หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่ (260–1,000 ตัน/ชั่วโมง)

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบไหลเวียนแบบชั้นเชิง (CFB) ขนาดใหญ่จากบริษัทไทหยวน โบอิเลอร์ กรุ๊ป เป็นผลิตภัณฑ์หลักในพอร์ตโฟลิโอการผลิตไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนแบบชั้นเชิงของเรา ซึ่งมีความจุตั้งแต่ 260 ตัน/ชั่วโมง ถึง 1,000 ตัน/ชั่วโมง หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานในโรงไฟฟ้าสาธารณูปโภคขนาดใหญ่และโรงงานผลิตไฟฟ้าสำหรับใช้เองในภาคอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ซึ่งต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด ความยืดหยุ่นในการใช้เชื้อเพลิง และการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

ในฐานะแพลตฟอร์มหม้อไอน้ำสำหรับโรงไฟฟ้าแบบ CFB ที่พัฒนาอย่างสมบูรณ์ หม้อไอน้ำแบบ CFB ขนาดใหญ่ใช้ประโยชน์จากงานวิจัยเกี่ยวกับเตาเผาแบบไหลเวียนแบบชั้นของแข็ง (circulating fluidized bed) ที่สั่งสมมานานหลายทศวรรษ เพื่อให้สามารถผลิตไอน้ำได้อย่างมีเสถียรภาพภายใต้คุณภาพถ่านหินและสภาวะการปฏิบัติงานที่หลากหลาย หม้อไอน้ำแบบ CFB ขนาดใหญ่สำหรับโรงไฟฟ้าผสานเทคโนโลยีขั้นสูงด้านการเผาไหม้ การถ่ายเทความร้อน และการควบคุมการปล่อยมลพิษเข้าด้วยกันเป็นระบบที่ผ่านการปรับแต่งให้เหมาะสมที่สุด จึงกลายเป็นโซลูชันแบบ CFB ที่ได้รับความนิยมสูงสุดสำหรับโครงการผลิตไฟฟ้าฐาน (baseload power generation) ขนาดใหญ่ทั่วโลก โดยแต่ละหน่วยหม้อไอน้ำแบบ CFB ขนาดใหญ่จะออกแบบให้สอดคล้องกับลักษณะเชื้อเพลิงเฉพาะสถานที่ ข้อกำหนดของระบบสายส่งไฟฟ้า (grid requirements) และระเบียบข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าหม้อไอน้ำแบบ CFB สำหรับโรงไฟฟ้าจะสามารถทำงานได้ตามศักยภาพสูงสุดตลอดอายุการใช้งาน

ปรัชญาการออกแบบ

ปรัชญาการออกแบบหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่เน้นที่ความสามารถในการขยายขนาด ความน่าเชื่อถือ และการควบคุมมลพิษตั้งแต่ขั้นตอนต้น มากกว่าการบำบัดมลพิษหลังกระบวนการผลิต (end-of-pipe treatment) หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่ทุกเครื่องได้รับการออกแบบให้มีความสมดุลระหว่างความสูงของเตาเผา พื้นที่หน้าตัด และประสิทธิภาพของการแยกสารด้วยไซโคลน เพื่อรักษาสมดุลของพฤติกรรมการไหลของระบบหมุนเวียนแบบฟลูอิดไลซ์เบด (circulating fluidized bed hydrodynamics) อย่างสม่ำเสมอในทุกระดับโหลด การออกแบบหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่โดยทีมวิศวกรใช้การจำลองพลศาสตร์ของไหลด้วยคอมพิวเตอร์ (computational fluid dynamics) และการจำลองทางความร้อน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผสมระหว่างก๊าซกับของแข็ง การกระจายระยะเวลาที่สารค้างอยู่ภายในระบบ (residence time distribution) และรูปแบบการดูดซับความร้อนภายในเตาเผาแบบ CFB ขนาดใหญ่ แนวทางการออกแบบอย่างเข้มงวดนี้ทำให้โซนการเผาไหม้แบบหมุนเวียนฟลูอิดไลซ์เบด (circulating fluidized bed combustion zone) สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพการเผาไหม้สูงสุดควบคู่ไปกับการลดการปล่อยมลพิษอย่างมีประสิทธิภาพ หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่ยังรวมมาตรการความปลอดภัยสำรองไว้ในส่วนที่รับแรงดัน โครงสร้างรองรับ และระบบฉนวนทนความร้อน เพื่อให้บรรลุอายุการใช้งานตามการออกแบบที่เกิน 30 ปี ภายใต้สภาวะการใช้งานแบบฐานโหลด (baseload) ที่หนักหนา

ข้อได้เปรียบด้านเทคโนโลยีหลัก

หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบเตาเผาแบบไหลเวียน (CFB) ขนาดใหญ่ ใช้เทคโนโลยีการเผาไหม้แบบไหลเวียนในเตาเผา (circulating fluidized bed combustion) รุ่นที่สามของบริษัท Taiyuan Boiler Group ซึ่งเป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะของบริษัท โดยสามารถลดปริมาณกำมะถันภายในเตาเผาได้มากกว่า 95% และลดไนโตรเจนออกไซด์ภายในเตาเผาด้วยระบบ SNCR ได้มากกว่า 60% หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่นี้ไม่จำเป็นต้องติดตั้งหอแยกกำมะถันจากก๊าซไอเสียแบบเปียก (wet flue gas desulfurization towers) และระบบลดไนโตรเจนออกไซด์แบบเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรร (selective catalytic reduction systems) แยกต่างหาก จึงช่วยลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนครั้งแรกและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานโดยรวมอย่างมีนัยสำคัญ หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่มีการออกแบบให้มีห้องลมระบายความร้อนด้วยน้ำ (water-cooled wind chamber) ผนังแบบเมมเบรน (membrane wall construction) และไซโคลนแยกประสิทธิภาพสูง (high-efficiency cyclone separators) ซึ่งช่วยให้เกิดสนามการไหลของก๊าซที่สม่ำเสมอทั่วทั้งเตาเผาของหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ประสิทธิภาพการเผาไหม้สูงถึง 95% โดยมีปริมาณคาร์บอนในฝุ่นลอย (fly ash carbon content) ต่ำกว่า 2% ขณะที่ประสิทธิภาพความร้อนของหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่สามารถสูงกว่า 92% กระบวนการเผาไหม้แบบไหลเวียนในเตาเผา (circulating fluidized bed combustion) ทำงานที่อุณหภูมิ 850 ถึง 950 องศาเซลเซียส ซึ่งช่วยยับยั้งการเกิด NOx แบบเทอร์มอล (thermal NOx) ตามธรรมชาติ และทำให้สามารถดักจับกำมะถันได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในระบบ CFB ขนาดใหญ่

ประโยชน์ในการดำเนินงาน

การดำเนินงานของหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่ให้ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมที่วัดค่าได้ เมื่อเทียบกับหม้อไอน้ำถ่านหินแบบบดละเอียดแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนแบบชั้นแขวน (circulating fluidized bed) ทำให้หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่สามารถใช้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำซึ่งไม่เหมาะสมกับหม้อไอน้ำแบบดั้งเดิมได้ จึงช่วยลดต้นทุนการจัดหาเชื้อเพลิง ขณะเดียวกันยังคงรักษาความสามารถในการผลิตพลังงานของหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ให้คงที่ไว้ได้ หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่สามารถปรับโหลดได้ลงจนถึงร้อยละ 50 ของกำลังการผลิตสูงสุดโดยไม่ต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงเสริม จึงให้บริการสนับสนุนความมั่นคงของระบบไฟฟ้า (grid stability) พร้อมรักษาการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านการปล่อยมลพิษไว้ได้ ช่วงเวลาในการบำรุงรักษาหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ยืดออกเนื่องจากอุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำ ซึ่งช่วยลดปัญหาการเกิดตะกรันจากเถ้า (ash slagging) และการกัดกร่อนที่เกิดจากอุณหภูมิสูงบริเวณชิ้นส่วนที่รับแรงดัน นอกจากนี้ หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่ยังผลิตเถ้าก้น (bottom ash) น้อยลง และผลิตเถ้าลอย (fly ash) มากขึ้นซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตปูนซีเมนต์ ทำให้หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB กลายเป็นส่วนสำคัญที่มีคุณค่าต่อเศรษฐกิจแบบหมุนเวียน (circular economy)

การติดตั้งและการใช้งาน

กลุ่มบริษัทไทหยวนโบilers ให้การสนับสนุนการติดตั้งและเดินเครื่องอย่างครบวงจรสำหรับโครงการหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่ทุกโครงการ เพื่อให้มั่นใจว่าจะมีการเปลี่ยนผ่านจากขั้นตอนการก่อสร้างสู่การดำเนินงานเชิงพาณิชย์ได้อย่างราบรื่น หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่จะจัดส่งพร้อมแผนผังการติดตั้งโดยละเอียด แผนการยกชิ้นส่วน และขั้นตอนการเชื่อมที่จัดทำโดยผู้เชี่ยวชาญด้านหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนแบบพัดลม (circulating fluidized bed) ที่มีประสบการณ์ การประกอบชิ้นส่วนในสถานที่จริงของหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB จะดำเนินการตามลำดับขั้นตอนแบบโมดูล ซึ่งช่วยลดระยะเวลาของเส้นทางสำคัญ (critical path) ให้สั้นลงและลดความต้องการแรงงานในไซต์งาน ระหว่างขั้นตอนการเดินเครื่อง หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่จะผ่านการทดสอบการไหลเวียนแบบเย็น (cold circulating fluidized bed tests) การทดลองจุดระเบิดเชื้อเพลิง การตรวจสอบความสามารถในการปรับโหลด (load ramp verification) และการทดสอบการรับรองค่าการปล่อยมลพิษภายใต้สภาวะการปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน ทีมงานเดินเครื่องหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB จะฝึกอบรมเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการท้องถิ่นเกี่ยวกับหลักการควบคุม ขั้นตอนการรับมือเหตุฉุกเฉิน และการบำรุงรักษาตามปกติ เพื่อให้หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่สามารถให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ตั้งแต่วันแรกของการดำเนินงาน

สถานการณ์การประยุกต์ใช้งาน

หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับหน่วยผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าสาธารณูปโภคที่มีกำลังการผลิต 50–150 เมกะวัตต์ โรงไฟฟ้าพลังงานภายใน (Captive Power Plants) ขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมเคมีและโลหการ โครงการผลิตไฟฟ้าและพลังความร้อนร่วม (Cogeneration) ระดับภูมิภาค และระบบจัดหาพลังงานแบบบูรณาการสำหรับนิคมอุตสาหกรรม หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ได้ถูกติดตั้งใช้งานจริงแล้วมากกว่า 50 หน่วยในเขตมองโกเลียใน ซินเจียง และมณฑลซานซี เป็นต้น ซึ่งทำหน้าที่เป็นโซลูชันการผลิตไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนแบบพัดลม (Circulating Fluidized Bed) ที่เชื่อถือได้สำหรับโครงการโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่แต่ละการติดตั้งหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่แสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือสูงมาก โดยมีอัตราความสามารถในการใช้งาน (Availability Factor) สูงกว่า 95% เทคโนโลยีหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนแบบพัดลมได้พิสูจน์แล้วว่าสามารถจัดการกับคุณภาพเชื้อเพลิงที่แปรผันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขณะเดียวกันยังคงรักษาอัตราการผลิตไอน้ำให้สม่ำเสมอและปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านการปล่อยมลพิษ ทำให้หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่กลายเป็นทางเลือกที่ไว้ใจได้สำหรับการผลิตไฟฟ้าในระดับสาธารณูปโภค

สอดคล้องกับมาตรฐานอุตสาหกรรม

หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่ทุกเครื่องได้รับการออกแบบ ผลิต และทดสอบตามมาตรฐานระดับชาติและสากลอย่างเข้มงวด หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB สอดคล้องกับรหัสการทดสอบประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ GB/T 10180 มาตรฐานการปล่อยมลพิษสำหรับโรงไฟฟ้าความร้อน GB 13223 ข้อกำหนดของ ASME ส่วนที่ I และ VIII รวมทั้งโปรโตคอลการจัดการคุณภาพ ISO 9001 ส่วนที่รับแรงดันของหม้อไอน้ำแบบ CFB ขนาดใหญ่ถูกผลิตภายใต้การรับรองตราประทับ "S" และ "U" ของ ASME ในขณะที่การออกแบบหม้อไอน้ำแบบ Circulating Fluidized Bed ผ่านการตรวจสอบยืนยันโดยบุคคลที่สามที่เป็นอิสระ นอกจากนี้ หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ยังสอดคล้องกับใบอนุญาตสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่นที่เข้มงวดสำหรับการปล่อยก๊าซ SO2, NOx, ฝุ่นละออง และปรอท ด้วยกรอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างครอบคลุมนี้ หม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าแบบ CFB ขนาดใหญ่จึงมอบความมั่นใจแก่ลูกค้าว่าการลงทุนในระบบหม้อไอน้ำแบบ Circulating Fluidized Bed ของพวกเขาสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบและเทคนิคทั้งหมด

ข้อมูลบริษัท

บริษัทไทหยวน โบอิเลอร์ กรุ๊ป จำกัด จัดตั้งขึ้นในปี ค.ศ. 1958 และมีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่เมืองไทหยวน มณฑลซานซี ประเทศจีน เป็นผู้ผลิตหม้อไอน้ำและอุปกรณ์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ได้รับการแต่งตั้งระดับชาติให้เป็นประเภทเอ บริษัทฯ ถือครองใบอนุญาตการผลิตหม้อไอน้ำระดับชาติประเภทเอ ใบอนุญาตการออกแบบภาชนะรับแรงดันระดับดี1/ดี2 ใบอนุญาตการผลิตภาชนะรับแรงดันระดับเอ1/เอ2 ใบรับรองการใช้เครื่องหมายรหัส "S" และ "U" ของสมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา (ASME) รวมทั้งผ่านการรับรองตามระบบการจัดการคุณภาพสากล ISO 9001 บริษัทฯ ร่วมมือเชิงยุทธศาสตร์กับมหาวิทยาลัยชิงหัว ร่วมกันจัดตั้งสถาบันวิจัยเทคโนโลยีพลังงานคาร์บอนต่ำ และเป็นผู้นำในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนแบบฟลูอิดไดเซดเบด (CFB) มาเป็นเวลาหลายทศวรรษ จนสามารถสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมทั้งช่วงกำลังการผลิตตั้งแต่ 35 ตันต่อชั่วโมง ไปจนถึง 1,000 ตันต่อชั่วโมง

คุณสมบัติ ใบรับรอง และศักยภาพทางเทคนิค

กลุ่มบริษัทไทหยวน โบilers ซึ่งมีประสบการณ์ลึกซึ้งในอุตสาหกรรมและสะสมเทคโนโลยีมานานกว่า 30 ปี ได้รับใบรับรองคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตหม้อไอน้ำ:

คุณสมบัติด้านการผลิตและการออกแบบ

√ ใบอนุญาตการผลิตหม้อไอน้ำระดับชาติ ชั้นเอ (ระดับสูงสุด)
√ ใบอนุญาตการผลิตภาชนะรับแรงดัน ชั้นเอ1 และ เอ2
√ ใบอนุญาตการออกแบบภาชนะรับแรงดัน ชั้นดี1 และ ดี2
√ การรับรองการประทับตราตามรหัส ASME ประเภท "S" (หม้อไอน้ำสำหรับผลิตพลังงาน) และ "U" (ภาชนะรับแรงดัน)
√ การรับรองระบบการจัดการคุณภาพสากล ISO 9001

การวิจัยและนวัตกรรม

สถาบันวิจัยเทคโนโลยีพลังงานคาร์บอนต่ำ มหาวิทยาลัยชิงหัว — กลุ่มบริษัทไทหยวน โบilers (ก่อตั้งร่วมกัน)