清河换热站分布式电磁除垢设备

--效果分析报告

1.       背景介绍

目前，我国供热二次水系统大部分采用化学方式进行水处理，以软化水为主导，软化水市场占有率约在90%，化学药剂以及其它占有率10%，软水器在热力系统使用了30余年，是供热系统的重要设备之一。

软水器反洗过程需要排放高浓度废水，从环境保护的角度来说，分布在整座城市的每台软水器就是一个污染源，长期的再生废液排放，对环境的污染是永久的、是十分可怕的。污染后果导致人们患高血压、心脏病、癌症的机率增加，影响我们子孙后代生存环境。同时软水器运行过程中需补充大量工业盐来维持正常的离子交换，作为离子交换的载体树脂一般三年需更换。这也会耗费大量的耗材费用。

国家的“水十条”政策出台，各级政府对水体环保的苛刻要求，换热站内软化装置的使用将越来越严格，使用成本越来越高。为了保护水环境，根据《河南省排污许可管理暂行办法》，任何单位要进行污水排放，必须依法申请，并经环保部门审查，申请排污许可证才可进行，未取得排污许可证的单位，不得排放污染物。

由于软水器易出现水质不合格导致结垢，特别是一旦系统出现大量失水，系统直补生水，将导致换热器结垢。软水同时将对管道系统产生腐蚀，影响系统使用寿命。因此急需要一种“绿色”的物理防除垢技术来替代现有的软化水系统。

2.       安装分布式电磁阻垢设备目标和意义

在换热站运行的过程中换热器作性能的好坏，换热效率的高低直接影响整个循环水系统的安全性和经济性。据相关资料显示，水垢每增加1mm，换热效率降低8%左右。板式换热器在运行的过程中，由于水垢的形成、细菌的滋生以及淤泥的沉积等共同作用，会引起换热器堵塞，换热效率下降，冷媒耗量明显增加。

系统运行的同时也会造成管道结垢，水流量变小；终端用户家中散热片结垢，影响传热效果，降低用户满意率，会增加用户投诉量。

使用分布式电磁阻垢设备不仅可以完全替代软化水，具有防垢除垢的效果，同时还可以杀菌灭藻，减少菌藻类和生物黏泥在系统的附着，同时防止软化水带来的腐蚀。

使用分布式电磁阻垢设备可以保护整个循环水系统常年运行不结垢，保障了换热效率，降低了一次网能源消耗，带来极大的经济效益。并且不需要人工管理和维护，后期也没有任何耗材和配件，完全不需要值守，节省了人工费用。

使用分布式电磁阻垢设备可以保护用户家中终端散热片不结垢，并且逐渐去除系统老垢，提升热交换效率和用户满意率。

使用分布式电磁阻垢设备不产生废水，不产生固废，不污染环境，更环保，更节能。

三、经济、社会环境效益分析

3.1经济效益

l                      因板换不结垢，提高换热效率，每个采暖季预计节约一次网热源使用费用和电费几十万元。

l                      因板换不结垢，每年节约板换清洗和人工费用3000-5000元。

l                      每个采暖季节约软化水耗材费用数千元。

l                      因为使用分布式电磁阻垢设备没有浓水排放，整个循环水系统节水30%以上。

l                      减少阀门等配件的损耗、卡涩，防止因系统腐蚀引起的爆管。

3.2社会效益

提高企业口碑和信誉；减少能源消耗，响应国家节能减排政策；避免使用药剂和软化水，减少系统运行对环境造成的危害。

四、分布式电磁阻垢系统简介

4.1产品原理

当水溶液流过磁场时，水中Ca2＋和CO－由于带的电荷相反，受到洛仑兹力的作用，运动方向要向相反方向偏离。

在方解石和霰石分子中，C-O的平均距离是0. 125nm，方解石的Ca-O的距离是0.237nm，霰石的Ca-O的平均距离是0.252nm。由于霰石的Ca-O的距离大于方解石，所以洛仑兹力的作用容易生成霰石。经磁处理CaCO3溶液优先进行霰石增长，未经磁处理的水，结垢为方解石，但经磁处理后，由于分子从磁场中获得能量，快速形成霰石，成为不附着的软泥，随排污排出系统外，或沉淀于冷却塔的底部。从能量角度看，磁处理除垢的本质是CaCO3晶体从磁场中得到能量，生成能量较高的霰石。从微观层面增加分子动能△G，△G提升后的钙镁离子，大量生成常见水垢的同晶异构体（方解石晶体→霰石晶体），加上逆变电路可提供适当的机械振波，阻止垢层附着，同时震波与磁场交互作用可明显使藻类失活，达到了阻垢、除垢、灭活藻类的应用需求。

4.2产品特性

1、       产品由励磁线圈、控制主机组成。自主知识产权，含运行程序，后期可升级。

2、       主机控制模块采用数字电路：精确、稳定、抗干扰、可编程。

3、       产品输出频率控制在100～50KHz以内，可调制，辐射场强不得高于50V/m。

4、       励磁线圈输出电压48V/36V/24V可选。

5、       布式电磁线圈：磁场分布均匀，密集性高，对周围电子产品无干扰。

6、       产品防垢除垢率95%以上。

7、       主机机箱要求使用寿命10年以上。

我公司生产的布式电磁激励设备不仅可以完全替代软化水，而且无需后期维护管理，不需要耗材和配件，极大地降低了人工成本，彻底解决二次网整个系统的结垢问题。

五、清河换热站使用分布式电磁除垢设备效果验证

2023年采暖季到来之前，在清河换热站安装了分布式电磁除垢设备。通过对2022年度和2023年供回水温差、供水压力和瞬时流量等几方面数据分析，对比如下。

表1-1

表1-2

表2-1

表2-2 同季相近温度对比

分析：2023年安装电磁除垢设备后，供回水总温差比2022年同期有106.5℃的提高，说明板式换热器换热效果更好，出水温度更高；供水总压力比2022年高7.99MPa,出现此问题需打开板式换热器确定具体情况，看是否有脱落的老垢堵塞；瞬时流量总和却比2022年高了1612t/h,说明板换明显结垢减少，出水温度高，只需要更少的流量就可以保证换热效果，效益更明显。

同时，根据表2-1、2-2不难看出，二次侧进出水温差较往年同期呈增加趋势，同季相近换热温度温差基本不变，说明板式换热器的换热效率缓慢增强，也从侧面说明了板换老垢脱落，未有新的垢层生成。

本系统长期使用还可以保护用户家中终端散热片不结垢，并且逐渐去除系统老垢，提升热交换效率和用户满意率。同时提高企业口碑和信誉，减少能源消耗，响应国家节能减排政策，避免使用药剂和软化水，减少系统运行对环境造成的危害。