งานเปลี่ยนเครื่องยนต์ใหม่ ของเครื่องปั่นไฟฟ้าชีวภาพ 20 kW

งานเปลี่ยนเครื่องยนต์ต้นกำลังของเครื่องปั่นไฟฟ้าชีวภาพ 20 kW ของฟาร์มลูกค้าที่ ซอย 12 อ.พัฒนานิคม จ.ลพบุรี

เครื่องยนต์ต้นกำลังเดิมใช้ เครื่อง Toyota 1JZ 2,500 cc 6 สูบ  สาเหตุที่เปลี่ยนเนื่องจากเครื่องยนต์หมดสภาพ หลวม และไม่มีกำลัง

เครื่องยนต์ไหม่ที่นำมาเปลี่ยนให้ เป็นเครื่องดีเซล Nissan ED33 3,298 cc 4 สูบ 96 แรงม้า ซึ่งทาง TBG Power ได้ดัดแปลงให้ใช้ก๊าซชีวภาพ ตามแบบฉบับของทางเรา

TBG Power เปลี่ยนเฉพาะเครื่องยนต์ต้นกำลัง ส่วนไดนาโมไม่เปลี่ยนเพราะยังใช้งานได้อยู่ หลังประกอบเครื่องปั่นไฟฟ้าก๊าซชีวภาพเสร็จ ทำการพ่นสีกันเลย

 ติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ เสร็จ เครื่องปั่นไฟฟ้าชีวภาพก้อพร้อมส่ง และติดตั้งให้ลูกค้าแล้วครับ

เป็นเครื่องปั่นไฟฟ้าก๊าซชีวภาพ 20 kW  ขนาดไม่ใหญ่มากนัก สามารถใช้รถกระบะ ขนส่งได้ แต่ความยากลำบากอยู่ที่การนำเครื่องปั่นไฟฟ้า เข้าสู่โรงเก็บซึ่งอยู่ด้านหลัง รถกระบะไม่สามารถเข้าได้ ต้องใช้พลังเยอะมากในการเข็นเข้า

เมื่อเข็นเข้าโรงเก็บได้แล้ว ก้อเริ่มงานประกอบท่อไอเสีย ท่อนำก๊าซชีวภาพ และการตัดต่อสายไฟฟ้าของเครื่องยนต์ และไดนาโม
เสร็จแล้วก็ทดสอบการใช้งานกันเลย

การทดสอบผ่านไปด้วยดี เจ้าของฟาร์มพอใจมากๆ เพราะจะได้ใช้เครื่องปั่นไฟฟ้าเสียที ค่าไฟฟ้าของ กฟผ แพงเหลือเกิน
บ่อก๊าซชีวภาพของฟาร์มนี้เป็นแบบบ่อดิน โคเวอร์ลากูน

TBG Power แนะนำให้ทางเจ้าของฟาร์มเปลี่ยนเครื่องยนต์ต้นกำลังใหม่เป็นเครื่องดีเซลขนาดเล็ก ดัดแปลงใช้ก๊าซชีวภาพ เนื่องจาก
1.ราคาเครื่องยนต์ไม่สูงมากนักถ้าเทียบกับเครื่อง Toyata 1JZ
2.เครื่องยนต์ดีเซลมีความแข็งแรง ทนทาน สามารถเดินจ่ายโหลดสูงสุดได้ที่รอบเครื่องยนต์ต่ำ
3.การบำรุงรักษา สามารถทำการ Overhaul เครื่องยนต์ได้หลายครั้ง เป็นการประหยัดต้นทุนในการที่จะซื้อเครื่องยนต์ใหม่

คลิปวีดิโอการติดตั้ง  คลิกดูได้เลย

โรงไฟฟ้าก๊าซชีวภาพ - การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ

การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพสามารถกระทำได้ด้วยวิธีหลัก ๆ 3 วิธี กล่าวคือ
1. ระบบกังหันไอน้ำ
2. ระบบกังหันก๊าซเดินคู่กับระบบกังหันไอน้ำ
3. ระบบเครื่องยนต์ก๊าซสันดาปภายใน

1. การผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยระบบกังหันไอน้ำ

วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไป โดยระบบกังหันไอน้ำแต่ละระบบจะต่างกันตรงชนิดเชื้อเพลิงที่นำมาเผาให้ความร้อนแก่หม้อน้ำเท่านั้น ระบบนี้เป็นการนำก๊าซชีวภาพมาเผาเพื่อต้มน้ำในหม้อน้ำโดยตรงให้กลายเป็นไอน้ำ จากนั้นใช้ไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำที่ต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกทอดหนึ่ง อุปกรณ์หลักประกอบด้วย เตาเผาก๊าซชีวภาพ หม้อน้ำ (BOILER) ระบบจ่ายน้ำและบำบัดน้ำ เครื่องควบแน่น (CONDENSER) หอหล่อเย็น (COOLING TOWER) กังหันไอน้ำ (TURBINE) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์สำคัญที่ซับซ้อนหลายชนิด

จุดเด่นของระบบ
คุณภาพและความดันของก๊าซชีวภาพที่ใช้ไม่จำเป็นต้องสูงมากนัก สิ่งที่ต้องระวังก็คือ อย่าให้การเผาก๊าซก่อความเสียหายแก่เตาเผา การจัดการกับก๊าซในระบบนี้ ทำได้ง่าย

จุดด้อยของระบบ
ระบบนี้มีความซับซ้อนมาก ค่าใช้จ่ายในการลงทุนสูง การติดตั้งต้องใช้เวลานานและใช้พื้นที่มาก การเคลื่อนย้ายระบบทำได้ลำบาก ปริมาณน้ำที่ใช้สูง ใช้แรงงานในการจัดการมาก และประสิทธิภาพของระบบต่ำ อยู่ที่ประมาณ 15 %

2. การผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยระบบกังหันก๊าซเดินคู่กับระบบกังหันไอน้ำ

วิธีนี้น่าจะมีประสิทธิภาพดีที่สุด หลักการทำงานก็คือ ใช้ระบบกังหันก๊าซชนิดเดียวกับที่ใช้ในเครื่องบินไอพ่น โดยอัดอากาศผ่านเครื่องอัดความดันสูง แล้วนำอากาศความดันสูงที่ได้มาเผาร่วมกับก๊าซชีวภาพในห้องเผาไหม้ ซึ่งทำให้ ก๊าซที่เผาไหม้แล้วเกิดการขยายตัวทันที กลายเป็นพลังงานไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เนื่องจากก๊าซเสีย (ก๊าซผสม ที่ปล่อยทิ้ง) มีอุณหภูมิสูงถึง 450–550 องศา ดังนั้น จึงสามารถนำไปใช้ให้ความร้อนแก่หม้อน้ำ เพื่อไปหมุนกังหันไอน้ำที่ใช้ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อีกทอดหนึ่ง ระบบนี้ให้ประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 30%

จุดเด่นของระบบ
การทำงานของระบบมีความแน่นอนเชื่อถือได้ เมื่อพิจารณาถึงคุณภาพของก๊าซชีวภาพ แม้จะมีกำมะถันและสิ่งอื่นเจือปนอยู่บ้างก็ไม่เป็นปัญหา เนื่องจากระบบกังหันก๊าซมีประสิทธิภาพสูง แต่ขนาดไม่ใหญ่ สะดวกต่อการเคลื่อนย้าย ดังนั้น จึงเหมาะกับโครงการก๊าซชีวภาพที่ไม่มีความแน่นอนในเรื่องวัตถุดิบที่นำมาทำเชื้อเพลิง (ทั้งนี้ ยังไม่รวมส่วนของระบบกังหันไอน้ำที่ใช้ก๊าซเสียจากระบบกังหันก๊าซเป็นแหล่งความร้อน)

จุดด้อยของระบบ
ใช้พลังงานสูงในกระบวนการผลิตไฟฟ้า โดยเฉพาะระบบกังหันก๊าซซึ่งแม้จะมีประสิทธิภาพสูง แต่ก็ต้องการพลังงานสูงเช่นกันในการอัดก๊าซผสมจำนวนมาก ทำให้พลังงานไฟฟ้าที่ได้ลดลงถึง 15–20% เมื่อรวมกับพลังงานไฟฟ้าจากระบบกังหันไอน้ำ ส่งผลให้ประสิทธิภาพต่ำลง 10–15% นอกจากนี้ยังมีข้อเสียอื่น ๆ ของระบบกังหันไอน้ำเช่นเดียวกับวิธีที่ใช้ผลิตไฟฟ้าด้วยระบบกังหันไอน้ำ

3. การผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยระบบเครื่องยนต์ก๊าซสันดาปภายใน

เครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องแรกที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิง ผลิตขึ้นในปี ค.ศ.1876 ที่ประเทศเยอรมันนี ต่อมาอีก 10 ปี เครื่องยนต์สันดาปภายใน 4 จังหวะที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงได้ถือกำเนิดขึ้นที่เยอรมันเช่นกัน สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ก๊าซธรรมชาติและใช้ก๊าซชีวภาพนั้น การทำงานของเครื่องยนต์จะมีลักษณะเหมือนกับการทำงานของเครื่องยนต์ในรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน ซึ่งต้องมีการจุดระเบิดโดยใช้หัวเทียน แต่มีส่วนประกอบหรือชิ้นส่วนต่าง ๆ เหมือนกับเครื่องยนต์ดีเซลมากกว่า โดยก๊าซที่เผาไหม้ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ก๊าซสันดาปภายในที่จุดศูนย์กลาง อาจมีอุณหภูมิสูงถึง 1,400 องศา ทำให้ประสิทธิภาพของการผลิตไฟฟ้าด้วยระบบนี้สูงกว่าระบบที่ใช้กังหันก๊าซเดินคู่กับระบบกังหันไอน้ำโดยมีค่าอยู่ที่ 32–40 % และค่าเฉลี่ยทั่วไปจะอยู่ที่ 35%

จุดเด่นของระบบ
1. คุณภาพของก๊าซไม่จำเป็นต้องสูงมากนักและไม่ต้องเพิ่มความดันให้กับก๊าซที่นำมาใช้ ถ้าปริมาณ H2S ในก๊าซชีวภาพไม่เกิน 200 mg/cu.m. ก็สามารถนำมาใช้ได้โดยตรง
2. ประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานไฟฟ้าสูงถึง 32 – 40 % หากนำความร้อนจากไอเสียมาใช้ให้เป็นประโยชน์ โดยทำน้ำร้อนและน้ำเย็นเพื่อใช้เป็นระบบปรับอากาศ อาจจะได้ประสิทธิภาพสูงถึง 80 %
3. การสูญเสียพลังงานในระบบการผลิตมีน้อย ปริมาณน้ำที่ใช้ไม่มาก พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในกระบวนการผลิตประมาณ 2-4%
4. ค่าใช้จ่ายในการลงทุนต่ำ การติดตั้งใช้เวลาน้อย เครื่องยนต์ก๊าซสันดาปภายในใช้เทคโนโลยีไม่สูง ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ 80% เหมือนกับเครื่องยนต์ดีเซล การซ่อมบำรุงรักษาทำได้ง่าย การรื้อถอนและขนย้ายทำได้สะดวก
5. สามารถสร้างได้ตั้งแต่ขนาดเล็กจนถึง 10 MW

บทความจากเว็ป :  protectionrelay.blogspot.com