用于风力涡轮机叶片的移动式现场回收系统技术方案

本公开涉及一种用于回收诸如风力涡轮机叶片的复合材料的回收系统。回收系统包括多个处理单元，这些处理单元可运输到相关的位置并且组装到回收系统中。每个处理单元构造成进行一个或多个回收步骤。一个或多个回收步骤。一个或多个回收步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风力涡轮机叶片的移动式现场回收系统


[0001]本公开涉及一种用于现场（on
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site）回收复合材料的移动式回收（recycling）系统。特别地，本公开涉及风力涡轮机叶片的移动式回收系统。

技术介绍

[0002]使用风力涡轮机发电是一个成长中的市场，并且是应对由使用化石燃料作为能源而引起的气候变化的重要贡献因素。全球风能协会在2016年估计，全世界有多于341000台风力涡轮机在运行，并且随着风能的加速发展，这个数字在接下来的几十年将继续显著增加。许多公司正在为全世界越来越多的涡轮机生产叶片，并且这些叶片在它们磨损或变得损坏时需要定期更换。另外，老一代的风力涡轮机因为它们超过了其预期的20
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30年寿命正在退役。
[0003]拆卸风力涡轮机并不是容易的任务，并且传统上这是将涡轮机分成四个大型区段来完成：混凝土底座、杆子、转子叶片（通常是三个）和机舱。每个区段或者很重，或者很长，并且因此需要大型并且污染性的载具将这些区段运输到废物处理设施或填埋场。以更经济和环保可行的方式处理叶片废物的障碍需要新的创新解决方案来节省成本并且降低风力涡轮机的退役的环境影响。尽管回收风力涡轮机叶片的前景可能有吸引力，并且与风能作为“绿色”能源的概念相一致，但之前尚未证明在技术上或经济上是可行的。随着风力涡轮机已经在尺寸上增加，风力涡轮机叶片也已经增加，导致风力涡轮机叶片一旦退役的处置或回收成本增加。然而，全世界安装的数千个转子叶片正接近其寿命的终点。因此，迫切需要新的有效解决方案来回收这些叶片。
[0004]风力涡轮机叶片通常使用复合材料制造，该复合材料包括嵌入树脂聚合物基质（即纤维增强聚合物）中的诸如玻璃或碳纤维的纤维。这些复合材料可回收成用于制造其它产品的材料。已经开发了一种用于回收由玻璃纤维制成的叶片的解决方案，其中叶片破碎并且与其它构件混合，并且成为用于水泥行业的固体燃料，以替代传统的化石燃料。备选地，玻璃纤维残余物可混合并且用作建筑中使用的水泥基质的部分。通常通过使用机械粉碎然后化学和/或热回收（诸如溶剂分解和/或热解）来重获富含能量的有机成分（fraction）和/或离析更高价值的构件（诸如碳纤维成分），叶片也可回收至进一步的程度。此类处理“溶解”了树脂基质，并且产生了可离析和重复使用的释放的纤维材料。在此类处理之后，离析的纤维通常短并且随机定向，导致与它们回收自的复合层压材料中高度组织化和定向的纤维相比，堆积密度低。因此，需要进一步处理以获得高度组织化和定向的纤维。
[0005]运输长涡轮机叶片以供回收的解决方案已通过将风力涡轮机叶片分段成更小的件来执行，例如通过切割所述件并且将所述件运输到工厂以进一步处理成不同的产品。然而，由于将叶片区段处理和运输到可能位于远离风电场的回收厂或填埋场涉及高的成本，故这不是最佳的成本有效的解决方案。这对于既需要海上运输又需要陆上运输的离岸风电场特别是如此。此外，较大型回收厂应连续运行，并且因此取决于复合废物的稳定递送，以
便在回收中成本有效。US2019/0066062A1提供了一种回收风力涡轮机叶片的方法，其中叶片可在运输到处理厂以执行进一步的回收步骤之前在风电场处分段。
[0006]因此，仍然需要以成本有效的方式回收叶片的新的创新方法。除了其它目的之外，本公开旨在提供复合材料，特别是风力涡轮机叶片的更加成本有效的回收。

技术实现思路

[0007]本公开的一个目的在于提供一种回收系统，该系统为诸如纤维增强聚合物的复合材料，特别是风力涡轮机叶片的退役和回收提供更定制和更成本有效的解决方案。然而，风力涡轮机的旋转器（spinner）、风力涡轮机的机舱罩、船只、管、容纳器、运输载具的部件、用于飞机或航天器的部件、用于建筑的部件或其它富含复合材料的结构也可由所述方法退役和/或回收。因此，尽管本公开关于风力涡轮机叶片的退役和/或回收描述了本专利技术，但是将知道的是，如本文中所述的风力涡轮机叶片可由另一种富含复合材料的结构替代，诸如上面给出的实例中的一个或多个。
[0008]回收系统由单独的移动式单元构成，这些移动式单元可分开地运输，并且在期望位置处组装到完整的回收系统中。因此，回收系统提供了更大的灵活性、更低的运输成本，并且导致总体上更成本有效的回收。回收系统允许在现场将风力涡轮机叶片完全回收成产品，这些产品可形成新的风力涡轮机叶片的部分或可出售给其它行业，例如用于不同的产品。
[0009]特别地，本公开的一个目的在于提供一种回收系统和用于回收一旦其停止服务的风力涡轮机叶片的方法。
[0010]因此，本公开涉及一种用于回收包括纤维增强复合材料的风力涡轮机叶片的方法，该方法包括：
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将多个移动式处理单元运输到包括风力涡轮机叶片的地点，其中多个移动式处理单元包括第一移动式处理单元，第一移动式处理单元具有构造成将风力涡轮机叶片分段成多个风力涡轮机叶片部件的第一设备，进一步其中多个移动式处理单元包括第二移动式处理单元，第二移动式处理单元具有构造成将风力涡轮机叶片部件破碎和/或研磨成复合材料颗粒的第二设备、用于接收风力涡轮机叶片部件的入口6b，以及用于输出复合材料颗粒的出口，
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将多个移动式处理单元组装到回收系统中，包括布置第一移动式处理单元和第二移动式处理单元，使得第二移动式处理单元的入口布置成接收来自第一移动式处理单元的风力涡轮机叶片部件，
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由第一移动式处理单元接收风力涡轮机叶片，
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由第一设备对风力涡轮机叶片分段以获得多个风力涡轮机叶片部件，
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将多个风力涡轮机叶片部件转移到第二移动式处理单元，
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由第二设备机械破碎和/或研磨多个风力涡轮机叶片部件以获得复合材料颗粒。
[0011]本公开进一步涉及一种用于在一地点处回收包括纤维增强复合材料的风力涡轮机叶片的回收系统，回收系统包括多个移动式处理单元，其中多个移动式处理单元包括：
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第一移动式处理单元，其具有构造成将风力涡轮机叶片分段成多个风力涡轮机叶片部件的第一设备，
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第二移动式处理单元，其具有构造成将风力涡轮机叶片部件破碎和/或研磨成复合材料颗粒的第二设备、能够布置成接收来自第一移动式处理单元的风力涡轮机叶片部件的入口，以及用于输出复合材料颗粒的出口；并且其中多个移动式处理单元可运输到包括相关的风力涡轮机叶片的地点并且适于由第一处理单元接收所述风力涡轮机叶片。
[0012]本公开还涉及一种回收船，其用于在离岸地点处或在港口中的地点处回收包括纤维增强复合材料的富含复合材料的结构，诸如风力涡轮机叶片、风力涡轮机的旋转器、机舱罩、船只、船、管、容纳器、运输载具的部件、用于飞机或航天器的部件、用于建筑的部件或另一种富含复合材料的结构。回收船包括多个处理单元，其中多个处理单元包括：
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第一处理单元，其具有构造成将富含复合材料的结构分段成多个复合材料部件的第一设备；
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第二处理单元，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种回收船，用于在离岸地点处或在港口中的地点处回收包括纤维增强复合材料的富含复合材料的结构，诸如风力涡轮机叶片、船只或船，所述回收船包括多个处理单元（1、2、3、4），其中所述多个处理单元包括：
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第一处理单元（1），其具有构造成将所述富含复合材料的结构分段成多个复合部件的第一设备；
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第二处理单元（2），其具有构造成将所述复合部件破碎和/或研磨成复合材料颗粒的第二设备、布置成接收来自所述第一处理单元的复合部件的入口（6b），以及用于输出所述复合材料颗粒的出口（7b）；所述回收船构造成航行到所述地点并且由所述第一处理单元接收所述富含复合材料的结构。2.根据权利要求1所述的回收船，其中所述多个处理单元包括第三处理单元（3），所述第三处理单元具有构造成用于复合材料颗粒的诸如溶剂分解的化学回收和/或诸如热解的热回收的第三设备、用于接收所述复合材料颗粒的入口（6c），以及用于液体成分的出口（7c）和用于固体纤维成分的出口（7d），并且其中所述第二处理单元的所述出口（7b）能够布置成连接到所述第三处理单元的所述入口（6c）。3.根据权利要求2所述的回收船，其中所述多个处理单元包括第四处理单元（4），所述第四处理单元具有构造成用于所述液体成分的分离的第四设备、用于接收所述液体成分的入口（6d）、用于有机成分的出口（7e）和用于含水成分的出口（7f），并且其中所述第三处理单元的用于所述液体成分的所述出口（7c）能够布置成连接到所述第四处理单元的所述入口（6d）。4.根据前述权利要求中任一项所述的回收船，其中所述第一设备包括能够操作成切割所述富含复合材料的结构的锯和/或水射流切割器。5.根据前述权利要求中任一项所述的回收船，其中所述第一处理单元具有用于接收所述富含复合材料的结构的入口（6a）和用于输出所述复合部件的出口（7a），并且其中所述第二处理单元的所述入口（6b）能够布置成连接到所述第一处理单元的所述出口（7a）。6.根据前述权利要求中任一项所述的回收船，包括一个或多个储存空间，所述储存空间构造成储存所述复合材料颗粒、所述液体成分、所述固体纤维成分、所述有机成分和所述含水成分中的一种或多种。7.根据前述权利要求中任一项所述的回收船，包括进水口，并且其中在所述第一处理单元（1）中的所述分段和/或在所述第二处理单元（2）中的所述破碎和/或研磨是使用来自所述进水口的水执行的。8.一种用于诸如风力涡轮机叶片、船只或船的富含复合材料的结构的离岸回收的方法，所述方法包括：
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将多个处理单元（1、2、3、4）安装在回收船上，其中所述多个处理单元包括第一处理单元（1），所述第一处理单元具有构造成将所述富含复合材料的结构分段成多个复合部件的第一设备，进一步其中，所述多个处理单元包括第二处理单元（2），所述第二处理单元具有构造成将所述复合部件破碎和/或研磨成复合材料颗粒的第二设备、用于接收所述复合部件的入口（6b），以及用于输出所述复合材料颗粒的出口（7b），
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将所述多个处理单元组装到退役和回收系统（5）中，包括布置所述第一处理单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：LM风力发电公司，
类型：发明
国别省市：