配電變壓器在運行30年到40年后,具體運行年限會根據(jù)運行和維護狀況而有所不同,它們就到了被強制退運的時候。本文是希臘對退運變壓器的回收和材料再利用潛力方面的新調(diào)查結(jié)果。市場增長率將會被用做為一個指標來衡量回收變壓器的比例。
一般來講變壓器是一種電力設(shè)備,它很少有移動部件并需要很少的維護,因此我們可以非常肯定地說變壓器在全生命周期內(nèi)除了已經(jīng)使用的材料,沒有其它增加的材料。配電變壓器設(shè)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(jié)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(chǎn)的純度的影響等,為了簡化,本文將變壓器金屬回收比例設(shè)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。
回收銅需要很少的能源,相比采礦回收銅碳排放更少。因此只有12%的已知的銅礦被開采,因為銅可以無限地循環(huán)利用,這使銅回收循環(huán)利用更加有價值。但在回收銅過程中一個特別需要注意的問題是如何保持其導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能方面的。
礦物質(zhì)油或稱為變壓器油是由石油中提煉出來的,對環(huán)境非常有害,因此進行回收處理?;厥仗幚砗吞釤挿椒ㄒ虿煌奶幚韱挝欢悾偟膩碇v,需要經(jīng)過多道的化學(xué)提煉程序,以便去掉不想要的水分和雜質(zhì)。現(xiàn)在已經(jīng)有設(shè)備可以將礦物質(zhì)油中的百萬分級別的多氯聯(lián)苯提煉出來,多氯聯(lián)苯是對人體和環(huán)境極為有害的。
回收這些材料需要用非常的設(shè)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(jīng)過了40年的生命周期,40年的期限是大的制約因素。 2)經(jīng)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(zhì)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。
回收材料可以有許多用途,但一個再利用方式是對退運變壓器進行再制造。相比用新材料制造變壓器,用回收材料對環(huán)境可以更友好.雖然非晶合金變壓器的成本三倍于傳統(tǒng)變壓器,但它的成本可以因為率而得以回收。礦物質(zhì)油可以被采用多種方式回收和提煉,從而提率和燃點。
回收各種電池、干電池、蓄電池、電線、電纜、廢銅、廢鐵、廢鋁、廢鋼、廢品、模具、銅板、銅球、紫銅、黃銅、鋼筋、槽鋼、鋼材、鋁合金、不銹鋼、廢舊金屬及裝修、建筑、搬家所剩、倉庫積壓等一切廢舊物
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(xí)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(jīng)濟效益。對于廢變壓器,應(yīng)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(zhì)。 溶解包括初步溶解和精制兩個階段。 后生產(chǎn)加工制造再生的有色變壓器。
因為變壓器是按照電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能傳遞的靜止電氣設(shè)備,所以它在能量傳遞過程中只有電的或磁的損耗,而沒有機械損耗。當勵磁電流通過原繞組時,鐵芯中產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗,總稱為鐵損。它對于空載電流(即勵磁電流)和原繞組電阻都比較小,所以變壓器空載時原繞組電阻上的損耗很少,可以忽略不計。因此,變壓器的鐵損基本于它的空載損耗。變壓器的原、副繞組都有一定的電阻,有負載時,電流流過這些電阻,就要產(chǎn)生損耗,這就是銅損。
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