IET18-1 รายงานการเพิ่มประสิทธิภาพการซ่อมบำรุงและการอนุรักษ์พลังงานในอุตสาหกรรม

48 1.1.2 เตาตะแกรงเอียง เปน็ เตาตะแกรงท่มี ีอุปกรณ์ขยับเชือ้ เพลิงในเตา เพื่อให้การเผาไหม้เช้ือเพลงิ ดี และเป็นการไลข่ เ้ี ถา้ ท่ี เกิดจากการเผาไหมเ้ ชอื้ เพลิงให้ตกลงช่องข้เี ถา้ ได้ ลกั ษณะของตะแกรงเปน็ ก้านที่หมนุ ได้ประกอบกันเป็นชุด แต่ละ ชุดเรียกว่า ตะกรับ แตล่ ะตะกรับมกี า้ นดงึ ใหห้ มนุ ได้บนลูกกลง้ิ ซึ่งจะทาใหช้ ดุ ตะกรบั ขยับไปมาได้ 1.1.3 เตาตะแกรงแล่น เตาแบบน้ใี ช้กบั หมอ้ ไอน้าขนาดใหญ่ ตะแกรงจะหมุนนาเอาเชื้อเพลิงเขา้ ไปเผาไหมใ้ นเตา และเม่ือ เชื้อเพลงิ เผาไหม้จนหมด จะหมุนเอาขี้เถ้าออกมาด้วย เปน็ เตาท่สี ะดวกต่อการใช้งานกบั เช้อื เพลิงแขง็ มาก

49 1.2 เตาผงถ่านหนิ เตาชนิดน้ีใช้กับถ่านหนิ ที่บดเป็นผง ใชก้ บั โรงไฟฟ้าเชน่ ที่โรงจักรพลงั ไอน้าแม่เมาะ โรงจักรพลังไอนา้ พระรามหก โรงจักรพลงั ไอน้ากระบี่ เป็นต้น ใช้ลมร้อนในการป้อนผงถ่านหนิ เข้าเตา ลมที่เข้าเตาแบ่งเป็นลมหนึ่ง และลมสอง ลมหน่ึงใช้พน่ ถ่านหนิ เข้าเตาและชว่ ยในการเผาไหมถ้ า่ นหิน ลมสองทาใหก้ ารเผาไหมส้ มบูรณ์ย่ิงขนึ้ 1.3 เตาน้ามนั หม้อไอน้าที่ใชก้ ับกจิ การขนาดเล็กหรือขนาดกลางจนถงึ ขนาดใหญ่ ส่วนใหญ่ใช้ น้ามันเตา เป็นเชอ้ื เพลิง เพราะวา่ นา้ มันเตามรี าคาถูกท่สี ุด นา้ มันเตาเปน็ น้ามนั หนัก มคี วามหนดื สงู ท่ีอณุ หภมู ปิ กตจิ ะไหลยาก ดงั น้ันจึงต้อง อนุ่ น้ามนั เตาใหร้ ้อนก่อน ซ่งึ จะทาให้นา้ มนั เตาใสและไหลง่ายขน้ึ การป้อนน้ามนั เตาเข้าสู่หม้อน้าใชว้ ิธกี ารฉดี เข้าไป ด้วยความดันสูง 1.4 เตาก๊าซ เตาชนิดนี้คล้ายกับเตาน้ามัน มีวิธีใชอ้ ยา่ งเดยี วกับเตาน้ามนั โดยการฉีดให้กา๊ ซเขา้ ไปเผาไหม้ในเตา ปจั จุบนั นไี้ ด้พบกา๊ ซธรรมชาติในอ่าวไทยเป็นจานวนมาก ซง่ึ จะทาใหค้ ่าใชจ้ ่ายเกี่ยวกับเชื้อเพลิงสาหรับหม้อน้าถูกลง 2. เปลือกหม้อน้า เปลือกหม้อน้า หมายถงึ เปลือกเหล็กภายในหม้อนา้ ที่ภายในบรรจนุ ้าและไอน้าท่มี ีความดันสูงกว่าความดนั บรรยากาศ และไม่ได้หมายรวมถงึ อฐิ หรอื ฉนวนความร้อนที่หุ้มหม้อน้า เปลือกหมอ้ นา้ เป็นส่วนท่ีใหญ่ทส่ี ดุ ทต่ี ้องรับ ความร้อนจากเช้อื เพลิง และความดันจากไอน้า เปลือกหม้อน้าต้อง ไดร้ ับการออกแบบและสร้างไว้อยา่ งแข็งแรง จงึ มีรอยต่อ การต่อเปลอื กหม้อไอนา้ ทาได้ 2 วิธี คอื 1. ตอ่ โดยวธิ ใี ชห้ มุดยา้ รอยตอ่ จะมีประสิทธภิ าพประมาณ 56 – 90 เปอรเ์ ซน็ ต์ ของเนื้อเหล็กแผ่น 2. ต่อโดยวิธเี ชื่อม รอยตอ่ จะมคี วามแข็งแรงเทา่ กับเน้ือเหล็กแผ่น

50 3. ผนงั หนา้ และผนังหลังหม้อน้า ผนงั หน้าและผนังหม้อน้าคือส่วนท่ีปดิ หัวทา้ ยของเปลอื กหม้อน้า ผนงั หม้อนา้ มีทั้งที่ทาเป็นแผน่ เรยี บและ แผ่นโคง้ แบบแผ่นโคง้ รบั ความดันไอนา้ ไดด้ ี แต่ไมเ่ หมาะสาหรบั หมอ้ น้าท่ีต้องเจาะรูเพอื่ ใส่ท่อไฟ แบบแผน่ เรียบ เหมาะสาหรับเปน็ ผนังท่ตี อ้ งเจาะรูเพื่อใส่ทอ่ ไฟ แตผ่ นังแผน่ เรยี บไม่ค่อยจะแขง็ แรง จงึ ต้องมีเหล็ก ยึดโยงหรือสเตย์ เพอื่ เสรมิ ความแข็งแรงของผนังและเปลือกหม้อน้า ผนงั หม้อน้าส่วนใหญ่จะทาเปน็ รอยโคง้ ท่ีขอบ เพ่อื ต่อกับเปลือกหม้อน้า ตรงแนวโค้งนจ้ี ะเปน็ จุดอ่อน ของหม้อนา้ เปลือกหมอ้ น้า ผนงั หนา้ และผนงั หลงั 4. เหล็กยึดโยงหรือสเตย์ ความดนั ภายในหม้อน้าพยายามดันใหห้ ม้อนา้ บวมออก แตเ่ ปลอื กหม้อน้าก็พยายามคงรูปเดิมไว้ ถา้ ความ ดนั ภายในหม้อน้ามากกว่า ก็จะเกิดการบวมหรอื ระเบดิ ได้ ดังนัน้ ในการสรา้ งและออกแบบหมอ้ นา้ จึงต้องคานึงถงึ จุด น้ี โดยเฉพาะสว่ นท่ีเป็นพ้ืนเรียบ จะต้องมเี หลก็ ยดึ โยงหรอื สเตย์ยึดเอาไว้ให้หมอ้ นา้ คงอยู่ในสภาพเดิมตลอดเวลาเม่ือ ไดร้ ับความดนั

51 เหล็กยดึ โยงหรอื สเตย์ สาหรับยึดเปลอื กหม้อนา้ และผนังหมอ้ ไอน้ามหี ลายแบบ เหล็กยึดโยงหรือสเตย์แบบตา่ ง ๆ

52 เหลก็ ยึดโยงหรอื สเตย์ ช่องมอื ลอด 5. ท่อไฟใหญห่ รือฟลู (Flue) ทอ่ ไฟใหญ่ คอื ท่อนาแก๊สร้อนท่มี ีเสน้ ผา่ นศนู ย์กลางไมน่ ้อยกว่า 127 mm แก๊สร้อนท่ไี หลผา่ นทอ่ ไฟใหญ่นี้ จะมอี ุณหภมู ปิ ระมาณ 450 °C 6. ทอ่ ไฟเล็กหรือหลอดไฟเลก็ ทอ่ ไฟเลก็ คือท่อทีใ่ หแ้ ก๊สร้อนไหลผา่ น ทอ่ ไฟเลก็ จะมีเส้นผา่ นศนู ยก์ ลางไมเ่ กนิ 127 mm แก๊สร้อนท่ีไหลผ่านท่อไฟเล็กจะมีอุณหภูมิไม่เกิน 450 °C ดังน้ันจะสังเกตได้ว่า ถ้าเกิดระดับน้าในหม้อน้าต่ากว่า ตาแหนง่ ทอ่ ไฟเล็ก ท่อไฟเล็กจะไมล่ ะลาย ทง้ั น้ีเพราะวา่ อุณหภมู ิท่ีเหลก็ จะหลอมละลายมสี ูงถงึ ประมาณ 1,370 °C

53 ดังน้ันอุณหภูมิของแก๊สร้อนที่ไหลผ่านท่อไฟเล็กไม่สามารถทาให้เหล็กหลอมละลาย แต่เน่ืองจากไม่มีน้า หล่อเล้ียงท่อไฟเล็ก ดังนั้นความร้อนจากแก๊สร้อนท่ีไหลผ่านท่อไฟเล็กจะทาให้ไอน้าบริเวณน้ันเป็นไอร้อนยวดยิ่ง ซ่ึงรอ้ นกว่าไออิ่มตัวปกตทิ อี่ ุณหภูมเิ ดียวกัน ท่อไฟเล็ก คือส่วนที่เป็นพื้นท่ีรับความร้อนส่วนใหญ่ของหม้อน้า ดังน้ันจึงจาเป็นต้องให้ท่อไฟเล็กนี้ถ่ายเท ความร้อนได้สะดวกท่ีสุด ขี้เถ้าหรือเขม่าท่ีจับท่อไฟจะเป็นฉนวนกันความร้อน ทาให้ความร้อนจากแก๊สร้อนไม่ สามารถถา่ ยเทไปสู่นา้ ไดส้ ะดวก ดังน้นั จงึ จาเปน็ ตอ้ งทาความสะอาดท่อไฟเล็กอยูเ่ สมอ การยึดท่อไฟเล็กกบั ผนังท่อ ไอนา้ ทาไดห้ ลายวิธีและสงั เกตไดว้ ่าทอ่ ไฟเล็ก บางอันที่ยดึ อย่างดีจะทาหน้าท่ีเป็นสเตย์ดว้ ย ท่อไฟใหญ่ ท่อไฟเล็ก 7. สว่ นเกบ็ นา้ (Water Space) คือ ส่วนของหม้อน้าที่เก็บน้าไว้ภายในหม้อน้า เพ่ือระเหยกลายเป็นไอ หม้อน้าท่ีมีส่วนที่เก็บน้า น้อย จะ ผลิตไอนา้ ออกมาใชง้ านได้ เร็วแต่โอกาสที่นา้ ในหม้อนา้ แหง้ ก็มีมาก ส่วนหม้อน้าทม่ี ีส่วนที่เก็บน้ามากจะผลิตไอน้า ออกมาใช้งานไดช้ า้ 8. สว่ นเก็บไอ (Steam Space, Steam Drum) คอื ส่วนที่สะสมไอน้าที่หม้อน้าผลติ ได้ สว่ นทเ่ี กบ็ ไอน้าปกตจิ ะเป็นโดมซึ่งอยู่ส่วนบนสดุ ของหม้อนา้ และมี ระยะห่างจากผิวน้าในหม้อน้ามากพอที่การเดือดของน้าจะไม่สามารถดันฟองหรือน้า ( Carry over ) ออกไปตาม ท่อไอน้าที่จะนาไปใช้งานและโดมไอน้ามักมีแผ่นกั้นหรอื อุปกรณ์แยกน้าจากไอน้า ทั้งนี้เพ่ือให้ไอน้าอ่ิมตัวออกไปใช้ งาน หรอื เพือ่ ใหไ้ ดไ้ อนา้ อมิ่ ตวั ก่อนเข้าอุปกรณด์ งไอ

54 บทที่ 2 ทฤษฎที ่เี กย่ี วขอ้ ง ประเภท ชนดิ งานวจิ ยั 2.1 พืน้ ฐานของหม้อนา้ โครงสร้างหม้อน้าหม้อน้า ทุกแบบจะต้องประกอบด้วยเตา (Furnace) หรือห้องเผาไหม้(Combustion chamber)คือ ส่วนที่เช้ือเพลิงเกิดการเผาไหม้หรือสันดาปกับอากาศ ส่วนท่ีเก็บน้า (Water space) คือ ส่วนท่ีเก็บ น้าไว้ภายในหม้อน้า สว่ นทเี่ ก็บไอน้า (Steam space) คือ ส่วนทส่ี ะสมไอนา้ ทีเ่ กดิ จากกระบวนการส่งถา่ ยความร้อน ของความร้อนจากเช้อื เพลิงกับน้า พืน้ ฐานของหม้อน้า ระบบไอน้าและการนาไปใชป้ ระโยชน์ ชนิดของหม้อน้า หมอ้ นา้ ที่ใชก้ นั อยปู่ ัจจบุ ัน มอี ยู่ด้วยกันหลายแบบตามขนาดและจุดประสงค์การใช้งาน การแบง่ ชนิดของหมอ้ น้า อาจแบ่งได้โดยยดึ หลกั ดงั นี้ - แบ่งตามลกั ษณะการวางแนวแกนของเปลอื กหม้อนา้ - แบง่ ตามลกั ษณะการใชง้ าน - แบ่งตามตาแหนง่ การวางเตาไฟ - แบง่ ตามการไหลน้าหรือแก๊สร้อนที่อยู่ในท่อ

55 หม้อน้าทสี่ รา้ งขนึ้ พิเศษ รายละเอียดหมอ้ นา้ แตล่ ะประเภทมดี งั น้ี แบ่งตามลกั ษณะการวางแนวแกนของเปลือกหม้อน้า นั่นคือ หม้อนา้ แบบ แนวแกนของเปลอื กหม้อนา้ จะวางอยใู่ นแนวต้งั ดังรูป ถ้าแนวแกนของเปลอื กหมอ้ น้าอยใู่ นแนวนอน เรียกวา่ หม้อน้าแบบนอน ดังรูป

56 แบง่ ตามลักษณะการใช้งาน หม้อนา้ ที่ออกแบบใชง้ านสาหรับรถไฟ เรียกว่า หมอ้ นา้ แบบรถไฟ ดังรูป หม้อนา้ ที่ออกแบบใชง้ านในเรือ เรียกวา่ หม้อน้าแบบเรือ ดังรูป ปัจจุบันหมอ้ นา้ ทั้ง 2 แบบ ได้ถูกนามาใชง้ านในโรงงานอุตสาหกรรมหลายประเภท เชน่ โรงเลือ่ ยไม้ โรงงานหลอ่ ดอกยางรถยนต์ เป็นต้น

57 แบ่งตามตาแหน่งการวางเตาไฟ ไดแ้ กบ่ อยเลอรท์ เี่ ตาอย่นู อกเปลอื กหมอ้ ไอน้าและเตาอย่ภู ายในเปลือกหม้อไอนา้ ดังรปู แบง่ ตามการไหลนา้ หรือแก๊สร้อนที่อยู่ในท่อ การแบ่งหม้อน้าแบบนจ้ี ะพจิ ารณาทที่ ่อถ้ามีน้าอยู่ในท่อเรียกหม้อน้า แบบนว้ี า่ หมอ้ น้าแบบท่อน้า (Water Tube Boiler) ดังรูป

58 แต่ถ้ามีแกส๊ รอ้ นวงิ่ อยูใ่ นท่อเรียกวา่ หม้อนา้ แบบทอ่ ไฟ (Fire Tube Boiler) ดังรูป หม้อน้าท่ีสร้างข้ึนพิเศษ เช่น หม้อน้าไฟฟ้า โดยท่ัวไปจะมีขนาดเล็กใช้ความดันต่ากวา่ 10 กก./ตารางเมตร ใช้เวลา ในการเดนิ เครือ่ งน้อยกจ็ ะไดค้ วามดนั ตามตอ้ งการ ไมม่ ปี ญั หาทางด้านสิง่ แวดลอ้ ม แตร่ าคาแพงและกินไฟมาก

59 2.2 ระบบการเผาไหม้ของหม้อน้า สาหรับระบบการเผาไหม้ของหม้อนา้ จะเกดิ ขึน้ ไดต้ ้องอาจจะมรี ะบบยอ่ ยทีม่ าทางานรว่ มกนั ดังน้ี - ระบบปอ้ นเช้ือเพลิง - ระบบหัวเผาเช้อื เพลงิ - ระบบปอ้ นอากาศ หรือ ลม สาหรับการเผาไหม้ ระบบป้อนเช้ือเพลงิ ประกอบไปดว้ ย (ก) ถังเกบ็ เชือ้ เพลิง (Fuel storage tank) (ข) อุปกรณส์ ง่ เช้ือเพลิง (Transfer pump) (ค) ถงั พัก (กรณี ใชน้ ้ามนั เปน็ เชอ้ื เพลงิ ) (ง) วงจรเชือ้ เพลิงส่งไปป้อนหัวฉีดเพอื่ เผาไหม้ ระบบหัวเผาเชอื้ เพลงิ มีหน้าที่พ่นหรือฉีดเชื้อเพลิง เพ่ือผสมกับอากาศได้อย่างรวดเร็วและผสมกันอย่างทั่วถึง ทาให้เกิดการเผาไหม้ที่ สมบรู ณด์ ้วยการใชป้ รมิ าณอากาศสว่ นเกนิ ที่น้อยทีส่ ดุ โดยไมเ่ กิดควนั ทีป่ ล่องทางออกของกา๊ ซเสียจาการเผาไหม้

60 ระบบป้อนอากาศ หรือ ลม สาหรบั การเผาไหม้ ประกอบไปดว้ ยอปุ กรณ์หลกั 3 ชนดิ ดว้ ยกัน ดงั น้ี - พัดลม (Force draft fan) มีหน้าท่ผี ลกั ดนั อากาศหรือลม เพอ่ื ป้อนเข้าเผาไหม้กับเชอื้ เพลิง ให้เป็นไปตาม อตั ราส่วนอากาศส่วนเกินทเ่ี หมาะสม - ชุดมอเตอรค์ วบคมุ การเผาไหม้ มีชื่อเรียกกันหลายชอื่ ได้แก่ Servomotor หรอื Damper motor หรอื Modutrol - ปล่อง (Chimney or Stack) มีหน้าทน่ี ากา๊ ซเสยี ทเี่ กิดจากการเผาไหมป้ ลอ่ งออกสูบ่ รรยากาศ ทั้งนปี้ ล่อง ควรมขี นาดที่ใหญแ่ ละความสูงเหมาะสมพอทจี่ ะไม่ทาให้เกิดความดนั ต้านกลบั การไหลของกา๊ ซเสียในเตา มากเกนิ ไป 2.3 การใช้งานหม้อน้า หม้อน้าเป็นอุปกรณ์ท่ีสาคัญท่ีสุดในระบบไอน้าซ่ึงเป็นระบบผลิตพลังงานความร้อนที่มีใช้งานอยู่ทั่ว ไปทั้ง ในโรงงานอุตสาหกรรมและในอาคารกลมุ่ โรงแรม โรงพยาบาล ระบบไอนา้ และหมอ้ นา้ ถอื เป็นระบบท่ีใช้เชอ้ื เพลิงใน ปริมาณสงู และอาจกอ่ มลภาวะต่อส่ิงแวดล้อม เรอ่ื งการใช้งานและการควบคุมหม้อน้าตลอดจนอปุ กรณ์ในระบบไอ น้าทั้งหมด ยกเว้นอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยท่ีระบุไว้ตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เร่ืองอุปกรณ์ ความปลอดภยั สาหรบั หมอ้ นา้ และหมอ้ ตม้ ทใี่ ช้ของเหลวเป็นส่อื นาความรอ้ น พ.ศ. 2549 การใชง้ านหม้อนา้ ขนั้ ตอนการปฏบิ ตั ใิ นการใชง้ านหม้อน้า - กอ่ นเดนิ เคร่ืองหม้อนา้ - ขณะเดนิ เคร่อื งหมอ้ น้า - การหยดุ เดินเคร่ืองหม้อนา้ - การจดบันทึกข้อมลู การใช้งานหม้อนา้ ประจาวนั - การปฏบิ ตั ิเมื่อเกดิ เหตฉุ ุกเฉิน

61 2.4 คุณสมบัติของนา้ สาหรับหม้อนา้ การที่หม้อน้าสามารถผลิตไอน้าที่ความดันและอุณหภูมิที่สูงมากขึ้นในระยะเวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมาน้ี เป็นผล สืบเน่ืองมาจากการพัฒนาของเทคนิคการปรุงแต่งคุณภาพน้าป้อนนั่น เอง หากน้าที่ป้อนเข้าหม้อน้ามีคุณสมบัติไม่ เหมาะสมจะเกิดปัญหาการกัดกร่อนผิวถ่ายเทความร้อน หรือเกิดปัญหาการจับเกาะของตะกรันแข็งซึ่งทาให้ ความสามารถในการถ่ายเทความรอ้ นลดลง และอาจเป็นสาเหตุทาใหห้ มอ้ นา้ ระเบิดได้ ดังนั้น การตรวจสอบการทางานของระบบปรับปรุงคุณภาพน้าที่ใช้ว่ายังสามารถทางานได้ตามปรกติ หรือไม่ รายละเอยี ดทง้ั หมดทเี่ กีย่ วขอ้ งกบั การปรบั ปรุงคุณภาพน้าไดน้ าเสนอไว้ดังต่อไปน้ี ระบบปรับปรงุ คณุ ภาพนา้ หม้อน้าตอ้ งการน้าที่มีคุณสมบัตเิ หมาะสม เพื่อไมใ่ ห้เกิดปัญหาการกัดกร่อนหรือปัญหาอ่นื อนั เน่อื งมาจาก คุณภาพของน้า หม้อน้าแต่ละเคร่ืองต้องการระบบปรับสภาพน้าท่ีไม่เหมือนกัน แม้ว่าจะเป็นหม้อน้ายี่ห้อและรุ่น เดียวกัน น้าท่ีเหมาะสมท่ีจะใช้กับหม้อน้าโดยท่ัวไปๆ ได้แก่ น้ากล่ัน น้าฝน หรือน้าที่ได้ผ่านเคร่ืองกรองน้าดีมิน (Demineralizer) หรือเครื่องกรองน้าแบบรีเวิร์สออสโมซิส(Reverse osmosis, RO) น้าท่ีผ่านการปรุงแต่งให้ค่าพี เอช (pH) อยูร่ ะหวา่ ง 8 ถงึ 9 (ค่าพเี อช หมายถึงคา่ แสดงความเข้มขน้ ของไฮโดรเจนไอออนในน้า ค่าคณุ สมบัติเป็น กลางคือ 7 ถา้ ค่าพเี อชสูงกว่า 7 แสดงว่าเป็นด่าง และหากคา่ พีเอชต่ากว่า 7 แสดงว่าเป็นกรด) ระบบปรบั ปรุงคุณภาพนา้ แบบนอกหม้อน้า การปรับปรุงคุณภาพน้าแบบนอกหม้อน้า (External boiler water treatment)เป็นการกาจัดหรือลด ความเข้มข้นของแร่ธาตุต่าง ๆ ให้กับน้าป้อนหม้อน้า จุดมุ่งหมายของขั้นตอนน้ี คือ ต้องการกาจัดแร่ธาตุต่าง ๆให้ หมดส้ิน - ระบบถงั กรองทราย (Sand filter) - ระบบถังกรองน้าอ่อน - ระบบถงั กรองนา้ แบบแลกเปลย่ี นไอออน - ระบบถังกรองน้าแบบดีอลั คาไลซ์ - ระบบถังกรองน้าแบบรีเวิร์สออสโมซีส - ระบบถังไล่อากาศ (Deaerator)

62 ระบบปรับปรงุ คณุ ภาพน้าแบบในหม้อน้า ระบบปรับปรงุ คุณภาพน้าแบบในหมอ้ น้า (Internal boiler water treatment)เปน็ ระบบทีน่ ้าเกดิ การ เปลยี่ นแปลงคณุ สมบตั ิภายในหมอ้ นา้ ทาหน้าท่ีเป็นระบบการปรับปรงุ คณุ ภาพน้าเพ่ือเสริมระบบการปรับปรงุ คณุ ภาพนา้ แบบนอกหม้อน้าในกรณีท่ีคุณภาพของน้ายังไม่ได้มาตรฐาน ระบบปรับปรงุ คุณภาพนา้ แบบในหม้อน้าท่ี นิยมใช้กนั มากทสี่ ุดในปัจจบุ นั คือ ระบบเติมเคมี (Chemical feed system or dosing system) คุณสมบตั ิของนา้ และการทดสอบคุณภาพนา้ ตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมเรื่อง คุณสมบัติของน้าสาหรับหม้อน้า พ.ศ. 2549 ได้กาหนดคุณภาพ ของนา้ ปอ้ นหม้อน้า (Boiler feed water) และคณุ ภาพน้าในหมอ้ น้า (Boiler water) ไว้ดังตาราง 1-1 และ 1-2

63 คุณสมบัติของน้าและการทดสอบคณุ ภาพน้า ปัญหาท่เี กดิ จากนา้ และการควบคุมปัญหาที่เกิดจากน้าที่เก่ียวข้องกบั หม้อน้าและระบบไอนา้ สามารถ จาแนกได้ดงั นี้ - ปญั หาเรอ่ื งการกัดกร่อนของน้า น้าทีม่ ีคณุ ภาพไม่เหมาะสมสามารถกดั กร่อนโลหะนานาชนิดที่เป็นอุปกรณ์ของระบบไอนา้ และท่อน้าทาให้ เกิดความเสียหายหรือทาให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวลดต่า ลงและในบางคร้ังอาจทาให้ต้องสิ้นเปลือง พลังงานโดยเปล่าประโยชน์อกี ดว้ ย - ปัญหาเรื่องตะกรันในหม้อน้า ปัญหาทเี่ กิดข้ึนเสมอและมักหลีกเลี่ยงไดย้ ากอีกประการหนึ่งที่เกดิ กบั ระบบหม้อน้าไดแ้ ก่เร่ืองตะกรันที่เกิด จากน้า ตะกรันที่เกิดข้ึนจะเป็นฉนวนขวางกัน้ การถ่ายเทความร้อน สามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือตะกรัน สนิม หมายถงึ ตะกรันที่เป็นโลหะออกไซด์ และตะกรนั หนิ ปูน การตรวจสอบสภาพและการบารุงรกั ษาระบบปรบั ปรงุ คณุ ภาพน้า

64 เทคโนโลยีหม้อน้า 1st Generation Super Boiler Technology หลักการและรายละเอียดเทคโนโลยี Super Boiler รุ่นแรกน้ีจะใช้ในการพัฒนาประสิทธิภาพของหม้อน้าแบบ Fire-tube Boiler โดยมี จุดมุ่งหมายคือ ให้ได้ประสทิ ธภิ าพออกมามากกว่า 94% HHV และมกี ารปล่อยมลภาวะน้อยท่สี ุด โดยการออกแบบ Super Boiler จะใช้หลักการนาพลังงานกลับมาใช้ให้เกิดประโยชน์มากที่สุด และได้พัฒนาอุปกรณ์นาความร้อน กลับมาใช้ใหม่ คือ Transport Membrane Condenser (TCM) และ Humidifying Air Heater (HAH) เพ่ือเป็น การเพ่ิมประสิทธิภาพรวมของหม้อน้า การแลกเปล่ียนความร้อนที่ดีข้ึน ทาให้อุณหภูมิของไอเสียลดลงและการ ปล่อยมลพษิ ก็ลดลงตามไปดว้ ย 2nd Generation Super Boiler Technology หลกั การและรายละเอยี ดเทคโนโลยี : Super Boiler ในรุ่นทส่ี อง ได้นาเอาหม้อน้าแบบ Water-tube มาทาการพฒั นาเพือ่ เพมิ่ ประสิทธิภาพของ การนาพลังงานจากเชื้อเพลงิ มาใชใ้ ห้ได้มากกว่า 94% และลดมลพิษท่ีปล่อยออกไป โดยนาเอาอุปกรณ์จากรุ่นแรก มาใช้ คือ TMC และ HAH และได้พัฒนาอุปกรณ์ข้ึนมาใหม่คือ Flash Evaporation Cooler (FEC) และ Direct- fired Super Heater (DFSH) โดยทอี่ ปุ กรณเ์ หล่านส้ี ามารถท่จี ะทางานได้ ณ ท่สี ภาวะท่ีมีแรงดันสูง (> 1500 psig, 1500ºF) การทางานของ Super Boiler รุน่ ท่สี องนจ้ี ะใช้หอ้ งเผาไหมแ้ บบ two–stage Intercooled

65 หม้อไอน้าแบบ Once-Through หลักการและรายละเอียดเทคโนโลยี หม้อน้าแบบ Once-Through มักจะมีโครงสร้างงา่ ยๆ มีนา้ อย่ใู นท่อโดยมีท่อขดเป็นคอยล์หรืออาจจะ เป็นท่อตรง มีปริมาณน้าน้อย ทาให้การระเหยกลายเป็นไอน้าเป็นไปอย่างรวดเร็วราวกับว่าน้าที่ป้อนเข้ามาแล้ว ระเหยไปทนั ที หม้อไอนา้ แบบเหนือยิ่งยวด (Supercritical Boiler) หลกั การและรายละเอียดเทคโนโลยี คลา้ ยจะเปน็ Once-Through Boiler ขนาดใหญไ่ ด้ไอนา้ ล้วน ๆ ไมต่ อ้ งมีถังแยกไอนา้

66 หม้อไอน้าแบบฟลูอดิ ไดซเ์ บด หลักการและรายละเอยี ดเทคโนโลยี หม้อไอนา้ แบบฟลอู ดิ ไดซ์เบด (Fluidized Bed Combustion, FBC) ใชท้ รายเป็นตวั ชว่ ยในการเผา ไหม้ เหมาะกบั เชอื้ เพลิงที่มคี วามชนื้ สูงและสามารถเผาไหมเ้ ช้ือเพลงิ ได้หลากหลายชนิดพร้อมกัน แม้เช้ือเพลงิ นน้ั จะ มีคุณภาพต่า แต่ยังให้ประสิทธิภาพการเผาท่ีสูงอยู่ นอกจากนี้อุณหภูมิของการเผาไหม้ไม่สูงมากนักจึงลดการเกิด NOx ได้โดยตรง หลักการสาหรับการเผาไหม้วิธีนี้ คือ ถ่านหินท่ีบดจนมีขนาดเล็กมากผสมถูกพ่นเข้าไปในหม้อน้า พร้อมกับอากาศร้อนท่ีไหลผ่านทรายหรือมีหินปูนด้วยซ่ึงใช้เป็นตัวช่วยในการเผาไหม้ ถ่านหินที่พ่นเข้าไปจะ แขวนลอยอยูใ่ นคลื่นอากาศรอ้ น โดยมลี กั ษณะคลา้ ยของเหลวเดอื ด ใชท้ รายเป็นตัวชว่ ยในการเผาไหม้ขณะทห่ี ินปูน จะทาหนา้ ทีค่ ล้ายฟองนา้ ดักจบั กามะถันท่เี กิดขึ้น

67 หม้อไอน้าลูกผสม (Hybrid Boiler) หลักการและรายละเอียดเทคโนโลยี สามารถเผาเชือ้ เพลิงสองชนดิ ทีแ่ ตกตา่ งกนั ได้ ปกตจิ ะใช้ของเสยี จากกระบวนการผลติ เปน็ เช้อื เพลงิ หรือ ความรอ้ นทจ่ี ะต้องทงิ้ (Waste Heat) และเชอ้ื เพลิงไฮโดรคาร์บอนท่ีเปน็ ปโิ ตรเลียม ของเสยี จากการผลติ หรือ เช้ือเพลงิ แขง็ จะเผาไหมใ้ นห้องเผาไหม้แรกและความร้อนทไ่ี ดจ้ ากการเผาไหม้ผา่ นไปยังห้องเผาไหม้ท่สี อง ซ่งึ เชอ้ื เพลิงปกตจิ ะเผาต่อ ท้งั น้ีข้ึนอย่กู ับการออกแบบเชน่ เดียวกนั เพราะแกส๊ รอ้ นจากห้องเผาไหม้แรกสามารถผ่านไป ได้บางสว่ นของพ้นื ผิวถ่ายเทความรอ้ นก่อนเขา้ ไปห้องเผาไหม้ที่สอง หรืออกี ทางหน่งึ แก๊สรอ้ นอาจผ่านเข้าหม้อไอนา้ โดยตรงหลังจากเผาไหมส้ มบูรณ์แล้ว

68 การแบ่งประเภทของหมอ้ นา้ ชนิดของหม้อน้า หม้อน้าท่ีใช้กนั อย่ปู จั จบุ นั มอี ยู่ดว้ ยกนั หลายแบบตามขนาดและจุดประสงคก์ ารใช้งาน การแบ่งชนดิ ของหม้อนา้ อาจแบ่งได้โดยยึดหลกั ดงั น้ี 1. แบ่งตามลักษณะการวางแนวแกนของเปลือกหม้อน้า 2. แบ่งตามลกั ษณะการใชง้ าน 3. แบง่ ตามตาแหน่งการวางเตาไฟ 4. แบ่งตามการไหลน้าหรอื แก๊สร้อนท่ีอยู่ในท่อ 5. หม้อนา้ ท่ีสรา้ งขึ้นพิเศษ การแบง่ หม้อน้าเพ่ือทีจ่ ะสามารถเปรยี บเทียบข้อดีและข้อเสยี ได้เหมาะสม นยิ มแบง่ หมอ้ น้า ตามลกั ษณะ หรือก๊าซร้อนท่ีอยู่ในท่อ ซ่ึงจะแบ่งได้ 2 ประเภท คือ 1. หมอ้ นา้ แบบท่อไฟ (Fire Tube Boiler) 2. หม้อน้าแบบท่อน้า (Water Tube Boiler) 1. ตามลกั ษณะการวางแนวแกนของเปลือกหมอ้ นา้ - หม้อไอน้าในแนวต้งั

69 หมอ้ ไอนา้ แบบตง้ั - หม้อน้าในแนวนอน หม้อน้าในแนวนอน

70 2. แบง่ ตามลักษณะการใช้งาน 2.1 หมอ้ น้ารถไฟ หมอ้ น้ารถไฟ 2.2 หมอ้ นา้ เรือ

71 3. แบง่ ตามตาแหน่งการวางเตาไฟ หม้อนา้ แบบเตาภายในชนดิ ส้นั

72 หมอ้ น้าแบบเตาภายในชนดิ ยาว 3.1 แบบการวางเตาไฟภายนอกหม้อนา้

73 3.2 แบบการวางเตาไฟภายนอกหม้อนา้ 4. แบ่งตามการไหลน้าหรือแกส๊ ร้อนทอี่ ยู่ในท่อ 4.1 หม้อนา้ แบบหลอดไฟ (Fire Tube Boiler) 4.2 หม้อนา้ แบบหลอดน้า (Water Tube Boiler) 4.1 หม้อนา้ แบบท่อไฟ (Fire Tube Boiler) ยงั แบ่งออกเปน็ ชนิดทอ่ ไฟต้งั และท่อไฟนอน ชนิดท่อไฟตง้ั -ท่อพน้ น้า(แบบหลอดไฟลอย : Exposed – tube boiler) ชนิดทอ่ ไฟตงั้ -น้าทว่ มท่อ (แบบหลอดไฟจม : Submerged – tube boiler)

74 ชนิดท่อไฟนอน 1. หม้อน้าสาเร็จรูปหรือแพคเกจ (Package Boiler)

75 รูปหม้อน้าแบบแพคเกจ หมอ้ นา้ แบบท่อไฟ ประเภท แพกเกจบอยเลอร์ เป็นท่ีนยิ มอยา่ งสงู มีสว่ นสาคญั คือ เปลอื กรูปทรงกระบอก ท่ีภายในมีทอ่ ไฟใหญ่และกลุ่มท่อไฟเล็ก ทอ่ ไฟใหญ่ทาหนา้ ท่ีเป็นห้องเผาไหม้ และกา๊ ซจะไหลไปเรียกวา่ กลับทห่ี นึ่ง ก๊าซสันดาปจะไหลจากห้องเผาไหม้ท่ีเป็นท่อไฟใหญ่ ไปยังท่อไฟเล็ก ซึ่งท่อไฟเล็กสามารถจัดเป็น 2 ถึง 3 กลุ่มเพื่อ บังคับการไหลของก๊าซ โดยกลุ่มที่หน่ึงทาหน้าท่ีเป็นพื้นผิวถ่ายเทความร้อน กลับที่สอง กลุ่มที่สองเป็น กลับท่ีสาม และกลุ่มท่ีสามเป็นกลับท่ีส่ี รอบ ๆ ท่อไฟใหญ่และท่อไฟเล็กจะลอ้ มรอบด้วยน้าท่ีจะรับความร้อนเพื่อเปลี่ยนสภาพ เปน็ ไอนา้ โดยทวั่ ๆ ไปจะมขี นาดไมเ่ กิน 12 ตนั /ช่วั โมง และความดัน 10 kg/cm² ชนดิ ท่อไฟนอน มเี ตาภายใน แกส๊ รอ้ นว่ิง 4 กลบั หม้อน้าแพคเกจชนิดมแี ละไม่มกี ารหล่อเย็นด้านหลัง

76 2 กลบั , หลงั เปี ยก หม้อไอนำ้ แบบไฟผ่ำน 2 เทย่ี ว ชนิดหล่อเยน็ ด้ำนหลงั

77

78 2. หม้อนา้ ลูกหมู - หมอ้ นา้ ชนิดนน้ี าเขา้ มาใช้ในประเทศเกือบ 100 ปี - ใชม้ ากในโรงสขี า้ ว - เปน็ ชนดิ ทอ่ ไฟนอนทีม่ ีท่อไฟใหญ่เพยี งอย่างเดียว - ถา้ ท่อไฟใหญ่ท่อเดียวเรยี กว่า Cornish Boiler - ถา้ ท่อไฟใหญ่สองทอ่ เรยี กว่า Lancashire Boiler 3. หม้อนา้ รถไฟ (Locomotive Boiler) - รปู ร่างยาว - ห้องเผาไหมม้ ีลักษณะเปน็ สี่เหลี่ยมอย่ภู ายในเปลือกหม้อน้า - การออกแบบสร้างต้องใช้เหล็กยดึ ผนังทุกดา้ นมาก - การตรวจสอบการสกึ หรอของเหลก็ ยดึ ผนังทาไดย้ าก - ทศิ ทางการไหลของแกส๊ รอ้ นจะมีเพียงเท่ยี วเดียว - ปัจจบุ นั เลกิ ใช้ในรถไฟ - ถูกนามาประยุกต์ใช้ในโรงเลอื่ ยไม้

79 4. หม้อน้าเรอื (Marine Boiler) - เสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางกบั ความยาวของหม้อน้าใกลเ้ คียงกัน - มที ้งั ท่อไฟใหญแ่ ละท่อไฟเล็ก - ทอ่ ไฟใหญ่ทาหนา้ ที่เป็นห้องเผาไหมด้ ้วย 5. หม้อน้าตัง้ ท่อไฟนอน - เปลอื กหม้อน้าจะวางต้ังแต่ท่อไฟวางนอน - ห้องเผาไม้อยภู่ ายในเปลือกหม้อน้า - แก๊สร้อนถูกสง่ ผ่านท่อไฟเล็กซึ่งอยู่ด้านบน - ทศิ ทางการไหลของแกส๊ ร้อนเปน็ 1 หรอื 2 ก็ได้ - หมอ้ น้าชนดิ นี้เหมาะกับเช้อื เพลิงแข็ง - เชน่ ถา่ นหิน หรือไม้

80 4.2 หม้อนา้ แบบทอ่ น้า (Water Tube Boiler) หม้อน้าแบบท่อน้า ที่น้าหมุนเวียนโดยธรรมชาติประกอบด้วยดรัมและท่อน้าจานวนมากมาประกอบกัน เปน็ วงจรรับความร้อน เพ่ือใหเ้ กิดการหมนุ เวียนเป็นธรรมชาติ จากนา้ ท่ีรอ้ นจะมีความหนาแนน่ น้อยลง จงึ เคล่ือน ขึ้นบน แล้วน้าท่ีเย็นกว่ามีความหนาแน่นมากจะไหลเข้ามาแทนท่ีด้วยโครงสร้าง เช่นนี้ ทาให้สามารถผลิตน้า ปริมาณมาก ๆ และความดนั สงู ๆ ไดต้ ้ังแต่ 1-1,000 ตัน/ชม. ความดนั ตง้ั แต่ 10 kg/cm2 ไปถงึ ระดบั สูงมาก ๆ ได้ หม้อน้าแบบวันซ์ทรู ประกอบด้วยห้องเผาไหม้และห้องความร้อน เนื่องจากน้าท่ีอยู่ในท่อมีปริมาณน้อย จึงระเหยเป็นไอนา้ ได้รวดเรว็ มักจะสรา้ งเป็นขนาดเล็ก ๆ 200-2,000 kg/hr. โครงสรา้ งมกั จะเป็นแบบตงั้ มีรูปร่าง กะทัดรัด พื้นที่ติดตั้งน้อย ถ้าหากต้องการใช้ไอน้าจานวนมากจะนิยมติดตั้งหลายๆ เครื่อง และใช้ระบบควบคุม อตั โนมตั ิรวมเพอื่ ใหเ้ กดิ การประหยัดพลังงาน โครงสร้างของหม้อไอน้าแบบวันซท์ รขู นาดเล็ก หม้อนา้ แบบท่อน้าสามารถแบ่งออกได้ 2 ชนิดคือ 1. แบบท่อตรง (Straight - Tube Boiler) - หมอ้ น้าตัง้ ท่อน้าวางตั้ง - หม้อนา้ ต้ังท่อนา้ วางขวาง - หมอ้ นา้ ชนดิ ท่อน้าวางเอยี ง 2. แบบท่อโค้ง (Bent – Tube Boiler) - หมอ้ นา้ ชนิดท่อน้างอบางสว่ น - หม้อน้าชนิดทอ่ น้าขด

81 1.1 แบบท่อตรง (Straight - Tube Boiler) หม้อนา้ ตั้งท่อน้าวางตง้ั - หม้อนา้ ชนิดนี้ ท่อนา้ จะวางตั้งตรงเรียงวนเป็นก้นหอย - ระหว่างท่ออาจกัน้ ดว้ ยแผ่นโลหะหรือฉนวนเพอ่ื ให้แกส๊ ร้อนไหลวนเปน็ กน้ หอย - เชอ้ื เพลงิ จะเผาไหม้ตรงกลาง - แก๊สรอ้ นท่ีได้จะไหลเวยี นตามกน้ หอยออกไปทางด้านขา้ งหม้อน้า หม้อนา้ ต้ังทอ่ นา้ วางตงั้ หม้อนา้ แบบหลอดนา้ แนวตงั้ อีกแบบ - ใชใ้ นอตุ สาหกรรมขนาดเล็ก - ห้องปฏบิ ตั ิการในการอบพืชผลทางการเกษตร - อบฆ่าเช้ือ

82 หม้อน้าตงั้ ท่อนา้ วางขวาง - เปลอื กหม้อนา้ จะวางตงั้ - ท่อน้าจะขวางเปน็ ชน้ั ๆ ตดั กัน - เปลอื กหม้อนา้ จะเจาะช่องไว้สาหรับทาความสะอาดทอ่ นา้ - การจัดทศิ ทางแกส๊ ร้อนมีเพยี ง 1 เท่ยี ว - ใชม้ ากในโรงงานทาเสน้ กว๋ ยเต๋ียว

83 หม้อนา้ ชนดิ ท่อน้าวางเอยี ง - เป็นหมอ้ น้าทีม่ ีกาลงั ผลิตขนาดปานกลางถึงขนาดใหญ่ - เชื้อเพลิงจะถกู เผาไหม้ท่ใี ต้ท่อนา้ - แก๊สรอ้ นที่ไดจ้ ะลอยตัวสูงขึ้นผ่านท่อนา้ ท่วี างเรียงกนั - แกส๊ ร้อนจะถกู บงั คับใหว้ กกลบั ลงล่างอกี รอบก่อนลอยขึ้นบนออกปล่องไฟ - ไอนา้ ท่ีได้จะถกู เกบ็ ไว้ที่ถัง (Drum)ด้านบน 2.1 แบบทอ่ โคง้ (Bent – Tube Boiler) - มีตั้งแต่ขนาดเล็กจนถงึ ขนาดใหญ่ ถงึ 450 ตนั /ชั่วโมง - โครงสรา้ งง่ายกวา่ แบบหลอดน้าวางตรง,เอยี ง - สามารถผลิตไอนา้ ท่ีมคี วามดันสูงกว่าแบบหลอดน้าวางตรง,เอยี ง - การใชง้ านปลอดภยั กว่า - ไมม่ ที ่อร่วม แตจ่ ะมีถงั พัก 2- 5 ลูก - ใชใ้ นโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เชน่ โรงงานนา้ ตาล,โรงไฟฟ้า

84 หมอ้ น้าชนดิ ท่อนา้ งอบางส่วน 2. แบบท่อโค้ง (Bent – Tube Boiler) - หม้อน้าชนิดท่อน้าขด - ส่วนใหญ่มขี นาดเล็ก - สามารถผลิตไอน้าได้เร็วมาก - หลังเลิกใชง้ านต้องระบายนา้ ในท่อนา้ ออกใหห้ มด - การซ่อมบารุงทาไดล้ าบากมาก - ปัจจุบนั มีใช้น้อย

85 5. หม้อนา้ ทสี่ ร้างขึน้ พเิ ศษ เช่นหม้อน้าไฟฟ้า จะมีขนาดเล็ก ใช้ความดันต่ากว่า 10 Kg/cm² ใช้เวลาในการเดินเครื่องน้อย ก็ได้ความดันที่ ตอ้ งการ ขอ้ ดี : ไม่เกดิ มลพษิ ข้อเสีย : มีราคาแพง และ กนิ กระแสไฟฟา้ มาก หม้อน้าแบบนี้การออกแบบไม่สามารถจัดให้เข้ากับ 2 ชนิดที่ผ่านมาได้ ได้แก่ หม้อไอน้าไฟฟ้า โครงสร้างภายนอกจะเหมือนกับหม้อไอน้าแบบท่อน้า หรือหม้อไอน้าแบบท่อไฟ แต่โครงสร้างภายในไม่มีท่อน้า หรือท่อไฟสาหรับถ่ายเทความร้อนให้กับน้า แต่ใช้ฮีทเตอร์เป็นตวั ถ่ายความร้อนแทน ข้อดีของหม้อน้าไฟฟ้าคือไม่ มีปญั หามลภาวะ ปล่องไฟ (Stack or Chimney) ปล่องไฟทาหนา้ ที่นาแก๊สรอ้ นทผี่ ่านหม้อนา้ ออกไปภายนอก ซ่งึ อาจทาด้วยเหลก็ หรืออฐิ ทนไฟก็ได้ เครื่องวัดระดับน้า (Water Level Gauge) 1. แบบแก้ว หลอดแกว้ วดั ระดบั น้า มักใช้กับหมอ้ น้าท่ีความดันไม่เกิน 25 กก./ตร.ซม. 2. แบบความดันแตกตา่ ง ใชข้ องเหลวในหลอดแกว้ เปน็ ตัวแทนของระดบั น้าในหม้อน้า เกจวดั ความดนั ไอนา้ (Pressure Gauge) ทาหนา้ ทวี่ ัดความดนั ภายในหมอ้ นา้ ทาให้ทราบความดนั ไอน้าท่ีหม้อน้าผลติ ได้ โดยทั่วไปใชแ้ บบท่อบัวดอน

86 ลิน้ หรอื วาล์ว (Valve) (สาหรบั หม้อไอน้า) • โกลบ์ วาลว์ (Globe Valve) • ปล๊กั วาล์ว (Plug Valve) • เกทวาล์ว (Gate Valve) • บอลวาล์ว (Ball Valve) • เชค็ วาลว์ (Check Valve) • วาล์วลดแรงดัน (Pressure Reducing Valve) ขอ้ ดี ข้อเสียของหม้อนา้ แบบทอ่ นา้ เมื่อเปรยี บเทยี บกบั หม้อนา้ แบบท่อไฟ ข้อดขี องท่อนา้ 1. ออกแบบใหส้ ามารถใช้งานท่ีความดันสงู กว่า 2. มีความปลอดภยั ในการใชง้ านมากกวา่ 3. ผลิตไอน้าได้รวดเร็วกวา่ 4. สามารถตรวจสอบสภาพภายนอกของ ทอ่ ได้ง่าย 5. ออกแบบให้มีขนาดใหญ่ อัตราการผลิต ไอสงู กวา่ ขอ้ เสยี ของทอ่ นา้ 1. มีราคาแพงกว่า 2. นา้ ท่ใี ช้คณุ ภาพของน้าต้องดี 3. ทาความสะอาดภายในท่อไดย้ ากกว่า 4. ถ้าใชไ้ อน้าไม่คงท่ี จะทาให้ความดนั ไมค่ งท่ีด้วย หลกั พืน้ ฐานในการสร้างหม้อนา้ 1. ออกแบบโครงสร้างแบบง่ายๆ มคี วามแข็งแรง และถูกหลักวศิ วกรรม 2. การใช้งานไม่ยุ่งยาก ซบั ซ้อน และมีความปลอดภยั 3. อุปกรณ์ตา่ ง ๆ ทีใ่ ชไ้ ด้มาตรฐาน เป็นชนดิ ท่ใี ชก้ บั หม้อน้าโดยตรง 4. ออกแบบใหม้ ีการถา่ ยเทความรอ้ น และการไหลเวียนของนา้ ดี 5. มีพืน้ ท่ถี า่ ยเทความร้อนมาก 6. สามารถทาการตรวจสอบ ทดสอบ ทาความสะอาด และซ่อมแซมทกุ ส่วนของ หม้อนา้ ได้ 7. เตาหรอื ห้องไหม้ มีพนื้ ที่เพยี งพอที่จะทาใหก้ ารเผาไหม้สมบรู ณ์ 8. มสี ว่ นเกบ็ ไอนา้ มาก

87 บทท่ี 3 วธิ กี ารดาเนินงาน สถานทีต่ ้ังบรษิ ัท เลขที่ 208 หมู่ 6 ถนน ทา้ ยบ้าน ตาบล ทา้ ยบ้าน อาเภอ เมือง จงั หวดั สมทุ รปราการ รหสั ไปรษณยี ์ 10280 โทรศัพท์: 02-703-4444 โทรสาร: 02-703-4444#3000

88 โรงงานเรมิ่ ดาเนนิ การผลติ เม่ือ …2497.. จานวนพนักงาน …760..คน จานวน …8... แผนก/ฝา่ ย เวลาทางาน จานวนชั่วโมงทางาน 8 ช่ัวโมง/วนั จานวนวนั ทางาน 300 วัน/ปี รวมจานวนช่วั โมงทางาน 2,400 ช่ัวโมง/ปี จานวนช่วั โมงทางาน 24 ช่ัวโมง/วัน จานวนวันทางาน 300 วนั /ปี รวมจานวนชวั่ โมงทางาน 7,200 ชวั่ โมง/ปี

89 แผนผงั เคร่อื งจักรและอุปกรณ์ บอยเลอร์ ถงั ต้มซอส เคร่ืองฆา่ เชือ้ การระเหย เคร่ืองบรรจุ เคร่ืองบรรจุ

90

91 กระบวนการผลติ Hydrolyzation ( ) pH 1 1 1 3-MCPD Reactor 1 pH 2 1 Filter Press L17 1 (L10) 2 filter aid Tube Pasteurizer 3 (Filling)

92 ข้อมูลก่อนการปรบั ปรงุ MJ 30,000,000 25,000,000 20,000,000 15,000,000 10,000,000 5,000,000 - ม.ค. ก.พ. มี.ค. เม.ย. พ.ค. มิ.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย. ธ.ค. กราฟแสดงข้อมูลเปรยี บเทียบการใช้พลังงานความร้อนจากเชื้อเพลงิ รายเดือน ปี 2561 38,894,400 292,203,789 ไฟฟา้ (MJ) ความร้อน (MJ) กราฟแสดงข้อมูลเปรียบเทยี บการใชพ้ ลงั งานความร้อนจากเช้ือเพลงิ รายเดือน ปี 2561 ในระบบทกุ ระบบที่ใช้พลังงานจะมีการสูญเสยี พลังงานเกดิ ข้ึนเสมอ ความจริงนี้เป็นทที่ ราบกันดี ทว่ั ไปในผู้ ท่ีเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงาน แต่ในหลายกรณีผู้ใช้พลังงานไม่ทราบอย่างชัดเจนว่าระบบ ท่ีตนเองใช้อยู่นั้นมีการ

93 สูญเสียพลังงานมากน้อยเพียงใด ความคุ้นเคยกับการสูญเสียพลังงานและ ความที่ไม่ทราบถึงปริมาณพลังงานที่ สญู เสยี ไป อาจเป็นสาเหตหุ น่งึ ที่ทาให้ผู้ใช้พลังงานขาดความ ระมดั ระวงั ในการใช้พลังงานให้ไดป้ ระโยชน์คุ้มค่าที่สุด ในแง1ของเจ้าของกจิ การ การอนรุ กั ษ์ พลงั งานโดยการใช้พลังงานใหเ้ กิดประโยชน์สูงสุดและการป้องกนั การสูญเสีย พลงั งาน จะทาใหล้ ด ต้นทนุ การผลติ ซงึ่ จะทาให้สินค้าที่ผลิตข้ึนมามรี าคาถูกลงและหมายถึงผลกาไรท่ีมากขนึ้ และมี ความ สามารถท่ีจะแข่งชันได้กับสินค้าประเภทเดียวกันทั่งในตลาดภายในและภายนอกประเทศ นอก จากนี้ ใน ฐานะที่ประเทศไทยยังต้องพึ่งพาพลังงานจากต่างประเทศอยู่มาก การอนุรักษ์ พลังงานจะลดการสูญเสียดุลการคา้ และลดการสูญเสยี เงนิ ตราตา่ งประเทศ ซง่ึ จะทาให้เศรษฐกิจ ของประเทศดีขึ้นโดยสว่ นรวมอันจะเออื้ อานวยต่อการ ดารงอยขู่ องกิจการต่าง ๆ ของเจ้าของกจิ การ โดยทางอ้อมอกี ดว้ ย การสญู เสยี พลังงานของระบบไอน้า ก่อนท่ีจะกล่าวถึงการประหยัดพลังงานในระบบไอน้า ควรทราบถึงสาเหตุหรือแหล่งของการสูญเสีย พลงั งานในระบบไอน้าเสียก่อนเพ่ือพจิ ารณาระบบไอนา้ อย่างพ้นื ฐานท่ีสดุ จะพบวา่ ระบบไอน้าประกอบด้วย 3 สว่ น คือ การผลิตไอน้า การล่งจ่ายไอน้า และการ'ใช้ไอน้า เมื่อพิจารณาถึงระบบไอน้าดังกล่าวนี้ สามารถแบ่งแหล่งของ การสญู เสียพลงั งานของระบบไอนา้ อยา่ งกว้าง ๆ ดงั น้ี - การสญู เสยี พลังงานในระบบหมอ้ ไอนา้ - การสญู เสียพลังงานในระบบจา่ ยไอนา้ - การสูญเสียพลงั งานในอุปกรณท์ ใี่ ช้ไอน้า การสูญเสยี พลังงานในระบบหม้อไอนา้ ประสทิ ธิภาพของหม้อไอนา้ ประสิทธิภาพของหม้อไอน้าท่ีดีมีค่าประมาณ 83% สาหรับหม้อไอน้าท่ีใช้น้ามันเป็นเชื้อเพลิง และ ประมาณ 85 %สาหรับหม้อไอน้าท่ีใช้ก๊าซประสิทธิภาพของหม้อไอน้าจะดี หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลาย อย่าง เช่น การสูญเสียความร้อนของก๊าซร้อนจากปล่องไอเสียมากเกินไป การถ่ายเทความร้อนด้านน้าและด้านไฟ ไม่ดีอัตราส่วนระหว่าง เชื้อเพลิงและอากาศไม่ถูกต้อง หัวเผาไหม้เช้ือเพลิงขาดการบารุงรักษาที่ถูกต้อง และเกิด การสญู เสยี ความรอ้ นผ่านผิวหนงั หม้อไอน้า เปน็ ตน้ การคานวณหาประสิทธิภาพของหม้อไอน้าควรทาทุกสัปดาห์ถ้าเป็นไปได้หรืออย่างน้อยทุก ๆสองสัปดาห์ แล้วบันทึกไว้ในรูปกราฟดังแสดงในรูปเม่ือประสิทธิภาพถึงจุดต่าสดุ ท่ียอมให้ได้ควรหาสาเหตเุ พื่อจะได้ทาการแก้ไข ต่อไป

94 ประสิทธิภาพห ้มอไอน้า เดอื น ม.ค ก.พ ม.ี ค เม.ย พ.ค รูปประสทิ ธภิ าพหม้อไอน้าแต่ละเดือน การปรับปรุงการเผาไหม้ การเผาไหม้ไอน้า ถา้ หากมกี ารใช้เชือ้ เพลงิ หรอื อากาศมากเกินความจาเปน็ ท่ีจะทาให้เกดิ การเผาไหม้อยา่ ง สมบรู ณแ์ ล้ว จะเกิดการสูญเปลา่ ของเชอ้ื เพลงิ ในกรณที ่ีอากาศน้อยไป การเผาไหม้จะไม่สมบรู ณ์ซงึ่ หมายความวา่ พลังงานที่มอี ยู่ในเช้ือเพลิงไม่ได้ถกู นามาใช้ อยา่ งเต็มท่ี นอกจากนี้ ยังทาให้เกิดควันและมีเขม่าจับในหม้อไอน้า ซ่ึง จะเปน็ สาเหตุทท่ี า ใหก้ ารถา่ ยเทความร้อนในหม้อไอน้าไม่ดี ถ้าหากอากาศมากเกินไปพลังงานสว่ นหนึง่ จะ ถกู ใช้ใน การทาให้อากาศส่วนเกินร้อนเกนิ ไปแล้วปล่อยทิ้งทางปล่องไอเสยี โดยเปล่า ประโยชน์การปรบั ปรงุ ประสทิ ธิภาพ ของการเผาไหม้สามารถทาได้โดยอาศยั หลกั การตอ่ ไปน้ี หาประสทิ ธภิ าพของการเผาไหมส้ ูงสุดของหม้อไอน้าแต่ละตัว โดยอาจจะได้มา จากผู้ผลติ หมอ้ ไอนา้ หรือ ขอ้ มลู ท่ีได้รับจากการทดสอบระหว่างการตรวจรบั โดยทวั่ ไป หมอ้ ไอน้าท่ีใชน้ า้ มันจะมีประสทิ ธภิ าพประมาณ 83% และ 85% สาหรับหม้อไอนา้ ท่ีใช้กา๊ ซ หม้อไอนา้ สาเร็จรปู ที่มีประสทิ ธภิ าพดี จะใหอ้ ุณหภูมขิ องก๊าซรอ้ นจากปล่อง ควนั ประมาณ 60°c สูงกว่า อณุ หภมู ไิ อนา้ อ่ิมตัว และอณุ หภูมขิ องกา๊ ซรอ้ นนจ้ี ะ ลดลงเมือ่ ระดับการเผาไหม้ตา่ ลง จดั หาเคร่อื งมือสาหรับตรวจหาองค์ประกอบทางเคมีและวัดอณุ หภมู ขิ องก๊าซ ร้อน เพื่อนาค่าท่ีได้มา คานวณหาประสิทธภิ าพของหม้อไอนา้ ปรับอัตราสว่ นอากาศ /เชือ้ เพลิงของหวั เผาให้ได้ความประหยดั และความ ปลอดภยั

95 วัดหาประสิทธิภาพของหม้อไอน้าทุก ๆ สองสัปดาห์ถ้าหากประสิทธิภาพต่าลง ให้ปรับใหม่ อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายของการปรับใหม่และปริมาณของพลังงาน ที่ประหยัดได้ควรได้รับการพิจารณาด้วย โดยท่ัวไปไม่ควร ปล่อยให้ประสิทธิภาพต่าลงกว่า 3 % จากค่าสูงสุดในทางปฏิบัติเน่ืองจากการผสมของเช้ือเพลิงและอากาศเป็นไป อย่างไมท่ ่วั ถงึ จงึ มีความ จาเปน็ ท่ีจะต้องใชอ้ ากาศมากกวา่ ปริมาณอากาศทต่ี ้องการตามอัตราส่วน Stoichiometric ทั้งน้ีเพื่อให้การเผาไหม้ดาเนินไปอย่างสมบูรณ์นอกจากน้ีการท่ีอุณหภูมิ ของอากาศอาจเปล่ียนแปลงได้จะทาให้ อากาศเข้าหม้อไอน้าลดลง ซ่ึงเป็นสาเหตุให้เกิด ภาวะของความเข้มของเชื้อเพลิงสูง และทาให้ไม่ปลอดภัยถ้าหาก หม้อไอน้าไม่มีอุปกรณ์ สาหรับชดเชยสาหรับการเปล่ียนแปลงของอุณหภูมิ โดยทั่วไปควรปรับให้มีอากาศส่วนเกิน 20%สาหรบั ก๊าซและน้ามัน และอาจสงู ถงึ 80% สาหรบั ถา่ นหนิ ทัง่ น้ขี ึ้นอยู่กับการออกแบบ การถ่ายเทความรอ้ นด้านน้า การเกิดตะกรันในทอ่ น้าของหม้อไอน้า อาจจะทาให้เกิดการสญู เสียความรอ้ นมากเกินไป เน่ืองจากตะกรนั จะทาตัวเป็นฉนวนซ่ึงจะทาให้การถ่ายเทความร้อนลดลงซึ่งหมายถึงการ ลดลงของอัตราการผลิตไอน้าและ ประสิทธิภาพของหม้อไอน้า รูป แสดงถึงการสูญเสียความร้อนเน่ืองจากการสะสมตะกรันซึ่งสามารถนาไปใช้ ประมาณการสูญเสีย ความร้อนได้ รปู ท่ี 5.2 ความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งความหนาของตะกรนั และ % พลังงานที่การสูญเสยี หากพบวา่ ตะกรนั มีมากเกินไปเราสามารถแก้ไขไดโ้ ดยการลา้ งด้วยสารเคมีหรอื การปรุงแตง่ น้าป้อนอย่างไร กด็ ีควรระลกึ ไว้เสมอว่าการนาคอนเดนเสท (Condensate) กลับมาใช้เป็นวิธีท่ีดปี ระการหนึ่งสาหรับการลดตะกรัน ทงั้ นี้เนือ่ งจากคอนเดนเสทเปน็ น้าท่ีกลั่นแล้ว

96 การถา่ ยเทความรอ้ นดา้ นไฟ เมอ่ื หม้อไอน้าทางานนานเข้าจะมีเขมา่ จับบนผิวถา่ ยเทความร้อนด้านไฟ โดยเฉพาะอย่าง ยิง่ ในกรณีที่หม้อ ไอน้าใช้เชื้อเพลิงท่ีมีความหนืดสูง เขม่าจะทาให้การถ่ายเทความร้อนจาก เปลวไฟไปยังน้าลดลง เน่ืองจากความ ต้านทานต่อการถา่ ยเทความร้อนเพิ่มข้ึนปรากฏน้ี สามารถลังเกตได้จากการท่ีอุณหภูมิของก๊าซร้อนจากปลอ่ งไอเสีย จะสงู ขนึ้ โดยทวั่ ไปแลว้ อุณหภูมทิ ีเ่ พิ่มข้ึน 15°c จะหมายถึงประสิทธภิ าพของการเผาไหม้ลดลง 1 % ผู้ใชห้ ม้อไอ น้า ควรจะได้ตรวจดเู ขม่าท่ีจบั บนผวิ ถ่ายเทความร้อนด้านไฟ และทาความสะอาดปีละคร้ัง หรือเม่ือพบว่าอุณหภูมิของ กา๊ ซร้อนสูงเกินไปจากปกติ ควรจะหยุดเดินหมอ้ ไอนา้ เพอื่ ทาความสะอาด การควบคมุ การโบลดาวน์ นา้ ที่ป้อนเข้าหม้อไอน้าอาจมีสง่ิ เจือปนอยู่ ซงึ่ ถา้ หากไม่จากดั ท้งิ จะทาให้เกิดตะกรันในท่อ นา้ ,ได้ การกาจัด สิ่งเจือปนนี้สามารถทาได้โดยการปล่อยน้าร้อนทิ้งจากหม้อไอน้า (Blow-down) ซึ่งจะทาให้ความเข้มข้นของ ส่ิงเจือปนลดลง อัตราของการโบลวดาวน์ซ่ึงมีนิยาม เป็นอัตราส่วนของน้าท่ีปล่อยท้ิงจากหม้อไอน้าต่อปริมาณน้า ป้อนหม้อไอน้า อาจมีค่าสูง ถึง 10 % การสูญเสียความร้อนเน่ืองจากการโบลวดาวใ!!นกรณีนี้จะมีค่าประมาณ1.5 % ของเชือ้ เพลิงท่ีป้อนใหห้ ม้อไอน้า ในหลายกรณีผ้คู วบคุมหม้อไอนา้ อาจจะโบลวดาวน์ มากกวา่ ความจาเป็นซึ่งจะ ทาให้เกิดการสูญเปล่าของพลังงานการใช้อัตราการโบลว ดาวน์ที่ถูกต้องและการนาความร้อนจากโบลวดาวน์ กลบั มาใชจ้ ะทาให้สามารถประหยัด พลังงานได้อตั ราการโบลวดาวน์ที่ใชจ้ ะข้นึ อยู่กบั สภาพน้าทใี่ ชซ้ ึ่งหมายถงึ ระดับ ปริมาณของสิง่ แขวนลอยและสารละลายในน้า ควรมคี ่าไมเ่ กิน 3,000 ppm อัตราการโบลวดาวน์ท่ถี กู ต้อง จึงควร จะเป็นอัตราการโบลวดาวนท์ น่ี ้อยท่ีสุดตามสภาพความเหมาะสมของนา้ ท่ีใช้ การสญู เสียพลังงานในระบบจา่ ยไอนา้ การร่ัวของไอน้า การสูญเสียพลังงานในระบบจ่ายไอน้าที่เห็นได้ชัดเจนและร้ายแรงที่สุดคือ การร่ัวของไอ น้า เมื่อพบว่ามีการรั่วของไอน้าควรซ่อมแซมอย่าง เร่งด่วน อย่าปล่อยท้ิงไว้เนื่องจากจะ เป็นการสูญเสียพลังงาน แล้วอาจจะเป็นอัตราต่อผู้กาลังปฏิบัติงานได้ด้วย โดยท่ัวไปแล้วเป็นการยากมากที่จะประเมินการสูญเสียพลังงาน จากการรั่วของไอน้าแตกได้ มีผู้คิดวิธีประมาณ'อัตราการรั่วของไอน้าท่ีสะดวกต่อการปฏิบัติ โดยการวัดความยาว ของ ไอน้าที่พ่นออกมา'จากรอยร่ัว ดังแสดงในรูปที่ 5.3 แม้ว่าวิธีน้ีจะไม่แม่นยานัก แตกสามารถ ใช้เพ่ือการ ประมาณการไดค้ ือในกรณีที่ไม่มีขอ้ มูลอยา่ งอ่ืน

97 รูปท่ี 5.3 การสญู เสียพลงั งานเนื่องจากการรัว่ ของไอนา้ การใชฉ้ นวน การไม่ใช้ฉนวนหุ้มท่อจ่ายไอน้าหรือการใช้ฉนวนหุ้มอย่างไม่ถูกต้องเป็นอีกสาเหตุของการ สูญเสียความ รอ้ น รปู แสดงการสูญเสียความรอ้ นจากทอ่ ส่งไอน้าเปลือยสาหรบั ทอ่ ขนาดต่าง ๆ และอุณหภูมิท่อตา่ ง ๆ รูปที่ 5.4 การสูญเสยี ความร้อนจากท่อสง่ ไอนา้ เปลือยสาหรับท่อขนาดต่าง ๆ ในขณะที่ท่อส่วนใหญ่ถูกหุ้มด้วยฉนวนอย่างดีแต่ท่ีหน้าแปลนของข้อต่อ (Flange) มักจะไม่หุ้มฉนวนเคยมี ผู้ประมาณเอาไว้ว่าข้อต่อไม่ได้หุ้มฉนวนในระบบจ่ายไอน้าท่ีความดัน 700 kPa จะสูญเสียความร้อนเทียบได้กับท่อ ยาว 600 มลิ ลเิ มตรหรือสาหรบั ข้อต่อหนง่ึ อันจะเกิดความสูญเสียพลังงานเทยี บได้กับถา่ นหิน 1 ดันหรือน้ามัน 600 ลติ รหรือกา๊ ซธรรมชาติ 390 ลูกบาศก์เมตรตอ่ ปี