基于磁化燃料原理的鍋爐節能技術

楊遠

（長江大學地球科學學院，湖北武漢430100）

基于磁化燃料原理的鍋爐節能技術

楊遠

（長江大學地球科學學院，湖北武漢430100）

基于磁化燃料原理細化燃料分子團，增加燃料受氧面積，同時運用富氧燃燒節能技術合理調節天然氣與助燃劑的比例，達到充分燃燒、有效提高鍋爐熱效率、節能減排的目的。研究表明，磁化燃料節能器整個管道和火嘴需要7 d完全磁化后才能穩定燃燒，隨后需不斷調節燃氣和空氣的比例以達到最佳燃燒效果。

磁化燃料；節能技術；燃料節能器；燃燒效果

供熱鍋爐節能研究主要有鍋爐結構優化、助燃條件改進、煙氣冷凝回收、傳熱介質等提高熱效率的傳統領域。該文突破傳統思維，立足于改進燃料自身性質，基于磁化燃料原理改變其電荷，有效提高了供熱鍋爐的熱效率，以達到節能減排的目的［1］。

1 鍋爐供熱節能的評價指標

供熱系統的鍋爐效率和管網輸送效率是評定供熱系統是否節能的關鍵評價指標[2]。

提高鍋爐效率的主要方法有合理設計和適配選型，要求鍋爐選型組合具有較好的變負荷調節能力；提高管網輸送效率主要措施有保溫、防止管線泄漏和防止水力失調而造成熱損失[3]，其中水平失調和管網溫度系統的垂直失調損失的熱量所占比例最大，所以必須采用水力平衡系統和溫度調控系統來控制。

2 磁化燃料原理

量子論認為:物質由原子組成，而原子又是由原子核和圍繞原子核旋轉的電子構成的。在一般情況下物資不顯磁性，這種在沒有磁場作用和不進行旋轉運動時不呈磁性的物質稱為反磁性的物質；相反在一般情況下呈磁性的物質稱為順磁性物質［4］。任何物質接近磁場時，其原子中的電子云便產生感應電流，這時原子核周圍的電子加速旋轉，當離開磁場時這種狀態仍能保持一段時間。反磁性物質感應出的磁場的磁極方向與所在的外界磁場的方向相反；順磁性物質感應出的磁場方向與所在的外界磁場方向相同。

量子論研究表明，任何狀態存在的燃料都是由抗磁體的碳氫化合物CH以各種形式組合成的分子團的形式而存在的［5］。例如天然氣（CH4）、煤、燃料油?？勾朋w的碳氫化合物在磁場中由于反抗磁鐵的磁力而被磁化，經磁化后的燃氣，氫原子由逆氫轉變為正氫。氫原子磁化見圖1。

圖1 氫原子磁化

3 燃料分子團變化

以磁化燃料的物理節能方式主要基礎理論是將燃料分子團切割磁力線，以達到細化燃料分子團、增加燃料受氧面積達到充分燃燒時的目的，因此磁通量的密度在燃料分子團細化的效果和穩定性上起到關鍵的作用。

磁場強度的大小是決定分子團細化程度的關鍵。普通單級磁鐵能產生磁場，但磁通量小達不到充分細化分子團的目的。若把多個磁鐵放置在一起會產生多個磁場，但磁場強度并不會成倍增加。研究表明當3個單一磁場相同的磁極被放置在一起，將會產生3個磁場，但磁場強度會降低50%～70%。若將單一的棒形充磁載體經誘發后，產生出極性相反的多個磁場的磁鐵，被稱為多級多磁場磁鐵。一個多級多磁場的磁鐵被誘發出后，在中央的磁通量密度將增加300%，極大加強分子團細化度。所以選用1個或多個多級多磁場磁鐵作為磁化節能元件將會達到預期效果。多級多磁場磁鐵見圖2。

圖2 多級多磁場磁鐵

4 應用實例

多極磁燃燒節能器主要由多級磁鐵、銅外殼、不銹鋼保護殼、黃銅管等部件組成。工作時燃料通過磁化腔，細化分子團。所以運行操作非常簡單，不需要人員或者儀器的即時監控。燃料通過設備時，由于沒有添加或取出任何物質，因此僅僅是改變燃料的物理性質。所以運行相對穩定，節能效果顯著。多極磁燃燒節能器見圖3。

由某廠水套鍋爐運行參數可見多極磁燃燒節能器運行效果平穩節能效果顯著。但是節能到一定程度就會產生技術瓶頸，此時必須做相應調整。如果安裝節能設備前，天然氣與空氣的比例正好保證良好的燃燒狀態，那么安裝節能設備后，由于在磁場作用下的燃氣分子受氧面積增大，所以燃燒中的火焰會面臨缺氧的新問題，并造成過氣現象，因此需要在天然氣和空氣的進氣比例上進行調整，以達到最佳的效果。

圖3 多極磁燃燒節能器

一般情況下燃料節能器自安裝運行開始的7 d內不作任何調試，這是由于整個管道和火嘴完全磁化有個穩定過程，7 d后需不斷調節燃氣和空氣的比例來達到最佳燃燒效果。

5 結束語

在安裝和使用時要注意磁通量大小變化和氧氣供給量的動態調整。該技術可與富氧燃燒節能技術結合運用并研發針對與燃氣、氧氣、磁通量三者動態配比調整的智能系統。充分優化鍋爐工況，強化燃料化學動力燃燒及擴散燃燒的反應速率，解決燃燒不充分、爐渣和飛灰含碳量高等問題，提高綜合效率。

［1］劉茂俊.燃煤工業鍋爐節煤實用技術［M］.北京:中國電力出版社.2000（9）:132-135.

［2］王德明，曾丹苓，胡效雷，等.熱水鍋爐間歇式運行的節能效果分析［J］.重慶大學學報（自然科學版），2002，25（9）:13-15.

［3］劉平安，張曉東.略論工業鍋爐經濟運行與節能的途徑［J］.節能技術.2008（3）:22-24.

［4］陳慶生，陳松林.燃氣磁化處理原理與節能效果的探討［J］.節能.2003（11）:33-36.

［5］伏軍，周殿春.磁化燃料在降低柴油機微粒排放中的應用［J］.中國工程機械學報.2005（7）:15-16.

Boiler energy saving technology based on the principle of magnetized fuel

Yang Yuan
（School of Geosciences，Yangtze University，Wuhan 430100，China）

Based on the principle of magnetized fuel，the fuel molecular group was refined，oxygen received by fuel was increased，and in the same time，oxygen-enriched combustion technology was used to rationally adjust the ration of the combustion improver，so to achieve sufficient burning，effectively improve boiler heat efficiency and realize the purpose of energy conservation and emission reduction.The research showed that the whole pipeline and burner of the magnetized fuel economizer needs 7 days of total magnetization to realize stable combustion，and then it is necessary to continuously adjust the ratio of the fuel and the air to reach the best firing effect.

magnetization of fuel；energy saving technology；fuel economizer；firing effect

TK229

B

1671-4962（2017）02-0068-02

2017-01-14

楊遠，女，長江大學地球科學學院2016級礦物學、巖石學、礦床學專業在讀碩士研究生。