關于供熱系統(tǒng)中水質處理的重要性

董飛

【摘 ?要】隨著社會經濟的不斷進步，人們對于自身的生活環(huán)境及質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)中水質不僅對供熱效率會產生影響，還會使整個系統(tǒng)產生安全隱患問題，因此必須要加以重視。對此，文章針對水質處理對于供熱系統(tǒng)的重要性展開了論述。

【關鍵詞】水質處理;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備及管網都會產生很大的影響。如果供熱企業(yè)在水質方面不能進行完善的處理，那么將非常容易使供熱系統(tǒng)出現(xiàn)腐蝕、結垢、滋生微生物等問題。因此，有必要加強供熱系統(tǒng)水質的優(yōu)化。

1 供熱系統(tǒng)循環(huán)水水質處理的必要性

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，網路各管段產生的阻力系數(shù)只與管段本身存在關系，當供熱系統(tǒng)中的循環(huán)水產生水垢之后，管段內壁的粗糙值會增加，使有效流通截面積減小，工質流動阻力增大，有礙水循環(huán)的正常進行，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)水水質的優(yōu)化力度。

1.2 供熱系統(tǒng)在熱力工況方面的要求

當供熱系統(tǒng)中循環(huán)水出現(xiàn)結垢時，污垢的厚度會對熱傳遞產生影響。在相同熱負荷的情況下，傳熱系數(shù)減小時，促使換熱的面積加大;當換熱面積相同的情況下，傳熱系數(shù)減小時，熱負荷則會加大。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。

2 供熱系統(tǒng)主要存在的水質問題

2.1 供熱系統(tǒng)水質的腐蝕問題

在供熱系統(tǒng)中常出現(xiàn)的管網泄漏現(xiàn)象，主要產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。當金屬材質的供熱系統(tǒng)管道與設備在接觸到水時所產生的腐蝕，一般屬于電化學性的腐蝕，其產生的腐蝕機理主要如下所示：Fe2O3、OH-、再由Fe反應生成Fe3O4的晶體，而Fe3O4的晶體結構穩(wěn)定性非常差，可以形成反向的氧化反應，從而又反應回到Fe2O3、OH-、Fe共存的狀態(tài)，通過這個反應的過程并反復的進行反應，所以使得輸水管網還有相關金屬設備不斷地被其腐蝕，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，管道及設備的金屬壁逐漸變薄直至蝕透。

2.2 供熱系統(tǒng)水質的水垢問題

供熱系統(tǒng)中產生的水垢是對設備換熱效率產生影響的重要因素之一。產生水垢的主要因素是由于循環(huán)水中含有鈣、鎂等碳酸鹽，再經過受熱后其溶解度得到降低，鈣、鎂離子與碳酸根進行了結合產生碳酸鈣、碳酸鎂等新分子物質，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合在了一起，并產生沉淀，最終在換熱器等設備上進行附著，形成水垢，極大程度上影響了換熱設備的換熱效率。如果是鍋爐循環(huán)水結垢，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，從而產生陰極極化作用，促使管路受到腐蝕而產生Fe2S3，而水中的細菌繁殖能力非常強，在繁殖的過程中會產生大量的氣體。此外，生物膜形成之后，還會使換熱設備結垢影響到板換的交換效率。

3 供熱系統(tǒng)水質處理的常見方法

3.1 水質處理的化學法

利用化學法來處理水質主要是向循環(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，通過化學反應的原理使水中易結垢的離子加強在水中的穩(wěn)定性。其主要是通過鰲合、絡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。這種技術已經較為成熟，應用的也比較廣泛，但是仍然存在著問題，比如在線控制技術不成熟、設備昂貴、二次污染等。

3.2 水質處理的物理法

物理水質處理的法有很多種，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，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，不會隨水溫變化產生水垢。但將其單獨使用于水質軟處理中，會導致供熱系統(tǒng)的管網出現(xiàn)腐蝕。而電磁法處理水質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、碳酸鎂等物質的沉積速率得到減緩，最終達到阻止形成水垢的目的。這種方法的優(yōu)勢是使用的設備較小，節(jié)省運行的費用，便于操作。但是，這種類型的設備會受到時間與空間的限制，所以主要應用于對水質產生影響的一定范圍內的處理工作。因此，在進行供熱系統(tǒng)水質問題處理的過程中，需要我們能夠結合實際情況，來選擇適合于該供熱系統(tǒng)水質處理的方法。

4 結語

綜上所述，供熱系統(tǒng)中存在水質問題會對系統(tǒng)產生較大的影響，如果能夠有效的處理水質問題，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，并且能夠促進系統(tǒng)換熱設備有效的提升自身的換熱效率，從而使居民用熱的質量得到有效提高。

（作者單位：國家電投集團東北電力有限公司大連開熱分公司）