שיטות טובות ביותר למניעת פיסול ומינרלים במערכות גיאותרמיות

מבוא

אנרגיה גיאותרמית עומדת כאחת המקורות האמינות והקיימא ביותר של כוח מתחדש בסיס, אך הכדאיות הכלכלית ארוכת הטווח שלה לעתים קרובות נשענת על אתגר תפעולי יחיד: קשקשים ופירוק מינרלים. כמו נוזל גאותרמי זורם דרך מאגרים, מחליפי חום, צינורות, טורבינות, מינרלים מתמוססים יכולים להסתנן מהפתרון, ויצרוצית פקדות קשות כי במשטחי חום, מצמצם את אמצעי התחזוקה מתקדמים, ומגבילים את רמות התחזוקה של 150%, מעצימותקטיביות.

הבנה של פיסול ו-מינרלים

סקאליזציה במערכות גיאותרמיות היא תהליך משקעים נשלט על ידי טמפרטורה, לחץ, pH, ואת ריכוז של מוצקים מומסים. כאשר ג'ותרמאל רזון מובא אל פני השטח ועובר שינויים בלחץ וטמפרטורה, את העודף של מינרלים מסוימים יורד, מה שגורם להם לפסד על משטחים ספציפיים, גדל על פני השטח זמין.

סוגים של סולם והשפעה

(ב) ⁇ (ה) ב-[[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]

מכניזם של

Scaling מתרחשת באמצעות nucleation - או הומוגני (בנוזל) או heterogeneous (על פני השטח) - ואחריו צמיחה גבישית.גורמים אשר מאיצים את הפירוק כוללים מרקמים משטחים גסים, אנרגיה על פני השטח גבוהה, מהירויות זרימה נמוכות כי להפחית את כוחות הרדאר, ואת נוכחות של מוצרי קורוזיה שפועלים כמו אתרי ניקוי.

ניהול כימיה מים

הבסיס של כל תוכנית למניעת דרוג הוא ניהול כימיה מים קפדני.אופרות חייבות באופן קבוע לטעום נוזלים גיאותרמיים במספר נקודות (טוב, parlcator, החלפת חום בlet/outlet, rejection) ולנתח פרמטרים מרכזיים: pH, טמפרטורה, לחץ, סך כל התקני ה- CLSCH (TDS), וריכוזים של קשקשים (Ca2+, SiO2, C2, C2, C2, C2 C2 C.

בקרת pH וזיהוי

הורדת ה- pH של גלין גיאותרמי יכול להפחית באופן דרמטי את רמת הפחמן של סידן.על ידי הזרקת כמות קטנה של חומצה (חומצה sulfuric או הידרוכלורית) במעלה הזרם של ציוד קריטי, המפעילים משנים את שיווי המשקל פחמן לכיוון bicarbonate, דיכוי pH פחות שליטה pH.

חומרים כימיים: Threshold and Dispersion

(FLT:0) מעכבי עכבות של פולימרט 1 (למשל, פוליפוסים, phosphonates, פוליקלטים) עובדים בריכוזים נמוכים מאוד (1-10 מ"ג / L) על ידי מודעות נגד רמות של בדיקות על פני השטח, מניעת הדבקה ושיקום של כימיקלים חמורים (Ficial Repicial) כולל חומצה זכרית (Dymicial)

להבנה עמוקה יותר של כימיה מעכבת, ראה:0 (המסמכים הטכניים של האגודה הבינלאומית לג'ותרמית) על סמך עכבות דרוגים 1.

טמפרטורה ושליטה בלחץ

הטמפרטורה והלחץ הם הנהגים העיקריים של סוללוביליות מינרלים.כפי שגיאותרמית מגניבה בחילופי חום, הסוללה של המינרלים בקנה מידה גדול ביותר, מפעילי יכול להפחית את זה על ידי שמירה על הטמפרטורה הבוהקת מעל סף קריטי עד לאחר החילוץ חום. במערכות צמיגים חד-פעמיות, שמירה על לחץ גבוה יותר של משקעים בטווח של פחמן גבוה יותר, דיכוי קשקשים בדרגה בינונית (Ricicial) של טמפרטורות חום (Ricercrelimate) לא פחות מצמצם גבוה יותר) הוא ירידה במשקל גבוה יותר של לחץ כבד יותר של לחץ כבד יותר של טמפרטורות חום (Ricercreperirdicercreligirdicercrelidicercrelid) הוא ירידה) שבו הוא ירידה במשקל גבוה יותר של לחץ כבד יותר של לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר של לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר של לחץ כבד יותר של לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר של לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר של לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר טמפרטורות גבוהה יותר טמפרטורות גבוהה יותר טמפרטורות גבוהה יותר לחץ על פני טמפרטורות גבוהה יותר

אסטרטגיות עיצוב עבור ניהול טמפרטורה

(ב) [13] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אסטרטגיות ניקוי מכניות וכימיקליות

גם עם תוכניות מניעה הטובות ביותר, היווצרות בקנה מידה מסוימת היא בלתי נמנעת.תוכנית ניקוי חזקה מבטיחה כי הפיקדונות הוסרו לפני שהם מתפשרים יעילות. שתי גישות עיקריות קיימות: ניקוי מכני וניקוי כימי, המשמש לעתים קרובות בשילוב במהלך הפסקות שנקבעו.

שיטות ניקוי מכניות

(FLT:0) פלוגינג: FLT:1 Foam או פוליאורטן "pigs" דחף באמצעות צינורות על ידי לחץ נוזלי יכול למעשה לגרד רך עד בינוני-קשה. חזירים עם מצחצחות חוט או ציפוי carbide משמשים עבור פיקדונות קשים יותר. נזלת רגילה - על לוח זמנים שנקבע על ידי דמי פיקדון - צינורות ללא שימוש כימי ברור.
(FLT:0) מים בלחץ גבוה: מים 1FreaLT 1 (שימוש במים בלחץ עד 10,000 psi (700 בר) ו nozzles מיוחדים, שיטה זו יכולה להסיר קללה קשה וקשקשים אחליקה מ צינורות החלפת חום וכלי תהליך.זה יעיל אבל דורש שימוש זהיר של פסולת מכווצת.
(FLT:0Brushes and Sauceers:FLT:1 צינורות מכניים ניקוי (למשל, ניילון או מתכת מברשות המונעים על ידי אוויר או מים דחוסים) משמשים עבור קופות פגז ו-tube מערכות ניקוי באינטרנט (למשל, Taprogge-type ספוג טכנולוגיית כדור כדור) יכול להסיר כל הזמן את פעולת ההפקדות במהלך, למרות שהם פחות נפוצים בגיאומטריה.

שיטות ניקוי כימיות

(FLT:0) לשטוף: FLT:1 דילול הידרוכלורי או חומצה סולפיבית יעיל נגד סידן פחמתי וסולפיד מתכת. נוסחאות חומצה inhibited כי הגנה על מתכת בסיס מומלץ.לאחר טיפול חומצי, ניטרליזציה ושטף נדרשים.
(FLT:0) סוכני צ'לסיינג: FLT:1 EDTA (חומצה אתילינדדיאמיןטרנטית) וchelants אחרים יכולים לפזר את הקשקשים של סידן-מתכת ב pH כמעט-נמוך, להפחית את הסיכון לשחיתות.
טיפול ב-FLT:0 (Alkaline Treatment: FLT:1 קווקז) יכול להפיג כמה קשקשים של סיליקה, אם כי התהליך איטי ודורש pH גבוה (12+).

בחירת שיטת ניקוי נכונה תלויה בהרכב בקנה מידה, נגישות ותקנות סביבתיות. A מקיפה (FLT:0U.S מחלקת האנרגיה של ארה"ב דו"ח על הפחתה בקנה מידה גיאותרמית 1) מספקת הנחיות מפורטות לבחירת נוזלים ניקוי וכלי מכני.

טכנולוגיות מניעה מתקדמות

חידושים אחרונים מציעים דרכים חדשות למנוע סקאלה מבלי להסתמך רק על כימיקלים או ניקוי תכופים.טכנולוגיות אלה משנות את התנאים הפיזיים שבהם התגבשות צורה וצמיחה.

טיפול מגנטי ואלקטרומגנטי

מכשירים לטיפול במים מגנטיים, המורכבים בדרך כלל ממגנטים קבועים (ראר-ת' או ferrite) ממוקמים סביב צינורות, טוענים לשנות את המבנה הקריסטלי של סידן פחמן, קידום היווצרות של aragonite (פולימורפ פחות דבק) במקום calcite. בעוד התוצאות ביישומים גיאותררמיים הם מעורבים, כמה ניסויים בשטח, בין 30–50% בסקאלה אלקטרומגנטית.

טכנולוגיה אולטרה סאונד

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

ריצוף-Resistant Coatings

החל ציפויים אנרגיה דלת-קרקע (למשל, פלואופולמרים, סיליקון, או פחמן דמוי-יהלום) על פני השטח קריטי יכול להפחית את עוצמת הדבקות של פיקדונות בקנה מידה.גם אם נינקיה מתרחשת, הפיקדונות הם יותר בקלות מתמוססים על ידי זרימה או ניקוי לסירוגין. Ceramic ו epoxys שימשו צינורות רזים ו-Silrephparators, למרות שהם עדיין מעכבים לחץ עלות עלות עלות על ידי לחץ על ידי לחץ דם.

מעקב וגילוי מוקדם

אין אסטרטגיה למניעת מניעה יעילה ללא ניטור רציף כדי לזהות את הסקאלה בשלבים המוקדמים ביותר שלה - בדיקה מעשית במהלך הסגת, לחץ יורד מגמה, ניטור יעיל של העברת חום - ישארו חשוב, אבל שיטות מתקדמות יותר מאפשרות זיהוי בזמן אמת.

כלי ניטור באינטרנט

(FLT:0) צגים של סיקור:FLT:1 קטן, מחומם בדיקות קופונים מותקנות במפרקים המחצבים בטמפרטורות פני השטח של חילופי חום.השינוי בהתנגדות המונית או חום של הקופון מצביע על שיעור הפירוק.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) ניטור אקוסטי:FLT:189 מיקרופונים או חיישני רטט יכולים לזהות את הרעש הגבוה של קידוד שנוצר על ידי חלקיקים בקנה מידה מרתיעים על פני השטח או על ידי קוויטציה ממכשירי קול.
(FLT:0) מודלים ללמידה של Machine:FLT:1 באמצעות נתונים היסטוריים על כימיה, טמפרטורה, לחץ, וניקוי אירועים, מפעילי יכולים להכשיר מודלים לחזות מתי והיכן דרוג יתרחש, המאפשר התאמות טיפול פרואקטיביות.לדוגמה, רשת עצבית מאומנת על 10 שנים של נתונים מצמח בינארי חזה בנבאדה ארועים בקנה מידה עם דיוק, מפעיל 24 שעות לפני פקדות שנגרמו יעילות.

שילוב מערכות ניטור אלה לתוך פלטפורמה SCADA מרכזי מאפשר למפעילים לייעל את העיכובים, להתאים את התפוקה היטב, או לוח הזמנים של משיכת לפני הסקאלה הופך חמור.

מערכת תכנון שיקולים

מניעת הסקאלה מתחילה זמן רב לפני שטיפה נכנסת לצנרת הראשונה.הבחירות עיצוב חכם יכולות להפחית באופן דרמטי את הנטל על אמצעי הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הנטל.

עיצוב טוב

עבור בארות גבוהות של נשפי, לשקול מלט צינור capillary עבור הזרקת מעכבי הבקתה לעומק של הליטיסה הראשונה. ובכן, ההשלמה צריכה להשתמש סגסוגת עמידת קורוזיה (למשל, 316L נירוסטה או פלדות דופלקס) באזורים שנועדו לדרג כדי למזער משטחים וקטמנטלציה קטליטית.

החלפת חום בחירה

החלפת חום לוח יש פערים צרים כי הם בקלות רעוע; תצורה פגז ו-tube עם צינורות ישר לאפשר ניקוי מכני קל יותר. עבור ארס אגם סיליקה-פרון, חילופי חום מגע ישיר (שם מגע ישיר ישירות נוזל עבודה) יכול להימנע מרמת משטח מתכת אבל להציג אתגרים עיבוד אחרים. בכל המקרים, overs oversating חום מעט (10-20%) מאפשר כמה רע ללא ביצועים מיידיים.

Piping Layout and Materials

להימנע מרגליים מתות, עקיצות זרימה נמוכות, ודבורים חדות שבהן קנה מידה יכול לצבור. צינורות סלופה כדי לאפשר ניקוז ניקוי וניקוי. השתמש בחומרים עמידים על קורוזיה (למשל, HDPE או סיבים-reinforceed פלסטיק עבור פריחה דלת-טמפרטורה נמוכה, קו פחמן לטמפרטורות מתון) כדי להפחית את פני השטח ואת פעילות גופנית.

השפעה כלכלית ומבצעית

השקעה בצמצום אספקת תשואות כלכליות משמעותיות.מחקר של 15 צמחים גיאוותרמאל מצא כי מתקנים עם תוכניות הקטנת בקנה מידה מקיף בממוצע 95% זמינות לעומת 78% עבור אלה עם ניקוי תגובתי.העלות של מעכבים ו ניטור היה בדרך כלל $0.002-0.01 עבור וואט, בעוד שלא מתוכנן קיבולת של עלייה של $ 0.015-0.05 קילווואט הפסד בייצור ובמקרה רגיל אחד, רק קיבולת פחמן, 000 000 000 000 000 מופחתת של צריכת אנרגיה ירידה של צריכת פחמן או ירידה של צריכת מופחתת על ידי ירידה של פחמן, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

עבור ניתוח עלות מפורטת של עלויות, ראה סקירה של דרוג השפעות כלכליות על גבי כתב העת Gethermics (2020)03FLT:1.

מקרה מחקרים

קלקיט סלינג בשדה Larderello, איטליה

השדה הגיאוגרפי Larderello מופעל במשך יותר ממאה שנים ועומד בפני סקאלה חמורה של ייצור בארות שבו CO2 degassing מתרחשת.המפעיל יישמה תוכנית הזרקת מעכבת חור תוך שימוש במינונים של 5-8 מ"ג / L, מועבר ללא הרף דרך צינורות capillary מתחת לנקודת הפלאש.זה הפחיתה את גודל הגדלה על ידי 80% ועבודות מ -60.00 לחודשיים (אך 20.00) אך בכל ימות השנה נשמרת בממוצע.

סיליקה Scaling in the Hellisheiði Plant, איסלנד

[הלישאייוואי, אחד הצמחים הגיאו-תרמיים הגדולים בעולם, פועל עם נוזלי עתירי (עד 300 מעלות צלזיוס) המייצרים אחליקה על קירור.המפעיל משתמש בשילוב של שליטה ב- pH (הזרקה הדבקת להורדת pH ל-5.5-6.0) וסירבת מבוססת פוליאמין.למרות אמצעים אלה, סקאלה על חיזוקים היטב (Gjecting on thedralitad to lowd to lowd to lowd to low-FOR) לעומת 2 חודשים לאחר ירידה בתדירות של 18Gjection.

מגמות עתידיות

בעוד גיאותרמאל מתרחב למאגרים עמוקים יותר, חמים יותר, וכימיקליים אגרסיביים יותר (למשל, מערכות גאוותרמאליות, נוזלים סופר קריטיים), אתגרים מדרגים יתגברו על התפתחותם של אנשים כדי לצפות כוללים:

(FLT:0) ננו-חומרים חכמים: 1FLT:1 Thermo-responsive פולימרים כי swell או חוזה לשחרר מעכבי בקנה מידה רק כאשר הטמפרטורות מתקרבות לסף.
(FLT:0) משלוח כימי שלילי:FLT:1Time משוב לולאות בין חיישנים פנימיים (למשל, ראמן spectroscopy עבור זיהוי יון בקנה מידה) ומערכת המשאבת כדי להתאים את המינון באופן דינמי.
(FLT:0) הפחתה ביולוגית: FLT:1 חיידקים מסוימים extremophilic יכול לעכב פולימיזציה של אחליקה על ידי פיזור חלבונים כי שאלון אחליקה; תוצאות מעבדה מוקדמות להראות הבטחה, אבל ניסויים שדה נדרשים.
(FLT:0) מודלים משולבים: תאומים דיגיטליים של מעגלים גיאוותרמאליים זוג הידראוליים, תרמיים, כימיים, ומדפי קינטיקה כדי לחזות את הנפילה ב-4D (מרחב וזמן).

על ידי שילוב שיטות מוכחות עם טכנולוגיות מתפתחות, תעשיית הגיאוגרפית יכולה להתגבר על אחד המכשולים התפעוליים הוותיקים ביותר שלה, להבטיח כי כוח גאוותרמאל נקי, בסיס נשאר תחרותי מבחינה כלכלית במשך עשרות שנים.