Get Adobe Flash player

5. การผลิตไฟฟ้า

การผลิตกระแสไฟฟ้าจากความร้อนทิ้ง เช่น ความร้อนทิ้งจากหม้อไอน้ำสามารถใช้ขับเคลื่อนพลังงานเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้

ตาราง รูปแบบของการนำความร้อนทิ้งไปใช้ผลิตไฟฟ้า

เทคโนโลยี ช่วงอุณหภูมิ แหล่งพลังงานความร้อน Capital Cost
Traditional steam cycle ปานกลาง – สูง Exhaust from gas turbine $1,100–1,400/kW
Organic Rankine cycle ต่ำ – ปานกลาง Gas turbine exhaust, boiler exhaust $1,500-3,500/kW
Kalina cycle ต่ำ – ปานกลาง Gas turbine exhaust, boiler exhaust $1,100-1,500/kW

 

2.5.1 การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานกล

Steam Rankine Cycle เป็นระบบการผลิตไฟฟ้าที่นิยมใช้มากที่สุด จากความร้อนทิ้งเพื่อใช้ผลิตไอน้ำในการขับเคลื่อน Turbine ไอน้ำ เป็นระบบที่มีประสิทธิภาพในการดึงความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่สูงที่สุด การออกแบบอุปกรณ์นี้ให้สามารถใช้งานได้กับไอเสียอุณหภูมิต่ำ เพราะไม่ต้องการให้ไอน้ำถึงจุดความร้อนยิ่งยวด (Superheat steam) เพื่อป้องกันไอน้ำควบแน่น และป้องกันการสึกกร่อนของใบพัด turbine ส่วนมากนิยมใช้กับของไหลที่มีอุณหภูมิจุดเดือดต่ำ เมื่อเทียบกับไอน้ำ

 

Waste heat recovery with Rankine cycle

 

• Organic Ranking Cycle (ORC) นิยมใช้กับของไหลประเภทสารประกอบอินทรีย์ เช่น silicon oil, propane, halo alkanes, iso–pentane, iso–butane, p – xylene และ toluene ซึ่งมีจุดเดือดต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับไอน้ำ พบว่าของไหลในระบบ ORC มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า ตัวอย่างเช่น ในประเทศเยอรมนี โรงงานปูนซีเมนต์ได้ใช้ ORC ในการช่วยดึงความร้อนทิ้งจากเครื่อง Clinker cooler ได้ไอเสียอุณหภูมิ 500 ํC และสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ในโรงงานได้ 12% และช่วยลดการปลดปล่อย CO2 ได้ด้วย

• Kalina Cycle ใช้กับของไหล 2 ชนิด (Binary Fluids) เช่น แอมโมเนียผสมกับน้ำ ดังนั้นต้องทราบทั้งจุดเดือดและจุดควบแน่นของสารแต่ละชนิด สามารถใช้ประโยชน์จากความร้อนทิ้งของกระบวนการ Evaporation ที่เพิ่มอุณหภูมิแก่ระบบจนทำให้ของไหลผสมแยกเฟสกันได้

2.5.2 การผลิตไฟฟ้าจากความร้อนโดยตรง เช่น Thermo electric ซึ่งประสิทธิภาพต่ำ และไม่มีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้า