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日前,云南电网公司全面完成对所属各供电局配备六氟化硫(SF6)回收设备,并完善了SF6回收处理中心的处理装置及辅助配套设施,预计年回收处理能力20吨,远期规划50吨,有力助推云南生态环境保护和美丽中国建设。
SF6是“电力血液”,全球总产量的80%应用于电力行业且目前不可替代。2017年,云南电网公司设备检修SF6气体全部回收,回收SF6气体总量约14.26吨,减少二氧化碳排放34.08万吨,按市场价计算产生社会效益约1363万元。今年,考虑到云南电网安全运行需要,预计SF6气体回收量将达50余吨。
对SF6实行“四统一”管理
“基于设备安全、环境保护、人身安全、节能减排等方面的原因,对SF6进行回收、净化处理、循环利用是云南电网公司节能减排的重要举措。”云南电网公司生技部副主任王昆林表示,“为确保使用过程中实现‘零排放’,我们不断强化SF6充气设备技术监督,开展泄漏缺陷专项整治,力争更加合理地使用、回收SF6气体。”
据了解,目前云南电网公司保有SF6总量约为350—400吨,而且随着电网建设不断扩大,这一数据还会以每年5%至10%的速率递增。大部分充SF6电气设备的运行时间已经超过15年,逐步进入检修高峰期,SF6回收、净化再生、重复利用是一个亟待解决的问题。
云南电网公司从1989年开始进行SF6气体检测工作,历时10年,打造了一支具有高、尖技术的“绿色电网”队伍。2017年上半年,云南电网公司设在云南电科院唯一的一个SF6回收试验室对全省电网内SF6的管理、回收及再利用工作全面启动,可实现现场回收速度50公斤/小时以上,净化率≥95%,可实现年处理回收SF6气体20吨(远景目标50吨),并可持续使用10年以上。今年4月,由云南电科院承担的“SF6回收净化再利用”项目荣获云南电网公司技改贡献一等奖。
“按照SF6气体全寿命周期管理的思路,我们修编了《云南电网公司六氟化硫气体管理业务指导书》,建立健全了SF6回收处理基地各项管理制度,确保SF6回收净化气体质量和基地的运转,建立了‘统一使用、统一验收、统一处理、统一管理’的使用和再利用数据库,全面跟踪管理SF6的使用情况。”云南电科院副院长郑易谷说,“从新气采购、验收到气体存放、安装阶段的管理,运行气体管理,设备检修(解体)时的管理,废气回收、再生及重复利用管理等各阶段全过程管理和使用各部门各司其责。”按照“四统一”管理模式,云南电网公司对进入网内的SF6实施统一入网管理,安全、规范开展SF6回收净化工作,确保所有废气回收处理。
与此同时,云南电网公司各供电局生产用气需求采用“以旧换新”的方式,由省公司核准检修回收气体量和实际用量(不足部分主要是回收损耗部分)统一配气下发,严格规定不进行回收处理的单位申请用气将不予审批,生产用气要求优先选用再生气体,并建立充SF6电气设备技术档案、分析检测仪器、回收装置管理制度。强化SF6气体使用的流向管理,密切跟踪气体流向和使用情况,从源头抓起确保实现“零排放”。
“零排放”全力打造绿色电网
“2016年,我们在云南省首次创新采用‘负压深度回收’的技术进行现场回收SF6,有效提高了充气设备内SF6的回收率,同时可降低检修人员接触有毒有害气体的风险。”云南电科院金属化学研究所所长郭新良说,“传统方法回收后,设备内还存有占总充气量约10%的残留气体,而且只能对外排放,容易造成对环境的污染,也危害到检修人员的人身安全。”采用先进的“负压深度回收”技术后,云南电网的SF6回收率高达98%以上,有效降低残留气体量,每年正常设备检修就可多回收气体约1吨,有效降低排放,也为现场检修工作人员提供了更好的职业健康和安全保障。
“气体净化的质量决定了回收的气体能否进行重复利用。”郭新良谈道,传统的净化再生方法能有效除去SF6气体中的水分、有毒有害分解产物、金属微粒等杂质,但对SF6气体中的氧气、氮气、四氟化碳和二氧化碳等微量杂质不能彻底去除,很难保证SF6纯度达到99.9%以上的标准,残留在气体中的SF6只能用排空方式排入大气。
2014年,云南电网公司通过改进分馏塔结构,提高空气、四氟化碳的杂质分离效率,将空气与SF6完全分离,并在云南首创“多层吸附剂层析分离技术”,消除二氧化碳的影响,将SF6净化处理技术提升到新高度,确保了优质的可再生气体质量再利用,目前该技术达到国内领先水平。
SF6气体回收处理和再利用的过程中,会产生设备噪声污染、固体废弃物污染、尾气处理污水及实验室检测废液等污染物。“为确保生产‘零污染’,我们在SF6气体回收处理与重复再利用工程中,采用先进技术和工艺全方面保障。”郭新良介绍,金属化学研究所对SF6气体净化处理时,真空泵出口排出气体进行循环过滤无毒化处理,并在各区域安装SF6气体泄漏报警装置和空气中氧气含量报警装置,与强力通风设施联动,如果产生气体泄漏系统将自动生产区域封闭,启动紧急回收功能对室内空气中的SF6进行回收,有效确保工作人员安全的同时及时消除对环境影响。目前,云南电网SF6净化试验室机械噪声和厂界排放噪声均低于国标60dB(A)—80dB(A)、50dB(A)的规定,全面实现全过程SF6气体“零排放”,不产生废水、不外排污染物、不对环境、空气造成污染。
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