การศึกษากลไกการเกิดตะกรันในหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้าแม่เมาะ

Abstract

การวิจัยนี้เป็นการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของเถ้าถ่านหินลิกไนต์ร่วมกับการศึกษาวิทยาแร่เมื่อมีการเผาไหม้ถ่านหินลิกไนต์ที่อุณหภูมิสูง จากการศึกษาพบว่า ตัวอย่างถ่านหินลิกไนต์ K1 และ K2 มีส่วนประกอบทางเคมีของเถ้าถ่านหิน 12.72 %CaO และ15.24 %CaO ตามลำดับ แม้ว่าส่วนประกอบทางเคมีของเถ้าอยู่นอกช่วง 23 - 35 %CaO ซึ่งการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย แม่เมาะคาดว่าไม่น่าจะเกิดตะกรัน แต่กลับเกิดตะกรันได้ ดังนั้นการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี ด้วยปริมาณ CaO แต่เพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายกลไกการเกิดตะกรันได้ จึงใช้ Ternary Phase Diagram เพื่อช่วยศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของเถ้าถ่านหินร่วมกับการศึกษาด้านวิทยา แร่ และพบว่า หากองค์ประกอบทางเคมี CaO-Al₂O₃-SiO₂ ของเถ้าใน Diagram อยู่ใกล้เคียงกับ บริเวณอุณหภูมิการหลอมต่า ถ่านหินลิกไนต์จะให้เถ้าที่เกิดตะกรัน ซึ่งเมื่อนำไปเผาไหม้ในเตาเผา ที่อุณหภูมิสูงองค์ประกอบทางเคมีของเถ้าถ่านหินจะอยู่บริเวณของแร่อะนอร์ไทต์ และอยู่ใกล้เคียงกับบริเวณอุณหภูมิการหลอมต่ำจึงทำให้เกิดตะกรัน การวิจัยนี้ได้เสนอแนะให้มีการผสมดินหรือวัสดุต่างๆที่ได้จากการทำเหมืองถ่านหินเข้ากับถ่านหินลิกไนต์ก่อนการเผาไหม้ เพื่อควบคุมให้องค์ประกอบทางเคมีของ CaO-Al₂O₃-SiO₂ ของเถ้าถ่านหินห่างจากบริเวณอุณหภูมิการหลอมต่ำใน Ternary Phase Diagram

THE STUDY OF SLAG FORMATION MECHANISM IN MAE MOH POWER PLANT BOILER

This research is to study of slag formation mechanism of coal-fired boiler at Mae Moh EGAT power plant of Thailand. Both chemical and mineralogical studies of ashes derived from the lignite combustion at high temperature have been done. The study reveals that lignite ash of sample K1, containing 12.72 %CaO and of sample K2, containing 15.24 %CaO being outside the range of 23 - 25 %CaO, the range not expected by EGAT to cause any slag in the boiler, still creates slagging problem. Only chemical composition of CaO in lignite ashes cannot explain the slag formation mechanism in the boiler. Therefore, ternary phase diagram with chemical and mineral analysis of lignite ashes is applied to explain the mechanism. If chemical compositions of CaO-Al₂O₃-SiO₂ of lignite ashes are within or near the lowtemperature eutectic region in the diagram, slagging of the ashes may occur. After combustion at high temperature, the ashes turn to be anorthite mineral, located near the low-temperature eutectic region of the diagram hence creates slagging. It is recommended that blending mine waste of Mae Moh mine with lignite at suitable ratio before combustion may avoid slagging by controlling of CaO-Al₂O₃-SiO₂ in ashes of the blended lignite to be away from this low-temperature eutectic region.