淺談集中供熱系統(tǒng)水處理節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

1、淺談集中供熱系統(tǒng)水處理節(jié)能技術(shù)應(yīng)用【摘要】集中供熱管網(wǎng)采暖系統(tǒng)在運行和停運期間存在較 嚴(yán)重的氧腐蝕，但由于主客觀原因的限制，這往往并沒有引 起人們的高度重視。對集中供熱管網(wǎng)采暖系統(tǒng)運行的安全性 和經(jīng)濟(jì)性造成重大影響。本文就集中供熱管網(wǎng)采暖系統(tǒng)供暖 設(shè)備腐蝕原因及對策進(jìn)行闡述?！娟P(guān)鍵詞】供暖設(shè)備;腐蝕；原因及對策供暖設(shè)備的腐蝕與堵塞造成蒸汽鍋爐能源的嚴(yán)重浪費、 熱水鍋爐嚴(yán)重腐蝕，增大維修量、縮短使用壽命及導(dǎo)致高能 耗、高水耗及高維修費用。采用在管網(wǎng)的二次水系統(tǒng)采用科 學(xué)防腐阻垢水處理的方式，促進(jìn)從鍋爐到換熱器再到用戶散 熱器全部水系統(tǒng)在無垢、無腐蝕狀態(tài)下運行，不但能提高換 熱器的換熱效率，提高能

2、源利用率，循環(huán)水呈墨黑色，可有 效的防止人為失水，會取得更加理想的經(jīng)濟(jì)效益，停機(jī)大修, 檢修循環(huán)水泵時，葉輪清潔、往年的水垢都在運行狀態(tài)下被 清除干凈；循環(huán)水藻類徹底消失；化學(xué)采樣器效果明顯提高; 大大降低檢修費用、食鹽用量、人力、電能及生產(chǎn)總成本。 供熱系統(tǒng)分戶計量是目前國家大力推行的節(jié)能、節(jié)水政策， 做好水處理工作是分戶計量推行下去的關(guān)鍵所在。循環(huán)水系 統(tǒng)的水質(zhì)情況直接決定了分戶計量表的使用壽命及其精確 程度。本文就供暖設(shè)備的腐蝕與堵塞原因機(jī)理、科學(xué)防腐阻 垢水處理對策進(jìn)行闡述。1. 腐蝕堵塞的原因1.1腐蝕的機(jī)理腐蝕是電化學(xué)或電化學(xué)作用引起的金屬與所處環(huán)境介 質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)作用的一種損

3、壞過程。其主要特點是易造 成系統(tǒng)中金屬或非金屬部件的損壞。由于系統(tǒng)的不嚴(yán)密性， 造成氧氣的進(jìn)入，系統(tǒng)熱水損失過大，造成補(bǔ)水量過大及大 部分系統(tǒng)并沒有除氧設(shè)備或除氧器運行不正常等等，而加劇 了氧蝕的強(qiáng)度。1. 2水垢及污泥的形成水中的鈣鎂等成垢鹽類易在系統(tǒng)換熱表面形成粘合性 沉淀，即結(jié)垢。這些水垢的形成不但產(chǎn)生垢下腐蝕，而且還 使熱交換器的效率降低，導(dǎo)致傳熱能力下降，從而影響供熱 質(zhì)量；嚴(yán)重會使換熱器堵塞。1.3設(shè)備、管道堵塞的原因設(shè)備、管道的堵塞是由于循環(huán)水中的懸浮物濃度過高或 有較大直徑的顆粒物無法通過設(shè)備內(nèi)部流道間隙所造成的。 懸浮物濃度過大，在系統(tǒng)流速很低的地方會出現(xiàn)沉積，即污 泥。嚴(yán)重

4、時，會出現(xiàn)局部堵塞，從而影響供水量，降低傳熱 效率。2. 腐蝕堵塞的防治造成供熱系統(tǒng)的運行腐蝕、停用腐蝕以及由此引起的腐 蝕產(chǎn)物結(jié)垢問題長期困擾著我們，供熱系統(tǒng)的防腐工作就尤 為重要。供暖系統(tǒng)的金屬設(shè)備、管道、供熱閥門等均與熱水接觸 不可避免有腐蝕發(fā)生，為了避免腐蝕及堵塞，對設(shè)備的材質(zhì) 及水的硬度、ph、堿度、氯根，運行的水質(zhì)都需嚴(yán)格控制。 為了提高采暖系統(tǒng)運行的安全性，延長系統(tǒng)的使用壽命，通 過采用有效的水處理方式及預(yù)防電化學(xué)腐蝕可控制金屬的 腐蝕速率，使系統(tǒng)的金屬腐蝕減至最小。2. 1水處理的方式2. 1. 1離子交換軟化水處理鈉離子交換軟化的原理即釆用食鹽溶液中的鈉離子置 換水中的鈣、鎂

5、離子，使水的硬度降低，從而達(dá)到阻垢的目 的。但反洗水卻含有大量的氯離子和鈉離子，會造成地下水 的污染。目前，鈉離子交換軟化水處理被廣泛采用，但其對 地下水污染的問題應(yīng)引起足夠的重視。2. 1.2投加防腐阻垢劑此法適用于系統(tǒng)失水量小的供熱系統(tǒng)，因為如果系統(tǒng)失 水量大，加入的藥劑量大，勢必在系統(tǒng)中生成大量污泥，對 系統(tǒng)運行不利。目前，防腐阻垢劑品種繁多、成分復(fù)雜，一 般包括化學(xué)正磷酸三鈉及氫氧化鈉等堿性物質(zhì)；亞硫酸鈉、 單寧酸鈉和其它無機(jī)或有機(jī)除氧劑。還可以用一些有機(jī)合成 的防腐阻垢劑。2.2供熱系統(tǒng)的堵塞及防腐2. 2.1采暖系統(tǒng)設(shè)置除污器、過濾器等防范設(shè)備采暖系統(tǒng)可設(shè)置除污器，過濾器等防止堵塞

6、的防范措 施。換熱站總回水管的直徑較大時，可在循環(huán)水泵進(jìn)水口側(cè) 安裝一個立式擴(kuò)容除污器，立式擴(kuò)容除污器能截留任何雜 質(zhì)，且運行無阻力。為最大限度地保證散熱器、溫控器、熱 計量表等正常運行，可以在熱入口及入戶前的供水管上設(shè)置 不同濾徑等級的過濾器。還應(yīng)選用能抑制水垢、污泥生成及 微生物生長的水處理藥劑，另外選用的防腐阻垢劑及其他水 處理設(shè)施都應(yīng)使地下水的污染減至最低。2. 2. 2供熱系統(tǒng)的除氧措施熱水鍋爐在運行期間最常見的腐蝕就是氧腐蝕。那么如 何減少循環(huán)水中的溶解氧含量呢？首先是在水中加入能減 慢腐蝕的緩蝕劑。其次，為減少氧氣進(jìn)入供暖系統(tǒng)的機(jī)會， 應(yīng)采用高位常壓密閉式膨脹水箱。水泵如果間歇運

7、行，必然 會有氧氣進(jìn)入系統(tǒng)，從而引起腐蝕，若采用變頻泵補(bǔ)水，可 連續(xù)補(bǔ)水緩沖系統(tǒng)壓力變化，減少通過電磁閥的泄水量。另 外，防止系統(tǒng)失水，也就是減少補(bǔ)水量，從而減少進(jìn)入水系 統(tǒng)的溶解氧量，可間接做到防腐。再者，如果循環(huán)水泵或者 補(bǔ)水泵泄露，則會從水泵的負(fù)壓側(cè)吸入大量的空氣，導(dǎo)致水 中溶解氧含量升高，從而引起氧腐蝕，所以必須杜絕水泵的 負(fù)壓側(cè)吸氧，因此給水除氧成為防止換熱器及管道腐蝕的重 要任務(wù)。2. 2. 3控制循環(huán)水的ph值為10-12如果循環(huán)水的ph值低于10,極易發(fā)生氧腐蝕。為達(dá)到 減緩氧腐蝕的目的，必須控制水系統(tǒng)中循環(huán)水的ph值在 10-12之間。目前我們采用鈉離子軟化處理，正常情況下出

8、 水硬度wo. 03mmol/l,而給水硬度要求0. 6mmol/l,因此采 用鈉離子軟化處理可達(dá)到防垢；但軟化水的ph值在6. 8-7. 2 左右，因此，單獨采用軟化處理，可以防垢，但達(dá)不到防腐 的最佳效果。此時，可向補(bǔ)水箱投加堿性藥劑，提高循環(huán)水 的ph值，從而達(dá)到防腐的目的。隨著水中ph的增大，氧腐 蝕明顯減少。試驗表明把水的ph值從8提高到10時，減少 鋼鐵腐蝕有明顯效果，ph值控制在1011最好。通常對低 壓熱水鍋爐及其采暖系統(tǒng)可往鍋爐內(nèi)加堿性藥劑來調(diào)節(jié)，常 用的堿性藥劑有：nac03、naoh、氨水等，若ph過高，可通 過增加排污，也可加酸式磷酸鹽來調(diào)節(jié)。2.3供熱系統(tǒng)的停用保護(hù)供

9、暖設(shè)備在修理、備用和停用期間的腐蝕比運行腐蝕更 嚴(yán)重，所以設(shè)備在供暖結(jié)束、管網(wǎng)檢修完畢以后必須進(jìn)行保 護(hù)，這種保護(hù)稱為停用保護(hù)。停用保護(hù)有兩種方法，其一是 干法保護(hù)。干法保護(hù)要求設(shè)備充分干燥，沒有電解質(zhì)溶液存 在，顯然此法在實際操作中不太適用。其二是濕法保護(hù)，也 就是設(shè)備停止運行時，將換熱設(shè)備內(nèi)充滿水，一方面防止空 氣進(jìn)入其內(nèi)引起氧腐蝕，另一方面在水中加入某種防腐阻垢 劑，從而達(dá)到防止腐蝕的目的。目前有些供熱管網(wǎng)使用 yz-101防腐阻垢劑進(jìn)行濕法停用保護(hù)，效果良好。此法有兩 項好處，第一是投加完藥劑后可終止水系統(tǒng)中全部設(shè)備和管 網(wǎng)的電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕和生物腐蝕。阻止夏季水系統(tǒng)滋 生細(xì)菌、藻類，并剝離生物粘泥。第二是yz-101防腐阻垢 劑可以使水系統(tǒng)中的老垢、老銹變得疏松，在秋季供暖運行 時在最短的時間內(nèi)可以全部除掉水系統(tǒng)中的老垢、老銹并育 上保護(hù)膜，使設(shè)備優(yōu)質(zhì)低耗運行。從而達(dá)到延長設(shè)備使用壽 命以及減少設(shè)備維修量的目的?？啤緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 1張勇等淺析供熱管網(wǎng)失水原因與對策j內(nèi)蒙 古