摘 要:六氟化硫是溫室效應(yīng)極強(qiáng)的氣體,在電力行業(yè)有著大量應(yīng)用,該氣體的大量排放對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了極大的影響,該氣體的凈化處理成為亟需解決的問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外廠(chǎng)家在國(guó)家電網(wǎng)對(duì)該氣體治理的環(huán)境下,凈化設(shè)備得到了迅速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:六氟化硫氣體;回收裝置;分離凈化裝置;凈化中心;六氟化硫特性及分解產(chǎn)物
引言
近些年來(lái),溫室氣體的排放對(duì)全球環(huán)境的影響日益明顯,作為電氣設(shè)備運(yùn)行中最主要的介質(zhì)—六氟化硫氣體,也變成了氣候變暖其中一個(gè)不可忽略的因素。就目前情況而言,了解六氟化硫氣體特性,延伸并提高該種氣體回收、凈化裝置的處理技術(shù),具有很好的發(fā)展前景。
1 六氟化硫氣體特性及其設(shè)備運(yùn)用中出現(xiàn)的問(wèn)題
SF6氣體是一種溫室氣體,它的溫室效應(yīng)是等量CO2氣體的23900倍,在自然條件下需要大約3000年左右才能自然分解。六氟化硫氣體因具有優(yōu)異的滅弧和絕緣性能,自20世紀(jì)60年代起,被成功地應(yīng)用于高壓電器中,引起高壓電氣設(shè)備的一場(chǎng)大革新。進(jìn)入21世紀(jì),世界電力市場(chǎng)全封閉組合電器的大量應(yīng)用,電壓等級(jí)的不斷攀升,六氟化硫氣體的充注量也在大量增加,氣體的需求量也在快速上升的趨勢(shì)。由于目前國(guó)內(nèi)以六氟化硫回收裝置產(chǎn)品為主,功能低下,導(dǎo)致維修現(xiàn)場(chǎng)氣體經(jīng)常違規(guī)排放,排放的氣體都是在高壓開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期運(yùn)行的狀態(tài)下,分解出組分復(fù)雜的氣體。
以上的多元反應(yīng)生成的分解物對(duì)人體產(chǎn)生直接危害,并嚴(yán)重的污染環(huán)境。另外,六氟化硫過(guò)多的排放,會(huì)引起更加嚴(yán)重的溫室效應(yīng),對(duì)人類(lèi)的生存環(huán)境帶來(lái)威脅。據(jù)調(diào)查目前國(guó)內(nèi)一年用六氟化硫氣體8000噸左右氣體,如果每年按10%的廢棄,排放量相當(dāng)于當(dāng)量的CO2氣體2000萬(wàn)噸。通過(guò)六氟化硫運(yùn)行氣體對(duì)人類(lèi)生理特性分析和惡化地球環(huán)境的調(diào)查,加強(qiáng)六氟化硫運(yùn)行氣體的排放,做好氣體的重復(fù)再利用,才能使我們生存環(huán)境得到改善。
2 六氟化硫回收凈化處理裝置在電力行業(yè)的現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)六氟化硫氣體絕大部分用于電力行業(yè),氣體的處理設(shè)備主要是回收裝置為主,需求方購(gòu)買(mǎi)的回收裝置多數(shù)是回收速度慢、性能不高、配置低產(chǎn)品,該類(lèi)產(chǎn)品對(duì)氣體的凈化處理作用不大,大多是環(huán)保要求的擺設(shè),同時(shí)由于回收裝置系統(tǒng)的密封性不好,回收后的氣體受到污染無(wú)法再次使用,造成了氣體的浪費(fèi)。對(duì)于高端回收裝置的市場(chǎng)很小,主要有德國(guó)DILO公司與國(guó)網(wǎng)平高生產(chǎn),該類(lèi)回收裝置以高配置、高性能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,能夠保證回收氣體的質(zhì)量。由于國(guó)內(nèi)對(duì)六氟化硫氣體使用監(jiān)督管理不到位,缺乏氣體強(qiáng)制性再利用的法律法規(guī),電力行業(yè)配置低端、低價(jià)格的回收產(chǎn)品成為市場(chǎng)主要需求,高端回收裝置的發(fā)展嚴(yán)重的受到了制約,且限制了再生凈化產(chǎn)品的發(fā)展。在國(guó)外氣體的再利用標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)IEC 60480-2004《從電氣設(shè)備中取出六氟化硫的檢驗(yàn)和處理指南及其再使用規(guī)范》(見(jiàn)表1),該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了再利用氣體的最大允許值及控制指標(biāo),該標(biāo)準(zhǔn)已環(huán)保要求為主,對(duì)氣體再次使用的條件非常寬松。國(guó)外因其執(zhí)行IEC 60480 標(biāo)準(zhǔn),其要求再處理后的SF6純度達(dá)到97%以上即可,而我國(guó)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12022-2006《工業(yè)六氟化硫》(表2)則高很多,要求99.9%以上。
現(xiàn)有的氣體回收設(shè)備對(duì)氣體回收后無(wú)法保證再次充入氣體的純度,只能由凈化分離裝置來(lái)完成。目前世界上對(duì)六氟化硫氣體凈化分離的廠(chǎng)家國(guó)外有德國(guó)DILO,德國(guó)DILO公司產(chǎn)品以IEC 60480標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn),氣體分離后可以滿(mǎn)足再利用要求,國(guó)外的氣體經(jīng)分離凈化后重復(fù)回充產(chǎn)品內(nèi),但進(jìn)口分離凈化裝置分離純度在參數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),不適合國(guó)內(nèi)對(duì)再利用六氟化硫氣體的要求。國(guó)內(nèi)目前有國(guó)網(wǎng)安徽電科院、國(guó)網(wǎng)平高、河南日立信三家擁有凈化分離技術(shù),由于國(guó)內(nèi)六氟化硫氣體的監(jiān)督管理存在著漏洞,沒(méi)有強(qiáng)制監(jiān)督管理法律法規(guī),缺乏氣體再利用的標(biāo)準(zhǔn),也直接影響到六氟化硫回收、凈化分離產(chǎn)品的市場(chǎng)發(fā)展,客戶(hù)端以低端、低價(jià)格產(chǎn)品為主,導(dǎo)致運(yùn)行氣體的亂排亂放,浪費(fèi)了大量的氣體,最終嚴(yán)重的污染了環(huán)境。
3 六氟化硫氣體的應(yīng)用及回收、凈化處理裝置技術(shù)的發(fā)展前景
能源造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞非常嚴(yán)重,我國(guó)面臨嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)。直接燃燒煤炭的排放與快速增長(zhǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)城市的污染越來(lái)越嚴(yán)重,造成國(guó)內(nèi)城市輕度污染及以上的超過(guò)50%。我國(guó)SO2與CO2的排放量分別列世界第一位和第二位,給環(huán)境帶來(lái)了巨大的污染,面對(duì)污染國(guó)家又投入大量的資金進(jìn)行環(huán)境治理,從而造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。只有降低SO2與CO2排放量,才能徹底地解決環(huán)境污染問(wèn)題。電力行業(yè)的六氟化硫的排放也面臨同樣的污染問(wèn)題,近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)全封閉組合電器的大量應(yīng)用,電壓等級(jí)的不斷攀升,絕緣間距增大,氣體的充注壓力不斷的提高,使氣體充注量成倍增加,六氟化硫氣體的減少排放、循環(huán)再利用成為降低環(huán)境污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。SF6氣體被聯(lián)合國(guó)環(huán)境署定為溫室氣體,該種氣體具有嚴(yán)重危害性,鑒于該種氣體的危害性世界范圍內(nèi)尋找新的絕緣氣體成為重點(diǎn)研究的熱門(mén)話(huà)題,在目前還沒(méi)有研究出可替代無(wú)污染的運(yùn)行氣體。在六氟化硫氣體沒(méi)有被取代之前,研究、促進(jìn)六氟化硫氣體的安全使用和清潔回收再利用,控制六氟化硫氣體向大氣排放,是整個(gè)社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題。許多行業(yè)企業(yè),尤其是電網(wǎng)企業(yè)、電力設(shè)備制造企業(yè)也不斷對(duì)此進(jìn)行研究和探索,并取得了一定成效。2011年國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)六氟化硫氣體對(duì)環(huán)境污染的突出問(wèn)題已高度重視,把發(fā)展回收凈化裝置做為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目,并已開(kāi)始組織專(zhuān)家制定相關(guān)的《六氟化硫監(jiān)督管理導(dǎo)則》,把《六氟化硫監(jiān)督管理導(dǎo)則》做為推廣管理依據(jù),并強(qiáng)制性在國(guó)網(wǎng)內(nèi)部推廣回收凈化技術(shù),實(shí)現(xiàn)國(guó)網(wǎng)內(nèi)部對(duì)六氟化硫回收凈化技術(shù)的應(yīng)用。2012年國(guó)家電網(wǎng)對(duì)六氟化硫氣體排放污染進(jìn)行了治理,在全國(guó)范圍內(nèi)以在大部分省份進(jìn)行了六氟化硫凈化處理中心的建設(shè),該項(xiàng)目截至2014年底,已基本完成項(xiàng)目的建設(shè),逐步改善國(guó)內(nèi)的電力行業(yè)六氟化硫的污染與再利用問(wèn)題,從而打造真正的環(huán)保、綠色電網(wǎng)?;厥諆艋夹g(shù)在國(guó)網(wǎng)內(nèi)的推廣,將帶來(lái)整個(gè)電網(wǎng)行業(yè)的改變,回收凈化產(chǎn)品也將迎來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。凈化處理技術(shù)的發(fā)展,將使六氟化硫氣體得到再生凈化、循環(huán)利用,必將減少六氟化硫氣體對(duì)地球環(huán)境的污染,其次六氟化硫氣體比較昂貴,每年將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
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