เทคโนโลยี นี้ใช้หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำเพื่อผลิตไอน้ำ จากนั้นส่งไอน้ำเข้ากังหันไอน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้า เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานของโรงไฟฟ้าทั่วไป ราคาค่าก่อสร้างแปรผกผันตามกำลังการผลิต กล่าวคือยิ่งใหญ่ยิ่งมีราคาต่อเมกะวัตต์น้อยลง
2.1 โครงสร้างห้องเผาไหม้หม้อไอน้ำมีหลากหลายแบบขึ้นกับประเภทของเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพการเผาไหม้ ตัวอย่างที่ใช้ในประเทศไทย
1. Incline / Fixed grate stoker มีโครงสร้างแบบง่ายๆ ตะกรับจะยึดติดอยู่กับที่ ต้นทุนค่าก่อสร้างค่อนข้างถูก ข้อเสียคือประสิทธิภาพต่ำ นำขี้เถ้าออกยาก และบางครั้งเชื้อเพลิงค้างอยู่กลางตะกรับ ทำให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ลดลง โครงสร้างนี้ส่วนใหญ่ใช้ในโรงงานน้ำตาล โรงงานน้ำมันปาล์ม และโรงสีข้าวเช่นโรงไฟฟ้าปทุมไรซ์มิลล์
2.1 โครงสร้างห้องเผาไหม้หม้อไอน้ำมีหลากหลายแบบขึ้นกับประเภทของเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพการเผาไหม้ ตัวอย่างที่ใช้ในประเทศไทย
1. Incline / Fixed grate stoker มีโครงสร้างแบบง่ายๆ ตะกรับจะยึดติดอยู่กับที่ ต้นทุนค่าก่อสร้างค่อนข้างถูก ข้อเสียคือประสิทธิภาพต่ำ นำขี้เถ้าออกยาก และบางครั้งเชื้อเพลิงค้างอยู่กลางตะกรับ ทำให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ลดลง โครงสร้างนี้ส่วนใหญ่ใช้ในโรงงานน้ำตาล โรงงานน้ำมันปาล์ม และโรงสีข้าวเช่นโรงไฟฟ้าปทุมไรซ์มิลล์
รูปภาพ 1 ห้องเผาไหม้แบบตะกรับเอียง
2. Traveling grate stoker โครงสร้างของตะกรับจะเคลื่อนที่ตลอดเวลา คล้ายตีบตะขาบรถถังเหมาะสำหรับเชื้อเพลิงที่มีขนาดใกล้เคียงกันและมีสัดส่วน ขี้เถ้ามากเช่นแกลบ โรงไฟฟ้าที่ใช้ระบบนี้มีหลายแห่งเช่น ร้อยอ็ดกรีน อู่ทองไบโอแมส บัวสมหมาย กัลฟ์ยะลากรีนและโรงงานน้ำตาลบางแห่ง อย่างไรก็ตามโครงสร้างนี้ไม่เหมาะกับการเผาไหม้เชื้อเพลิงหลายชนิดพร้อมกัน เพราะเชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้หมดไม่พร้อมกัน
รูปภาพ 2 ห้องเผาไหม้แบบตะกรับเคลื่อนที่
3. Spreader fired stoker โครงสร้างนี้พัฒนามาจาก Traveling grate stoker โดยนำเชื้อเพลิงมาบดให้ละเอียดและพ่นเข้าเตา มีประสิทธิภาพการเผาไหม้สูงขึ้นเพราะเชื้อเพลิงสัมผัสอากาศทั่วถึง แต่ต้นทุนค่าก่อสร้างสูงเช่นกัน ระบบนี้มีใช้อยู่ที่เดียวคือ บ.เอทีไบโอพาวเวอร์ (พิจิตร)
รูปภาพ 3 ห้องเผาไหม้แบบ Spreader stoker
4. Step grate stoker มีโครงสร้างคล้ายกับขั้นบันได เชื้อเพลิงจะถูกผลักลงทีละขั้นทำให้มีโอกาสพลิกไปมา ประสิทธิภาพการเผาไหม้ดีขึ้น เหมาะกับการใช้เชื้อเพลิงหลายชนิด ติดตั้งในโรงไฟฟ้ามุ่งเจริญพร และบัวใหญ่ไบโอพาวเวอร์
รูปภาพ 4 ห้องเผาไหม้แบบขั้นบันได
5. Fluidized bed ใช้ทรายเป็นตัวช่วยในการเผาไหม้ เหมาะกับเชื้อเพลิงที่มีความชื้นสูงและสามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงได้หลากหลาย ชนิดพร้อมกัน ดังนั้นราคาก่อสร้างค่อนข้างสูง ติดตั้งในโรงไฟฟ้าไบโอแมสพาวเวอร์ บริษัทแอดวานซ์ อะโกร และไทยพาวเวอร์ซัพพลาย
รูปภาพ 5 ห้องเผาไหม้แบบฟลูอิดไดซ์บด
6. Vibrating grate stoker ตะกรับจะสั่นเพื่อให้ขี้เถ้าไหลลงสะดวก เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ ระบบนี้มีใช้อยู่ 3 โรงคือ บ.ภูเขียวไบโอ-เอ็นเนอร์ยี บ.ด่านช้างไบโอ-เอ็นเนอร์ยี และโรงงานน้ำตาลขอนแก่น ซึ่งทั้งสามโรงเป็นโรงงานน้ำตาลทั้งหมด
รูปภาพ 6 ห้องเผาไหม้แบบตะกรับสั่น
ดัง นั้นการจะเลือกใช้หม้อไอน้ำแบบใดและระบบการเผาไหม้แบบไหน ขึ้นกับเงินลงทุน ชนิดของเชื้อเพลิง และราคาของเชื้อเพลิงเป็นหลัก และถ้าตัดสินใจไม่ได้คงต้องใช้ความชอบของเจ้าของโครงการมาพิจารณาร่วมด้วย ไม่ผิดกติกาใดๆ
2.2 ความดันไอน้ำในหม้อไอน้ำ สามารถแบ่งออกเป็น 3 ระดับตามความดันไอน้ำคือ
1. ความดันต่ำไม่เกิน 20 บาร์ มีต้นทุนก่อสร้างต่ำ นิยมใช้ในโรงงานน้ำตาลและโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มดิบ ส่วนใหญ่เป็นระบบผลิตพลังงานร่วม (Cogeneration) กล่าวคือมีการนำไอน้ำใช้ในกระบวนการผลิต มีประสิทธิภาพเฉพาะการผลิตไฟฟ้าประมาณ 5 %
2. ความดันปานกลางระหว่าง 20 –40 บาร์ เป็นขนาดที่โรงไฟฟ้าส่วนใหญ่นิยมใช้ มีต้นทุนค่าก่อสร้างประมาณ 1.0 -1.2 ล้านเหรียญสหรัฐ/เมกะวัตต์ มีประสิทธิภาพรวมประมาณ 20 - 23 %
3. ความดันสูงมากว่า 60 บาร์ขึ้นไป เช่นโรงไฟฟ้าเศษไม้ยะลากรีนพาวเวอร์ 23 เมกะวัตต์ และโรงไฟฟ้าแกลบเอทีไบโอพาวเวอร์ 22.5 เมกะวัตต์ มีต้นทุนค่าก่อสร้างเกือบ 2 ล้านเหรียญสหรัฐ/เมกะวัตต์ (ยกเว้นโรงไฟฟ้าชานอ้อยที่สร้างใหม่ในเครือน้ำตาลมิตรผลมีต้นทุนก่อสร้างต่ำ กว่าเพราะใช้อุปกรณ์บางส่วนร่วมกับโรงงานน้ำตาล) มีประสิทธิภาพรวมประมาณ 25 - 28 %
ข้อสังเกต โรงไฟฟ้าที่ใช้ไอน้ำความดันสูง ประสิทธิภาพการผลิตจะสูง แต่จะเหมาะสมกับประเทศไทยหรือไม่ ขึ้นกับราคาเชื้อเพลิงเป็นหลัก ตัวอย่างข้างล่างนี้ได้คำนวณให้เห็นว่า กรณีที่ 1 เปรียบเทียบหม้อไอน้ำขนาดความดัน 40 และ 60 บาร์ มีประสิทธิภาพรวม 20 และ 25 % ตามลำดับ ถ้าแกลบราคา 750 บาท/ตัน เชื้อเพลิงที่ประหยัดได้เท่ากับ 27 ล้านบาทตลอดอายุโครงการ ซึ่งไม่คุ้มกับเงินลงทุนที่เพิ่มขึ้น 2 – 1.2 = 0.8 ล้านเหรียญสหรัฐหรือ 32 ล้านบาท/เมกะวัตต์ แต่ในกรณีที่ 2 ใช้เศษไม้ยางพาราเป็นเชื้อเพลิงในราคาที่เท่ากัน จะประหยัดได้ 40.5 ล้านบาทซึ่งคุ้มค่ามากกว่า (อนึ่งยังไม่นำค่าซ่อมบำรุงและอัตราดอกเบี้ยมาคำนวณ)
| กรณีที่ 1 แกลบ | กรณีที่ 2 เศษไม้ | |
| 1)หม้อไอน้ำความดัน 40 บาร์, อัตราการบริโภคเชื้อเพลิง (ตัน/ปี/เมกะวัตต์) | 9,100 | 13,500 |
| 2)หม้อไอน้ำความดัน 60 บาร์, อัตราการบริโภคเชื้อเพลิง (ตัน/ปี/เมกะวัตต์) | 7,300 | 10,800 |
| 3)เชื้อเพลิงที่ประหยัดได้ (ตัน/ปี/เมกะวัตต์) | 1,800 | 2,700 |
| 4)ประหยัดค่าเชื้อเพลิง@750 บาท/ตัน (ล้านบาท/ปี/เมกะวัตต์) | 1.35 | 2.0 |
| 5)รวมประหยัดค่าเชื้อเพลิง (ล้านบาท/20ปี/เมกะวัตต์) | 27.0 | 40.5 |
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น
หมายเหตุ: มีเพียงสมาชิกของบล็อกนี้เท่านั้นที่สามารถแสดงความคิดเห็น