扫频电磁场发生装置在火力发电厂的应用研究

（神华国能天津大港发电厂，天津 300272）

扫频电磁场发生装置在火力发电厂的应用研究

李 龙

（神华国能天津大港发电厂，天津 300272）

火力发电厂在循环水系统和除灰管道中普遍存在管道堵塞以及结垢问题，通常采用化学方法或物理方法的处理措施，经实践应用，这些措施有一定的局限性。为此，本文介绍扫频电磁发生装置在火电厂中的应用，并对其特点进行研究。

火电厂；除灰管道；扫频电磁场；除藻；防垢技术

一、概述

在电力行业的循环冷却水系统中，因为循环冷却水的不断蒸发和浓缩，造成循环水管道结垢、腐蚀现象较为严重；另外由于循环水系统是一个开放的系统，极易滋生细菌和藻类，这些藻类在温度条件适宜的情况下，在换热器表面疯长，使得传热面积大为减少，甚至发生管路堵塞。这些因素都会大大影响换热设备的传热效果，甚至损坏设备，从而使机组的安全稳定运行受到威胁。

因此在火力发电厂中对结垢问题的研究非常重要，现有的化学处理方法不仅污染环境，而且会降低设备的使用寿命。伴随着人们对电磁场处理污水优越性认识的加深，以电磁场作用的水处理方法成为近几年发展迅速的一项新型水处理技术，以电磁场作用水体的方法，由于其优越的特性，慢慢的被各行业所接受，目前开发的扫频式电磁场水处理装置兼具防垢除垢的特性，并在杀菌、灭藻、防锈方面具有独特的功能，极具市场前景。

二、装置的作用机理探究

2.1 扫频脉冲电磁发生装置的杀菌、灭藻原理

水分子是一种偶极子，在常态下容易形成稳定的团状大分子，在本装置的交流脉冲磁场作用下，水分子产生高速旋转、碰撞，活跃性加强，缔结的大分子容易分散成单个水分子，稳定性增加，最终形成稳定的双水分子（H2O）2，水的活性得到了改变。渗透是生物学中极为重要的物理现象，在水的两侧用半透膜隔开，半透膜的特性是可以容许水通过，但矿物质的盐类不能通过，微生物的细胞膜就是一种半透膜，一旦水的活性增强后，通过半透膜的水分子增加，微生物体内的水分子大量增多，从而能快速的撑坏水中微生物的半透膜——细胞膜，最终达到了杀死微生物和藻类的目的。通过实验观察，本装置在安装一段时间后，会使贴附在管道壁上的微生物层脱落，造成水中细菌水平升高，但随着作用时间的增强，细菌水平还会缓慢下降。

2.2 扫频脉冲电磁发生装置的除垢原理

矿物质溶解于水时，以离子的形式存在，离子带有电荷，包括正离子和负离子，水体中最常见的正离子包括Ca2+、Mg2+等，负离子包括SO42-、（HCO3）2-，一旦在合适的条件下（高温或者压力降低）正负离子相遇，会产生难溶于水的碳酸钙和碳酸镁等沉淀物，这些沉淀物会在管壁等部位逐渐堆积，产生结垢的现象。本装置能够激发水分子共振，使大的水分子链团分散成活化性高的极性小分子水，这种小分子水对碳酸钙和碳酸镁的溶解性强，可以达到除垢的目的。另外，该装置的频率覆盖范围较大，从几十赫兹扫描到几十千赫兹，基本能找到各种水源的共振点，使得设备的通用性较强。

三、扫频电磁防垢装置的构成和创新点

3.1 扫频电磁防垢装置的构成

扫频脉冲电磁装置是由一台微电脑扫频控制器与缠绕在水管外壁上的多股共振线圈组成。微电脑控制器可以产生周期按一定规律变化的扫频电流，当微电脑控制器接通电源后，缠绕在水管外壁上的多股共振线圈接受扫频电流，在共振线圈的内腔形成一个沿流体方向分布的扫频磁场，当污水流经过该共振线圈时，会使较多的过饱和水分子达到共振频率。因此，采用扫频脉冲技术能够使不同水质条件下的水分子或垢粒子产生共振，从而达到防垢、除垢的效果。

3.2 扫频电磁防垢装置的创新点

3.2.1 自适应频率

扫频式微电脑水处理器利用直流脉冲和变频扫描原理进行水处理，微电脑控制器（信号发生源）在一定时间内从低频到高频扫描一次，根据水分子的固有频率能自动选择与其相同的频率并位移到该范围内，与其产生共振，该共振上的冲击力将该管道和容器壁上的垢、沉淀物和粘泥松散。

3.2.2 采用脉冲电磁方法

a.激发瞬时高电压，提高能量传递效率； b.既具有交流感应特点，可以通过电感线圈，传送电磁场能量，同时也具有直流电场的特点，引起水体分子变形、电离、极化以及管壁生成氧化保护膜； c.频率按一定周期扫描，覆盖范围广，效果好。

四、扫频脉冲电磁装置与其它除垢方法的比较

4.1 节省杀菌剂费用 采用扫频脉冲电磁水处理装置后，减少了杀菌剂的用量，节省药剂费用。

4.2 除垢效果好、无腐蚀性

4.3 节约运行和管理费 采用扫频脉冲电磁水处理装置耗电小，维护费用低，节省人工费用。

4.4 无环境污染，保护水资源

五、扫频电磁场发生装置在火电厂的应用前景

循环冷却水的处理是电厂水处理专业的瓶颈，扫频电磁场技术在火电厂除灰防垢系统的应用说明了它在技术上的可行性、经济性和对被处理水质广泛的适应性，这也正是循环冷却水需要解决的技术和经济难点，除蒸发损失外，如浓缩比率为3，补充水量则为1000t/h左右，系统消耗水损失为12%～25%，年损耗水量为800万t/h左右,没有二次化学污染，大幅度的降低运行成本，年节约水量500万t以上，折合资金100多万元，并可大量减少水资源消耗。同时扫频电磁场发生装置在电厂循环水杀菌及防腐同样具有显著效果，具有很强的杀菌灭藻和灭杀海洋微生物、贝类生物的功能，可以保持循环冷却水系统的畅通。

结语

本文介绍了扫频电磁发生装置在火电厂中的应用研究，扫频电磁场技术是随电子工业的进步而发展起来的高新技术，以其自适应频率强、无污染、安装方便、处理效果好的特点及可观的经济效益和明显的环保优势而逐步得以推广和发展。在建设节约型社会和节约型企业的今天，我们面临着淡水资源紧张、水质资源恶化的局面，积极的研发和推广这项技术，有着巨大的现实意义。

[1]张惠灵．火电厂冲灰系统物理防垢技术的研究[J]．湖北环境科学，2005（24）：43—44．

[2]张超．电磁防垢实验研究[J]．中国石油大学（华东）报，2010（23）．

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