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近年配電變壓器無論從數(shù)量上還是技術進步角度都獲得了穩(wěn)定的發(fā)展。能源分配方面的需求導致了變壓器數(shù)量不斷增加。相關研究表明2013年以后全球變壓器市場增長高達30%。在一些歐盟的小國例如希臘,這意味著在15萬臺配電變壓器總量情況下,每年增長高達7500臺。對于這樣大量的設備,正確地和地回收是非常重要的。
一般來講變壓器是一種電力設備,它很少有移動部件并需要很少的維護,因此我們可以非??隙ǖ卣f變壓器在全生命周期內除了已經使用的材料,沒有其它增加的材料。配電變壓器設計時在50%-60%負荷條件下,無論變壓器使用的是何種能源,變壓器的材料在全生命周期結束時基本都能被回收,許多研究都試圖發(fā)現(xiàn)配電變壓器金屬材料的回收率,綜合考慮了金屬殘片情況、回收程序的效率比、終生產的純度的影響等,為了簡化,本文將變壓器金屬回收比例設定在75%,使用正確的流程礦物油可以全部回收。其它殘余要么做填埋處理要么作為有害物處理。變壓器的回收本身就是一個特殊的行業(yè),它的基本原理適用于變壓器的各個部分無論其回收率如何。
鋼可能是世界上可以回收的金屬,2008年一份調研顯示全球66.8%的鋼被回收了。這就是說從重量上看,鋼的回收重量比紙、塑料、銅、鋁的總合還多。鋼材回收的好處很多。鋼可以無限在循環(huán),意味著整體材料都可以再利用到其它地方,而且鋼材在回收的流程中不改變其特性。從環(huán)保角度看,回收鋼再利用比采礦可降低能源成本75%。電工鋼是鐵和硅的組合,因此它的回收方法與純鐵是相同的。
回收這些材料需要用非常的設備和特殊流程來處理。下表可以看到按電壓等級可以回收的材料。 為了未來的回收工程,建立一些必要的參數(shù)。這是的: 1)配電變壓器退役需要40年的時間,這意味著變壓器上的每一個器件都經過了40年的生命周期,40年的期限是大的制約因素。 2)經過回收,75%金屬可以被回收。它們包括鐵、銅、硅鋼。 3)在回收過程中,95%的油可以被回收,其它5%是雜質和不可回收部分。 3.1 過去的回收情況和2020到2030時候的回收工程 如果把40年生命周期做為條件,未來回收2020年到2030年退運的配電變壓器,研究1980-1990年安裝的配電變壓器。表3是個典型樣本。在理想條件下,這些配電變壓器將在2020-2030退運。同時要考慮到2030年以后配電變壓器回收材料的數(shù)量將翻倍,因為1990年投運的變壓器大量增加。
從回收工程角度,配電變壓器的回收是一個常規(guī)的工程。然而一些指標為此而建立。在回收銅的過程中要注意保持它的導電性。由于存在多氯聯(lián)苯這個事實,非常認真對它做出分析并有的設備來收集多氯聯(lián)苯,如果沒有設備,多氯聯(lián)苯作為有害物質來處理。從財務角度,建立一個特殊的回收系統(tǒng)需要很多資源,這是考慮的。
變壓器的工作頻率和鐵芯的耗損是有關系的,工作頻率越大的變壓器,鐵芯的耗損就會比較大,壽命就會比較短。變壓器的額定功率也是有規(guī)定的,如果變壓器長期工作,那么它的溫度和輸出的功率是不能規(guī)定功率的,否則很容易引起爆炸。使用變壓器的時候要注意功率和電壓比,如果電壓比和負載比不成比例,那么就要留意了。
一般來說,工廠的設計階段通常會考慮較常見的一次爆炸情況。至于二次爆炸,由于后果嚴重,所以要以安全為重。在設計階段,為了消除安全隱患,對總體設計進行了一些重要的修改。然而,這些變化可能會導致不可預測的爆炸后果,并造成嚴重損失。在封閉設施中,如室內變電站,如果不考慮合理的泄壓措施,爆炸事故也可能對內外造成非常嚴重的影響。
穩(wěn)壓器容量的選擇,要根據(jù)其用電負荷方面進行考慮,開始選擇單相交流電壓調節(jié)器的容量以及尺寸。變壓器回收假設穩(wěn)壓器容量選擇過大的話,不僅會增加設備的投資,還會造成變壓器長期處于空載狀態(tài),在沒有使用其功能和運行下,使無功損失反而增加;但是穩(wěn)壓器容量選擇過小的話,會使變壓器長期處于過負荷的狀態(tài),這樣很容易燒壞變壓器。變壓器回收因此,我們在對于穩(wěn)壓器容量的選擇,要有一個正確的方向,這樣可以很大程度上節(jié)約資源和能源。
廢舊變壓器回收表明,廢舊變壓器回收中,回收1噸鋼鐵可以練習精煉0.9噸,例如鐵礦石冶煉,可以節(jié)約47%的成本,同時減少大量的空氣、水、固體廢棄物污染。 因此,廢舊變壓器的回收不僅環(huán)保,還蘊藏著的經濟效益。對于廢變壓器,應該進行清洗處理,需要清洗變壓器表面的油污、油脂等有機物。 在第二階段溶解變壓器,在爐渣中除去變壓器雜質。 溶解包括初步溶解和精制兩個階段。 后生產加工制造再生的有色變壓器。