พลังงานชีวมวล

    

                                 พลังงานชีวมวล

ชีวมวล หมายถึง สิ่งที่ได้จากสิ่งมีชีวิตหรือสารอินทรีย์ที่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานได้ โดยรวมถึงวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรต่างๆ เช่น ฟางข้าว แกลบ กากอ้อย ทะลายปาล์ม เศษไม้  มูลสัตว์ ของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมแปรรูปผลิตผลทางการเกษตร และของเสียจากชุมชน     ในที่นี้จะกล่าวเฉพาะวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเท่านั้น

ศักยภาพชีวมวล

จากการวิเคราะห์ข้อมูลผลผลิต และการใช้ชีวมวล พบว่า ชีวมวลบางประเภทที่มีการใช้อย่างกว้างขวาง และมีปริมาณคงเหลือไม่มาก หรือบางชนิดขาดแคลน อาทิเช่น แกลบ กากอ้อย ซึ่งชีวมวลเหล่านี้เป็นประเภทที่เกิดขึ้นที่โรงงานอุตสาหกรรม  ผู้ประกอบการได้หาแนวทางในการใช้กำจัดและลดต้นทุนใน
การผลิตของตน ด้วยการใช้แทนเชื้อเพลิงเชิงพาณิชย์ จนปัจจุบันเชื้อเพลิงเหล่านี้มีการซื้อ  – ขาย  และมีกลไกด้านการตลาดจนครบวงจรแล้วหรืออาจกล่าวได้ว่าเป็นชีวมวลประเภทที่เป็น เชื้อเพลิงชีวมวลเชิงพาณิชย์ส่วนชีวมวลอีกหลายประเภทพบว่ามีปริมาณคงเหลืออยู่เป็นจำนวนมาก เนื่องจากมีการใช้อยู่ในวงจำกัด หรือบางประเภทยังไม่ได้มีการนำไปใช้อย่างเป็นรูปธรรม อาทิเช่น ยอดและใบอ้อย ฟางข้าว เหง้ามันสำปะหลัง

ทะลายปาล์มเปล่า  ทางใบและก้านปาล์ม  เป็นต้น

 

        ชีวมวลจากข้าว

1. แกลบ

จากข้อมูลผลผลิตทางการเกษตรของสำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร  ในปีเพาะปลูก 2549  – 2550  มี

ปริมาณการผลิตข้าวทั้งประเทศเท่ากับ 28.61 ล้านตัน และคิดเป็นปริมาณแกลบเท่ากับ 3.95 ล้านตัน โดยมีการน าแกลบเหล่านี้มาใช้งาน คิดเป็นปริมาณรวม 0.86 ล้านตันหากน าปริมาณแกลบคงเหลือดังกล่าวมาหักด้วยปริมาณการสูญเสียของแกลบ ที่เกิดจากการขัดสีและการฟุ้งกระจายทั้งในระหว่างกระบวนการต่างๆ และการขนส่ง ดังนั้นปริมาณแกลบคงเหลือที่สามารถนำมาใช้งานได้จะมีค่าสุทธิเท่ากับ 3.09 ล้านตัน และคิดเป็นค่าพลังงานความร้อนเทียบเท่า 843 Ktoe  มีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 320 MW

2. ฟางข้าว

จากข้อมูลผลผลิตทางการเกษตรของกรมส่งเสริมการเกษตรปีเพาะปลูก   2549   – 2550สามารถประเมินปริมาณฟางข้าว  เท่ากับ 34.04 ล้านตัน  เมื่อนำมาคิดปริมาณที่เก็บรวบรวมได้ (ฟางข้าวมีประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวม 10%) ปริมาณฟางข้าวคงเหลือที่สามารถนำมาใช้งานได้จะมีค่าสุทธิเท่ากับ
3.40 ล้านตัน และคิดเป็นค่าพลังงานความร้อนเท่ากับ 926.10     Ktoe  คิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 352 MW

ชีวมวลจากข้าวโพด

ซังข้าวโพด

จากข้อมูลผลผลิตทางการเกษตรของกรมส่งเสริมการเกษตร ในปีเพาะปลูก 2549  –2550  มีปริมาณการผลิตข้าวโพดทั้งประเทศเท่ากับ  4.40  ล้านตัน และคิดเป็นปริมาณซังข้าวโพดเท่ากับ  0.84 ล้านตัน  โดยมีการน าชีวมวลเหล่านี้มาใช้ในภาคต่างๆ คิดเป็นปริมาณรวม 74,000 ตัน ทำให้ปริมาณชีวมวลคงเหลือมีค่าเท่ากับ 0.43 ล้านตัน  คิดเป็นค่าพลังงานความร้อนเท่ากับ 124.6 Ktoe คิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 47.31 MW
ชีวมวลจากอ้อย

1. ยอดและใบอ้อย
จากข้อมูลผลผลิตทางการเกษตรของกรมส่งเสริมการเกษตรปี 2549   – 2550 มีปริมาณการผลิตอ้อยทั้งประเทศเท่ากับ 70 ล้านตัน คิดเป็นชีวมวลประเภท ยอดและใบอ้อย เท่ากับ 16.8 ล้านตัน เมื่อนำมาคิดประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวม (40 %) จะมีชีวมวลคงเหลือสุทธิ 6.72 ล้านตัน   คิดเป็นค่าพลังงานความร้อนเท่ากับ 1,935.7 Ktoe คิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 735 MW

2. กากอ้อย

จากข้อมูลผลผลิตทางการเกษตรของกรมส่งเสริมการเกษตรปี 2549  – 2550  สามารถประเมินปริมาณของกากอ้อย เท่ากับ 21 ล้านตัน ชีวมวลประเภทนี้มีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในภาคอุตสาหกรรม โดยปัจจุบันได้ถูกแปรไปเป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานความร้อนในโรงงานผลิตน้ำตาล   และบางโรงงานนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า จึงทำให้ชีวมวลประเภทนี้หมดไปกับการใช้ในโรงงานเป็นหลัก แม้แต่มีความต้องการใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมอื่นๆแต่ก็ไม่มีวัตถุดิบมาป้อน รวมทั้งโรงงานผลิตน้ำตาลหรือโรงผลิตไฟฟ้าจากกากอ้อยหลายโรงได้เริ่มเสาะหาเชื้อเพลิงประเภทอื่นๆมาใช้ร่วมกับกากอ้อยเนื่องจากภาวะขาดแคลนของกากอ้อย

ชีวมวลจากมันสำปะหลัง

1. ลำต้นมันสำปะหลัง

จากข้อมูลผลผลิตทางการเกษตรของกรมส่งเสริมการเกษตรปี 2549   – 2550  มีปริมาณการผลิตมัน สำปะหลังทั้งประเทศเท่ากับ 17.6 ล้านตัน และคิดเป็นปริมาณลำต้นมันสำปะหลัง 2.11 ล้านตันเมื่อปริมาณชีวมวลคงเหลือดังกล่าวมาคิดประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวม (40%) จะมีปริมาณชีวมวลสุทธิเท่ากับ 0.84 ล้านตัน  และคิดเป็นค่าพลังงานความร้อนเทียบเท่า 198    Ktoe และคิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 75 MW

2. เหง้ามันสำปะหลัง
จากข้อมูลผลผลิตเหง้ามันสำปะหลัง  สามารถประเมินปริมาณเหง้ามันได้เท่ากับ  1.76 ล้านตัน  เมื่อน าปริมาณชีวมวลคงเหลือดังกล่าวมาคิดประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวม (40%จะมีปริมาณชีวมวลสุทธิเท่ากับ 0.7 ล้านตัน  และคิดเป็นค่าพลังงานความร้อนเทียบเท่า 131 Ktoe และคิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 50 MW ในปัจจุบันแทบไม่มีการนาเอาเหง้ามันสำปะหลังมาใช้ผลิตพลังงาน  เนื่องจากการเก็บรวบรวมมีความยากลำบาก  และต้นทุนการขนส่งสูง

ชีวมวลจากปาล์มน้ำมัน

1. ทางใบและก้านปาล์ม

จากข้อมูลผลผลิตของกรมส่งเสริมการเกษตรในปีเพาะปลูก 2549 – 2550  มีปริมาณการผลิตปาล์มน้ำมันทั้งประเทศเท่ากับ 8.75 ล้านตัน และคิดเป็นปริมาณทางใบ และก้านเท่ากับ 2.36 ล้านตัน  เมื่อคิดประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวม (65%) และการนำไปใช้ประโยชน์  จะมีปริมาณชีวมวลคงเหลือสุทธิ 1.54ล้านตัน  คิดเป็นค่าพลังงานความร้อนเทียบเท่า   481 Ktoe และคิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ183 MW

2. กากใยปาล์ม

จากข้อมูลผลผลิตปาล์มน้ำมัน มีปริมาณของกากใยปาล์มที่ได้ เท่ากับ  1.31 ล้านตัน โดยชีวมวลประเภทนี้จะถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรมสกัดน้ำมันปาล์ม  เมื่อหักปริมาณที่ถูกใช้งานออกจะมีชีวมวลคงเหลือสุทธิ 0.23 ล้านตัน คิดเป็นค่าพลังงานความร้อน 81.3 Ktoe และคิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 31 MW

3. กะลาปาล์ม

จากข้อมูลผลผลิตปาล์มน้ำมัน  สามารถประเมินปริมาณกะลาปาล์มได้เท่ากับ 0.53 ล้านตัน โดยมีการใช้ชีวมวลประเภทนี้ในภาคอุตสาหกรรมเพื่อเป็นเชื้อเพลิง คิดเป็นปริมาณรวม 18,000 ตัน  และใช้ในประเภทอื่นๆ 147,000 ตัน ดังนั้นจะมีชีวมวลคงเหลือสุทธิ 0.31 ล้านตัน  คิดเป็นค่าพลังงานความร้อน 114Ktoe และและคิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 43 MW

4. ทะลายปาล์ม

จากข้อมูลผลผลิตปาล์มน้ำมัน  สามารถประเมินปริมาณของทะลายปาล์มได้เท่ากับ 2.01 ล้านตันโดยมีการนำชีวมวลประเภทนี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้า คิดเป็นปริมาณรวม 80,000 ตัน  และใช้ในประเภทอื่นๆ เช่น  ทำปุ๋ยและเพาะเห็ด  คิดเป็นปริมาณ 160,000 ตัน   ดังนั้นจะมีชีวมวลคงเหลือสุทธิ 1.13
ล้านตัน  คิดเป็นค่าพลังงานความร้อน 385    Ktoe และและคิดเป็นประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 146MW

ชีวมวลจากไม้ยางพารา

ขี้เลื่อยและเศษไม้ยางพารา

จากรายงานของสถาบันวิจัยยางพารา   ทำให้ทราบว่าในแต่ละปีจะต้นยางพาราที่มีอายุเกิน 25 ปี ซึ่งครบรอบที่จะต้องทำการตัดฟัน  คิดเป็นพื้นที่ยางพาราที่ถูกตัดฟัน 500,000 ไร่ต่อปี  จะได้ปริมาณของไม้ยางพารา 200 ล้านตัน  ซึ่งไม้ยางพาราที่ถูกตัดจะนำไปเข้ากระบวนการแปรรูปไม้เพื่อผลิตเฟอร์นิเจอร์  ดังนั้นจะมีชีวมวลที่ได้ภายหลังกระบวนการผลิต  คิดเป็นเศษไม้ 3.6 ล้านตัน  และขี้เลื่อย 8 ล้านตัน  เมื่อหักปริมาณที่ถูกนำไปใช้ประโยชน์  จะมีเศษไม้คงเหลือ 3.55 ล้านตัน  คิดเป็นพลังงานความร้อน 1,862    ktoe  และพลังงานไฟฟ้า 707 MW     ในส่วนของขี้เลื่อยจะมีปริมาณคงเหลือ1,037ktoe และพลังงานไฟฟ้า 394 MWชีวมวลที่ได้จากไม้ยูคาลิปตัส

ไม้ยูคาลิปตัสจะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมกระดาษเป็นส่วนใหญ่  โดยผลผลิตของไม้ยูคาลิปตัส

ทั้งประเทศ  มีปริมาณรวม 6.8 ล้านตันต่อปี  มีชีวมวลเกิดขึ้น  คือ  ไม้ฟืนและเปลือกไม้  โดยไม้ฟืนจะถูกนำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้า  สำหรับเปลือกไม้จะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในการให้ความร้อน  แต่ยังมีปริมาณการใช้งานน้อย  เมื่อประเมินจำนวนของชีวมวลคงเหลือ  พบว่าจะมีไม้ฟืนคงเหลือเท่ากับ 0.57 ล้านตัน  คิดเป็นพลังงานความร้อน 167 ktoe และพลังงานไฟฟ้า 63.5 MW    สำหรับเปลือกไม้ยูคาลิปตัสมีปริมาณคงเหลือ0.61 ล้านตัน  คิดเป็นพลังงานความร้อน 186 ktoe และพลังงานไฟฟ้า 70.5 MWชีวมวลที่ได้จากไม้ขององค์การอุตสาหกรรมป่าไม้ (อ.อ.ป.) อ .อ.ป. มีพื้นที่ที่อยู่ในความดูแลรับผิดชอบ  จำนวน 1,200,000 ไร่  ทั่วประเทศ  ซึ่งในแต่ละปีจะมีเศษไม้ซึ่งได้จากการตัดสาง  และกิ่งไม้ที่ร่วงหล่น  คิดเป็นปริมาณ 0.6 ล้านตัน  เมื่อนำมาคิดประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวม (10%) จะได้ชีวมวลรวม 60,600 ตัน  คิดเป็นค่าพลังงานความร้อน 17.9     ktoe และพลังงานไฟฟ้า 6.8 MW

เทคโนโลยีการผลิตพลังงานจากชีวมวล

เทคโนโลยีการผลิตพลังงานจากชีวมวล (  Biomass   Energy   Technology)   เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ชีวมวลเพื่อผลิตพลังงานในรูปของพลังงานความร้อน พลังงานไฟฟ้า หรือ น้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งในปัจจุบันเทคโนโลยีที่ใช้กันโดยทั่วไป  ได้แก่  การเผาไหม้ตรง (  Direct  Combustion)  การผลิตก๊าชชีวมวล(Gasification)  และเทคโนโลยีที่อยู่ระหว่างการวิจัยและพัฒนา  ได้แก่  การผลิตน้ำมันจากชีวมวล ( Bio-Oil)
การผลิตพลังงานจากชีวมวลด้วยระบบ   Integrat   Gasification   Combine    Cycle   (BIGCC)    และการสกัด
ไฮโดรเจนจากชีวมวล
การเผาไหม้ตรง (Direct Combustion)การเผาไหม้ตรงเป็นปฏิกิริยาเคมีการรวมตัวกันระหว่างเชื้อเพลิงกับออกซิเจนอย่างรวดเร็ว ท าให้
เกิดการลุกไหม้และการคายความร้อนออกมา โดยใช้ก๊าซออกซิเจนร้อยละ 23 และก๊าซไนโตรเจนร้อยละ 77โดยน้ าหนัก ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนที่ก๊าซออกซิเจนสัมผัสกับพื้นผิวเชื้อเพลิง การเกิดปฏิกิริยาเผาไหม้ได้ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (  CO) การปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ออกมาที่พื้นผิวและการเกิดปฏิกิริยาระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์กับออกซิเจนเกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (    CO2 ) และ
เทคโนโลยีที่ใช้ส าหรับป้อนเชื้อเพลิงเข้าสู่ระบบการเผาไหม้ แบ่งได้ดังนี้

1.    ระบบใช้แรงงานคนป้อนเชื้อเพลิงระบบนี้อาศัยคนงานที่มีความชำนาญในการกระจาย
เชื้อเพลิงให้ทั่วสม่ำเสมอบนตะกรันเตาไฟ ที่ทำจากเหล็กหล่อเป็นตอน  ๆ   อากาศที่ใช้สำหรับเผาไหม้จะ
ถูกส่งจากใต้เตาเหนือตะกรับเตาไฟ ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของระบบนี้ค่อนข้างต่ำ

2.   ระบบสโตกเกอร์ (Stoker)เป็นระบบแรกที่มีการป้อนเชื้อเพลิงเข้าสู่เตาโดยอาศัยเครื่องกลแทนแรงงานคน ข้อดีของระบบนี้คือ มีราคาถูก และสามารถออกแบบให้ใช้ได้กับเชื้อเพลิงแข็งหลายชนิดแต่ระบบสโตกเกอร์มีขีดความสามารถในการผลิตไอน้ าร้อนในระดับต่ า ระบบสโตกเกอร์สามารถแบ่งตาม
ลักษณะการป้อนเชื้อเพลิงได้เป็น  2 ชนิด คือ  ระบบสโตกเกอร์ที่เชื้อเพลิงถูกป้อนเข้าสู่เตาทางด้านบน(Overfeed Stoker) และระบบสโตกเกอร์ที่เชื้อเพลิงถูกป้อนเข้าสู่เตาทางด้านล่าง (Underfeed Stoker)ระบบสโตกเกอร์ที่เชื้อเพลิงถูกป้อนเข้าสู่เตาทางด้านบน เชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าสู่เตาทาง
ด้านบน หรือสูงกว่าตำแหน่งทางเข้าของอากาศส่วนแรกที่ถูกส่งไปช่วยในการเผาไหม้  โดยป้อนเชื้อเพลิงให้อยู่บนตะแกรง  จากนั้นอากาศส่วนแรกถูกป้อนเข้าทางด้านล่างของตะแกรงผ่านขึ้นมาเผาไหม้เชื้อเพลิงบนตะแกรง  อากาศอีกส่วนหนึ่งจะถูกป้อนเข้าทางส่วนบนของตะแกรงเพื่อช่วยให้การเผาไหม้สมบรูณ์   
ข้อเสีย
ของการเผาไหม้ระบบนี้ คือการควบคุมปริมาณของอากาศที่ป้อนเข้าใต้ตะแกรงนั้นทำได้ยาก เพราะจะขึ้นอยู่กับความสูงและความหนาแน่นของเชื้อเพลิงที่กองอยู่บนตะแกรง  และนอกจากนี้ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างค่อนข้างสูง เพราะต้องป้องกันการสูญเสียความร้อนออกจากผนังเตาเพื่อทำให้การเผาไหม้เกิดขึ้นได้อย่างคงที่เตาที่ใช้กับการป้อนเชื้อเพลิงเข้าสู่เตาทางด้านบนที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไปมีอยู่ด้วยกันคือ

แบบที่ 1 ระบบสโตกเกอร์แบบตะกรับเลื่อน(Traveling Grate Stoker)

เชื้อเพลิงจะถูกป้อนออกจากถังเก็บ  (Hopper) โดยสายพานตีนตะขาบ ซึ่งจะเคลื่อนที่พาเชื้อเพลิงผ่านเข้าไปในเตาเพื่อเผาไหม้     การลุกไหม้จะลุกคืบจากด้านบนของชั้นเชื้อเพลิงลงสู่ด้านล่างในขณะที่เชื้อเพลิงถูกพาให้เคลื่อนที่ไปยังอีกด้านหนึ่งของเตา  เมื่อสายพานเลื่อนไปจนสุดทางอีกด้านหนึ่ง
เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้หมดพอดี  เถ้าที่เหลืออยู่จะตกลงสู่ที่รองรับทางด้านล่าง   
  ข้อดีของสโตก
เกอร์แบบตะกรับเลื่อน คือ ระบบการท างานไม่ยุ่งยาก  เพราะมีอุปกรณ์น้อยและสามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงได้หมด เนื่องจากสามารถควบคุมความเร็วของสายพานได้ และปริมาณควันและเขม่าที่ปล่อยออกมามีน้อยเชื้อเพลิงถูกส่งเข้าเตาในลักษณะกระจายไปทั่วห้องเผาไหม้ด้วยเครื่องป้อนซึ่งมีลักษณะคล้าย
ใบพัดเป็นตัวหมุนวักเอาเชื้อเพลิงเข้าสู่เตา  เชื้อเพลิงที่มีขนาดเล็กหรือเป็นผงจะเกิดการเผาไหม้ขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะลอยตัวอยู่ภายในเตา    ส่วนเชื้อเพลิงที่มีขนาดใหญ่ก็จะตกลงมาบนตะแกรง  และเกิดการเผาไหม้บนตะแกรง  ตะแกรงอาจมีการสั่นเป็นจังหวะเพื่อให้เถ้าร่วงลงสู่ด้านล่างดังรูปที่       ก.3  (ตะแกรงนี้อาจแทนได้ด้วยสายพานตีนตะขาบ) ระบบการเผาไหม้แบบนี้จำเป็นต้องใช้อากาศเหนือไฟที่ด้านหลังและด้านข้างเตา
เพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนให้พอเพียงต่อการเผาไหม้อย่างสมบรูณ์   บางครั้งจำเป็นต้องติดตั้งหัว
พ่นอากาศใกล้เครื่องกระจายเชื้อเพลิงเพื่อช่วยเป่าเชื้อเพลิงละเอียดให้กระจายออกไปข้อได้เปรียบของการเผาไหม้ระบบนี้  คือ   การที่เชื้อเพลิงกองอยู่บาง ๆ   บนตะแกรงทำให้ความดันอากาศไหลผ่านเชื้อเพลิงมีค่าน้อยกว่าสโตกเกอร์แบบตะกรับเลื่อน   ดังนั้นการควบคุมอากาศที่ป้อนใต้ตะแกรงสามารถทำได้ง่ายกว่า
ข้อเสียของระบบสโตกเกอร์แบบกระจาย  คือ มีปริมาณเขม่าและควันออกจากปล่องมากจึงต้องมีอุปกรณ์สำหรับดักขี้เถ้าที่ออกจากปล่องสู่บรรยากาศภายนอก
เชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าสู่เตาทางด้านล่าง ส่งผลให้เชื้อเพลิงไปตามรางให้เคลื่อนตัวลึกเข้าไปในเตาตลอดเวลา  ทำให้เกิดความดันขึ้นในเชื้อเพลิงส่วนล่าง  ส่งผลให้เชื้อเพลิงส่วนบนขยับขึ้นด้านบนได้วิธีนี้จะทำให้สารระเหยที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงระเหยขึ้นสู่ส่วนบนจึงทำให้ติดไฟได้ง่ายขึ้นและเกิดการเผาไหม้
ขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ เชื้อเพลิงที่ลุกไหม้หมดแล้วเป็นเถ้าซึ่งอยู่ส่วนบนสุดจะถูกเชื้อเพลิงตอนล่างดันกระจายลงสู่ที่รองรับเถ้า การควบคุมการเผาไหม้ของระบบนี้สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงระยะชักหรืออัตราเร็วของตัวดันเชื้อเพลิง   ส่วนปริมาณอากาศที่ส่งเข้าเตาก็สามารถปรับให้พอเหมาะกันได้ที่ช่องอากาศเข้าเตาอากาศที่ส่งเข้าเตาเพื่อช่วยการเผาไหม้เชื้อเพลิงนี้จะผ่านเข้าไปในเตาได้ทางช่องหรือพวยรับลม (Tuyeres)
ข้อดีของระบบสโตกเกอร์ที่เชื้อเพลิงถูกป้อนเข้าสู่เตาทางด้านล่าง    คือ  การป้อนเชื้อเพลิง
ทางด้านล่างจะช่วยลดควันได้   เพราะสารระเหยที่ปล่อยออกจากเชื้อเพลิงจะไหลผ่านชั้นเชื้อเพลิงที่ร้อนท าให้เผาไหม้หมดการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในเตาระบบพัลเวอร์ไรซ์จะเกิดขึ้นในลักษณะที่เชื้อเพลิงแขวนลอยอยู่ ดังนั้นเชื้อเพลิงที่ใช้ในเตาเผาแบบนี้จะต้องมีขนาดเล็กเพียงพอที่จะแขวนลอยอยู่ในอากาศภายในเตาอากาศส่วนแรกจะถูกอุ่นก่อนส่งเข้าเตา เพื่อใช้ในการอบแห้งเชื้อเพลิงในขณะที่อากาศส่วนที่สองถูกส่งเข้าเตาโดยตรง เพื่อช่วยให้การเผาไหม้เกิดขึ้นอย่างสมบรูณ์ ขี้เถ้าที่ได้จากการเผาไหม้จะถูกพัดพาออกจากเตาเผาติดมากับแก๊สร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ข้อได้เปรียบของการเผาระบบนี้  คือ ไม่จำเป็นต้องมีระบบตะแกรงที่จะต้องให้ความร้อนในการเผาไหม้สูง เพราะระบบสโตกเกอร์ที่กล่าวมาแล้วนั้น เชื้อเพลิงจะเผาไหม้ได้จะต้องได้รับความร้อนที่สูงเพียงพอจากเชื้อเพลิงเก่าบนตะแกรง จากเหตุดังกล่าวข้างต้นจึงต้องให้เตาเผาระบบสโตกเกอร์มีขนาดเล็กเพียงพอที่จะทำให้ความร้อนภายในเตาเผามีค่าสูงพอแก่เชื้อเพลิงที่จะเผาไหม้ต่อไป ดังนั้นเตาเผา
ระบบพัลเวอร์ไรซ์นี้จึงให้ความร้อนในการเผาไหม้ได้สูงกว่า
ข้อเสียของระบบพัลเวอร์ไรซ์นี้ คือ การควบคุมเถ้าทำได้ยาก ดังนั้นจึงต้องมีระบบการจัดเถ้าที่ดีซึ่งต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง เชื้อเพลิงที่ใช้จะต้องมีขนาดเล็กเพียงพอ ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการบดเชื้อเพลิงให้มีขนาดเล็กลง นอกจากนี้การควบคุมอุณหภูมิภายในเตาเผาทำได้ยาก เพราะถ้าอุณหภูมิของการเผาไหม้สูงเกินไปจะทำให้เกิดการหลอมตัวของเถ้าเกาะกันเป็นก้อนใหญ่ ซึ่งจะทำให้เตาเผาเสียหายได้ เชื้อเพลิงที่ใช้จะต้องแห้งเพียงพอจึงต้องมีการอบแห้ง ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นการเพิ่มราคาต้นทุนและพลังงานที่ใช้
เตาเผาระบบไซโคลน         เชื้อเพลิงถูกป้อนเข้าเตาเผาโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงเช่นเดียวกับ
ระบบพัลเวอร์ไรซ์ แต่ไม่จำเป็นต้องบดเชื้อเพลิงให้มีขนาดเล็ก ทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการบดเชื้อเพลิง
ลงได้ การเผาไหม้ในระบบไซโคลนจะใช้หัวเผาแบบ Horizontal water-cooled ขนาดเล็ก ทำให้เตาเผาระบไซโคลนมีขนาดเล็กกว่าเตาเผาระบบพัลเวอร์ไรซ์เมื่อคิดต่อหน่วยปริมาตร    อากาศจะเข้าสู่เตาเผาในแนวสัมผัสกับผนังของห้องเผาไหม้    ซึ่งจะท าให้เชื้อเพลิงเกิดการเคลื่อนที่แบบปั่นป่วน (Turbulence) ในหัองเผาไหม้ ท าให้การเผาไหม้ดียิ่งขึ้น  อุณหภูมิของการเผาไหม้ภายในเตาระบบไซโคลนสูงถึง    1,650 C ซึ่งจะท า
ให้ขี้เถ้าถูกเผาไหม้กลายเป็นขี้โลหะเหลว  (Liquid Slag) ได้ประมาณ  30 -50 % และเหลือขี้เถ้าที่ปนออกมา
กับแก๊สร้อนเพียง   70-50%    ขี้โลหะเหลวที่เกิดขึ้นภายในเตาเผาระบบไซโคลนนี้สามารถปล่อยออกทางด้านล่างของเตาเผาได้ อากาศจะไหลผ่านชั้นของเชื้อเพลิง     และเมื่อเพิ่มค่าความเร็วของอากาศถึงค่าหนึ่งเชื้อเพลิงที่วางอยู่จะลอยตัวขึ้นมีลักษณะคล้ายของไหล    ในตอนเริ่มติดเตานั้นเบดจะได้รับความร้อนจากภายนอกจนอุณหภูมิถึงจุดติดไฟของเชื้อเพลิง    หลังจากนั้นเชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าไปอย่างสม่ าเสมอ   การเผาไหม้จะ
เกิดขึ้นทั่ว ๆ บริเวณเตา  โดยปกติจะใส่สารเฉื่อย    (Inert  Material) เช่น ทราย   หรือ  สารที่ท าปฏิกิริยา(Reaction   Material) เช่น หินปูน (Limestone)  หรือตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) ซึ่งจะช่วยในด้านการถ่ายเทความร้อนและช่วยท าความสะอาดภายในเตาระบบฟลูอิดไดซ์เบดนี้แสดงดังรูปที่ ก.7ระบบฟลูอิดไดซ์เบดนี้ได้รับความสนใจมากในปัจจุบัน เนื่องจากสามารถใช้กับเชื้อเพลิงแข็งได้ทุกชนิด   เพราะอุณหภูมิภายในเตาจะมีค่าใกล้เคียงตลอดทั่วเตาเผา     ท าให้อัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงสม่ าเสมอ สามารถเผาเชื้อเพลิงที่มีปริมาณความชื้นสูงได้ดี นอกจากนี้ยังท าให้อุณหภูมิของเปลวไฟคงที่รูปที่ ก.7 ลักษณะเตาเผาเชื้อเพลิงระบบฟลูอิดไดซ์เบด
ข้อดีของระบบฟูลอิดไดซ์ คือมีสารเฉื่อย  เช่น  ทราย    เป็นเบด   จึงท าให้เกิดการผสมของเชื้อเพลิงกับออกซิเจนได้ดี เกิดการเผาไหม้ได้อย่างสมบรูณ์และรวดเร็ว นอกจากนี้ตัวเบดยังช่วยอมความร้อนท าให้เตามีความเสถียร ไม่ดับง่าย  และเกิดการเผาไหม้ในตัวเตาเผาได้อย่างทั่วถึง  จึงท าให้อุณหภูมิภายในเตาเผามีค่าเท่ากันและสม่ำเสมอ สามารถใช้เผาไหม้เชื้อเพลิงในช่วงอุณหภูมิการเผาไหม้ที่ต่ า(ประมาณ 850 C) จึงช่วยแก้ปัญหาด้านมลพิษของอากาศเนื่องจากการเกิดสารประกอบไนโตรเจนออกไซด์(NO )  ได้ เป็นระบบเกี่ยวกับลมเกือบทั้งหมด   (Pneumatic     System)   ไม่ค่อยมีระบบเครื่องกล     (Mechanicalx System)    ท าให้การควบคุมระบบท าได้ง่าย เชื้อเพลิงที่เผาไหม้ในเตาระบบฟลูอิดไดซ์เบด  ใช้เวลาในการทำปฏิกิริยาการเผาไหม้หมดสมบรูณ์ไม่เกิน 5 วินาที ซึ่งน้อยกว่าเวลาที่เชื้อเพลิงใช้อยู่ในเตาเผา จึงท าให้การเผาไหม้สมบรูณ์  ชนิดของเตา   ซึ่งเป็นองค์ประกอบส าคัญของระบบผลิตไฟฟ้าขึ้นอยู่กับชนิดของชีวมวลที่ใช้เป็นชื้อเพลิงส าหรับชีวมวลที่มีขนาดเป็นชิ้นค่อนข้างใหญ่      เตาเผาระบบสโตกเกอร์มีความเหมาะสมมากในขณะที่ชีวมวลที่เป็นชิ้นเล็กหรือเป็นเมล็ด เช่น ขี้เลื่อย แกลบ มีความเหมาะสมกับเตาเผาระบบฟลูอิดไดซ์เบดหรือไซโคลน เตาเผาระบบ สโตกเกอร์นั้นสามารถใช้กับเชื้อเพลิงได้หลายชนิด  /ขนาด แต่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภาระต่ า    เตาเผาระบบไซโคลนตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภาระสูงกว่าเตาเผาระบบสโตกเกอร์    แต่ต้องการเชื้อเพลิงที่มีความแห้งมากเตาเผาระบบ    ฟลูอิดไดซ์เป็นระบบค่อนข้างใหม่มี
ความยืดหยุ่นต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของเชื้อเพลิง และตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภาระได้เร็ว หม้อไอน้ำ (Boiler)หม้อไอน้ าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตไอน้ า ส าหรับให้ความร้อนในกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม หรือเพื่อใช้ขับกังหันไอน้ า  (Steam   Turbine)        หรือเครื่องจักรไอน้ า  (Steam   Engine)   เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานกล หน้าที่หลักของหม้อไอน้ าคือการผลิตไอน้ าที่มีความดัน อุณหภูมิ และอัตรา
การไหลที่กำหนดไว้   สามารถจ าแนกชนิดของหม้อไอน้ าออกเป็นหลายประเภทตามลักษณะโครงสร้างการท างานและวัตถุประสงค์การใช้งาน ในการจ าแนกประเภทของหม้อไอน้ าจะพิจารณาจากโครงสร้างการท างาน ดังนี้
1. หม้อไอน  าท่อไฟ  (Fire Tube Boilerเป็นหม้อไอน้ าที่มีความสามารถในการผลิตไอน้ าได้ไม่มาก เนื่องจากผลิตไอน้ าได้ที่ความดันและ
อัตราการไหลจ ากัด เนื่องจากมีลักษณะโครงสร้างที่เป็นถัง    (shell)   ทรงกระบอกใหญ่ในแนวนอนหรือแนวตั้ง โดยมีห้องเผาไหม้เป็นรูปทรงกระบอกอยู่ภายในตัวถัง ส่วนผนังของท่อจะท าเป็นร่องเพื่อรองรับการขยายตัวขณะร้อน และเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างเมื่อรับความดันสูง ห้องเผาไหม้จะอยู่ด้านหน้าของหม้อไอน้ า ซึ่งสามารถใช้ได้ทั้งเชื้อเพลิงแข็ง เชื่อเพลิงเหลว และก๊าซความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะถ่ายเทความร้อนให้กับน้ ารอบตัว โดยกลไกการถ่ายเทส่วนใหญ่จะเป็นแบบการแผ่รังสี หลังจากนั้นไอเสียร้อยจะเคลื่อนที่ย้อนกลับในท่อหลายๆ ท่อที่วางเรียงตัวขนานกับหม้อไอน้ า ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อนให้กับหม้อไอน้ า (เนื่องจากปริมาณพื้นผิวถ่ายเทความร้อนมีค่ามากขึ้น) การมีไฟหรือไอเสียร้อนเดินในท่อ จึงเรียกหม้อไอน้ าชนิดว่าท่อไฟ หลังจากที่ไอเสียร้อนเคลื่อนที่มาถึงด้านหน้าของหม้อ ถ้าปล่อยออกที่ต าแหน่งนี้ โดยปกติหม้อไอน้ าชนิดนี้จะเรียกว่า ท่อไฟแบบ 2 กลับ (2   passes)   แต่สามารถออกแบบให้ไอเสียเคลื่อนที่ย้อนกลับได้อีกครั้งหนึ่งก่อนออกสู่ปล่อง ก็จะเรียกว่าเป็นท่อไฟ 3 กลับโดยทั่วไปมักใช้มาเกิน 4 กลับ เนื่องจากเพิ่มความยุ่งยากในการออกแบบต าแหน่งของกลุ่มท่อไฟในแต่ละกลับ (pass) อาจก าหนดให้อยู่ข้างใต้ หรือเหนือช่องเตาก็ได้ วัตถุประสงค์ของการเพิ่มจ านวนกลับเพื่อเพิ่มเนื้อที่ผิวถ่ายเทความร้อน ซึ่งจะท าให้การถ่ายเทความร้อนออกจากต าแหน่งไอเสียจากน้ าให้ได้มากที่สุดก่อน
ไหลออกปล่อง เนื่องจากข้อจ ากัดในเรื่องของรูปร่างโครงสร้างท าให้หม้อไอน้ าชนิดนี้มีความสามารถในการผลิไอน้ าได้ไม่เกิน 25 บาร์ ที่อัตราการไหลไม่เกิน 29 ตัน/ชั่วโมง ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตไอน้ าอิ่มตัวเพื่อใช้ในกระบวนการผลิตและใช้สอยอย่างอื่นรูปที่ ก.8 หม้อไอน้ าชนิดท่อไฟ
2. หม้อไอนาท่อน า  (Water Tube Boiler)
ในระบบหม้อไอน้ าชนิดนี้ น้ าจะไหลเวียนอยู่ในท่อ ในขณะที่ไอเสียจากการเผาไหม้จะไหลผ่านท่อต่างๆ เหล่านี้ ท าให้ได้การถ่ายเทความร้อนจากไอเสียมาให้น้ าในท่อ ซึ่งมีการไหลเวียนโดยอาศัยความแตกต่างในค่าความหนาแน่นของน้ าที่ต าแหน่งแตกต่างกัน น้ าในท่อส่วนที่รับความร้อนก็จะลอยตัวสูงขึ้น
และน้ าที่เย็นกว่าก็จะไหลมาแทนที่ ท าให้เกิดการไหลเวียนตามธรรมชาติ ในกรณีที่ต้องการไอน้ าที่มีความดันสูง อัตราการไหลสูง ลักษณะการเวียนตามธรรมชาตินี้อาจไม่เพียงพอ จึงจะเป็นต้องใช้ปั๊มช่วยไอน้ าที่เกิดขึ้นจะถูกเก็บสะสมไว้ในถังไอน้ าด้านบนส าหรับน าออกไปใช้งาน ระบบท่อน้ าที่ใช้
อาจออกแบบให้มีรูปร่างหลายลักษณะ เช่น ออกแบบให้มีรูปร่างตามอักษร      A    D  และ O    เป็นต้น หรือออกแบบให้ระบบท่อบางส่วนให้เป็นส่วนหนึ่งของผนังหม้อไอน้ า จะได้ช่วยหล่อเย็นผนังท าให้สามารถรับอุณหภูมิได้สูงขึ้นเป็นการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบอย่างหนึ่งหม้อไอน้ าที่ใช้ระบบผลิตก าลังมักจะเป็นแบบท่อน้ าผลิตไอดง โดยที่น้ าจะอยู่ภายในท่อและไอเสียร้อนไหลผ่านด้านนอกของท่อ จากลักษณะโครงสร้างที่แสดงดังรูป ท าให้สามารถผลิตได้ไอน้ าปริมาณมากๆ ที่ความดันสูงอาจมีค่าถึง 1,800 ตัน/ชั่วโมง ที่ความดันสูงกว่าค่าความดันวิกฤตของน้ า (>221 บาร์)นอกจากนี้หม้อไอน้ ายังมีท่อไอน้ าแบบอื่นๆ อีก 2 แบบ ซึ่งเป็นหม้อไอน้ าเฉพาะอย่างและมีใช้อยู่ในวงแคบ ได้แก่  3. หม้อไอน  าแบบไหลผ่านครั งเดียวตลอด   (Once-Through Boiler)หม้อไอน้ าชนิดนี้ไม่มีถังไอน้ า  (Steam    Drum)   ส าหรับบรรจุน้ าและไอน้ าขณะกลายเป็นไอ
เหมือนกับหม้อไอน้ าแบบท่อไฟหรือท่อน้ า แต่จะประกอบด้วยหลายๆท่อ ท่อเดินขนานกันไปอยู่ในเตาหม้อไอน้ า ความดันที่ใช้มักสูงกว่าความดันวิกฤตของน้ า เนื่องจากที่ค่าความดันสูงนี้ปริมาณความร้อนที่ใช้จะมีค่าน้อยมาก อุณหภูมิไอน้ าที่ได้จะมีค่าประมาณ 600     oC  โดยได้รับความร้อนจากเตาโดยวิธีการแผ่รังสีเป็นสำคัญ ขนาดที่ใช้กันทั่วไปมีขนาดตั้งแต่ขนาดเล็กถึงขนาดที่ใช้กันในโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ โดยส่วนรวมข้อดีของหม้อไอน้ าชนิดนี้เป็นผลจากการใช้ท่อเชื่อมตลอดท าให้สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาการขยายตัวเนื่องจาก
การเปิด-ปิดเครื่อง ดังนั้นการเปิด-ปิดเครื่องจึงสามารถกระท าได้รวดเร็ว

4. หม้อไอน  าความร้อนทิ ง    (Waste-Heat Boiler)
ความร้อนที่ใช้ผลิตไอน้ าในหม้อไอน้ าชนิดนี้ ได้จากความร้อนทิ้งจากระบวนการผลิต หรือเครื่องจักรบางอย่างเช่น ไอเสียจากเตาเผาปูนซีเมนต์ เตาอบเหล็ก เตาเผาเซรามิกส์ เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในและเครื่องกังหันก๊าซ เป็นต้น ความร้อนในไอเสียที่ได้มักจะมีอุณหภูมิสูงที่ได้มักมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 500 -1,000  oC  ซึ่งยังจัดว่ายังมีอะเวเลบิลิตีค่อนข้างสูง สามารถน ามาใช้ในการผลิตไอน้ าหรือน้ าร้อยเพื่อใช้ประโยชน์ได้ โดยท าให้ไอเสียดังกล่าวไหลผ่านเข้าไปในหม้อไอน้ าความร้อนทิ้ง ซึ่งโดยลักษณะโครงสร้างของมันสามารถกล่าวได้ว่าเป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ   (Shell-and-Tube HeatExchanger)   แบบหนึ่งนั่นเอง ทั้งนี้โดยจัดให้ไอเสียร้อนไหลในถังและน้ าไหลในท่อ ในกรณีที่ต้องการเพิ่มพิกัดความสามารถของหม้อเช่น เพิ่มอัตราการไหล หรือความดัน อาจจะใช้เตาเผาไหม้เชื้อเพลิงเสริมเข้าไปในระบบได้ รูปที่ ก.11 หม้อไอน้ าความร้อนทิ้งการผลิตพลังงานร่วม หรือพลังงานความร้อนร่วม (Co-generation)หมายถึง   การใช้พลังงานจากแหล่งพลังงาน   หรือเชื้อเพลิงเพียงแหล่งเดียว  เพื่อการผลิตพลังงานที่
แตกต่างกัน   2  ชนิด   พลังงานที่มักถูกผลิตร่วมกันโดยมากจะอยู่ในรูปการผลิตไฟฟ้า   หรือพลังงานกลกับความร้อน  โดยความร้อนที่ได้จากการผลิตพลังงานร่วมนี้   อาจอยู่ในรูปของไอน้ า   ของเหลวร้อน    หรือแก๊สร้อน ซึ่งการผลิตพลังงานความร้อนร่วม       สามารถจ าแนกตามล าดับก่อนหลังของการผลิตไฟฟ้า และความร้อนออกได้เป็น    2 แบบ    คือ การผลิตก าลังไฟฟ้าน าหน้า    (Topping    Cycle) และ   การผลิตไฟฟ้าตามหลัง(Bottoming Cycle) ดังนี้
 การผลิตพลังงานร่วมแบบผลิตก าลังไฟฟ้าน าหน้า (Topping Cycle)
มีลักษณะทั่วไปดังแสดงในรูปที่  ก.12   เชื้อเพลิงจะถูกใช้ในการผลิตพลังงานกลหรือ  ไฟฟ้าก่อนด้วยกังหันแก๊สหรือกังหันไอน้ า จากนั้นจึงน าความร้อนที่ถูกปล่อยทิ้งจากการผลิตพลังงานกลหรือไฟฟ้าไปใช้ในกระบวนการผลิต ถ้าเป็นกังหันแก๊สไอเสียจากชุดกังหันแก๊ส จะถูกน าไปใช้ผลิตไอน้ าด้วย  Waste HeatBoiler  เพื่อส่งไปใช้ในกระบวนการผลิต        แต่ถ้าเป็นกังหันไอน้ า ไอน้ าที่ออกจากกังหันจะถูกควบคุมให้มีอุณหภูมิพอเหมาะส าหรับใช้ในกระบวนการผลิตโดยตรง ซึ่งโดยทั่วไปมักจะน าไปใช้ในขั้นตอนการอบแห้ง การอุ่น หรือการหล่อเย็น  เนื่องจากความร้อนที่ได้จากกระบวนการผลิตไฟฟ้ามักจะมีความดันหรืออุณหภูมิไม่สูงมากนัก
 การผลิตพลังงานร่วมแบบผลิตก าลังไฟฟ้าตามหลัง (Bottoming Cycle)
เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้เพื่อให้ความร้อนแก่กระบวนการผลิตก่อน   เช่นเตาเผาปูนซีเมนต์  เตาหลอมแก้ว  เตาหลอมเหล็ก  จากนั้นจึงน าแก๊สร้อนที่ปล่อยออกจากเตาซึ่งยังมีอุณหภูมิค่อนข้างสูง ไปใช้ในการผลิตไฟฟ้าด้วยกังหันแก๊ส หรือกังหันไอน้ าต่อไปปัจจุบันระบบที่ได้รับความนิยมใช้โดยทั่วไป     คือ  ระบบผลิตก าลังไฟฟ้าน าหน้าเพราะอุตสาหกรรมทั่วไปใช้ความร้อนที่ระดับอุณหภูมิไม่สูงนัก  ประกอบกับระบบผลิตพลังงานร่วมชนิดนี้มักให้ผลตอบแทนทางเศรษฐศาสตร์ดีกว่า และอุปกรณ์ต่าง   ๆ  ที่ใช้ในระบบนี้ได้รับการพัฒนามาแล้วเป็นอย่างดีรูปแบบของกระบวนการผลิตพลังงานร่วมชนิดผลิตก าลังไฟฟ้าน าหน้าประเภทต่าง    ๆ  สามารถจ าแนกได้
เป็น 3 ประเภท คือ

ระบบที่ 1 ระบบผลิตพลังงานร่วมโดยใช้กังหันไอน  า  (Steam Turbine Cogeneration)
ประกอบด้วยหม้อไอน้ าส าหรับผลิตไอน้ าความดันสูง   และกังหันไอน้ าแบบ  Back   Pressure  หรือ  Condensing   Extraction  ดังแสดงในรูปที่ ก.14 และ ก.15 เพื่อผลิตงานเพลาที่จะน าไปใช้หมุนเครื่องปั่นไฟ  หลักการท างานของระบบ   คือ ไอน้ าความดันสูงจะขยายตัวผ่านกังหันไอน้ าเพื่อผลิตงานเพลา ซึ่งจะน าไปขับเครื่องก าเนิดไฟฟ้า  เพื่อผลิตไฟฟ้า  ไอน้ าที่ออกจากกังหันไอน้ าเป็นไอน้ าความดันต่ าพอที่จะน าไปใช้ในกระบวนการต่าง ๆ ของโรงงานรูปที่ ก.14 ระบบผลิตพลังงานร่วมโดยใช้กังหันไอน้ า
 Back Pressure Turbine เป็นเครื่องต้นก าลังที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง   หลักการของ BackBack Pressure Turbine
Pressure Steam Turbine คือ เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้ในหม้อน้ า   เพื่อผลิตไอน้ าที่ความดันสูง (อาจสูงถึง  100บาร์) แล้วปล่อยไอน้ าขยายตัวผ่านเครื่องกังหันไอน้ า กังหันไอน้ าจะหมุนขับเครื่องก าเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ไอน้ าที่ขยายตัวผ่านกังหันไอน้ าจะถูกปล่อยออกจากตัวกังหัน  และมีความดันเหลืออยู่ประมาณ 3 ถึง 20 บาร์ ไอน้ านี้จะถูกใช้ให้พลังงานความร้อนในกระบวนการต่าง ๆ ของโรงงานต่อไป
 Condensing       Extraction   Turbine    มีลักษณะที่แตกต่างไปจาก      Back    Pressure  คือ  ในCondensing     Extraction   TurbineCondensing     Extraction  Turbine นั้น จะมีไอน้ าบางส่วนถูกปล่อยออกมาในช่วงกลางของกังหัน
ไอน้ าที่ปล่อยออกมาระหว่างกลางนี้ จะมีความดันให้เลือกหลายขนาด ซึ่งอาจเลือกใช้ให้เหมาะกับจุดใดจุดหนึ่งของกระบวนการผลิตได้ ส่วนไอน้ าที่เหลือจึงออกจากกังหันไอน้ าจะถูกปล่อยให้ขยายตัวผ่านกังหันจนมีความดันต่ า  ไอน้ าที่มีความดันต่ าเหล่านี้ ยังอาจน าไปใช้กับจุด ต่าง ๆ  ในขบวนการที่ต้องการไอที่ความดันต่ าได้อีกด้วย กังหันแบบ Condensing Extraction Turbine นี้มีราคาสูงกว่ากังหันรูปที่ ก.16 Condensing Extraction Turbine
จากลักษณะการท างานของระบบดัง ถ้าผลต่างของความดันที่เข้า  และออกของไอน้ าที่ผ่านกังหันมีค่ามาก ก็จะให้งานเพลาออกมาได้มาก     ระบบนี้เหมาะส าหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความร้อนมากไฟฟ้าน้อย ซึ่งมีอัตราส่วนความต้องการความร้อนต่อไฟฟ้า (Heat to Power Ratio, H/P) ประมาณ 5-20ประสิทธิภาพของระบบนี้อาจสูงถึง  85% เนื่องจากการสูญเสียพลังงานในกังหันไอน้ ามีส่วนช่วยเพิ่มค่าความร้อนให้กับกระบวนการ ข้อได้เปรียบส าคัญอีกประการหนึ่ง คือ  สามารถใช้ได้กับเชื้อเพลิงชนิดแข็งต่างๆ จ าพวกถ่านหิน ลิกไนต์ ชานอ้อย ขยะ เส้นใยปาล์ม กะลาปาล์ม แกลบ ปีกไม้ยางพารา  ขี้เลื่อย ซังข้าวโพด เหง้ามันส าปะหลัง เป็นต้น ขนาดของระบบโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 500 kWe ถึง 100 MWe
ระบบที่ 2 ระบบผลิตพลังงานร่วมโดยใช้กังหันแก๊ส  (Gas Turbine Cogeneration)
ส่วนประกอบของระบบผลิตพลังงานร่วมโดยใช้กังหันแก๊ส   แสดงในรูปที่   16  หลักการท างาน
ของระบบ  คือ อากาศจะถูกดูดเข้าไปยังเครื่องอัดอากาศ  เพื่อเพิ่มความดันให้ส่งก่อนผ่านเข้าห้องเผาไหม้เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้ามาผสมที่ห้องเผาไหม้
และเกิดการเผาไหม้ได้แก๊สร้อน  แก๊สร้อนนี้จะขยายตัวผ่านเครื่องกังหันแก๊ส ท าให้กังหันหมุนได้งานเพลาตามปกติ     3/4 ของงานเพลาที่กังหันแก๊สผลิตได้จะถูกส่งไปขับเครื่องอัดอากาศส่วนที่เหลือจึงจะเป็นงานเพลาสุทธิที่ใช้ขับเครื่องก าเนิดไฟฟ้า   ไอเสียจากระบบที่มีอุณหภูมิประมาณ   450  ถึง 550 C จะถูกผ่านเข้าไปใน Waste Heat Boiler ใช้ผลิตไอน้ าหรือน้ าร้อนเพื่อใช้ในกระบวนการผลิต     โดยทั่วไปอัตราส่วนความต้องการความร้อนต่อไฟฟ้าของระบบจะมีค่าอยู่ระหว่าง 2-5  แต่ถ้าใช้อุปกรณ์เสริมบางอย่าง     เช่นSupplement   Firing   System  จะช่วยเพิ่มพลังไฟฟ้าที่ผลิตได้  หรือระบบ    By-Pass   Valve  เพื่อระบายไอเสียบางส่วนทิ้งในกรณีที่ต้องการลดปริมาณไอน้ าที่ผลิตได้     ดังนั้นจะท าให้สามารถเดินเครื่องท างานที่ค่าอัตราส่วนความต้องการความร้อนต่อไฟฟ้ากว้างขวางมากขึ้น   ซึ่งจะเป็นประโยชน์มากโดยเฉพาะในช่วงความต้องการสูงสุด (Peak Load) แม้ว่าค่าประสิทธิภาพโดยรวมของระบบจะลดลงไปบ้างส าหรับระบบที่มีขนาดตั้งแต่ 3.5 MW ขึ้นไป จะมีความได้เปรียบระบบอื่นอยู่หลายประการ     เช่นราคาติดตั้งต่อ  kWe   ถูกกว่า  สั่งซื้อและติดตั้งได้เร็วกว่าไม่ต้องใช้น้ าเย็นหล่อเย็น อีกทั้งค่าประสิทธิภาพโดยรวมของระบบจัดได้ว่าทัดเทียมกับระบบผลิตพลังงานร่วมโดยใช้กังหันไอน้ าที่กล่าวมาแล้ว  เนื่องจากแก๊สร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้จะต้องผ่านเข้าไปในตัวกังหันแก๊ส ดังนั้น เชื้อเพลิงที่ใช้จะต้องเป็นเชื้อเพลิงที่สะอาด ทั้งนี้เพื่อแก้ปัญหาข้อจ ากัดดังกล่าว จึงได้มีการศึกษาถึงการใช้  Indirectly Fired Turbine ซึ่งในระบบนี้แก๊สร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้จะไม่ผ่านเข้าตัวกังหันโดยตรง    แต่จะถ่ายเทความร้อนให้กับอากาศที่เข้าไปในตัวกังหันอีกต่อหนึ่ง   ขนาดของระบบที่ผลิตขายโดยทั่วไป   มักจะเริ่มตั้งแต่ 1  MWe  ขึ้นไป  โดยมีราคาติดตั้งเฉลี่ยประมาณ 1 ล้าน USD ต่อ 1 MWe ส าหรับเครื่องขนาดเล็กราคาจะแพงขึ้น   และในทางตรงข้ามถ้ขนาดใหญ่ ๆ ราคาต่อ MWe ก็จะถูกลงระบบนี้มีทั้งชนิดที่เป็น      Spark-Ignition (S.I) และ Compression Ignition (C.I) Engines ชนิดที่เป็นS.I มักใช้แก๊สธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง   ซึ่งต่างจากชนิด  C.I เน้นการใช้ที่น้ ามันเตาเป็นหลักเนื่องจากราคาถูกความเร็วรอบของการท างานมีตั้งแต่      1,000  จนถึง  500  รอบต่อนาทีและต่ ากว่า    นอกจากตัวเครื่องยนต์แล้วระบบยังประกอบด้วยระบบน้ าหล่อเย็น      เสื้อสูบ และน้ ามันหล่อลื่น     กับ  Waste    Heat   Boiler ที่ใช้แปลงพลังงานในไอเสียให้เป็นไอน้ าหรือน้ าร้อนไปใช้ในกระบวนการได้
พลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน มี 2 ลักษณะ คือ
1.   อยู่ในรูปของไอเสีย ซึ่งจะมีอุณหภูมิประมาณ 310-430 C ซึ่งอาจใช้ในการผลิตไอน้ า โดยใช้Waste Heat Boiler ได้ ปริมาณความร้อนที่มีอยู่ในไอเสียนี้จะมีค่าประมาณ 50 % ของความร้อนที่เครื่องยนต์จะปล่อยออกมาทั้งหมด
2. ปริมาณความร้อนที่เหลือเป็นพลังงานความร้อนที่มีอุณหภูมิต่ า  อยู่ในรูปของระบบน้ าระบายความร้อน  ระบบน้ ามันหล่อลื่นและระบบลมระบายความร้อน  พลังงานความร้อนเหล่านี้เป็นพลังงานที่มีอุณหภูมิต่ าไม่อาจใช้ในขบวนการผลิตได้   แต่ระบบน้ าระบายความร้อนอาจจะใช้ในการอุ่นน้ าป้อนหรืเป็นน้ าป้อนของระบบ ซึ่งในกรณีนี้จะต้องมีระบบน้ าหล่อเย็นส ารองไว้ใช้ในกรณีฉุกเฉินด้วย
การผลิตก๊าซเชื อเพลิงชีวมวล (Biomass Gasification)การผลิตก๊าซเชื้อเพลิงเป็นกระบวนการที่เปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งให้อยู่ในรูปของก๊าซเชื้อเพลิงด้วย
กระบวนการทางความร้อน ( Thermal Conversion) หรือ เรียกว่า Producer gas ซึ่งมีองค์ประกอบของก๊าซที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิง  ได้แก่  ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (   CO)  ก๊าซไฮโดรเจน (H )  และก๊าซมีเทน(CH )
ซึ่งกระบวนการเกิดปฏิกริยาสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ขั้นตอน  ได้แก่
1. ขั้นตอนการอบแห้ง ( Drying Zone)  บริเวณนี้ไอน้ าที่แทรกตัวอยู่ในเชื้อเพลิงจะโดนไล่ออกด้วยความร้อนที่มาจากโซนการเผาไหม้ของเตาปฏิกรณ์
2.  ขั้นตอนการกลั่นสลาย ( Pyrolysis   Zone)  เป็นขั้นตอนแรกของการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลโดยอาศัยความร้อนจากโซนการเผาไหม้  ท าให้สารประกอบอินทรีย์ในเชื้อเพลิงชีวมวลจะแตกตัวออกอยู่ในรูปของแข็ง ของเหลว  และก๊าซ
3. ขั้นตอนการเผาไหม้ (Combustion Zone) เป็นขั้นตอนการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลที่มีการเผาโดยจ่ายอากาศเข้าไปในเตาปฏิกรณ์ ซึ่งจะไปท าปฏิกิริยากับเชื้อเพลิงแข็งที่มาจากขั้นตอนการกลั่นสลายเพื่อให้ได้คาร์บอนไดออกไซด์ (CO ) และโมเลกุลของน้ า (H O)
4.  ขั้นตอนรีดักชั่น ( Reduction      Zone)   เป็นขั้นตอนปฏิกิริยาการก่อเกิดก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวลขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่สองของการเผาไหม้แบบจ ากัดอากาศ ซึ่งจะก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์(CO) และก๊าซไฮโดรเจน (H )ระบบผลิตก๊าซเชื้อเพลิงที่นิยมใช้ในปัจจุบันสามารถแบ่งออกได้     4 แบบ คือ
1.  เตาผลิตก๊าซเชื้อเพลิงแบบอากาศไหลขึ้น (      Updraft    gasifier)  เป็นเตาผลิตก๊าซที่ใช้ตั้งแต่แรกเริ่ม และเป็นแบบที่ง่ายที่สุด เชื้อเพลิงถูกป้อนเข้าทางด้านบนของเตาและอากาศถูกส่งผ่านตะแกรงเข้ามาทางด้านล่างเหนือตะแกรงขึ้นไป จะมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงบริเวณนี้เรียกว่า บริเวณเผาไหม้ เมื่อมีอากาศผ่านเข้าไปในบริเวณเผาไหม้ จะเกิดปฏิกิริยาขึ้น ได้คาร์บอนไดออกไซด์และน้ า ก๊าซที่ผ่านออกมาจากบริเวณเผาไหม้จะมีอุณหภูมิสูงและจะเข้าไปยังบริเวณรีดัคชัน ที่บริเวณนี้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ า จะท าปฏิกิริยากับคาร์บอนท าให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน หลังจากนั้นก๊าซที่ได้จะไหลเข้าสู่บริเวณที่มีอุณหภูมิต่ ากว่าในชั้นของชีวมวล และกลั่นสลายในช่วงอุณหภูมิ       200   –500 องศาเซลเซียส ต่อจากนั้นก๊าซก็จะไหลเข้าสู่ชั้นของชีวมวลที่ชื้น เนื่องจาก ก๊าซยังมีอุณหภูมิสูงอยู่ จึงไประเหยน้ าที่อยู่ในชีวมวลเหล่านั้น ท าให้ก๊าซที่ออกจากเตาผลิตก๊าซมีอุณหภูมิต่ าลง
2. เตาผลิตก๊าซเชื้อเพลิงแบบอากาศไหลลง ( Downdraft Gasifier) เตาผลิตก๊าซเชื้อเพลิงแบบนี้ได้เคยใช้งานตั้งแต่สมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 และยังคงใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เตาผลิตก๊าซแบบไหลลงนี้ออกแบบมาเพื่อขจัดน้ ามันดินในเชื้อเพลิงโดยเฉพาะ  อากาศจะถูกดูดผ่านจากด้านบนลงสู่ด้านล่างโดยผ่านกลุ่มของหัวฉีด ( nozzle)       ที่เรียกว่า  tuyers บริเวณหัวฉีดจะเป็นบริเวณเผาไหม้จะถูกรีดิวซ์ (   reduce)ในขณะที่ไหลลงสู่ด้านล่างผ่านชั้นของคาร์บอนร้อนที่อยู่เหนือตะแกรงเล็กน้อย ในขณะเดียวกันชั้นของชีวมวลที่อยู่ทางด้านบนบริเวณเผาไหม้ เนื่องจากมีปริมาณของออกซิเจนน้อยมากจะเกิดการกลั่นสลาย แต่ไอน้ ามันดินที่เกิดจากการกลั่นสลายก็จะไหลผ่านชั้นคาร์บอนร้อน จึงท าให้น้ ามันดินเกิดการแตกตัวเป็นก๊าซก๊าซที่ผ่านบริเวณเผาไหม้ในเตาแบบนี้ จะมีส่วนประกอบของน้ ามันดินลดลงเหลือน้อยกว่า   10% ของน้ ามันดินที่ได้จากเตาแบบก๊าซไหลขึ้น และก๊าซที่ได้สะอาดกว่า เนื่องจากความเร็วก๊าซ เชื้อเพลิงที่ได้มีความเร็วต่ าและเถ้าอยู่บริเวณตะแกรง ดังนั้นจึงมีปริมาณเถ้าน้อยมากที่ติดออกมาพร้อมกับก๊าซเชื้อเพลิง  เตาผลิตก๊าซแบบก๊าซไหลลงจะใช้ได้ไม่ดีกับเชื้อเพลิงที่เถ้าอยู่มาก เพราะเถ้าจะเกิดสะสมและขวางการเผาไหม้ ท าให้อัตราการเผาไหม้ช้าลงและเกิดการสูญเสียความดันภายในเตามากขึ้น
3.  เตาผลิตก๊าซเชื้อเพลิงแบบอากาศไหลตามขวาง (  Crossdraft     gasifier) อากาศจะถูกดูดผ่าน
หัวฉีดที่อยู่ในแนวราบ ส่วนบริเวณเผาไหม้จะอยู่ถัดไปจากหัวฉีดออกไป และถัดออกไปอีกจะเป็นบริเวณreduction    ก๊าซที่ออกจากบริเวณรีดัคชันแล้วจะเป็นบริเวณสลายน้ ามัน และน้ ามันดินที่ได้จากบริเวณการกลั่นสลายนี้ จะผ่านบริเวณรีดัคชันก่อนที่จะออกสู่ภายนอก ท าให้น้ ามันดินเกิดการแตกตัวเป็นก๊าซก่อนที่จะออกสู่ภายนอก ท าให้ก๊าซเชื้อเพลิงที่ได้มีปริมาณน้ ามันดินต่ า เนื่องจากอุณหภูมิภายในเตาแบบก๊าซไหลขวางสูงมาก รูอากาศเข้าเตาและตะแกรต้องใช้วัสดุทนความร้อนได้ดี หรือมีการหล่อเย็นที่ดี เตาแบบนี้ได้รับการออกแบบให้ใช้กับยานพาหนะโดยเฉพาะ เนื่องจากมีผลตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการ
เปลี่ยนแปลงของภาระ (load) ที่ใช้อยู่
4. เตาผลิตก๊าซเชื้อเพลิงแบบฟลูอิดไดซ์เบด ( Fluidized   bed  gasifier) จากเตาทั้ง 3 แบบที่ได้กล่าวมาข้างต้น การท างานจะขึ้นกับคุณสมบัติทางเคมี และทางฟิสิกส์ของเชื้อเพลิงเป็นอย่างมาก และปัญหาที่มักพบบ่อย คือ การหลอมตัวของเถ้าชีวมวล ( Slag) และความดันตกมากเกินไปเมื่อก๊าซผ่านเตา ดังนั้นเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว  เตาผลิตก๊าซแบบฟลูอิดไดซ์เบดจึงได้รับการออกแบบขึ้นมา ในเตาผลิตก๊าซแบบนี้อากาศจะไหลผ่านชั้นของเชื้อเพลิงแข็งเมื่อเพิ่มความเร็วอากาศถึงขั้นหนึ่ง ชั้นเชื้อเพลิงที่วางอยู่จะเริ่มลอยตัวขึ้นมีลักษณะคล้ายของไหลในตอนเริ่มติดเตา  ฐาน หรือ เบด ( bed)  จะได้รับความร้อนจากภายนอกจนอุณหภูมิสูงขึ้นถึงจุดติดไฟของเชื้อเพลิง หลังจากนั้นเชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าอย่างต่อเนื่องสม่ าเสมอ การเผาไหม้ก็จะเกิดขึ้นทั่วบริเวณเตาวัตถุตัวกลาง  (Three Stages Biomass Gasifier)เนื่องด้วยระบบผลิตก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวลในอดีตมักประสบปัญหาเกี่ยวกับปริมาณน้ ามันดิน
(Tar) ที่ปะปนมากับก๊าซชีวมวล  ส่งผลให้เกิดปัญหาต่อเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ผลิตไฟฟ้า  ดังนั้นกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน  จึงได้วิจัย  พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวลให้สามารถผลิตก๊าซที่มีคุณภาพสูง   และมีปริมาณน้ ามันดินต่ า  โดยได้พัฒนาระบบ Bubbling Fluidized Bed ในขั้นตอน Pyrolysis เพื่อแยกน้ ามันดินออกจากชีวมวล  ท าให้ก๊าซที่ได้มีคุณภาพสูงขึ้น
การท างานของระบบระบบผลิตก๊าซชีวมวลโดยใช้แกลบเป็นเชื้อเพลิง เป็นลักษณะระบบผลิตก๊าซชีวมวลแบบThree    Stage  Fluidized   Bed   Gasification  โดยแบ่งการท างานออกเป็น 3 ขั้นตอน คือ การอบแห้งแกลบ(Drying) การกลั่นสลายชีวมวล ( Pyrolysis) ซึ่งเป็นแบบ Fluidized Bed Pyrolysis และขั้นตอน Gasificationที่เป็นชนิดก๊าซไหลลง (Downdraft Gasification) ทั้งนี้ต้องการลดปริมาณน้ ามันดิน  ( Tar) ในแกลบให้เหลือน้อยที่สุด และเพื่อการขยายก าลังการผลิตกระแสไฟฟ้าให้สูงขึ้น โดยการน าก๊าซเชื้อเพลิงที่เกิดขึ้นใช้เป็น
เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลในลักษณะเชื้อเพลิงคู่ (  Duel  fuel) คือ ใช้น้ ามันดีเซลร่วมกับก๊าซเชื้อเพลิงจาก
แกลบ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยมีขั้นตอนการท างานดังนี้ 1. การอบแห้งแกลบ (  Drying)   ใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนจากท่อไอเสียของเครื่องยนต์อุ่นแกลบให้อุณหภูมิสูงขึ้นประมาณ 100 ๐ C   เพื่อลดความชื้นในแกลบให้ต่ าลง และใช้พัดลม (  Blower)เป่าแกลบให้ลอยตัวขึ้นไปเข้าสู่สกรูป้อนแกลบลงในห้อง Pyrolysis
2.   Pyrolysis    เป็นห้องที่มีทรายร้อนเพื่อให้ความร้อนกับแกลบ และใช้ลมร้อนเป่าให้แกลบลอยตัวในลักษณะ  Bubbling   bed  เพื่อให้สารระเหย ( Volatile)  แตกตัวออกจากเชื้อเพลิง ซึ่งในห้องนี้มีอุณหภูมิประมาณ 450-600 ๐C (มีการใช้แก๊สเอลพีจีเพิ่มอุณหภูมิในช่วงสตาร์ทระบบฯ เท่ากับ 0.6 กิโลกรัมต่อชั่วโมง
-3  Partial   Oxidation  เป็นส่วนที่ถัดลงมากจาก  Pyrolysis  มีลักษณะคอคอด ( Throat)  มีการเติมอากาศร้อนที่ได้จากการแลกเปลี่ยนความร้อนใต้เตาท าให้เกิด    Partial   Oxidation  กับสารประกอบที่ระเหยและทาร์บางส่วนที่มาจาก  Pyrolysis   และเกิดการลุกไหม้  โดยในช่วงนี้จะมีอุณหภูมิสูงประมาณ 850-1100๐C
4.    Gasification   เป็นการเผาในเตาแบบ  Downdraft    Gasifier แล้วท าให้เกิดก๊าซเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ (Producer gas) เพื่อน าไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซล
5.   Gas Cooling and Cleaning ก๊าซเชื้อเพลิงที่ผลิตได้จะมีฝุ่นละอองและความชื้นปะปนมากับก๊าซด้วย ดังนั้นจึงใช้ Cyclone และชุดท าความสะอาดก๊าซแบบเปียกด้วยน้ า ( Wet scrubber) และใช้ชุดกรองแห้งท าความสะอาดก๊าซอีกครั้งหนึ่ง ( Bag house filter)  และลดอุณหภูมิก๊าซให้ต่ าลงเหลือประมาณ 45 ๐ Cแล้วเข้าสู่เครื่องยนต์ดีเซล
ผลการทดสอบ
จากการทดสอบระบบผลิตก๊าซโดยใช้แกลบเป็นเชื้อเพลิงเป็นระยะเวลา  140 ชั่วโมง พบว่าระบบฯ สามารถผลิตก๊าซเชื้อเพลิงได้ตามความต้องการ เช่น ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ( CO)    เท่ากับ14.45  %   ก๊าซไฮโดรเจน ( H2) เท่ากับ 5.75  % และก๊าซมีเทน (  CH4) เท่ากับ 3.03      % มีอัตราการไหลของก๊าซเท่ากับ 240  m3/hr  ค่าความร้อนก๊าซเฉลี่ยเท่ากับ 4  ,454.02 kJ/m3      มีปริมาณน้ ามันดิน ( Tar)   ก่อนเข้า
เครื่องยนต์เท่ากับ  21.65    mg/Nm3 หลังจากนั้นจึงท าการทดสอบเดินเต็มระบบฯ ทั้งระบบผลิตก๊าซและเครื่องยนต์ผลิตกระแสไฟฟ้าที่โรงสีข้าวเป็นระยะเวลา 360 ชั่วโมง พบว่าระบบมีอัตราการใช้แกลบเท่ากับ85  kg/hr   ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบเท่ากับ 92 % และสามารถทดแทนน้ ามันดีเซลได้เฉลี่ยเท่ากับ77 % (อัตราทดแทนสูงสุดเฉลี่ย 88 % และต่ าสุดเฉลี่ย 60 %)
ตารางที่ ก.2 สรุปข้อมูลการทดสอบระบบผลิตพลังงานจากชีวมวลระดับชุมชน (80 kW)
ชนิด                                                                                        ปริมาณ
1. อัตราการทดแทนน้ ามันดีเซลเฉลี่ย                                77  %
2. แกลบที่ใช้
ชนิด                                                                                        ปริมาณ
2.1 อัตราการใช้แกลบ (ที่ความถี่สกรู = 27 Hz)                            85  kg/hr
2.2 ค่าความร้อนแกลบ                                                13,729.97 kJ/kg
3. องค์ประกอบของก๊าซชีวมวลที่เกิดขึ้น
3.1 คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)                                                  14.45  %
3.2 ไฮโดรเจน (H )                                                                   5.75  %
3.3 มีเทน (CH )                                                                         3.03  %
3.4 คาร์บอนไดออกไซด์ (CO )                                                          59.34 %
3.6 อัตราการไหลของก๊าซ                                                     240 m /hr
3.7 ค่าความร้อนเฉลี่ยของก๊าซที่เกิดจากระบบ                          4,454.02 kJ/m3
4. การท างานของระบบ
4.1 อุณหภูมิเชื้อเพลิงที่ถูกเป่าด้วยลมร้อน                             100-120  ๐C
4.2 อุณหภูมิทรายบริเวณ Pyrolysis                                      450-600 ๐C
4.3 อุณหภูมิบริเวณ Throat                                                850-1100 ๐C
4.4 อุณหภูมิแก๊สเข้าเครื่องยนต์                                             45 ๐C
4.5 ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ                                              92 %
5. ของเสียที่เกิดขึ้น
5.1 เถ้าแกลบ                                                                  25 % ของปริมาณแกลบ
5.2 เถ้าแกลบมีค่าความร้อน                                           882.54 kJ/kg
5.3 ฝุ่น (Dust) ก่อนเข้ากรองเครื่องยนต์                            2,810.29  mg/m3
5.4 น้ ามันดิน (Tar) ก่อนเข้าเครื่องยนต์                             21.65  mg/m3

เทคโนโลยีการผลิตเชื อเพลิงเหลวจากชีวมวล (Bio-Oil)การผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากชีวมวล  เป็นเทคโนโลยีรูปแบบใหม่ที่ใช้ในการแปรสภาพชีวมวลให้เป็น
เชื้อเพลิงเหลวที่มีคุณสมบัติคล้ายกับน้ ามันดิบ    ในกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงเหลวนั้นกระท าได้โดยการน าชีวมวล  เช่น  ไม้  มาผ่านกระบวนการความร้อนเคมีเพื่อแยกสลายสารประกอบอินทรีย์ในเชื้อเพลิงออกโดยใช้เวลาสั้นที่สุด  เรียกกระบวนการนี้ว่า   Fas  Pyrolysis  จะท าให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ในชีวมวล  กลายเป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับน้ ามันดิบ  อย่างไรก็ตามน้ ามัน
ที่ผลิตได้จะต้องผ่านกระบวนการกลั่นและก าจัดสารพิษอีกครั้งหนึ่ง  จึงจะสามารถน าไปใช้เป็นน้ ามันเชื้อเพลิงได้   เทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากชีวมวล (  Bio-Oil) ปัจจุบันในต่างประเทศได้มีการจ าหน่ายเครื่องจักรส าหรับผลิตเชื้อเพลิงเป็นการพาณิชย์แล้ว  ส าหรับในประเทศไทยอยู่ระหว่างการศึกษาวิจัย  ซึ่งจะ าควบคู่ไปกับแผนการปลูกไม้โตเร็วเพื่อให้มีเชื้อเพลิงเพียงพอในอนาคตเทคโนโลยี Biomass Integrated Gasification Combine Cycle (BIGCC)เทคโนโลยี BIGCC  เป็นเทคโนโลยีที่วิจัยพัฒนาต่อยอดมาจากเทคโนโลยีการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวล  โดยการน าชีวมวลมาผ่านกระบวนการ Gasification ให้ได้ก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวล  แล้วน าก๊าซที่ได้ไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในระบบกังกันก๊าซ ( Gas  Turbine)  และสามารถน าความร้อนที่ได้ไปใช้ในการผลิตไฟฟ้าด้วยกังหันไอน้ าได้อีก  ระบบผลิตพลังงานแบบนี้จะมีประสิทธิภาพการผลิตพลังงานในระดับที่ค่อนข้างสูง(ประสิทธิภาพในปัจจุบัน 30 และอยู่ในการวิจัยพัฒนาเพิ่มประสิทธิภาพของระบบให้สูงขึ้นได้ถึง 50%)แต่เนื่องจากต้นทุนของเทคโนโลยีมีราคาที่ค่อนข้างสูง  และต้องน าเข้าอุปกรณ์จากต่างประเทศเกือบทั้งหมดในประเทศไทยจึงยังไม่มีผู้ลงทุนระบบผลิตพลังงานชนิดนี้
เทคโนโลยีการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากชีวมวล
ก๊าซไฮโดรเจน  เป็นเทคโนโลยีพลังงานรูปแบบใหม่ที่ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะเนื่องจากได้ผลผลิตคือพลังงานและน้ า  ซึ่งในปัจจุบันได้มีการน าไฮโดรเจนมาใช้เป็นเชื้อเพลิงแล้วในต่างประเทศ  เช่นสหรัฐอเมริกา  ส าหรับในประเทศไทยมีการวิจัย  พัฒนา  และสาธิตการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง  เช่น  ใช้
เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์  รถสามล้อ  เป็นต้นการผลิตไฮโดรเจนจากชีวมวล ทำได้โดยกระบวนการ  Gasification  แต่จะออกแบบเครื่องปฏิกรณ์
ให้เน้นไฮโดรเจนเป็นผลผลิตหลัก  และน ามาผ่านกระบวนการสกัดไฮโดรเจนออกจากก๊าซชีวมวลอีกครั้งหนึ่งการผลิตไฮโดรเจนจากชีวมวลในปัจจุบันมีต้นทุนที่ค่อนข้างสูงมาก  แต่อย่างไรก็ตามในอนาคตเมื่อมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มขึ้น  อาจท าให้ต้นทุนการผลิตลดลงและมีการใช้งานอย่างแพร่หลายมากขึ้น
ที่มา www2.dede.go.th/kmmf/download/…/สวค/คู่มือพลังงานชีวมวล.pdf

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s