ประสิทธิภาพ หม้อไอน้ำ (Boiler Efficiency) ภาคทฤษฎี 2

               จากภาคทฤษฎี 1 เราเรียนรู้ไปเรียบร้อยแล้วครับ ว่า ประสิทธิภาพ หม้อไอน้ำ เราสามารถหามาได้อย่างไร...แต่ทั้งนี้ และทั้งนั้น จากภาคทฤษฎี1 หรือ ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำแบบ Direct method หรือ Input-Output method นั้น เป็นค่าทางอุดมคติ หรือ ทางทฤษฎีเท่านั้น ทั้งนี้ทั้งนั้น เพราะเหตุผลหลักที่เป็นเช่นนั้นมาจากปัจจัยหลักคือ การเผาไหม้ (Combustion)ที่เป็นหัวใจของการเปลี่ยนพลังงาน จากพลังงานความร้อนที่ได้จากเชื้อเพลิง มาเป็นพลังงานความร้อนที่ออกมากับตัวไอน้ำ

               ภาคนี้ ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำแบบ Indirect method หรือ Heat loss method หรือที่เราคุ้นเคยกันว่า สมดุลพลังงานนั่นเองครับ จะเป็นการรวมพลังงานเข้า และพลังงานออก ซึ่งจะเป็นค่าของพลังงานที่ออกมาจริงๆ ค่าความร้อนที่ loss ออกมาจริงๆ loss ออกมาในรูปแบบไหน loss ออกมา มากน้อยแค่ไหน ซึ่งข้อมูลตรงจุดนี้...สำคัญเป็นอย่างยิ่งครับ สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ ให้มันดีขึ้นกว่าเดิมนั่นเอง จึงทำให้มีการคิดวิธีนี้ขึ้นมา...แน่นอนครับ ว่าสิ่งที่ตามมาคือ ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น แน่นอนว่าต้นทุนท่านย่อมลดลงนั่นเอง ค่าไฟลดลง/ ค่าถ่านหินลดลง/ ปริมาณน้ำมันเตาที่ใช้ลดลง/ค่าเชื้อเพลิงลดลง ในขณะที่ ค่าพลังงาน ต่อหนึ่งหน่วยเชื้อเพลิงของท่าน เพิ่มมากขึ้น....นี่คือสิ่งที่เรา สามารถทำได้ หลังจากที่เรารู้ประสิทธิภาพ ของ Boiler เราว่ามันจะ loss ออกไปใน Directionไหน เราก็กำจัดจุดอ่อน หรือ ปิดจุดอ่อนตรงนั้นครับ เพื่อผลที่ตามมาคือ ประสิทธิภาพ หรือ ค่าพลังงานในรูปแบบที่เราต้องการ ที่เพิ่มมากขึ้นนั่นเองครับ

---

หากเราพิจารณาหม้อไอน้ำ ลูกหนึ่ง โดยที่มองให้มันอยู่ในสภาวะที่คงตัว หรือ Steady state โดยพิจารณาตั้งแต่ ตัว Boiler / Super heater/ Reheater/ Economizer ให้คลอบคลุมทั้งหมด พิจารณาให้มันเป็นตัวเดียวกัน เป็นระบบเดียวกัน สิ่งที่เรามองออกมาในรูปแบบของพลังงานจะพบว่า

พลังงานที่เข้าระบบ (E) คือ พลังงานที่วิ่งเข้ามาจากเชื้อเพลิง หรือ ค่าความร้อนที่มาจากเชื้อเพลิง (ในหน่วยเวลา)

พลังงานที่ออกจากระบบ ได้แก่

L1 พลังงานที่ออกไปในรูปแบบของไอเสียแห้ง (Dry flue gas) ล่องลอยออกไปทางปล่องไอเสีย

L2 พลังงานที่สูญเสียจากความร้อนแฝงของ Hydrogen ในเชื้อเพลิง

L3 พลังงานที่ทำให้ความชื้นของเชื้อเพลิง กลายเป็นไอ (moisture in fuel/ H2O ใน fuel)

L4 พลังงานที่ทำให้ความชื้นในอากาศที่เข้าห้องเผาไหม้ กลายเป็นไอ (moisture in air/ H2O ใน air)

L5 พลังงานที่สูญเสียในรูปแบบของการเผาไหม้แบบไม่สมบูรณ์ หรือ incomplete combustion

L6 พลังงานที่สูญเสียออกไปในรูปแบบการถ่ายเทความร้อนที่ตัวพื้นผิวหม้อไอน้ำ

L7*** พลังงานที่สูญเสียในรูปแบบของ Unburned Carbon ในเถ้าลอย หรือ fly ash

L8*** พลังงานที่สูญเสียในรูปแบบของ Unburned Carbon ในเถ้าหนัก หรือ bottom ash

หมายเหตุ*** L7 และ L8 มาจากเชื้อเพลิงแข็ง หรือ Solid fuel
 

สิ่งที่เราได้จาก สมดุลความร้อน หรือ Heat loss method คือ

Boiler efficiency = 100 – (L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8)

แน่นอนว่าค่าต่างๆที่เราต้องการออกมานั้น ตั้งแต่ L1 ไล่มาเรื่อยๆ จนถึง L8 ครับ...คือค่าที่ loss หรือค่าที่สูญเสียอย่างแท้จริง ต่อหนึ่งหน่วยเชื้อเพลิงในขณะนั้นๆ ที่เราทำการเดินเครื่อง Boiler อยู่นั่นเอง ค่าที่ได้มาจากค่าของการวัดค่า/ การอ่านค่าที่ต้องนำมาเก็บข้อมูลเพื่อใช้ในการคำนวณค่า L1 ถึง L8 ข้างต้น ซึ่งวิธีการคำนวณ ค่อนข้างยาวและซับซ้อนนิดหน่อยครับ

ดังนั้น สิ่งที่เราต้องการในขณะนี้คือ

1. Flue gas analyzer ครับ...สำหรับ %CO2, CO และ O2 อันเป็นตัวตั้งต้นในการทำงานของเรา
2. เครื่องมือวัดอุณหภูมิ(ทั้ง dry bulb และ wet bulb)….ไม่ว่าจะเป็น thermometer, thermocouple หรือว่า Infrared thermometer สำหรับอุณหภูมิขณะนั้นๆ เพื่อนำมาคำนวณค่า
3. Flow meter ต่างๆ เพื่อใช้ในการวัด หรืออ่านค่าอัตราการไหลในขณะนั้นๆ เช่น อัตราการไหลไอน้ำ/ อัตราการไหลก๊าซเชื้อเพลิง/ อัตราการไหลน้ำป้อน เป็นต้น
4. Sample หรือ ตัวอย่างของเชื้อเพลิง ในขณะที่ทำการทดสอบนั้นๆ เพื่อนำส่ง ห้องทดลอง(Laboratory)สำหรับค่าของความร้อน หรือ ค่าพลังงานในสภาวะที่ใกล้เคียงการทำงานจริงที่สุด
5. Sample ของ Unburned carbon ในขณะที่ทำการทดสอบนั้นๆ ส่งห้องทดลอง เช่นเดียวกันกับข้อ4.
6. ข้อมูลของน้ำ หรือ คุณภาพน้ำในขณะนั้นๆ เพื่อเก็บมาเป็นฐานข้อมูลในต่อไป เช่น Feed/ Blow down TDS หรือ pH เป็นต้น

---

               และทีนี้ เมื่อเราได้ค่าที่ผ่านมาทั้งหมดแล้ว คือ L1 ถึง L8 เรียบร้อย...เราก็สามารถที่จะวิเคราะห์ ได้อย่างตรงจุดแล้วครับ ว่าตอนนี้นะ Boiler เรามัน Loss ออกไปที่ตรงจุดไหนบ้าง กี่เปอร์เซ็นต์ ตรงนี้/ตรงนั้น มากน้อยแค่ไหน เพื่อที่จะนำมาแก้ไขให้ตรงจุด และครงประเด็นครับ...นอกจากนั้น เรายังสามารถที่จะตั้งเป้าหมาย ในการเพิ่มประสิทธิภาพ อีกด้วยครับ เช่น เป้าหมายเราภายหลังจากการวัดประสิทธิภาพหม้อไอน้ำนั้น เราอยากให้ประสิทธิภาพขึ้นมาอีก 5-10 เปอร์เซ็นต์(จัดว่าเยอะครับ ระดับนี้) เราก็มานั่งดู นั่งวิเคราะห์ครับ loss หรือสูญเสียของเรา หายไปในตัวไหนของ L1 ถึง L8 ที่เป็นเปอร์เซ็นต์มาก เราก็ไปปรับแก้ตรงจุดนั้นครับ ขยับที่จุดโน้นนิด ขยับที่จุดนี้หน่อยให้ได้ตามเป้า 5-10เปอร์เซ็นต์ที่เราวางไว้.....ไม่ยากและไม่ง่ายที่จะมานั่งทำความเข้าใจครับ สำหรับการนำภาคทฤษฎี ลงมาใช้งานจริงในภาคปฏิบัติ หรือภาคสนาม อย่างไรก็ตามแต่Indirect method หรือ Heat loss method หรือ สมดุลความร้อน เป็น วิธีการหาประสิทธิภาพของ Boiler ที่ใกล้เคียงความเป็นจริง และสามารถแก้ไข หรือ ช่วยในการวิเคราะห์ปัจจัยอื่นๆที่สามารถตามมาได้อีกมากมายครับ ประโยชน์ของมันคือ นอกจากเรารู้ประสิทธิภาพ(ที่ใกล้เคียงความเป็นจริง)แล้วนั้น เรายังสามารถที่จะ ปรับปรุงและพัฒนา ให้เกิดประสิทธิผลต่อเนื่องด้วยนั่นเองครับ

               ส่วนโอกาสหน้า เราจะมาวิเคราะห์ ปัจจัยหลักเกี่ยวกับผลของประสิทธิภาพ Boiler ที่มีผลโดยตรงไปยัง A/F ratio และ อากาศส่วนเกิน (excess air) ถึงความสัมพันธ์ กับการวัดค่าประสิทธิภาพ รวมถึงเทคนิคเล็กๆน้อยๆ ในการวิเคราะห์ ค่าที่ได้จากการเผาไหม้ อันเป็นปัจจัยหลักโดยตรงกันครับ

ตารางบันทึกผลข้อมูล ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ
File Size:	207 kb
File Type:	pdf

Download File

---

ตารางบันทึกผลข้อมูล ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ(ต่อ)
File Size:	152 kb
File Type:	pdf

Download File

---