风电机组拆除回收及扩容整改

2015-02-24任伟伟

橡塑技术与装备 2015年16期

关键词：玻纤废料风电

任伟伟

（内蒙古久和能源装备有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017000）

风电机组拆除回收及扩容整改

Demolition recycling and expansion rectif cation of wind turbines

任伟伟

（内蒙古久和能源装备有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017000）

本文概述了风电机组20年设计寿命到期后的处理问题，包括老旧机组的状况介绍，机组零部件拆除后的分类及回收方法，尤其是用于制作舱罩及叶片的玻纤树脂废料的回收利用，扩容整改中的注意事项，以及在施工过程中的环境污染问题。

扩容；回收方法；污染

风电在我国的发展建设始于20世纪80年代，后来经过十余年的初期摸索与产业发展建设，风电装机规模稳中有增。进入21世纪，自2003年开始，随着国家发改委首期风电特许权项目的招标，风电产业进入了规模化及国产化阶段，装机容量快速增长。

1 老旧机组面临的问题

1.1 机组故障频发

包括电气和机械故障。

1.2 工效下降

叶片污损、传动系统轴承及齿轮箱啮合齿轮磨损，会影响有效功率的转化效率。包括机组故障，都会降低机组对有效风速的年利用小时数，即出现发电量的降低。

1.3 机组表面污损破坏

整个风机外表破旧，甚至出现漆皮剥离脱落，塔筒上部由于机舱油脂渗漏而出现污浊的油渍流挂，影响美观。

1.4 备品备件稀缺

由于机型落后面临淘汰，除标准件外，其它零部件由于停产甚至找不到生产商，备品备件几乎无处采购，无法对机组维修更换。

1.5 并网障碍

由于技术性能的落后，导致机组无法满足电网对于并网机组的最新要求。

2 拆除回收

机组拆除后，会遗留下混凝土基础、整机的钢材及电子元器件废料、舱罩及叶片的玻纤树脂废料。

2.1 混凝土、钢材、电子元器件的回收

对不能再次利用的混凝土基础，可将其破碎加工后，重新用于混凝土材料的生产，减轻废混凝土对环境产生的不利影响，但考虑到回收的经济效益，一般直接就地废弃。

整机废旧钢材及电子元器件则是分类后加以回收。

2.2 玻纤树脂的回收

叶片、舱罩的玻纤树脂废料处理方法主要有填埋、焚烧和回收。由于填埋或焚烧对于环境污染较大且占用土地资源，所以还应以合适的回收方法进行处理。

回收方法分为：物理回收、化学回收和能量回收。由于叶片及舱罩体积较大，所以在回收前必须对其进行切割并粉碎。

（1）物理回收

该方法是将废弃物粉碎或熔融后，作为原材料二次使用。如粉碎后粒子尺寸＞25 mm可应用于轻型水泥板、纸板、隔音材料等，尺寸在3.2～9.5 mm可用作沥青、BMC、混凝土的填料、铺路材料补强剂等，尺寸＜60 μm的可用作SMC、BMC和热塑性塑料填料等。

（2）化学回收

主要利用化学改性或分解的方法使废弃物成为可以回收的其它物质，该方法有热解法、超临界流体法和溶解法等。

（3）能量回收

该方法是将废弃的玻纤复合材料通过燃烧处理以获取热能，再转化为其它能量。但在焚烧过程中如果处理不当，释放出有毒气体及烟尘，则会对环境造成二次污染。

考虑到玻纤树脂复合材料对环境造成的污染，除了提高回收技术外，更应该加快发展新型环保材料的研发，如采用热塑性复合材料，竹纤维增强复合材料，研究采用生物基胶黏剂替代环氧树脂等，使风机更具有可持续性，便于处理回收。

3 扩容整改

由于早期安装的风电机组占据着最好的风资源区域，在对这些老旧机组进行拆除回收后，应根据原有风场机组的分布情况，合理布置待更换的大容量机组的点位。应注意以下几点：

第一，评估计算原塔架基础是否满足新机型的载荷要求；

第二，如果原塔架基础可以使用，根据新机型的功率曲线重新计算风场发电量，评估尾流损失，以及由于上风向机组塔影效应引起的下风向湍流变化；

第三，结合评估结果，布置新机型。配套设施（如箱变、升压站等）如果能够继续使用，在进行维护后，则不需要更换。

4 拆除与扩容安装的施工污染

在施工建设阶段会产生大量的机组废料，除了可回收利用的部分，会遗留下固体废弃物污染，如含石棉材料、玻纤树脂废料及混凝土等。化学污染，如设备的加油、清洗、漏油，从旧设备上移除的废油和废液等会造成土壤，特别是海、湖、养殖区等的油脂污染。以及伴随产生的土方填挖、扬尘、植被碾压、生活污水、垃圾等，共同造成了风场环境的生态污染。