विद्युत उद्योग में SF6 गैस की पुनर्प्राप्ति और संपीड़न

सल्फर हेक्साओराइड (SF6) एक मानव निर्मित गैस है जिसका उपयोग विद्युत ऊर्जा उद्योग में उच्च-वोल्टेज स्विचगियर, सर्किट ब्रेकर और ट्रांसफार्मर में इन्सुलेटिंग और आर्क-शमन माध्यम के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है। इसके उत्कृष्ट परावैद्युत गुण इसे 72.5 kV से 1,200 kV तक के वोल्टेज पर संचालित उपकरणों के लिए अपरिहार्य बनाते हैं। हालांकि, SF6 सबसे शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसों में से एक है, जिसका वैश्विक तापन क्षमता CO2 से 23,500 गुना अधिक है। परिणामस्वरूप, SF6 का उचित प्रबंधन, पुनर्प्राप्ति और पुनर्चक्रण पर्यावरण और नियामक दृष्टि से अत्यंत महत्वपूर्ण प्राथमिकता बन गए हैं।

पर्यावरणीय चुनौती

वायुमंडल में छोड़े गए एक किलोग्राम SF6 का जलवायु पर उतना ही प्रभाव पड़ता है जितना लगभग 23.5 टन CO2 का। इसे ध्यान में रखते हुए, विश्व भर के नियामक निकायों ने SF6 प्रबंधन के लिए सख्त नियम लागू किए हैं। यूरोपीय संघ का F-गैस विनियमन, EPA का SF6 उत्सर्जन न्यूनीकरण साझेदारी कार्यक्रम और अन्य देशों में इसी तरह के कार्यक्रम यह अनिवार्य करते हैं कि बिजली कंपनियां रिसाव का पता लगाने, उचित रखरखाव और उपकरण की सर्विसिंग के दौरान गैस की पुनर्प्राप्ति के माध्यम से SF6 उत्सर्जन को कम से कम करें।

इस नियामक परिदृश्य ने SF6 रिकवरी कंप्रेसर की महत्वपूर्ण मांग पैदा कर दी है - ये विशेष उपकरण हैं जिन्हें विद्युत उपकरणों से SF6 निकालने, भंडारण या परिवहन के लिए इसे संपीड़ित करने और शुद्धिकरण के बाद इसे वापस सेवा में लाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

SF6 रिकवरी प्रक्रिया का अवलोकन

SF6 पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया में आमतौर पर कई चरण शामिल होते हैं:

निष्कर्षणविद्युत उपकरण से गैस को रिकवरी होज़ के माध्यम से खींचा जाता है। कंप्रेसर को अपेक्षाकृत कम प्रारंभिक दबाव (वायुमंडलीय दबाव के लगभग बराबर या उससे थोड़ा अधिक) पर गैस को संभालना होता है और उसे भंडारण दबाव तक संपीड़ित करना होता है।

निस्पंदनगैस की पुनर्प्राप्ति के दौरान, यह उन फिल्टरों से गुजरती है जो नमी, अपघटन उत्पादों और विद्युत चाप से उत्पन्न कणों को हटा देते हैं। इन संदूषकों में हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल, सल्फर डाइऑक्साइड और धातु फ्लोराइड शामिल हो सकते हैं।

दबावफ़िल्टर की गई गैस को भंडारण के लिए उपयुक्त दबाव तक संपीड़ित किया जाता है - आमतौर पर तरल भंडारण के लिए 20 से 50 बार या उच्च दबाव वाले सिलेंडर भंडारण के लिए 200 बार तक।

द्रवणकुशल भंडारण के लिए, SF6 को अक्सर द्रवीकृत किया जाता है। कमरे के तापमान पर, SF6 लगभग 23 बार के दबाव पर द्रवीकृत हो जाता है। इसलिए कंप्रेसर को परिवेशीय परिस्थितियों में द्रवीकरण को सक्षम करने के लिए पर्याप्त दबाव प्रदान करना आवश्यक है।

शुद्धिकरण: पुनः प्राप्त गैस को सेवा में वापस लाने से पहले, इसे आवश्यक शुद्धता और ओस बिंदु विनिर्देशों के अनुरूप बहाल करने के लिए अतिरिक्त शुद्धिकरण की आवश्यकता हो सकती है।

तकनीकी आवश्यकताएँ SF6 कंप्रेसर

SF6 रिकवरी कंप्रेसर को कई कठिन आवश्यकताओं को पूरा करना होगा:

रिसाव-रोधी संचालनSF6 के अत्यधिक वैश्विक तापप्रपात की संभावना को देखते हुए, कंप्रेसर में रिसाव न्यूनतम या शून्य होना चाहिए। छोटे रिसाव भी पर्यावरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। डायफ्राम कंप्रेसर जैसे वायुरोधी डिज़ाइन को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि डायफ्राम गैस और चालक तंत्र के बीच पूर्ण अवरोध प्रदान करता है।

सामग्री अनुकूलताSF6 स्वयं कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत निष्क्रिय होता है, लेकिन इसके अपघटन उत्पाद (विद्युत अभिवर्तन के दौरान निर्मित) अत्यधिक संक्षारक होते हैं। कंप्रेसर के गैस-युक्त घटकों का निर्माण संक्षारण-प्रतिरोधी सामग्री, आमतौर पर स्टेनलेस स्टील या विशेष मिश्र धातुओं से किया जाना चाहिए।

तेल-मुक्त संपीड़नविद्युत उपकरणों में प्रयुक्त SF6 गैस को शुद्धता के सख्त मानकों (आमतौर पर 99.9% या उससे अधिक) को पूरा करना आवश्यक है। तेल संदूषण के कारण गैस पुन: उपयोग के लिए अनुपयुक्त हो जाती है, इसलिए तेल-मुक्त संपीडन अनिवार्य है।

उच्च संपीड़न अनुपातSF6 की पुनर्प्राप्ति में अक्सर लगभग वायुमंडलीय दबाव से 50 बार या उससे अधिक तक संपीड़न शामिल होता है, जिसके लिए उच्च संपीड़न अनुपात की आवश्यकता होती है। आमतौर पर इंटरकूलिंग के साथ बहु-चरणीय संपीड़न आवश्यक होता है।

संघनन प्रबंधनSF6 अपेक्षाकृत कम दबाव पर द्रवीकृत हो जाता है, इसलिए कंप्रेसर के डिजाइन में संपीड़न प्रणाली के भीतर द्रव SF6 बनने की संभावना को ध्यान में रखना आवश्यक है। द्रव का रिसाव कंप्रेसर के वाल्व और सिलेंडरों को नुकसान पहुंचा सकता है।

SF6 पुनर्प्राप्ति के लिए डायाफ्राम कंप्रेसर

कई कारणों से डायाफ्राम कंप्रेसर SF6 रिकवरी अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं:

डायफ्राम असेंबली SF6 गैस और हाइड्रोलिक सिस्टम के बीच पूर्ण अलगाव प्रदान करती है, जिससे तेल-मुक्त संपीड़न सुनिश्चित होता है और पुनर्प्राप्त गैस में तेल संदूषण की कोई संभावना नहीं रहती। गैस कक्ष की वायुरोधी सीलिंग रिसाव को नगण्य स्तर तक कम कर देती है, जिससे पर्यावरणीय चिंताओं का समाधान होता है। कॉम्पैक्ट मल्टी-स्टेज डिज़ाइन में उच्च डिस्चार्ज दबाव प्राप्त करने की क्षमता गैसीय और द्रवीकृत दोनों प्रकार के भंडारण विकल्पों का समर्थन करती है।

इसके अतिरिक्त, SF6 अपघटन उत्पादों के संक्षारक प्रभावों का सामना करने के लिए, डायाफ्राम कंप्रेसर को पूरे गैस पथ में संक्षारण-प्रतिरोधी सामग्रियों के साथ डिजाइन किया जा सकता है, जिसमें स्टेनलेस स्टील डायाफ्राम, वाल्व असेंबली और सिलेंडर हेड शामिल हैं।

पुनर्प्राप्ति से परे अनुप्रयोग

SF6 कंप्रेसर का उपयोग निम्नलिखित में भी किया जाता है:

- नए उपकरण निर्माणनए स्विचगियर और सर्किट ब्रेकरों को निर्दिष्ट परिचालन दबाव तक SF6 से भरना - रिसाव परीक्षणचालू करने से पहले रिसाव का पता लगाने के लिए SF6 या SF6-नाइट्रोजन मिश्रण से उपकरणों को दबावयुक्त करना। गैस मिश्रणकुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों में उपयोग होने वाले SF6-नाइट्रोजन या SF6-CO2 मिश्रणों को तैयार करना - अनुसंधान और विकासप्रयोगशाला स्तर के उच्च-वोल्टेज परीक्षण उपकरणों में SF6 का प्रबंधन

SF6 कंप्रेसर आपूर्तिकर्ता का चयन करना

SF6 रिकवरी कंप्रेसर का चयन करते समय, ऐसे निर्माता के साथ काम करना महत्वपूर्ण है जो इस अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं को समझता हो। मुख्य बातों में निर्माता का SF6 हैंडलिंग का अनुभव, रिसाव-रोधी डिज़ाइन प्रदान करने की क्षमता, संक्षारण प्रतिरोध के लिए सामग्री प्रमाणन और स्पेयर पार्ट्स और रखरखाव सेवाओं सहित बिक्री के बाद की सहायता शामिल हैं।

अनुकूलन अक्सर आवश्यक होता है, क्योंकि विभिन्न उपयोगिताओं और सेवा प्रदाताओं की पुनर्प्राप्ति दर, भंडारण दबाव और मौजूदा गैस हैंडलिंग कार्ट के साथ एकीकरण के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं। इन-हाउस इंजीनियरिंग और विनिर्माण क्षमताओं वाला निर्माता कंप्रेसर को इन विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप बना सकता है।

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निष्कर्ष

SF6 की पुनर्प्राप्ति और संपीड़न विद्युत उद्योग के पर्यावरणीय अनुपालन प्रयासों के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। रिसाव-रोधी डिज़ाइन, तेल-मुक्त संचालन और संक्षारण-प्रतिरोधी संरचना वाले सही कंप्रेसर का चयन यह सुनिश्चित करता है कि SF6 का उचित प्रबंधन हो और इसे कुशलतापूर्वक पुनः उपयोग में लाया जा सके।

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