ออกแบบและการทำงานของ HRSG รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรรวม ความสำคัญและปัจจัยที่มีผลต่อการประหยัดพลังงานในระบบนี้
การออกแบบและการทำงานของ HRSG
HRSG ย่อมาจาก Heat Recovery Steam Generator หรือ เครื่องกำเนิดไอน้ำจากการฟื้นฟูความร้อน ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงานความร้อนที่สูญเสียจากกระบวนการอื่นๆ ให้กลายเป็นพลังงานที่สามารถใช้งานได้ เช่น ไอน้ำ HRSG เป็นส่วนสำคัญของระบบการผลิตพลังงานแบบวงจรรวม ที่มีการใช้ความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ก๊าซหรือดีเซลเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า
ส่วนประกอบของ HRSG
- หม้อไอน้ำ (Boiler)
- หัวสกัดความร้อน (Evaporator)
- ตัวสกัดความร้อนที่สอง (Economizer)
- เครื่องทำไอน้ำพิเศษ (Superheater)
ส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการฟื้นฟูพลังงานความร้อน โดยจะมีการนำความร้อนมาจากไอเสียของกังหันก๊าซหรือเครื่องยนต์เข้าสู่ HRSG ผ่านทางท่อที่ทำจากวัสดุที่สามารถทนความร้อนสูง
การทำงานของ HRSG
เมื่อไอเสียจากกังหันก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงไหลเข้ามาสู่ HRSG ความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังน้ำในหม้อไอน้ำ ทำให้น้ำร้อนจนกลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำที่ได้จะถูกนำไปใช้ในกังหันไอน้ำเพื่อผลิตพลังงานเพิ่มเติม หมายความว่า HRSG ช่วยให้เกิดการใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนที่สูญเสียอย่างมีประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพของวงจรรวม
ระบบการผลิตพลังงานแบบวงจรรวม (Combined Cycle Power Plant) มีการนำ HRSG มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตพลังงาน ซึ่งช่วยลดการเผาน้ำมันเชื้อเพลิงและลดการปลดปล่อยมลพิษออกสู่สิ่งแวดล้อม
- วงจรแรก (First Cycle): ใช้กังหันก๊าซเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า และไอเสียจากกังหันก๊าซเข้าสู่ HRSG
- วงจรที่สอง (Second Cycle): ไอน้ำที่ได้จาก HRSG จะถูกนำไปใช้ในกังหันไอน้ำเพื่อผลิตพลังงานเพิ่มเติม
การรวมทั้งสองวงจรนี้เรียกว่า “วงจรรวม” และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าให้สูงกว่า 50% เมื่อเทียบกับระบบการผลิตพลังงานแบบวงจรเดียว (Simple Cycle) ที่มีประสิทธิภาพไม่เกิน 35%
ข้อดีของ HRSG
- เพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตพลังงาน
- ลดการสูญเสียพลังงานความร้อน
- ลดการใช้เชื้อเพลิงและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การนำ HRSG มาใช้ในกระบวนการผลิตพลังงานแบบวงจรรวมทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนที่สูญเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นการนำทรัพยากรมาใช้อย่างคุ้มค่าและรักษาสิ่งแวดล้อมไปพร้อมๆ กัน