SF6氣體的回收再利用
在電力工業(yè)中，SF6是一種重要的介質(zhì)，它用作封閉式中、高壓開關(guān)的滅弧和絕緣氣體。SF6氣體的卓越性能實(shí)現(xiàn)了裝置經(jīng)濟(jì)化、低維護(hù)化的操作。與普通裝置相比，可以節(jié)省最多90％的空間。
目前，還沒有其他的技術(shù)。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)角度來看，作為絕緣和滅弧介質(zhì)，還沒有比SF6氣體更好的替代物。
不過，對(duì)用戶來說，了解下列過程是非常重要的：應(yīng)當(dāng)避免SF6泄漏；氣體情況的檢驗(yàn)和再生辦法；回收、凈化及存儲(chǔ)使用過的SF6氣體；凈化，使SF6可再利用。
1．1SF6氣體的再利用
如今，SF6（六氟化硫）主要應(yīng)用在電氣設(shè)備中，它用作開關(guān)中的氣態(tài)絕緣介質(zhì)已有二十五年的歷史了。如果要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢修，則應(yīng)使SF6氣體重新進(jìn)入到經(jīng)濟(jì)循環(huán)中，而不應(yīng)排放到大氣。如果滿足了質(zhì)量指標(biāo)，那么在設(shè)備中使用過的SF6氣體還可以被再次使用。從生態(tài)角度講，這種方法可以使SF6向大氣中的泄漏降至最低，直到僅為開關(guān)本身的及微量的泄漏。
對(duì)SF6氣體這樣一個(gè)系統(tǒng)的再利用需要長(zhǎng)久的質(zhì)量控制，還要依據(jù)IEC376（適用于新氣體）和IEC480（適用于使用過的氣體）來嚴(yán)格地遵循質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。DILO的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全的凈化和SF6氣體的再生。
1．2氣體質(zhì)量的檢驗(yàn)
對(duì)開關(guān)中SF6氣體質(zhì)量的長(zhǎng)久控制從根本上來說是很有利的。這樣，您就能收到有關(guān)SF6氣體情況以及開關(guān)工作可靠性的信息。因此就可以及時(shí)判斷氣體污染情況并在其造成開關(guān)的故障和嚴(yán)重?fù)p壞之前排除隱患。在每次回收氣體之前都應(yīng)當(dāng)測(cè)量下面的參數(shù)：分解產(chǎn)物；SF6濃度；露點(diǎn)溫度。
DILO的檢測(cè)儀器可以滿足下列要求：測(cè)量時(shí)間短－便攜且易于操作；可根據(jù)測(cè)量結(jié)果來決定凈化和再生的方法。
1．3 回收、凈化和存儲(chǔ)使用過的SF6氣體
要回收和存儲(chǔ)SF6氣體，DILO可提供用于維護(hù)中壓開關(guān)、戶外斷路器和氣體絕緣開關(guān)的各種類型的氣體處理裝置?？梢愿鶕?jù)氣量、循環(huán)時(shí)間和相應(yīng)的應(yīng)用情況來選擇合適的回收車。所用的DILO裝置－可以對(duì)SF6進(jìn)行凈化的裝置－都帶有下列部件：
壓縮機(jī)：
DILO使用的所有壓縮機(jī)都是絕對(duì)無油的，它們有的最終壓力為24bar（適用于氣態(tài)儲(chǔ)存），有的最終壓力可達(dá)到50bar（適用于液態(tài)儲(chǔ)存）。
真空壓縮機(jī)：
回收泵：
壓縮機(jī)和真空壓縮機(jī)配合起來可以對(duì)SF6氣體進(jìn)行無油回收，直到氣室的壓力為最低50mbar。不過，也可用無油回收泵對(duì)SF6氣體進(jìn)行回收，可達(dá)到1mbar的最終壓力。
真空泵：
充氣之前，必須將氣室抽真空以避免同空氣相混合。為此，我們使用油潤(rùn)滑的真空泵，它們只能排向大氣。它們僅用于抽取空氣。在氣室重新充入SF6氣體之前，用標(biāo)準(zhǔn)型的真空泵可以將其抽真空到1mbar。我們也提供具有更高最終真空度的真空泵。
過濾器單元－預(yù)置過濾器：
從斷路器中回收SF6氣體時(shí)，氣體會(huì)自動(dòng)地流經(jīng)干式過濾器和粉塵過濾器。分解產(chǎn)物、水分和固定粉塵都被有效地阻留下來。對(duì)于受污染程度比較嚴(yán)重、質(zhì)量不明確的氣體，就絕對(duì)需要在氣體處理裝置的進(jìn)氣前端安裝一個(gè)附加的預(yù)置過濾器從而保護(hù)其免受分解產(chǎn)物的危害。更換濾芯的維護(hù)間隔／檢修間隔取決于不同的因素，不能被標(biāo)準(zhǔn)化。因此我們建議測(cè)量氣體的質(zhì)量。
1．4SF6氣體的凈化以實(shí)現(xiàn)再利用
正如我們已經(jīng)提到的，每臺(tái)氣體處理裝置上都裝有干式過濾器和粉塵過濾器。
干式過濾器可以安全地吸附氣態(tài)分解產(chǎn)物和水分。濾芯中裝有AL2O3和一個(gè)分子篩，易于更換。不用拆開現(xiàn)有的管路。
粉塵過濾器用于過濾SF6氣體中的固體粉塵和分解產(chǎn)物。燭式過濾棒包在一個(gè)圓筒內(nèi)，截面為星型。 對(duì)于尺寸≥1.0um的粉塵，阻擋率為100％。
凈化過的SF6-氣體在開關(guān)中重新使用。
在95％的使用情況下，可以在現(xiàn)場(chǎng)凈化SF6氣體。4％的氣體是在具有相應(yīng)設(shè)備的總站進(jìn)行凈化的。只有大約1％的氣體不能被凈化。電氣開關(guān)的廠家和操作人員只能使用凈化過的、質(zhì)量合格的SF6氣體來向開關(guān)進(jìn)行回充。
利用過壓或壓縮機(jī)可以把凈化過的SF6－氣體充回到氣室中。通過減壓閥可以調(diào)節(jié)所需要的充氣壓力。根據(jù)減壓閥的調(diào)節(jié)范圍選擇充氣壓力。以液態(tài)形式存儲(chǔ)的氣體流經(jīng)蒸發(fā)器。蒸發(fā)器帶有一個(gè)恒溫器。
1．5 SF6/N2的分離
氣體處理不當(dāng)或者如果沒有使用壓力和真空密封連接接頭，就可能造成空氣混進(jìn)SF6－氣體中。也有一些設(shè)備本來就充有混合氣體。DILO標(biāo)準(zhǔn)的氣體處理裝置無法將空氣和氮?dú)鈴腟F6氣體中分離出來。但是DILO-SF6/N2-分離裝置可以將SF6含量為40－98％的混合氣體提純到SF6含量為99％的SF6－氣體。要提純這種混合氣體，有以下幾種辦法：
1．6 "SF6再利用的概念"中的氣體連接頭及其含義
為了實(shí)現(xiàn)所確保的最小1％p.a.(最近是0.5%p.a)的泄漏率，需要能夠滿足這些參數(shù)的接頭。
用于SF6－氣體的DILO連接系統(tǒng)，是使用最為廣泛的氣體連接接頭。當(dāng)使用這種連接系統(tǒng)時(shí)，就不會(huì)發(fā)生SF6 -氣體的泄漏。從而避免了氣體損失以及氣體與空氣的混合。
這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：
壓力－和真空密封
當(dāng)連接時(shí)自動(dòng)接通
當(dāng)斷開連接時(shí)自動(dòng)密封
金屬對(duì)金屬的密封原理，采用舌口和槽口的形式；這樣，就可以根據(jù)需要經(jīng)常地拆開和重新連接，而SF6的密封性保持不變。
SF6的高密封性
具有DN6/DN8/DN20和DN40幾種類型
1．7工作保護(hù)裝置－室內(nèi)監(jiān)視
工作保護(hù)裝置：
要處理分解了的SF6氣體,操作人員需要采取保護(hù)措施。使用SF6氣體工作的人員必須知道可能會(huì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)。打開氣室之前，必須知道開關(guān)中的氣體質(zhì)量和氣體情況?？梢愿鶕?jù)測(cè)量結(jié)果采取相應(yīng)的保護(hù)措施。
要給人員最好的保護(hù)，DILO提供有工作保護(hù)裝置。工作保護(hù)裝置中的產(chǎn)品符合雇主責(zé)任保險(xiǎn)協(xié)會(huì)發(fā)布的有關(guān)事故預(yù)防的信息說明。所有產(chǎn)品都符合所要求的質(zhì)量等級(jí)。
室內(nèi)監(jiān)視：
由于SF6－氣體比空氣重5倍，因此應(yīng)對(duì)較低位置的房間進(jìn)行監(jiān)控，以查知在人員進(jìn)入這些房間之前SF6的濃度是否超標(biāo)。要對(duì)這種所室進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控，可以使用DILO的SF6報(bào)警儀。
1．8儲(chǔ)存和運(yùn)輸SF6氣體的規(guī)定
有關(guān)新的和使用過的SF6氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸規(guī)定，請(qǐng)遵照您所在國(guó)家的有效規(guī)定。
1．9受油污染的SF6氣體
使用DILO的裝置，不會(huì)對(duì)SF6氣體造成油污染。一旦有因油潤(rùn)滑部件而造成的污染，就必須通過特殊的分離過濾器對(duì)被油污染的SF6氣體進(jìn)行回收。
如果氣體再也不能被再生，則必須將該氣體返回到廠家或供應(yīng)商處進(jìn)行處理。應(yīng)當(dāng)將這種氣體充到特殊標(biāo)記的容器中。
本文由揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司生技部整理發(fā)布，技術(shù)咨詢：0514-88988010 拓普網(wǎng)站：www.ewkbg.com.
目前，還沒有其他的技術(shù)。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)角度來看，作為絕緣和滅弧介質(zhì)，還沒有比SF6氣體更好的替代物。
不過，對(duì)用戶來說，了解下列過程是非常重要的：應(yīng)當(dāng)避免SF6泄漏；氣體情況的檢驗(yàn)和再生辦法；回收、凈化及存儲(chǔ)使用過的SF6氣體；凈化，使SF6可再利用。
1．1SF6氣體的再利用
如今，SF6（六氟化硫）主要應(yīng)用在電氣設(shè)備中，它用作開關(guān)中的氣態(tài)絕緣介質(zhì)已有二十五年的歷史了。如果要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢修，則應(yīng)使SF6氣體重新進(jìn)入到經(jīng)濟(jì)循環(huán)中，而不應(yīng)排放到大氣。如果滿足了質(zhì)量指標(biāo)，那么在設(shè)備中使用過的SF6氣體還可以被再次使用。從生態(tài)角度講，這種方法可以使SF6向大氣中的泄漏降至最低，直到僅為開關(guān)本身的及微量的泄漏。
對(duì)SF6氣體這樣一個(gè)系統(tǒng)的再利用需要長(zhǎng)久的質(zhì)量控制，還要依據(jù)IEC376（適用于新氣體）和IEC480（適用于使用過的氣體）來嚴(yán)格地遵循質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。DILO的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全的凈化和SF6氣體的再生。
1．2氣體質(zhì)量的檢驗(yàn)
對(duì)開關(guān)中SF6氣體質(zhì)量的長(zhǎng)久控制從根本上來說是很有利的。這樣，您就能收到有關(guān)SF6氣體情況以及開關(guān)工作可靠性的信息。因此就可以及時(shí)判斷氣體污染情況并在其造成開關(guān)的故障和嚴(yán)重?fù)p壞之前排除隱患。在每次回收氣體之前都應(yīng)當(dāng)測(cè)量下面的參數(shù)：分解產(chǎn)物；SF6濃度；露點(diǎn)溫度。
DILO的檢測(cè)儀器可以滿足下列要求：測(cè)量時(shí)間短－便攜且易于操作；可根據(jù)測(cè)量結(jié)果來決定凈化和再生的方法。
1．3 回收、凈化和存儲(chǔ)使用過的SF6氣體
要回收和存儲(chǔ)SF6氣體，DILO可提供用于維護(hù)中壓開關(guān)、戶外斷路器和氣體絕緣開關(guān)的各種類型的氣體處理裝置?？梢愿鶕?jù)氣量、循環(huán)時(shí)間和相應(yīng)的應(yīng)用情況來選擇合適的回收車。所用的DILO裝置－可以對(duì)SF6進(jìn)行凈化的裝置－都帶有下列部件：
壓縮機(jī)：
DILO使用的所有壓縮機(jī)都是絕對(duì)無油的，它們有的最終壓力為24bar（適用于氣態(tài)儲(chǔ)存），有的最終壓力可達(dá)到50bar（適用于液態(tài)儲(chǔ)存）。
真空壓縮機(jī)：
回收泵：
壓縮機(jī)和真空壓縮機(jī)配合起來可以對(duì)SF6氣體進(jìn)行無油回收，直到氣室的壓力為最低50mbar。不過，也可用無油回收泵對(duì)SF6氣體進(jìn)行回收，可達(dá)到1mbar的最終壓力。
真空泵：
充氣之前，必須將氣室抽真空以避免同空氣相混合。為此，我們使用油潤(rùn)滑的真空泵，它們只能排向大氣。它們僅用于抽取空氣。在氣室重新充入SF6氣體之前，用標(biāo)準(zhǔn)型的真空泵可以將其抽真空到1mbar。我們也提供具有更高最終真空度的真空泵。
過濾器單元－預(yù)置過濾器：
從斷路器中回收SF6氣體時(shí)，氣體會(huì)自動(dòng)地流經(jīng)干式過濾器和粉塵過濾器。分解產(chǎn)物、水分和固定粉塵都被有效地阻留下來。對(duì)于受污染程度比較嚴(yán)重、質(zhì)量不明確的氣體，就絕對(duì)需要在氣體處理裝置的進(jìn)氣前端安裝一個(gè)附加的預(yù)置過濾器從而保護(hù)其免受分解產(chǎn)物的危害。更換濾芯的維護(hù)間隔／檢修間隔取決于不同的因素，不能被標(biāo)準(zhǔn)化。因此我們建議測(cè)量氣體的質(zhì)量。
1．4SF6氣體的凈化以實(shí)現(xiàn)再利用
正如我們已經(jīng)提到的，每臺(tái)氣體處理裝置上都裝有干式過濾器和粉塵過濾器。
干式過濾器可以安全地吸附氣態(tài)分解產(chǎn)物和水分。濾芯中裝有AL2O3和一個(gè)分子篩，易于更換。不用拆開現(xiàn)有的管路。
粉塵過濾器用于過濾SF6氣體中的固體粉塵和分解產(chǎn)物。燭式過濾棒包在一個(gè)圓筒內(nèi)，截面為星型。 對(duì)于尺寸≥1.0um的粉塵，阻擋率為100％。
凈化過的SF6-氣體在開關(guān)中重新使用。
在95％的使用情況下，可以在現(xiàn)場(chǎng)凈化SF6氣體。4％的氣體是在具有相應(yīng)設(shè)備的總站進(jìn)行凈化的。只有大約1％的氣體不能被凈化。電氣開關(guān)的廠家和操作人員只能使用凈化過的、質(zhì)量合格的SF6氣體來向開關(guān)進(jìn)行回充。
利用過壓或壓縮機(jī)可以把凈化過的SF6－氣體充回到氣室中。通過減壓閥可以調(diào)節(jié)所需要的充氣壓力。根據(jù)減壓閥的調(diào)節(jié)范圍選擇充氣壓力。以液態(tài)形式存儲(chǔ)的氣體流經(jīng)蒸發(fā)器。蒸發(fā)器帶有一個(gè)恒溫器。
1．5 SF6/N2的分離
氣體處理不當(dāng)或者如果沒有使用壓力和真空密封連接接頭，就可能造成空氣混進(jìn)SF6－氣體中。也有一些設(shè)備本來就充有混合氣體。DILO標(biāo)準(zhǔn)的氣體處理裝置無法將空氣和氮?dú)鈴腟F6氣體中分離出來。但是DILO-SF6/N2-分離裝置可以將SF6含量為40－98％的混合氣體提純到SF6含量為99％的SF6－氣體。要提純這種混合氣體，有以下幾種辦法：
1．6 "SF6再利用的概念"中的氣體連接頭及其含義
為了實(shí)現(xiàn)所確保的最小1％p.a.(最近是0.5%p.a)的泄漏率，需要能夠滿足這些參數(shù)的接頭。
用于SF6－氣體的DILO連接系統(tǒng)，是使用最為廣泛的氣體連接接頭。當(dāng)使用這種連接系統(tǒng)時(shí)，就不會(huì)發(fā)生SF6 -氣體的泄漏。從而避免了氣體損失以及氣體與空氣的混合。
這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：
壓力－和真空密封
當(dāng)連接時(shí)自動(dòng)接通
當(dāng)斷開連接時(shí)自動(dòng)密封
金屬對(duì)金屬的密封原理，采用舌口和槽口的形式；這樣，就可以根據(jù)需要經(jīng)常地拆開和重新連接，而SF6的密封性保持不變。
SF6的高密封性
具有DN6/DN8/DN20和DN40幾種類型
1．7工作保護(hù)裝置－室內(nèi)監(jiān)視
工作保護(hù)裝置：
要處理分解了的SF6氣體,操作人員需要采取保護(hù)措施。使用SF6氣體工作的人員必須知道可能會(huì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)。打開氣室之前，必須知道開關(guān)中的氣體質(zhì)量和氣體情況?？梢愿鶕?jù)測(cè)量結(jié)果采取相應(yīng)的保護(hù)措施。
要給人員最好的保護(hù)，DILO提供有工作保護(hù)裝置。工作保護(hù)裝置中的產(chǎn)品符合雇主責(zé)任保險(xiǎn)協(xié)會(huì)發(fā)布的有關(guān)事故預(yù)防的信息說明。所有產(chǎn)品都符合所要求的質(zhì)量等級(jí)。
室內(nèi)監(jiān)視：
由于SF6－氣體比空氣重5倍，因此應(yīng)對(duì)較低位置的房間進(jìn)行監(jiān)控，以查知在人員進(jìn)入這些房間之前SF6的濃度是否超標(biāo)。要對(duì)這種所室進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控，可以使用DILO的SF6報(bào)警儀。
1．8儲(chǔ)存和運(yùn)輸SF6氣體的規(guī)定
有關(guān)新的和使用過的SF6氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸規(guī)定，請(qǐng)遵照您所在國(guó)家的有效規(guī)定。
1．9受油污染的SF6氣體
使用DILO的裝置，不會(huì)對(duì)SF6氣體造成油污染。一旦有因油潤(rùn)滑部件而造成的污染，就必須通過特殊的分離過濾器對(duì)被油污染的SF6氣體進(jìn)行回收。
如果氣體再也不能被再生，則必須將該氣體返回到廠家或供應(yīng)商處進(jìn)行處理。應(yīng)當(dāng)將這種氣體充到特殊標(biāo)記的容器中。
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