| Micro-emulsion system |
| |
MEC-system เป็นทางเลือกหนึ่งซึ่งสามารถให้ทั้งการประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม
การปรับปรุงคุณภาพน้ำมันเตานี้มีจุดประสงค์เพื่อลดมลภาวะที่เกิดจากการเผาไหม้ โดยเฉพาะเขม่า , ฝุ่น จนถึงก๊าซเสียจากการเผาไหม้ซึ่งปัจจุบัน กระทรวงอุตสาหกรรม ก็เริ่มให้ความสำคัญมากขึ้นกับการปล่อยมลภาวะจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงออกสู่อากาศ โดยมีการออกกฎหมายเพื่อควบคุมให้มีการปล่อยมลภาวะออกมาให้น้อยที่สุด
นอกจากนี้ยังช่วยลดปริมาณการใช้น้ำมันเตาลงอย่างน้อย 3% โดยการใช้เทคโนโลยี Micro-emulsion ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเผาไหม้ของน้ำมันเตา ทำให้สามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงได้อย่างสมบูรณ์มากขึ้น ลดการใช้เชื้อเพลิง ตลอดจนมลภาวะจากการเผาไหม้
ซึ่งหากไม่มีการใช้ MEC-system แล้ว อาจจำเป็นที่จะต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ดักฝุ่นเพิ่มเติมเพื่อควบคุมปริมาณฝุ่นและก๊าซเสียให้อยู่ในขอบเขต ที่กฎหมายกำหนด ซึ่งการดำเนินการเช่นนี้ นอกจากจะเป็นการแก้ปัญหาที่ปลายเหตุแล้ว ยังเป็นการเพิ่มต้นทุนค่าไฟฟ้าในส่วนของการเดินเครื่องดักฝุ่น สารเคมีในการบำบัดน้ำที่มีสภาพเป็นกรด ตลอดจนความยุ่งยากในการจัดการอื่นๆอีก
ด้วยะระบบ MEC และ คุณสมบัติของ Micro-Emulsion ต่อไปนี้ |
| |
-
Micro-Emulsion โมเลกุลระดับนาโน (เล็กกว่า 1 micron) ของน้ำมันกับน้ำ ที่รวมเป็นเนื้อเดียวกัน
-
MEC system สร้าง Micro-Emulsion เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำมันกับอากาศ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ในห้องเผาไหม้
-
MEC system... ช่วยให้การเผาไหม้ของน้ำมัน ในหม้อกำเนิดไอน้ำ หรือ เตาเผาอุตสาหกรรม มีความสมบูรณ์มากขึ้น ลดการใช้น้ำมันลงได้
-
MEC system... ช่วยลดมลภาวะจากการเผาไหม้ ลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดหรือควบคุม ปริมาณฝุ่น เขม่า ควัน ให้เป็นไปตามกฎหมาย
|
| |
Micro-emulsion System (MEC system) เป็นระบบที่ใช้ปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันเตาให้สามารถเผาไหม้ได้มากขึ้น โดยการเพิ่มความสามารถในการแตกตัวของละอองน้ำมันที่พ่นออกมาจากหัวฉีด ( Nozzle) ของหัวเผา (Burner) ขณะที่อยู่ในกระบวนการเผาไหม้ในห้องเผาไหม้ ( Combustion Chamber) ทำให้เชิ้อเพลิงสัมผัสกับออกซิเจนได้มากขึ้น และส่งผลให้การเผาไหม้สมบูรณ์มากขึ้น ประสิทธิภาพในการเผาไหม้สูงขึ้น ประหยัดน้ำมัน และ ทำให้มลภาวะจากการเผาไหม้ โดยเฉพาะเขม่าลดลงเป็นอย่างมาก
Technology Overview
สำหรับหม้อกำเนิดไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงเหลวนั้น โดยปกติ ละอองน้ำมันที่พ่นออกหัวฉีดที่มีคุณภาพสูงจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50 micron ซึ่งแม้ว่าจะมีขนาดที่เล็กมากแล้วก็ตาม แต่เนื่องจากความหนืดและเวลาในการเผาไหม้ที่มีจำกัด ทำให้ยังมีองค์ประกอบที่เป็นเชื้อเพลิงบางส่วนที่ไม่ถูกเผาไหม้ ทำให้เกิดเขม่าและควันดำ
ต่อมามีการพัฒนาเทคนิคที่เรียกว่า Micro-emulsion ซึ่งด้วยวิธีการนี้จะทำให้ขนาดของละอองน้ำมันลดลงได้อีก โดยจะมีค่าเหลือเพียง 0.15-0.5 micron ผลก็คือ ยิ่งทำให้การเผาไหม้ มีความสมบูรณ์มากขึ้นไปอีก โดยเราสามารถเปรียบเทียบขนาดของพื้นที่ผิวของละอองน้ำมัน 1 ลิตร ที่มาจากวิธีการต่างๆกันได้ดังนี้
น้ำมันปกติผ่าน Burner -> ละอองขนาด 50 micron -> พื้นที่ผิวสัมผัสอากาศ 13 ตารางเมตร Emulsion ของน้ำมันผ่าน Burner -> ละอองขนาด 5 micron -> พื้นที่ผิวสัมผัสอากาศ 130 ตารางเมตร Micro Emulsion ของน้ำมันผ่าน Burner -> ละอองขนาด 0.15 micron -> พื้นที่ผิวสัมผัสอากาศ 4,300 ตารางเมตร |
| |
 |
| |
MEC-system เป็นระบบที่ใช้สร้าง Micro-emulsion โดยจะสร้าง Atomized Stabilize Fuel จากการแทรกโมเลกุลของน้ำเข้าไปในหยดน้ำมันแล้วทำให้คงตัวโดยผ่านสนามแม่เหล็กความเข้มสูง ผลที่ได้จะเป็น atomized micro-emulsion ซึ่งมีขนาดระหว่าง 0.15-0.5 micron ขนาดที่เล็กมากนี้เองที่ทำให้เชื้อเพลิงที่ผ่านระบบ MEC-System มีลักษณะเป็นหยดโดยมีเชื้อเพลิงเป็นฟิล์มหุ้มผิวภายนอกและมีน้ำอยู่ภายใน มีความเสถียร คงตัวที่อุณภูมิสูง และไม่แยกตัวออกจากกันเมื่อทิ้งไว้ในบรรยากาศ นอกจากนี้ จากลักษณะแบบนี้เองเมื่อถูกพ่นเข้าไปในห้องเผาไหม้แล้ว น้ำจะกลายเป็นไออย่างรวดเร็วจนมีลักษณะเหมือนการระเบิด ซึ่งเรียกว่าการเกิด Second Atomize ทำให้พื้นที่ผิวของเชื้อเพลิงที่สัมผัสกับออกซิเจนเพิ่มมากขึ้นไปอีก ปฏิกิริยาการเผาไหม้ก็ยิ่งสมบูรณ์มากขึ้น และลดมลภาวะจากการเผาไหม้ได้มาก
ประโยชน์ที่ได้รับจาการใช้ระบบ MEC
|
| |
- สามารถประหยัดพลังงานได้ตั้งแต่ 3 ถึง 15%
- สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ได้ถึง 5%
- ลดฝุ่น เขม่า ควัน จากปล่องไอเสียได้มากกว่า 50%
- ลดปริมาณ ก๊าซ CO ได้สูงสุดถึง 50%
- ลดปริมาณ ก๊าซ NOX ได้สูงสุดถึง 20%
- ลดปริมาณ ก๊าซ SOX ได้สูงสุด 35%
|
| |
นอกจากประโยชน์ในแง่ของการเพิ่มประสิทธิภาพในการเผาไหม้แล้ว การใช้ Micro-emulsion ยังช่วยรักษาค่าประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนของหม้อกำเนิดไอน้ำให้มีค่าลดลงช้ากว่าการใช้น้ำมันเตาปกติ ซึ่งจะมีการจับตัวกันของเขม่าที่เหลือจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ เป็นฟิล์มหนาที่ผิวด้านในของท่อไฟ (กรณีที่หม้อกำเนิดไอน้ำเป็นแบบท่อไฟ) อันจะส่งผลให้การแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อกำเนิดไอน้ำลดลงเมื่อเวลาผ่านไป
ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมของระบบ MEC
ในด้านสิ่งแวดล้อม เนื่องจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์มากขึ้น ปริมาณเขม่า ฝุ่น และก๊าซเสียจากกระบวนการเผาไหม้ จะมีค่าลดลงอย่างมาก โดยส่วนใหญ่แล้วจะทำให้ปริมาณของเสียเหล่านี้ มีค่าอยู่ในขอบเขตที่กฎหมายกำหนด ดังนั้นจึงเป็นผลพลอยได้ที่สำคัญมาก ที่หลังจากการใช้งานระบบ MEC-system นี้แล้ว ก็ไม่จำเป็นที่จะต้องติดตั้งระบบหรืออุปกรณ์ต่างๆ เช่น Scrubber, ตัวดักฝุ่น etc. เพิ่มเติม เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้อีก ทำให้ลดต้นทุนที่ต้องลงทุนเพิ่มในอนาคต ตลอดจนลดต้นทุนในการเดินเครื่องอุปกรณ์เสริมเหล่านี้อีกด้วย
การเลือกใช้งานระบบ MEC
1. หม้อกำเนิดไอน้ำหรือเตาเผา ที่ ใช้น้ำมันเตา มากกว่า 150,000 ลิตรต่อเดือน ลดการใช้น้ำมันเตา มากกว่า 7,500 ลิตรต่อเดือน คิดเป็นค่าน้ำมัน ที่ประหยัดได้ มากกว่า 1,350,000 บาทต่อปี
2. หม้อกำเนิดไอน้ำหรือเตาเผา ที่ ใช้น้ำมันดีเซล มากกว่า 14,500 ลิตรต่อเดือน เปลี่ยนจากการใช้น้ำมันดีเซลเป็นน้ำมันเตา ลดค่าใช้จ่ายมากกว่า 40%
3. หม้อกำเนิดไอน้ำหรือเตาเผา ที่มีการปล่อยฝุ่น เขม่า ควัน หรือก๊าซเสีย จากการเผาไหม้ ในปริมาณที่มากเกินมาตรฐานของกรมควบคุมมลพิษ
|
| |
| ตัวอย่างการคำนวณผลประหยัดค่าใช้จ่ายจากการติดตั้งระบบ MEC |
กรณีที่ 1 การประหยัดน้ำมัน เตา 3 - 15% |
| โรงงานแห่งหนึ่ง มีอัตราการใช้น้ำมันเตา เกรด C 600,000 ลิตรต่อเดือน ที่ราคา 14 บาทต่อลิตร หลังติดตั้งระบบ MEC ได้ผลการประหยัดขั้นต่ำ 3 % ( รับประกันผลการประหยัด) จะสามารถลดการใช้น้ำมันเตาได้เท่ากับ 3 % x 600,000 = 18,000 ลิตรต่อเดือน ปริมาณการประหยัดน้ำมันเตาต่อปีเท่ากับ 12 x 18,000 = 216,000 ลิตรต่อปี คิดเป็นค่าน้ำมันที่ประหยัดได้เท่ากับ 14 x 18,000 = 252,000 บาท / เดือน หรือคิดเป็นมูลค่าต่อปีเท่ากับ 12 x 252,000 = 3,024,000 บาทต่อปี |
|
| |
| กรณีที่ 2 เปลี่ยนจากการใช้น้ำมันดีเซลเป็นน้ำมันเตา |
| โรงแรมแห่งหนึ่ง มีอัตราการใช้น้ำมันดีเซล 15 ,000 ลิตรต่อเดือน ที่ราคา 2 6 บาทต่อลิตร หลังติดตั้งระบบ MEC ได้ทำการเปลี่ยนไปใช้น้ำมันเตา เกรด A ที่ราคา 1 4 บาทต่อลิตร ส่วนต่างราคาน้ำมันต่อลิตรเท่ากับ 2 6 1 4 = 1 2 บาทต่อลิตร จะสามารถลดค่าน้ำมันต่อเดือนได้เท่ากับ 1 2 x 15,000 = 180,000 บาทต่อเดือน หรือคิดเป็นมูลค่าที่ประหยัดได้ต่อปีเท่ากับ 12 x 240,000 = 2,160,000 บาทต่อปี |
|
| |
ลูกค้าที่ได้ทำการติดตั้งระบบ MEC SYSTEM
IMPERIAL QUEEN'S PARK HOTEL |
| |
 |
 |
ก่อนการติดตั้งระบบ MEC |
หลังการติดตั้งระบบ MEC |
|
| |
ตารางเปรียบเทียบผลตรวจวัดปริมาณฝุ่น และก๊าซจากปล่องควัน ก่อน - หลังใช้ระบบ MEC |
| |
| รายการตรวจวัด |
Unit |
ก่อน |
หลัง |
ค่ามาตราฐาน |
Remark |
| Total Suspended Particulate (TSP); ปริมาณฝุ่น |
mg/m3 |
427.37 |
52.08 |
240 |
ลดลง 87.8% |
| SO2 |
ppm |
44.84 |
29.28 |
950 |
ลดลง 34.7% |
| CO |
ppm |
195 |
64 |
690 |
ลดลง 67.2% |
| Efficiency of boiler |
% |
86.3 |
93.6 |
- |
เพิ่มขึ้น 8.4% |
|
| |
ผลการประหยัดหลังการติดตั้งระบบ MEC SYSTEM ที่ IMPERIAL QUEEN'S PARK HOTEL |
(1) ผลการประหยัดค่าน้ำมันหลังการติดตั้งระบบ MEC (ใช้น้ำมันเตา A ) |
| |
| เดือน |
ชั่วโมงการ ทำงาน ต่อวัน |
ปริมาณน้ำมัน
ที่ใช้ในปี 2006 หลังติดตั้ง Mec( ลิตร / ชั่วโมง ) |
ปริมาณน้ำมัน
ที่ใช้ในปี
2004 และ 2005
( ลิตร /
ชั่วโมง ) |
ปริมาณน้ำมัน
ที่ประหยัดได้
( ลิตร /
ชั่วโมง ) |
จำนวนเงินที่ ประหยัดได้
(Baht ) |
%
ผลการ ประหยัด |
| เมษายน |
13.48 |
200 |
220 |
20 |
37,609.20 |
9.1 |
| พฤษภาคม |
15.28 |
175 |
188 |
13 |
95,446.52 |
6.9 |
|
| |
(2) ผลการประหยัดค่าน้ำมันหลังการติดตั้งระบบ MEC (เปลี่ยนจากน้ำมันเตา A เป็นน้ำมันเตา C )
- ตารางเปรียบเทียบปริมาณการใช้น้ำมันที่ประหยัดได้ |
| |
| เดือน |
ปริมาณน้ำมันที่ใช้ (ลิตร) |
ปริมารน้ำมันที่ประหยัดได้ (ลิตร) |
น้ำมันเตาเกรด A
ปี2006 |
น้ำมันเตาเกรด c
ปี2007 |
| กุมภาพันธ์ |
101,613 |
67,830 |
33,783 |
| มีนาคม |
114,646 |
84,392 |
30,254 |
| เมษายน |
98,325 |
82,439 |
15,886 |
|
| |
- ตารางแสดงผลการประหยัดค่าน้ำมัน หลังการเปลี่ยนน้ำมันเตาเกรด A เป็น เกรด C |
| |
| เดือน |
ปริมาณน้ำมันที่ใช้ (ลิตร) |
ผลการประหยัด ที่ได้ต่อเดือน (บาท/เดือน) |
น้ำมันเตาเกรด A
ปี2006 |
น้ำมันเตาเกรด c
ปี2007 |
| กุมภาพันธ์ |
1,548,042 |
806,203 |
741 ,839 |
| มีนาคม |
1,759,706 |
1,013,075 |
746,631 |
| เมษายน |
1,498,142 |
1,048,613 |
449,529 |
|
| |
CENTARA GRAND BEACH RESORT IN SAMUI. |
การเปลี่ยนชนิดของน้ำมันจากการใช้น้ำมันดีเซล เป็นน้ำมันเตาควบคู่การใช้ Mec system |
| |
|
| |
ผลการประหยัดหลังการติดตั้งระบบ MEC SYSTEM ที่ Centara Grand Beach Resort
- ผลการประหยัดค่าน้ำมันที่ได้ต่อเดือน 190,000 - 210,000 Baht
- ปริมาณฝุ่น เขม่า และปริมาณก๊าซที่ได้ไม่เกินมาตราฐานที่ทางกรมควบคุมโรงงาน และกรมควบคุมมลพิษระบุไว้
|
| ภาพเปรียบเทียบผลการตรวจวัดปริมาณฝุ่น และก๊าซจากปล่องควัน หลังใช้ระบบ Mec System. |
| |
 |
 |
การใช้น้ำมันดีเซล |
การใช้น้ำมันเตาควบคู่การใช้ Mec system |
|
| |
ตารางเปรียบเทียบผลการตรวจวัดปริมาณฝุ่น และก๊าซจากปล่องควัน หลังใช้ระบบ Mec System. |
| |
| Description |
Unit |
หลังติดตั้ง |
ค่ามาตราฐาน |
| Total Suspended Particulate (TSP) ปริมาณฝุ่น และเขม่าควัน |
mg/m3 |
129.90 |
240 |
| SO2 |
ppm |
51.31 |
950 |
| CO |
ppm |
73 |
690 |
| NO2 |
ppm |
0.43 |
200 |
| Efficiency of boiler |
% |
เพิ่มขึ้น |
- |
|
| |
|
| |
บริษัท ไทยเพรสิเดนท์ ฟูดส์ จำกัด ( มหาชน ) นิคมอุตสาหกรรมสหพัฒน์ จังหวัดลำพูน
(Thai President Foods Public Company) |
| |
 |
| สำหรับหม้อดันไอน้ำขนาด 10 กรัม 1 เครื่อง |
| |
| ภาพหลังการติดตั้งระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำมันเตา |
| |
|
 |
 |
| ระบบ micro emulsion; MEC system |
| |
|
วิธีการประเมินผล
- เปรียบเทียบอัตราการใช้เชื้อเพลิงต่อตันไอน้ำ (หักปริมาณที่โบล์วดาวน์) ก่อน-หลัง การใช้งานระบบ
- เปรียบเทียบผลการปล่อยอากาศเสียจากปล่องไอเสียของหม้อไอน้ำที่ทำการติดตั้งระบบ ก่อน-หลัง
ผลการบันทึกข้อมูล (เก็บข้อมูลทุกๆ 1 ชั่วโมง ระหว่างที่มีการใช้งานระบบ)
อัตราการใช้เชื้อเพลิง
ข้อมูลก่อนการใช้งานไมโครอีมัลชั่น |
 |
| |
| ข้อมูลหลังการใช้งานไมโครอีมัลชั่น |
 |
| |
อัตราการใช้เชื้อเพลิงต่อตันไอน้ำก่อนการติดตั้งระบบ = 74.19 ลิตร/ตันไอน้ำ
อัตราการใช้เชื้อเพลิงต่อตันไอน้ำหลังการติดตั้งระบบ = 65.34 ลิตร/ตันไอน้ำ
\ ใช้เชื้อเพลิงลดลง = 74.19 - 65.34 = 8.85 ลิตร/ตันไอน้ำ
ผลประหยัดจากการใช้ระบบ MEC = 11.9 %
จากข้อมูลอัตราการใช้เชื้อเพลิงเฉลี่ย = 231,278 ลิตรต่อเดือน
ปริมาณน้ำมันเตาที่จะประหยัดได้ต่อเดือน = 231 ,278 x 11.9% ลิตรต่อเดือน
= 27,522 ลิตรต่อเดือน
คิดเป็นมูลค่าน้ำมันเตา( @18.20 บาทต่อลิตร) = 500 ,902 บาทต่อเดือน
มูลค่าการประหยัดต่อปี = 6 ,010,823 บาท |
| อัตราการใช้เชื้อเพลิงต่อตันไอน้ำก่อนการติดตั้งระบบ |
= |
74.19 |
ลิตร/ตันไอน้ำ |
| อัตราการใช้เชื้อเพลิงต่อตันไอน้ำหลังการติดตั้งระบบ |
= |
65.34 |
ลิตร/ตันไอน้ำ |
| \ ใช้เชื้อเพลิงลดลง = 74.19 - 65.34 |
= |
8.85 |
ลิตร/ตันไอน้ำ |
| ผลประหยัดจากการใช้ระบบ MEC |
= |
11.9 % |
|
| |
|
|
|
| จากข้อมูลอัตราการใช้เชื้อเพลิงเฉลี่ย |
= |
231,278 |
ลิตรต่อเดือน |
| ปริมาณน้ำมันเตาที่จะประหยัดได้ต่อเดือน |
= |
231 ,278 x 11.9% |
ลิตรต่อเดือน |
| |
= |
27,522 |
ลิตรต่อเดือน |
| คิดเป็นมูลค่าน้ำมันเตา( @18.20 บาทต่อลิตร) |
= |
500 ,902 |
ลิตรต่อเดือน |
| มูลค่าการประหยัดต่อปี |
= |
6 ,010,823 |
บาท |
| |
|
|
|
|
ตารางสรุปผลการตรวจสอบคุณภาพอากาศจากปล่องระบาย |
| รายการตรวจ |
หน่วย |
ค่าที่ตรวจวัดได้ |
% diff ครั้งที่ 1 กับ 3 |
ค่ามาตรฐาน |
| ปริมาณออกซิเจน ( O 2 ) |
% |
7.2 |
6.9 |
5.8 |
ลดลง 19.4 % |
- |
| ปริมาณฝุ่น ( Total Suspended Particulate, TSP) |
mg/m 3 |
94.27 |
30.96 |
24.57 |
ลดลง 73.9% |
240 |
| ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ( SO 2 ) |
ppm |
442.56 |
199.67 |
92.87 |
ลดลง 79.0% |
650 |
| ก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ ( NO 2 ) |
ppm |
1.95 |
5.17 |
5.02 |
เพิ่มขึ้น 157 % |
200 |
| ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ ( CO) |
ppm |
23.00 |
28.00 |
19.00 |
ลดลง 17.4 % |
690 |
| ค่าควันดำ ( Opacity) |
% |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
เท่าเดิม |
10 |
|
| |
| หมายเหตุ : |
ครั้งที่ 1 ก่อนติดตั้งระบบ
ครั้งที่ 2 หลังติดตั้งระบบ ก่อนปรับอัตราการป้อนอากาศเข้าหม้อไอน้ำ
ครั้งที่ 3 หลังติดตั้งระบบ หลังปรับอัตราการป้อนอากาศเข้าหม้อไอน้ำ |
|
| |
