Ch. 5_10_01_19_bow

บทที่ 5 กรณีศึกษา หนา้ 125 บทที่ 5 กรณีศึกษา ในบทนีจะยกตัวอย่างกรณีศึกษาของโรงงานต่างๆ ท่ีได้มีการน้ามาตรการการประหยัดพลังงานใน ระบบไอน้าไปใช้ โดยจะเนน้ เฉพาะมาตรการด้านการจัดการที่สามารถด้าเนินการได้ทันที และไม่มีการลงทุน เพิ่มเติม หรือมีแต่นอ้ ยมาก พร้อมทังยกตัวอย่างเปรียบเทยี บก่อนและหลังจากที่ได้ด้าเนนิ การตามมาตรการ ประหยัดพลังงานไปแล้ว โดยจะพิจารณาจากค่าใช้จ่ายเชือเพลิงที่ประหยัดได้ และการใช้พลังงานท่ีลดลง เทียบเทา่ ตันนา้ มันดบิ คูม่ อื การปฏิบตั ิงานเกยี่ วกับการตรวจ ประเมนิ ประสทิ ธภิ าพระบบไอน้า

บทที่ 5 กรณีศึกษา หนา้ 126 5.1 ส่วนผลติ ไอน้า กรณศี กึ ษา การปรับแต่งหัวเผาเพ่อื ปรับสัดสว่ นผสมระหว่างอากาศตอ่ เชือเพลิงทเี่ หมาะสม กรณีศึกษาที่ 1 โรงงานทมี่ หี มอ้ ไอน้าขนาดเล็ก และใช้กา๊ ซหงุ ต้มเป็นเชือเพลงิ โรงงานแห่งหนึ่งมีหม้อน้าจ้านวน 1 เคร่ือง ใช้เชือเพลิงก๊าซหุงต้ม (LPG) เป็นเชือเพลิง มชี ั่วโมง การท้างานของระบบไอน้า 1,300 ช่ัวโมงต่อปี โดยโรงงานมีค่าใช้จ่ายเชือเพลิง 212,000 บาทต่อปี เชอื เพลิงก๊าซหงุ ต้มมีราคา 31.45 บาทต่อกโิ ลกรัม และมคี า่ ความรอ้ นต่้า 49,371.11 กโิ ลจูลต่อกโิ ลกรมั ก่อนปรับปรงุ หม้อน้ามกี ้าลังการผลิตไอน้า 0.187 ตนั ต่อชั่วโมง ความดัน 5 บาร์เกจ (barg) และมีอัตราการใช้ เชือเพลิง 3.31 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ในระหว่างท่ีหม้อน้าปฏิบัติงาน สามารถวัดองค์ประกอบและอุณหภูมิ ของกา๊ ซไอเสยี ไดด้ ังนีต่างๆ ไดด้ ังนี - อณุ หภูมกิ า๊ ซไอเสีย 290.25 °C - O2 15.40 % Vol. - CO 87.17 ppm - CO2 3.93 % Vol. จากการประเมินประสิทธิภาพของระบบไอน้าของโรงงาน พบวา่ มีค่าการสูญเสียพลงั งานจากก๊าซไอเสีย 33.88 % และมีค่าการสูญเสียความร้อนผ่านพืนผิว 6.23 % ท้าให้หม้อน้าของโรงงานมีประสิทธิภาพ 59.88 % ซ่งึ ถือวา่ มปี ระสิทธภิ าพต้่ามากส้าหรบั หมอ้ ไอน้าที่ใชเ้ ชือเพลิงก๊าซ แนวคิดในการประหยดั พลังงานเพื่อเพม่ิ ประสิทธภิ าพระบบไอนา้ จากการวิเคราะห์องค์ประกอบของก๊าซไอเสียพบว่า ก๊าซไอเสียมีปริมาณก๊าซออกซิเจนมากเกินค่า ท่ีแนะน้าไว้ส้าหรับการใช้เชือเพลิงก๊าซ โดยปริมาณก๊าซออกซิเจนในก๊าซไอเสียส้าหรับเชือเพลิงก๊าซ คือ 1-3 % Vol. ดงั นันจึงควรด้าเนินการปรับแต่งหัวเผา เพ่ือปรับส่วนผสมระหว่างอากาศและเชือเพลิงให้เหมาะสม ซึ่งจะส่งผลให้ปริมาณก๊าซออกซเิ จนในก๊าซไอเสยี ลดลงและเพ่ิมประสิทธิภาพของระบบไอน้า คู่มือการปฏบิ ัติงานเกย่ี วกบั การตรวจ ประเมนิ ประสิทธภิ าพระบบไอนา้

บทท่ี 5 กรณศี กึ ษา หนา้ 127 หลงั ปรับปรุง หลังจากท่ีได้มีการด้าเนินการปรับแต่งหัวเผาแล้ว ได้มีการวิเคราะห์อุณหภูมิและองค์ประกอบของ ก๊าซไอเสยี ดงั แสดงผลการวเิ คราะห์ด้านล่าง - อณุ หภูมิก๊าซไอเสยี 234.25 °C - O2 12.57 % Vol. - CO 213.75 ppm - CO2 5.59 % Vol. เม่ือน้าค่าที่ได้มาค้านวณค่าการสูญเสียพลังงานจากก๊าซไอเสียพบว่า ค่าการสูญเสียพลังงานจาก ก๊าซไอเสียลดลงจาก 33.88 % เหลือ 17.87 % ในขณะที่ค่าการสูญเสียความร้อนที่ผิวเท่าเดิม ส่งผลให้ ประสทิ ธิภาพของหม้อน้ามคี ่าเพ่มิ ขึนจาก 59.88 % เปน็ 75.89 % การวเิ คราะหศ์ ักยภาพการประหยัดค่าใช้จ่ายและพลงั งาน เม่ือด้าเนินการปรับแต่หัวเผาแล้ว สามารถวิเคราะห์ศักยภาพการประหยัดค่าใช้จ่ายและพลังงาน ไดด้ งั แสดงดา้ นลา่ ง ค่าใช้จ่ายเชอื เพลงิ ทีป่ ระหยัดได้ $$ = ������������ℎ,2 − ������������ℎ,1 × $������,1 ������������ℎ,2 $$ = 75.89−59.88 × 212,000 = 44,724 บาทต่อปี 75.89 ปรมิ าณพลงั งานท่ปี ระหยดั ได้ ������ = $$ × ������������������ × 2.388 × 10−8 $������,������������������ ������ = 44,724 ×49,371.11 × 2.388 × 10−8 = 1.68 toe ต่อปี 31.45 หลังจากการปรับปรุงสามารถประเมินค่าใช้จ่ายเชือเพลิงของโรงงาน พบว่า ค่าใช้จ่ายเชือเพลิง ลดลงจาก 212,000 บาทต่อปี เหลือ 167,276 บาทต่อปี คิดเป็นค่าใช้จ่ายท่ีประหยัดได้ 44,724 บาทต่อปี หรือคิดเปน็ ปริมาณการใช้พลังงานที่ลดลง 1.68 ตันเทียบเท่านา้ มันดิบ (toe) ต่อปี คู่มอื การปฏิบตั ิงานเกีย่ วกับการตรวจ ประเมนิ ประสทิ ธภิ าพระบบไอนา้

บทที่ 5 กรณศี ึกษา หนา้ 128 สรปุ มาตรการการปรับแต่งหัวเผา ก่อนปรบั ปรุง หลังปรบั ปรุง หนว่ ย ล้าดับ รายการ 290.25 234.25 °C 1 ผลวิเคราะห์กา๊ ซไอเสีย 15.40 12.57 % อณุ หภูมกิ า๊ ซไอเสยี 3.93 5.59 % O2 87.17 213.75 ppm CO2 CO 33.88 17.87 % 2 ประสทิ ธภิ าพระบบไอน้า 6.23 6.23 % ค่าการสูญเสียความรอ้ นเนอ่ื งจากกา๊ ซไอเสีย 59.88 75.89 % คา่ การสูญเสียความร้อนทผี่ ิว ประสิทธภิ าพระบบไอนา้ 44,724 บาทตอ่ ปี 3 การประหยดั พลงั งาน 1.68 toe ตอ่ ปี คา่ ใชจ้ ่ายทปี่ ระหยัดได้ พลงั งานท่ีประหยัดได้ คมู่ ือการปฏิบตั ิงานเกย่ี วกับการตรวจ ประเมินประสิทธภิ าพระบบไอน้า

บทท่ี 5 กรณีศึกษา หนา้ 129 กรณีศึกษา การปรับแตง่ หัวเผาเพือ่ ปรบั สัดส่วนผสมระหว่างอากาศต่อเชอื เพลงิ ท่เี หมาะสม กรณีศึกษาท่ี 2 โรงงานที่มีหม้อไอน้าขนาดใหญ่ และใชก้ า๊ ซหงุ ต้มเป็นเชือเพลงิ โรงงานแห่งหน่ึงมีหม้อน้าจ้านวน 1 เครื่อง ขนาด 2 ตันต่อช่ัวโมง ใช้เชือเพลิงก๊าซหุงต้ม (LPG) เป็นเชือเพลิง มีชั่วโมงการท้างานปีละ 2,184 ช่ัวโมง โรงงานมีค่าใช้จ่ายเชือเพลิง 1,642,240 บาทต่อปี เชือเพลิงกา๊ ซหงุ ตม้ มีราคา 31.45 บาทตอ่ กิโลกรัม และมคี ่าความร้อน 49,371.11 กโิ ลจูลต่อกิโลกรัม ก่อนปรับปรุง หม้อน้ามีก้าลังการผลิตไอน้า 2 ตันต่อชั่วโมง ความดัน 6 บาร์เกจ (barg) และมีอัตราการใช้ เชือเพลิง 65.10 กิโลกรมั ตอ่ ชั่วโมง ในระหว่างที่หม้อนา้ ปฏิบัตงิ าน สามารถวดั องค์ประกอบและอุณหภูมิ ของกา๊ ซไอเสยี ได้ดังนีตา่ งๆ ได้ดงั นี - อณุ หภมู ิกา๊ ซไอเสีย 154.93 °C - O2 14.17 % Vol. - CO 128.33 ppm - CO2 4.28 % Vol. หากพิจารณาเฉพาะค่าการสูญเสียพลังงานจากก๊าซไอเสียพบว่า หม้อน้าของโรงงานมีการสูญเสีย พลังงานจากก๊าซไอเสีย คิดเป็น 12.88 % กอปรกับโรงงานมีค่าการสูญเสียความร้อนผ่านพืนผิว 0.25 % ทา้ ใหห้ ม้อนา้ ของโรงงานมีประสิทธภิ าพ 86.87 % แนวคดิ ในการประหยัดพลังงานเพอ่ื เพิม่ ประสิทธภิ าพระบบไอน้า จากการวิเคราะห์องค์ประกอบของก๊าซไอเสียพบว่า ก๊าซไอเสียมีปริมาณก๊าซออกซิเจนมากเกินค่า ที่แนะน้าไว้ส้าหรับการใช้เชือเพลิงก๊าซ โดยปริมาณก๊าซออกซิเจนในก๊าซไอเสียส้าหรับเชือเพลิงก๊าซ คือ 1-3 %-Vol. ดงั นันจึงควรด้าเนินการปรับแต่งหัวเผา เพื่อปรับสว่ นผสมระหว่างอากาศและเชือเพลิงให้เหมาะสม ซงึ่ จะส่งผลใหป้ ริมาณก๊าซออกซเิ จนในก๊าซไอเสียลดลง หลงั ปรับปรุง หลังจากท่ีได้มีการด้าเนินการปรับแต่งหัวเผาแล้ว ได้มีการวิเคราะห์อุณหภูมิและองค์ประกอบ ของกา๊ ซไอเสีย ดงั แสดงผลการวิเคราะหด์ ้านล่าง คูม่ อื การปฏิบตั ิงานเกี่ยวกับการตรวจ ประเมนิ ประสทิ ธภิ าพระบบไอนา้

บทที่ 5 กรณศี กึ ษา หนา้ 130 - อุณหภูมิก๊าซไอเสยี 144.14 °C - O2 5.87 % Vol. - CO 67.8 ppm - CO2 9.18 % Vol. เมื่อน้าค่าที่ได้มาค้านวณค่าการสูญเสียพลังงานจากก๊าซไอเสียพบว่า ค่าการสูญเสียพลังงานจาก ก๊าซไอเสียลดลงจาก 12.88 % เหลือ 5.87 % ในขณะที่ค่าการสูญเสียความร้อนที่ผิวเท่าเดิม ส่งผลให้ ประสิทธิภาพของหม้อน้ามีค่าเพมิ่ ขึนจาก 86.87 % เป็น 94.27 % การวิเคราะหศ์ กั ยภาพการประหยัดค่าใชจ้ า่ ยและพลังงาน เมื่อดา้ เนนิ การปรบั แตห่ ัวเผาแล้ว สามารถวเิ คราะห์ศกั ยภาพการประหยัดค่าใช้จ่ายและพลังงาน ได้ดงั แสดงด้านล่าง คา่ ใช้จ่ายเชือเพลงิ ทปี่ ระหยัดได้ $$ = ������������ℎ,2 − ������������ℎ,1 × $������,1 ������������ℎ,2 $$ = 94.27−86.87 × 1,642,240 = 128,912 บาทต่อปี 94.27 ปริมาณพลงั งานทีป่ ระหยดั ได้ ������ = $$ × ������������������ × 2.388 × 10−8 $������,������������������ ������ = 128,912 ×49,371.11 × 2.388 × 10−8 = 4.83 toe ตอ่ ปี 31.45 หลังจากการปรับปรุงสามารถประเมินค่าใช้จ่ายเชือเพลิงของโรงงาน พบว่า สามารถประหยัด คา่ ใชจ้ า่ ยได้ 128,912 บาทต่อปี หรือคดิ เป็นปริมาณการใช้พลังงานทีล่ ดลง 4.83 ตันเทยี บเท่าน้ามนั ดิบ (toe) ตอ่ ปี คมู่ อื การปฏิบัติงานเก่ยี วกบั การตรวจ ประเมนิ ประสิทธภิ าพระบบไอนา้

บทท่ี 5 กรณีศึกษา หนา้ 131 สรปุ มาตรการการปรบั แตง่ หวั เผา ก่อนปรับปรงุ หลังปรับปรงุ หน่วย ลา้ ดบั รายการ 154.93 144.14 °C 1 ผลวิเคราะห์กา๊ ซไอเสีย 14.17 5.87 % อุณหภูมิกา๊ ซไอเสยี 4.28 9.18 % O2 128.33 67.8 ppm CO2 CO 12.88 5.47 % 2 ประสทิ ธภิ าพระบบไอนา้ 0.26 0.26 % คา่ การสญู เสียความรอ้ นเนอ่ื งจากกา๊ ซไอเสยี 86.87 94.27 % ค่าการสูญเสยี ความร้อนทผี่ ิว ประสทิ ธภิ าพระบบไอน้า 128,912 บาทต่อปี 3 การประหยัดพลังงาน 4.83 toe ต่อปี ค่าใช้จา่ ยทีป่ ระหยัดได้ พลังงานที่ประหยัดได้ คู่มอื การปฏิบตั ิงานเกย่ี วกบั การตรวจ ประเมินประสิทธภิ าพระบบไอนา้

บทท่ี 5 กรณศี ึกษา หนา้ 132 กรณีศึกษา การรกั ษาความดันของไอน้าในระบบไอน้า โรงงานแห่งหน่ึงมีหม้อน้าจ้านวน 2 เครื่อง เครื่องที่ 1 มีความสามารถในการผลิตไอน้า 2.5 ตัน ต่อชั่วโมง และเครื่องที่ 2 มีความสามารถในการผลิตไอน้า 2 ตันต่อช่ัวโมง หม้อน้าทังสองเครื่องใช้ เชือเพลิงก๊าซหงุ ต้ม (LPG) เป็นเชือเพลิง และมีช่ัวโมงการท้างานปีละ 2,184 ชั่วโมง โรงงานมีค่าใช้จ่าย เชือเพลิงรวมทังสิน 3,695,040 บาทต่อปี เชือเพลิงก๊าซหุงต้มมีราคา 31.45 บาทต่อกิโลกรัม และมีค่า ความรอ้ น 49,371.11 กิโลจลู ต่อกิโลกรมั กอ่ นปรบั ปรุง หม้อน้าทังสองเครื่องของโรงงานมีก้าลังการผลิตไอน้ารวม 4.5 ตันต่อช่ัวโมง ความดัน 6 บาร์เกจ (barg) และมีอัตราการใช้เชือเพลิง 65.10 กิโลกรัมต่อช่ัวโมงในระหว่างท่ีหม้อน้าปฏิบัติงาน และไอน้าที่ เขา้ อุปกรณ์ใช้ไอนา้ มีความดัน 3 บาร์เกจ (barg) แนวคิดในการประหยัดพลังงานเพ่อื เพมิ่ ประสิทธภิ าพระบบไอน้า จากการสอบถามพบว่า อุปกรณ์ใช้ไอน้ามีความต้องการใช้ไอน้าที่มีความดันเพียง 3 บาร์เกจ (barg) เท่านัน ดังนันเพื่อให้สามารถประหยัดพลังงานที่ใช้ในการผลิตไอน้า จึงมีแนวคิดที่จะลดความดัน ของไอน้าท่ีผลิตได้จาก 6 barg (มีค่าเอนทาลปีของไอน้า 2,762.83 กิโลจูลต่อกิโลกรัม) เป็น 4 barg (มี ค่าเอนทาลปีของไอน้า 2,748.23 กิโลจูลต่อกิโลกรัม) เม่ือไอน้าที่ผลิตได้ถูกส่งจ่ายไปยังอุปกรณ์ใช้ไอน้า ไอน้าจะมคี วามดันใชง้ าน 3 barg หลงั ปรับปรุง เม่ือด้าเนินการลดความดันของไอน้าท่ีผลิตได้ สามารถวิเคราะห์ศักยภาพการประหยัดค่าใช้จ่าย และพลังงานไดด้ งั แสดงดา้ นล่าง คา่ ใชจ้ ่ายเชอื เพลงิ ทีป่ ระหยัดได้ $$ = ℎ1 − ℎ2 × $������,1 ℎ1 $$ = 2,762.83 −2,748.23 × 3,695,040 = 19,526 บาทตอ่ ปี 2,762.83 คูม่ ือการปฏิบัติงานเกีย่ วกบั การตรวจ ประเมินประสิทธภิ าพระบบไอน้า

บทท่ี 5 กรณศี ึกษา หนา้ 133 ปริมาณพลงั งานที่ประหยดั ได้ ������ = $$ × ������������������ × 2.388 × 10−8 $������,������������������ ������ = 19,526 ×49,371.11 × 2.388 × 10−8 = 0.73 toe ต่อปี 31.45 หลังจากท่ีได้มีการประเมินความตอ้ งการพลงั งานในกรณีท่ีลดความดันของไอน้าทีผ่ ลิตได้ให้เหลือ 4 barg พบว่า โรงงานสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายเชือเพลิงได้ 19,526 บาทต่อปี หรือคิดเป็นพลังงานท่ี ประหยัดได้ 0.73 toe ต่อปี สรุปมาตรการการลดความดันของไอนา้ ลา้ ดบั รายการ ก่อนปรบั ปรุง หลงั ปรับปรุง หน่วย 1 ความดนั ไอนา้ 6 4 barg เอนทาลปีของไอน้า kJ/kg 5 การประหยัดพลงั งาน 2,762.83 2,748.23 พลังงานท่ีประหยดั ได้ ค่าใชจ้ า่ ยเชือเพลงิ ทีป่ ระหยดั ได้ 0.73 Toe ต่อปี 19,526 บาทตอ่ ปี คู่มือการปฏิบัติงานเกย่ี วกบั การตรวจ ประเมนิ ประสิทธภิ าพระบบไอนา้

บทท่ี 5 กรณีศึกษา หนา้ 134 5.2 สว่ นส่งจ่ายไอน้า กรณศี ึกษา การลดการรว่ั ไหลของไอน้า โรงงานแห่งหน่ึงมีหม้อน้าจ้านวน 1 เครื่อง ใช้ก๊าซหุงต้ม (LPG) เป็นเชือเพลิง มีช่ัวโมงการ ท้างานของระบบไอน้า 1,300 ชั่วโมงต่อปี โดยโรงงานมีค่าใช้จ่ายเชือเพลิง 212,000 บาทต่อปี คิดเป็น ราคาตน้ ทุนการผลติ ไอน้า 872 บาทตอ่ ตนั ไอน้า กอ่ นปรับปรุง หม้อน้ามีก้าลังการผลิตไอน้า 0.187 ตันต่อชั่วโมง ความดัน 5 บาร์เกจ (barg) จากการ ตรวจสอบพบว่ามีไอน้าร่ัวบริเวณ Safety Valve ของส่วนส่งจ่ายไอน้า รูรั่วที่พบมีขนาดเส้นผ่าน ศนู ย์กลางประมาณ 2 มิลลิเมตร และไอน้ามีความดนั 5 barg เม่ือท้าการประเมินการสูญเสียเนื่องจากรูร่ัวพบว่า รูรั่วดังกล่าวท้าให้สูญเสียไอน้า 9.32 ตันต่อปี คิดเป็นค่าใช้จ่ายที่สูญเสียเนื่องจากการร่ัวของไอน้า 8,128 บาทต่อปี ดังแสดงรายละเอียดการค้านวณ ด้านลา่ ง ล้าดับ รายการ ค่าที่ได้ หน่วย 1 เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางรรู ่วั ที่ 1 บรเิ วณ Safety Valve 2 mm 2 ความดนั ไอน้าใชง้ าน 4 barg 3 ความดนั บรรยากาศ 1 barg 4 ความดนั ไอนา้ สมั บรู ณ์ 5 barg 5 ราคาตน้ ทนุ การผลิตไอน้า 872 B/t 6 ชว่ั โมงการท้างานของระบบไอนา้ h/y 7 อตั ราการร่วั ของไอนา้ จากรรู ่ัวท่ี 1 บริเวณ Safety Valve 1,300 kg/h 8 อัตราการรว่ั ทงั หมดของไอนา้ 7.17 kg/h 9 อตั ราการรวั่ ทังหมดของไอน้า 7.17 t/y 10 คา่ ใช้จา่ ยท่สี ูญเสียจากการรัว่ ของไอน้า 9.32 B/y 8,128 แนวคิดในการประหยัดพลงั งานเพือ่ เพม่ิ ประสิทธิภาพระบบไอน้า เม่ือด้าเนินการตรวจสอบพบว่า Safety Valve ของส่วนส่งจ่ายไอน้าช้ารุด จึงมีแนวคิดที่จะ เปล่ียน Safety Valve ใหม่ เพื่อลดการร่ัวของไอน้า โดยมีค่าใช้จ่ายในการจัดหาอุปกรณ์และติดตัง 2,500 บาท คู่มอื การปฏิบัติงานเกยี่ วกบั การตรวจ ประเมินประสิทธภิ าพระบบไอนา้

บทท่ี 5 กรณีศกึ ษา หนา้ 135 หลังปรบั ปรุง เม่ือมีการเปลี่ยน Safety Valve พบว่า ไม่มีไอน้าร่ัวออกจากระบบไอน้า ส่งผลให้โรงงาน สามารถประหยดั ลดคา่ ใช้จ่ายที่สูญเสียเนอื่ งจากการรว่ั ของไอน้าได้ 8,128 บาทตอ่ ปี และคมุ้ ทนุ ทนั ที ค่มู ือการปฏิบตั ิงานเก่ยี วกบั การตรวจ ประเมนิ ประสิทธภิ าพระบบไอนา้