การศึกษาผลของความแปรปรวนของคุณสมบัติของเชื้อเพลิงเศษไม้ที่มีต่อผลผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำ

Abstract

ชีวมวลเป็นสารอินทรีย์ซึ่งมีการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จากแสงแดดในรูปแบบของสารเคมีในพืชผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์แสง เชื้อเพลิงชีวมวลรวมถึงของเหลือทิ้งทางเกษตร เศษซากพืช ไม้ และของเสียอินทรีย์ ฯลฯ ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ชีวมวลจะไม่เพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศในขณะที่มันดูดซับปริมาณที่เท่ากันของคาร์บอนในขณะที่เติบโต เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และเป็นแหล่งพลังงานทดแทน พบว่าเศษไม้เหลื่อทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมและเกษตรสามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ แต่อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศในช่วงหนึ่งปีมีผลกระทบต่อการเก็บรักษา การจัดการ และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเชื้อเพลิง จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาความแปรปรวนของคุณสมบัติของเชื้อเพลิงเศษไม้ในช่วงหนึ่งปี และเพื่อประเมินผลจากความแปรปรวนที่ได้จากความแปรปรวนของคุณสมบัติของเชื้อเพลิงที่มีต่อสมรรถนะการผลิตไฟฟ้า ส่วนแรกเป็นการศึกษาความแปรปรวนคุณสมบัติของเชื้อเพลิงเศษไม้โดยใช้การตากแห้งด้วยรังสีดวงอาทิตย์ แบบ passive mode เพื่อลดปริมาณความชื้นของเชื้อเพลิงเศษไม้ ผลการทดลองพบว่าการตากกองไม้ภายใน Solar Greenhouse drying ความลึกกองเศษไม้ 2 5 10 15 และ20 เซนติเมตรตามลำดับในช่วงหนึ่งเดือนสามารถทำให้ปริมาณความชื้นของไม้ลดลงได้ประมาณ 2 ถึง 6 เปอร์เซ็นต์ต่อสัปดาห์ ส่วนที่สองจะทำการทดสอบและการวิเคราะห์การเผาไหม้ระบบแก๊สซิฟิเคชัน หาส่วนประกอบของก๊าซผลิตภัณฑ์ ใช้ในการคำนวณโดยใช้แบบจำลอง Adiabatic flame temperature ระหว่าง 10 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์อากาศเกินพบว่าถ้าปริมาณอากาศเกินเพิ่มขึ้นอุณหภูมิสูงสุดของการเผาไหม้จะลดลงในช่วง1550-1400 องศาเซลเซียส ปริมาณความชื้นและขนาดเศษไม้มีผลกระทบขององค์ประกอบของก๊าซผลิตภัณฑ์ ผลพบว่าหากปริมาณความชื้นลดลง 2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ซึ่งผลจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสูงสุดจากการเผาไหม้ที่ขึ้นอยู่กับขนาดของเศษไม้ที่ 3.3 4.4 และ 5.5 เซนติเมตรจะทำให้อุณหภูมิของการเผาไหม้สารระเหยเพิ่มขึ้นเป็น 26 63 และ 107 องศาเซลเซียสตามลำดับ. ส่วนสุดท้ายจะใช้แบบจำลองของวัฏจักรแรงคินในการวิเคราะห์ปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับการผลิตไอน้ำของบอยเลอร์เพื่อขับเทอร์ไบน์ 33.23 ตันต่อชั่วโมงที่ กำลังการผลิตไฟฟ้า 7.5 MW การควบแน่นของน้ำในคอนเดนเซอร์ 38 องศาเซลเซียส และไอน้ำร้อนยวดยิ่งออกจากบอยเลอร์ที่ 50 บาร์และ 450 องศาเซลเซียส ไม่คิดการเปลี่ยนแปลงสถานะระหว่างปั๊มน้ำ และอุณหภูมิสภาพแวดล้อมที่เป็นอุณหภูมิอิ่มตัวการควบแน่นของน้ำในคอนเดนเซอร์ จาก Solar Greenhouse Drying นั้นพบว่าปริมาณความชื้นของเศษไม้ลดลงประมาณ 2 ถึง 6% ต่อสัปดาห์ จากนั้นนำผลการลดลงของความชื้นในแต่ละช่วงสัปดาห์คือ 59% 54% 49% 46% และ10.4% ถ้านำไปใช้เผาไหม้ให้ความร้อนกับบอยเลอร์ที่ทำงานภายใต้ประสิทธิภาพ 90% จะต้องใช้เชื้อเพลิงเศษไม้ยางพาราประมาณ 18.591ตัน/ชม. 15.946 ตัน/ชม. 13.960 ตัน/ชม. 12.988 ตัน/ชม.และ7.114 ตัน/ชม.ตามลำดับ.