退役风机叶片处理研究

王 海

（连云港中复连众复合材料集团有限公司，江苏 连云港 222000）

1 填埋

叶片体积较大、重量以吨计量。以普通37.5 米1.5MW叶片为例，单支叶片重量约为6 吨，而70 米左右的叶片单支重量甚至超过20 吨，需使用2 台吊车才可吊起，转运不方便，见图1。叶片又属于两片壳体合模产生，内部空间较大，如直接填埋需要占用大量的土地资源，且复合材料降解非常慢，会对土壤和地下水产生影响。因此不建议采用直接填埋的方式。

图1 叶片起吊

2 焚烧

同直接填埋一样，因叶片体积较大直接对叶片进行烧难度较大，多数焚烧炉无法容纳这么大的叶片，需将叶片切割成小块，如控制不好可能引起火灾等其他灾害，燃烧过程排放出较多有害气体，会对环境造成严重污染，不建议使用直接焚烧的方式。

3 物理粉碎法

物理粉碎法的思路为：叶片→拆除金属件→切割→分类→压缩→转运→填埋利用。拆除环节为拆除叶片根部螺栓、法兰、螺母以及内部导线等可回收利用的金属部件。后将叶片切割成较小状态。此方法不改变叶片的物理属性，切割后可填埋使用，处理方式简单易行，是目前商业化最多的方式，但是物理粉碎涉及切割，分类，转运等等环节，处理成本较高[1]。

4 物理化学法

物流化学法集中了资源循环再利用及能量回收，是处理报废叶片比较彻底比较有效的方法。该方式分为热解法、化学回收法。热解法是将叶片按需求进行切割，然后在没有氧气的环境下进行高温加热使其分解成为热解燃气、类似原油状态的热解燃油以及其他残留物质。分离后的几种物质都可进行回收加工再利用[2]。

5 切割再利用

前面提到的填埋和焚烧都需要投入一定的资金，且会产生粉尘和有害气体，对环境并不友好。目前国内外已有多家企业在研究对退役叶片进行切割再利用。报废叶片的所有者需要花费一定的金额给予这些企业进行有偿处理，而这些公司可以根据叶片不同部位的形态，对叶片进行切割、加工、回收再利用，即回节约了资源又创造了经济价值。

5.1 叶片根部

叶片的根部为圆柱形，通常有1-2.5 米长，可将叶片根部进行环形切割，搭接后可作为排水管道直接使用，也可作为机井口，预埋件等等，即经济便捷又可减少水泥的使用[3]。

图2 叶片起吊

5.2 叶片中部

叶片中部多为平面状态，可进行线性切割变成条状，复合材料的特性是防腐蚀，坚硬，质量较轻。切割后壳体可进行加工拼接制作成围栏、公园走道、躺椅等。既美观又实用，相比于传统木质结构，可使用年限更久，维护更方便。

图5.2 制作座椅

图5.3 制作走廊

5.3 叶片尖部

叶片尖部可完整保留，切割后可制作为公园景观，道路指示牌等，非常具有个性化。

6 水泥制造

水泥制造法基本原理为：叶片→拆除金属件→切割→压缩→运输→与水泥原料混合→燃烧。废弃物中有机成分燃烧可产生的热能继续使用。无机成分发生化学反应变成水泥原材料。叶片燃烧产生废弃物与煤炭等燃烧后产生的气体基本相同，处理方便，不会对环境造成更严重的危害。

7 翻修后二次利用

叶片设计寿命通常为20 年，对于已经服役15 至20 年的叶片，它们即将迎来退役。在现有机组上已经无法继续使用，如继续使用将带来一定的风险。但是直接报废又面临诸多问题，比如需花费较多资金进行处理同事面临环保问题。目前部分业主已在考虑将叶片拆卸至地面进行全面检查并对运行中存在的问题进行修复，油漆打磨后重新喷涂后二次利用。经过测算1 支37.5 米1.5MW 叶片如进行翻新处理费用预计为4 万元，而一支新生产37.5 米1.5MW 叶片采购价格约为25 万元。叶片翻新也可应用于正在运行的叶片出现严重损伤无法继续使用且暂时无法购买到新生产叶片的情况，考虑到早期叶片模具基本报废，且市场上几无库存，无法购买到新生产叶片。翻修后二次利用也是一种备用的解决办法，该情况可避免机组长期停机，为重新生产新叶片争取更多的时间，同时避免风机一直停机产生的经济损失和社会影响。翻修再利用作为一种备选方案，使用者一定要关注翻新后叶片的运行状态，增加检修频率。