燃煤灰渣是煤炭燃烧的产物，无论是燃煤电厂还是其他行业燃煤均有大量的燃煤灰渣产出，把燃煤灰渣从产出地输送至灰渣堆放场，大都采用水力管道输送法，这也是比较经济的输送方法。燃煤灰渣加水稀释形成灰渣浆，用渣泵输送到灰渣堆放场沉积，水灰分离后的水回收重复利用。灰渣浆输送管道和回水管道均存在结垢问题，称之为冲灰水结垢，结垢速度快，一般情况下3个月左右结垢厚度可达到30毫米，甚至更厚，严重影响管道输送能力，渣泵阻力增加，能耗上升。
       冲灰水结垢机理
       冲灰水成垢物主要是碳酸钙，众多学者研究表明，冲灰水成垢的过程实质上是CaCO3 从灰渣浆中经过一系列物理、化学变化转移到管道的链式循环过程。如下所示：
       燃料煤中CaCO3 --> CaO（游离）--> Ca(OH)2 --> Ca2+ + OH- +HCO3- --> Ca2++ CO32+ --> CaCO3（晶核）--> CaCO3（沉积附着冲灰管壁）
       常见处理方法
       上述结垢机理表明，在物理、化学变化转移链式过程中，只要中断其中任一环节，CaCO3垢就不可能形成。防止结垢的方法很多，目前采用的方法可分为物理法和化学法两类，实际应用效果都不理想。
       量子水处理法
       量子管通环在我国的应用已经有了很长的时间，它应用于循环冷却水处理的优良效果我们比较熟悉，但在冲灰水这种特殊情况中的应用未见报导。甘肃省兵器工业化工自备电厂应用Wellan2000量子水处理器在燃煤火电厂、化工、化肥等行业的燃煤灰渣浆液输送管道的防垢，取得了前所未有优良的应用效果，为防止冲灰水管道结垢提供了一个技术上可靠、处理成本低、管理方便、无二次污染的新方法。本文介绍兵器工业某化工厂自备电厂的冲灰管道采用量子管通环的防垢案例。
1、 案例概述
       兵器工业某化工厂的自备电厂燃煤灰渣采用水力管道输送至储灰场，沉降后的清水回收利用，燃煤灰渣加水稀释成灰渣浆液，然后用渣泵输送。燃煤中的石灰石含量较高，燃烧后灰渣中的CaO相应较多，加水稀释后产生大量CaCO3影响输送。长期以来严重影响生产，每年为更换管道和渣泵耗费大量的人力物力和财力。
2、 灰渣浆液成分分析
       自备电厂灰渣浆液采用化学法分析，分析结果如自备电厂灰渣浆液化学分析结果表。
       自备电厂灰渣浆液化学分析结果表
       项目 PH     Ca2+     CO32-     Cl-     SO42-     总硬度     总碱度
       单位 Mg/L  
       分析值 12.3 1340   1890      4440     1820      3854        4940
3、 结垢状况及处理方法
       自备电厂灰渣浆液输送管道为DN250钢管，管线总长约2km，历来没有采用防垢处理措施，结垢严重，下图是2005年8月6日检修时从输送管线上切割下来拍摄的管道结垢的照片，结垢厚度50mm，垢样分析主要是CaCO3垢。上一个更换时间是2005年4月5日，运行时间长4个月。系统投入进行以来，当管道结垢影响灰渣浆液输送时，采取更换管道的办法。设计管道有效输送面积490cm2，由于结垢减少到177cm2，只占设计管道输送面积的36%，渣泵的压力上升，实际输送能力下降了70%，不能满足生产需要。解决的方法是更换输送管道。
       经过调研，电厂管理者计划引进《量子管通环》用于冲灰水管道，以防止输送灰渣浆液管道的结垢，委托甘肃省相关设计单位负责进行灰渣浆液输送管道的防垢量子水处理方案设计。经方案设计采用10英寸Wellan2000《量子管通环》1台，于2008年6月4日安装投入使用。如图所示。
       量子管通环的安装非常简单，量子管通环由两个半圆环组成，用螺栓将两个半圆环连接并固定在钢管上即可，使用中不需要任何能源，也勿须看管，只要避免意外撞击破坏，可以长期使用，理论有效使用期30年，除CaCO3物质受其影响外，其他任何物质都不会受其影响，包括人和其他生物以及仪器仪表都不会受其影响，无任何环境污染。
       组成物质的分子都有其分子振动波特性，附着在输送管道上的CaCO3垢也同样存在CaCO3分子振动波特性，人为地把CaCO3这种特性分子振动波刻录到量子管通环载体上，再把载体安装在灰渣浆液输送管道上，载体延续不断地将被记录下来的振动波释放出来，振动波穿过钢管壁进入灰渣浆液中，浆液中的水分子也变成了振动波载体，随着浆液的流动振动波迅速得到扩散，浆液中的CaCO3分子受到外来振动能的作用，产生共振或干扰振，CaCO3晶核则发生畸变，虽然CaCO3分子依然产生，变异的CaCO3晶核无法长大形成坚硬的CaCO3晶体，疏松的CaCO3颗粒随着灰渣浆液一起流动，不会沉积于输送灰渣的管道壁上，因而防止了CaCO3结垢危害。
4、 应用效果
       自备电厂灰渣浆液经过量子管通环处理后，在输送过程中不再沉积在输送管壁上，解决了长期以来由于结垢严重影响生产的困扰，同时解决了灰渣浆液中氯腐蚀，灰渣浆液中的氯含量超过4000mg/L，由于氯的强穿透性，即便输送管道壁上沉积了40毫米以上的硬垢，氯离子仍然能穿透垢层到达管道金属表面，对管道产生垢下腐蚀，只是因为更换管道频繁，腐蚀未能达到管壁出现穿孔现象。2008年6月安装量子水处理器后结垢和腐蚀均得到解决，下图是2010年8月检修时切下输送管道的实物照片，管壁附着有小于0.5毫米厚CaCO3垢，垢物疏松，一触即落，不影响输送能力，清除垢物后，管壁金属表面呈棕黑色膜，没有发现腐蚀痕迹。安装量子管通环两年以来，输送渣泵运行状态稳定，也未对管道和量子水处理器进行任何维修，运行正常，保证了生产安全。
5、 结论
       燃煤灰渣往往含有大量的氧化钙和氯化物，加水稀释后产生钙离子、碳酸根和氯离子等，在输送过程中对冲灰管道产生结垢和腐蚀，影响生产，Wellan2000《量子管通环》解决了灰渣浆液输送管道的结垢和腐蚀，而且管理方便，运行成本低，无需能源，无任何二次污染。