换热设备防垢抑垢

一、研究目标

      本研究以节能减排、低碳发展为目标,面向电力工业生产过程,立足开拓创新,依托自主研发并不断升级的全自动电磁抑垢实验系统,持续进行了十余年探索和实践。通过大量数据分析和理论验证,在揭示电磁场对污垢的影响规律和作用机理、实现电磁场对析晶污垢沉积的有效抑制等方面做出了突出业绩。同时将控制理论中自适应控制算法引入抑垢机理研究之中,研制具有水质自适应功能的变磁式循环水高效抑垢装置并在生产实践中得到了检验,相关成果正在不断推广应用。

二、研究内容

      1、典型水系水质参数与污垢特性之间关联特性研究;

      2、电磁场与典型水质参数之间的关联模型构建;

      3、电磁场作用下污垢晶体的成核机制以及生长规律;

      4、污垢检测、预测及智能抑垢控制策略;

      5、变磁式自适应高效抑垢装置。

三、研究亮点

      1、锚定低碳目标,针对工业换热器污垢最佳抑垢控制这个世界难题,开展电磁抑垢的理论及应用研究;

      2、持续跟踪该领域国际科技前沿,力争研究方法引领科学发展,工程应用推动技术进步;

      3、坚持实践验证、注重成果转化,为电力及相关行业服务。

四、成果

      该研究方向获得国家及吉林省科技项目经费持续支持,其中包括国家科技部“973”计划项目1次、国家自然科学基金面上项目3次、国家自然科学基金青年项目2次、吉林省科技发展计划项目及省自然科学基金项目支持4次;获得吉林省科技进步一等奖2项、二等奖4项,吉林省自然科学二等奖1项;发表SCI/EI收录学术论文40余篇、《中国电机工程学报》、《工程热物理学报》、《化工学报》等国家一级学报论文10余篇;授权国家发明专利5件、软件著作权2部。培养博士研究生7人,硕士研究生75人。

五、装置

      目前换热设备污垢机理及对策方向课题组拥有3个变磁式自适应循环水高效抑垢实验平台,用于博士、硕士研究生的课题研究。实验平台通过提取表征抑垢状态的特征信号,实现系统的闭环状态反馈,采用自适应动态面智能控制策略输出控制信号自动调整电磁场参数,持续保持最优的磁处理效果。


六、应用情况

      换热设备污垢机理及对策方向课题组目前试制了具有水质自适应功能的变磁式循环水高效抑垢装置的样机并在部分企业实现应用。该装置可用于电力、石油、化工、冶金、集中供热等存在换热设备的多个领域,效果显著,可有效抑制污垢生成,延长换热设备使用寿命,降低成本,节约资源,杜绝了化学除垢带来的环境二次污染。同时实现完全自动调节控制,无需增加额外的工作人员。