|
74 станции в режиме генерации электроэнергии. Образцы отобраны из следующих элементов теплооборудоваиия: сепараторы 1, 2-ой ступеней ГеоЭС (внутренняя поверхность стенок, нижние и верхние решетки, отверстия решеток), расширитель, шумоглушитель, турбогенератор ТГ-1 (лопатки предпоследней 11-ой ступени, бандаж 11-ой ступени, стенки выхлопной части и вакуумный бак), дренажный бак станции, из труб теплообменника для охлаждения эжектора последней второй ступени (внутренняя поверхность оребренных труб). По типу формирования образцы делятся на две группы. Часть образцов (твердые о тложения) сформировалась при контакте раствора жидкого сспарата, пересыщенного по кремнезему, или каплями сепарата, переноси,мыми влажным паром, со внутренней поверхностью теплооборудоваиия. Другая часть сформировалась при контакте поверхности с гидротермальным паром, содержащем сероводород, и представляет продукты окисления и коррозии стали. Первая группа образцов характеризуется высоким весовым содержанием диоксида кремния (вес.%): ВМ1-84,48, ВМ2-82/70, ВМЗ-71,92, ВМ4-67,40, ВМ7 70,20. В спектрах рентгенограммы этих образцов присутствует аморфное гало со слабо выраженными пиками минералов (рис. 2.16 а). Поверхность твердых отложений кремнезема исследована на сканирующем электронном микроскопе 1ЕМ-100СХ [114, 115]. Коэффициент увеличения варьировался от 50 до 2000 раз. С помощью фотографий поверхности можно судить о размере, форме частиц и их комплексов различных типов отложений кремнезема. На снимке поверхности образца АК14 видны сплошные слитно расположенные почковидные структуры, составленные из комплексов частиц с размерами порядка 5-10 мкм (рис. 2.9 стр. 67). При большем увеличении на поверхности образца видны трещины. Образец АК14 представляет собой стекловидные, серого цвета отложения кремнезема, отобранные с внутренней поверхности телескопического расширителя скважины 01 Мутновского месторождения. Через расширитель проходил влажный пар, и отложения кремнезема формировались в результате испарения капель сепарата, переносимых в паровом потоке. Очевидно, что в телескопическом расширителе не было |
виметрический (ТГ) и дифференциальный термофавиметрический (ДТГ). Скорость нагрева образца на воздухе была 10пС/мин от 20 до 1000° С. Масса навесок составляла 200-300 мг. Расшифровка результатов анализа сделана по атласу эталонных кривых [161]. В табл. 2.13 представлены результаты термохимического анализа образцов. Соответствующие кривые ДТ, ТГ, ДТГанализов для всех аморфных образцов с высоким содержанием $Ю2 имели сходную геометрию. ДТ-анализ выявил достаточно острый минимум при температуре 120-150°С, который можно условно сопоставить опалу (рис. 2.15). На кривой ДТГ также был сравнительно острый минимум при температуре около 120°С. ТГ-кривая показала снижение массы образца при прокаливании по следующему типу: дегидратация от 20 до 220°С (физически связанная вода), удаление воды цеолитного типа 220-1000°С (разрушение поверхностных ОН фупп). Суммарная потеря массы при нагреве образцов в ходе термохимического анализа составляла от 6.0 до 20 вес.%. Образцы отложений имели термохимические свойства гидратированного кремнезема. Проведено отдельное исследование образцов ВМ1-ВМ20 твердых отложений из теплооборудования Верхне-Мутновской ГеоЭС. Образцы отобраны в период с августа по сентябрь 2000 года после 9-10 месяцев работы станции в режиме генерации электроэнергии. Образцы отобраны из следующих элементов теплооборудования: сепараторы 1, 2-ой ступеней ГеоЭС (внутренняя поверхность стенок, нижние и верхние решетки, отверстия решеток), расширитель, шумоглушитель, турбогенератор ТГ-1 (лопатки предпоследней 1 Гой ступени, бандаж 11-ой ступени, стенки выхлопной части и вакуумный бак), дренажный бак станции, из труб теплообменника для охлаждения эжектора последней второй ступени (внутренняя поверхность оребренных труб). По типу формирования образцы делятся на две основные группы. Часть образцов (твердые отложения) сформировалась при контакте раствора жидкого сепарата, пересыщенного по кремнезему, или каплями сепарата, переносимыми влажным паром, со внутренней поверхностью теплооборудования. Другая часть сформи 136 решалась при контакте поверхности с гидротермальным паром, содержащем сероводород, и представляет продукты окисления и коррозии стали. Первая группа образцов характеризуется высоким весовым содержанием диоксида кремния (вес.%): ВМ1 84.48, ВМ2 82.70, ВМЗ 71.92, ВМ6 67.40, ВМ7 70.20. В спектрах рентгенофазового анализа этих образцов присутствует аморфное гало со слабо выраженными пиками минералов (рис. 2.16 а). Спектры рентгенофазового анализа образцов коррозии и образцов отложений значительно отличались (рис. 2.16 б). Спектры образцов коррозии имели линии магнетита Ре203 Ре0, гематита и маггемита Ре203, гетита РеО(ОН) и пирита Ре32 и серы 3. Отложения из вакуумного бака турбины (образец ВМ19) содержали роценит Ре504*4Н20. Образец ВМ5, сформировался в охладителе эжектора в условиях избытка кислорода, поступавшего через разуплотнения в теплооборудовании, и представляет собой продукт окисления серы, входившей в состав сероводорода: 2Н25+02 -> 2Н20+ 25 (2.37) В спектре образца ВМ5 отмечены пики элементарной серы 5 и пирита Ре32, весовое содержание общей серы 5 в образце ВМ5 составило 74.15 %, из них эле0 2ментарной серы 5 46.08 %, неэлементарной (условно пиритной) серы 5 '28.07 %. В таблицах 2.14а и 2.146 показано присутствие в составе образцов коррозии различных минералов: знак (+) означает присутствие соответствующего минерала по данным рентгенофазового анализа, а число под знаком (+) весовой процент минерала в составе образца; знак (-) означает отсутствие минерала в образце. В таблице также приведено весовое содержание двухвалентного железа в форме РеО и трех валентного в форме Ре203 и общее содержание серы ЗобШ’ В образцах из сепараторов и расширителя преобладал магнетит, гематит (или маггемит) и пирит, гетита было меньше. В образцах из турбины, возникших при стояночной коррозии, трехвалентное железо в основном находилось в форме гетита, в меньшей степени в форме магнетита и гематита, пирита практически не было. ВМ9 + 27.38 % + + в сумме 58.6-65.2 % — — 77.52 8.49 4.12 ВМ10 + 24.61 + + в сумме 62.9-70.0% — — 79.87 7.63 4.12 ВМ13 + 25.03 % + + в сумме 64.4-71.6% — — 81.6 7.76 3.50 АК5Ы + 27.35 % + М + Г 63.75 % — — — 82.60 8.48 н.о. ЛК5Ь2 + 22.70 + М + Г + в сумме 65.5-72.9 % — — 81.20 7.04 н.о. . Поверхность твердых отложений кремнезема исследована на сканирующем электронном микроскопе ШМ-100СХ [162, 163]. Коэффициент увеличения варьировался от 50 до 2000 раз. С помощью фотографий поверхности можно судить о размере и форме частиц и их комплексов различных типов отложений кремнезема. На снимке поверхности образца АК14 видны сплошные слитно расположенные почковидные структуры, составленные из комплексов частиц с размерами порядка 5-10 мкм. При большем увеличении на поверхности образца видны трещины. Образец АК14 представляет собой стекловидные серого цвета отложения кремнезема, отобранные со внутренней поверхности телескопического расширителя скважины 01 Мутновского месторождения. Через расширитель проходил влажный пар, и отложения кремнезема формировались в результате испарения капель сепарата, переносимых в паровом потоке. Очевидно, что в телескопическом расширителе не было режимов течения сплошного потока жидкого сепарата, когда возможен массоперенос коллоидных частиц из ядра потока на поверхность канала. Такие же куполообразные сплошные структуры, составленные из почковидных наростов, есть на поверхности образца АК14Ь. Образец представляет собой прозрачные стекловидные отложения белого цвета с желто-серой подложкой. Образец сформировался в результате испарения капель сепарата, оса |