniacza ślimakowego osadów
Wraz z ciągłym rozwojem elektroenergetyki stopień automatyzacji jest coraz wyższy, a pracę ręczną stopniowo wypieramy na rzecz sterowania automatycznego. Niezawodność i stabilność pracy urządzeń to kluczowe czynniki wpływające na pracę automatyczną. Przedsiębiorstwa ograniczają wykorzystanie personelu , a ilość sprzętu kontrolowanego przez każdego pracownika znacznie wzrasta, co stawia wyższe wymagania w stosunku do sprzętu pozostawionego bez nadzoru. Obecnie osuszacze płytowe i ramowe oraz osuszacze odśrodkowe są szeroko stosowane w procesach uzdatniania wody surowej w przedsiębiorstwach energetycznych. Osuszacze płytowo-ramowe należą do urządzeń pracujących w trybie przerywanym i podczas pracy trudno jest oczyścić błoto zalegające na warstwie interwałowej tkaniny prasującej, dlatego należy je monitorować i czyścić ręcznie na miejscu. Żywotność tkaniny prasującej jest ograniczona i należy ją regularnie wymieniać. Jednakże odwadniająca maszyna odwadniająca ma dużą prędkość, wysokie wymagania dotyczące precyzji łożysk i innych części obrotowych, duże obciążenie konserwacyjne, wysoki koszt precyzyjnych części i wysoki poziom hałasu podczas pracy to stosunkowo częste problemy. Po debugowaniu kaskadowa maszyna odwadniająca ślimakowa może osiągnąć ciągłą i stabilną pracę, niską prędkość ślimaka podczas pracy, niski poziom hałasu, dostosować odpowiednią zawartość wilgoci w błocie, zużycie sprzętu jest niewielkie, obciążenie konserwacyjne jest niewielkie. Dyżurny personel dokonuje regularnych kontroli i dostosowuje dawkę środka koagulującego w zależności od sytuacji w błocie, aby kontrolować zawartość wilgoci w błocie w określonym zakresie. Przepływ zasilania pompy błotnej ma szeroki zakres regulacji, a moc wyjściową można płynnie regulować w zakresie od niskiego przepływu do przepływu znamionowego. Dzięki regulacji dozowania środka koagulującego można płynnie regulować poziom wyjściowy. ODWADNIANIE ŚRUBOWE JEST wyposażone w zdalne sterowanie uruchamianiem i zatrzymywaniem, w połączeniu z automatycznym urządzeniem dozującym pomocnik koagulantu, wprowadzono system sterowania programem DCS, aby spełnić wymagania zdalnej obsługi i automatycznego sterowania.
W procesie produkcji energii wymagania dotyczące oszczędzania wody są coraz wyższe, a wykorzystanie wody miejskiej stawia wyższe wymagania w zakresie wstępnego oczyszczania wody surowej w elektrowniach. W wodzie występuje znaczny wzrost grzybów i materii organicznej, w związku z czym wzrosło również wytwarzanie osadu. Szlam jest lepki, a gdy do odwadniania błota używana jest maszyna odwadniająca płytowo-ramowa, błoto łatwo wiąże się z tkaniną filtracyjną maszyny odwadniającej płytowo-ramowej w procesie roboczym. Udział osadów biologicznych jest stosunkowo niewielki, co również powoduje trudności w procesie odwadniania odwadniaczem odśrodkowym. Zastosowanie odwadniacza ślimakowego może regulować prześwit przegrody błotnej w zależności od rodzaju osadu i kontrolować zawartość wilgoci w błocie zgodnie z rozsądną regulacją dawki środka wspomagającego koagulant, tak aby zaspokoić potrzeby różnych typów odwadniania osadu.
Przy stosowaniu odsiarczania ścieków w elektrowniach należy wybrać odwadniacz ślimakowy odpowiedni do systemu odsiarczania z materiałami o wysokiej zawartości jonów siarczanowych i chlorkowych, aby uniknąć szybkiej korozji i uszkodzenia zwykłej stali nierdzewnej w trudnych warunkach. Odpadowy żużel cementowy z odsiarczania ma stosunkowo wysoką lepkość, problem przyczepności, który często pojawia się podczas pracy odwadniacza płytowo-ramowego, można lepiej rozwiązać, stosując odwadniacz śrubowy.
Odwadniacz ślimakowy ułożony w stosy może być również szeroko stosowany do przesiewania i zbierania cząstek stałych w wodzie. Na przykład podczas epidemii sinic w obszarze wodnym stosuje się go do zbierania sinic w wodzie. Zmieszana woda zawierająca dużą liczbę sinic jest w sposób ciągły wtryskiwana do ułożonej w stos ślimakowej maszyny odwadniającej, a odwodnione sinice są w sposób ciągły pakowane i zbierane, z wysoką wydajnością zbierania i łatwą obsługą.
Inne obszary zastosowań, takie jak zmiękczanie wapienia w wodzie surowej, obróbka odwadniająca błota z miejskich urządzeń do uzdatniania wody wodociągowej, oczyszczanie dużej ilości szlamu powstałego w wyniku oddzielenia cząstek stałych w innych gałęziach przemysłu itp., Maszyna odwadniająca ze ślimakiem układającym jest również idealny wybór, w połączeniu z zastosowaniem automatycznego systemu sterowania, w celu poprawy ogólnego poziomu automatycznego sterowania jest bardzo pomocny.
