退役風機葉片處理研究

王 海

（連云港中復連眾復合材料集團有限公司，江蘇 連云港 222000）

1 填埋

葉片體積較大、重量以噸計量。以普通37.5 米1.5MW葉片為例，單支葉片重量約為6 噸，而70 米左右的葉片單支重量甚至超過20 噸，需使用2 臺吊車才可吊起，轉運不方便，見圖1。葉片又屬于兩片殼體合模產生，內部空間較大，如直接填埋需要占用大量的土地資源，且復合材料降解非常慢，會對土壤和地下水產生影響。因此不建議采用直接填埋的方式。

圖1 葉片起吊

2 焚燒

同直接填埋一樣，因葉片體積較大直接對葉片進行燒難度較大，多數焚燒爐無法容納這么大的葉片，需將葉片切割成小塊，如控制不好可能引起火災等其他災害，燃燒過程排放出較多有害氣體，會對環境造成嚴重污染，不建議使用直接焚燒的方式。

3 物理粉碎法

物理粉碎法的思路為：葉片→拆除金屬件→切割→分類→壓縮→轉運→填埋利用。拆除環節為拆除葉片根部螺栓、法蘭、螺母以及內部導線等可回收利用的金屬部件。后將葉片切割成較小狀態。此方法不改變葉片的物理屬性，切割后可填埋使用，處理方式簡單易行，是目前商業化最多的方式，但是物理粉碎涉及切割，分類，轉運等等環節，處理成本較高[1]。

4 物理化學法

物流化學法集中了資源循環再利用及能量回收，是處理報廢葉片比較徹底比較有效的方法。該方式分為熱解法、化學回收法。熱解法是將葉片按需求進行切割，然后在沒有氧氣的環境下進行高溫加熱使其分解成為熱解燃氣、類似原油狀態的熱解燃油以及其他殘留物質。分離后的幾種物質都可進行回收加工再利用[2]。

5 切割再利用

前面提到的填埋和焚燒都需要投入一定的資金，且會產生粉塵和有害氣體，對環境并不友好。目前國內外已有多家企業在研究對退役葉片進行切割再利用。報廢葉片的所有者需要花費一定的金額給予這些企業進行有償處理，而這些公司可以根據葉片不同部位的形態，對葉片進行切割、加工、回收再利用，即回節約了資源又創造了經濟價值。

5.1 葉片根部

葉片的根部為圓柱形，通常有1-2.5 米長，可將葉片根部進行環形切割，搭接后可作為排水管道直接使用，也可作為機井口，預埋件等等，即經濟便捷又可減少水泥的使用[3]。

圖2 葉片起吊

5.2 葉片中部

葉片中部多為平面狀態，可進行線性切割變成條狀，復合材料的特性是防腐蝕，堅硬，質量較輕。切割后殼體可進行加工拼接制作成圍欄、公園走道、躺椅等。既美觀又實用，相比于傳統木質結構，可使用年限更久，維護更方便。

圖5.2 制作座椅

圖5.3 制作走廊

5.3 葉片尖部

葉片尖部可完整保留，切割后可制作為公園景觀，道路指示牌等，非常具有個性化。

6 水泥制造

水泥制造法基本原理為：葉片→拆除金屬件→切割→壓縮→運輸→與水泥原料混合→燃燒。廢棄物中有機成分燃燒可產生的熱能繼續使用。無機成分發生化學反應變成水泥原材料。葉片燃燒產生廢棄物與煤炭等燃燒后產生的氣體基本相同，處理方便，不會對環境造成更嚴重的危害。

7 翻修后二次利用

葉片設計壽命通常為20 年，對于已經服役15 至20 年的葉片，它們即將迎來退役。在現有機組上已經無法繼續使用，如繼續使用將帶來一定的風險。但是直接報廢又面臨諸多問題，比如需花費較多資金進行處理同事面臨環保問題。目前部分業主已在考慮將葉片拆卸至地面進行全面檢查并對運行中存在的問題進行修復，油漆打磨后重新噴涂后二次利用。經過測算1 支37.5 米1.5MW 葉片如進行翻新處理費用預計為4 萬元，而一支新生產37.5 米1.5MW 葉片采購價格約為25 萬元。葉片翻新也可應用于正在運行的葉片出現嚴重損傷無法繼續使用且暫時無法購買到新生產葉片的情況，考慮到早期葉片模具基本報廢，且市場上幾無庫存，無法購買到新生產葉片。翻修后二次利用也是一種備用的解決辦法，該情況可避免機組長期停機，為重新生產新葉片爭取更多的時間，同時避免風機一直停機產生的經濟損失和社會影響。翻修再利用作為一種備選方案，使用者一定要關注翻新后葉片的運行狀態，增加檢修頻率。