[发明专利]对地热发电厂的固体沉积物中所含有机烃化合物进行表征的方法

说明书

本发明涉及一种表征地热发电厂的固体沉积物中所含的有机烃化合物的方法，其对根据如下温度顺序热解加热期间固体沉积物样品所释放的有机烃化合物的量进行测量：岩样的温度从50℃至120℃的温度(T1)开始升高至180℃至220℃的温度(T2)。然后，使该温度(T2)保持预定的持续时间。样品温度升高至330℃至370℃的温度(T3)。使该温度(T3)保持预定的持续时间。随后，样品温度升高至630℃至670℃的温度(T4)。

技术领域

本发明涉及地热能领域，更具体地说，涉及监测和表征地热发电厂积垢的领域。

不同能源的多样化能够减少对化石燃料的依赖，从而应对能源转型的挑战。在这种情况下，全球地热发电市场预计将在未来十年翻一番。

地热资源利用地球的自然地热梯度(温度随深度升高)，这可能因地点而异。因此，为了捕获地热能，根据所需温度和局部热梯度，流体在底土中在更深或更浅的深度上循环。该流体可以天然存在于岩石(含水层)中，或者可以故意注入底土中。流体在与地下岩石接触时加热，然后其负载有热量，流回表面，所述热量在热交换器中传输。在冷却和过滤后，流体随后重新注入介质中。

用于将热能转换为电能的地热发电厂因此通常包括主要回路(闭环水回路)和次级回路(发电回路)。次级回路可以包括热交换器，该热交换器包含例如传热流体，所述流体通过从底土向上移动的水中提取的热量进行加热和加压。然后，流体可在蒸汽轮机的入口处膨胀，从而通过交流发电机将机械能转化为电能。传热流体随后可以冷却，然后在以液体形式送回换热器之前重新压缩。

因此，地热发电厂的正确运行需要监测主要回路和/或次级回路的组成元件，尤其是其积垢。事实上，这些回路明显包括许多管道、接头、过滤器等。尤其是，在主要回路中流动的流体可能负载有高侵蚀性矿物盐，从而产生固体沉积物。此外，地热发电厂内使用的化学品也可能在发电厂的某些元件上产生固体沉积物，从而损害该发电厂的运行寿命。各种化学品(如，腐蚀抑制剂或润滑剂)本身可能会在例如工厂的过滤器上产生沉积物，所述化学品实际上是常规使用的。

因此，监测和表征地热发电厂中固体沉积物的形成是反复发生的技术问题。尤其重要的是，对地热发电厂中固体沉积物的化学成分进行表征，从而能够预测其沉淀，并制定防止其形成的策略。

此外，同样重要的是确定地热发电厂元件上观察到的固体沉积物是否可能源自地热发电厂运行过程中所使用的化学品(如润滑剂或腐蚀抑制剂)。

发明背景

在说明书中提到了以下文献：

Haas-Nüesch R.、Heberling F.、Schild D、Rothe、J.、Dardenne K.、S.、Eiche E.、Marquardt C.、Metz V.、T.(2018)，采用硫酸盐抑制剂前后莱茵河上游地堑的地热场所中形成的结石的矿物学表征(Mineralogical characterization ofscalings formed in geothermal sites in the Upper Rhine Graben before andafter the application of sulfate inhibitors)，地热学(Geothermics)71:264-273。

Peralta,G.L.,Graydon,J.W.,Kirk,D.W.(1996)，菲律宾布法罗市地热系统结石和污泥的物理化学特性和可滤性(Physicochemical characteristics and leachabilityof scale and sludge from Bufalo geothermal system,Philippines)，地热学(Geothermics)25:17-35。