หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ (Water Tube Boilers)

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ (Water Tube Boilers)

ปัจจุบัน  หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำมีแนวโน้มการที่จะสร้างขนาดการผลิตไอน้ำให้ใหญ่ขึ้นและต้องการไอน้ำที่มีความร้อนยวดยิ่ง (Superheated Steam)  อย่างไรก็ตามในภาคอุตสาหกรรมและภาคธุรกิจมักจะใช้หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ (Multi-Tubular Shell Boiler)  ถ้ามีความต้องการไอน้ำมากกว่า 20 เมกกะวัตต์  หรือที่ความดันสูงกว่า 24 บาร์  หรือที่อุณหภูมิของไอน้ำสูงกว่า 3400C  ก็มีความจำเป็นต้องใช้หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ

ด้วยเหตุนี้จึงทำให้หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำมีค่าใช้จ่ายในการผลิตไอน้ำมากกว่าหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ  สำหรับหม้อไอน้ำแบบท่อไฟสามารถประกอบส่วนต่าง ๆ เช่น  หัวพ่นไฟ  ปั๊มน้ำชุดควบคุม  ส่วนเกี่ยวข้องอื่น ๆ แผงชุดควบคุมในโรงงาน  และสามารถขนส่งโดยตรงไปยังโรงงาน  อย่างไรก็ตามข้อจำกัดของขนาดหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ  ในด้านการผลิตไอน้ำและความดัน  ก็มีผลต่อการขนส่งหม้อไอน้ำสำเร็จรูปจากโรงงานที่สร้างขึ้นไปยังจุดต่าง ๆ

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำจะผลิตไอน้ำโดยมีค่าเริ่มต้นที่ประมาณ 8.5 เมกกะวัตต์  และสามารถเพิ่มกำลังผลิตของหม้อไอน้ำได้ถึงขนาดที่โรงไฟฟ้าใช้ซึ่งมีอัตราการผลิต 2,000 เมกกะวัตต์หรือมากกว่า  การขนส่งสำหรับหม้อไอน้ำที่มีกำลังผลิตต่ำที่สุดสามารถส่งหม้อไอน้ำทั้งลูกไปยังที่ต้องการได้  แต่ถ้าหม้อไอน้ำมีขนาดใหญ่มากก็ต้องผลิตชิ้นส่วนขึ้นมาเป็นส่วน ๆ และส่งไปประกอบในจุดที่ต้องการได้  ภาพตัวอย่างของหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรมแสดงได้ดังรูปที่ 28

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำในสมัยก่อนจะใช้การหมุนเวียของน้ำที่เกิดขึ้นจาก  เทอร์มอลไซฟอน (ThermalSyphon) โดยหลักการคือ  น้ำร้อนในหม้อไอน้ำที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าลอยตัวสูงขึ้น  ทำให้น้ำที่เย็นที่มีความหนาแน่นมากกว่าที่อยู่ด้านล่างไหลเข้าไปแทนที่  จะปรากฎการณ์ดังกล่าวทำให้การออกแบบหม้อไอน้ำจะใช้ท่อที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็ก  เพื่อให้สามารถสูบน้ำที่ป้อนเข้าไปให้เกิดการหมุนเวียนของน้ำในหม้อไอน้ำ  ดังรูปที่ 29 ซึ่งเป็นการออกแบบหม้อน้ำ  โดยการสูบน้ำให้เกิดการหมุนเวียนภายในหม้อไอน้ำ

หม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำมักไม่ใช้ในการผลิตน้ำร้อน  แต่หากต้องการใช้หม้อต้มน้ำเหล่านี้ผลิตน้ำร้อน  ก็ควรใช้หม้อต้มน้ำแบบ "ลามอนท์ (Lamont)"  ทั้งนี้พราะปัญหาสำคัญของหม้อไอน้ำประเภทนี้จะเกิดขึ้นเมื่อลดกำลังผลิตน้ำร้อนลง  หรือมีเหตุฉุกเฉินทำให้ปั๊มที่ใช้สูบน้ำหมุนเวียน (Circulation Pump) หยุด  โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง  นั่นคือมีการสะสมความร้อนทำให้เกิดไอน้ำภายในท่อ  ทำให้ท่อเกิดความร้อนมากเกินไปจนเกิดโลหะร้อนแดง  อันก่อให้เกิดความเสียหายได้  นอกเสียจากว่าเชื้อเพลิงมีการเผาไหม้อย่างรวดเร็วและมีอากาศเย็นมาระบายความร้อนที่ท่อออกไป  ดังนั้นหม้อต้มน้ำประเภทนี้จึงไม่สามารถใช้แบบอัตโนมัติได้อย่างเต็มที่

สำหรับข้อดีของหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำก็คือ  กำลังการผลิตอยู่ในช่วง 10-20 เมกกะวัตต์  สามารถที่จะรับการเปลี่ยนแปลงภาระงานอย่างรวดเร็ว  ทำให้ได้เปรียบหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ  หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำจะมีน้ำบรรจุภายในเป็นส่วนน้อย  ดังนั้นความล่าช้าในการให้ความร้อนที่มีต่อระบบก็จะน้อยกว่าในหม้อไอน้ำแบบท่อไฟ

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำสามารถเผาไหม้โดยใช้เชื้อเพลิงเผาไหม้แบบเก่าได้  หรือสามารถทำงานได้เหมือนกับหม้อไอน้ำรุ่นใหม่ที่ใช้เชื้อเพลิงหลาย ๆ ชนิดได้

 

ที่มา  http://www.boilerthailand.com/

Message us