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风机叶片回收再利用的问题:
风电行业在过去数十年的迅速发展中也带来了一个容易被人忽视的环境问题,很多重达数吨的老化叶片在拆除之后,都被扔进了垃圾填埋场。
如今,一个全新的环保方法出现了——回收旧风机叶片,使其代替煤炭、沙子和粘土等成为水泥燃料和原材料。这种方法还有助于减少水泥行业的二氧化碳排放量。
具体而言,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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废风机叶片处理的几种方法:
(一)梯次利用技术
废弃的风机叶片进行直接加工再利用,从而改造成新的产品。废叶片可以在风电场直接加工,使其变成能够再次利用的产品,或者销售给加工厂,将废弃的风机叶片改造成标识牌、公共场所造型等。
(二)机械研磨法
机械研磨法是利用破碎机将风机材料切成碎片,这种方法会使风机材料的力学性能下降,导致被破碎的材料用于设计要求不高的产品。
机械研磨法的优点是环保、工艺简单、经济可靠,可用于商业规模化,现阶段使用机械研磨法回收利用的风机叶片已经应用到许多产业上了。
(三)化学回收法
化学回收法是一种利用催化剂或者添加剂等化学试剂对风机叶片复合材料进行分解的方法,它的原理是利用这些溶剂分解材料中的化学键,从而分解出需要的材料纤维。
但是这种方法目前主要用于实验室环境,且化学法伴随着一定的危险性,对反应条件和环境的要求也较高,无法应用到工业规模。
(四)高压碎裂
高压碎裂是使复合纤维材料在短时间内受到两个电极之间重复的电脉冲放电而解体。高压碎裂这个方法的优点就是更加清洁,所提炼的纤维材料更加的纯粹,但是这个方法在回收过程中需要的能耗很高,回收成本较大。该技术主要在实验室和中等规模生产上运用。
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现有的处废弃风机叶片的方法有:垃圾掩埋、焚烧或回收。
目前在中国采用多的还是垃圾掩埋处理方式,掩埋前会进行焚烧,并利用焚烧产生的能量作为电力供应。60%的废料在焚烧之后变为灰烬,由于复合材料中含有无机物质,这些灰烬可能含有污染物质,根据其类型,灰烬要么进行掩埋,要么回收后作为替代材料。无机物质还会产生危险的废气,其中留的细小玻纤维可能会导致烟气清洁过程出现问题。风机叶片在进入焚烧厂前还需进行拆解和粉碎,从能耗和排放角度来说,这进一步增加了环境的压力。
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风轮的设计目的是为了利用流动的空气的动能而得到带动发电机旋转的机械能;螺旋浆的设计目的是为了克服地心引力而利用空气的浮力。风轮本体的运动性质是叶片控制轮轴旋转,风机叶片是主动、轮轴是被动;螺旋桨本体的运动性质是与风轮恰恰相反,是轮轴控制叶片旋转,轮轴是主动的,叶片是被动。
这两种机械的设计目的不同,距离轴心越远的点的运行轨迹周长越长。因此,在风轮迎风旋转时,距离轴心越近的点的线速度越低,距离轴心越远的点的线速度越高,这种风轮旋转时的圆周运动特性,所以说,叶片形状应该越靠近轴心处越窄,距离轴心越远处应该越宽。即风机叶片每一点的宽度应与这个点的线速度相吻合,叶片顶部越宽其获得的风能也将越大,风的利用率也会提高。
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