Water Tube Once Through Boiler
ประเภทของหมอน ำ
หมอน ำทอไฟ หมอน ำทอน ำ
2
3
What is Once Through Boiler ?
หมอน ำแบบทอน ำไหลผำนทำงเดยว
4
Cross Section View of Once Through Boiler
5
คณสมบตของหมอน ำ Once Through ประสทธภำพกำรท ำงำนสงตงแต 85-96% ชวยประหยดเชอเพลง และลด
ควำมสญเสยควำมรอนได ผลตไอน ำไปใชงำนไดอยำงรวดเรว ภำยใน 3-5 นำท จงชวยประหยดคำ
เชอเพลงและเวลำกำรท ำงำน ปรมำณน ำทบรรจนอย จงมควำมปลอดภยสง ลดปญหำกำรเกดระเบด ไม
ท ำลำยชวตและทรพยสน กำรตดตงงำยและประหยดพนทในกำรตดตง Test run มำจำกโรงงำน จงงำยตอกำรตดตง ประหยดเวลำในกำรตรวจสอบ และบ ำรงรกษำ ประหยดกำรลงทนมำกกวำถง 30% ใชไดกบเชอเพลงหลำยชนด มควำมเปนมตรตอสงแวดลอม เกดมลภำวะนอยเมอใชระบบแกส
6
กำรเปรยบเทยบคณสมบต Once Through Boiler & Fire Tube Boiler
เปรยบเทยบหมอน ำขนำดก ำลงผลตไอน ำท 500 kg/h 1. ประสทธภำพสงกวำ จงท ำให
ใชเชอเพลงนอยกวำ สญเสยควำมรอนนอยกวำ ถำหำกเพม MI System และ Economizer
ประสทธภำพจะสงถง 96% 1
85
80
77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
MIURA Fire Tube
Efficiency (%)
2. ระยะเวลำเรมผลตไอเรวกวำ โดยใชเวลำเพยง 3-5 นำท
จงท ำให ผควบคมไมตองรบเรงมำปฏบตงำน ประหยดคำแรงกำรควบคมเครอง ประหยดเชอเพลงในชวงเรมเดนเครอง
3
35
-
5
10
15
20
25
30
35
40
MIURA Fire Tube
Start-Up Time (Min)
7
3. ปรมำณน ำทบรรจในเครองนอยกวำ
กำรเปรยบเทยบคณสมบต Once Through Boiler & Fire Tube Boiler
เปรยบเทยบหมอน ำขนำดก ำลงผลตไอน ำท 500 kg/h จงท ำให ประหยดพลงงำน ผลตไอน ำไดรวดเรวทนเวลำ ปลอดภยไมเกดกำรระเบดจำกแรงดนไอน ำ
140
1,000
-
200
400
600
800
1,000
1,200
MIURA Fire Tube
Water Content (L)
จงท ำให ประหยดพนทตดตง ประหยดคำใชจำยในกำรตดตง พนทผวถำยเทควำมรอนนอยกวำ กำรสญเสยควำมรอนนอยกวำ
4. เปนหมอน ำขนำดเลกใชพนทตดตงนอยกวำ 25-30% MIURA Fire Tube
ประสทธภำพหมอน ำ
9
ประสทธภำพหมอน ำ เปรยบเทยบประสทธภาพหมอน าทอไฟ และวนซทร ตามสภาวะความตองการใชไอน า
Steam load (%)0 20 40 60 80 10070
80
90Boiler efficiency (%)
Lange type boilerMI systemFire Tube Boiler
Once Through Boiler
10
11
1) ควำมรอนสญเสย( Emission loss)จำกกำรแผควำมรอนมมำก เนองจำกเครองมพนผวรบควำมรอนมำก (Heating Surface)
2) ในขณะหมอน ำเผำไหมนอย จ ำเปนตองใชอำกำศมำกขน จงท ำใหสดสวนอำกำศเพมขน ควำมรอนจงสญเสยไปทำงไอเสยไดมำกขน (Exhaust loss)
3) สญเสยควำมรอน ในชวงเวลำในกำรไลแกส(Purge) มำก
4) ขณะเครองหยด อำกำศสำมำรถน ำควำมรอนออกไปไดมำก (ทำงปลองไอเสย) จงท ำใหเครองมอณหภมในหมอน ำลดลงไดอยำงมำก
สำเหตกำรสญเสยพลงงำนของหมอน ำในสภำวะกำรผลตไอน ำทต ำ
Steam
Exhaust gas Loss
Emission Loss
Unfired Loss
A B
Boiler Efficiency = B/A * 100
กำรประหยดเวลำและเชอเพลง ในชวงเรมผลตไอน ำ
13
7 kg/cm2
ควำมดน
ไอน ำ
เวลำ (นำท) 3 35
เปรยบเทยบหมอน ำขนำดก ำลงผลตไอน ำ 1500 kg/h มอตรำกำรใชเชอเพลงแกส 75 kg/h
เมอเปรยบเทยบคำใชจำยระหวำงกำรใชหมอน ำแบบทอไฟ และหมอน ำวนซทร สรปไดดงน
-หมอน ำแบบทอไฟ = 75 * 35/60 = 44 kg
-หมอน ำวนซทร = 75 * 3/60 = 3.7 kg
จำกขอมลดงกลำว หำกน ำมำพจำรณำเปนคำใชจำยตอป สำมำรถประหยดไดดงน
41.3 kg * 365 วน * 17 บำท/kg = 256,266 บำท
ประหยดไดกวำ 41.3 kg / ครง / วน
กำรประหยดเวลำและเชอเพลง ในชวงเรมผลตไอน ำ
หมอน ำวนซทร
หมอน ำแบบทอไฟ
ควำมปลอดภยของหมอน ำ
15
หมอน ำแบบทอไฟ (เปลอกหมอน ำ) หมอน ำ Once Through
กำรเปรยบเทยบคำควำมปลอดภย ระหวำงหมอน ำแบบทอไฟ และ หมอน ำOnce Through
16
เปลอกหมอน ำ คอโครงสรำงทรงกระบอกทบรรจทอไฟใหญ ทอไฟเลก น ำ และไอน ำ
เปนโครงสรำงใหญทสดของหมอน ำทอไฟทรบ Internal Pressure
D = 200 cm
เปลอกหนำ 3.0 มม.
ภำระกำรรบแรงของหมอน ำแบบทอไฟ (เปลอกหมอน ำ)
17
ก ำหนดให
ควำมดนใชงำน (P) = 10 kg/cm2 (~150 PSI)
เปลอกหมอน ำ (D) 200 cm ยำว (L) 100 cm หนำ 3.00 mm
P = 10 kg/cm2 200
cm
L = 100 cm
ค ำนวณหำภำระกำรรบแรงของเปลอกหมอน ำ
18
ค ำนวณหำภำระกำรรบแรงของเปลอกหมอน ำ 1) หำ Area รบแรงผำนศนยกลำงเปลอกหมอน ำ = D * L = 200 cm * 100 cm = 20,000 cm2
2) ค ำนวณหำภำระกำรรบแรงของเปลอกหมอน ำ ทควำมหนำ 3.0 mm = P * Area/Thickness * 2 = 10 * 20,000/3.0 * 2
= 33,333 kg/cm2
ค ำนวณหำภำระกำรรบแรงของเปลอกหมอน ำ
19
ทอน ำหมำยถง โครงสรำงทรงกระบอกทรบควำมดนจำกภำยใน โดยมน ำและไอน ำบรรจอยภำยในทอ
ก ำหนดให
ควำมดนใชงำน (P) = 10 kg/cm2 (~150 PSI)
ทอน ำ (D) 5 cm ยำว (L) 100 cm หนำ 3.00 mm
P = 10 kg/cm2
10 cm
L = 100 cm
ภำระกำรรบแรงของหมอน ำOnce Through
20
ค ำนวณหำภำระกำรรบแรงของของทอน ำ
1) หำ Area รบแรงผำนศนยกลำงทอน ำ
= D * L
= 5 cm * 100 cm = 500 cm2
2) ค ำนวณหำภำระกำรรบแรงของทอน ำ ทควำมหนำ 3.0 mm.
= P * Area/Thickness * 2
= 10* 500/3.0 * 2
= 833 kg/cm2
กำรค ำนวณหำภำระกำรรบแรงของทอน ำ
21
สรปกำรเปรยบเทยบภำระกำรรบแรงของเหลกระหวำง หมอน ำแบบทอไฟ & หมอน ำOnce Through
• เมอใชเหลกหนำ 3.0 มม.เทำกน
• หมอน ำแบบทอไฟซงเปลอกหมอน ำ (D) 200 cm มภำระกำรรบแรงมำกกวำหมอน ำ MIURA ซงใชทอน ำ 5.0 cm
= 33,333 / 833 = 40 เทำ
∴ คำควำมปลอดภยตำงกน 40 เทำ
22
Fire Tube Boiler Once Through Boiler
23
เกดจำกสำเหต กำรเกดตะกรน ในระบบควบคมปรมำณน ำในเครอง ท ำใหกำรท ำงำนขดของ จนน ำในเครองแหง เหลกโครงสรำงบดตว ท ำใหระบบควบคมปรมำณน ำสงงำน ปลอยน ำเขำมำในขณะทมควำมรอนสงมำก น ำเมอถกควำมรอนจะขยำยตวเปนไอน ำ 1700 เทำ จงท ำใหมแรงดนขนำดใหญ กระแทกโครงสรำงใหแตกออกมำ อกสำเหตเกดจำกโครงสรำงของหมอน ำไมสำมำรถรบแรงดนไดจงท ำใหเกดแรงดนขนำดใหญ (ปรมำณควำมจของน ำในเครองมำก)
กำรระเบดของหมอน ำแบบทอไฟ
24
ผวทอน ำในเครองไดรบควำมรอนสง เกนควำมสำมำรถทนได เนองจำกมตะกรนหนำในทอ จงท ำใหผวเหลกขยำยตว โคงงอ จนผวทอแตก ท ำใหน ำ และไอน ำรวเขำไปในหองเผำไหม กำรท ำงำนของเครองกจะเผำไหมตอไมได
ผนงทอน ำในเครองมควำมหนำลดลง ซงมสำเหตจำกกำรกดกรอนของสนม ทเปนลกษณะรพรน จนท ำใหผวบรเวณนนมควำมหนำทไมสำมำรถรบแรงดนได จงท ำใหเกดรอยแตกของทอน ำ น ำและไอน ำ จงรวเขำไปในหองเผำไหม
กำรระเบดของหมอน ำแบบวนซทร
25 Safety Device
FUEL PRESSURE SWITCH (FURNACE SIDE)
ตดระบบเผำไหม กรณควำมดนในหองเผำไหม สงเกนทก ำหนด
EMERGENCY SHUT OFF VALVE ปดวำลวเชอเพลงอตโนมต กรณเครองม
ปญหำทผดปกตตำงๆ
FUEL PRESSURE SWITCH (FUEL SUPPLY SIDE)
ตดระบบเผำไหม กรณควำมดนเชอเพลง ดำนจำยมควำมดนสงต ำมำตรฐำน
FUEL SUPPLY
26 COMBUSTION
AIR PRESSURE SWITCH กรณ ระบบ PRE-PURGE หรอ
POST-PURGE ไมท ำงำน เครองจะสงตดระบบกำร
ท ำงำน พรอมสญญำณเตอนจะดงขน
(ตรวจสอบควำมดนลมขณะเผำไหมดวยเชนกน)
UV SENSOR ตรวจจบเปลวไฟกำรเผำไหม หำกกำร
เผำไหมผดปกต จะสงปด วำลวเชอเพลง และระบบใหหยด
กำรท ำงำน
Safety Device
27 COMBUSTION Safety Device
EXHAUST GAS ALARM ตดกำรท ำงำน กรณอณหภม แกสไอเสยสงเกนก ำหนด
28 STEAM PRESSURE Safety Device
HIGH 2 PRESSURE SWITCH กรณควำมดนไอน ำภำยใน BOILER สงเกนควำมดนใชงำนสงสดทก ำหนด ระบบจะสงใหเครองตดกำรเผำไหม และหยดกำรท ำงำนอปกรณทงหมด
29 STEAM PRESSURE
SAFETY PRESSURE SWITCH กรณควำมดนไอน ำภำยใน BOILER สงเกน ควำมดนใชงำนสงสดทก ำหนด (10 kg/cm2)
ระบบจะสงใหเครองตดกำรเผำไหม และหยดกำรท ำงำนอปกรณทงหมด
SAFETY VALVE กรณควำมดนไอน ำภำยใน BOILER สงเกน ควำมดนใชงำนสงสดทก ำหนด (10 kg/cm2)
เซพตวำลวจะเปดอตโนมต เพอระบำยไอน ำออกภำยนอก จะท ำใหสำมำรถลดควำมดนภำยใน
เครองกลบสควำมดนปกต
Safety Device
30 Water Control Safety Device
MACDONNELL ตดกำรท ำงำนของปมน ำกรณระบบ
ควบคมระดบน ำไมสำมำรถตรวจจบคำ Electric conductivity ได
31
INTERLOCK ควำมดนของเชอเพลง หรออำกำศ ต ำเกนก ำหนด
LOW WATER LEVEL ระดบน ำในเครองต ำกวำก ำหนด หำกไมไดแกไขอำจ
ท ำใหทอน ำไดรบควำมรอนสงจนทอแตกได
MISFIRE เครองไมสำมำรถจดกำรเผำไหมได เนองจำก
สวนผสมไมสมบรณ
OVERLOAD กระแสไฟฟำอปกรณสงเกนมำตรฐำน
หลอดไฟแสดงสญญำณเตอนกรณตำงๆ
Safety Monitor
32
OVERHEAT กรณทผวทอน ำมอณหภมสงเกนก ำหนด
เครองจะตดระบบเผำไหมโดยอตโนมต พรอม เสยงเตอน เพอเปนกำรปองกนทอน ำแตก
Safety Monitor
33
FALSE FLAME กรณทเครองจะท ำกำรจดกำรเผำไหม
หำกภำยในหองเผำไหม ยงมเปลวไฟตดอย เครองจะไมสงกำรท ำงำน และจะมสญญำณ
เตอนดงขน
Safety Monitor
34
SCALES MONITOR ในกรณท ทอน ำภำยในเครองมตะกรน
สะสมควำมหนำมำกกวำ 0.3 mm. สำยเทอรโมคบเปล จะตรวจวด
อณหภมไดสงกวำทก ำหนดไว ซงจะท ำใหหลอดไฟสสมแสดงขนมำ พรอม
สญญำณเสยงเตอนดงขน (ระบบเผำไหมไมตดกำรท ำงำน)
Safety Monitor
กำรตดตงหมอน ำ
36
เมอเปรยบเทยบพนทตดตงระหวำงหมอน ำวนซทร และหมอน ำแบบทอไฟ จะพบวำหมอน ำขนำดใหญ ใชพนท 120 ตำรำงเมตร แตหมอน ำวนซทรใชพนท 81 ตำรำงเมตร(ประหยดพนท 39 m2)
คำพนท 6,000 บำทตอตำรำงเมตร
ประหยดคำลงทน พนทได 234,000 บำท
ภำพดำนบนเปรยบเทยบหมอน ำวนซทร กบหมอน ำแบบทอไฟในขนำดก ำลงผลตเทำกน (3 ตน/ชวโมง)
กำรประหยดพนทในกำรตดตงหมอน ำ
37
กฎหมำยกำรตดตงหมอน ำ
*** หมอน ำทตดตงในอำคำรตองมระยะหำงจำกเครองจกร อปกรณและวสดอนๆ ทไมเกยวของกบระบบหมอน ำ ไมนอยกวำ 2.5 เมตร และหำงจำกผนงอำคำร หมอน ำ และเพดำนไมนอยกวำ 1.5 เมตร ยกเวนหมอน ำแบบไหลผำนทำงเดยว (Once Through Boiler) ทมพนทผวรบควำมรอนไมเกน 10 ตำรำงเมตร และควำมดนใชงำนสงสดไมเกน 10 กโลกรมตอตำรำงเซนตเมตร ทงนระยะดงกลำวตองเพยงพอตอกำรบ ำรงรกษำและตรวจสอบ
กฎหมำยประกำศกระทรวงอตสำหกรรม พ.ศ. 2549
หมวด 4 (กำรตดตง) ขอ13
กำรประหยดกำรลงทน
39
กำรประหยดกำรลงทน
Fire Tube
6t/h x 2 units
Once Through
2t/h x 4 units
ตองการผลตไอน า 6 ตนตอชวโมง และมหมอน าส ารองกรณขดของ 1 เครอง
12 tons 8 tons
40
กำรประหยดพนท
กอนหนำน
ตอมำ
ปจจบน
กำรประหยดพนท
41
Fire Tube Boiler --> 5 tons x 3 sets, 8 tons, 10 tons x 2 sets = 43 tons
Once Through Boiler --> 2 tons x 12 sets = 24 tons
Before
After
กำรประหยดในกำรตดตง
Multiple Installation System (MI System)
43
ระบบ MI System เปนระบบตดตงและควบคมการท างานของหมอน าหลายเครอง เพอทจะใหหมอน าท างานไดเตมความสามารถ เพมประสทธภาพ และลดความสญเสย
มความปลอดภยตอการใชงาน สามารถขยายก าลงการผลตในอนาคตไดงายและสะดวก สามารถตอบสนองความตองการภาระการใชงานจรงไดสม าเสมอโดยอตโนมต
สามารถรองรบความตองการไอน าในสภาวะตางๆ โดยสามารถตดตงหมอน าไดมากถง 15 เครองตอ 1 ระบบ
Multiple Installation System (MI System)
44
45
MI-System Diagram and Control Pattern
STEAM HEADER BOILER No.1 BOILER No.2
MT1-200MT1-200
BOILER No.3
MT1-200
Max. 15 units
MT1-200
Control lineTwisted pair shielded cable
MP1-200
(Within 2.0 m.)
Total max. lenght:300 m.
Pressuresensor
Pressure
No.1
No.2
No.3
Boilers stop in differentorder from the start up
Set number of boilers startup to keep low combustion
46
• ไอเสยทออกจำกหมอไอน ำ มอณหภมสงมำกประมำณ 300 C นำเสยดำยทจะตองทงควำมรอนไป เพรำะเหตผลเชนนจงควรน ำควำมรอนนมำท ำใหน ำรอนกอนจะปอนเขำหมอไอน ำ
อปกรณอนน ำปอนเขำหมอน ำ (Economizer)
47
ระบบภำยในหองหมอน ำ ระบบ Steam Trap ระบบ Heat Exchanger ระบบ Heat Recovery ระบบกำรเดนทอทกชนดภำยในโรงงำน
กำรออกแบบและตดตงระบบ
48