關(guān)于供熱系統(tǒng)中水質(zhì)處理的重要性

董飛

【摘 ?要】隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，人們對于自身的生活環(huán)境及質(zhì)量的要求也不斷提高，供熱系統(tǒng)能夠使人們在冬季能夠生活的更加舒適。在供熱系統(tǒng)中水質(zhì)不僅對供熱效率會產(chǎn)生影響，還會使整個系統(tǒng)產(chǎn)生安全隱患問題，因此必須要加以重視。對此，文章針對水質(zhì)處理對于供熱系統(tǒng)的重要性展開了論述。

【關(guān)鍵詞】水質(zhì)處理;供熱系統(tǒng);重要性

在傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)中水是最主要的傳熱媒介，水質(zhì)的優(yōu)劣性與整個供熱系統(tǒng)都存在著密切的聯(lián)系，甚至存在安全隱患問題。水的硬度、酸堿度、氯根離子含量以及氧含量等因素對供熱設(shè)備及管網(wǎng)都會產(chǎn)生很大的影響。如果供熱企業(yè)在水質(zhì)方面不能進(jìn)行完善的處理，那么將非常容易使供熱系統(tǒng)出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢、滋生微生物等問題。因此，有必要加強供熱系統(tǒng)水質(zhì)的優(yōu)化。

1 供熱系統(tǒng)循環(huán)水水質(zhì)處理的必要性

1.1 供熱系統(tǒng)在水力工況方面的要求

在已知供熱系統(tǒng)循環(huán)水水溫參數(shù)的情況下，網(wǎng)路各管段產(chǎn)生的阻力系數(shù)只與管段本身存在關(guān)系，當(dāng)供熱系統(tǒng)中的循環(huán)水產(chǎn)生水垢之后，管段內(nèi)壁的粗糙值會增加，使有效流通截面積減小，工質(zhì)流動阻力增大，有礙水循環(huán)的正常進(jìn)行，某些脫落的水垢沉積下來，還會造成局部堵塞或流通不暢。在相同壓強下，阻力增大會使水流量減小。因此，站在水力工況的角度下系統(tǒng)循環(huán)水出現(xiàn)結(jié)垢，會使水體的流通性受到影響，從而使系統(tǒng)在水流量方面不能得到滿足，必須加強循環(huán)水水質(zhì)的優(yōu)化力度。

1.2 供熱系統(tǒng)在熱力工況方面的要求

當(dāng)供熱系統(tǒng)中循環(huán)水出現(xiàn)結(jié)垢時，污垢的厚度會對熱傳遞產(chǎn)生影響。在相同熱負(fù)荷的情況下，傳熱系數(shù)減小時，促使換熱的面積加大;當(dāng)換熱面積相同的情況下，傳熱系數(shù)減小時，熱負(fù)荷則會加大。因此，站在熱力工況的角度下，供熱系統(tǒng)要想保證傳熱效果，必須要優(yōu)化供熱系統(tǒng)的循環(huán)水水質(zhì)。

2 供熱系統(tǒng)主要存在的水質(zhì)問題

2.1 供熱系統(tǒng)水質(zhì)的腐蝕問題

在供熱系統(tǒng)中常出現(xiàn)的管網(wǎng)泄漏現(xiàn)象，主要產(chǎn)生的原因之一就是腐蝕。循環(huán)水中的溶解氧、氯根離子、弱酸性以及水溫等因素，都會使管段出現(xiàn)腐蝕。當(dāng)金屬材質(zhì)的供熱系統(tǒng)管道與設(shè)備在接觸到水時所產(chǎn)生的腐蝕，一般屬于電化學(xué)性的腐蝕，其產(chǎn)生的腐蝕機理主要如下所示：Fe2O3、OH-、再由Fe反應(yīng)生成Fe3O4的晶體，而Fe3O4的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性非常差，可以形成反向的氧化反應(yīng)，從而又反應(yīng)回到Fe2O3、OH-、Fe共存的狀態(tài)，通過這個反應(yīng)的過程并反復(fù)的進(jìn)行反應(yīng)，所以使得輸水管網(wǎng)還有相關(guān)金屬設(shè)備不斷地被其腐蝕，F(xiàn)e2O3、OH-在不斷增多的同時，也在不斷的脫落從而形成紅色的銹水，管道及設(shè)備的金屬壁逐漸變薄直至蝕透。

2.2 供熱系統(tǒng)水質(zhì)的水垢問題

供熱系統(tǒng)中產(chǎn)生的水垢是對設(shè)備換熱效率產(chǎn)生影響的重要因素之一。產(chǎn)生水垢的主要因素是由于循環(huán)水中含有鈣、鎂等碳酸鹽，再經(jīng)過受熱后其溶解度得到降低，鈣、鎂離子與碳酸根進(jìn)行了結(jié)合產(chǎn)生碳酸鈣、碳酸鎂等新分子物質(zhì)，隨著碳酸鈣、碳酸鎂的分子不斷增多，分子之間通過分子力結(jié)合在了一起，并產(chǎn)生沉淀，最終在換熱器等設(shè)備上進(jìn)行附著，形成水垢，極大程度上影響了換熱設(shè)備的換熱效率。如果是鍋爐循環(huán)水結(jié)垢，還易造成爆管、鍋爐報廢等事故，影響安全運行。

2.3 供熱系統(tǒng)水質(zhì)滋生微生物的問題

供熱系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏及堵塞等問題，微生物細(xì)菌也是一個重要因素之一。循環(huán)水中的微生物會隨著數(shù)量的不斷增多而沉積并形成一個粘滑層，從而產(chǎn)生陰極極化作用，促使管路受到腐蝕而產(chǎn)生Fe2S3，而水中的細(xì)菌繁殖能力非常強，在繁殖的過程中會產(chǎn)生大量的氣體。此外，生物膜形成之后，還會使換熱設(shè)備結(jié)垢影響到板換的交換效率。

3 供熱系統(tǒng)水質(zhì)處理的常見方法

3.1 水質(zhì)處理的化學(xué)法

利用化學(xué)法來處理水質(zhì)主要是向循環(huán)水中投加一定穩(wěn)定劑的方法，一般包括分散劑、阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑等藥劑，通過化學(xué)反應(yīng)的原理使水中易結(jié)垢的離子加強在水中的穩(wěn)定性。其主要是通過鰲合、絡(luò)合和吸附分散等原理的作用下，使鈣鎂等離子能夠加強在水中的穩(wěn)定性，并能夠有效的分散Fe2S3、SiO2等膠體物質(zhì)。這種技術(shù)已經(jīng)較為成熟，應(yīng)用的也比較廣泛，但是仍然存在著問題，比如在線控制技術(shù)不成熟、設(shè)備昂貴、二次污染等。

3.2 水質(zhì)處理的物理法

物理水質(zhì)處理的法有很多種，常用的有離子交換法、電磁法等。其中離子交換法中采用了特定的陽離子交換樹脂這種物質(zhì)，通過鈉離子來置換水中的鈣鎂離子。鈉鹽在水中具有很高的溶解度，不會隨水溫變化產(chǎn)生水垢。但將其單獨使用于水質(zhì)軟處理中，會導(dǎo)致供熱系統(tǒng)的管網(wǎng)出現(xiàn)腐蝕。而電磁法處理水質(zhì)的原理主要是通過電場或磁場來改變水中離子的特性，促使碳酸鈣、碳酸鎂等物質(zhì)的沉積速率得到減緩，最終達(dá)到阻止形成水垢的目的。這種方法的優(yōu)勢是使用的設(shè)備較小，節(jié)省運行的費用，便于操作。但是，這種類型的設(shè)備會受到時間與空間的限制，所以主要應(yīng)用于對水質(zhì)產(chǎn)生影響的一定范圍內(nèi)的處理工作。因此，在進(jìn)行供熱系統(tǒng)水質(zhì)問題處理的過程中，需要我們能夠結(jié)合實際情況，來選擇適合于該供熱系統(tǒng)水質(zhì)處理的方法。

4 結(jié)語

綜上所述，供熱系統(tǒng)中存在水質(zhì)問題會對系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，如果能夠有效的處理水質(zhì)問題，那么可以使供熱企業(yè)在根本上減少運行期間安全隱患出現(xiàn)的幾率，并且能夠促進(jìn)系統(tǒng)換熱設(shè)備有效的提升自身的換熱效率，從而使居民用熱的質(zhì)量得到有效提高。

（作者單位：國家電投集團(tuán)東北電力有限公司大連開熱分公司）