ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2017-4-48-53ekip-859Research ArticleАНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫANALYSIS. METHODS. PROGNOSISВлияние качества воды на фазовый и химический состав отложений в паровых котлахThe Influence of Water Quality on the Phase and Chemical Composition of Deposits in Steam BoilersТемердашевЗ.А.TemerdashevZ.A.

д-р хим. наук, профессор

Dr Sci. (Chem.), Professor

podpiska@kalvis.ruВасильевА.М.VasilyevA.M.

канд. хим. наук

Cand. Sci. (Chem.)

podpiska@kalvis.ruВасильеваЛ.В.VasilyevaL.V.

инженер-исследователь

Engineer-researcher

podpiska@kalvis.ruКубанский государственный университетРоссияKuban State UniversityRussian Federation2017070420172144853Copyright © ООО "Калвис", 20172017ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/859

Обсуждаются экологические и технологические проблемы и анализируется связь процессов образования элементного и фазового состава отложений, коррозии конструкционных материалов оборудования с составом природной воды и способами ее обработки в паровых котлах малой и средней производительности некоторых районов Краснодарского края. Идентифицированы основные фазы, входящие в состав отложений, основу которых составляют диопсид, тремолит, волластонит, гидроксиапатит, кальцит, арагонит и магнезит, а также смеси оксидов железа в виде гетита и магнетита. Установлено, что фазовый состав отложений зависит от молярного соотношения и равновесия катион-анионного состава природной и подготовленной воды. Показано, что при сходных выбранных схемах подготовки воды возможно образование как легко удаляемых отложений (карбонаты кальция и магния), так и практически нерастворимых (диопсид и тремолит), а также появление отложений, вызванных различными коррозионными процессами, поэтому для снижения нагрузки на окружающую среду, связанную с удалением отложений, целесообразна оптимизация схем водоподготовки с учетом качественного и количественного состава образующихся отложений. 

There are discussed environmental and technological problems, and analyzes  the relationship between the formation of elemental and phase composition of deposits, the corrosion of structural elements of equipment with the composition of natural water and methods of its processing in steam boilers of  small and medium productivity of some areas of Krasnodar Krai. There were identified the main phases of the deposits, based on diopside, tremolite, wollastonite, hydroxyapatite, calcite, aragonite and magnesite, as well as mixtures of iron oxides in the form of goethite and magnetite. There was defined that the phase composition of the deposits depends on the molar ratio and equilibrium of cationic-anionic composition of natural and treated water. There was showed that with similar water treatment schemes chosen, it is possible to form easily removable deposits (calcium and magnesium carbonates) and practically insoluble (diopside and tremolite), as well as the appearance of deposits caused by various corrosion processes. Therefore, to reduce the environmental burden associated with removal of deposits, it is advisable to optimize the water treatment schemes, taking into account the quantitative and qualitative composition of formed deposits.

природная водаотложенияпаровые котлыводоподготовкаэлементный и фазовый анализсиликаты и карбонаты кальция и магнияжелезоокисные соединенияnatural waterdepositssteam boilerswater treatmentelemental and phase analysissilicates and carbonates of calcium and magnesiumiron oxides compoundsReferencesРД 10-165-97. Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов. Сер. 10. Выпуск 38. М., ФГУП "Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России", 2004. 28 с.РД 10-165-97. Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов. Сер. 10. Выпуск 38. М., ФГУП "Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России", 2004. 28 с.Rajakovic-Ognjanovic V.N., Zivojinovic D.Z., Grgur B.N., Rajakov L.V. Improvement of chemical control in the watersteam cycle of thermal power plants. Applied Thermal Engineering. 2011. V. 31. P.119-128.Rajakovic-Ognjanovic V.N., Zivojinovic D.Z., Grgur B.N., Rajakov L.V. Improvement of chemical control in the watersteam cycle of thermal power plants. Applied Thermal Engineering. 2011. V. 31. P.119-128.Ларин Б.М., Бушуев Е.Н., Ларин А.Б., Карпычев Е.А., Жадан А.В. Совершенствование водоподготовки на ТЭС. Теплоэнергетика. 2015. № 4. С.58-64.Ларин Б.М., Бушуев Е.Н., Ларин А.Б., Карпычев Е.А., Жадан А.В. Совершенствование водоподготовки на ТЭС. Теплоэнергетика. 2015. № 4. С.58-64.Jiang D., Xu H., Deng B., Li M., Xiao Z., Zhang N. Effect of the silica-rich, oilfield-produced water with different degrees of softening on characteristics of scales in steam-injection boiler. Applied Thermal Engineering. 2016. V. 93. Р.1248-1253.Jiang D., Xu H., Deng B., Li M., Xiao Z., Zhang N. Effect of the silica-rich, oilfield-produced water with different degrees of softening on characteristics of scales in steam-injection boiler. Applied Thermal Engineering. 2016. V. 93. Р.1248-1253.Гусева О.В., Ковалева Н.Е. Коррекционные водно-химические режимы паровых котлов с использованием реагентов марки Аминат. Энерго сбе режение и водоподготовка. 2007. № 6(50). С.17-19.Гусева О.В., Ковалева Н.Е. Коррекционные водно-химические режимы паровых котлов с использованием реагентов марки Аминат. Энерго сбе режение и водоподготовка. 2007. № 6(50). С.17-19.Темердашев З.А., Васильев А.М., Васильева Л.В. Влияние качества воды на формирование состава отложений в водогрейных системах закрытого типа. Экология и промышленность России. 2016. Т. 20. № 11. С.54-58.Темердашев З.А., Васильев А.М., Васильева Л.В. Влияние качества воды на формирование состава отложений в водогрейных системах закрытого типа. Экология и промышленность России. 2016. Т. 20. № 11. С.54-58.Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. М., Энергоатомиздат, 1990. 248 с.Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. М., Энергоатомиздат, 1990. 248 с.Mutch G. A., Anderson J. A., Walker R., Cerrato G., Morandi S., Operti L., Vega-Maza D. In-situ infrared spectroscopy as a non-invasive technique to study carbon sequestration at high pressure and high temperature. International Journal of Greenhouse Gas Control. 2016. V. 51. Р.126-135.Mutch G. A., Anderson J. A., Walker R., Cerrato G., Morandi S., Operti L., Vega-Maza D. In-situ infrared spectroscopy as a non-invasive technique to study carbon sequestration at high pressure and high temperature. International Journal of Greenhouse Gas Control. 2016. V. 51. Р.126-135.Bahadori A., Vuthaluru H.B. Prediction of silica carry-over and solubility in steam of boilers using simple correlation. Applied Thermal Engineerring. 2010. V. 30. Р.250-253.Bahadori A., Vuthaluru H.B. Prediction of silica carry-over and solubility in steam of boilers using simple correlation. Applied Thermal Engineerring. 2010. V. 30. Р.250-253.Dong B., Xu Y., Jiang Sh., Dai X. Effect of reusing the advanced-softened, silica-rich, oilfield-produced water (ASOW) on finned tubes in steam-injection boiler. Desalination. 2015. V. 372. P.17-25.Dong B., Xu Y., Jiang Sh., Dai X. Effect of reusing the advanced-softened, silica-rich, oilfield-produced water (ASOW) on finned tubes in steam-injection boiler. Desalination. 2015. V. 372. P.17-25.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1989. C. 448.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1989. C. 448.Purgstaller B., Mavromatis V., Immenhauser A., Dietze M. Transformation of Mg-bearing amorphous calcium carbonate to Mg-calcite - In situ monitoring. Geo chi mica et Cosmochimica Acta. 2016. Vol. 174. P.180-195.Purgstaller B., Mavromatis V., Immenhauser A., Dietze M. Transformation of Mg-bearing amorphous calcium carbonate to Mg-calcite - In situ monitoring. Geo chi mica et Cosmochimica Acta. 2016. Vol. 174. P.180-195.Жилин В.Н., Ильин Д.Н. Очистка воды и защита систем водо- и теплоснабжения от коррозии, отложений. Энергосбережения и энергоэфективность. 2009. № 6(30). С.23-27.Жилин В.Н., Ильин Д.Н. Очистка воды и защита систем водо- и теплоснабжения от коррозии, отложений. Энергосбережения и энергоэфективность. 2009. № 6(30). С.23-27.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.