การลดการสูญเสียของเอกเซอร์จีในเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนโดยใช้เทคโนโลยีพินช์

Abstract

งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาโปรแกรมออกแบบเครือข่ายเครืองแลกเปลี่ยนความร้อนตามหลักการของเทคโนโลยีพินช์ โดยใช้หลักการทางเศรษฐศาสตร์ร่วมในการพิจารณาเลือกเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ดีที่สุด ซึ่งสามารถเลือกได้ว่าเป็นการลงทุนสร้างเครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใหม่หรือเป็นการปรับปรุงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเดิมที่มีอยู่ งานวิจัยได้ใช้เครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของโรงไฟฟ้าพระนครเหนือเป็นกรณีศึกษา โดยผลการวิเคราะห์พบว่าสภาวะการทำงานจริงของโรงไฟฟ้าจะมีประมฃสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนต่ำกว่าที่ได้ออกแบบไว้ซึ่งมีสาเหตุได้หลายประการ เช่น การเสื่อมคุณภาพของฉนวนที่ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีประสิทธิภาพลดต่ำลง การออกแบบเครือข่ายที่ไม่เหมาะสม เป็นต้น จากการศึกษาพบว่าสาเหตุที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดคือ การออกแบบที่ไม่เหมาะสม เนื่องจากไม่สามารถควบคุมสภาวะการดำเนินงานให้สอดคล้องกับสภาวะที่ใช้ในการออกแบบได้ โดยอาจมีสาเหตุมาจากกการใช้ค่าผลต่างอุณหภูมิที่น้อยที่สุด (ΔT min) ในสภาวะการดำเนินงานจริงสูงกว่า ΔT min ที่ได้จากการออกแบบ ส่งผลให้เครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของโรงไฟฟ้านี้มีการสูญเสียความร้อนโดยเปล่าประโยชน์เนื่องจากมีพลังงานไหลผ่านพินช์ และเพื่อที่จะทำให้ไม่เกิดปัญหานี้ การออกแบบควรจะพิจารณาถึงขนาด ΔT min ที่เหมาะสมที่ทำให้การสูญเสียความร้อนน้อยที่สุด นอกจากนี้งานวิจัยได้ืำทำการศึกษาเกี่ยวกับการลดปริมาาณเอกเซอร์จีที่สูญเสียจากกระบวนการโดยการปรับเปลี่ยนสภาวะการดำเนินงานของแหล่งพลังงานในบริเวณเหนือจุดพินช์และใต้จุดพินช์ โดยให้แหล่งพลังงานความร้อนเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสายเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในบริเวณเหนือจุดพินช์เพื่อที่จะทำให้สามารถลดอณหภูมิของแหล่่งพลังงานลงได้ และให้มีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสายร้อนและแหล่งรับความร้อนภายนอกที่มีอุณหภูมิสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในช่วงใต้จุดพินช์เพื่อไม่ให้อุณหภูมิของแหล่งรับพลังงานภายนอกมีค่าต่ำเกินไป ซึ่งการพิจารณาปรับเปลี่ยนเช่นนี้จะส่งผลให้เครือข่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีการสูญเสียเอกเซอร์จีน้อยลง