CN113958869A - 一种零排放的绝缘气体净化处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种零排放的绝缘气体净化处理装置及方法,属于电气设备SF6净化处理技术领域,解决现有技术中SF6/N2混合气体进行回收分离提纯时,得到的SF6产品气浓度低且不能做到SF6气体的零排放的问题;本发明的技术方案通过液态SF6回收管路、混合气体分离提纯管路对液态SF6和气态的SF6/N2混合气体的进行分离、回收、提纯,处理后SF6气体纯度提高至99%以上,可直接回充至设备再利用,具有良好的环境效益和社会效益;且在提纯的过程中,采用测量及尾气收集管路对SF6提纯的结果以及排空口的气体SF6浓度进行实时分析监测,浓度测量装置产生的尾气通过尾气收集装置循环回收提纯,达到零排放的效果。
Description
技术领域
本发明属于电气设备绝缘气体净化处理技术领域,涉及一种零排放的绝缘气体净化处理装置及方法。
背景技术
六氟化硫(SF6)气体是一种化学性能十分稳定的气体,作为一种优良的绝缘和灭弧介质,被广泛地应用于各种电气设备中。但SF6气体是被列入《京都议定书》和《巴厘岛路线图》中的温室效应气体,其温室效应是等量CO2气体的23900倍,且SF6气体可在大气中稳定存在长达3200年;为解决SF6气体的温室效应及低温易液化问题的日益突出,SF6/N2、SF6/CF4等混合绝缘气体被认为是目前最有发展前景的替代介质通过对环境和经济方面的考量,由于N2的无危害性和价格低廉等原因,用SF6/N2混合气体代替高纯的SF6气体作为绝缘介质是绿色电力发展的趋势。SF6/N2混合气体电气设备在运行过程中不可避免需要进行检修维护工作,而在检修过程中SF6、N2混合气体的回收储存以及分离净化等工作也是必须进行的。
目前SF6/N2混合气体分离方法主要有低温精馏法、PSA法(变压吸附法)和膜分离方法。随着电网的发展,GB/T 12022《工业六氟化硫》于2014年进行了修订,国家逐步提高了对SF6气体回收净化提纯的质量标准,现有的SF6气体回收净化提纯系统处理后的SF6气体质量无法满足国标要求,给SF6气体的循环再利用工作带来了很大的影响。申请公布号为CN107485978A、申请公布日为2017年12月19日的中国发明专利申请《六氟化硫和氮气混合气体回收分离提纯装置及方法》采用膜分离方法,对SF6/N2混合气体进行分离提纯,提纯后的SF6产品气浓度仅能达到90%(体积比)左右,且排空口排放的气体中含有一定量的SF6气体,不能做到SF6气体的零排放。
发明内容
本发明的目的在于如何设计一种零排放的绝缘气体净化处理装置及方法,以及解现有技术中SF6/N2混合气体进行回收分离提纯时,得到的SF6产品气浓度低且不能做到SF6气体的零排放的问题。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的:
一种零排放的绝缘气体净化处理装置,包括:液态SF6回收管路、混合气体分离提纯管路、测量及尾气收集管路;
所述的液态SF6回收管路包括:第一电磁阀V1、第一液体泵K2、第一单向阀D1、高塔提纯罐(10)、第二液体泵K4、第十一电磁阀V11、第五电磁阀V5、第二压力传感器P2;
所述的混合气体分离提纯管路包括:第二电磁阀V2、稳压阀W1、第四电磁阀V4、压缩机K3、第二单向阀D2、风冷机(18)、SF6吸附罐(13)、低温冷阱(14)、第二制冷机(15)、第六电磁阀V6、第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第三压力传感器P3、第四压力传感器P4;
所述的测量及尾气收集管路包括:第十电磁阀V10、浓度测量装置(16)、尾气收集装置(17)、微型压缩机K5、第四单向阀D4;
所述的第一电磁阀V1的进口作为装置的输入端,第一电磁阀V1的出口与第一液体泵K2的进液口通过管道密封连接,第一液体泵K2的出液口与第一单向阀D1的进口通过管道密封连接,第一单向阀D1的出口与高塔提纯罐(10)的顶部入口通过管道密封连接,第二压力传感器P2密封安装在高塔提纯罐(10)的顶部,高塔提纯罐(10)的底部出口与第二液体泵K4的进液口通过管道密封连接,第二液体泵K4的出液口与第十一电磁阀V11的进口通过管道密封连接,第十一电磁阀V11的出口作为装置的输出端;
第二电磁阀V2的进口与第一电磁阀V1的进口通过管道密封连接,第二电磁阀V2的出口与稳压阀W1的进口通过管道密封连接,稳压阀W1的出口与第四电磁阀V4的进口通过管道密封连接,第四电磁阀V4的出口与压缩机K3的进气口通过管道密封连接,压缩机K3的出气口与第二单向阀D2的进口通过管道密封连接,第二单向阀D2的出口与风冷机(18)的进口通过管道密封连接,风冷机(18)的出口与低温冷阱(14)的侧面上部入口通过管道密封连接,第二制冷机(15)安装在低温冷阱(14)上,用于给低温冷阱(14)制冷降温;低温冷阱(14)的底部出液口与第五电磁阀V5的进口通过管道密封连接,第五电磁阀V5的出口通过管道密封连接在第一电磁阀V1与第一液体泵K2之间;第四压力传感器P4密封安装在低温冷阱(14)的顶部,低温冷阱(14)的顶部出气口与第八电磁阀V8的进口通过管道密封连接,第八电磁阀V8的出口与SF6吸附罐(13)的底部进气口通过管道密封连接,第七电磁阀V7的出口与第二电磁阀V2的出口通过管道密封连接;SF6吸附罐(13)的顶部出气口与第九电磁阀V9的进口通过管道密封连接,第九电磁阀V9的出口作为排空口,用于将处理后的气体排出;第三压力传感器P3密封安装在SF6吸附罐(13)的顶部;第六电磁阀V6的进口与高塔提纯罐(10)的顶部入口通过管道密封连接,第六电磁阀V6的出口与第七电磁阀V7的出口通过管道密封连接;
第十电磁阀V10的进口密封连接在高塔提纯罐(10)的底部出口与第二液体泵K4的进液口之间,第十电磁阀V10的出口与浓度测量装置(16)的测量口通过管道密封连接,浓度测量装置(16)的出气口与尾气收集装置(17)的进气口密封连接,尾气收集装置(17)的出气口与微型压缩机K5的进口通过管道密封连接,微型压缩机K5的出口与第四单向阀D4的进口通过管道密封连接,第四单向阀D4的出口通过管道密封连接在第四电磁阀V4的出口。
本发明的技术方案通过液态SF6回收管路、混合气体分离提纯管路对液态SF6和气态的SF6/N2混合气体的进行分离、回收、提纯,处理后SF6气体纯度提高至99%以上,可直接回充至设备再利用,具有良好的环境效益和社会效益;且在提纯的过程中,采用测量及尾气收集管路对SF6提纯的结果以及排空口的气体SF6浓度进行实时分析监测,浓度测量装置16产生的尾气通过尾气收集装置17循环回收提纯,达到零排放的效果。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的液态SF6回收管路还包括:提纯柱(11)、第一制冷机(12);所述的提纯柱(11)的底部入口与高塔提纯罐(10)的顶部入口通过管道密封连接,提纯柱(11)的顶部出口与第六电磁阀V6的进口通过管道密封连接,所述的第一制冷机(12)安装在提纯柱(11)的上,用于给提纯柱(11)制冷降温。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的混合气体分离提纯管路还包括:第三电磁阀V3、负压回收泵K1、第三单向阀D3;所述的第三电磁阀V3的进口与第二电磁阀V2的出口通过管道密封连接,第三电磁阀V3的出口与负压回收泵K1的进气口通过管道密封连接,负压回收泵K1的出气口与第三单向阀D3的进口通过管道密封连接,第三单向阀D3的出口与第四电磁阀V4的出口通过管道密封连接。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的测量及尾气收集管路还包括:第十二电磁阀V12;所述的第十二电磁阀V12进口密封连接在第十一电磁阀V11的出口,第十二电磁阀V12出口与第十电磁阀V10的出口通过管道密封连接。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的测量及尾气收集管路还包括:第十三电磁阀V13;所述的第十三电磁阀V13的进口与第九电磁阀V9的出口通过管道密封连接,第十三电磁阀V13的出口与浓度测量装置(16)的测量口通过管道密封连接。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的装置还包括:第一SF6钢瓶(19)、第一压力传感器P1;所述的第一SF6钢瓶(19)倒置,第一SF6钢瓶(19)的充气口与第一电磁阀V1的进口通过管道密封连接,第一压力传感器P1密封安装在第一SF6钢瓶(19)的充气口与第一电磁阀V1的进口之间的管道上。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的第一SF6钢瓶(19)的充气口与第一电磁阀V1的进口之间的管道上开设密封的状态观测口。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的装置还包括:第二SF6钢瓶(20);所述的第二SF6钢瓶(20)的充气口与第十一电磁阀V11的出口通过管道密封连接。
一种应用于所述的零排放的绝缘气体净化处理装置的方法,包括以下步骤:
S1、液态SF6和气态的SF6/N2混合气体的初步分离,具体过程为:打开第一电磁阀V1,开启第一液体泵K2,先将液态的SF6压缩到高塔提纯罐(10)中,再关闭第一电磁阀V1、第一液体泵K2,打开第二电磁阀V2、稳压阀W1、第四电磁阀V4,开启压缩机K3、风冷机(18),将气态SF6/N2混合气体降温压缩到低温冷阱(14)中;
S2、液态SF6的回收,具体过程为:打开第十电磁阀V10,高塔提纯罐(10)底部液态SF6进入浓度测量装置(16),测量指标合格后,关闭第十电磁阀V10,打开第十一电磁阀V11并启动第二液体泵K4,将液态SF6罐充收集起来;浓度测量装置(16)测量产生的尾气直接进入尾气收集装置(17)中;
S3、SF6/N2混合气体分离提纯,具体过程为:混合气体通过压缩机K3压缩到低温冷阱(14)中,在高压低温环境下,SF6气体固化,此时开启第八电磁阀V8,将混合气体通过第八电磁阀V8排放到SF6吸附罐(13)中,再关闭第八电磁阀V8、调节低温冷阱(14)中的温度和压力,使低温冷阱(14)中固化的SF6液化,然后开启第五电磁阀V5、启动第一液体泵K2将低温冷阱(14)中的液态SF6转移到高塔提纯罐(10)中进行二次提纯;SF6吸附罐(13)将混合气体中的SF6吸附,N2则通过第九电磁阀V9到排空口排出,当检测到SF6吸附罐(13)吸附饱和时,关闭第九电磁阀V9,让SF6吸附罐(13)再生;
S4、测量尾气的回收提纯,具体过程为:开启微型压缩机K5,将通过浓度测量装置(16)和尾气收集装置(17)的测量尾气收集到第四电磁阀V4与压缩机K3之间的管道中,再开启压缩机K3将测量尾气送入到低温冷阱(14)中进行回收提纯。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述的SF6吸附罐(13)再生的方法为:当SF6吸附罐(13)吸附SF6饱和时,通过对SF6吸附罐(13)加热和抽负压,让吸附剂中吸附的SF6气体脱附,此时开启第七电磁阀V7,将脱附的SF6气体收集到第二电磁阀V2与第七电磁阀V7之间管道中,再开启压缩机K3将脱附的SF6气体送入到低温冷阱(14)中进行回收提纯。
本发明的优点在于:
本发明的技术方案通过液态SF6回收管路、混合气体分离提纯管路对液态SF6和气态的SF6/N2混合气体的进行分离、回收、提纯,处理后SF6气体纯度提高至99%以上,可直接回充至设备再利用,具有良好的环境效益和社会效益;且在提纯的过程中,采用测量及尾气收集管路对SF6提纯的结果以及排空口的气体SF6浓度进行实时分析监测,浓度测量装置产生的尾气通过尾气收集装置循环回收提纯,达到零排放的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一的一种零排放的绝缘气体净化处理装置的结构图;
图2是本发明实施例一的一种零排放的绝缘气体净化处理方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。
下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述:
实施例一
如图1所示,一种零排放的绝缘气体净化处理装置,包括:高塔提纯罐10、提纯柱11、第一制冷机12、SF6吸附罐13,低温冷阱14、第二制冷机15、浓度测量装置16、尾气收集装置17、风冷机18、第一SF6钢瓶19、第二SF6钢瓶20;第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、第十一电磁阀V11、第十二电磁阀V12、第十三电磁阀V13、稳压阀W1、第一单向阀D1、第二单向阀D2、第三单向阀D3、第四单向阀D4;负压回收泵K1、第一液体泵K2、压缩机K3、第二液体泵K4、微型压缩机K5;第一压力传感器P1、第二压力传感器P2、第三压力传感器P3、第四压力传感器P4。
第一SF6钢瓶19的充气口与第一电磁阀V1的进口通过管道密封连接,第一压力传感器P1密封安装在第一SF6钢瓶19的充气口与第一电磁阀V1的进口之间的管道上,第一SF6钢瓶19的充气口与第一电磁阀V1的进口之间的管道上开设密封的状态观测口,第一电磁阀V1的出口与第一液体泵K2的进液口通过管道密封连接,第一液体泵K2的出液口与第一单向阀D1的进口通过管道密封连接,第一单向阀D1的出口与高塔提纯罐10的顶部入口通过管道密封连接,第二压力传感器P2密封安装在高塔提纯罐10的顶部,高塔提纯罐10的底部出口与第二液体泵K4的进液口通过管道密封连接,第二液体泵K4的出液口与第十一电磁阀V11的进口通过管道密封连接,第十一电磁阀V11的出口与第二SF6钢瓶20的充气口通过管道密封连接,第十电磁阀V10的进口密封连接在高塔提纯罐10的底部出口与第二液体泵K4的进液口之间,第十电磁阀V10的出口与第十二电磁阀V12出口通过管道密封连接,第十二电磁阀V12进口密封连接在第十一电磁阀V11的出口与第二SF6钢瓶20的充气口之间;提纯柱11的底部入口与高塔提纯罐10的顶部入口通过管道密封连接,提纯柱11的顶部出口与第六电磁阀V6的进口通过管道密封连接,第六电磁阀V6的出口与第七电磁阀V7的出口通过管道密封连接,第七电磁阀V7的进口密封安装在SF6吸附罐13的侧面上部入口;第一制冷机12安装在提纯柱11的上,用于给提纯柱11制冷降温;第二电磁阀V2的进口与第一SF6钢瓶19的充气口通过管道密封连接,第二电磁阀V2的出口与稳压阀W1的进口通过管道密封连接,稳压阀W1的出口与第四电磁阀V4的进口通过管道密封连接,第四电磁阀V4的出口与压缩机K3的进气口通过管道密封连接,压缩机K3的出气口与第二单向阀D2的进口通过管道密封连接,第二单向阀D2的出口与风冷机18的进口通过管道密封连接,风冷机18的出口与低温冷阱14的侧面上部入口通过管道密封连接,第二制冷机15安装在低温冷阱14上,用于给低温冷阱14制冷降温;低温冷阱14的底部出液口与第五电磁阀V5的进口通过管道密封连接,第五电磁阀V5的出口通过管道密封连接在第一电磁阀V1与第一液体泵K2之间;第四压力传感器P4密封安装在低温冷阱14的顶部,低温冷阱14的顶部出气口与第八电磁阀V8的进口通过管道密封连接,第八电磁阀V8的出口与SF6吸附罐13的底部进气口通过管道密封连接,第七电磁阀V7的出口与第二电磁阀V2的出口通过管道密封连接,第三电磁阀V3的进口与第二电磁阀V2的出口通过管道密封连接,第三电磁阀V3的出口与负压回收泵K1的进气口通过管道密封连接,负压回收泵K1的出气口与第三单向阀D3的进口通过管道密封连接,第三单向阀D3的出口与第四电磁阀V4的出口通过管道密封连接;SF6吸附罐13的顶部出气口与第九电磁阀V9的进口通过管道密封连接,第三压力传感器P3密封安装在SF6吸附罐13的顶部,第九电磁阀V9的出口与第十三电磁阀V13的进口通过管道密封连接,在第九电磁阀V9的出口与第十三电磁阀V13的进口之间设置排空口,用于将处理后的气体排出,第十三电磁阀V13的出口与浓度测量装置16的第一测量口通过管道密封连接,浓度测量装置16的第二测量口通过管道密封连接在第十电磁阀V10的出口与第十二电磁阀V12出口之间;浓度测量装置16的出气口与尾气收集装置17的进气口密封连接,尾气收集装置17的出气口与微型压缩机K5的进口通过管道密封连接,微型压缩机K5的出口与第四单向阀D4的进口通过管道密封连接,第四单向阀D4的出口通过管道密封连接在第四电磁阀V4的出口。
装置的工作过程:
1、液态SF6和气态的SF6/N2混合气体的初步分离
第一SF6钢瓶19里面装有待净化的液态SF6和气态的SF6/N2混合气体,将第一SF6钢瓶19倒置,倒置后液态的SF6在第一SF6钢瓶19的下面,气态的SF6/N2混合气体在钢瓶的顶部,此时打开第一电磁阀V1,开启第一液体泵K2,将第一SF6钢瓶19中的液态的SF6压缩到高塔提纯罐10中;通过状态观测口观察管道,当观察到没有液态时,关闭第一电磁阀V1、第一液体泵K2,此时打开第二电磁阀V2、稳压阀W1、第四电磁阀V4,开启压缩机K3、风冷机18,将第一SF6钢瓶19中的气态SF6/N2混合气体降温压缩到低温冷阱14中;当第一压力传感器P1测量到第一SF6钢瓶19的压力低于0.1Mpa标准状态下的1个大气压时,此时打开第三电磁阀V3、关闭第四电磁阀V4,启动负压回收泵K1,将负压回收泵K1与压缩机K3串联对第一SF6钢瓶19进行负压回收,当第一压力传感器P1测量到第一SF6钢瓶19的压力低于5Kpa时停止回收,此时第一SF6钢瓶19中的液态SF6和气态的SF6/N2混合气体已经初步分离。
2、液态SF6的回收
打开第十电磁阀V10,高塔提纯罐10底部液态SF6进入浓度测量装置16,测量指标合格后,关闭第十电磁阀V10,打开第十一电磁阀V11并启动第二液体泵K4,将液态SF6罐充到第二SF6钢瓶20中,打开第十二电磁阀V12可以对罐充到第二SF6钢瓶20中的液态SF6进行二次检测,浓度测量装置16测量产生的尾气直接进入尾气收集装置17中;进入高塔提纯罐10的液态SF6在转移的过程中会有部分SF6汽化,掺杂着N2以气体的形式聚集在高塔提纯罐10顶部的提纯柱11中,此时开启第一制冷机12给提纯柱11降温制冷,气态的SF6在提纯罐中液化,汇聚流入到高塔提纯罐10中,掺杂的N2和微量的SF6气体的混合气体聚集在提纯柱11的顶部,此时打开第六电磁阀V6,将提纯柱11顶部聚集的混合气体排到第二电磁阀V2与第七电磁阀V7之间的管道中。
3、SF6/N2混合气体分离提纯
高塔提纯罐10排放的气体、第一SF6钢瓶19顶部的SF6/N2混合气体以及SF6吸附罐13再生的气体通过压缩机K3压缩到低温冷阱14中,低温冷阱14的温度可达到零下40℃,在高压低温环境下,SF6气体固化,此时开启第八电磁阀V8,将N2和微量的SF6混合气体通过第八电磁阀V8排放到SF6吸附罐13中,再关闭第八电磁阀V8、调节低温冷阱14中的温度和压力,使低温冷阱14中固化的SF6液化,然后开启第五电磁阀V5、启动第一液体泵K2将低温冷阱14中的液态SF6转移到高塔提纯罐10中进行二次提纯;SF6吸附罐13把混合气体中的SF6进行吸附,N2通过第九电磁阀V9到排空口排出,在排空口位置设置第十三电磁阀V13,开启第十三电磁阀V13将排空的气体送入到浓度测量装置16对排空的气体进行采样分析,当检测到排空气体中含有SF6气体时,关闭第九电磁阀V9,让SF6吸附罐13再生,将SF6气体全部吸附,最终将SF6/N2混合气体中的SF6气体和N2进行彻底分离。
4、SF6吸附罐再生
当SF6吸附罐13吸附SF6饱和时,通过对SF6吸附罐13加热和抽负压,让吸附剂中吸附的SF6气体脱附,此时开启第七电磁阀V7,将脱附的SF6气体收集到第二电磁阀V2与第七电磁阀V7之间管道中,再开启压缩机K3将脱附的SF6气体送入到低温冷阱14中进行回收提纯。
5、测量尾气的回收提纯
开启微型压缩机K5,将通过浓度测量装置16和尾气收集装置17的测量尾气收集到第四电磁阀V4与压缩机K3之间的管道中,再开启压缩机K3将测量尾气送入到低温冷阱14中进行回收提纯。
先在变电站对充装SF6/N2混合气体的电气设备用膜分离把SF6气体浓度提纯到90%后灌充的钢瓶中,运回到基地;然后用本装置把纯度90%SF6气体提纯到99%以上,达到可直接回充至电气设备再循环利用的标准;装置在提纯的过程中,需要采用浓度测量装置16对提纯的过程结果进行分析监测,浓度测量装置16产生的尾气通过尾气收集装置17回收继续提纯,达到零排放的效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,包括:液态SF6回收管路、混合气体分离提纯管路、测量及尾气收集管路;
所述的液态SF6回收管路包括:第一电磁阀V1、第一液体泵K2、第一单向阀D1、高塔提纯罐(10)、第二液体泵K4、第十一电磁阀V11、第五电磁阀V5、第二压力传感器P2;
所述的混合气体分离提纯管路包括:第二电磁阀V2、稳压阀W1、第四电磁阀V4、压缩机K3、第二单向阀D2、风冷机(18)、SF6吸附罐(13)、低温冷阱(14)、第二制冷机(15)、第六电磁阀V6、第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第三压力传感器P3、第四压力传感器P4;
所述的测量及尾气收集管路包括:第十电磁阀V10、浓度测量装置(16)、尾气收集装置(17)、微型压缩机K5、第四单向阀D4;
所述的第一电磁阀V1的进口作为装置的输入端,第一电磁阀V1的出口与第一液体泵K2的进液口通过管道密封连接,第一液体泵K2的出液口与第一单向阀D1的进口通过管道密封连接,第一单向阀D1的出口与高塔提纯罐(10)的顶部入口通过管道密封连接,第二压力传感器P2密封安装在高塔提纯罐(10)的顶部,高塔提纯罐(10)的底部出口与第二液体泵K4的进液口通过管道密封连接,第二液体泵K4的出液口与第十一电磁阀V11的进口通过管道密封连接,第十一电磁阀V11的出口作为装置的输出端;
第二电磁阀V2的进口与第一电磁阀V1的进口通过管道密封连接,第二电磁阀V2的出口与稳压阀W1的进口通过管道密封连接,稳压阀W1的出口与第四电磁阀V4的进口通过管道密封连接,第四电磁阀V4的出口与压缩机K3的进气口通过管道密封连接,压缩机K3的出气口与第二单向阀D2的进口通过管道密封连接,第二单向阀D2的出口与风冷机(18)的进口通过管道密封连接,风冷机(18)的出口与低温冷阱(14)的侧面上部入口通过管道密封连接,第二制冷机(15)安装在低温冷阱(14)上,用于给低温冷阱(14)制冷降温;低温冷阱(14)的底部出液口与第五电磁阀V5的进口通过管道密封连接,第五电磁阀V5的出口通过管道密封连接在第一电磁阀V1与第一液体泵K2之间;第四压力传感器P4密封安装在低温冷阱(14)的顶部,低温冷阱(14)的顶部出气口与第八电磁阀V8的进口通过管道密封连接,第八电磁阀V8的出口与SF6吸附罐(13)的底部进气口通过管道密封连接,第七电磁阀V7的出口与第二电磁阀V2的出口通过管道密封连接;SF6吸附罐(13)的顶部出气口与第九电磁阀V9的进口通过管道密封连接,第九电磁阀V9的出口作为排空口,用于将处理后的气体排出;第三压力传感器P3密封安装在SF6吸附罐(13)的顶部;第六电磁阀V6的进口与高塔提纯罐(10)的顶部入口通过管道密封连接,第六电磁阀V6的出口与第七电磁阀V7的出口通过管道密封连接;
第十电磁阀V10的进口密封连接在高塔提纯罐(10)的底部出口与第二液体泵K4的进液口之间,第十电磁阀V10的出口与浓度测量装置(16)的测量口通过管道密封连接,浓度测量装置(16)的出气口与尾气收集装置(17)的进气口密封连接,尾气收集装置(17)的出气口与微型压缩机K5的进口通过管道密封连接,微型压缩机K5的出口与第四单向阀D4的进口通过管道密封连接,第四单向阀D4的出口通过管道密封连接在第四电磁阀V4的出口。
2.根据权利要求1所述的一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,所述的液态SF6回收管路还包括:提纯柱(11)、第一制冷机(12);所述的提纯柱(11)的底部入口与高塔提纯罐(10)的顶部入口通过管道密封连接,提纯柱(11)的顶部出口与第六电磁阀V6的进口通过管道密封连接,所述的第一制冷机(12)安装在提纯柱(11)的上,用于给提纯柱(11)制冷降温。
3.根据权利要求2所述的一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,所述的混合气体分离提纯管路还包括:第三电磁阀V3、负压回收泵K1、第三单向阀D3;所述的第三电磁阀V3的进口与第二电磁阀V2的出口通过管道密封连接,第三电磁阀V3的出口与负压回收泵K1的进气口通过管道密封连接,负压回收泵K1的出气口与第三单向阀D3的进口通过管道密封连接,第三单向阀D3的出口与第四电磁阀V4的出口通过管道密封连接。
4.根据权利要求3所述的一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,所述的测量及尾气收集管路还包括:第十二电磁阀V12;所述的第十二电磁阀V12进口密封连接在第十一电磁阀V11的出口,第十二电磁阀V12出口与第十电磁阀V10的出口通过管道密封连接。
5.根据权利要求4所述的一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,所述的测量及尾气收集管路还包括:第十三电磁阀V13;所述的第十三电磁阀V13的进口与第九电磁阀V9的出口通过管道密封连接,第十三电磁阀V13的出口与浓度测量装置(16)的测量口通过管道密封连接。
6.根据权利要求5所述的一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,所述的装置还包括:第一SF6钢瓶(19)、第一压力传感器P1;所述的第一SF6钢瓶(19)倒置,第一SF6钢瓶(19)的充气口与第一电磁阀V1的进口通过管道密封连接,第一压力传感器P1密封安装在第一SF6钢瓶(19)的充气口与第一电磁阀V1的进口之间的管道上。
7.根据权利要求6所述的一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,所述的第一SF6钢瓶(19)的充气口与第一电磁阀V1的进口之间的管道上开设密封的状态观测口。
8.根据权利要求7所述的一种零排放的绝缘气体净化处理装置,其特征在于,所述的装置还包括:第二SF6钢瓶(20);所述的第二SF6钢瓶(20)的充气口与第十一电磁阀V11的出口通过管道密封连接。
9.一种应用于权利要求1-8任一项所述的零排放的绝缘气体净化处理装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、液态SF6和气态的SF6/N2混合气体的初步分离,具体过程为:打开第一电磁阀V1,开启第一液体泵K2,先将液态的SF6压缩到高塔提纯罐(10)中,再关闭第一电磁阀V1、第一液体泵K2,打开第二电磁阀V2、稳压阀W1、第四电磁阀V4,开启压缩机K3、风冷机(18),将气态SF6/N2混合气体降温压缩到低温冷阱(14)中;
S2、液态SF6的回收,具体过程为:打开第十电磁阀V10,高塔提纯罐(10)底部液态SF6进入浓度测量装置(16),测量指标合格后,关闭第十电磁阀V10,打开第十一电磁阀V11并启动第二液体泵K4,将液态SF6罐充收集起来;浓度测量装置(16)测量产生的尾气直接进入尾气收集装置(17)中;
S3、SF6/N2混合气体分离提纯,具体过程为:混合气体通过压缩机K3压缩到低温冷阱(14)中,在高压低温环境下,SF6气体固化,此时开启第八电磁阀V8,将混合气体通过第八电磁阀V8排放到SF6吸附罐(13)中,再关闭第八电磁阀V8、调节低温冷阱(14)中的温度和压力,使低温冷阱(14)中固化的SF6液化,然后开启第五电磁阀V5、启动第一液体泵K2将低温冷阱(14)中的液态SF6转移到高塔提纯罐(10)中进行二次提纯;SF6吸附罐(13)将混合气体中的SF6吸附,N2则通过第九电磁阀V9到排空口排出,当检测到SF6吸附罐(13)吸附饱和时,关闭第九电磁阀V9,让SF6吸附罐(13)再生;
S4、测量尾气的回收提纯,具体过程为:开启微型压缩机K5,将通过浓度测量装置(16)和尾气收集装置(17)的测量尾气收集到第四电磁阀V4与压缩机K3之间的管道中,再开启压缩机K3将测量尾气送入到低温冷阱(14)中进行回收提纯。
10.根据权利要求9所述的零排放的绝缘气体净化处理装置的方法,其特征在于,所述的SF6吸附罐(13)再生的方法为:当SF6吸附罐(13)吸附SF6饱和时,通过对SF6吸附罐(13)加热和抽负压,让吸附剂中吸附的SF6气体脱附,此时开启第七电磁阀V7,将脱附的SF6气体收集到第二电磁阀V2与第七电磁阀V7之间管道中,再开启压缩机K3将脱附的SF6气体送入到低温冷阱(14)中进行回收提纯。
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