火電廠開式循環(huán)冷卻水高頻電磁阻垢研究.pdf

1、火電廠開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)用水量占整個(gè)廠用水量的90％以上。為減少?gòu)S用水量，普遍采用的方法是提高循環(huán)水的濃縮倍率，但這會(huì)使水質(zhì)變差，引起管道或器壁的結(jié)垢和腐蝕，進(jìn)而影響電力的安全生產(chǎn)。傳統(tǒng)的阻垢防腐方法主要是通過(guò)對(duì)循環(huán)水進(jìn)行酸化和加阻垢劑等化學(xué)處理，這些方法雖然效果顯著，但存在污染環(huán)境、使用復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn)。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，無(wú)污染的物理阻垢方法受到了普遍關(guān)注。目前主要的物理法有：磁場(chǎng)、靜電、超聲和高頻電磁處理法等，其

2、中高頻電磁處理法的阻垢效果較好，得到了較快的發(fā)展和應(yīng)用。
　　本文根據(jù)火電廠開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過(guò)電磁場(chǎng)仿真、高頻發(fā)生器與參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的研制以及阻垢實(shí)驗(yàn)，對(duì)高頻電磁場(chǎng)阻垢技術(shù)的機(jī)理進(jìn)行研究和分析。主要研究工作如下：
　?、俳Y(jié)合水垢的形成過(guò)程和水處理相關(guān)理化參數(shù)，從水分子結(jié)構(gòu)變化和碳酸鈣晶體的生成兩方面，對(duì)高頻電磁場(chǎng)的阻垢機(jī)理進(jìn)行分析。通過(guò)Maxwell軟件對(duì)同軸和螺線管兩種結(jié)構(gòu)的處理腔進(jìn)行電磁場(chǎng)仿真，為比較兩種處理腔

3、的阻垢效果提供理論基礎(chǔ)。
　?、谘兄聘哳l發(fā)生器和參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)硬件電路。高頻發(fā)生器可輸出峰-峰值為400V、頻率范圍為10kHz~1MHz的交流方波信號(hào)，經(jīng)搭配不同的負(fù)載匹配電路后可輸出至同軸和螺線管兩種處理腔。參數(shù)檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電導(dǎo)率、pH值、溫度和流速的在線檢測(cè)。
　?、坶_發(fā)高頻發(fā)生控制程序、參數(shù)檢測(cè)程序和上位機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)高頻發(fā)生器的單頻、掃頻模式輸出，參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的各參數(shù)數(shù)據(jù)處理，以及上位機(jī)軟件平臺(tái)各參數(shù)的顯示、存儲(chǔ)、數(shù)

4、據(jù)表導(dǎo)出等功能。
　?、苎兄埔惶孜⑿脱h(huán)水系統(tǒng)裝置，以碳酸鈣垢為研究對(duì)象，在一定濃度、溫度和流速條件下進(jìn)行阻垢實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液的電導(dǎo)率、pH值、表面張力和粘度，并通過(guò)掃描電鏡對(duì)碳酸鈣晶體形貌進(jìn)行觀察，以研究高頻方波信號(hào)的頻率和處理腔結(jié)構(gòu)對(duì)阻垢效果的影響。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明：高頻電磁場(chǎng)能增大水的活性，改變析出碳酸鈣晶體的結(jié)構(gòu)和大小。高頻電磁場(chǎng)阻垢的最佳頻率不是越高越好，而是存在多個(gè)最佳頻率，且最佳頻率呈多極值分布。在相