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建設(shè)濱海生產(chǎn)工廠,降低海上風(fēng)能成本
西門子計劃通過在沿海區(qū)域生產(chǎn)風(fēng)機(jī)葉片來降低海上風(fēng)機(jī)成本。譬如,公司將在倫敦以北約300公里處,位于英格蘭東部沿海的赫爾地區(qū)建設(shè)全新的生產(chǎn)組裝工廠。
西門子將聯(lián)合英國聯(lián)合港口公司(ABP)投資3.71億歐元建設(shè)位于漢伯河北岸的港口生產(chǎn)基地。該基地所在地同時也是漢伯河流入北海的入??凇T摴S將于2016年冬季開始生產(chǎn)長達(dá)75米的單鑄轉(zhuǎn)子葉片。建成之后,工廠能創(chuàng)造大約800個工作崗位,而除這些崗位之外,在港口運(yùn)營方面還將新增大約200個雇員。由于該工廠瀕臨北海并靠近Race Bank等大型海上風(fēng)電場,它的建成將有望降低相關(guān)的風(fēng)電物流成本,從而降低海上風(fēng)電價格。
英國海上風(fēng)電市場被視為歐洲最有前景的市場之一。整個歐洲的大部分海上風(fēng)機(jī)都安裝在英國,其次是丹麥和德國。
得益于其地理位置,英國非常適合并且也大力支持建設(shè)海上風(fēng)電場。歐洲近三分之二的海上風(fēng)電都產(chǎn)自北海。近年來,英國的風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)增至大約5吉瓦,而到2020年則有望達(dá)到10吉瓦。
在西門子房地資產(chǎn)管理集團(tuán)的監(jiān)督下,全新的物流中心和服務(wù)中心以及生產(chǎn)工廠正在亞歷山大碼頭開建,共占地54萬平米,相當(dāng)于大約75個足球場的面積。
瀕臨北海的全新風(fēng)機(jī)葉片生產(chǎn)組裝廠將創(chuàng)造1000個工作崗位
由于轉(zhuǎn)子葉片體積龐大,工廠地基必須進(jìn)行加固,以承受重型機(jī)械的份量。為此,需要在地面打入網(wǎng)狀基樁。其中,30米的鋼樁用于強(qiáng)化全新的港口岸壁,而25米的混凝土樁用來加固地基。為了保證地面承載能力達(dá)到要求,公司在僅僅兩棟建筑物內(nèi)就打入了大約5000根樁,使地面的承載能力翻倍。
除此之外,轉(zhuǎn)子葉片也必須滿足非常嚴(yán)苛的穩(wěn)定性要求。因此,它的制造需要采用特殊技術(shù),即西門子獲得 的“整體葉片”制造工藝。工人在類似鑄模的長模具中交替填入玻璃纖維布和輕木,然后用液態(tài)環(huán)氧樹脂將所有東西粘在一起,硬化后就成了單鑄無縫轉(zhuǎn)子葉片。
西門子將從赫爾向Race Bank等風(fēng)電場供貨。Race Bank風(fēng)電場共有91臺由西門子生產(chǎn)的性能強(qiáng)化的6兆瓦風(fēng)機(jī),裝機(jī)容量達(dá)580兆瓦。英國聯(lián)合港口公司簽訂的租賃協(xié)議為期40年,這也凸顯了這個項目的長期性。
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(jī)。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(yīng)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(jìn)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(yùn)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(zhǔn)備安裝鍋爐。
定制鍋爐
對SNB焚燒廠進(jìn)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(shè)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(yùn)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(jī)技術(shù)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(yīng)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(xué)元素,其中一些化學(xué)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(jī)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(jī)。蒸汽輪機(jī)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(yīng)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(yùn)行的蒸汽電機(jī),過去該電機(jī)利用450千瓦發(fā)電機(jī)來發(fā)電?,F(xiàn)在,焚燒廠使用一臺3,500千瓦發(fā)電機(jī),滿足其幾乎全部用電需求。