SF6氣體回收作業(yè)前,需對回收裝置的所有內(nèi)部管路和軟管抽真空,移去空氣和微水?;厥兆鳂I(yè)時,采用無油活塞式壓縮機(通常
壓縮機壓力達4MPa左右)和無油真空泵相結(jié)合的方法,先除去SF6氣體中的分解物、微水及其他雜質(zhì)以進行凈化,然后對SF6氣體收集、
液化貯存。由圖1可知,壓縮機啟動后,電氣設(shè)備內(nèi)的SF6氣體經(jīng)閥V6→閥V5→閥V1→第一只吸附罐→閥V9→壓縮機→冷卻器(其壓力和
溫度關(guān)系需符合SF6飽和蒸氣壓曲線,例如:當(dāng)壓縮機的出口壓力為3.5MPa,壓縮機出口SF6的溫度冷卻至-40℃以下,SF6才能液化貯
存)→第二只吸附罐→兩只精密過濾器→閥V4→閥V3,然后以液態(tài)進入SF6氣瓶中儲存。當(dāng)回收氣體壓力低于壓縮機入口壓力時,無油真
空泵開始輔助壓縮機進行回收工作。六氟化硫氣體回收到終點壓力后,應(yīng)用99.99%以上的氮氣連續(xù)沖洗兩遍,然后迅速取出吸附劑(須做
好相關(guān)的安全措施),隨后才能進行抽真空作業(yè)?;厥盏腟F6氣體需經(jīng)微量水分和毒性檢驗合格以后,才能充入電氣設(shè)備以供使用。
在充注作業(yè)前,需對回收裝置的所有內(nèi)部管路和軟管、器件和連接軟管、閥門、表計以及電氣設(shè)備抽真空(電氣設(shè)備補氣時,只需對
裝置本身所有內(nèi)部管路、器件和連接軟管、閥門、表計抽真空),除去設(shè)備中空氣和微水。抽真空至規(guī)定指標(biāo),真空度為133 Pa,再繼續(xù)
抽氣30 min,停泵30 min,記錄真空度(A),再隔5 h,讀真空度(B),若(B)—(A)值<133MPa,則可認為合格,否則應(yīng)進行檢漏
處理并重新抽真空至合格為止。由圖1可知,充氣時,SF6氣瓶中的SF6氣體經(jīng)閥V3→閥V1→第一只吸附罐→閥V2→第二只吸附罐→兩只
精密過濾器→閥V4→減壓閥→閥V5→閥V6,然后進入電氣設(shè)備內(nèi)。吸附罐內(nèi)加裝分子篩吸附劑,用于吸附SF6分解的低氟化物和微水。兩
只過濾器則加裝濾芯,用于除去粒子直徑大于1μm的微塵。當(dāng)SF6氣瓶中的SF6氣體壓力低于電氣設(shè)備內(nèi)的SF6氣體壓力時,無油真空泵開
始工作。當(dāng)SF6充氣瓶壓力降至0.1 MPa表壓時須停止充氣,應(yīng)換新氣瓶繼續(xù)充氣。充裝完畢后,對設(shè)備密封處,焊縫以及管路接頭進行全
面檢漏,要確認無泄漏。
三、工藝流程
1、SF6氣體回收工藝流程
該項目的220kV GIS組合電器SF6氣體回收處理工作,我公司屬施工,特別是如此大規(guī)模(9個間隔,回收量近3000kg)的回收工
作在國內(nèi)也比較少見,幾乎沒有相關(guān)經(jīng)驗可借鑒。
截止目前,我國最早的SF6電氣設(shè)備使用期限已經(jīng)超過了20年,有的剛開始進行技改檢修,但大多數(shù)即將逐步進入檢修期,有大量的
SF6氣體需要回收處理工作。而我們此次的具體實踐,對我公司以后GIS改造以及SF6氣體回收項目提供了具體的技術(shù)支持!
二、SF6氣體的充裝回收原理
SF6氣體的回收充裝的工作原理流程圖見圖1。
① SF6氣體的回收
當(dāng)SF6氣體從一個氣室抽出時,氣體便自動地流經(jīng)凈化過濾器,通過SF6壓縮機壓縮冷卻,可以氣態(tài)也可以在一定高壓下以液態(tài)形式
儲入SF6貯罐。(見圖一)使用SF6氣體回收裝置將氣室內(nèi)的SF6抽至微正壓0.02MPa后,為了能夠進一步的將氣室內(nèi)殘余的SF6氣體抽
出,我們采用向氣室內(nèi)沖入99.9%的高純度N2,當(dāng)沖入N2后氣室內(nèi)的壓力達到工作壓力0.45MPa,使殘余的SF6氣體與N2充分混合
后,再次重復(fù)①的流程,以保證排入大氣的氣體符合GB-12022-2006國家排放標(biāo)準。
② SF6開關(guān)抽真空
通過真空泵把開關(guān)中的空氣和濕氣抽除,真空泵的出口通向大氣。待GIS間隔氣室內(nèi)真空度到達1040bar以上時,停止抽真空。(見圖
2)
③充氣
經(jīng)凈化和干燥的SF6從貯罐充回到已抽成真空的氣室中,直到氣室內(nèi)壓力達到調(diào)定的工作壓力。上述工作分兩個步驟經(jīng)行:
a.借助SF6貯罐壓力使氣體流向SF6開關(guān),直至達到預(yù)定的充氣壓力。(見圖3)
2、GIS SF6氣體回收技術(shù)數(shù)據(jù)
①氣體回收要求與標(biāo)準
a.氣體回收的技術(shù)數(shù)據(jù)與要求:
氣體回收凈化速率80kg/時
氣體回收后設(shè)備的壓力值:-0.02MPa
回收氣體泄漏率:小于等于1%。
b.與二期接口處氣體回收要領(lǐng)(設(shè)備運行安全性):
二期連接部分逐級降壓完成后,對二期斷路器降壓,最后連接部分氣體回收至0.02MPa
c:SF6氣體回收時間與裝瓶參數(shù)
氣體回收設(shè)備名稱:RF----700
氣體回收時間:2015.2.1---------2015.2.6
氣瓶回收重量:40Kg
d.氣體回收順序:
出線、進線、斷路器、PT、母線(降壓至0.25MPa)
e.殘余氣體的排放(達到要求值):
排入空氣中的氣體為無毒排放
f.氣體回收后氣瓶存放與要求:
遮陽、嚴禁碰撞,禁止碰撞運輸
對氣瓶的要求:無損傷、之前裝過SF6氣體的鋼瓶為佳、密封性要求較高。
②氣體處理流程
處理后氣體的再利用:主要用于設(shè)備的充注與補氣
結(jié)論:各項指標(biāo)達到或優(yōu)于相關(guān)指標(biāo)要求。
四、技術(shù)創(chuàng)新
我公司在SF6氣體回收的過程中,加入了使用N2這樣的單一屬性氣體來中和稀釋氣室內(nèi)殘余SF6的環(huán)節(jié),以進一步使用回收裝置抽取
氣室內(nèi)的混合氣體,從而進一步降低氣室內(nèi)SF6的殘余量,達到國家以及國際環(huán)保標(biāo)準。
五、應(yīng)用及社會效益
此次廈門華夏電廠GIS改造項目施工中,我公司積極響應(yīng)國家電網(wǎng)對新能源的再循環(huán)利用及對社會環(huán)境的綜合保護措施的號召,采用
對電弧作用后的SF6氣體進行回收處理以利循環(huán)利用的措施施工,共有9個間隔,約為3000kg的氣體回收量,處理結(jié)果達到或優(yōu)于國家
GB12022-2006質(zhì)量標(biāo)準。使處理后的廢氣氣體排放標(biāo)準達到一個新的高度。
六、結(jié)論
經(jīng)過電弧作用的SF6氣體,不但對人身安全構(gòu)成重大威脅,泄露于大氣后對環(huán)境會造成極大的危害。對SF6氣體的回收處
理是一項既節(jié)省成本又保護環(huán)境的有益工作,此次回收數(shù)量規(guī)模及回收處理指標(biāo)在國內(nèi)均屬少見,特別是回收工藝的探索和總結(jié),更為以后同類項目的施工提供了寶貴的經(jīng)驗。
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