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前言
熱電廠采暖的熱媒蒸汽經換熱冷卻后為凝結水，凝結水中含有大量的鐵離子致使凝結水不能直接回收，但蒸汽-凝結水含有很高的熱焓，從節約資源、提高凝結水資源重復再利用價值、綜合降低發電成本角度出發，需將疏水進行全部回收作為機組補給水。
熱網疏水中鐵的腐蝕產物的來源及危害
1、鐵離子的來源
（1）氧腐蝕
凝結水中氧腐蝕的形式都是氧去極化腐蝕，其腐蝕產物是鐵的氧化物，其反應方程式如下。
氧腐蝕的影響因素很多，影響冷凝水氧腐蝕的因素主要有：pH值、溶解氧濃度、水流速、溫度等，當pH低，溶解氧濃度高，水流速快和溫度高，腐蝕速度都會加快。
（2）間斷供汽方式
由于供熱過程蒸汽是間斷性的，當不用汽的時候，管道放空，空氣中的氧氣進入管線發生表面的氧腐蝕；當管道再次使用時，表面氧化腐蝕產物脫落，這是回水鐵離子濃度偏高的重要原因。
2、鐵離子的存在對鍋爐運行的危害
未經處理的凝結水作為鍋爐補充水，水中所含大量鐵離子會在鍋爐傳熱面發生二次結垢及垢下腐蝕，造成危害。
（1）浪費燃料，降低出力
鍋爐結垢后將嚴重影響受熱面傳熱，降低熱效率，降低蒸汽出力，增加燃料消耗。
（2）易引起事故，影響安全運行
受熱面結垢后，金屬的熱量由于受水垢的阻礙而難于傳熱給爐水，致使金屬壁溫急劇升高，當溫度超過了金屬所能承受的允許溫度時，金屬強度顯著降低，從而導致金屬過熱變形，嚴重時將造成鼓包、裂縫，甚至爆管等事故。
（3）堵塞管道，破壞水循環
如果水管內結垢，就會減小流通截面積，增大水的流動阻力，破壞正常的水循環，嚴重時還會完全堵塞管道，或造成爆管事故。
（4）引起垢下腐蝕，縮短鍋爐壽命
鍋爐結垢后還會引起垢下腐蝕等危害。一旦受熱面結垢，就極難清除，嚴重時只好采用挖補、割換管子等修理措施，不但費用大，而且還會使受熱面受到嚴重損傷。大大縮短鍋爐的使用壽命。另外，鍋爐結垢后，將增加清洗和維修的時間、費用及工作量等，影響生產，減小鍋爐的有效利用率，降低經濟性。
為破解這一難題，隆基潛心研究，銳意探索，推出高梯度磁過濾器。
高梯度磁過濾器的結構及特點
CAD型高梯度磁過濾器可分為主機和控制柜兩部分，主體部分包括磁系、壓力容器罐體、冷卻系統等部分構成。
1、高梯度磁過濾器主體
總體結構由外磁場、內磁極及走水罐體組成。其外磁場是由上軛、內筒、下軛、勵磁線圈繞組及導磁筒等構成磁系。在上下軛板間與其焊成一體的內筒的外側，按最佳散熱條件繞成勵磁線圈，導磁筒套在線圈的最外側。
本設計方法將磁力線最大限度地集中在過濾器的中間罐體部分。而內磁極采用了復合基體，磁力提高千萬倍,不僅能最大限度地除去液體中鐵磁性的微粒，還可有效地除去順磁性顆粒，甚至對于磁化率很低的水合氧化鐵亦有一定量的去除。
2、高梯度磁過濾器的特點
高梯度磁過濾器不用更換濾芯，由于高梯度磁過濾器濾芯為專用的高聚磁不銹鋼材質制造而成，更加耐腐蝕、耐磨損；高梯度磁過濾器反洗采用氣水結合脈沖式擦洗方式，反洗效果好，濾芯使用壽命在10 年以上。
高梯度磁過濾器濾芯采用居里點為618°C的專用軟磁材料制備而成,可處理180°C的高溫凝結水。
高梯度磁過濾器可去除0.03μm~150μm的金屬腐蝕產物，磁過濾器可產生20000Gs的磁場 和1000Gs/μm的磁場梯度。
自動化程度高，實現了全自動集控操作。
應用領域
1、高梯度磁過濾器在蒸汽鍋爐中的應用
蒸汽鍋爐作為熱能轉化設備，在運行過程中，需要煤或燃油、天然氣為動力，在蒸汽鍋爐的運行中, 大量的蒸汽冷凝后，含有很高的熱能,將高溫凝結水回收利用，將能夠拉動企業的節水、節能和減排水量。在很多工廠企業（食品、煙草、造紙、冶金等），回收的凝結水含鐵量偏高，超過國家鍋爐給水標準要求，需要經過高梯度磁過濾器進行除鐵過濾才能有效的回收。高梯度磁過濾器可去除凝結水中0.03μm~150μm的金屬腐蝕產物，除鐵效率高，岀水鐵含量在5μg/L以下。
2、高梯度磁過濾器在電力行業的應用
在火力發電行業，電廠凝結水、疏水、生產回水系統對水質要求很高，凝結水溫度在100°C~155°C，鐵含量較高。為去除凝結水中鐵的腐蝕產物，電廠安裝高梯度磁過濾器對凝結水進行除鐵過濾回收。工藝流程為:供熱返回的凝結水匯集到儲水箱，然后經過水泵以恒壓由上至下經過高梯度磁過濾器，處理后的凈水通過水泵打入鍋爐給水系統的除氧器。
凝結水通過新型高梯度磁過濾器處理后，岀水含鐵量符合國家規定的水質標準，減少了鍋爐的補給水量，同時,由于凝結水的溫度高，進入鍋爐以后又減少了燃料損失。
應用實例
1、華電國際十里泉電廠
為去除熱網疏水中鐵的腐蝕產物，華電國際十里泉電廠安裝了沈陽隆基電磁科技股份有限公司生產的高梯度磁過濾器。
凝結水通過新型高梯度磁過濾器處理后，含鐵量降至8μg/L～15μg/L（下表），達到鍋爐給水水質標準要求，減少了鍋爐的補給水量。同時，由于凝結水的溫度高，進入鍋爐以后又減少了燃料損失。
設備運行期間的檢測報告
2、華電國際鄒縣發電廠 2011年 1# ；2#機組
運行壓力：2.5MPa；運行溫度：90℃~135℃；處理水量：350t/h
運行數據
3、國電大同第二發電廠2×660MW超臨界空冷機組9#、10#機組
運行壓力：2.5MPa運行溫度：80℃~120℃；處理水量：300t/h
運行數據
經濟效益分析
1、節約的水費
在換熱首站換熱器內進行換熱后的凝結水，通過凝結泵返送回來。在供暖初期凝結水回來后含鐵量遠遠超過鍋爐給水水質標準，不能進入鍋爐利用。凝結水管道上加裝了高梯度磁過濾器后，疏水含鐵量降至15μg/L下，可以直接進入除氧器。每小時回收150℃的凝結水200噸，節約了新鮮水資源200噸/小時，一個供暖季4個月節約水4×30×24×200=576000噸。以每噸除鹽水的生產成本為5元/噸計算[4]，即每年節約用水費用為576000×5=288萬元。
2、節約的燃煤費
回水溫度150℃ ，可減少常溫水由20℃升溫至150℃的熱耗。按公式計算：Q=CM△t，其中(C水=4．2×103 J/(kg·℃)；△t =130℃ ；M=576000噸)。每小時減少的熱量為Q=4．2×103J/(kg·℃)×130℃×576000000kg=3.14496×l011KJ，以5500大卡標準煤計算，折合用煤量13615噸，以秦皇島5500大卡標準煤價格680元/噸計算，每年所耗煤炭價格為13615×680元/噸=925.8萬元。
（注：上述計算未考慮加熱過程中所耗費費用及傳熱因數）
3、回收熱網疏水總價值
從以上技術經濟分析可知每個冬季采暖期間回收的熱網凝結水的總價值之和為288+925.8=1213.8萬元。
4、疏水回收改造費用
高梯度磁過濾器占地面積小、結構緊湊，在原有1#機組廠房內部零米處安裝，沒有增加廠房建設費用。此次改造只是對疏水管路進行了調整，管道、閥門等費用為20萬元左右，此次施工費用約25萬元。
5、高梯度磁過濾器的運行費用
高梯度磁過濾器沒有日常的維護費用，電廠只需支付磁過濾運行時所需的電費。CAD-800型高梯度磁過濾器的功率為47KW，供暖期為4個月，在供暖期間的耗電量總計135360KW.h，按照0.6元/KW.h計算，供暖期所用電費僅為8萬元。高梯度磁過濾器處理1噸水的費用僅為0.13元。
應用前景
高梯度磁過濾器在污水處理領域也存在著廣闊的應用空間，在一般的工業廢水中含有許多金屬懸浮體及油類污染物。對于尺寸為微米級的磁性和順磁性物質污染物，我們都可以采用高梯度磁分離的技術。鋼鐵工業排岀的廢水中含有大量的微米級別的鐵的氧化物顆粒。這種廢水最好的利用是去除污染物后循環使用，高梯度磁過濾器使這種回收方式成為了可能。城市廢水中含有大量的非磁性污染物，假如采用磁性施加粒子和適當的化學處理，就能排出出水中的苛利芳菌、顏色粒子和各種重金屬懸浮物。現在城市飲用水主要凈化方式是氯化殺菌，但是，人們發現氯化物會帶來毒性或致癌等副作用。哈佛大學研究人員發現某些病毒會吸附在氧化鐵或其它磁性粒子上，如常見的大腸桿菌病毒就很喜歡吸附在磁性顆粒表面上，利用高梯度磁分離技術就能有有效地清除它們。
結論
1、高梯度磁過濾器可自動運行，具有適應性強，耐高溫、結構經湊、系統簡單、操作方便和效果顯著的特點, 對環境也無污染,對保證各機凝水質量、降低費用意義重大。
2、熱網疏水經高梯度磁過濾器處理后，用作除氧器進水，經濟效益可觀，投資回收期短，具有較好的環境效益，符合國家的節能減排政策。
