CN105084325B

CN105084325B - 一种六氟化硫回收装置以及六氟化硫回收车

Info

Publication number: CN105084325B
Application number: CN201510437445.0A
Authority: CN
Inventors: 李小明; 刘静涛; 曹勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: CN105084325A

Abstract

本发明公开了一种六氟化硫回收装置，包括：六氟化硫电器接口、回收容器、以及依次设置于所述六氟化硫电器接口以及回收容器之间的压力调节阀、压缩机进口阀、压缩机、冷凝器进口阀、冷凝器以及冷凝器出口阀；其中，在所述六氟化硫电器接口与压力调节阀之间设置有真空计旁路，所述真空计旁路包括真空计以及与所述真空计相连的真空计控制阀；在所述压力调节阀与压缩机进口阀之间设置有真空泵旁路，所述真空泵旁路包括第一真空泵以及与所述第一真空泵相连的第一真空泵进口阀；在所述压缩机进口阀两端并联有负压回收管路。本发明实现了对电网GIS用六氟化硫的置换，达到温室气体减排的目的。另外，本发明还提供了一种六氟化硫回收车。

Description

一种六氟化硫回收装置以及六氟化硫回收车

技术领域

本发明涉及温室气体减排技术领域，特别是涉及一种六氟化硫回收装置以及六氟化硫回收车。

背景技术

电力工业中，六氟化硫气体用于电气设备的绝缘和灭弧，SF₆断路器及GIS(在这里指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”(Gas InsulatedSwitchgear)、SF₆负荷开关设备，SF₆绝缘输电管线，SF₆变压器及SF₆绝缘变电站是最主要的领域。在高达180℃环境中，与电气设备中的金属能很好地相容，可在高于180℃的情况下运行，SF₆气体的卓越性能实现了装置经济化和操作的低维护化。作为绝缘和灭弧介质，还没有其他技术能从技术、经济和生态的角度超过SF₆气体。

运行GIS中的六氟化硫气体含有若干种杂质，其中部分来自新的六氟化硫气体(在合成制备过程中残存的杂质和在加压充装过程中混人的杂质)，部分来自设备运行和故障过程。六氟化硫高温下有可能会分解，特别是在接触有反应性材料的情况下，可能会产生一些与设备不兼容的副产物，如：

1、由于绝缘的缺陷产生的杂质

由于局部放电导致六氟化硫气体分解，产生六氟化硫的分解产物，例如SF₅，SF₄和F^-，这些杂质再与0₂和H₂0发生反应，形成化合物，这些化合物主要有HF、SO₂、SOF₂、SOF₄、和SO₂F₂。

2、开关设备中产生的杂质

在电流开断期间，由于高温电弧的存在，导致六氟化硫分解产物、电极合金及有机材料的蒸发物或其他杂质的形成。另外，这些产物之间发生的化学反应，也是形成杂质的原因之一。这些副产物的量取决于设备的结构、设备开断次数和固体吸附剂的使用情况，开关设备中也可能含有触头开断接触摩擦产生的微粒和金属粉尘。

3、内部电弧产生的杂质

电弧放电很少发生，在故障设备中发现的杂质和经常开断的设备中存在的杂质很类似，区别在于两种情况下杂质混合物的数量的不同，当达到一定的数量时，就会产生潜在的毒性。另外，金属材料在高温下会产生汽化，可以形成更多的反应产物。

这些杂质将会对电气设备及环境产生较大的危害，主要体现在：

在水分存在下，SF₆分解产物发生水解反应，阻碍了SF₆分解产物的复合，降低了SF₆的介质恢复强度，从而降低设备的绝缘特性；

运行电气设备中任何形式的电火花、放电、高温(500℃)都会SF₆分子分解，并与水份、氧气、金属蒸气和灭弧室其它材料的高温分解物产生化学反应，生成的氟化亚硫酸和氢氟酸有剧毒，会腐蚀电极和绝缘材料；

由于气体中的水分以水蒸气的形式存在，当温度降低时，可能在设备内部结露，附着在设备表面如电极、绝缘子表面等，容易产生沿面放电(闪络)而引起事故；

多碳氟化物(C₂F₆、C₃F₈)在高电压下，可能产生单质碳，形成设备表面积碳，对绝缘性能造成危害；

氟化硫酰进入大气后会造成对人体和环境的危害。

可见，六氟化硫气体中的分解产物对运行设备具有危害性，存在环境安全风险，应对运行六氟化硫气体进行周期性检测，更换不满足电气设备运行安全条件的六氟化硫运行气体。

因此，提供一种对六氟化硫进行回收的装置是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种六氟化硫回收装置以及六氟化硫回收车，目的在于对六氟化硫进行回收，减少温室气体的排放。

为解决上述技术问题，本发明提供一种六氟化硫回收装置，包括：

六氟化硫电器接口、回收容器、以及依次设置于所述六氟化硫电器接口以及回收容器之间的压力调节阀、压缩机进口阀、压缩机、冷凝器进口阀、冷凝器以及冷凝器出口阀；

其中，在所述六氟化硫电器接口与压力调节阀之间设置有真空计旁路，所述真空计旁路包括真空计以及与所述真空计相连的真空计控制阀；

在所述压力调节阀与压缩机进口阀之间设置有真空泵旁路，所述真空泵旁路包括第一真空泵以及与所述第一真空泵相连的第一真空泵进口阀；

在所述压缩机进口阀两端并联有负压回收管路，所述负压回收管路依次连接有第二真空泵进口阀、第二真空泵以及第二真空泵出口阀。

可选地，还包括：

位于所述六氟化硫电器接口以及所述真空计旁路之间的充装旁路，所述充装旁路包括充装接口以及充装阀。

可选地，还包括：

位于所述六氟化硫电器接口以及所述充装旁路之间的过滤器。

可选地，所述第一真空泵为旋片式真空泵。

可选地，所述第二真空泵为无油涡旋真空泵。

可选地，所述压缩机为六氟化硫气体压缩机。

本发明还提供了一种六氟化硫回收车，包括：运输车、车载信息***以及上述任一种六氟化硫回收装置；

其中，所述车载信息***用于接收适时信息与指令，对所述六氟化硫回收装置进行数据监测，并将所述六氟化硫回收装置以及所述运输车的动态及状态进行及时反馈；

所述运输车用于承载所述六氟化硫回收装置。

可选地，所述车载信息***包括车载服务器、手持终端、GPS***、无线路由器、GPRS调制解调器以及电子平台称。

本发明所提供的六氟化硫回收装置，包括六氟化硫电器接口、回收容器、以及依次设置于所述六氟化硫电器接口以及回收容器之间的压力调节阀、压缩机进口阀、压缩机、冷凝器进口阀、冷凝器以及冷凝器出口阀；另外，还设置有真空计旁路、真空泵旁路，在所述压缩机进口阀两端并联有负压回收管路。本发明所提供的六氟化硫回收装置实现了对电网GIS用六氟化硫的置换，达到温室气体减排的目的。另外，本发明还提供了一种六氟化硫回收车。

附图说明

图1为本发明所提供的六氟化硫回收装置的一种具体实施方式的示意图；

图2为本发明所提供的六氟化硫回收车的一种具体实施方式的结构框图；

图3为本发明所提供的六氟化硫回收车的设备布置图；

图4为本发明所提供的六氟化硫回收车中车载信息***的构成示意图；

图5为本发明所提供的六氟化硫回收车的另一种具体实施方式的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种六氟化硫回收装置，该装置包括：

作为一种优选实施方式，本发明所提供的六氟化硫回收装置还可以进一步包括：

位于所述六氟化硫电器接口以及所述真空计旁路之间的充装旁路，所述充装旁路包括充装接口以及充装阀。这样该装置不仅可以用于对六氟化硫气体进行回收，还可以对六氟化硫气体进行置换。

需要指出的是，本实施例中的第一真空泵可以具体为旋片式真空泵，第二真空泵可以具体为无油涡旋真空泵，压缩机可以具体为六氟化硫气体压缩机。

本发明所提供的六氟化硫回收装置的一种具体实施方式的示意图如图1所示，该装置包括：

旋片真空泵、无油涡旋真空泵、六氟化硫气体压缩机、液化冷凝器、液体六氟化硫回收贮罐、真空计、安全阀、合格的六氟化硫、高纯氮气等组成。

图1中V1为压力调节阀；V2为充装阀；V3为无油涡旋真空泵出口阀；V4为旋片式真空泵进口阀；V5为无油涡旋真空泵进口阀；V6为六氟化硫气体压缩机进口阀；V7为液化冷凝器进口阀；V8为液化冷凝器出口阀；V9为真空计控制阀。

本发明提供的电网用六氟化硫的回收技术包括：回收贮存—真空处理—置换充装。

其中，回收工艺程序为：

(1)回收前抽真空：用车载专用回收管将GIS(或需要更换六氟化硫的设备)接口端与六氟化硫气体压缩机进气端连接；依次打开压力调节阀V1和旋片式真空泵进口阀V4，启动旋片式真空泵对回收管进行真空处理，当真空度达到20pa时，停运旋片式真空泵。

(2)带压回收：真空处理完成后，依次关闭压力调节阀V1、旋片式真空泵进口阀V4，打开GIS接口端阀，再依次打开六氟化硫气体压缩机进口阀V6、液化冷凝器进口阀V7；启动六氟化硫气体压缩机，利用压力调节阀V1，调节六氟化硫气体压缩机进气压力，进气压力为0.1Mpa～0.2Mpa；当冷凝压力达到3Mpa～4Mpa时，六氟化硫在冷凝器液化，打开六氟化硫液化冷凝器出口阀V8和回收贮罐进口阀，将回收的六氟化硫液体计量贮存于贮罐中。

(3)负压回收：当压力调节阀V1全开，进气压力为0Mpa时，启动无油涡旋真空泵，依次打开无油涡旋真空泵出口阀V3和进口阀V5，关闭六氟化硫气体压缩机进口阀V6；这时六氟化硫气体压缩机进气改由无油涡旋真空泵出口阀V3供气；

(4)停机：当真空度达到20pa时，停运六氟化硫气体压缩机；关闭GIS接口端阀；依次关闭液化冷凝器进口阀V7，液化冷凝器出口阀V8，无油涡旋真空泵出口阀V3，无油涡旋真空泵进口阀V5，压力调节阀V1；停运无油涡旋真空泵；回收工作完成。

置换清洗的工艺程序为，对高纯氮气进行置换的过程为：

(1)利用专用管道，将高纯氮气瓶减压装置与GIS接口端连接；打开充装阀V2，高纯氮气瓶减压装置出口阀，压力控制在GIS额定工作压力范围内，打开GIS接口端阀，向GIS内充入高纯氮气，当压力低于GIS额定工作压力0.1Mpa时，停止充氮；关闭充装阀V2，关闭高纯氮气减压装置出口阀和GIS接口端阀。

(2)启动旋片式真空泵，依次开启旋片式真空泵进口阀V4、充装阀V2、GIS接口端阀；利用压力调节阀V1将压力调整为0Mpa,当真空度达到20pa时，真空泵停运；依次关闭旋片式真空泵进口阀V4、充装阀V2、GIS接口端阀。

(3)重复上述(1)(2)过程，直到取样分析GIS内杂质组份≤100ppm为合格。

对高纯六氟化硫气体进行置换的过程为：

(1)利用专用管道，将高纯六氟化硫气瓶减压装置与GIS接口端连接；打开充装阀V2，高纯六氟化硫气瓶减压装置出口阀，压力控制在GIS额定工作压力范围内，打开GIS接口端阀，向GIS内充入高纯六氟化硫气体，当压力低于GIS额定工作压力0.1Mpa时，停止充入六氟化硫气体；关闭充装阀V2，关闭高纯六氟化硫气瓶减压装置出口阀和GIS接口端阀。

(3)重复上述(1)(2)过程，直到取样分析GIS内杂质组份≤50ppm为合格。

对气体进行充装的工艺程序为：

(1)置换合格后，关闭充装阀V2，在充装接口与换装的高纯六氟化硫气体瓶减压装置连接。

(2)启动旋片式真空泵，依次打开充装阀V2、旋片式真空泵进口阀V4、压力调节阀V1；当真空度达到≤10pa时，旋片式真空泵停运，依次关闭旋片式真空泵进口阀V4、压力调节阀V1。

(3)将高纯六氟化硫气体瓶减压装置出口压力调整到GIS额定工作压力，打开GIS接口端阀，利用充装阀V2进行流量调节充装；当压力达到GIS额定工作压力，依次关闭GIS接口端阀、充装阀V2、高纯六氟化硫气体瓶减压装置出口阀，充装工作完成。

本发明所提供的六氟化硫回收车的一种具体实施方式的结构框图如图2所示，其包括：运输车1、车载信息***2以及上述六氟化硫回收装置3；

其中，所述车载信息***2用于接收适时信息与指令，将所述六氟化硫回收装置以及所述运输车的动态及状态进行及时反馈；

运输车1用于承载所述六氟化硫回收装置。

如图3回收车及设备布置图所示，本发明所提供的六氟化硫回收车可以具体包括：

运输车1，用于承载回收、置换装置；依托车载信息***，合理规划服务区域，实现由面到点的需求服务；

车载信息***2，用于接收云端的适时信息和指令，实现服务的及时性和准确性；及时返馈回收车动态及状况，便于云端发出合理的服务指令；

具体地，车载信息***2可以由车载服务器、手持终端、GPS***、无线路由器、GPRS(WCDMA)Modem、电子平台称等设备构成，如图4所示。每一车载***可以配一台手持终端。

车载信息***2可根据监测管理***下派的作业单进行SF6回收工作，对回收过程进行监测控制，将回收的数据上传到监测管理***中心备案。其工作原理是由车载数据监测***在各用户单位，对现场的数据进行采集(如图片信息、设备信息、六氟化硫重量等数据)，并将数据通过GPRS(WCDMA)网络上传到监测管理中心***数据库中。

六氟化硫回收装置3可以具体为回收、置换装置，其可以根据服务需求，实现对服务对象废弃六氟化硫的回收贮存和置换、充装，即电器置换、充装装置31作为六氟化硫回收装置的一部分。当然电器置换、充装装置31也可以作为六氟化硫回收车的一个独立的组成，对六氟化硫进行置换或充装，如图5所示。

本实施例提供了一种电网GIS用六氟化硫回收车，将回收与充装设备集合到特定的车辆上。采用本发明所提供的回收装置，为电网GIS用六氟化硫的周期更换提供服务，实现对电网GIS用六氟化硫的置换、回收，达到温室气体减排的目的。

此外，本发明增加了车载信息***：接收云端的适时信息和指令，实现服务的及时性和准确性；及时返馈回收车动态及状况，便于云端发出合理的服务指令。且优化了回收工艺，克服了原回收工艺必须的制冷、液化程序；减少了车载设备，增大了回收车的回收容量；操作更为科学、简单。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种六氟化硫回收装置，其特征在于，包括：

在所述压缩机进口阀两端并联有负压回收管路，所述负压回收管路依次连接有第二真空泵进口阀、第二真空泵以及第二真空泵出口阀；

还包括：

位于所述六氟化硫电器接口以及所述真空计旁路之间的充装旁路，所述充装旁路包括充装接口以及充装阀；

还包括：

位于所述六氟化硫电器接口以及所述充装旁路之间的过滤器；

所述第一真空泵为旋片式真空泵；

所述第二真空泵为无油涡旋真空泵。

2.如权利要求1所述的六氟化硫回收装置，其特征在于，所述压缩机为六氟化硫气体压缩机。

3.一种六氟化硫回收车，其特征在于，包括：运输车、车载信息***以及如权利要求1或2所述的六氟化硫回收装置；

所述运输车用于承载所述六氟化硫回收装置。

4.如权利要求3所述的六氟化硫回收车，其特征在于，所述车载信息***包括车载服务器、手持终端、GPS***、无线路由器、GPRS调制解调器以及电子平台称。