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发布时间:2018/12/25 8:55:20

污泥焚烧厂实现用电自给自足的泥污焚烧厂现已基本实现用电自给自足。凭借新近安装的两台蒸汽锅炉和一台蒸汽轮机,它可以利用焚烧过程产生的废热来发电,满足至少95%的用电需求,而运行成本也削减近10%。

在此之前,该厂仅将废热用于生产低压蒸汽。低压蒸汽可用于多个不同加工过程,发电能力有限。西门子旗下独立品牌锅炉NEM公司,现已将4台低压蒸汽锅炉中的两台更换为高压锅炉,并安装了一台蒸汽轮机。这样一来,该厂可以大大提高废热利用效率,并将发电量提高至原来的9倍。

磷回收

仅在德国,每年就要产生约800万吨脱水城市泥污。其中约三分之一的泥污为农业部门所利用,但由于农业应用对泥污的质量要求越来越高,污泥农用比例多年来一直未能提升。因此,不论是在焚烧厂进行焚烧,还是在水泥厂、燃煤电厂和垃圾焚烧厂用作辅助燃料,焚烧污泥的吸引力与日俱增。焚烧厂其优点是可以分离出泥污中所含的宝贵原料,特别是磷肥料的回收利用。

在荷兰,N.V. Slibverwerking Noord-Brabant(SNB)运营着这样一家污泥焚烧厂,每年处理约45万吨脱水市政泥污——在大约900摄氏度高温下焚烧干燥的泥污。

新锅炉安装位置。去除部分屋顶,以便将锅炉吊装到位。

(从屋顶拍摄的照片)准备安装锅炉。

定制锅炉

对SNB焚烧厂进行改造,为其配备两台高压蒸汽锅炉用于发电,这对NEM公司(2011年并入西门子)的工程师而言,面临着两个挑战。他们设计的锅炉必须能适用于这个建于1997年的焚烧厂。此外,必须尽快安装好锅炉,同时保持焚烧厂部分运行,以免中断市政泥污的处理。

们随后打造出一台既满足蒸汽轮机技术规格(450摄氏度蒸汽温度和60巴压力),又符合尺寸和重量规定的锅炉。实现这一点,一定程度上得益于减小锅炉省煤器炉管的直径,从而得以减小管壁厚度,减轻重量。此外,有必要根据高度限制来调节管道间距,同时还应考虑燃料的污垢特性。工程师对蒸汽温度尤其重视。泥污中含有多种不同化学元素,其中一些化学元素在极高温度下会腐蚀金属。正因为如此,哪怕锅炉和蒸汽轮机能够在更高温度下工作,蒸汽温度被限制在450摄氏度。

然后,由蒸汽来驱动西门子SST 110工业蒸汽轮机。蒸汽轮机采用两个并行模块。高压模块在60巴蒸汽压力下工作。低压模块在2.5巴压力下供应剩余的蒸汽。这种低压蒸汽主要用于烘干泥污——送到焚烧厂时,市政泥污含有约75%的水分。改装高压锅炉时淘汰了原来用低压蒸汽运行的蒸汽电机,过去该电机利用450千瓦发电机来发电。现在,焚烧厂使用一台3,500千瓦发电机,满足其几乎全部用电需求。

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