หม้อไอน้ำ

หม้อไอน้ำ (Boiler) เป็นเครื่องกำเนิดไอน้ำชนิดภาชนะปิด ซึ่งถูกออกแบบและสร้างอย่างแข็งแรงถูกต้องตามหลักเกณฑ์ทางวิศวกรรม นอกจากนี้ Boiler ยังเป็นเครื่องกำเนิดน้ำร้อน (hot water boiler) และเครื่องกำเนิดน้ำมันร้อน (Thermal oil heater) ได้อีกด้วย

เมื่อนำหม้อไอน้ำมาจำแนก สามารถแบ่งตามลักษณะการถ่ายเทความร้อนได้ 2 แบบใหญ่ๆคือ
1) แบบท่อไฟ (fire tube boiler) เป็นหม้อไอน้ำที่มีโครงสร้างง่ายๆ โดยความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้ จะถูกส่งไปในท่อเหล็กจำนวนมากที่ประกอบตามความยาวหม้อ ทำให้น้ำโดยรอบท่อเดือดและเปลี่ยนสภาพกลายเป็นไอน้ำ หม้อไอน้ำประเภทนี้จะมีขนาดเล็กและมีความดันต่ำ เหมาะกับงานที่ใช้ความดันไม่เกิน 10 barg. อัตราการผลิตไอน้ำไม่เกิน 10 ตัน/ชั่วโมง เป็นส่วนใหญ่

2) แบบท่อน้ำ (water tube boiler) หม้อไอน้ำชนิดนี้ทำงานเช่นเดียวกับหม้อไอน้ำชนิดท่อไฟ แต่ภายในมีถังดรัม (Drum) และท่อน้ำเป็นจำนวนมากประกอบกับวงจร น้ำที่ผ่านเข้ามาจะหมุนเวียนตามการเคลื่อนที่ของน้ำในดรัม ส่วนภายนอกท่อน้ำเหล่านี้จะได้รับความร้อนจากการเผาไหม้กลายเป็นไอ การหมุนเวียนของน้ำจะใช้หลักธรรมชาติ น้ำร้อนที่เป็นไอจะเบาและมีความหนาแน่นจะเคลื่อนตัวสู้ด้านบน น้ำที่เย็นกว่าน้ำหนักน้อยจะไหลเข้ามาแทนที่ หม้อไอน้ำนี้จะมีขนาดใหญ่มีความดันตั้งแต่ 150 lb/in2 (10 barg.) ขึ้นไป สามารถผลิตไอน้ำปริมาณมากและเป็นไอน้ำร้อนจัด
ประเภทของห้องเผาไหม้กับการใช้งานของถ่านหิน

1. Pulverized Combustion 
หลักการทำงาน : เเป็นการเผาไหม้ถ่านหินที่เป็นผงละเอียดเสมือนแป้ง ฝุ่น ระบบจึงต้องมีเครื่องบดถ่านให้ละเอียดโดยหัวพ่นผงถ่านหินจะพ่นผงถ่านหินเข้าไปในเตา อากาศที่ใช้ในการเผาไหม้ซึ่งจะมาบรรจบรวมกันที่หัวพ่นถ่านหิน และเกิดการเผาไหม้ที่หัวพ่น
ประสิทธิภาพการเผาไหม้   :  สูงมาก
ค่าใช้จ่าย     :  สูงมาก
ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน :  200Mesh หรือ ประมาณ 70 ไมครอน  

2. Fluidized Combustion
หลักการทำงาน : เป็นการเผาไหม้ถ่านหินที่มีขนาดเล็กโดยที่ ถ่านหินจะแห้งและติดไฟ และกระจายอย่างสม่ำเสมอ และคลุกเคล้ากับอากาศอย่างทั่วถึงเป็นเวลานาน  ส่วนการเผาไหม้แบบนี้อาจต้องใช้ ของแข็ง เช่น ทราย หรือใช้ขี้เถ้าที่เกิดจากการเผาไหม้เพื่อเป็นตัวกระจายความร้อนให้ทั่วถึง การเผาไหม้ประเภทนี้จะมีลักษณะคล้ายลาวาเดือด
          ประสิทธิภาพการเผาไหม้   :  สูงมาก
          ค่าใช้จ่าย     :  ปานกลาง - สูง
          ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน  :  0 -10มิลลิเมตร

3. Travelling Grate Stroker
หลักการทำงาน : ประกอบด้วยตะกรับเป็นแผ่นโลหะต่อกันเป็นรูปสายพาน เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงถ่านหินที่กำลังเผาไหม้โดยถ่านหินจะถูกเผาไหม้จนหมด และกลายเป็นขี้เถ้าซึ่งจะตกลงบริเวณปลายสุดของตะกรับ
          ประสิทธิภาพการเผาไหม้   :  สูง
          ค่าใช้จ่าย     :  ปานกลาง
          ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน   :  10 -25 มิลลิเมตร

4. Step Grate & Pushing Grate Stroker
หลักการทำงาน : ระบบการเผาไหม้นี้มีลักษณะการลำเลียงถ่านเพื่อเข้าสู่ห้องเผาไหม้โดยตะกรับที่มีลักษณะเอียงลาดเหมือนขั้นบันได โดยถ่านหินจะตกลงจากด้านบนลงด้านล่าง ตามขั้นบันได ถ่านหินจะถูกเผาไหม้จนกลายเป็นเถ้าหมดบริเวณ ด้านล่างสุดของขั้นบันได
          ประสิทธิภาพการเผาไหม้   :  สูง
          ค่าใช้จ่าย     :  ปานกลาง
          ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน   :  10 -25 มิลลิเมตร

5. Underfeed Stroker
หลักการทำงาน : ระบบนี้ถ่านหินจะถูกป้อนเข้าสู่ห้องเผาไหม้จากด้านล่างของห้องเผาไหม้ และถ่านหินจะไปกองบริเวณกลางห้องเผาไหม้ ส่วนขี้เถ้าจะถูกดันให้ตกไปอยู่บริเวณ ข้างกองและจะต้องทำการเปิดห้องเผาไหม้ เพื่อนำขี้เถ้า ออกมา (สำหรับระบบเก่าแต่ระบบปัจจุบันจะมีตะกรับพลิกขี้เถ้าอัตโนมัติ โดยไม่จำเป็นต้องเปิดเตา)จึงทำให้ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำประเภทนี้ต่ำ
         ประสิทธิภาพการเผาไหม้   :  ต่ำ
         ค่าใช้จ่าย     :  ต่ำ
         ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน   :  25 – 50 มิลลิเมตร

6. Spreader Stroker
หลักการทำงาน :  ถ่านหินถูกป้อนเข้าห้องเผาไหม้ด้วยตัวเหวี่ยงหรือ Spreader โดยถ่านหินแต่ละขนาดจะถูก เหวี่ยงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ถ่านหินก้อนใหญ่จะถูกเหวี่ยงไปได้ไกล  ส่วนถ่านหินก้อนเล็กจะตกบริเวณใกล้ตัว Spreader ถ่านหินจะตกลงบนหลังรางเลื่อน เพื่อเผาไหม้ต่อไป
         ประสิทธิภาพการเผาไหม้   :  สูง
         ค่าใช้จ่าย     :  ปานกลาง – สูง
         ขนาดของถ่านหินที่เหมาะสมต่อการใช้งาน :  ขนาด 0- 50 มิลลิเมตร