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从目前情况来看,风机退役后,大多数机组的部件基本可回收,其中包括基础、塔筒、齿轮箱和发电机。但是,风电叶片的回收处置却始终面临种种挑战。实现风电叶片全生命周期的绿色化、无害化,一直是风电行业孜孜以求的目标。
风电叶片是一个由复合材料制成的薄壳结构,由蒙皮,叶根,腹板,主梁,避雷系统等主要部件组成。复合材料在整个风电叶片中的重量占了90%以上。目前,复合材料之所以成为我国乃至风电叶片的材料,主要源于其轻质高强、性能可设计的特性。复合材料的单位密度只有钢铁的1/4,同等重量的材料力学性能却是金属的好几倍。与金属材料不同,复合材料更能根据产品的物理属性需求进行合理、灵活的设计。
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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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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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风机叶片是风力发电技术进步的关键。
风力机部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。我国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚,我国风机叶片主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力,我国风机叶片行业的供给能力迅速提升。
风机叶片材料:环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
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