การผลิตไอน้ำจากเตาเผาฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาอุทกศาสตร์การไหลภายในเตาฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียนจากการใช้เชื้อเพลิงถ่านหินและชีวมวล โดยใช้ถ่านหินและชีวมวลคือกะลาปาล์ม และกะลามะพร้าว ซึ่งมีพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงถ่านหิน กะลาปาล์ม และกะลามะพร้าวเท่ากับ 5221.82 แคลอรีต่อกรัม 4875.75 แคลอรีต่อกรัม และ 4470.40 แคลอรีต่อกรัม ตามลำดับ ขณะที่ไรเซอร์หรือห้องเผาไหม้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร สูง 3 เมตร ป้อนเชื้อเพลิงที่อัตราคงที่ 9 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ป้อนอากาศปฐมภูมิอัตราคงที่ 330 ลิตรต่อนาที จากนั้นทำการสร้างเครื่องผลิตไอน้ำ ซึ่งมีส่วนประกอบสำคัญ 3 ส่วนคือ ส่วนอุ่นน้ำ ส่วนแลกเปลี่ยนความร้อน และส่วนเก็บไอน้ำ ตัวแปรที่ทำการศึกษาคือ ส่วนผสมของเชื้อเพลิง ตำแหน่งการป้อนอากาศทุติยภูมิ และประสิทธิภาพของเครื่องผลิตไอน้ำที่สร้างขึ้น ผลการทดลองพบว่า อุทกศาสตร์ภายในส่วนไรเซอร์ของเตานั้นมีลักษณะเป็นเบดแบบปั่นป่วน เวลาที่เตาเข้าสู่ภาวะคงที่เท่ากับ 20 วินาที ความร้อนที่ได้จากการใช้เชื้อเพลิงผสมมีอัตราส่วนของถ่านหินต่อชีวมวลในอัตรา 70:30 ตำแหน่งการป้อนอากาศทุติยภูมิที่ตำแหน่ง 2.4 เมตร ส่งผลให้ความร้อนเฉลี่ยภายในเตาคงที่ และให้อุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุด เครื่องผลิตไอน้ำซึ่งได้รับความร้อนจากผนังเตา และฟลูแก๊สร้อนจากการเผาไหม้ ได้อุณหภูมิในช่วง 80-85 องศาเซลเซียสจากส่วนอุ่น และส่วนเก็บไอสามารถผลิตอุณหภูมิไอน้ำผลิตได้สูงสุดเท่ากับ 165 องศาเซลเซียสและความดันเท่ากับ 2.7 บาร์ เมื่อใช้เชื้อเพลิงถ่านหินเดี่ยวในการเผาไหม้ ขณะที่อุณหภูมิไอน้ำเท่ากับ 145 องศาเซลเซียสและความดันเท่ากับ 2.3 บาร์ เมื่อใช้เชื้อเพลิงถ่านหินและกะลาปาล์ม อุณหภูมิไอน้ำเท่ากับ 136 องศาเซลเซียสและความดันเท่ากับ 2.2 บาร์ เมื่อใช้เชื้อเพลิงถ่านหินและกะลามะพร้าว ที่อัตราการป้อนน้ำจากถังอุ่น 80 ลิตรต่อชั่วโมงประสิทธิภาพที่ได้เท่ากับร้อยละ 24.96, 22.31 และ 13.01 เมื่อใช้เชื้อเพลิง ถ่านหิน เชื้อเพลิงผสมกะลาปาล์ม และกะลามะพร้าว ตามลำดับ