บอยเลอร์ไฟฟ้า                                                                           เชื้อเพลิงถ่านหิน                

 

                                                                  

                                             เชื้อเพลิงขี้เลื่อย                                                                   หัวพ่นไฟที่ใช้ แก๊ส-ดีเซล

 

เชื้อเพลิงของบอยเลอร์

          มีคำถามว่า  "ชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้ในการเผาไหม้ในหม้อไอน้ำนั้นมีผลทำให้เกิดความแตกต่างต่อประสิทธิภาพการเปลี่ยนรูปของพลังงานหรือไม่"  คำตอบที่ได้รับก็คือ  "ใช่"  เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมจะแตกต่างจากเชื้อเพลิงอื่น ๆ ตามลักษณะของการเผาไหม้  และจะส่งผลกระทบต่อการถ่ายเทความร้อนด้วยเชื้อเพลิงอาจจะเป็นของแข็ง (Soild) ของเหลว (Liquid)  หรือแก๊ส (Gaseous) และอาจเป็นเชื้อเพลิงที่พัฒนาให้มีคุณค่าทางการค้า (Commercial Fuels) หรือเชื้อเพลิงที่เหลือใช้  ได้แก่  เชื้อเพลิงซึ่งสกัดออกมาจากฟอสซิล  มีการใส่สารเคมีเพิ่มเข้าไปหรือทำให้บริสุทธิ์เพื่อปรับปรุงคุณภาพให้ดีขึ้นและส่งไปขายตามองค์กรต่าง ๆ ได้อย่างมากมาย  เช่น  องค์กรถ่านหินของสหราชอาณาจักร (British Coal) บริษัทน้ำมันและองคืกรแก๊สของสหราชอาณาจักร (British Gas) เชื้อเพลิงที่เหลือใช้เหล่านี้เป็นผลพลอยได้ (By-Product) หรือส่วนที่ติดมากับกระบวนการผลิต  และที่เห็นได้อย่างชัดเจนก็คือ  เป็นการประหยัดที่จัดหาได้ในท้องถิ่นตนเอง

          การพิจารณาองค์ประกอบอื่น ๆ นอกเหนือจากด้านการเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนแล้วต้องคำนึงถึงส่วนต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเก็บสำรองและการลำเลียงเชื้อเพลิงหล่านี้ด้วย  นอกจากนั้น  ยังมีเรื่องของการบำรุงรักษาและผลกระทบที่มีต่อสิ่งแวดล้อม เป็นต้น  สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้จะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวม  และต้นทุนที่เกิดขึ้นจริงจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเหล่านี้

แก๊สธรรมชาติ (Natural Gas)

          จากการที่มีการผสมแก๊สธรรมชาติกับอากาศแล้วเมื่อเผาไหม้แล้วจะไม่ก่อให้เกิดควันและเขม่า  ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาหม้อไอน้ำก็จะต่ำ  หัวเผาที่ใช้แก๊สธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงก็จะเป็นแบบง่าย ๆ สามารถใช้อุปกรณ์ทางเครื่องกลเพียง 2-3 ชิ้นเท่านั้น  ซึ่งก็จะทำให้ค่าบำรุงรักษาถูกลงไปด้วย

          ปกติแก๊สธรรมชาติจะเป็นเชื้อเพลิงที่นิยมใช้กับหม้อไอน้ำในโรงงานและไม่ต้องคำนึงถึงเรื่องการเก็บสำรอง  เมื่อแก๊สไฮโดรคาร์บอนผสมกับอากาศและเกิดการเผาไหม้สมบูรณ์  ก็จะเหลือเพียงน้ำและคาร์บอนได้ออกไซด์เท่านั้น  ดังนั้น ความคิดพื้นฐานนี้จึงได้รับความสำคัญอย่างมากสำหรับการติดตั้งหม้อไอน้ำใหม่ ๆ แบบที่ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิง

          การใช้แก๊สธรรมชาติจำเป็นต้องพิจารณาองค์ประกอบอื่น ๆ ด้วย  ในทางปฏิบัติ  ความต้องการใช้แก๊ส  ในสหราชอาณาจักรมีเพิ่มขึ้นทุกปีอย่างต่อเนื่อง  และถึงแม้ว่าแก๊สธรรมชาติที่มีอยู่ยังเพียงพอกับความต้องการดังกล่าว  โรงงานแต่ละแห่งก็จำเป็นต้องมีการประเมินล่วงหน้าถึงข้อจำกัดภายในที่เกี่ยวข้องกับระบบการจ่ายด้วย  เพราะบางครั้งอาจทำให้เกิดความล่าช้าในการจัดหาแก๊สในช่วงของการใช้งานอย่างต่อเนื่องได้  องค์ประกอบที่สองก็คือความปลอดภัย  ดังนั้น เพื่อให้สอดคล้องกับระเบียบข้อบังคับในเรื่องของการจ้ดส่ง  การใช้แก๊สธรรมชาติและอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการจัดส่งและการใช้แก๊สธรรมชาติ  ควรต้องมีการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอด้วย

          องค์ประกอบที่สาม ก็คือ การเผาไหม้แก๊สเป็นสาเหตุทำให้กิดมลพิษ  ในขณะที่สารมลพิษ (Pollutant) ไม่รวมถึงควัน (Smoke) หรือสารที่มีพิษ (Noxious Substances)  แต่สารมลพิษเหล่านี้จะหมายรวมถึงแก๊ส  ซึ่งเป็นตัวก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก (Greenhouse Effect) ด้วย  จากการที่แก๊สธรรมชาติมีส่วนประกอบที่เป็นแก๊สมีเทน (Methane) เป็นส่วนใหญ่  ดังนั้นจึงเกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทุกชนิดอย่างไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้  นอกจากนี้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ยังเป็นสิ่งที่แสดงให้เห็นว่า  มีการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ในการเผาแก๊สธรรมชาติก็ยังให้ออกไซด์ของไนโตรเจนออกมาด้วย  ทั้งนี้เพราะอุณหภูมิในการเผาไหม้อีกทั้งในอากาศเองก็ยังมีส่วนผสมมของออกซิเจนและไนโตรเจนรวมอยู่

          โดยข้อเท็จจริงไม่ว่าจะซื้อเชื้อเพลิงชนิดใดก็ตาม  ราคาที่จ่ายจริงของลูกค้าจะขึ้นอยู่กับปริมาณที่ใช้  ชนิดของเชื้อเพลิงที่ต้องการ  และราคาก็ยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามขนาดของกำลังที่ใช้ที่แตกต่างกันออกไปด้วย  ดังนั้น โดยทั่วไปเมื่อมีการพิจารณาราคาจากแก๊สธรรมชาติแล้ว  ก็จะมีการเปรียบเทียบกับราคาของน้ำมัน  เช่น  เมื่อจะใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิงก็จะต้องเปรียบเทียบราคาแก๊สกับน้ำมันเตาที่จะนำมาใช้  โดยคำนึงถึงบทบาทของผู้ขายส่งด้วยเพราะหม้อไอน้ำภต้องมีการทำงานอย่างต่อเนื่องไม่สามารถหยุดชะงักการทำงาน  เมื่อการจัดส่งเชื้อเพลิงหยุดชะงักหม้อไอน้ำก็จำเป็นต้องมีระบบการใช้เชื้อเพลิงในการเผาไหม้ได้สองชนิด  ซึ่งโดยปกติก็จะใช้น้ำมันเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง  หัวเผาที่จะใช้กับเชื้อเพลิงทั้งสองชนิดนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดต้องเป็นหัวเผาแบบแก๊ส  เพราะจากประสบการณ์แล้วส่วนใหญ่การทำงานในหนึ่งปี  จะมีการใช้แต่แก๊สเป็นเชื้อเพลิง  สำหรับส่วนที่ต้องใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงแทนจะเกิดขึ้นในกรณีเครื่องหยุดชะงัก  ซึ่งจะมีโอกาสเพียง 2-3 วัน เท่านั้น

          ราคาของเชื้อเพลิงต่อหน่วยแสดงไว้ในตารางที่ 7 ช่องที่ 3 คำนวณจากราคาของเชื้อเพลิงหารด้วยค่าความร้อนรวม GJ ผลที่ได้คือ  อัตราส่วนของค่าความร้อนรวม (Gross Calorific Value) ของเชื้อเพลิง  และช่องที่ 4 คำนวณจากราคาของเชื้อเพลิงหารด้วยค่าความร้อนสุทธิ GJ ผลที่ได้คือ  อัตราส่วนของค่าความร้อนสุทธิ (Net Calorific Value)  สำหรับหม้อไอน้ำแบบดั้งเดิม  (ไม่รวมหม้อไอน้ำแบบไอเสียควบแน่น Condensing Units)  ในการคำนวณค่าใช้จ่ายของเชื้อเพลิงควรคำนวณโดยใช้ค่าความร้อนสุทธิ  คือความร้อนที่ได้รับจริงจากเชื้อเพลิงซึ่งเป็นค่าเชื้อเพลิงที่ให้ความร้อนจริง  โดยไม่ได้บวกเพิ่มค่าความร้อนแฝงของไอน้ำที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้  ถ้าวัดประสิทธิภาพการเผาไหม้ควรคำนวณโดยใช้ค่าความร้อนรวม  ปัจจัยที่สำคัญก็คือ  ปริมาณของไฮโดรเจนส่วนด้วยคาร์บอนของเชื้อเพลิงในรูปที่ 36 แสดงให้เห็นประสิทธิภาพการเผาไหม้คำนวณโดยใช้ค่าความร้อนรวมที้ต้องการในอุดมคติ (Ideal Gross Combustion Efficiencies) ของเชื้อเพลิงต่างชนิดกัน  โดยมีอัตราส่วนของไฮโดรเจนและคาร์บอนที่แตกต่างกันออกไปด้วย

          ควรสังเกตคด้วยว่าต้นทุนต่อหน่วยไม่ได้ชี้ให้เห็นถึงต้นทุนของค่าใช้จ่ายโดยรวม  ซึ่งควรจะรวมค่าใช้จ่ายในการขนส่ง  การเก็บสำรองและการกำจัดของเสีย  รวมทั้งค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและการใช้ความร้อนอุ่นในช่วงฤดูหนาวด้วย

แก๊สปิโตรเลียมเหลว (LPG)

          แก๊สปิโตรเลียมเหลว (LPG) จะมี 2 ชนิด คือ โพรเพน และบิวเทน  ในทางปฏิบัติการติดตั้งหม้อไอน้ำส่วนใหญ่จะใช้โพรเพนเป็นเชื้อเพลิง  อย่างไรก็ตามการปฏิบัติทั้งหมดตามคำแนะนำทั่ว ๆ ไปที่ใช้แก๊สธรรมชาติก็สามารถนำมาใช้กับปิโตรเลียมเหลวได้เช่นเดียวกัน

          สิ่งที่จะแตกต่างกันอย่างที่ 1 คือปิโตรเลียมเหลวต้องการความสะดวกในการเก็บสำรองและต้องระมัดระวังเป็นพิเศษที่จะไม่ให้เกิดการรั่วไหลขึ้น  สำหรับความต้องการความสะดวกเป็นเรื่องสำคัญมากที่เกี่ยวข้องกับทั้งค่าใช้จ่ายในการลงทุนของโครงการและค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติการและการบำรุงรักษาโดยรวม  เพราะถังที่ใช้ในการเก็บสำรองจะเป็นภาชนะที่เกี่ยวข้องกับความดัน  ทำให้ต้องคำนึงถึงทั้งเรื่องของการตรวจสอบและการทดสอบประจำปีในระยะยาวด้วย  ถ้าลูกค้า เป็นเจ้าของถังเก็บสำรองเองก็ต้องรับผิดชอบในเรื่องการดำเนินการตรวจสอบและทดสอบด้วยค่าใช้จ่ายของตัวเองทั้งหมด  ในทางปฏิบัติลูกค้าส่วนใหญ่จะเช่าถังเก็บสำรองจากผู้ขายเชื้อเพลิงเพื่อไม่ต้องรับผิดชอบในเรื่องดังกล่าว  รวมทั้งการบำรุงรักษาทั่ว ๆ ไปด้วย

         ความแตกต่างอย่างที่ 2 ก็คือ  แก๊สปิโตรเลียมเหลวจะหนักกว่าอากาศ  แต่แก๊สธรรมชาติจะเบากว่าอากาศซึ่งอาจทำให้มีการรั่วออกไปได้  จึงจำเป็นที่ต้องกำจัดแหล่งที่มาทั้งหมดที่จะเกิดการสัปดาปและการรั่วไหลจากการเปิดใช้งาน  โดยทั่วไปแก๊สธรรมชาติก็จะกระจายออกไปอยู่แล้ว  ในขณะที่ปิโตรเลียมเหลวจะยังคงค้างอยู่ในท่อในอาคาร ในอุโมงค์ ตามท่อระบายน้ำทิ้ง  ห้องใต้ดินจะไม่กระจายออกไป  ยกเว้นในกรณีที่มีการใช้พัดลมเป่าออกไห  ลักษณะเช่นนี้จะมีผลกระทบต่อการตั้งถังเก็บสำรองที่จะต้องเกี่ยวข้องกับอาคาร  แอ่งน้ำ  ท่อระบายน้ำ  ห้องใต้ดิน  เป็นต้น  ซึ่งอาจมีผลต่อตำแหน่งที่วางหม้อไอน้ำด้วย

          ถึงแม้ว่าบิวเทนจะถูกกว่าโพรเพนก็ตาม  แต่ก็ยังมีการใช้น้อยกว่า  เพราะว่าเมื่ออุณหภูมิลดลงมาถึง 0^๐C  บิวเทนก็จะไม่มีคุณสมบัติเป็นแก๊สอีกต่อไปแต่จะกลายเป็นของเหลว  ดังนั้น จำเป็นต้องทำให้แก๊สบิวเทนระเหยกลายเป็นไอ  การใช้โพรเพนหรือไฟฟ้าจำเป็นต้องพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายของพลังงานที่เพิ่มขึ้นด้วย  และควรตระหนักไว้ด้วยว่าค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกันระหว่างโพรเพนและบิวเทนั้นไม่ได้เกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน

น้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Oil)

          น้ำมันดิบ (Crude Oil) ประกอบด้วยองค์ประกอบของไฮโดรคาร์บอนที่ซับซ้อน  ผู้ใช้เชื้อเพลิงส่วนใหญ่ต้องการเชื้อเพลิงที่มีน้ำหนักเบา  เช่น  น้ำมันเบนซิน (Petrol)  น้ำมันก๊าด (Kerosene)  น้ำมันดีเซล (Diesel Oil)  น้ำมันที่ใช้ให้ความอบอุ่นในอาคาร (Gas Oil)  และ "ส่วนที่เหลือจากการกลั่น"  ของน้ำมันเหล่านี้จะเป็นส่วนที่มีประโยชน์ที่นำไปใช้สำหรับอุตสาหกรรปิโตรเคมีและพลาสติก  อย่างไรก็ตามการแยกตัวของน้ำมันเบื้องตนทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงส่วนใหญ่มีความหนืดมากกว่าที่มีอยู่แล้ว  ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เกิดปัญหาในเรื่องการจัดเก็บ  การลำเลียง  การเผาไหม้และการเกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

          ข้อดีที่สำคัญของน้ำมันเชื้อเพลิง  ก็คือส่วนที่เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงหนักมีราคาถูก

          ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเก็บสำรองน้ำมันเชื้อเพลิง  จะรวมทั้งค่าใช้จ่ายในการลงทุนของถังเก็บน้ำมันสำรองและปัญหาของการขนส่งน้ำมัน  น้ำมันเชื้อเพลิงเป็นของเหลวที่มีความหนืดซึ่งจะหนาขึ้นและแข็งตัวเมื่อเย็นลง  แต่น้ำมันที่ใช้ให้ความอบอุ่นในอาคารจะมีน้ำหนักเบาและมีความหนืดน้อยกว่า  ซึ่งตามปกติแล้วจะคงรูปเป็นของเหลวไม่ว่าอากาศจะเย็นเพียงใด  ในฤดูหนาวการจะทำให้น้ำมันที่ใช้ให้ความอบอุ่นในอาคารมีคุณสมบัติในการไหลภายใต้แรงโน้มถ่วงจากถังไปที่หัวเผา  หรือทำให้สามารถสูบขึ้นมรได้อย่างง่าย ๆ เป็นคุณสมบัติที่เกิดขึ้นได้จริงถ้าฤดูหนาวนั้นอุณหภูมิไม่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งนานกว่า 1 สัปดาห์หรือมากกว่านั้น  เพราะภายใต้สภาวะดังกล่าวนี้ไขของน้ำมัน (Wax) ก็จะเริ่มแข็งและเหนียว (Sticky Solid) ก็จะไปสะสมอยู่ที่ตัวกรองของหัวเผาที่ติดอยู่กับท่อส่ง  ในที่สุดก็จะไปกั้นการไหลจากการเกิดการแข็งตัวดังกล่าว  ทำให้จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าบนตัวกรองและ/หรือท่อจ่ายภายนอกเพื่อเป็นการป้องกันไว้ก่อน

          น้ำมันที่มีเกรดหนักกว่า  ต้องการความร้อนเพื่อทำให้น้ำมันเหล่านี้ไหลออกจากถังทั้งหมด  และเพื่อลดปริมาณของพลังงานที่จำเป็นต้องใช้สำหรับอุ่นน้ำมันเพื่อการสูบน้ำมันไปที่หัวเผา  ต้องใช้อุณหภูมิในการสูบน้ำมันที่เหมาะสมอย่างคงที่

        ตารางที่ 8  แสดงถึงอุณหภูมิต่ำสุดของการเก็บสำรองน้ำมันที่มีเกรดแตกต่างกันออกไป  และยังเป็นอุณหภูมิต่ำสุดสำหรับค่าใช้จ่ายในการสูบน้ำมันที่ดีที่สุดอีกด้วย  อุณหภูมิที่แสดงอยู่ในตารางเป็นเพียงการชี้แนะเท่านัน  โดยเฉพาะกับน้ำมันที่หนักที่สุด  ยกเว้นน้ำมันที่ใช้ให้ความอบอุ่นในอาคาร  เพราะแนวโน้มทั่ว ๆ ไปก็จเใช้กับน้ำมัที่มีเกรดหนักกว่าและมีความหนืดมากกว่า  และต้องการอุณหภูมิในการเก็บสำรองและการสูบสูงกว่าด้วย

          น้ำมันที่อุ่นร้อนขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าหรือไอน้ำจากหม้อไอน้ำ  ก็เป็นสิ่งที่ลดประสิทธิภาพของระบบลง  ถ้าไม่สามารถควบคุมน้ำมันที่ร้อนเกินไป  ก็จะทำให้เสียค่าใช้จ่ายมาก  การไม่หุ้มฉนวนหรือการห้มฉนวนที่ไม่ดีที่ถังน้ำมันหรือท่อเป็นการสูญเสียพลังงานที่สำคัญ

          ควรจะต้องพิจารณาถึงความสิ้นเปลืองด้านพลังงานด้วย  ถ้าจำเป็นต้องให้ความร้อนกับน้ำมันที่อยู่ในถัง  ในทางปฏิบัติก็จะไม่อุ่นให้น้ำมันร้อนเกินไปสำหรับที่จะหมุนเวียนน้ำมันในถัง  การออกแบบที่ดี  น้ำมันที่อุ่นหมุนเวียนจะต้องมีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิน้ำมันที่เข้าหัวเผา 10% เพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการสูงสุดที่หัวเผาต้องการสูบน้ำมันใหม่ออกมาจากถังน้ำมันตามที่ต้องการ  ไม่ควรเวียนน้ำมันทั้งถังเก็บ  ดังนั้นจึงต้องแน่ใจว่าทั้งขนาดและค่าใช้จ่ายในการลงทุนและการดำเนินงานของเครื่องที่ให้ความร้อนกับน้ำมันต้องมีค่าใช้จ่ายต่ำที่สุด

          ข้อเสียของข้อกำหนดในการให้ความร้อนน้ำมันก็คือ  จะไม่เป็นการประหยัดที่จะใช้น้ำมันเชื้อเพลิงชนิดหนักกับหม้อไอน้ขนาดเล็กที่มีขนาดต่ำกว่า 3 เมกกะวัตต์  เพราะการใช้น้ำมันชนิดหนักประสิทธิภาพการใช้งานของหม้อไอน้ำจะต่ำ  และสำหรับหม้อไอน้ำที่มีกำลังผลิต 20 เมกะวัตต์  บางทีน้ำมันเตาก็อาจจะมีคุณสมบัติต่ำเกินไป  เป็นต้น

          อย่างไรก็ตามหลายปีที่ผ่านมาราคาตลาดของน้ำมันเตามีส่วนสนับสนุนทำให้มีการใช้นัมันเตาเป็นเชื้อเพลิงมากขึ้น

          ข้อกำหนดที่ว่าคุณภาพของน้ำมันที่ส่งไปที่หัวเผาต้องมีคุณภาพที่ดีและมีอุณหภูมิที่เหมาะสม  สำหรับหัวเผาจะทำให้มีควันหรือคาร์บอนไดออกไซด์ที่ออกมาน้อยลง  และจากข้อเท็จจริงที่ว่าน้ำมันเชื้อเพลิงทั้งหมดจะมีกำมะถันอยู่ด้วย  ก็หมายความว่า  ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SO_x) ต้องถูกผลิตออกมาระหว่างที่มีการเผาไหม้และปัจจุบันมีการพิจารณาว่าแก๊สประเภทนี้เป็นตัวก่อให้เกิดปัญหามลภาวะของโลก  อย่างไรก็ตาม การเผาไหม้ของน้ำมันจะมีอุณหภูมิต่กว่าการใช้เชื้อเพลิงที่เป็นแก๊ส  ดังนั้นการใช้น้ำมันจะผลิตแก๊สไนโตรเจนออกไซด์ (NO_x) ออกมาน้อยกว่าเชื้อเพลิงที่เป็นแก๊ส

ถ่านหิน (Coal)

          ความสะอาดของารเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งยังคงเป็นปัญหามาก  เพราะว่าอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้จะมีอยู่น้อยกว่ามวลสารของเชื้อเพลิง  ด้วยเหตุนี้การเผาไหม้ถ่านหินจะก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ  ได้แก่  ควัน (Smoke)  เขม่า (Soot)  สะเก็ด (Grit)  และฝุ่น (Dust) เป็นต้น  โรงงานที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงสมัยใหม่นี้มีการควบคุมด้วยไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor control)  ในขณะที่ในหม้อไอน้ำก็มีการปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์ป้อนเชื้อเพลิงให้ดีขึ้น  ซึ่งจะช่วยกำจัดปัญหาด้านมลพิ ษทางอากาศได้  การควบคุมการเกิดซัลเฟอร์ออกไซด์อย่างเข้มงวดจะประสบความสำเร็จโดยการพ่นหินปูน (Limestone Injection) เข้าไปในระบบการเผาไหม้  รวมทั้งการปรับปรุงเครื่องดักฝุ่นแบบไซโคลนและถุงกรองให้ดีขึ้น

          โดยทั่วไปบริเวณที่อยู่ใกล้เขตร้อนและที่อยู่ในเขตอบอุ่นของโลก  จะมีแหล่งถ่านหินมากกว่าแหล่งน้ำมันดิบหรือแก๊สธรรมชาติ  เมื่อราคารน้ำมันดิบสูงขึ้น  หลายประเทศที่นำเข้าน้ำมันโดยที่มีแหล่งถ่านหินที่สำคัญอยู่ในประเทศของตนเองด้วยนั้น  ก็ได้มีการทำวิจัยในเรื่องของการเผาไหม้ของถ่านหินมากขึ้น  และในบางกรณีก็ต้องใช้การตัดสินใจด้านนโยบายเพื่อส่งเสริมให้มีการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในหม้อไอน้ำมากขึ้นด้วย

          จากตารางที่ 7  แสดงให้เห็นว่าการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงมีราคาถูกที่สุด  ยิ่งไปกว่านั้น ราคาของถ่านหินก็มักจะคงที่มากกว่าราคาของเชื้อเพลิงอื่น ๆ และในระยะยาวก็สามารถที่จะทำสัญญาเพิ่มขึ้นได้พอสมควร  อย่างไรก็ตามโรงงานที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงก็ยังมีค่าใช้จ่ายในการลงทุนและการปฏิบัติการสูงขึ้น  เช่นเดียวกันหม้อไอน้ำชนิดที่ใช้เชื้อเพลิงอื่นก็จะมีค่าใช้จ่ายในการลงทุนที่ใกล้เคียวกัน  ซึ่งจะรวมทั้งที่เก็บถ่านหิน  อุปกรณ์ในการลำเลียงถ่านหินและสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ ที่ต้องใช้กำจัดขี้เถ้า (Ash Removal)  การลำเลียง (Handling)  และการจัดเก็บใกล้เคียงกับการติดตั้งหม้อไอน้ำที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง  อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติการก็ยังสูงอยู่  เพราะถึงแม้ว่าทั้งผู้ผลิตหม้อไอน้ำและบริติชโคบ (British Coal) จะมีความพยายามในการพัฒนาอย่างมาก  เพื่อจะลดการใช้แรงงานลงก็ตาม  แต่ก็เป็นเรื่องค่อนข้างยากที่โรงงานซึ่งใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำ  จะสามารถดำเนินการแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบหรือไม่ต้องใช้คนเลย

          ในเรื่องค่าใช้จ่ายสำหรับการบำรุงรักษาจะสูงกว่าเชื้อเพลิงจากฟอสซิลมาก  เพราะเงื่อนไขที่ต้องทำให้การเผาไหม้สะอาด  ทำให้จำเป็นต้องทำความสะอาดหม้อไอน้ำให้บ่อยมากขึ้น  นอกจากนั้นลักษณะของเชื้อเพลิงและขี้เถ้าก็จะมีลักษณะที่แข็งและหยาบมาก  ดังนั้น ระดับของการสึกหรอของอุปกรณ์ที่เกิดจากการลำเลียงถ่านหินและขี้เถ้าก็จะสูงด้วย  การกำจัดขี้เถ้าในลักษณะที่พยายามหลีกเลี่ยงการเกิดมลภาวะเป็นส่วนประกอบของการดำเนินการที่สำคัญและบางภูมิภาคของประเทศกลายเป็นธุรกิจที่ทำรายได้ให้เป็นอย่างดี  มลพิษที่เกิดจากไนโตรเจน     ออกไซด์สามารถกำจัดได้โดยการใข้อุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำ  แต่จำเป็นต้องคำนึงถึงซัลเฟอร์ออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของถ่านหินด้วย  ทั้งค่าความร้อนและปริมาณกำมะถันของถ่านหินซึ่งจะแตกต่างกันมากแต่ละแหล่ง  เช่น  ถ่านหินของสหราชอาณาจักรที่ขายในตลาดอุตสาหกรรมจะมีปริมาณของกำมะถันประมาณ 1.3%  และก่อให้เกิดมลภาวะน้อยกว่าน้ำมันเตา  แต่อย่างไรก็ตามควรตระหนักด้วยว่า  กำมะถันที่อยู่ในถ่านหินถึง 10%  จะยังคงอยู่ในขี้เถ้าและไม่ถูกปล่อยออกไปในบรรยากาศ  ประเทศที่นำเข้าถ่านหินที่มีปริมาณกำมะถันมากกว่า 3%  จะผลิตซัลเฟอร์ออกไซด์ในปริมาณที่มากกว่าเชื้อเพลิงน้ำมัน

การเลือกเชื้อเพลิง (Choice of Fuel)

          การเลือกเชื้อเพลิงไม่ใช่วิธีที่ง่ายนัก  เพราะเกี่ยวเนื่องกับความสมดุลขององค์ประกอบอื่น ๆ รวมทั้งค่าใช้จ่ายในการลงทุนของหม้อไอน้ำ  ราคาของเชื้อเพลิง  และค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา  และยังต้องพิจารณาเรื่องอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงด้านเชื้อเพลิงในอนาคต  นโยบายทางด้านราคา  และกฎหมายควบคุมการเกิดมลภาวะ  รวมทั้งค่าใช้จ่ายอื่น ๆ ที่อาจเกิดขึ้นโดยไม่ได้คาดคิดมาก่อนด้วย

          จากรูปที่ 37 ได้สรุปให้เห็นถึงข้อดีและข้อเสีย  สามารถนำเอาไปประมาณค่าใช้จ่ายและปริมาณที่จะต้องใช้สำหรับเชื้อเพลิงแต่ละชนิด  และเป็นเรื่องที่ยากที่จะกล่าวถึงในแนวทางการปฏิบัติที่จะต้องใช้สำหรับเชื้อเพลิงแต่ละชนิด  และเป็นเรื่องยากที่จะกล่าวถึงในแนวทางปฏิบัติงานที่ดีเล่มนี้ พ.ศ. 2533 (ค.ศ. 1991) ในกรณีที่การติดตั้งหม้อไอน้ำแบบใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงมีกำลังผลิตต่ำกว่า 20 เมกะวัตต์  ในขณะเดียวกันตลาดสำหรับเชื้อเพลิงอื่น ๆ ก็มีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ ๆ ทั้งเหตุการณ์ต่าง ๆ ของโลกที่เปลี่ยนแปลงไป  รวมทั้งแหล่งทรัพยากรที่ลดปริมาณอย่างรวดเร็วด้วย  ซึ่งทำให้ระยะเวลาของการใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้สั้นลง 

 

 

กลับหน้าแรก