System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法及系统技术方案_技高网

耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法及系统技术方案

技术编号:41727964 阅读:2 留言:0更新日期:2024-06-19 12:50
本发明专利技术给出耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法及系统。该方法和系统不仅仅聚焦于通过热解回收废弃风机叶片,并且将热解后热解气燃烧的部分热量通过熔融盐储热装置存储,熔盐储热具有大规模、长时间、安全稳定以及不受选址限制的特点,是构建未来新型电力系统中极有前途的储能技术之一,此系统还可作为车载的可移动装置,将废弃风机叶片热解、热解气燃烧、熔融盐储热、玻璃纤维氧化功能融为一体,就地解决废弃涡轮机叶片的回收问题,降低高额的运输成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及资源回收再利用,具体来说是耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法及系统


技术介绍

1、风能资源是清洁的可再生能源,风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的可再生能源技术,具有较强的市场竞争力。风力涡轮机叶片的寿命周期为20~25年,随着风电产业快速增长,风机叶片的应用和需求越来越大,退役后的叶片如何清洁处理不容忽视。

2、风力涡轮机叶片是风力涡轮机的核心部件之一,叶片通常由增强纤维(如玻璃、碳、芳族聚酰胺或玄武岩)、聚合物基质(如环氧树脂、聚酯、乙烯基酯、聚氨酯(pur)或热塑性塑料)、夹层芯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和涂层(如聚乙烯)等组成。其中玻璃纤维增强聚合物(gfrp)复合材料是叶片材料的主体组成材料。

3、废弃风机叶片的处理方法有填埋、机械回收、化学处理和焚烧。填埋是处置退役风机叶片的常用选择,但是分离和回收其部件非常困难;机械回收是将风机叶片研磨成碎片,这些碎片可以用作水泥工业的填料。然而由于玻璃纤维聚合物复合材料的研磨会产生大量粉尘,会对环境造成污染,降低综合效益;化学处理过程中,风机叶片中回收的纤维材料可能会失去其材料特性;焚烧是用于处理风机叶片的代表性热处理方法,可通过在热电联产(chp)工厂中焚烧风机叶片废料来产生热量和电力。然而,用于制造风机叶片的复合材料中的无机物可能成为含有小玻璃纤维备件和二噁英的有害烟气排放源,严重污染环境,危害人类身体健康。

4、上述给出的废弃风机叶片的处理方法为传统处理法,该传统处理法存在一系列的弊端,所以目前正逐渐被热解法替代。

5、热解是在无氧条件下对含碳组分的热分解,可用于不同的应用,热解是用于处理非均相复杂废料的有效工具,已被证明可高效回收风力涡轮机叶片中的玻璃纤维,同时与其他回收技术相比,热解技术经济便捷,不需要额外的预处理,并且所需降解玻璃纤维复合材料中的聚合物基质的能量低,可同时回收能量与材料。目前已有的废弃风机叶片回收的技术主要集中于单纯的热解回收废弃风机叶片,但对于将风机叶片热解及热解产物再利用的移动式一体化并无过多研究。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的是提供耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法及系统,实现破碎、热解、燃烧、纤维氧化与尾气处理一体化,对废弃风机叶片进行就地处理,大大降低废弃风力涡轮机叶片的运输成本;同时产生的油气直接燃烧为风机叶片的热解以及玻璃纤维的氧化过程提供热量,实现能量的自循环利用,达到能量利用最大化,也消除了焦油对环境的危害,实现了废弃风力涡轮机叶片的回收再利用,解决了废弃风机叶片利用率低、污染环境的问题,是废弃风机叶片资源化与无害化处理的极优方式。

2、为解决上述技术问题,本专利技术给出第一种实现方案:耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,包括如下步骤:

3、废弃风机叶片经破碎后送入车载的热解装置内就地参与热解反应,所产生的固体残余物参与玻璃纤维氧化反应,所产生的热解气参与燃烧反应后被燃烧,燃烧所产生的高温烟气一部分参与热解反应,为热解提供热量,一部分通入熔融盐中将热量存储,另一部分为玻璃纤维氧化反应提供备用热量。

4、参与热解反应的高温烟气降温后再次参与玻璃纤维氧化反应,并和参与玻璃纤维氧化的冷风以及参与玻璃纤维氧化反应的高温烟气进行换热得到烟气,另外高温烟气与熔融盐间也进行换热,经换热后的高温烟气也得到烟气;

5、废弃风机叶片破碎产生的灰尘气体,经负压抽吸除尘分离得到的粉尘与破碎后的废弃风机叶片一同参与热解反应,经负压抽吸除尘分离后得到的除尘风与烟气一同预热参与燃烧反应并为燃烧反应配风的冷空气,再次换热后的烟气经除尘分离后,所产生的粉尘收集至集灰袋,所产生的烟气参与尾气处理反应。

6、优选地,所述冷风和参与玻璃纤维氧化反应的高温烟气换热后的温度在500℃~600℃。

7、优选地,所述热解反应的反应温度为500~600℃。

8、优选地,烟气温度为500℃~600℃,氧气浓度为10~20%。

9、优选地,燃烧反应为两级配风的燃烧方式,将燃烧所需的空气分成二级参与燃烧,第一级空气和全部燃料送入炉内进行燃料过浓燃烧,其余空气作为第二级空气在火焰下游送入,使燃料完全燃烧,其中第一级空气的α≈0.8。

10、优选地,送入熔融盐中的高温烟气温度为290℃~565℃。

11、本专利技术给出第二种实现方案:耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收系统,包括:

12、破碎装置,用于将送入破碎装置内部的废弃风机叶片进行破碎;

13、负压除尘罩,设在破碎装置外部,并与所述第一除尘器连通,用于将破碎废弃风机叶片所产生的废气和灰尘送入第一除尘器内进行过滤分离;

14、热解反应器,与所述破碎装置和第一除尘器连通,用于将送入热解反应器内不参与热解反应的粉尘以及破碎后的废弃风机叶片进行热解反应;

15、燃烧炉,与热解反应器连通,且所述燃烧炉还通过高温烟气管分别与热解反应器、熔融盐储热装置以及玻璃纤维氧化装置连通;所述玻璃纤维氧化装置与送风机连通,玻璃纤维氧化装置还与燃烧炉连通,用于将含co的烟气通入燃烧炉内,所述燃烧炉还与空气预热器连通,用于将燃烧后的烟气送入空气预热器内,玻璃纤维氧化装置还与热解反应器通过固体残余物输送机以及烟气输送管连通;

16、空气预热器,入口分别通过烟气输送管与玻璃纤维氧化装置和熔融盐储热装置连通,出口通过配风管与燃烧炉连通以及出口通过烟气输送管与第二除尘器连通,所述第二除尘器与尾气处理装置和集尘袋,所述尾气处理装置与烟囱连通。

17、优选地,所述高温烟气管外壁、烟气输送管的外壁安装有保温棉,所述热解反应器外壁设有玻璃棉。

18、优选地,所述破碎装置、热解反应器、燃烧炉、熔融盐储热装置、送风机、玻璃纤维氧化装置、空气预热器、尾气处理装置、第一除尘器、第二除尘器、集尘袋、以及负压除尘罩搭载在一辆车上进行整体安装使用,或者是所述破碎装置、第一除尘器和负压除尘罩为一个整体,所述热解反应器、燃烧炉、送风机、玻璃纤维氧化装置、空气预热器、尾气处理装置、第二除尘器以及集尘袋为一个独立的整体,所述熔融盐储热装置为一个独立的整体,每个独立的整体分别搭载在一辆车上进行独立车载使用。

19、优选地,所述热解反应器为回转式热解反应器。

20、与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果是:

21、1、耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收系统可作为车载的可移动装置,将废弃风力涡轮机叶片热解、热解气燃烧、熔融盐储热、玻璃纤维氧化功能融为一体。破碎装置,热解与燃烧系统以及熔融盐储热装置作为三个独立的整体,可分别独立车载使用,也可整体安装使用,就地解决废弃风机叶片的回收问题,降低高额的运输成本。

22、2、热解后的油气通入燃烧炉中充分燃烧,燃烧后的高温烟气一部分通入热解反应器为热解提供热量,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,所述冷风和参与玻璃纤维氧化反应的高温烟气换热后的温度在500℃~600℃。

3.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,所述热解反应的反应温度为500~600℃。

4.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,烟气温度为500℃~600℃,氧气浓度为10~20%。

5.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,燃烧反应为两级配风的燃烧方式,将燃烧所需的空气分成二级参与燃烧,第一级空气和全部燃料送入炉内进行燃料过浓燃烧,其余空气作为第二级空气在火焰下游送入,使燃料完全燃烧,其中第一级空气的α≈0.8。

6.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,送入熔融盐中的高温烟气温度为290℃~565℃。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收系统,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收系统,其特征在于,所述高温烟气管外壁、烟气输送管的外壁安装有保温棉,所述热解反应器(2)外壁设有玻璃棉。

9.根据权利要求7的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收系统,其特征在于,所述破碎装置(1)、热解反应器(2)、燃烧炉(3)、熔融盐储热装置(4)、送风机(5)、玻璃纤维氧化装置(6)、空气预热器(7)、尾气处理装置(8)、第一除尘器(9)、第二除尘器(10)、集尘袋(11)、以及负压除尘罩(12)搭载在一辆车上进行整体安装使用,或者是所述破碎装置(1)、第一除尘器(9)和负压除尘罩(12)为一个整体,所述热解反应器(2)、燃烧炉(3)、送风机(5)、玻璃纤维氧化装置(6)、空气预热器(7)、尾气处理装置(8)、第二除尘器(10)以及集尘袋(11)为一个独立的整体,所述熔融盐储热装置(4)为一个独立的整体,每个独立的整体分别搭载在一辆车上进行独立车载使用。

10.根据权利要求7的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收系统,其特征在于,所述热解反应器(2)为回转式热解反应器。

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【技术特征摘要】

1.耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,所述冷风和参与玻璃纤维氧化反应的高温烟气换热后的温度在500℃~600℃。

3.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,所述热解反应的反应温度为500~600℃。

4.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,烟气温度为500℃~600℃,氧气浓度为10~20%。

5.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,燃烧反应为两级配风的燃烧方式,将燃烧所需的空气分成二级参与燃烧,第一级空气和全部燃料送入炉内进行燃料过浓燃烧,其余空气作为第二级空气在火焰下游送入,使燃料完全燃烧,其中第一级空气的α≈0.8。

6.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热的移动式废弃风机叶片热解回收方法,其特征在于,送入熔融盐中的高温烟气温度为290℃~565℃。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的耦合熔盐储热的移动式废弃...

【专利技术属性】
技术研发人员:王学斌张赵天一张宇彤马文静周澳张伊黎谭厚章
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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