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)用水量占整個廠用水量的90％以上。為減少廠用水量，普遍采用的方法是提高循環(huán)水的濃縮倍率，但這會使水質變差，引起管道或器壁的結垢和腐蝕，進而影響電力的安全生產。傳統(tǒng)的阻垢防腐方法主要是通過對循環(huán)水進行酸化和加阻垢劑等化學處理，這些方法雖然效果顯著，但存在污染環(huán)境、使用復雜、成本高等缺點。隨著國家對環(huán)保要求的標準越來越嚴格，無污染的物理阻垢方法受到了普遍關注。目前主要的物理法有：磁場、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)展和應用。
　　本文根據(jù)火電廠開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的特點，通過電磁場仿真、高頻發(fā)生器與參數(shù)檢測系統(tǒng)的研制以及阻垢實驗，對高頻電磁場阻垢技術的機理進行研究和分析。主要研究工作如下：
　?、俳Y合水垢的形成過程和水處理相關理化參數(shù)，從水分子結構變化和碳酸鈣晶體的生成兩方面，對高頻電磁場的阻垢機理進行分析。通過Maxwell軟件對同軸和螺線管兩種結構的處理腔進行電磁場仿真，為比較兩種處理腔

3、的阻垢效果提供理論基礎。
　?、谘兄聘哳l發(fā)生器和參數(shù)檢測系統(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，經(jīng)搭配不同的負載匹配電路后可輸出至同軸和螺線管兩種處理腔。參數(shù)檢測電路實現(xiàn)對電導率、pH值、溫度和流速的在線檢測。
　?、坶_發(fā)高頻發(fā)生控制程序、參數(shù)檢測程序和上位機程序，實現(xiàn)高頻發(fā)生器的單頻、掃頻模式輸出，參數(shù)檢測系統(tǒng)的各參數(shù)數(shù)據(jù)處理，以及上位機軟件平臺各參數(shù)的顯示、存儲、數(shù)

4、據(jù)表導出等功能。
　　④研制一套微型循環(huán)水系統(tǒng)裝置，以碳酸鈣垢為研究對象，在一定濃度、溫度和流速條件下進行阻垢實驗，記錄實驗過程中溶液的電導率、pH值、表面張力和粘度，并通過掃描電鏡對碳酸鈣晶體形貌進行觀察，以研究高頻方波信號的頻率和處理腔結構對阻垢效果的影響。
　　實驗研究表明：高頻電磁場能增大水的活性，改變析出碳酸鈣晶體的結構和大小。高頻電磁場阻垢的最佳頻率不是越高越好，而是存在多個最佳頻率，且最佳頻率呈多極值分布。在相