เครื่องมือวัดผลต่างอุณหภูมิเพื่อบ่งบอกปริมาณการสะสมตัวของตะกรันบนผนังท่อหม้อน้ำ

ปัญหาสำคัญประการหนึ่งของโรงไฟฟ้าถ่านหินคือ การจัดการเถ้าสะสมที่เหลือจากการเผาไหม้ที่เกาะสะสมอยู่บนผนังเตาด้านใน (water wall slag) เถ้าสะสมเหล่านี้ขัดขวางการดูดซับความร้อนของท่อ การแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อ และเป็นอันตรายต่อหม้อน้ำหากเกิดการสะสมตัวหนาและถล่มร่วงลงมา ส่งผลให้โรงไฟฟ้าต้องหยุดการทำงาน

ระบบที่ใช้ในการกำจัดเถ้าสะสมออกจากผนังหม้อน้ำที่แพร่หลายคือ ระบบ Water Soot ซึ่งเป็นการยิงน้ำจากอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายหัวฉีดน้ำขนาดใหญ่ที่ติดตั้งอยู่บนผนังหม้อน้ำ การทำความสะอาดเพื่อกำจัดเถ้าสะสมออกทำโดยยิงน้ำไปยังตำแหน่งบนผนังหม้อน้ำอีกฝั่งหนึ่งที่มีการสะสมตัวของเถ้าในระหว่างที่โรงไฟฟ้ากำลังเดินเครื่องเพื่อผลิตไฟฟ้า (on-load) การยิงน้ำเพื่อทำความสะอาดผนังเตาจะใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ตรวจจับการสะสมของเถ้า (slag deposition sensor) ในการระบุตำแหน่ง หรือบริเวณที่มีการสะสมตัวของเถ้า อย่างไรก็ดี เซ็นเซอร์ดังกล่าวมีราคาสูง และจำเป็นต้องติดตั้งจำนวนมากเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ของผนังหม้อน้ำ การติดตั้งเซ็นเซอร์แบบเดิมสร้างความเสี่ยงในขั้นตอนการติดตั้งเซ็นเซอร์เข้ากับผนังท่อหม้อน้ำ เนื่องจากต้องตัดท่อหม้อน้ำและเชื่อมติดตั้งเซ็นเซอร์เข้าไปกับท่อหม้อน้ำ ตลอดจนเซ็นเซอร์มีอายุการใช้งานจำกัด

Clyde Bergemann Sensor และภาพภายในท่อน้ำหลังการติดตั้ง
การติดตั้ง Sensor เพื่อทดสอบ

การพัฒนาต้นแบบเซ็นเซอร์ตรวจจับการสะสมของเถ้ามีวัตถุประสงค์เพื่อประมาณค่าการสะสมตัวของเถ้าบนผนังหม้อน้ำ โดยทีมวิจัยออกแบบให้สามารถใช้เทคโนโลยีการผลิตที่มีความซับซ้อนน้อยกว่าเซ็นเซอร์หลักที่มีขายในท้องตลาด มีราคาต่ำกว่า ติดตั้งได้สะดวกโดยไม่จำเป็นต้องตัดท่อหม้อน้ำ เพื่อลดความเสี่ยงที่จะทำให้หม้อน้ำรั่ว ต้นแบบเซ็นเซอร์ตรวจจับการสะสมของเถ้ายังถูกออกแบบให้มีอายุการใช้งานที่นานกว่าเซ็นเซอร์แบบเดิมที่มีใช้ในท้องตลาด โดยจำกัดจุดอ่อนเดิมที่สายนำสัญญาณมีขนาดเล็กจนถูกกัดกร่อนและเสียหายได้ง่าย

เซ็นเซอร์ที่พัฒนาขึ้นนี้ถูกทดสอบการทำงานในสภาพการใช้งานจริงโดยติดตั้งเข้ากับผนังหม้อน้ำของโรงไฟฟ้าแม่เมาะหน่วยผลิตที่ 11 จำนวน 8 ตัว ในช่วงหยุดการทำงาน (shutdown) ของโรงไฟฟ้าระหว่างวันที่ 10 กุมภาพันธ์ ถึง 9 มีนาคม 2561 หลังจากได้ผลการทดสอบเป็นที่น่าพอใจ จึงมีการติดตั้งเซ็นเซอร์เพิ่มอีกจำนวน 96 ตัวในช่วงเดือนกุมภาพันธ์ 2563 เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์วัดค่าการสะสมตัวของเถ้าผนังเตาสำหรับระบบ Focus Clean ในระบบ Water Soot ของโรงไฟฟ้าหน่วยผลิตที่ 11 นอกจากนี้ ได้มีการขยายผลเพิ่มเติมโดยติดตั้งเซ็นเซอร์อีก 12 ตัวเข้ากับโรงไฟฟ้า MM-T1 ในช่วงเดือนกรกฎาคม 2563

รายชื่อทีมวิจัย
ดร.นิรุตต์ นาคสุข, ดร.ฉัตรชัย สุขศรีเมือง, จิรเดช นาคเงินทอง, ชัยยันต์ สกุลเพชรอร่าม, ณรงค์กร ภัทรมาศ, วราวุธ พรินทรากูล และ รัตนพล ยุทธวิริยะ

© 2022 All rights reserved​

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

Print Friendly, PDF & Email