การพัฒนาถ่านหินอัดก้อนสำหรับหม้อไอน้ำอุตสาหกรรม

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาถึงตัวแปรที่มีผลต่อคุณภาพของถ่านหินอัดก้อนทั้งในแง่ความแข็งแรงและประสิทธิภาพในการนำไปใช้งาน ตัวอย่างถ่านหินที่ใช้ในงานวิจัยเป็นถ่านหินจากเหมืองบ้านปูแหล่งแม่ทาน สารประสานที่ใช้ในการทดลองคือแบลคลิคเคอร์ซึ่งเป็นของเสียที่ได้จากกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษ โดยศึกษาตัวแปรต่างๆ ที่มีผลต่อคุณภาพของถ่านหินอัดก้อนตัวแปรที่ทำการศึกษาคือ ปริมาณร้อยละเถ้าแบบไม่รวมความชื้นของถ่านหินที่ใช้ในการอัดก้อนมีค่า 15 และ 25 ขนาดของถ่านหินที่นำมาอัดก้อนมีขนาด เล็กกว่า 1, เล็กกว่า 2, และเล็กกว่า 9.8 มม ปริมาณร้อยละสารประสานที่ใช้เทียบกับน้ำหนักถ่านหินแห้งมีค่า 10, 12, 14 และ 16 โดยผสมปูนขาว (CaO) เพื่อกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอัตราส่วนโมลCaO:S เท่ากับ 2:1 ถ่านหินอัดก้อนถูกนำไปทดสอบความแข็งแรงหาค่าน้ำหนักที่ทำให้ถ่านหินอัดก้อนแตกด้วยวิธี compression test และหาประสิทธิภาพการใช้งานผลการทดลอง นำมาหาสภาวะที่เหมาะสมทดลองผลิตถ่านหินอัดก้อนเพื่อนำไปใช้งานในหม้อไอน้ำอุตสาหกรรม จากผลการทดลองพบว่า เมื่อเพิ่มปริมาณร้อยละของสารประสานความแข็งแรงของถ่านหินอัดก้อนเพื่อขึ้นจนถึงค่าสูงสุด จากนั้นเมื่อเพิ่มปริมาณสารประสานความแข็งแรงของถ่านหินอัดก้อนลดลง ขนาดของถ่านหินมีผลต่อความแข็งแรงของถ่านหินอัดก้อนคือถ่านหินที่มีขนาดเล็กให้ถ่านหินอัดก้อน ที่มีความแข็งแรงมากกว่าถ่านหินขนาดใหญ่ และถ่านหินอัดก้อนที่มีร้อยละเถ้า 25 มีความแข็งแรงมากกว่าถ่านหินอัดก้อนที่มีร้อยละเถ้า 15 เนื่องจากเถ้าของถ่านหินมีคุณสมบัติเป็นสารประสาน ประสิทธิภาพในการใช้งานมีค่าร้อยละ 35 - 41 เมื่อนำถ่านหินอัดก้อนไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมแบบท่อไฟที่มีระบบเผาไหม้แบบป้อนถ่านหินทางด้านล่าง (underfeed type boiler) ถ่านหินอัดก้อนที่ผลิตใช้ถ่านหินขนาดเล็กกว่า 9.8 มม. และปริมาณสารประสานร้อยละ 14 ทำการวัดความเข้มข้นของก๊าซ SOx, NOx, O2, CO2 ในก๊าซเผาไหม้เพื่อดูผลการปลดปล่อยซัลเฟอร์ออกสู่บรรยากาศเทียบกับการใช้งานถ่านหินปกติ จากผลการทดลองพบว่าร้อยละการปลดปล่อยมีค่าอยู่ในช่วง 31 - 55 ในขณะที่ถ่านหินปกติมีร้อยละการปลดปล่อย 75