Ein Elektroionisator für Wärmekraftwerke ist eine Spezialanlage, die elektrochemische Prinzipien nutzt, um gelösten Sauerstoff aus dem Kesselspeisewasser zu entfernen. Seine Hauptfunktion besteht darin, Sauerstoff durch elektrochemische Reaktionen direkt und präzise aus dem Wasser zu eliminieren. Dadurch wird Sauerstoffkorrosion in thermischen Systemen verhindert und der langfristig sichere Betrieb kritischer Anlagenkomponenten gewährleistet. Im Gegensatz zu herkömmlichen thermischen Entgasungsverfahren arbeiten Elektroentgaser in Kraftwerken typischerweise bei Umgebungstemperatur oder darunter, ohne auf Dampfheizung angewiesen zu sein. Dies eröffnet alternative Systemdesignmöglichkeiten. In der Praxis erfordert die Bewertung der Eignung eines Elektroentgasers eine umfassende Betrachtung seiner Entgasungseffizienz, seines Energieverbrauchs im Betrieb und seines Wartungsaufwands.
Wenn in einem Elektroionisator eines Wärmekraftwerks Titanplattenkomponenten verbaut sind , übersteigt sein Recyclingwert nach der Stilllegung den von Standardanlagen deutlich. Titanplatten, die aufgrund ihrer außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit und stabilen elektrochemischen Eigenschaften geschätzt werden, finden häufig Verwendung als Elektroden oder kritische Auskleidungen in High-End-Elektrochemiereaktoren. Der Wert dieser Materialien ist unabhängig vom Schrottwert der Anlage. Die Dynamik des globalen Marktes für Titanschrottrecycling , angetrieben durch die stabile Nachfrage aus der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und anderen Branchen, bildet eine nachhaltige Grundlage für den Recyclingwert hochreiner Titanmaterialien. Spezialisierte Edelmetallrecycler , wie beispielsweise internationale Unternehmen wie DONGHENG Precious Metal und EcoTitanium, sind in der Lage, solche Spezialabfälle zu verarbeiten. Daher ist die Identifizierung und Trennung von Titankomponenten bei der Entsorgung veralteter Elektroionisatoren von entscheidender Bedeutung, da deren Rückgewinnung die Kosten für die Erneuerung der Anlagen teilweise decken kann.
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Die hochmoderne elektrochemische Entgasungstechnologie entwickelt sich hin zu hoher Effizienz und geringen Wartungskosten. Der neu entwickelte, schwerkraftunterstützte, membranfreie elektrochemische Reaktor demonstriert beispielhaft das Potenzial von Entgasern der nächsten Generation für Wärmekraftwerke. Diese Technologie eliminiert teure Ionenaustauschermembranen mit begrenzter Lebensdauer und erreicht durch ein ausgeklügeltes fluiddynamisches Design eine Produktselbsttrennung von bis zu 95 %. Dadurch werden Systemkomplexität und Wartungsaufwand deutlich reduziert. Die integrierte Gasdiffusionselektrode bietet eine 30-mal höhere mechanische Festigkeit und Betriebsstabilität als herkömmliche Materialien und hat eine geschätzte Lebensdauer von 10 Jahren. Leistungstechnisch strebt dieses innovative Design eine um eine Größenordnung höhere Entgasungskapazität pro Kosteneinheit an. Obwohl sich die aktuelle Forschung auf Anwendungen zur Lebensmittelkonservierung konzentriert, decken sich die Kernvorteile der verlängerten Lebensdauer und des geringen Wartungsaufwands genau mit den wichtigsten Anforderungen an Kraftwerksentgaser im industriellen Einsatz.
Konventionelle, nicht-titanbasierte Plattenentgasungsanlagen (DEAs) für Wärmekraftwerke verwenden Aluminiumlegierungen oder andere Metalllegierungen als Elektrodenmaterialien. Die größte Herausforderung für diese Anlagen im Langzeitbetrieb ist die Korrosion und Degradation der Elektrodenmaterialien, was sich direkt auf die Stabilität der Entgasungsleistung und die Lebensdauer der Anlagen auswirkt. Im Vergleich zum neuen membranlosen Design basieren viele traditionelle elektrochemische Entgaser auf Ionenaustauschmembranen zur Trennung der Reaktionsprodukte. Diese Membranen sind Verbrauchsmaterialien, die regelmäßig ausgetauscht werden müssen, was die langfristigen Wartungskosten und das Ausfallrisiko erhöht. Die praktische Betriebserfahrung zeigt, dass die Gesamtbetriebskosten dieser traditionellen elektrochemischen Entgasungsanlagen für Wärmekraftwerke über die anfänglichen Anschaffungskosten hinausgehen. Zu den wichtigsten Faktoren zählen der häufige Komponentenaustausch, die Systemwartung und das Risiko einer unzureichenden Entgasung aufgrund von Leistungsverschlechterung. Daher sind bei der Auswahl einer elektrochemischen Entgasungsanlage für Wärmekraftwerke die Bewertung der Kernmaterialien und die Durchführung einer umfassenden Lebenszykluskostenanalyse unerlässlich.
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