วิศวะรับจ้าง: รายละเอียดหม้อไอน้ำหรือ Boiler

สวัดดีครับ นานเหมือนกันที่เราไม่ ได้คุยกัน วันนี้ ผู้เขียน มีบทความดีๆ เกี่ยวกับ boiler มาให้เพื่อนๆได้อ่าน โดยเนื้อหาที่นำมาให้เพื่อนได้อ่านในวันนี้ เป็นเรื่องของ สวนประกอบ boiler ซึ่งผู้เขียนคิดว่า น่าจะเป็นประโยชน์ สำหรับผู้ที่สนใจเกี่ยวกับ boiler นะครับ

รายละเอียดหม้อไอน้ำหรือ Boiler

รายละเอียดต่าง ๆ เกี่ยวกับ หม้อไอน้ำหรือ Boiler

ประเภทของห้องเผาไหม้ กับการใช้งานของถ่านหิน
วีธีการจัดเก็บถ่านหิน
การลำเลียงถ่านหิน
การจัดการและควบคุมจากการเผาไหม้
ผู้ผลิต และจำหน่าย Boiler ในประเทศไทย

ประเภทห้องเผาไหม้กับการใช้งานของถ่านหิน

1. Pulverized Combustion

แหล่งที่มา www.lanl.goy

แหล่งที่มา http://www.pi.hitachi.co.jp/rd-eng/development/development13

          หลักการทำงาน : เป็นการเผาไหม้ถ่านหินที่เป็นผงละเอียดเสมือนแป้ง ฝุ่น ระบบจึงต้องมีเครื่องบดถ่านให้ละเอียดโดยหัวพ่นผงถ่านหินจะพ่นผงถ่านหินเข้าไปในเตา อากาศที่ใช้ในการเผาไหม้ซึ่งจะมาบรรจบรวมกันที่หัวพ่นถ่านหิน และเกิดการเผาไหม้ที่หัวพ่น
          ประสิทธิภาพการเผาไหม้ : สูงมาก
          ค่าใช้จ่าย : สูงมาก
          ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน : 200Mesh หรือ ประมาณ 70 ไมครอน

2. Fluidized Combustion

หลักการทำงาน : เป็นการเผาไหม้ถ่านหินที่มีขนาดเล็กโดยที่ ถ่านหินจะแห้งและติดไฟ และกระจายอย่างสม่ำเสมอ และคลุกเคล้ากับอากาศอย่างทั่วถึงเป็นเวลานาน ส่วนการเผาไหม้แบบนี้อาจต้องใช้ ของแข็ง เช่น ทราย หรือใช้ขี้เถ้าที่เกิดจากการเผาไหม้เพื่อเป็นตัวกระจายความร้อนให้ทั่วถึง การเผาไหม้ประเภทนี้จะมีลักษณะคล้ายลาวาเดือด

          ประสิทธิภาพการเผาไหม้ : สูงมาก
          ค่าใช้จ่าย : ปานกลาง - สูง
          ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน : 0 -10มิลลิเมตร

3. Travelling Grate Stroker

แหล่งที่มา http://cyberlab.lh1.ku.ac.th/elearn/faculty/science/sci35/homepage/page/chapter_6.htm

หลักการทำงาน : ประกอบด้วยตะกรับเป็นแผ่นโลหะต่อกันเป็นรูปสายพาน เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงถ่านหินที่กำลังเผาไหม้โดยถ่านหินจะถูกเผาไหม้จนหมด และกลายเป็นขี้เถ้าซึ่งจะตกลงบริเวณปลายสุดของตะกรับ

          ประสิทธิภาพการเผาไหม้ : สูง
          ค่าใช้จ่าย : ปานกลาง
          ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน : 10 -20 มิลลิเมตร

4. Step Grate & Pushing Grate Stroker

แหล่งที่มา http://www.gec.jp/JSIM_DATA/WASTE/WASTE_5/html/Doc_515.html

หลักการทำงาน : ระบบการเผาไหม้นี้มีลักษณะการลำเลียงถ่านเพื่อเข้าสู่ห้องเผาไหม้โดยตะกรับที่มีลักษณะเอียงลาดเหมือนขั้นบันได โดยถ่านหินจะตกลงจากด้านบนลงด้านล่าง ตามขั้นบันได ถ่านหินจะถูกเผาไหม้จนกลายเป็นเถ้าหมดบริเวณ ด้านล่างสุดของขั้นบันได

5. Underfeed Stroker

หลักการทำงาน : ระบบนี้ถ่านหินจะถูกป้อนเข้าสู่ห้องเผาไหม้จากด้านล่างของห้องเผาไหม้ และถ่านหินจะไปกองบริเวณกลางห้องเผาไหม้ ส่วนขี้เถ้าจะถูกดันให้ตกไปอยู่บริเวณ ข้างกองและจะต้องทำการเปิดห้องเผาไหม้ เพื่อนำขี้เถ้า ออกมา (สำหรับระบบเก่าแต่ระบบปัจจุบันจะมีตะกรับพลิกขี้เถ้าอัตโนมัติ โดยไม่จำเป็นต้องเปิดเตา)จึงทำให้ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำประเภทนี้ต่ำ

         ประสิทธิภาพการเผาไหม้ : ต่ำ
         ค่าใช้จ่าย : ต่ำ
         ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน : 20 – 50 มิลลิเมตร

6. Spreader Stroker

แหล่งที่มา http://www.fao.org/docrep/P2396E/p2396e03.jpg

หลักการทำงาน : ถ่านหินถูกป้อนเข้าห้องเผาไหม้ด้วยตัวเหวี่ยงหรือ Spreader โดยถ่านหินแต่ละขนาดจะถูก เหวี่ยงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ถ่านหินก้อนใหญ่จะถูกเหวี่ยงไปได้ไกล ส่วนถ่านหินก้อนเล็กจะตกบริเวณใกล้ตัว Spreader ถ่านหินจะตกลงบนหลังรางเลื่อน เพื่อเผาไหม้ต่อไป

         ประสิทธิภาพการเผาไหม้ : สูง
         ค่าใช้จ่าย : ปานกลาง – สูง
         ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน : ขนาด 0- 50 mm

วิธีการจัดเก็บถ่านหิน

1. Stock Pile

แหล่งที่มา : http://www.boatnerd.com/news/newpictures03b/Coal-Pile-at-night.jpg

เป็นการจัดเก็บถ่านหินกลางแจ้ง
เป็นการกองเก็บถ่านหินที่มีปริมาณมาก

                    ข้อดี
                    เก็บถ่านหินได้ในปริมาณมาก
                      ประหยัดค่าใช้จ่ายในการกองเก็บ

                    ข้อเสีย
                      ควบคุมและป้องกันการฟุ้งกระจายของถ่านหินได้ยาก
                      กรณีฝนตกทำให้ความชื้นในถ่านหินที่เพิ่มขึ้น
                     จะเกิดการ Spontaneous Combustion ได้ง่ายในกรณีกองเก็บมีขนาดใหญ่

2. Bunker

ที่มาจากการศึกษา

เป็นการจัดเก็บถ่านหินในตัวอาคารหรือในที่ร่ม
เป็นการเก็บถ่านหินที่มีปริมาณจำกัด สำหรับ เตรียมเพื่อนำไปใช้งาน

                    ข้อดี
                      ควบคุมและป้องกันการฟุ้งกระจายได้ดี
                      ควบคุมความชื้นในถ่านหินได้ กรณีที่ฝนตก

                    ข้อเสีย
                      เก็บถ่านหินได้ในปริมาณจำกัด
                      เสียค่าใช้จ่ายในการสร้างอาคารเก็บ

3. Hopper

แหล่งที่ : www.wattsengineering.com.au/Bins_Hoppers.html

          เป็นการจัดเก็บถ่านหินในถังปิด
          เป็นการเก็บแบบ Live Storage เพื่อเก็บถ่านหินไว้รอป้อนเข้าเตาเผาโดยตรง
          ขนาดของ Hopper ขึ้นอยู่กับอัตราการใช้งาน และการเผาไหม้ของ Boiler

4. Vertical Silo

แหล่งที่มา : http://ludb.clui.org/ex/i/AZ3215/

แหล่งที่มา : http://www.hfinster.de/StahlArt2/images/coke_plant_BW-490-1-27.05.1994.jpg

          เป็นการจัดเก็บถ่านหินในถังปิด
          เป็นการเก็บถ่านหินที่มีปริมาณปานกลาง และมีจำกัด
                     ข้อดี
                      ควบคุมและป้องกันการฟุ้งกระจายของถ่านหินได้ดี
                    ควบคุมความชื้นในถ่านหินได้ในกรณีฝนตก
                      เหมาะสำหรับการเก็บที่มีพื้นที่ไม่มาก
                                      ข้อเสีย
                      เสียค่าใช้จ่ายในการสร้างถังเก็บซึ่งมีขนาดใหญ่

รายละเอียดหม้อไอน้ำหรือ Boiler

การลำเลียงถ่านหิน

1. Bucket Elevator

ใช้สำหรับในการลำเลียงแนวดิ่ง
ส่วนประกอบได้แก่โซ่หรือสายพาน และ Bucket

2. Screw Conveyor

ใช้สำหรับลำเลียงแนวราบหรือแนวเอียง

3.Belt Conveyor

ใช้สำหรับลำเลียงในแนวราบและแนวเอียงที่มีความชันไม่มาก
ส่วนประกอบได้แก่สายพาน และ Roller

การจัดการและการควบคุมหลังจากการเผาไหม้ถ่านหิน

1. Electrostatic Precipitator( ESP)

แหล่งที่มา : http://www.mhi.co.jp/machine/e/product/enviro/img/electrostatic_a.gif

แหล่งที่มา : http://ceenve.calpoly.edu/cota/ESP_diagram.gif

หลักการทำงาน : คือการให้ก๊าซที่มีอนุภาคของมวลสารไหลผ่านเส้นลวดที่มีประจุไฟฟ้าสูง(30000-60000Volt) และแขวนอยู่ระหว่างแผ่นโลหะที่ต่อลงดิน อนุภาคในก๊าซจะรับประจุไฟฟ้า จึงถูกดูดลงติดกับแผ่นโลหะ จากนั้นจะมี rapper กวาดอนุภาคที่เกาะบนผิวแผ่นโลหะลงสู่ Hopper ที่อยู่ด้านล่าง

2. Flue Gas Desulfurize (FGD)

แหล่งที่มา : http://www.tepco.co.jp/en/env-com/environment/report/addendum/env/local/sir-09-e.html

แหล่งที่มา : http://www.geagroup.com/en/presse/fotogalerie/segmente.html

แหล่งที่มา : http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/9604/Schlesinger-9604.html

มีสองระบบคือ regenerate กับ nonregenerate

Regenerate นั้นจะใช้สารที่เป็นตัวดูดซับก๊าซ SO2จาก Flue Gas โดยเมื่อใช้ดูดซับก๊าซ SO2 แล้วจะนำไปผ่านกระบวนการแยกให้เป็นสารเดิม เพื่อนำกลับมาใช้ดูด ซับก๊าซ SO2 ได้อีกครั้งโดย ผลิตภัณฑ์หรือผลพลอยได้จากกระบวนการนี้คือ กรด H2SO4 หรือ ธาตุกำมะถัน
Nonregenerate ส่วนระบบนี้สารที่ดูดซับก๊าซ SO2 ซึ่งอาจเป็นปูนขาวหรือหินปูน เมื่อใช้ดูดซับก๊าซ SO2 แล้วจะไม่ถูกนำกลับมาใช้อีก ผลิตภัณฑ์ ที่ได้จากกระบวนการนี้เป็นเกลือ เช่น CaSO2 , Ca SO4 และ MgSO4 เป็นต้น

3. Multi Cyclone

แหล่งที่มา : http://www.industryoptimizers.com/multi.html

หลักการทำงาน : ของเครื่องชนิดนี้คืออาศัยหลักการเหวี่ยงตัวของอนุภาคของของแข็ง แล้วทำให้แยกของแข็งที่ปนเปื้อนมากับ Gas ได้ โดยประสิทธิภาพของเครื่องจะขึ้นอยู่กับ แรงดัน และ ขนาด ของตัวCyclone เอง

4. Wet Scrubber