เนื้อหาวันที่ : 2009-08-24 19:14:13 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 10880 views

เทคโนโลยีหม้อไอน้ำ

หม้อน้ำ (Boiler) นับเป็นอุปกรณ์สำคัญชิ้นหนึ่งของกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องใช้ไอน้ำ, น้ำร้อน, ลมร้อน หรือความร้อนในลักษณะต่าง ๆ หม้อน้ำสมัยใหม่นิยมใช้เชื้อเพลิงที่ง่าย ที่สะดวกต่อการใช้ ซึ่งก็คือ น้ำมันเตา, น้ำมันดีเซล, LPG และคาดว่าในอนาคตอาจจะมีการนำก๊าซธรรมชาติมาใช้ด้วย

ธนกร ณ พัทลุง       

.

.

หม้อน้ำ (Boiler) นับเป็นอุปกรณ์สำคัญชิ้นหนึ่งของกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องใช้ไอน้ำ, น้ำร้อน, ลมร้อน หรือความร้อนในลักษณะต่าง ๆ หม้อน้ำสมัยใหม่นิยมใช้เชื้อเพลิงที่ง่าย ที่สะดวกต่อการใช้ ซึ่งก็คือ น้ำมันเตา, น้ำมันดีเซล, LPG และคาดว่าในอนาคตอาจจะมีการนำก๊าซธรรมชาติมาใช้ด้วย

.

สำหรับประเทศไทยเองแนวโน้มเชื้อเพลิงที่ใช้ในหม้อน้ำก็จะเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมดังที่กล่าวข้างต้น ซึ่งคาดว่าจะมีปริมาณเพิ่มมากขึ้นทุกที เว้นเสียแต่ในอุตสาหกรรมบางประเภทที่มีเชื้อเพลิงบางอย่างเหลืออยู่จากกระบวนการผลิตก็ยังนิยมใช้ ซึ่งเป็นการประหยัดไปในตัว เชื้อเพลิงเหลือดังกล่าวก็คือ แกลบ,กะลาปาล์ม, ชานอ้อย, เศษไม้, ฟืน เป็นต้น ในระยะ 2-3 ปีที่ผ่านมา ได้มีความพยายามที่จะนำลิกไนต์มาใช้ในหม้อน้ำที่ผลิตขึ้นเพื่อใช้เชื้อเพลิงแข็งนี้โดยเฉพาะ

.

 อย่างไรก็ตาม ทั้ง ๆ ที่เป็นที่ทราบกันดีว่าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมนั้นราคาค่อนข้างแพง และความผันแปรของราคาค่อนข้างสูง แต่เนื่องจากความสะดวก, ความสะอาด และความปลอดภัยในการใช้งาน จึงยังทำให้เป็นเชื้อเพลิงที่ได้รับความนิยมและมีแนวโน้มการใช้เพิ่มต่อไป บทความนี้จะได้นำเสนอเรื่องราวของหม้อน้ำแบบต่าง ๆ ที่น่าสนใจ เพื่อเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมที่จะเปลี่ยนหรือซื้อหม้อน้ำใหม่ได้มีทางเลือกเพิ่มอีกทางหนึ่ง

.
หม้อไอน้ำแบบเปลวไฟย้อนกลับ (Reverse Flame Boilers)

หม้อไอน้ำแบบเปลวไฟย้อนกลับหรือทิมเบิล (Reverse Flame of Thimble Boilers) ออกแบบมาเพื่อลดปัญหาเรื่องทำให้ท่อเกิดการขยายตัวแตกต่างกัน และการขยายตัวของท่อที่ห้องเผาไหม้จะสูงกว่าท่อที่ไม่สัมผัสไฟ ซึ่งเป็นทางผ่านแรกของแก๊สร้อนที่วกกลับและก็จะแตกต่างกันมากขึ้น สำหรับทางผ่านของแก๊สร้อนที่วกกลับครั้งที่สองซึ่งอาจจะเกิดแรงเค้นที่แผ่นโลหะของผนังที่ยึดท่อไฟไว้ที่ส่วนปลายของหม้อไอน้ำแต่ละลูกด้วย     

.

โดยการใช้ห้องเผาไหม้แบบ "ลอยตัว" (Floating Combustion Chamber ซึ่งห้องเผาไหม้จะสัมผัสแผงของท่อด้านหน้าพร้อมกัน หม้อไอน้ำเหล่านี้จัดให้อยู่ในประเภทหม้อไอน้ำแบบมี 3 กลับ (Three-Pass Units) ดังแสดงในรูปที่ 1 จะมี 2 กลับที่เกิดขึ้นภายในห้องเผาไหม้เพราะเปลวไฟแบบย้อนกลับจะใช้ทางผ่านทางเดียวของท่อไฟที่ใช้ในการพาความร้อน 

.

ข้อดีที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของการย้อนกลับของเปลวไฟก็คือเป็นการลดความยาวของห้องเผาไหม้ให้เหลือเท่าที่จำเป็นทำให้หม้อไอน้ำมีขนาดกะทัดรัด (Package) มากขึ้นเพราะบ่อยครั้งปัญหาการหาพื้นที่ให้ว่างพอที่จะติดตั้งหม้อน้ำร้อนหรือหม้อไอน้ำภายในอาคารแทนหม้อไอน้ำที่มีอยู่เดิม ดังนั้นถ้ามีพื้นที่เพียงเล็กน้อยก็สามารถติดตั้งหม้อไอน้ำทิมเบิลได้

.

ข้อสังเกต เมื่อท่อไฟสั้นลงการถ่ายเทความร้อนจะต่ำลง อุณหภูมิของแก๊สไอเสียจะสูงขึ้น ควรแก้ไขด้วยการปรับปรุงการไหลของแก๊สไอเสียให้เป็นแบบปั่นป่วน โดยใช้ท่อที่มีลักษณะเป็นเกลียวมากขึ้น เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดีขึ้น ลักษณะของเปลวไฟที่ต้องการในหม้อไอน้ำเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับน้ำมันหรือแก๊สที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง และส่วนใหญ่ของหม้อไอน้ำประเภทนี้ก็จะปฏิบัติการได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีการใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง

.

รูปที่ 1 แสดงหม้อไอน้ำแบบเปลวไฟย้อนกลับมี 3 กลับ (Three-Pass Units)

.
หม้อไอน้ำ JAFI BOILER 

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำที่มีลักษณะเด่น คือมีขนาดเล็ก, ไอเสีย Low Nox และใช้การสันดาปแบบใหม่ที่เรียกว่า JAFI รูปแบบการสันดาปแบบ JAFI นั้นปฏิกิริยาการสันดาปจะสมบูรณ์ก่อนที่เปลวจะถึงผนังท่อน้ำหรือท่อน้ำ ดังรูปที่ 2

.

รูปที่ 2 แสดงปฏิกิริยาการสันดาปที่สมบูรณ์ก่อนถึงท่อน้ำ

.

การดำเนินการทดลองศึกษาการสันดาปแบบใหม่ดังรูปที่ 3 ตามที่กล่าวข้างต้น เพื่อพัฒนาการแข่งขันในส่วนของหม้อไอน้ำที่ไอเสียมีปริมาณ Nox น้อย, ใช้พื้นที่น้อยและคุ้มค่าไปพร้อม ๆ กันตั้งแต่ปี 1987 ในการศึกษานั้นได้รับความร่วมมือและช่วยเหลือเป็นอย่างดีจากศาสตราจารย์ Ishigai และบริษัท Japanese Major Gas รวมทั้ง Tokyo Gas, Osaka Gas และ Toho Gas

.

รูปที่ 3 แสดงการไหลของเปลวไฟสำหรับการสันดาปแบบ JAFI

.

ผลที่ได้จากทดลองก็คือสามารถที่จะขจัดปัญหาการดับของเปลวไฟ , Over heat ที่พื้นผิวถ่ายเทความร้อนด้วยรูปแบบหัวเผาที่เหมาะสมและลดความร้อนบนพื้นผิวถ่ายเทลงได้โดยการจัดวางท่อน้ำให้เหมาะสมในห้องสันดาปโดยใช้อุณหภูมิและเวลาที่เหมาะสม

.

รูปที่ 4 แสดงรูปแบบการเผาไหม้แบบ JAFI และลักษณะที่เรียกว่า Jaggy Fireball

.
ภาพรวมของหม้อไอน้ำแบบ JAFI ดังรูปที่ 5 โดยกำลังการผลิตไอน้ำจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5,000 kg/h-20,000 kg/h

รูปที่ 5 แสดงภาพรวมของ JAFI Boiler

.
หม้อน้ำระบบวันซ์ทรู (Once-Through Boiler)

ในหม้อผลิตไอน้ำแบบไหลผ่านครั้งเดียว น้ำจะผ่านอีโคโนไมเซอร์เข้าสู่ท่อส่วนที่เป็นบอยเลอร์ กลายเป็นไอและเข้าซูเปอร์ฮีตเตอร์โดยไม่ต้องมีดรัมในการแยกน้ำและไอน้ำออกจากกัน ดังรูปที่ 6 เนื่องจากลักษณะของหม้อไอน้ำแบบนี้น้ำที่ใช้ผลิตไอน้ำจะต้องมีความสะอาดมาก หม้อผลิตไอน้ำแบบไหลผ่านครั้งเดียวนี้เป็นชนิดเดียวที่เหมาะจะใช้สำหรับวัฎจักรแบบความดันเกินจุดวิกฤต (Supercritical Pressure Cycle) เพราะว่าที่ความดันสูงกว่าจุดวิกฤตความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอจะมีค่าเท่ากับศูนย์และเราไม่สามารถใช้ดรัมแยกไอน้ำและน้ำได้

.

รูปที่ 6 แสดงไดอะแกรมเปรียบเทียบการไหลของหม้อไอน้ำแบบมีดรัมและไหลผ่านครั้งเดียว

.

หม้อน้ำแบบวันซ์ทรูมักจะมีโครงสร้างง่าย ๆ มีน้ำอยู่ในท่อ โดยมีท่อขดเป็นคอยล์หรืออาจจะเป็นท่อตรง มีปริมาณน้ำน้อย ทำให้การระเหยกลายเป็นไอน้ำเป็นไปอย่างรวดเร็ว ราวกับว่าน้ำที่ป้อนเข้ามาแล้วระเหยไปทันที จึงได้ตั้งชื่อเรียกหม้อน้ำแบบนี้ว่าวันซ์ทรูบอยเลอร์ (Once-Through Boiler) ดังรูปที่ 7

.

รูปที่ 7 โครงสร้างอย่างง่ายของวันซ์ทรูบอยเลอร์ (Once-Through Boiler)

.
ข้อได้เปรียบของหม้อไอน้ำแบบวันซ์ทรูเป็นดังนี้

* ผลิตไอน้ำได้รวดเร็ว ภายใน 2–3 นาทีเพราะบรรจุน้ำปริมาณน้อย
* ลักษณะเครื่องเล็ก ประหยัดพื้นที่ในการติดตั้งและง่ายสำหรับการติดตั้งและการเดินระบบท่อไอน้ำ
* ปลอดภัยและไม่เสี่ยงต่อการระเบิดเพราะเป็นแบบท่อน้ำ
* สูญเสียความร้อนน้อยจึงทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไอน้ำสูง (85–95%)
* ประหยัดเวลาในการตรวจสอบ (ตรวจสอบการบำรุงรักษา)
* เชื้อเพลิงมีหลายชนิด น้ำมันดีเซล, น้ำมันเตา, แก๊ส LPG, แก๊สธรรมชาติ

.

วันซ์ทรูบอยเลอร์ดังรูปที่ 8 เริ่มเป็นที่นิยมมากขึ้นเนื่องจากว่าไม่จำเป็นต้องมีผู้ควบคุมหม้อน้ำที่รับใบอนุญาตและได้รับการยกเว้นไม่ต้องมีการตรวจสอบประจำปีถ้าหากหม้อน้ำดังกล่าวสร้างขึ้นและใช้งานในลักษณะดังนี้

.

1. เป็นแบบท่อน้ำ
2. พื้นผิวรับความร้อนน้อยกว่า 10 ตารางเมตร
3. ความดันใช้งานสูงสุด 10 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร

.

รูปที่ 8 แสดงภาพรวมของ Once-Through Boiler

.
หม้อไอน้ำแบบไอเสียควบแน่น (Condensing Boilers)

ปัญหาของการกัดกร่อนมีสาเหตุมาจากการควบแน่นของแก๊สไอเสียซึ่งเป็นปัญหาที่ผู้ออกแบบหม้อไอน้ำต้องคำนึงถึงถ้ามองในด้านของพลังงาน แก๊สไอเสียร้อนอาจจะเป็นส่วนที่สิ้นเปลืองการลอยตัวตามธรรมชาติของแก๊สไอเสียในปล่องไฟ จะมีอากาศที่ใช้ในการเผาไหม้สามารถเข้าไปในหม้อไอน้ำได้ สามารถกำจัดแก๊สไอเสียได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อไล่แก๊สไอเสียออกไป จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ ได้มีการออกแบบหม้อไอน้ำให้รักษาอุณหภูมิของแก๊สไอเสียให้อยู่ในระดับสูงเพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดการควบแน่นและการกัดกร่อนขึ้น 

.

สำหรับการนำเอาน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิต่ำ (LTHW) ไปใช้ประโยชน์นั้น ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าในทางปฏิบัติไม่สามารถเป็นไปได้ที่จะนำเอาน้ำที่มีอุณหภูมิที่ 80 C และต่ำกว่าไปใช้งานได้ ดังได้กล่าวมาแล้วในตอนต้น วิธีแก้ปัญหาก็คือให้มีการใช้หม้อไอน้ำแบบบางส่วนเป็นเหล็กหล่อให้แพร่หลายมากขึ้น

.

อย่างไรก็ตามสิ่งที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของแก๊สธรรมชาติโดยตรงก็ยังทำให้เกิดการกัดกร่อนอยู่บ้าง นั่นก็หมายความว่าการใช้ความร้อนจากความร้อนสัมผัสและความร้อนแฝงของไอน้ำก็ยังคงเกิดขึ้นในระหว่างที่มีการเผาไหม้ ซึ่งยังคงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างปลอดภัย ดังนั้นหม้อไอน้ำแบบแก๊สไอเสียควบแน่น จึงเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ในทางปฏิบัติอีกทางเลือกหนึ่ง ดังแสดงในรูปที่ 9

.

รูปที่ 9 หม้อไอน้ำแบบไอเสียควบแน่น Pulse Combustion

.

โดยพื้นฐานทั่วไปแล้วหม้อไอน้ำเหล่านี้จะเกี่ยวข้องกับการทำงานร่วมกับอุปกรณ์ถ่ายเทความร้อนของแก๊สทิ้งในปล่องไฟตามที่ได้แสดงไว้ในรูปที่ 10 

.

รูปที่ 10 แสดงไดอะแกรมระบบหม้อไอน้ำแบบไอเสียควบแน่น

.

ตามปกติการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเริ่มแรกจะใช้วัสดุแตกต่างกัน 2 ชนิด ก็คือ เหล็กหล่อและเหล็กไร้สนิม เพราะว่ายังคงมีการกัดกร่อนเกิดขึ้น ปัจจุบันมีการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบใช้เหล็กไร้สนิมมากขึ้น เพราะว่าเครื่องจะมีขนาดกะทัดรัดและสามารถติดตั้งเข้ากับหม้อไอน้ำที่ขนาดเล็ก ปัจจุบันเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้มีขนาดกำลังผลิตถึง 600 กิโลวัตต์ 

.

และโดยหลักการก็สามารถนำไปใช้ได้กับหม้อไอน้ำที่มีขนาดกำลังผลิตมากกว่าด้วยและด้วยขนาดกำลังผลิตดังกล่าวทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใช้เป็น "เครื่องอีโคโนไมเซอร์แบบควบแน่น" ได้ โดยทั่วไปหม้อไอน้ำประเภทนี้จะใช้แก๊สธรรมชาติหรือแก๊สปิโตรเลียมเหลว (LPG) เป็นเชื้อเพลิง ทั้งนี้เพราะปริมาณกำมะถันที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงเป็นต้นเหตุ ทำให้เกิดการกัดกร่อน            

.

ดังนั้นจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันต่ำหรือเชื้อเพลิงที่ "สะอาด" ทางเลือกหนึ่งก็คือ ทำให้แก๊สไอเสียสะอาดขึ้นก่อนที่จะมีการควบแน่น ดังนั้น สำหรับหม้อไอน้ำที่มีขนาดใหญ่จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องอีโคโนไมเซอร์สำหรับการควบแน่นหลังจากที่ผ่านกระบวนการลดกำมะถันในแก๊สไอเสียให้ต่ำลงแล้ว

.

พลังงานจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนำมาใช้ในการอุ่นน้ำป้อนเข้าที่จะส่งไปยังหม้อไอน้ำ ถ้าอุณหภูมิในน้ำป้อนเข้ายิ่งต่ำ ความร้อนที่นำกลับมาใช้ใหม่จากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก็จะยิ่งสูงขึ้น เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำแบบสำเร็จรูปให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ดังในรูปที่ 11 แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 10%

.

รูปที่ 11 แสดงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนำมาใช้ในการอุ่นน้ำป้อนเข้าที่จะส่งไปยังหม้อไอน้ำ

.
หม้อไอน้ำแบบผสม (Composite Boilers)

หม้อไอน้ำแบบนี้เป็นลูกผสมระหว่างท่อไฟกับท่อน้ำ สามารถเผาเชื้อเพลิงสองชนิดที่แตกต่างกันได้ ปกติจะใช้ของเสียจากกระบวนการผลิตเป็นเชื้อเพลิงหรือความร้อนที่จะต้องเผาทิ้ง (Waste Heat) และเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่เป็นปิโตรเลียม ของเสียจากการผลิตหรือเชื้อเพลิงแข็ง เช่น ถ่านหิน กะลาปาล์ม ไม้ท่อน ซังข้าวโพด แกลบ เป็นต้น จะเผาไหม้ในห้องเผาไหม้แรกและความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ผ่านไปยังห้องเผาไหม้ที่ 2 ซึ่งเชื้อเพลิงปกติจะเผาต่อ    

.

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบเช่นเดียวกัน เพราะแก๊สร้อนจากห้องเผาแรกสามารถผ่านไปได้บางส่วนของพื้นผิวถ่ายเทความร้อนก่อนเข้าไปห้องเผาไหม้ที่ 2 หรืออีกทางหนึ่ง แก๊สร้อนอาจผ่านเข้าหม้อไอน้ำโดยตรงหลักจากเผาไหม้สมบูรณ์แล้ว

.

ปัจจุบันนิยมนำของเสียจากอุตสาหกรรมหรือพาณิชยกรรมมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในกระบวนการผลิตเพิ่มขึ้นและได้ประโยชน์มากกว่าที่จะต้องเสียค่าใช้จ่ายเพื่อนำไปกำจัดทิ้ง โดยการนำเตาเผาขยะ (Incinerators) มาต่อพ่วงกับหม้อไอน้ำที่รับความร้อนทิ้ง (Waste Heat Boiler) แต่ระบบนำความร้อนกลับนี้มีประสิทธิภาพต่ำ ระยะแรกหม้อไอน้ำแบบผสมจึงถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหานี้ และในปัจจุบันได้มีการออกแบบพัฒนาผลิตหม้อไอน้ำแบบใช้เชื้อเพลิงหลายชนิดพร้อมกัน รวมทั้งของเสียจากอุตสาหกรรมหรือพาณิชยกรรมออกมาใช้แล้ว ดังแสดงในรูปที่ 12

.

รูปที่ 12 หม้อไอน้ำแบบผสม

.
หม้อไอน้ำชนิด Circulating Fluidized Bed (CFB)

การเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์เบด (Fluidized-Bed Combustion) เป็นการเผาไหม้เชื้อเพลิงขณะลอยตัวและหมุนเวียนโดยจะมีการแยกเอากำมะถันออกระหว่างการเผาไหม้และการเผาไหม้

.

ฟลูอิดไดซ์เบดจะประกอบไปด้วยอนุภาคของแข็งอยู่ในสภาวะผสมเข้ากับของไหลที่ไหลผ่านตัวมันด้วยความเร็วสูงพอที่จะทำให้อนุภาคแยกออกจากกันและสามารถลอยตัวอยู่ได้ด้วยของไหลนั้นดังรูปที่ 13

.

รูปที่ 13 การเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์เบด (a) Collapsed (b) Fluidized State

.

ในการเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์เบดเชื้อเพลิงก้อนเล็กขนาดระหว่าง 1/4 และ 3/4 นิ้วจะถูกป้อนเข้าสู่เบดเหนือตะแกรง (Air Distribution Grid) อากาศจะถูกเป่าเข้าสู่ด้านล่างตะแกรง ทำให้เชื้อเพลิงลอยขึ้นมาและทำการเผาไหม้ในก๊าซที่ได้จากการเผาไหม้จะมีคาร์บอนส่วนที่ยังเผาไหม้ไม่หมดปนออกไปจะถูกแยกโดยเครื่องแยกแบบไซโคลนและส่งกลับมายังเบดเพื่อเผาไหม้ต่อให้สมบูรณ์ดังรูปที่ 14

.

รูปที่ 14 ไดอะแกรมของหม้อไอน้ำที่มีการเผาไหม้แบบฟลูอิไดซ์เบด

.

ข้อดีที่สำคัญของการเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์เบดก็คือ การเผาไหม้จะมีการแยกเอาซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งมักจะเกิดในการเผาไหม้ทั่วไปและเป็นก๊าซพิษออกได้ การลดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทำได้โดยการเติมหินปูนเข้าไปกับเชื้อเพลิงแข็ง เช่น ถ่านหินโดยตรง หินปูนจะประกอบไปด้วย CaCO3 และในบางครั้งก็มี MgCO3 ซึ่งจะทำหน้าที่ร่วมกับอากาศส่วนที่เหลือจากการเผาไหม้ดูดซับซัลเฟอร์ไดออกไซด์      

.

ส่วนหินปูนเมื่อถูกเผาที่อุณหภูมิประมาณ 800 - 850 oC จะเป็นแคลเซียมากนั้นจึงทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดเป็นยิปซั่ม (ที่สัดส่วนที่ใช้ระหว่างแคลเซียม/กำมะถัน เท่ากับ 2 และอุณหภูมิของการเผาไหม้ที่ 800 oC ประสิทธิภาพการกำจัดกำมะถันอยู่ที่ประมาณ 80%) 

.

ข้อดีอีกอย่างของการเผาไหม้แบบนี้ก็คือเผาไหม้ที่อุณหภูมิไม่สูงมาก ทำให้สามารถใช้โลหะที่มีราคาถูกกว่าเป็นอุปกรณ์ได้และมี NOx ที่เกิดจากการเผาไหม้น้อย

.

ส่วนใหญ่หม้อไอน้ำที่ใช้ในการปฏิบัติการกับการเผาไหม้ประเภทนี้ จะเป็นประเภทที่มีการเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์เบดที่ความดันบรรยากาศ หรือหม้อไอน้ำแบบเผาไหม้เชื้อเพลิงขณะลอยตัวและหมุนเวียน ดังแสดงให้เห็นในรูปที่ 15 เหตุผลดังกล่าวนี้ มีความต้องการไม่มากก็น้อยที่จะนำเอาการเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์เบดเข้าไปร่วมกับการใช้หม้อไอน้ำแบบถังท่อไฟ ระบบเช่นนี้ก็จะคล้ายกับระบบที่มีการติดตั้งมากับหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ

.

รูปที่ 15 หม้อไอน้ำแบบเผาไหม้เชื้อเพลิงขณะลอยตัวและหมุนเวียน (CFB)

.

การติดตั้งระบบในปัจจุบันจะเป็นประเภทของการเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์เบดแบบใช้ความดัน  ซึ่งจะรวมการใช้แก๊สไอเสียที่ร้อนเพื่อเป็นแรงขับดันให้กังหันแก๊สไอน้ำที่ผลิตออกมาจากท่อที่พ่วงกัน 2 ท่อ ท่อหนึ่งอยู่ในเบด อีกท่ออยู่บนเบด การเพิ่มหินปูนแคลเซียมคาร์บอเนตพร้อมกับการป้อนถ่านหินด้วย ก็จะเป็นการช่วยกำจัดกำมะถัน ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เกิดการกัดกร่อนขึ้นที่กังหันแก๊สด้วย      

.

โดยทั่วไปแล้วระบบประเภทนี้ที่เกิดขึ้นใหม่ ๆ สามารถนำไปใช้ได้ในการผลิตที่มีขนาดใหญ่ ใช้ได้ทั้งการผลิตกระแสไฟฟ้าและการผลิตไอน้ำเพื่อที่จะทำให้ระบบมีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงที่สุด 

.
สรุป

หม้อไอน้ำแบบเปลวไฟย้อนกลับ ออกแบบมาเพื่อลดปัญหาเรื่องทำให้ท่อเกิดการขยายตัวแตกต่างกันใช้ห้องเผาไหม้แบบ "ลอยตัว" มี 2 - 4 กลับ เป็นการลดความยาวของห้องเผาไหม้ทำให้หม้อไอน้ำมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น เหมาะที่จะใช้กับเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซ

.

หม้อไอน้ำแบบ JAFI ใช้การสันดาปแบบ JAFI เป็นหม้อไอน้ำท่อน้ำโดยลักษณะเด่นก็คือ มีขนาดเล็ก, ไอเสียมีปริมาณ Nox น้อยและใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่และเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการนำมาใช้งานเพื่อลดต้นทุนการผลิต

.

หม้อผลิตไอน้ำแบบไหลผ่านครั้งเดียวผลิตไอน้ำได้รวดเร็ว ภายใน 2 – 3 นาทีเพราะบรรจุน้ำปริมาณน้อยมีลักษณะเครื่องเล็ก ประหยัดพื้นที่ในการติดตั้งและง่ายสำหรับการติดตั้งและการเดินระบบท่อไอน้ำซึ่งปลอดภัยและไม่เสี่ยงต่อการระเบิดเพราะเป็นแบบท่อน้ำ

.

หม้อไอน้ำแบบเผาไหม้เชื้อเพลิงขณะลอยตัวและหมุนเวียน (CFB) จะเผาไหม้ที่อุณหภูมิไม่สูงมาก ทำให้สามารถใช้โลหะที่มีราคาถูกกว่าเป็นอุปกรณ์ได้และมี NOx ที่เกิดจากการเผาไหม้น้อยเหมาะกับเชื้อเพลิงที่มีความชื้นสูงและเผาไหม้เชื้อเพลิงได้หลากหลายชนิดพร้อมกัน ประสิทธิภาพในการเผาไหม้สูงกว่า 99.5 % ส่วนประสิทธิภาพโดยรวมมากกว่า 85%

.

เอกสารอ้างอิง

1. New Building Institute, Gas Boiler, Southern California Gas Company, USA, November 1998
2.  M.M.EL-Wakil, Power Plant Technology, McGraw-Hill Book Co., Singapore, 1984.
3. ผศ.แสวง กะระณา, เอกสารประกอบการฝึกอบรมหลักสูตร “การผลิตและการใช้ไอน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ”, 2547
4.
www.hirakawag.co.jp/english/jafi/jafi.htm
5. www.mdboilers.com

.

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด