一种GIS设备六氟化硫气体回收净化装置及其方法与流程

本发明属于气体回收领域，尤其涉及一种gis设备六氟化硫气体回收净化装置及其方法。

背景技术：

1、电力系统广泛使用六氟化硫气体(sf6)作为电气设备中的绝缘灭弧介质。但因其温室效应是二氧化碳的很多倍，所以是六氟化硫气体(sf6)是禁排的气体。六氟化硫气体在电器设备中使用时，由于高能因子的作用，会分解产生有毒甚至剧毒的强腐蚀有害杂质。在一定条件下,可能导致电气性能恶化，甚至造成严重设备事故，分解出来的低氟化物对人有害，甚至危及生命。目前电力系统六氟化硫气体年使用量达到非常大，而且每年还在以一定的速度增加。电力行业现有在役设备中的存量气体不少，可循环再利用量不多，折算成二氧化碳的量很多。

2、因此，对六氟化硫电器设备中的六氟化硫气体进行回收净化和吸附剂的再生，达到国标规定的六氟化硫气体品质要求后重新回充到气体绝缘金属封闭开关设备（gis）中，是非常必要的。

3、六氟化硫气体回收处理及再利用系统是为了实现六氟化硫设备回收后的气体不随意排放且统一处理再利用的重要手段。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种gis设备六氟化硫气体回收净化装置及其方法，本发明要解决的技术问题是如何实现gis设备中六氟化硫气体的回收净化和装置中吸附剂的再生。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种gis设备六氟化硫气体回收净化装置，包括进气管路、第一阀门、第二阀门、变压吸附器、第三阀门、过滤器、检测器、第四阀门和出气管路；

3、进气管路与第一阀门的进气口连接，第一阀门的出气口与第二阀门连接，第二阀门的出气口分别与多个变压吸附器连接，多个变压吸附器并联设置，多个变压吸附器的出口分别与第三阀门连接，第三阀门的出气口与过滤器连接，过滤器的出气口与检测器连接，检测器的出气口与第四阀门连接，第四阀门的出气口分别与出气管路和第一阀门连接；

4、检测器包括加热控制单元、气体流量控制模块、检测气室、计算机以及显示器及报警系统，加热控制单元、气体流量控制模块和检测气室依次通过的导气管连接，计算机与检测气室电连接，计算机与显示器及报警系统电连接。

5、进一步的，进气管路与第一阀门之间连接有第一气体流量控制装置。

6、进一步的，包括第一变压吸附器、第二变压吸附器和第三变压吸附器，第一变压吸附器、第二变压吸附器和第三变压吸附器并联设置。

7、进一步的，变压吸附器包括空气压缩机和吸附塔，空气压缩机的进气口与第二阀门连接，空气压缩机的出气口与吸附塔进气口连接，吸附塔的出气口与第三阀门连接。

8、进一步的，吸附塔内部填充有吸附剂。

9、进一步的，过滤器内设多组滤网。

10、进一步的，检测气室包括保温绝热层，保温绝热层内部设置有保温控制单元，保温绝热层内部设置能够容纳气体的腔体，温度传感器设置在腔体内部，温度传感器与保温控制单元电连接，热导传感器设置在所述腔体的内部，热导传感器与计算机电连接。

11、进一步的，出气管路与第四阀门之间连接有第二气体流量控制装置。

12、进一步的，第二气体流量控制装置包括读取气体流量和总进样量的仪表。

13、本发明提供了一种gis设备六氟化硫气体回收净化方法，利用上述gis设备六氟化硫气体回收净化装置，包括以下步骤：

14、步骤s1：将含有杂质的六氟化硫原料气通过进气管路、第一阀门和第二阀门进入变压吸附器；

15、步骤s2：经过变压吸附器吸附后的气体通过第三阀门后进入过滤器；

16、步骤s3：气体除去吸附剂颗粒后，进入检测器中进行检测；

17、步骤s4:检测完毕的气体通过第四阀门后，进入出气管路或者第一阀门；

18、步骤s5：改变变压吸附器的压力，对杂质组分进行脱附解吸，实现吸附剂的再生。

19、进一步的，所述步骤s3中，检测器对净化后的气体进行加热，检测器内的温度传感器对气体温度进行测量，当气体温度达到设定温度后，检测器控制导气管内气体的流速，将气体通入检测器的检测气室，利用热导率测量六氟化硫气体纯度。

20、进一步的，所述步骤s4中，若气体符合净化结果，则气体通过第四阀门流入出气管路，进行回收使用；若气体不符合净化结果，则气体通过第四阀门流入第一阀门，进行二次吸附和过滤，若二次仍不满足要求，检测器进行报警，提示更换吸附剂。

21、本发明一种gis设备六氟化硫气体回收净化装置通过变压吸附原理加压吸附原料气中的六氟化硫分解产物等杂质气体组分，实现气体混合物的杂质气体分离，随后通过降低吸附床的压力将被吸附的六氟化硫分解产物等杂质组分进行脱附解吸，使吸附剂得到再生。

22、本发明一种gis设备六氟化硫气体回收净化方法通过变压吸附原理实现六氟化硫气体的净化，通过改变吸附床的压力实现吸附剂的再生。

23、本发明为经济适用的解决目前gis设备中六氟化硫气体分解导致纯度下降，进而引起的电力设备与环境安全问题提供依据；本装置能够实现车载，便于移动，无需建设厂房，可以节约大量用地资金；本装置自动控制循环处理，回收时间短、回收利用率高、操作便利且安全可靠。本装置还包括性能测试检测系统，功能完善和自动化程度高，回收量和回收率计算准确。

技术特征：

1.一种gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，包括进气管路、第一阀门、第二阀门、变压吸附器、第三阀门、过滤器、检测器、第四阀门和出气管路；进气管路与第一阀门的进气口连接，第一阀门的出气口与第二阀门连接，第二阀门的出气口分别与多个变压吸附器连接，多个变压吸附器并联设置，多个变压吸附器的出口分别与第三阀门连接，第三阀门的出气口与过滤器连接，过滤器的出气口与检测器连接，检测器的出气口与第四阀门连接，第四阀门的出气口分别与出气管路和第一阀门连接；

2.根据权利要求1所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，进气管路与第一阀门之间连接有第一气体流量控制装置。

3.根据权利要求1所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，包括第一变压吸附器、第二变压吸附器和第三变压吸附器，第一变压吸附器、第二变压吸附器和第三变压吸附器并联设置。

4.根据权利要求1所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，变压吸附器包括空气压缩机和吸附塔，空气压缩机的进气口与第二阀门连接，空气压缩机的出气口与吸附塔进气口连接，吸附塔的出气口与第三阀门连接。

5.根据权利要求4所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，吸附塔内部填充有吸附剂。

6.根据权利要求1所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，过滤器内设多组滤网。

7.根据权利要求1所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，检测气室包括保温绝热层，保温绝热层内部设置有保温控制单元，保温绝热层内部设置能够容纳气体的腔体，温度传感器设置在腔体内部，温度传感器与保温控制单元电连接，热导传感器设置在所述腔体的内部，热导传感器与计算机电连接。

8.根据权利要求1所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，出气管路与第四阀门之间连接有第二气体流量控制装置。

9.根据权利要求1所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，其特征在于，第二气体流量控制装置包括读取气体流量和总进样量的仪表。

10.一种gis设备六氟化硫气体回收净化方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的gis设备六氟化硫气体回收净化装置，包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的gis设备六氟化硫气体回收净化方法，其特征在于，所述步骤s3中，检测器对净化后的气体进行加热，检测器内的温度传感器对气体温度进行测量，当气体温度达到设定温度后，检测器控制导气管内气体的流速，将气体通入检测器的检测气室，利用热导率测量六氟化硫气体纯度。

12.根据权利要求10所述的gis设备六氟化硫气体回收净化方法，其特征在于，所述步骤s4中，若气体符合净化结果，则气体通过第四阀门流入出气管路，进行回收使用；若气体不符合净化结果，则气体通过第四阀门流入第一阀门，进行二次吸附和过滤，若二次仍不满足要求，检测器进行报警，提示更换吸附剂。

技术总结
本发明提供了一种GIS设备六氟化硫气体回收净化装置及其方法，属于气体回收领域，本装置包括进气管路、第一阀门、第二阀门、变压吸附器、第三阀门、过滤器、检测器、第四阀门和出气管路；进气管路与第二阀门连接，第二阀门的出气口分别与多个变压吸附器连接，多个变压吸附器并联设置，变压吸附器的出口与第三阀门连接，第三阀门的出气口与过滤器连接，过滤器的出气口与检测器连接，检测器的出气口与第四阀门连接。本方法通过变压吸附原理加压吸附原料气中的六氟化硫中的杂质组分，实现六氟化硫气体的回收净化，并且通过降低吸附床的压力将被吸附的杂质组分进行脱附解吸，使吸附剂得到再生。

技术研发人员：赵睿,陈宏刚,王永奇,樊新宏,刘媛,马玲,景瑞斌,李小娟,汤一尧,谢延凯,祁伟健,柳洋,周钰洁,高世刚,曹碧波,何巍
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14