频率磁场量子激发技术在燃气电厂的应用

2020-09-02

能源与环境 2020年4期

（福建省安然燃气投资有限公司福建福州 350000）

0 引言

频率磁场量子激发技术，是国内行业领先的一种电子清除、防止水垢和铁锈发明专利技术。它可以在不改变现有的设备管道系统的条件下产生频率磁场量子激发的作用，且应用简便、安全，结构紧凑，清除与防止水垢和铁锈效果理想。频率磁场量子激发技术经过多年应用的验证，各系统管道和设备内流动的水质加入特殊的频率磁场，产生量子激发作用，附在管壁表面的水垢和铁锈结晶体逐渐松软和脱落，悬浮在水中被水流带走，同时预防新的水垢和铁锈结晶形成。

1 燃气电厂凝汽器循环水系统水垢和腐蚀问题

燃气电厂中，由于循环冷却水系统处理不当而引起的汽轮机凝汽器腐蚀结垢问题屡见不鲜。凝汽器腐蚀容易引起铜管穿孔、开裂，增加设备的检修时间和次数，缩短设备的使用寿命，减少发电量，增加发电成本。凝汽器的真空度下降为89%～92%，使发电热耗增大4.5%～7.5%，发电燃气耗增加0.005～0.035 m3/kWh。因此，采用经济有效的手段防止循环冷却水系统的腐蚀和结垢是非常重要的［1］。

长久以来，在工业循环冷却水系统防除阻垢技术上，化学法是被广泛使用的，并且在一定程度上颇有成效。但同时也暴露了一些问题，比如投加化学药剂于冷却水中，会造成受纳水体的污染，并且浪费水资源、运行费用高、不易管理等。多年来，水处理专家一直致力于探索一些运行简单、除垢有效并且不会对环境造成二次污染的物理方法。

凝汽器内侧结垢对传热系数的影响为热阻增加、耗能增加，使系统每年多耗费掉至少3%的燃料［2］。水垢厚度与传热系数比照见表1。

2 频率磁场量子激发除垢原理及方法

频率磁场量子激发技术源于分子振动原理，分子时刻不停的进行无规则热运动，即布朗运动。通过释放频率信号，产生量子激发作用，向水中施加特殊能量，不让水垢分子有规律的排列，扰乱水垢分子的形成，使其不容易有序地沉积在管道和设备内壁，达到防垢的功能。同时，增强水的可溶性，让未饱和的水去溶解已有的水垢和铁锈，实现渗透、疏松、溶解垢体和改变铁锈分子的功能（见图1），而不用任何传统化学物品清洗。在显微镜下可以清晰的看出由于振动波的作用碳酸钙结晶发生了畸变，晶体变得松散。

表1 水垢厚度与传热系数比照表

频率磁场量子激发防除垢装置是国内行业领先的一种电子除防垢和铁锈发明专利技术，是一种集编程逻辑、存储器、控制器件、磁场线束、运行实时在线数据监控为一体的设备（见图2），可以在不对现有的设备管道系统进行改变的情况下实现频率磁场量子激发作用的功效，且使用方便、安全，结构紧凑、简单，除防垢和铁锈效果理想。从而取代传统的化学方法，不改变水质，不腐蚀换热设备。提高能效利用，节约能源，减少节约燃料成本，延长换热设备及管道的使用寿命，符合循环经济理念。

3 应用案例

90MW联合循环燃气轮机，冷却塔、锅炉安装9台，如图3与表2所示。在冷却塔（5台）、凝汽器进水口（1台）安装量子激发设备。通过管道表面外围环绕感应线圈，向管道内的水流发射复合性的频率电波、高频变化磁场、周期式永久磁场组合，对液体分子团簇的能量结构产生共振作用，碳酸钙晶体中的部分钙离子和碳酸根离子振动幅度越来越大，超过了库伦力的约束，脱离晶体。

表2 设备安装位置表

4 经济效益分析

随着运行时间延长，冷却循环水系统散热效果直接影响凝汽器传热系数。水垢厚度减小一半，热阻也减小一半，传热系数平均提高31.5%，中小型汽轮机组凝汽器真空压力每提高1%，机组功率可增加1%，燃气消耗下降1%。凝汽器真空压力提高3%～12%，机组功率可增加3%～12%，天然气消耗下降3%～12%。具体见表3。