论文部分内容阅读
【摘 要】随着社会经济的不断进步，人们对于自身的生活环境及质量的要求也不断提高，供热系统能够使人们在冬季能够生活的更加舒适。在供热系统中水质不仅对供热效率会产生影响，还会使整个系统产生安全隐患问题，因此必须要加以重视。对此，文章针对水质处理对于供热系统的重要性展开了论述。
【关键词】水质处理;供热系统;重要性
在传统的供热系统中水是最主要的传热媒介，水质的优劣性与整个供热系统都存在着密切的联系，甚至存在安全隐患问题。水的硬度、酸碱度、氯根离子含量以及氧含量等因素对供热设备及管网都会产生很大的影响。如果供热企业在水质方面不能进行完善的处理，那么将非常容易使供热系统出现腐蚀、结垢、滋生微生物等问题。因此，有必要加强供热系统水质的优化。
1 供热系统循环水水质处理的必要性
1.1 供热系统在水力工况方面的要求
在已知供热系统循环水水温参数的情况下，网路各管段产生的阻力系数只与管段本身存在关系，当供热系统中的循环水产生水垢之后，管段内壁的粗糙值会增加，使有效流通截面积减小，工质流动阻力增大，有碍水循环的正常进行，某些脱落的水垢沉积下来，还会造成局部堵塞或流通不畅。在相同压强下，阻力增大会使水流量减小。因此，站在水力工况的角度下系统循环水出现结垢，会使水体的流通性受到影响，从而使系统在水流量方面不能得到满足，必须加强循环水水质的优化力度。
1.2 供热系统在热力工况方面的要求
当供热系统中循环水出现结垢时，污垢的厚度会对热传递产生影响。在相同热负荷的情况下，传热系数减小时，促使换热的面积加大;当换热面积相同的情况下，传热系数减小时，热负荷则会加大。因此，站在热力工况的角度下，供热系统要想保证传热效果，必须要优化供热系统的循环水水质。
2 供热系统主要存在的水质问题
2.1 供热系统水质的腐蚀问题
在供热系统中常出现的管网泄漏现象，主要产生的原因之一就是腐蚀。循环水中的溶解氧、氯根离子、弱酸性以及水温等因素，都会使管段出现腐蚀。当金属材质的供热系统管道与设备在接触到水时所产生的腐蚀，一般属于电化学性的腐蚀，其产生的腐蚀机理主要如下所示：Fe2O3、OH-、再由Fe反应生成Fe3O4的晶体，而Fe3O4的晶体结构稳定性非常差，可以形成反向的氧化反应，从而又反应回到Fe2O3、OH-、Fe共存的状态，通过这个反应的过程并反复的进行反应，所以使得输水管网还有相关金属设备不断地被其腐蚀，Fe2O3、OH-在不断增多的同时，也在不断的脱落从而形成红色的锈水，管道及设备的金属壁逐渐变薄直至蚀透。
2.2 供热系统水质的水垢问题
供热系统中产生的水垢是对设备换热效率产生影响的重要因素之一。产生水垢的主要因素是由于循环水中含有钙、镁等碳酸盐，再经过受热后其溶解度得到降低，钙、镁离子与碳酸根进行了结合产生碳酸钙、碳酸镁等新分子物质，随着碳酸钙、碳酸镁的分子不断增多，分子之间通过分子力结合在了一起，并产生沉淀，最终在换热器等设备上进行附着，形成水垢，极大程度上影响了换热设备的换热效率。如果是锅炉循环水结垢，还易造成爆管、锅炉报废等事故，影响安全运行。
2.3 供热系统水质滋生微生物的问题
供热系统出现泄漏及堵塞等问题，微生物细菌也是一个重要因素之一。循环水中的微生物会随着数量的不断增多而沉积并形成一个粘滑层，从而产生阴极极化作用，促使管路受到腐蚀而产生Fe2S3，而水中的细菌繁殖能力非常强，在繁殖的过程中会产生大量的气体。此外，生物膜形成之后，还会使换热设备结垢影响到板换的交换效率。
3 供热系统水质处理的常见方法
3.1 水质处理的化学法
利用化学法来处理水质主要是向循环水中投加一定稳定剂的方法，一般包括分散剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等药剂，通过化学反应的原理使水中易结垢的离子加強在水中的稳定性。其主要是通过鳌合、络合和吸附分散等原理的作用下，使钙镁等离子能够加强在水中的稳定性，并能够有效的分散Fe2S3、SiO2等胶体物质。这种技术已经较为成熟，应用的也比较广泛，但是仍然存在着问题，比如在线控制技术不成熟、设备昂贵、二次污染等。
3.2 水质处理的物理法
物理水质处理的法有很多种，常用的有离子交换法、电磁法等。其中离子交换法中采用了特定的阳离子交换树脂这种物质，通过钠离子来置换水中的钙镁离子。钠盐在水中具有很高的溶解度，不会随水温变化产生水垢。但将其单独使用于水质软处理中，会导致供热系统的管网出现腐蚀。而电磁法处理水质的原理主要是通过电场或磁场来改变水中离子的特性，促使碳酸钙、碳酸镁等物质的沉积速率得到减缓，最终达到阻止形成水垢的目的。这种方法的优势是使用的设备较小，节省运行的费用，便于操作。但是，这种类型的设备会受到时间与空间的限制，所以主要应用于对水质产生影響的一定范围内的处理工作。因此，在进行供热系统水质问题处理的过程中，需要我们能够结合实际情况，来选择适合于该供热系统水质处理的方法。
4 结语
综上所述，供热系统中存在水质问题会对系统产生较大的影响，如果能够有效的处理水质问题，那么可以使供热企业在根本上减少运行期间安全隐患出现的几率，并且能够促进系统换热设备有效的提升自身的换热效率，从而使居民用热的质量得到有效提高。
（作者单位：国家电投集团东北电力有限公司大连开热分公司）
【关键词】水质处理;供热系统;重要性
在传统的供热系统中水是最主要的传热媒介，水质的优劣性与整个供热系统都存在着密切的联系，甚至存在安全隐患问题。水的硬度、酸碱度、氯根离子含量以及氧含量等因素对供热设备及管网都会产生很大的影响。如果供热企业在水质方面不能进行完善的处理，那么将非常容易使供热系统出现腐蚀、结垢、滋生微生物等问题。因此，有必要加强供热系统水质的优化。
1 供热系统循环水水质处理的必要性
1.1 供热系统在水力工况方面的要求
在已知供热系统循环水水温参数的情况下，网路各管段产生的阻力系数只与管段本身存在关系，当供热系统中的循环水产生水垢之后，管段内壁的粗糙值会增加，使有效流通截面积减小，工质流动阻力增大，有碍水循环的正常进行，某些脱落的水垢沉积下来，还会造成局部堵塞或流通不畅。在相同压强下，阻力增大会使水流量减小。因此，站在水力工况的角度下系统循环水出现结垢，会使水体的流通性受到影响，从而使系统在水流量方面不能得到满足，必须加强循环水水质的优化力度。
1.2 供热系统在热力工况方面的要求
当供热系统中循环水出现结垢时，污垢的厚度会对热传递产生影响。在相同热负荷的情况下，传热系数减小时，促使换热的面积加大;当换热面积相同的情况下，传热系数减小时，热负荷则会加大。因此，站在热力工况的角度下，供热系统要想保证传热效果，必须要优化供热系统的循环水水质。
2 供热系统主要存在的水质问题
2.1 供热系统水质的腐蚀问题
在供热系统中常出现的管网泄漏现象，主要产生的原因之一就是腐蚀。循环水中的溶解氧、氯根离子、弱酸性以及水温等因素，都会使管段出现腐蚀。当金属材质的供热系统管道与设备在接触到水时所产生的腐蚀，一般属于电化学性的腐蚀，其产生的腐蚀机理主要如下所示：Fe2O3、OH-、再由Fe反应生成Fe3O4的晶体，而Fe3O4的晶体结构稳定性非常差，可以形成反向的氧化反应，从而又反应回到Fe2O3、OH-、Fe共存的状态，通过这个反应的过程并反复的进行反应，所以使得输水管网还有相关金属设备不断地被其腐蚀，Fe2O3、OH-在不断增多的同时，也在不断的脱落从而形成红色的锈水，管道及设备的金属壁逐渐变薄直至蚀透。
2.2 供热系统水质的水垢问题
供热系统中产生的水垢是对设备换热效率产生影响的重要因素之一。产生水垢的主要因素是由于循环水中含有钙、镁等碳酸盐，再经过受热后其溶解度得到降低，钙、镁离子与碳酸根进行了结合产生碳酸钙、碳酸镁等新分子物质，随着碳酸钙、碳酸镁的分子不断增多，分子之间通过分子力结合在了一起，并产生沉淀，最终在换热器等设备上进行附着，形成水垢，极大程度上影响了换热设备的换热效率。如果是锅炉循环水结垢，还易造成爆管、锅炉报废等事故，影响安全运行。
2.3 供热系统水质滋生微生物的问题
供热系统出现泄漏及堵塞等问题，微生物细菌也是一个重要因素之一。循环水中的微生物会随着数量的不断增多而沉积并形成一个粘滑层，从而产生阴极极化作用，促使管路受到腐蚀而产生Fe2S3，而水中的细菌繁殖能力非常强，在繁殖的过程中会产生大量的气体。此外，生物膜形成之后，还会使换热设备结垢影响到板换的交换效率。
3 供热系统水质处理的常见方法
3.1 水质处理的化学法
利用化学法来处理水质主要是向循环水中投加一定稳定剂的方法，一般包括分散剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等药剂，通过化学反应的原理使水中易结垢的离子加強在水中的稳定性。其主要是通过鳌合、络合和吸附分散等原理的作用下，使钙镁等离子能够加强在水中的稳定性，并能够有效的分散Fe2S3、SiO2等胶体物质。这种技术已经较为成熟，应用的也比较广泛，但是仍然存在着问题，比如在线控制技术不成熟、设备昂贵、二次污染等。
3.2 水质处理的物理法
物理水质处理的法有很多种，常用的有离子交换法、电磁法等。其中离子交换法中采用了特定的阳离子交换树脂这种物质，通过钠离子来置换水中的钙镁离子。钠盐在水中具有很高的溶解度，不会随水温变化产生水垢。但将其单独使用于水质软处理中，会导致供热系统的管网出现腐蚀。而电磁法处理水质的原理主要是通过电场或磁场来改变水中离子的特性，促使碳酸钙、碳酸镁等物质的沉积速率得到减缓，最终达到阻止形成水垢的目的。这种方法的优势是使用的设备较小，节省运行的费用，便于操作。但是，这种类型的设备会受到时间与空间的限制，所以主要应用于对水质产生影響的一定范围内的处理工作。因此，在进行供热系统水质问题处理的过程中，需要我们能够结合实际情况，来选择适合于该供热系统水质处理的方法。
4 结语
综上所述，供热系统中存在水质问题会对系统产生较大的影响，如果能够有效的处理水质问题，那么可以使供热企业在根本上减少运行期间安全隐患出现的几率，并且能够促进系统换热设备有效的提升自身的换热效率，从而使居民用热的质量得到有效提高。
（作者单位：国家电投集团东北电力有限公司大连开热分公司）