Biomass Gasification Powerplants


1. นาย ธนพงศ์ ศักดิ์ปัญจโชติ 53-1006-007-3
2.นาย ปกรณ์ เสียมไหม 53-1006-107-1
3.นาย วิศวัชร์ ชุติวรเจริญชัย 53-1006-120-4
4.วสันต์ เรืองการุณ 53-1006-322-6
5.นายจิตรภณ เจนวีระนนท์ 53-1006-302-8


กระบวนการผลิตก๊าซชีวมวล

กระบวนการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวล (Biomass Gasification) คือ การเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลโดยการจำกัดอากาศเข้าทำปฏิกิริยา ส่งผลไหม้เกิดการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ได้ผลผลิตเป็นก๊าซที่สามารถติดไฟได้ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ มีเทน และไฮโดรเจน

โรงไฟฟ้าก๊าซชีวมวลมีส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน

1.ส่วนการผลิตก๊าซ โดยผ่านการควบคุมกระบวนการที่อุณหภูมิสูง
2.ส่วนการแปลง อุปกรณ์ผลิตกระแสไฟฟ้าจากก๊าซชีวมวลที่ได้ เช่น เครื่องยนต์ก๊าซ (gas engine) กังหันก๊าซ (gas turbine) เป็นต้น

การแปรสภาพเป็นก๊าซ (Gasification)

                กระบวนการแปรสภาพเป็นก๊าซ โดยทำการเปลี่ยนก้อนชีวมวลของแข็งให้กลายเป็นก๊าซเชื้อเพลิง โดยก้อนชีวมวลของแข็งได้มาจากของเหลือจากการเกษตร , ไม้ชีวมวล หรือ ของเหลือจากการทำป่าไม้

ระบบผลิตก๊าซเชื้อเพลิงที่นิยมใช้กันในปัจจุบันบันมีอยู่ 2 รูปแบบ

โครงสร้างของเตาผลิต

ตารางเปรียบเทียบชนิดของวัตถุดิบ

ตารางเปรียบเทียบลักษณะการใช้งาน

ขั้นตอนในการผลิตก๊าซชีวมวล

ขั้นตอนการอบแห้ง (Dying zone) เป็นขั้นตอนแรกของการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวล อุณหภูมิในเขตนี้จะอยู่ในช่วงระหว่าง 100-135 องศาเซลเซียส ความชื้นของชีวมวลจะถูกระเหยออกไปเป็นส่วนใหญ่

ขั้นตอนการกลั่นสลาย (Pyrolysis) อุณหภูมิในเขตนี้จะอยู่ระหว่าง 450-600 องศาเซลเซียส โครงสร้างของเชื้อเพลิงจะถูกสลายโดยความร้อน ได้ผลผลิตที่เป็นสารอินทรี ส่วนใหญ่เป็นของเหลว เช่น น้ำมันดิน และสารระเหยอื่นๆ และก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวลบางส่วนจะเกิดขึ้นในปฏิกิริยานี้

ขั้นตอนการเผาไหม้ (Combustion zone) เรียกอีกอย่างว่า "โซนออกซิเดชั่น (Oxidation zone)" อากาศจะถูกส่งผ่านเข้ามาในบริเวณนี้ และสัมผัสกับเชื้อเพลิงทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างก๊าซออกซิเจนในอากาศกับคาร์บอนและไฮโดรเจนในเชื้อเพลิง ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

ขั้นตอนรีดัคชั่น (Reduction zone) เป็นขั้นตอนสุดท้ายของการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวล อุณหภูมิในเขตนี้จะอยู่ในช่วงระหว่าง 600-700 องศาเซลเซียส เกิดก๊าซเชื้อเพลิงได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ไฮโดรเจน (H2) และมีเทน (CH4)

การบูรณาการระหว่างการผลิตก๊าซและการกำเนิดกำลัง

ชนิดและวิธีการผลิตก๊าซที่แตกต่างกันและความหลากหลายของเทคโนโลยีการกำเนิดพลังงานไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ มีความเป็นไปได้มากในการรวมกัน สำหรับการบูรณาการการผลิตก๊าซชีวมวลและการกำเนิดไฟฟ้า

การใช้งานสำหรับพลังงานไฟฟ้าที่มีความจุต่ำกว่า 1 เมกกะวัตต์ มักจะใช้เครื่องยนต์ก๊าซ(gas engine)เป็นอุปกรณ์สำหรับการแปลงพลังงาน สาเหตุหลักมาจากความพร้อมในเชิงพาณิชย์และค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์มีราคาต่ำ อย่างไรก็ตาม การใช้กังหันก๊าซ(gas turbine)และเซลล์เชื้อเพลิง(Fuel Cell)ยังคงอยู่ระหว่างการทดสอบ

ตัวอย่างอุตสาหกรรมที่ใช้ Biomass gasification


สถานที่ติดตั้ง : บริษัท อุตสาหกรรมการเกษตรเขาค้อ จำกัด (โครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ)

สถานที่ตั้ง : บริษัท ซูพรีมรีนิวเอเบิล เอ็นเนอร์ยี่ จำกัด อ.เวียงแก่น จ.เชียงราย

‎
REFERENCE

http://www.wisions.net/technologyradar/technology/biomass-gasification/need:3/subneed:/start_tech:92www2.dede.go.th/bett/Activities/KM/Gasifier.pdf