戴鹏飞 郑凯 陈欣 缪信成

【摘  要】SF6气体，又称六氟化硫，它具有非常良好的绝缘性，而且无色、无味、无毒，灭弧性能也较好。而且就我国近年来许多相关试验表明，SF6气体不会破坏臭氧层。但是它的化学稳定性较强，会对地球产生温室效应;而且气体在红外区吸收光谱的能力以及在大氣中的浓度和寿命等都会绝对其对地球变暖的影响力。基于此，本文针对电力设备中的SF6气体直接排放对人体和环境所造成的危害阐述SF6气体回收处理的必要性，然后分析了SF6气体净化处理工艺，并对净化效果作出比较，希望可以帮助电力企业实现经济效益和社会效益双赢。

【关键词】SF6气体回收;处理装置;净化效果

由于电力设备在实际运行过程中会泄漏或者排放一定量的SF6气体，虽然这些气体可以回收再利用，但是由于电力企业的SF6气体排放量增加以及设备检修过程中泄漏的SF6气体在呢个价，导致地球SF6气体浓度的逐年持续上升，这不仅增加了地球温室效应，同时也对人们的日常生活产生了非常严重的影响。为此，国家出台了相关法律，以更好地回收并净化处理SF6气体，希望可以改善社会环境。

1、SF6气体的危害以及回收净化处理的必要性

1.1 SF6气体的危害

SF6气体在常态下是一种无色、无味、无毒，且微溶于水、乙醇、乙醚的不易燃烧提起，被广泛应用于断路器，变压器，避雷器等电气设备中。目前，我国早期投运的SF6电气设备已超过20余年，并且大部分电气设备已经进入到检修期，所以这也就使SF6气体在排放过程中回产生许多分解物以及废旧气体。一般废旧的SF6气体含有的矿物油、低氟化物等杂质，一旦排入大气中它们就会在地势低洼处汇聚，转化为有毒物质，轻则对人的肺部造成损伤，重则造成人的窒息。因此，必须对SF6企业进行回收净化处理。

1.2 SF6气体回收净化处理的必要性

随着我国经济水平的提高以及人们对电能资源需求的与日俱增，电力企业为了满足人们生产生活对电能资源的需求，对SF6电气设备依赖性越来越高，这也就使SF6电气设备的应用一直呈现上涨趋势。一般SF6电气设备的使用周期在5-10年左右，进入检修期的时候，所有不合格的SF6气体都需要进行回收处理。在过去的时间里，电力企业对电气设备检修的过程中，常常会将SF6气体直接排放或者将其回收交给厂家处理或者集中堆放，这也就加剧了地球的温室效应。随着地球温室效应对人们产生的不良影响以及人们环保意识的增强，国家出台了许多SF6气体净化处理的相关法律，并提倡探索新型绝缘替代物质以减少SF6气体的应用，以改善地球环境，为国家的经济效益和社会效益做出贡献力量[1]。

2、SF6气体净化处理工艺

由于回收的SF6气体含有许种不同类型的杂质，所以对其净化也要采取不同的处理方法，其中就包括碱洗法，吸附法，深度冷凝法等。

2.1碱洗法

碱洗法中的碱溶液可以是NaOH、KOH、NaCO3、Ca（OH）2，并通过利用其中的某种溶液将SF6气体进行吸收和纯化。在采用碱洗法的时候，首先需要将粗品的SF6气体加热至250摄氏度，并让其通过250-400摄氏度装有碳或者巩土的铜管裂解器，最庸在使用碱水溶液洗涤，已得到纯净的SF6气体。一般这种方法主要应用于气体工艺的净化程序，在实验室以及现场都无法对气体进行净化试验。

2.2吸附法

吸附法，主要利用固体吸附剂将SF6气体中的废气以及有害气体吸附处理。这种方法但安全有效，同时还可以去除SF6气体中含有的多种杂质，因此被广泛应用于SF6净化处理。虽然这种方法的吸附效果较好，但是吸附饱和没有明显的迹象，无法确定更换频率。

2.3深度冷凝法

深度冷凝法，主要是通过冷媒对混合气体进行冷却，使气体状态发生变化在进行分离的方法。深度冷凝法就是利用SF6气体与空气的固化温度不同，通过对混合气体的深度冷凝将SF6气体中的空气分离出去[2]。

2.4尾气深冷分离

尾气深冷分离处理单元由制冷主机及尾气深冷分离容器组成。制冷主机为尾气深冷分离容器 提供冷源，利用冷头的低温表面，迅速凝聚由空分装置分离出来的SF6空气的混合气，并让其在尾气深冷分离容器中被低温固化，在低温环境下放空不凝的空气并抽真空以除去不凝的空气。稍加热后将 SF6由固体变为液体，在低温下进行尽可能地低压液态灌瓶。

3、净化装置以及净化处理效果比较

基于SF6气体的危害，国家电网公司越来越重视SF6气体的回收处理工作，并在其监督管理工作中提出了明确要求，以便于统一管理验收。因此下文主要将应用于电力系统内的几种SF6回收设备与SFCL-I型SF6气体处理系统处理效果做出了比较分析。

3.1净化装置

（1）进口设备

进口设备采用高压液化法，无油回收系统，产品结构简洁，操作简单，有单独购置的空气分离装置;但是压缩机维修周期短，且到货周期长，过滤单元不可再生，不仅系统工作压力大，而且回收率也非常低。

（2）国产设备

国产设备种类多，采用的是冷冻液化法，无油回收系统，回收效率高，配有再生的过滤器，可去除空气;但是系统相对复杂，不易于操作。

（3）SFCL-I型设备

SFCL-I型设备采用基地加组合的方式依据变压吸附的原理对SF6气体采取相变空气分离及深冷为其分离技术，再加上在线纯度和湿度的检测仪表可实施检测处理质量;但是这种设备占地面积较大，不易移动，会受到温度的影响。

3.2净化处理效果比较

（1）进口设备效果

进口设备的SF6净化单元是过滤与液化装置，设备没有固化与物理去除单元，由此导致空气的去除率与SF6净化率波动较大。

（2）国产设备效果

国产设备除去空气的工艺不够成熟，而且采取的是低温冷却液化方法，在液体隔绝后将空气的气体部分中SF6气体抽出，并将回充后的气体采取排空上层少量的SF6气体方式去除控制，这也就会使系统的空气去除率与SF6净化波动率较大。而且这种方法大多仅仅依靠操作人员的经验进行，缺乏量化指标[3]。

（3）SFCL-I型设备

SFCL-I型设备的SF6气体回收净化系统主要采用变压吸附原理、箱变空气分析与深冷尾气分离相结合的新技术，使用机械式的深冷处理方法，不仅操作简单安全，而且维护也较为方便，无论是空气的去除率与SF6净化率都达到了国家标准。

结论

综上所述，SF6气体回收净化处理是一项非常复杂的工作，电力企业只有与时俱进应用最新的净化处理技术才可以满足国家标准，改善人们生活的环境，为社会未来的发展以及电力企业未来的发展都作出一份贡献。

参考文献：

[1]宅间董.SF6气体绝缘与地球温暖化问题[J].电气学会杂志，1999，119（04）：232-23.

[2]王箴.化工辞典[M].4版.北京：化学工业出版社，2000.

[3]李建国，王兰兰.RF 系列六氟化硫气体回收净化再生系统的原理及应用[J].电力设备，2008，9（05）：50-52.

项目来源：国网浙江省电力有限公司群创项目5211MR190003

（作者单位：国网浙江省电力公司检修分公司）