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