污泥焚烧厂实现用电自给自足

全球最大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专家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，不论是在专业焚烧厂进行焚烧，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。专业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。

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。

专家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。