In the boiler feed-water system of thermal power plants, iron oxide scale is generated due to the corrosion of piping, which decreases the effectiveness of the heat exchanger in the boiler and contributes to reduced power generation efficiency. Scale removal can prevent this phenomenon, which consequently results in decreased carbon dioxide emission. In a previous study, an iron scale removal system was developed using superconducting magnets, and high-gradient magnetic separation (HGMS) experiments were conducted using the height difference between the inflow and outflow tanks. As a result, particles were intensively captured by the filters at the inflow side. We succeeded in eliminating this capture by properly controlling the applied magnetic field. However, because the suspension also flowed due to the height difference in this experiment, the problems of partial blockage of the filter and the resulting decrease in the flow rate were not resolved even under the controlled magnetic field. In this study, HGMS experiments were conducted under a constant flow rate with a large pump in a large-scale system having a filter diameter of 300 mm to simulate a boiler feed-water system or chemical cleaning line. Furthermore, we investigated the feasibility of the large-scale HGMS system and elucidated the scale-up effect on the amount captured and the spatial distribution of the captured particles on the filters. Based on these results, a plant-scale HGMS system (800 mm filter diameter) was designed.

中文翻译：

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高梯度磁选法去除火力发电厂给水中氧化铁皮：放大效应

在火力发电厂锅炉给水系统中，管道腐蚀会产生氧化铁水垢，降低锅炉内换热器的效率，降低发电效率。除垢可以防止这种现象，从而导致二氧化碳排放量减少。在之前的研究中，使用超导磁体开发了铁垢去除系统，并利用流入和流出罐之间的高度差进行了高梯度磁分离 (HGMS) 实验。结果，颗粒被流入侧的过滤器集中捕获。我们通过适当控制施加的磁场成功地消除了这种捕获。但是由于本次实验中悬浮液也因高度差而流动，即使在受控磁场下，过滤器的部分堵塞和由此导致的流量下降的问题也没有得到解决。在这项研究中，HGMS 实验是在一个过滤器直径为 300 毫米的大型系统中使用大泵在恒定流速下进行的，以模拟锅炉给水系统或化学清洗管线。此外，我们研究了大规模 HGMS 系统的可行性，并阐明了放大对捕获量和过滤器上捕获颗粒的空间分布的影响。基于这些结果，设计了一个工厂规模的 HGMS 系统（800 毫米过滤器直径）。HGMS 实验是在一个过滤器直径为 300 毫米的大型系统中用大泵在恒定流速下进行的，以模拟锅炉给水系统或化学清洗管线。此外，我们研究了大规模 HGMS 系统的可行性，并阐明了放大对捕获量和过滤器上捕获颗粒的空间分布的影响。基于这些结果，设计了一个工厂规模的 HGMS 系统（800 毫米过滤器直径）。HGMS 实验是在一个过滤器直径为 300 毫米的大型系统中用大泵在恒定流速下进行的，以模拟锅炉给水系统或化学清洗管线。此外，我们研究了大规模 HGMS 系统的可行性，并阐明了放大对捕获量和过滤器上捕获颗粒的空间分布的影响。基于这些结果，设计了一个工厂规模的 HGMS 系统（800 毫米过滤器直径）。我们研究了大规模 HGMS 系统的可行性，并阐明了放大对捕获量和过滤器上捕获颗粒的空间分布的影响。基于这些结果，设计了一个工厂规模的 HGMS 系统（800 毫米过滤器直径）。我们研究了大规模 HGMS 系统的可行性，并阐明了放大对捕获量和过滤器上捕获颗粒的空间分布的影响。基于这些结果，设计了一个工厂规模的 HGMS 系统（800 毫米过滤器直径）。