（中国电建集团核电工程公司 山东省济南市 250010）
摘要：本文通对过国内大规模SF6气体回收特点着手，通过分析GIS设备检修、改造过程中的主要技术难点，从几个不同方面对SF6气体回收进行了细致、深入的研究，形成了一项可靠、高效、一体化的SF6气体回收处理技术。
关键词：GIS组合电器；SF6气体；回收；处理；回收利用；
1、前言
在我国高压GIS组合电器已经广泛应用于发电厂、变配电等行业中，SF6气体作为优良的电绝缘性和灭弧性介质，已成为GIS设备的首选绝缘介质。纯净的SF6气体是无毒的，但在大功率电弧、火花放电、电晕作用下，会产生一些含硫的有毒物质，而且它是一种强烈性温室气体，能够加剧日益恶化的温室效应，它对温室效应的影响是CO2的 23800倍，降解时间长达3200年。在GIS设备检修改造过程中，需要对SF6气体进行回收、处理，如果排放或泄露，会对环境造成非常严重的影响，也会对人体造成伤害。
截止目前，我国发电厂、变电站最早运行的GIS设备已经接近使用年限，即将进入检修周期。检修、改造过程中，将会有大量的SF6气体需要回收、处理。仅靠发电厂、变电站内原有气体回收装置与原有的方法，已经无法满足多间隔、大规模GIS设备的检修改造工期，也无法保证气体回收后残留气体排放符合国家标准。因此，研究适合于多间隔GIS设备SF6气体回收、处理技术尤为必要。
通过厦门华夏国际电力发电有限公司一GIS设备改造工程的实际应用证明，它不仅能提高施工效率、避免环境污染、节约施工成本，达到零排放与再生利用的目的，也可以作为同类项目的施工借鉴，具有广阔的应用前景。
2、技术原理
本技术突破了一个间隔或一个气室传统的一对一SF6气体回收方法，针对工程大规模多间隔特点，采用三接口方式，同时对GIS设备的三个气室进行SF6气体回收，而且接口数量可以根据现场情况灵活改变，使气体回收更加方便快捷。
在回收过程中采用改变回收压力的方法，即当GIS气室内SF6气体回收至压力0.001MPa时，停止回收，更换回收气室。当回收装置储存罐达到额定容积时，对回收的气体进行称灌装，达到了SF6气体回收、灌装一体化。
当所有气室大量SF6气体回收完毕后，对残余的SF6气体两次使用高纯氮气加压回收。在大量SF6气体回收过程中，首次使用高纯氮气对压力为0.001MPa的气室进行充气、升压至0.25MPa，使高纯氮气与残留在气室内微量的SF6气体充分混合。当GIS气室内大量的SF6气体回收、灌装完毕后，进行GIS气室内残余SF6气体的回收，回收压力为0.001MPa，并单独灌装。在对残余SF6气体回收过程中，再次充入氮气，取样检测合格后，再次对气室内的气体进行回收，回收压力为0.001MPa，进行单独灌装。
回收灌装完毕后的气体，通过水洗与低温冷阱技术处理，除去了SF6气体中的酸性气体、粉尘颗粒杂质与轻质气体 ，经检测合格后，可以再生利用。
3、关键技术和创新点
3.1 关键技术
3.1.1可靠、高效、环保的SF6气体一体化回收技术。
1．针对多间隔、大规模共九个间隔GIS设备的SF6气体，根据SF6气体回收设备的特点与现场工作的实际情况，采用三个接口，同时对GIS设备的三个气室同时进行气体回收，当回收至压力为0.001MPa时，停止回收，最大气室用时约1－2小时，达到了快速回收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆回收过程中打开制冷机组与压缩机，使SF6气体液化，存入储气罐中；通过称重罐装系统对液化SF6进行装瓶，实现了一体化回收。
2．采用充入高纯氮气的方法进行残余SF6气体回收：当气室压力回收至0.001MPa时，向气室内首次充入高纯氮气，气体压力为0.25MPa，充分混合后，等待首次残余SF6气体回收。待全部气室大量SF6气体回收、灌装完毕后，首次对气室进行残余SF6气体的回收，回收至压力0.001MPa时，更换气室。
3．残余SF6气体回收完毕后，再次向气室内充入高纯氮气，压力为0.15MPa，取样检测，合格后进行回收，回收压力为0.001MPa，使SF6气体达到100%回收。
4．充入高纯氮气后的两次回收，使SF6气体回收效果更加理想，达到了可靠、高效、环保的目的。
3.1.2水洗与低温冷阱的SF6气体处理技术。
1．考虑到回收的气体使用年限较长，采用装置的水洗功能进行处理，除去了气体中的酸性气体与粉尘颗粒杂质，提高了处理品质。
2．利用低温冷阱技术对气体进行提纯，保证了气体的处理的品质，合格率100%，达到了再生利用的目的。
3.2 创新点
3.2.1通过采用三接口技术，加快了气体回收速度。
通过仔细分析GIS设备与回收装置的特点，自主设计加工制作了三接口装置，回收过程中采用三接口分接式方法同时对三个气室进行气体回收，充分发挥了回收装置的效能，加快了SF6气体的回收速度。
3.2.2通过控制气室回收压力的方法，提升了回收速度。
通过对回收设备与GIS设备气室的分析，回收压力为0.001MPa，在此回收压力值下，回收时间为1～2小时。而常规方法下的气体回收，回收压力为133Pa时，需用时间为6～8小时。在回收压力为0.001MPa方式下，即使累加上回收氮气的环节，回收时间约为常规方法的一半，有效的缩短了回收时间，促进了工程进展。
3.2.3通过优化施工环节，实现了快速可靠的一体化回收与灌装。
在气体回收过程中，根据现场实际情况，只利用装置的干燥过滤环节，回收时利用制冷机组与压缩机，使SF6气体液化、称重、灌装，实现了快速可靠的一体化回收。
3.2.4增加充入高纯氮气的工序，缩短了回收时间，提高了回收效率。
SF6气体回收过程的核心技术是在回收过程中两次充入高纯氮气，此技术的使用，改变了回收压力，增加了回收接口数量，加快了回收速度，提高了回收效率，使气体回收更加可靠、高效、环保。
3.2.5水洗与低温冷阱技术，保证了气体处理品质，实现了气体的再生利用。
为了保证回收气体的处理品质，首先对回收的气体进行水洗处理，除去了气体中的酸性气体与粉尘颗粒杂质，经干燥分离的废水及湿气排到尾气中和池，达到了环保要求，也提高了气体处理品质。
通过低温冷阱技术对回收气体的提纯，除去了气体中轻杂质气体，保证了气体的处理的质量与合格率，达到了气体再生利用的目的。
4、 推广应用前景
随着我国发电厂、变电站室内外GIS组合电器逐步进入检修改造周期，检修、改造过程中，将会有大量的SF6气体需要回收、处理。本技术通过几项技术与施工现场相结合，在加快施工进度的同时，使施工更加安全，回收效率更加高效；在缩短了施工工期的同时，也节省了施工过程中的人工费、机械费。而且SF6气体在回收处理过程中，气体的回收接近100%，排放达到“零排放”，未对环境造成影响，环境效益明显。对回收的SF6气体处理，合格率达100%，可以再生利用，减少了企业的投入成本。
参考文献
《六氟化硫气体回收装置技术条件》 DL/T 662-2009；
《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》 GB/T 8905-2012；
《电气设备六氟化硫气体取样方法》 DL/T 1032-2006；
《六氟化硫气体监督管理及回收处理技术的若干问题》[2009 年电力工业节能减排学术研讨会论文集] 祁炯.范明豪.苏镇西.钟世强.赖忠民
论文作者:宋磊
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/5
标签：气体论文; 氮气论文; 压力论文; 过程中论文; 技术论文; 设备论文; 残余论文; 《电力设备》2016年第15期论文;