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污泥焚燒廠實現(xiàn)用電自給自足

大的泥污焚燒廠現(xiàn)已基本實現(xiàn)用電自給自足。憑借新近安裝的兩臺蒸汽鍋爐和一臺蒸汽輪機，它可以利用焚燒過程產(chǎn)生的廢熱來發(fā)電，滿足至少95%的用電需求，而運行成本也削減近10%。

在此之前，該廠僅將廢熱用于生產(chǎn)低壓蒸汽。低壓蒸汽可用于多個不同加工過程，發(fā)電能力有限。西門子旗下獨立品牌鍋爐專家NEM公司，現(xiàn)已將4臺低壓蒸汽鍋爐中的兩臺更換為高壓鍋爐，并安裝了一臺蒸汽輪機。這樣一來，該廠可以大大提高廢熱利用效率，并將發(fā)電量提高至原來的9倍。

磷回收

僅在德國，每年就要產(chǎn)生約800萬噸脫水城市泥污。其中約三分之一的泥污為農(nóng)業(yè)部門所利用，但由于農(nóng)業(yè)應用對泥污的質(zhì)量要求越來越高，污泥農(nóng)用比例多年來一直未能提升。因此，不論是在專業(yè)焚燒廠進行焚燒，還是在水泥廠、燃煤電廠和垃圾焚燒廠用作輔助燃料，焚燒污泥的吸引力與日俱增。專業(yè)焚燒廠其優(yōu)點是可以分離出泥污中所含的寶貴原料，特別是磷肥料的回收利用。

在荷蘭，N.V. Slibverwerking Noord-Brabant（SNB）運營著這樣一家污泥焚燒廠，每年處理約45萬噸脫水市政泥污——在大約900攝氏度高溫下焚燒干燥的泥污。

新鍋爐安裝位置。去除部分屋頂，以便將鍋爐吊裝到位。

（從屋頂拍攝的照片）準備安裝鍋爐。

定制鍋爐

對SNB焚燒廠進行改造，為其配備兩臺高壓蒸汽鍋爐用于發(fā)電，這對NEM公司（2011年并入西門子）的工程師而言，面臨著兩個挑戰(zhàn)。他們設計的鍋爐必須能適用于這個建于1997年的焚燒廠。此外，必須盡快安裝好鍋爐，同時保持焚燒廠部分運行，以免中斷市政泥污的處理。

專家們隨后打造出一臺既滿足蒸汽輪機技術規(guī)格（450攝氏度蒸汽溫度和60巴壓力），又符合尺寸和重量規(guī)定的鍋爐。實現(xiàn)這一點，一定程度上得益于減小鍋爐省煤器爐管的直徑，從而得以減小管壁厚度，減輕重量。此外，有必要根據(jù)高度限制來調(diào)節(jié)管道間距，同時還應考慮燃料的污垢特性。工程師對蒸汽溫度尤其重視。泥污中含有多種不同化學元素，其中一些化學元素在*溫度下會腐蝕金屬。正因為如此，哪怕鍋爐和蒸汽輪機能夠在更高溫度下工作，蒸汽溫度被限制在450攝氏度。

然后，由蒸汽來驅(qū)動西門子SST 110工業(yè)蒸汽輪機。蒸汽輪機采用兩個并行模塊。高壓模塊在60巴蒸汽壓力下工作。低壓模塊在2.5巴壓力下供應剩余的蒸汽。這種低壓蒸汽主要用于烘干泥污——送到焚燒廠時，市政泥污含有約75%的水分。改裝高壓鍋爐時淘汰了原來用低壓蒸汽運行的蒸汽電機，過去該電機利用450千瓦發(fā)電機來發(fā)電。現(xiàn)在，焚燒廠使用一臺3,500千瓦發(fā)電機，滿足其幾乎全部用電需求。