工业循环水物理除垢技术在水泥行业的应用
 2020年01月09日 |阅读次数:326

一、概述

我国是水泥生产和使用的大国,水泥行业也是高能耗产业,水泥行业的能源消耗约占世界能源消耗总量的2%。其中能源消耗约占水泥生产企业成本的40-70%,随着水泥行业的长期发展,目前水泥企业已在全行业熟料生产线配备纯低温余热发电系统,利用生产过程中中低温废气产生低品位蒸汽,来推动低参数的汽轮机组做功发电。经过多年的摸索纯低温余热发电系统的工艺、设备、土建施工、安装调试、后期运行均已相当成熟,这一技术具有环保、安全、可持续等特点,同时给水泥生产带来节能、降耗的作用。


在水泥余热发电系统中,重要的目标就是如何在安全稳定的前提下保证较高较持续的发电效率。为此最主要的控制方式就是保持较高的凝汽器真空度。其中导致凝汽器真空降低的主要因素为凝汽器水测的结垢问题。一旦产生较多结垢物,将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低。


为保证凝汽器的真空,就必须对余热发电循环水系统进行水质稳定处理,该循环水系统属于开式间冷循环水系统,目前普遍的处理方法为:在合理的水质管控条件下投加化学药剂来达到阻垢、缓蚀、微生物滋生等问题。化学药剂处理法在循环水行业也历经几十年的发展,处理效果尚可。然而,采用这种方法依旧存在很多问题,如药剂费昂贵、运行成本高、排污对环境污染大。随着国家每年环保治理的力度加大,水资源日益紧张,现有循环水的加药处理工艺已经逐渐无法满足环保要求,终将会被逐渐淘汰,而开发一种环境友好、零排污的循环水处理工艺是当前迫切的需求。物理学处理技术是当前科学的一种技术,它将逐渐取代传统的药剂处理技术。


二、物理学零污染排放技术

工作原理

传统的电子垢仪的弊端在于所产生的电磁场只局限于仪器所在的部位,无法将场能传输到管网的每个部分,而管路系统可以为开放的电路。从电工学上讲,对于一个开放的电路,要在其上产生电流,必须在传输介质上施加一个高频的长波,从而可以在整个电路上产生电压,也就是将场能施加到管网的各个部分。


高频信号可看作是一种在宽幅频段精密运行的“指令”,这种设计的指令能够使水中存在的各种盐类形成晶体结构。当指令发出时,线圈组中不断变化的电流会感应出相应的多频电磁场,多频电磁场以水本身作为介质向前传播,能够到达管网内水所存在的区域。进而在电场极化和结晶动力学的作用下,有效达到阻垢/除垢的目的。


Aqusoften电子除垢器纯物理除垢技术,系统首先设法让整个水所存在的区域产生晶核,从而进一步使这些晶核生长,最终在一方面达到阻垢/除垢的目的。水中的可溶性物质(如钙镁等)是以离子形式存在的,并均匀分布在水中,这些离子具有荷电双极性,在正常情况下水不具有电性是因为这些双极性的荷电中.心排列杂乱无章,因此对外不显电性,当在高频振荡电磁场中时会受到作用,局部的荷电中.心会聚集到一起,在局部形成高浓度的离子群。


Aqusoften电子除垢器可产生遍布整个水路的高频电磁场。由于在高频电磁场下形成局域高浓度的离子群,因此在溶液中将会形成饱和与非饱和区域,这两个区域之间将会存在扩散效应。离子群在高频场的作用下,极易出现坍塌效应从而形成晶核,这就为晶体的进一步生长创造了条件。由于扩散效应的存在,一方面有利于离子群的进一步增大,另一方面利于晶核-晶体形成-晶体长大的过程。


由于电子除垢仪所产生的高频场遍布于整个水路系统中,因此上述过程也是发生在所有水能到达的区域,另一方面电子除垢仪产生一种特殊的电磁场,能够籍此来改变管壁上新生成碳酸盐水垢的晶体结构,使其结构变的疏松,溶解度增大,更易于重新溶解于水中,从而也可以达到阻垢的效果。


图片6.png

2a)离子杂乱无章的排列     图2b)高频电磁场下形成的局域离子群

同时,电子除垢仪处理后的水具有更高的活性,水分子中的氢将会积极参与和原有水垢中的离子发生反应,以逐步达到消除原有水垢的目的。


我公司经过长期的研发及实践,根据Aqusoften电子除垢器的作用,配合合理的水质管控,推出了物理学零污染排放处理技术,可以做到完全替代传统化学药剂,独立处理循环水系统,同时满足循环水处理的阻垢、防腐、杀菌等要求。


截至目前,我司已在多家水泥企业推广应用了电子除垢设备取代传统药剂处理,赢得客户一致好评。

以某水泥厂余热循环系统为例:系统循环水量为3000m3/h,使用1Aqusoften电子除垢器替代药剂处理,每年约节约药剂费用60万元、节约污水处理费用45万元、节约用水50%左右,效果显著。除垢设备安装及处理效果见下图:


电子除垢器



使用前后对比图


电子除垢器



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