多喷嘴对置式气化炉渣水系统的作用是将水煤气初步净化产生的黑水中所含的固体和溶解的气体分离出来，并将黑水所含热量予以部分回收。过去，国内气化装置含渣水的煤灰浓缩（脱水）绝大部分都采用带式压滤机，而宁波中金石化有限公司气化装置大胆采用了江苏华大离心机有限公司生产的LWY650×2800-N型卧式螺杆卧螺离心机。
前系统来的含煤渣黑水进入沉降槽，在重力和絮凝剂的作用下，沉降槽底部得到含固量高的黑水，黑水被沉降槽底流泵送入卧螺离心机，并在黑水管线上配备冲洗水，以便清洗泵、管线和卧螺离心机，而同时絮凝剂通过自动加药装置配成溶液，由絮凝剂泵注入黑水管线，与黑水混合后一起进入卧螺离心机；黑水经卧螺离心机处理后，泥饼通过无轴螺旋输送机送至渣车，分离液则返回系统。通过一段时间的运行，发现卧螺离心机存在一些问题，改进后满足了渣水系统的要求。
1.卧螺离心机简介
卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备，其结构比较复杂，主要由转鼓、螺旋推进器、差速器、溢流挡板、轴承及轴承座、机座、进料和排澄系统、驱动系统、控制系统等组成，其中转鼓、螺旋推进器和差速器是最为关键的部件。
我公司卧螺离心机设备参数：转鼓直径650 mm，转鼓额定工作转速2200 r/min（变频无级调速），转鼓最大转速2500 r/min，差转速10～35 r/min；长径比4.3；最大分离因数2270；主电机功率45.9 kW。
2.调试运行中出现的问题及解决
（1）卧螺离心机操作参数优化。卧螺离心机是通过对主机转速（转鼓转速）和差速的调整来进行操作的。主机转速越高对物料分离越有利，但卧螺离心机属于高速旋转设备，一般来说转速越高，机器的寿命越短，所以在满足生产要求的前提下主机转速越低越好；对于密度大且黏度大的物料，转速越高，物料在转鼓中沉降得越结实，螺旋推料器的功率消耗就越大。而对于差速，差速越大物料排出的速度越快，差速大到一定程度时，出泥饼含水率会升高；如果差速太小，运行中可能因物料聚集在转鼓中排出不畅而造成主机过载。
通过与厂家进行沟通以及对现场检测情况和处理效果的评定，确定主机操作转速2000～2300 r/min、差速16～25 r/min。操作人员可依据分析数据和现场泥饼情况进行适当调整：如果泥饼含水量比较高，可适当减小差速和增加转速，但为保证机器使用寿命，主机操作转速不可超过2300 r/min；如果进料浓度增大，副电机电流增大，可对差速进行调整，增大差速以加快主机排渣，但差速最大不可超过30 r/min。
（2）卧螺离心机振动大。卧螺离心机在运行初期经常出现因振动大而跳车的现象。引起卧螺离心机振动大的直接原因就是转子动平衡不佳。通过现场观察和分析，引起振动大的原因有两点：短时间内进料量或者物料浓度突然增大，进料流动性差，导致进料后物料在主机内布料不均，并且主机内沉渣短时间内无法排出；其次，最常见的就是停机清洗不彻底，没有排出的沉渣会在某些部位堆积和粘结，从而引起转子动平衡不佳。为此，专门制定了停车冲洗规程，要求操作人员严格遵守。另外，煤中灰分高或者气化炉锁斗系统出现故障时，会导致黑水含固量增加，此时一般采取在沉降槽底流泵前通入灰水的方式来降低进料浓度。
（3）卧螺离心机轴温高。轴温高的主要原因是加注润滑油脂没有遵循“按时加注不过量的原则”，超期不加注或者一次性加注过量，都会引起轴温偏高而引发轴温报警。润滑油脂具有润滑散热的作用，一次性加注过量造成轴承座油腔短时间内充满油脂，经过高速旋转后油脂被甩开，散发出很大的热量，油腔又被油脂充满，短时间内热量无处散发而造成轴温偏高。
（4）卧螺离心机过载。卧螺离心机在运行中曾出现主机转速和副机转速下降，甚至一度降到十几转以后跳车的现象。这就是发生了过载。主机使用ABB变频器，该变频器在发生过载时会自动降低转速以便得到更大的输出力矩，在执行降速后如果能够控制在额定的功率或者设定的保护范围内，转速随后会自动增加到先前状态，如果降速后仍不能满足运行要求则会跳车。过载问题的根源在于物料进料量或者物料浓度出现波动，要解决这个问题，需在进料后半个小时内观察主、副电机的电流，通过调整进料量将其控制在操作规程要求的范围内，给主机留下足够的操作弹性。
3.卧螺离心机与带式压滤机的对比
（1）技术指标对比。在相同进料量17～22 m3/h、入料浓度11.73～20.88 g/L的情况下，相较于带式压滤机，卧螺离心机具有滤液清（滤饼水分35.6%～41.2%、滤液浓度10.1～18.6 g/L，而带式压滤机此两项指标分别为34.6%～39.0%、16.3～20.5 g/L）、加药少（卧螺离心机24 h絮凝剂用量12.5～15.2 kg，而带式压滤机为14.2～17.5 kg）、系统水质好（卧螺离心机滤液浊度40～70 FTU，而带式压滤机为50～85 FTU；浊度指标为＜80 FTU）的优点。由于滤饼外运对其含水量要求不高，滤饼水分偏高也是可以接受的。
（2）运行操作对比。卧螺离心机自动化程度高，开停车简单，正常运行中只需按时加注润滑油脂、关注振动和产品质量情况即可；而带式压滤机很多地方都得人工操作，其附属设备开停车较繁琐，日常巡检要检查滤布是否跑偏，褶皱和冲洗清洁度，纠偏装置是否正常，压辊是否损坏，观察真空度是否符合要求等。由于本装置含渣黑水流量和含固量波动较大，卧螺离心机转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整，中控人员只需密切关注主、副机转速和电流（防止过载发生）即可；而带式压滤机在脱水过程中当进料浓度变化时，带速、带的张紧度、加药量、冲洗水压力均需调整，特别是到运行（周期）后期，滤布质量下降，如果发现不及时，没有及时调整，很容易造成跑浆现象。
（3）经济效益对比。①人工方面，卧螺离心机自动化程度高，运行维护简单，操作人员可由采用带式压滤机时的2人减到1人，节省人力成本；②药剂方面，卧螺离心机内细小的颗粒也能与水分离，絮凝剂的投加量较少，而带式压滤机由于滤带不能织得太密，为防止细小的颗粒漏网，需投加较多的絮凝剂以使污泥形成较大絮团，采用卧螺离心机每年可节省药剂费用4万元左右；③公用介质方面，卧螺离心机仅在开停车期间加注新鲜水，正常运行时不需要公用介质，而带式压滤机利用滤带使固液分离，为防止滤带堵塞，需高压水不断冲刷，同时还需要密封水和压缩空气来维持滤液排出；④其他方面，卧螺离心机占用空间小，车间环境好，易损件为轴承和密封件，卸料螺旋的维修周期一般在3 a以上，而带式压滤机占地面积大，整机密封性差，产生的水雾和臭味会污染环境，如管理不好会造成泥浆四溢，易损件除轴承、密封件外，滤带也需更换，价格昂贵。
4.结语
经过前期的安装调试及改进，卧螺离心机在2个多月的运行时间内，含渣黑水进料量保持在20 m3/h左右，卧螺离心机主机转速2000 r/min，差速18 r/min，主机电流100～110 A，副机电流30～35 A；澄清槽耙料机（通过旋转使灰浆向沉降槽底部聚集）扭矩在3.0 N·m左右，电流2.9 A，各指标都在正常范围之内；未发生因沉降槽底部泥浆较多而引起耙料机提升向上的现象；泥饼和滤液指标良好；卧螺离心机运行平稳，没有发生不正常跳车，整个气化装置水质有较大改善。总体而言，卧螺离心机在渣水系统的应用取得了良好的效果。
（宁波中金石化 王德胜 丁盼盼）