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未来对于风机叶片报废处理,是一个很大的问题。大多数的风电机组叶片是由复合材料构成,利用各种材料的互补特性。目前的风电机组叶片通常是由聚合物基质与玻璃纤维或碳纤维加固材料组成。这些复合材料的优点是气动性能优异,并且轻便耐用,但其缺点是难以回收。目前,大部分对于风机叶片报废处理的方式,就是会被送往垃圾填埋场,但这并不是一种环保的解决方案。
当下对于资源的可持续发展,风机叶片报废处理的再利用,风电行业也并非无所作为。业界已逐渐开始关注退役叶片的处理问题,并作出了一些创新的尝试,以减少风电机组材料的浪费。
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风电叶片经历了从木质、合金到复合材料的演变。目前,我国风电机组较为主流的风机叶片由玻璃纤维增强的热固性树脂基复合材料加工而成。同时,为适应大叶片的发展趋势,近年来,具有更优性能的碳纤维复合材料横空出世,在行业逐步得到应用。
处理报废叶片的传统方式是露天堆放、填埋或焚烧,但这一方式存在粉尘、碳排放等污染问题。为了更加环保地解决这一问题,业内已经做出了多种尝试。
目前我国存在三种较为主流的叶片回收方式:种是将叶片进行拆解,将材料进行重复利用,用于市政建设等领域;第二种是将叶片打碎,回收后添加进建筑材料,增强材料性能;第三种则是进行化学回收,分解后再进行重新利用。
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随着风机叶片设计技术的提高, 风力发电向大功率、 长叶片的方向发展。 叶片长度增加势必增加叶片的质量。 经对长度 1 0~ 60m 的叶片进行的统计表明, 叶片质量按长度的三次方增加。 叶片轻量化对运行、 疲劳寿命、 能量输出有重要的影响。 由于叶片运行时其重力产生交变载荷, 使叶片本身及机组产生疲劳。 叶片减重可相应减少轮毂、 机舱、 塔架等结构的质量。
对于大型叶片, 刚度成为主要问题。 为了保证在风载下叶尖不碰塔架, 叶片必须具有足够的刚度。 既要减轻叶片的质量, 又要满足强度与刚度要求, 有效的办法是采用碳纤维增强塑料 。
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