Show Boiler Component and Structure

1. BOILER Mae Sod Clean Energy Co., Ltd. IJT

2. BOILER Start Normal state MILL B1 B3 B2 B4 B5 B9 B6 B7 B8 Belt size B1 ขนาด 1000 mm.BW.x33.5 M.L. 11 kw B2 ขนาด 1000 mm.BW.x14.7 M.L. 7.5 kw B3 ขนาด 1000 mm.BW.x214 M.L. 30 kw B4 ขนาด 1000 mm.BW.x14.7 M.L. 7.5 kw B5 ขนาด 1200 mm.BW.x43 M.L. 22 kw B6 ขนาด 900 mm.BW.x38 M.L. 11 kw B7 ขนาด 900 mm.Bw.x73 M.L. 15 kw B8 ขนาด 1500 mm.BW.x9 M.L. 5.5 kw B9 ขนาด 900 mm.BW.x89 M.L. 11 kw

3. INTER LOCK BELT CONVEYOR NO. START Normal state FORM RUNING NO. FORM RUNING NO. B.1 OFF ▬ ON 9 B.2 ON 2 ON 2 B.3 ON 1 ON 1 B.4 ON 4 ON 4 B.5 ON 3 ON 3 B.6 ON 5 OFF ▬ B.7 ON 6 OFF ▬ B.8 ON 7 OFF ▬ B.9 ON 8 ON 8

5. FURNACE DRUM STOKER การไหลของ เชื้อเพลิง , ลม , แก๊สและขี้เถ้า IJT Boiler Steam Boiler Cap. : 95 TPH Pres. : 60 Bar Temp. : 500 °C F.W.P. : 160°C Bag. feed : 4 set Bag. Ext. : 13000kg/hr

6. Boiler สำหรับโรงไฟฟ้า ทำหน้าที่ 2 อย่างคือ เผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อสร้างความร้อน และ ใช้ความร้อนนั้นเปลี่ยนน้ำให้เป็นไอน้ำ

7. วงจรของ Boiler โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น 4 ส่วนใหญ่ๆ คือ Air & Gas system Water & Steam system Fuel Handling system Ash Handling system

8. superheat economizer 200 ๐ C 160 ๐ C 800 ๐ C

10. COMBUSTION AIR SYSTEM การเผาไหม้ คือปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างเชื้อเพลิงกับ Oxygen เพื่อที่จะให้เกิดการเผาไหม้ จะต้องมีส่วนประกอบทั้ง 4 อย่างคือ Oxygen , Fuel , Heat( ความร้อน ) และ Chemical reaction( ปฏิกิริยาเคมี ) เมื่อใดก็ตามที่มีทั้ง 4 อย่างดังกล่าว การเผาไหม้จะเริ่มต้นและสามารถที่จะดำเนินต่อไปได้เองถ้าสิ่งหนึ่งสิ่งใดขาดหายไปการเผาไหม้ก็จะหยุดลง

11. เชื้อเพลิง คือสารที่เผาไหม้ได้และใช้ผลิตพลังงานความร้อนโดยการเผาไหม้ ในที่นี้ เชื้อเพลิงที่ใช้ในการเผาไหม้คือ กากอ้อย Bagasse analysis Hydrogen : 3.04 % Carbon : 23.24 % Oxygen : 22.08 % Moisture : 50.0 % HHV : 2272Kcal / Kg

12. เพื่อให้การเผาไหม้นั้นจะสมบูรณ์ Turbulence เพื่อผสมเชื้อเพลิงกับอากาศอย่างทั่วถึง และ Time ระยะเวลาในการเผาไหม้

13. ในขบวนของการที่จะเผาไหม้ เชื้อเพลิงกากอ้อย ต้องผสมกับออกซิเจน อย่างทั่วถึง เมื่อเผาไหม้แล้วก็ให้ความร้อนออกมา ทุกๆองค์ประกอบในเชื้อเพลิงจะผสมกับอ๊อกซิเจน แต่จะมีเพียง 3 องค์ประกอบเท่านั้นที่เผาไหม้ คือ Carbon Hydrogen Sulphur

14. Carbon มีประโยชน์ในการเผาไหม้มากที่สุด ปริมาณมากที่สุดและเผาไหม้ได้ง่าย Sulphur จะมีปัญหามากที่สุด เพราะก่อให้เกิดมลพิษ แต่กากอ้อยมีเปอร์เซ็นต์ ของ sulphur น้อยมาก Oxygen ที่มีอยู่ในเชื้อเพลิง ไม่เพียงพอที่ทำให้ก่อประโยชน์ใดๆได้ Nitrogen ซึ่งโดยปกติแล้วไม่ติดไฟ แต่จะสามารถรวมกับองค์ประกอบอื่นในระหว่าง การเผาไหม้ เกิดเป็นมลพิษขึ้นมาได้และต้องควบคุม Ash เป็นคำซึ่งใช้อธิบายของแข็ง ไม่ติดไฟ ทำให้เกิดปัญหา หลายประการ - เป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงที่ต้องสูญไปโดยเปล่าประโยชน์ - เป็นสาเหตุให้เกิดการกัดกร่อน (Corrosion) - การสึกกร่อน (Erosion) ซึ่งสามารถนำไปสู่การแตกหัก เสียหาย - และประการสุดท้าย ปัญหาที่จะต้องกำจัด Ash

17. ท่อเหล่านี้รวมกันเรียกว่า WaterWalls

18. IJT 60kg/cm 2 ค่าควบคุมมาตรฐานคุณภาพน้ำในหม้อไอน้ำ ณ ความดันไอน้ำต่างกัน Boiler water Quality Recommendation At Increasing Pressure ( All value,except ; given in ppm ) in Sugar Industry Intermediate Low to 250 psi 250 -300 psi 300 - 450 psi 0 - 15 kg/cm 2 15 - 20 kg/cm 2 2 0 - 30 kg/cm 2 Total hardness, as Ca CO 3 0 0 0 Total Alkalinty, as Ca CO 3 700 700 700 Hydroxide, as Ca CO 3 150 - 300 150 - 300 130 Silica, as SiO 2 100 - 133 50 - 67 50 - 67 Dissolved Oxygen 0.015 0.015 0.015 Total Dissolved Solid < 2,500 < 2,000 < 1,500 Suspended Solid < 600 < 300 < 200 Conductivity, micro - mho / cm < 3,500 < 2,850 < 2,150 PH 11 - 11.8 11 - 11.5 10.5 - 11.5 Oil 1.0 1.0 1.0 Sodium Sulphite ; as Na 2 SO 3 30 - 60 30 - 40 20 - 30 Phosphate ; as PO 4 3- 20 - 40 20 - 40 5. - 15 Hydrazine ; as N 2 H 4 0.1 - 0.3 0.1 - 0.4 0.1 - 0.5 จากหนังสือ การประหยัดพลังงานความร้อน ปี 2531 บทที่ 5 เรื่องการปรับสภาพน้ำ สำนักงานพลังงานแห่งชาติ Nil 2.5 100 200 9.5-10.5 20

19. WATER TREATMENT & BOILER FEED WATER RAW WATER FILTERING FILTERED WATER SOFTENING RO DEMINERALIZATION THERMAL DEAERATION MAKE - UP WATER

20. CONDENSATE POLISHING ADDITTIVE INJECTION THERMAL DEAERATION FEED WATER BOILER WATER STEAM CONDENSATE BLOW - DOWN 160 °C IJT

21. การหมุนเวียน ( Circulation ) ใน boiler เป็นสิ่งจำเป็นด้วยเหตุผล 2 ประการ ประการแรกคือ การตระเตรียมปริมาณน้ำที่ supply ให้พอดีในการเปลี่ยนน้ำนั้น ให้กลายเป็นไอน้ำ ประการที่สองคือ น้ำนั้นจะต้องพาเอาความร้อนของ boiler furnace ออกไป จาก waterwalls ถ้าการไหลของน้ำลดลงหรือถูกตัดออกไป ท่อน้ำก็จะ overheat และแตกในที่สุด Water Flow Path

22. ความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ จะถูกถ่ายเทไปให้กับ steam และน้ำ โดยผ่านท่อที่ประกอบเป็นผนังเตา ท่อผนังเตาทำด้วย carbon steel ทนอุณหภูมิสูงสุดได้ประมาณ 482 ° c อุณหภูมิของ steam/water mixture ภายในท่อจะอยู่ที่ประมาณ 260 ° c อุณหภูมิของ superheater steam ภายในท่อจะมีอุณหภูมิประมาณ 500 ° c ขณะที่ gas นอกท่ออาจสูงถึง >1,000 ° c เนื้อโลหะของ superheater จะทนได้ประมาณ 600 ° c โดยมี น้ำและ steam flow อยู่ในท่อเป็นตัวรักษาอุณหภูมิไม่ให้เกินลิมิต ( Limit ) ที่มันทนได้

23. ขณะทำการ Start-up ใหม่ๆ ปริมาณ Steam Flow จากการเปิด vent และ drain superheat จะยังมีน้อยมาก เมื่อน้ำที่มีอยู่ในท่อ superheat หมดไป อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นทันทีโดยจะสูงเท่ากับอุณหภูมิของ superheater steam จึงต้องปรับอัตราของ firing ควบคุมไม่ให้ furnace gas temp . เกิน 537 °c ก่อนที่กังหันจะเริ่มรับ load และมี steam flow ผ่านท่อ superheater มากพอ เพื่อให้ superheater metal temperature ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่โลหะทนได้ ( ประมาณ 600 ° c ) ถ้า firing rate หรืออัตราการป้อนเชื้อเพลิงเร็วไป จะทำให้ superheater metal temperature สูงเกินค่าที่โลหะทนได้ เพราะความร้อนที่เพิ่มขึ้น เร็วกว่าค่าความร้อนที่ steam สามารถรับเอาไว้ หรือท่อโลหะคายความร้อนให้ steam ไม่ทันนั่นเอง

24. การพา การแผ่รังสี การถ่ายเทความร้อน ( Heat Transfer ) การพา

26. การไหลเวียน (Circulation) ความร้อนจำนวนมหาศาลที่ผนังเตา และ superheater รับเข้าไว้ มีเพียง fluid ( น้ำ หรือไอน้ำ ) ที่อยู่ภายในท่อเท่านั้นที่เป็นตัวดึงความร้อนนี้ ออกไปและดึงอุณหภูมิของท่อไว้ให้ต่ำกว่า safe limit ไม่ให้ท่อเสียหาย การไหลเวียนอย่างต่อเนื่องของ fluid จึงป้องกันไม่ให้ท่อร้อนจนเกินไป (overheat) การไหลเวียนของน้ำผ่าน water walls จะแบ่งออกเป็น 3 แบบ Natural circulation ไหลเวียนตามธรรมชาติ Forced circulation ไหลเวียนตามธรรมชาติ โดยมี circulating pump ช่วยการไหลเวียน Once through ไหลผ่านรวดเดียว

27. เตา furnace

28. การควบคุมการเผาไหม้

29. จะต้องควบคุม acidity ของน้ำที่ใช้ด้วย ( ค่าความเป็นกรด ) acidity เราวัดด้วย pH ค่า pH = 7 หมายถึง น้ำมีค่าเป็นกลาง ถ้า pH ต่ำกว่า 7 น้ำมีฤทธิ์เป็นกรด ถ้า pH สูงกว่า 7 น้ำมีฤทธิ์เป็นด่าง เพื่อไม่ให้หม้อน้ำและท่อเกิดการกัดกร่อน น้ำที่ไหลภายในท่อจะต้องไม่มีฤทธิ์เป็นกรด

30. Acid Attcak ถ้า pH ต่ำกว่า 7 น้ำมีฤทธิ์เป็นกรด จะสามารถกัดเนื้อเหล็กออกจากผนังท่อได้ Caustic Attack ถ้า pH สูงกว่า 7 มากๆ น้ำมีฤทธิ์เป็นด่าง จะทำให้เหล็กกร่อนได้เช่นเดียวกัน การป้องกัน corrosion เราจะต้องคุม ค่า pH และกำจัดแก๊สที่เจือปนในน้ำ

31. scale ที่เกาะภายในท่อจะทำหน้าที่คล้ายฉนวน ทำให้ท่อเกิด overheat และแตกในที่สุด Scale เกิดจากสารอยู่ในน้ำจะประกอบด้วย สารแขวนลอย (suspended solids) สารละลาย (dissolved solids) สารแขวนลอย คือตะกอน , โคลน , สิ่งสกปรกที่มีอยู่ในน้ำการสกัดออกโดยใช้ clarifier สารละลาย คือเกลือแร่ที่น้ำได้ละลายไว้ ซึ่งพบเสมอได้แก่ silica ( Sio2- ซิลิกอนไดออกไซด์ ) เป็นสารประกอบจำพวก เหล็ก , แคลเซียม และ แมกนีเซียม

32. หม้อน้ำ เมื่อไอน้ำเกิดขึ้นและถูกส่งออกจาก steam drum แล้วสิ่งสกปรกจะตกค้างอยู่ภายในหม้อน้ำและเพิ่มความเข้มข้นขึ้น ( คือ เกลือกระด้าง ได้แก่ แคลเซียม และแมกนีเซียม ) ถ้าปล่อยทิ้งไว้นานเข้าจะกลายเป็นตะกรัน เกาะตามผนังภายในท่อ และ steam drum ผล ประสิทธิภาพลดลง เพราะการถ่ายเทความร้อนได้ยากขึ้น ผลเสียหายร้ายแรงที่เกิดจากการเกิดตะกรัน คือท่อแตก เราควบคุม concentration ( ความเข้มข้น ) ได้โดยวิธี continuous blowdown

33. การเติมสาร ฟอสเฟต ( phosphate ) ลงไปในหม้อน้ำ จะช่วยให้ลดความกระด้างอันเนื่องมาจากแคลเซี่ยมและแมกนีเซี่ยมในหม้อน้ำได้ ฟอสเฟต จะจับแคลเซี่ยมและแมกนีเซี่ยม ในน้ำให้รวมตัวกันเป็น Sludge ( ขี้โคลน , ตะกอน ) จึงป้องกันการเกิด hard scale ( ตะกรันแข็ง ) การทำ continuous blowdown จะกำจัดสารเคมีบางส่วนที่จำเป็นสำหรับหม้อน้ำทิ้งไปพร้อมๆกับสสารอื่นๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเติมสารเคมีชดเชยส่วนที่สูญเสียไป

34. ทุกๆวันพนักงานเคมีฯ จะต้องนำน้ำในหม้อน้ำไปตรวจวิเคราะห์เพื่อหาค่า silica , phosphate , total solids ( ปริมาณสารของแข็งทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำ ) และ pH