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退役风机叶片的回收处置之法
风机叶片多采用玻纤复合材料制成,如果不经过新的工艺处理,自然降解难度大、周期长、占地广。目前,我国每年的叶片平均处理量在1000-2000吨之间,多采用填埋和焚烧的传统处理方式,不符合环保要求和固废资源化利用的大势。
国内外企业已开始探索风机叶片的回收处置之法:叶片经简单处理后用作园区景观、游乐设施、艺术作品、公共设施、公园座椅、绿地护栏等等重复利用法;通过热降解方法分离回收纤维、填料,而产生的气体、液体可做成轻质燃油;将废弃叶片粉碎成纤维状及粉末状,用于制作加强石膏建材、再生砖、再生底托、防裂水泥、再生路障、再生人孔盖等;当然打碎后的叶片也可用到水泥窑协同处置,替代水泥中砂砾、黏土等成分,既实现了循环利用,又减少了二氧化碳排放。
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我国退役风机叶片的规模有多大?
当前,我国风电产业蓬勃发展,并网装机容量已连续12年位居。在装机量屡创新高的同时,老旧风机退役潮也随之到来。据统计,2020年,我国退役叶片产生约900吨复合材料固体废物,预计到2025年,退役叶片产生的固废规模接近5800吨,到2028年将激增至7.4万吨。
在切割与运输成本方面,大多数叶片主要由玻纤复合材料加工而成,这种材料固化成型后,自然降解极其困难,其中有回收价值的纤维材料与环氧树脂,难以拆分、重复使用。同时,叶片回收包括现场切割、运输、到厂整理、再加工等多个环节,且叶片直径和质量也在逐渐地增加,而风电项目多处于偏远地区,运输距离远,难以集中,切割与运输成本较高,造成叶片回收成本居高不下。
当对风机进行升级和旧风场改造的时候,会对拆除的叶片进行回收,在其加工工厂先切碎叶片,然后将其中的玻璃纤维和巴尔沙木等成分进行混合,运往水泥制造工厂,作为煤炭、沙子和粘土的替代品来生产硅酸盐水泥。
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风机叶片内固合检查是指通过工具, 对叶片内主梁敲击, 从声音中判断叶片与主梁是否有空鼓现 象, 因为叶片只有通过一时间的运转自振后, 叶片内侧与主梁才会发生离合虚粘接现象, 只有通过声音才能判断出来, 此种现象是在叶片制造过程中是不可预见的, 即使出厂前通过检测, 屏幕显示内结合面也是吻合的,只有通过叶片空中运转抖动后, 虚粘结部位才能显现出来, 而此时叶片的外固合还是完好无损。
风机叶片内黏结如何, 我们不能把叶片劈开检查, 只有通过人员对叶片外皮主梁处通过声音判定是否有空鼓现象, 如出现隐患可采用钻眼注射法,添平内离合缝, 用外夹具压合, 消除因外固力下降后风机自振而引发的叶片自然开裂, 因此我极力畅导对叶片的预防性检查, 因为风机叶片不存在100%的主梁与外片的亲合力, 此种现象已在修 复叶片开裂施工中得到验证,风机叶片的定期维查, 是保障运转的重要因素。
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中国风力发电机叶片行业产业链由上至下可依次分为上游原材料、 中游风力发电机叶片以及下游风力发电机整机环节。
中国风力发电机叶片行业产业链上游企业负责提供风力发电机叶片制造所需的原材料, 主要包括叶片基体材料使用的环氧树脂、 叶片增强材料使用的玻璃纤维及碳纤维等。
(1) 环氧树脂环氧树脂又称人造树脂、 树脂胶, 是一种热固性塑料。 以环氧树脂作为基体材料、 纤维织物作为增强材料生产的复合材料是当前用于制造大型风力发电机叶片的主流材料。
( 2) 玻璃纤维玻璃纤维是以叶腊石等天然矿石为原料制成的无机非金属材料, 具有质轻、 强度高等特点, 是风力发电机叶片制造使用的复合材料中常用的增强材料。
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