สามารถใช้ไม้ pellet ชีวมวลร่วมกับถ่านหินในหม้อต้มอุตสาหกรรมได้หรือไม่?

ใช่ — เชื้อเพลิงชีวมวลสามารถใช้ร่วมกับถ่านหินในหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมได้ ในอัตราส่วนการทดแทน 5–20% ตามการนำพลังงานเข้า หม้อไอน้ำประเภทสโตกเกอร์, ชนิดโซ่กริด และหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนฟลูอิดิไซด์ (CFB) ที่มีอยู่ส่วนใหญ่ต้องปรับปรุงเพียงเล็กน้อย ขณะเดียวกันก็สามารถลดปริมาณ CO₂, SO₂ และต้นทุนเชื้อเพลิงได้อย่างเห็นได้ชัด

---

ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการใช้ร่วมกับเชื้อเพลิงชีวมวลคืออะไร?

การใช้ร่วมไม่ใช่เรื่องง่าย สามพารามิเตอร์หลักกำหนดความเป็นไปได้ก่อนที่จะมีการตัดสินใจจัดซื้อ

มาตรฐานคุณภาพเชื้อเพลิง ความเสถียรในการเผาไหม้ในเบดเชื้อเพลิงผสมต้องการความชื้นของเม็ดเชื้อเพลิงต่ำกว่า 15%, ค่าความร้อนสูงกว่า 3,800 kcal/kg (เม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลจาก Kingwood มอบ 4,800 kcal/kg), กำมะถันต่ำกว่า 0.3% และเถ้าต่ำกว่า 18% ตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่ตัวเลขสุ่ม — พวกมันสอดคล้องกับมาตรฐาน EN ISO 17225-2 Class A1 และมาตรฐานการผลิตของ Kingwood เม็ดที่อยู่นอกช่วงเหล่านี้เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดก้อนตะกรันและลดประสิทธิภาพความร้อน

ความสามารถในการใช้งานกับประเภทหม้อไอน้ำ หม้อไอน้ำที่ใช้โซ่กริดและสโตกเกอร์สามารถรับเม็ดเชื้อเพลิงขนาด 6–10 มม. โดยตรงเข้าไปในเชื้อเพลิงได้โดยไม่มีการปรับเปลี่ยนมากนัก หม้อไอน้ำ CFB สามารถจัดการกับเศษเม็ดได้ดีเนื่องจากระเบียบการเผาไหม้ที่รุนแรง หม้อไอน้ำที่ใช้ถ่านหินบดมีความต้องการสูงสุด: เม็ดเชื้อเพลิงจะต้องถูกบดใหม่ให้มีขนาดต่ำกว่า 100 ไมครอน ซึ่งต้องใช้เครื่องบดชีวมวลที่เฉพาะเจาะจง — ต้นทุนทุนที่ส่งผลต่อเศรษฐศาสตร์การใช้ร่วมอย่างมาก

การปรับระบบส่งเชื้อเพลิง ในอัตราส่วนต่ำกว่า 10% ผู้ดำเนินการส่วนใหญ่จะผสมเม็ดเข้ากับสายพานเชื้อเพลิงที่มีอยู่ ด้านบน 10–15% แนะนำให้มีซิโลชีวมวลที่เฉพาะเจาะจง สกรูคอนเวเยอร์ และวาล์วส่งเชื้อเพลิงเพื่อรักษาความถูกต้องของอัตราส่วนเชื้อเพลิงภายใน ±2% ตามมวล — ความอดทนที่ระบบ DCS ของโรงงานส่วนใหญ่สามารถบังคับใช้ด้วยการปรับโปรแกรมเล็กน้อย

---

การใช้ร่วมมีผลต่อการปล่อยมลพิษและการปฏิบัติตามกฎระเบียบอย่างไร?

IEA Bioenergy Task 32 (2024) ยืนยันว่าการใช้ร่วมที่มีการทดแทนพลังงาน 10% ทำให้ลด CO₂ ที่ออกจากหม้อไอน้ำถ่านหินได้ 9–11% โดยอิงจากเม็ดไม้ที่มีการจัดหาที่ยั่งยืนโดยมีการสันนิษฐานการหมุนเวียน 50 ปี

การลด SO₂ จะตรงไปตรงมากว่า: เนื่องจากเม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลจาก Kingwood มีปริมาณกำมะถันต่ำกว่า 0.3% เทียบกับถ่านหินบิทูมินัสปกติที่มีระหว่าง 0.6–1.2% การปล่อย SO₂ แบบผสมจะลดลงตามสัดส่วนของการทดแทน

NOx เป็นตัวแปร เม็ดเชื้อเพลิงจากไม้มีปริมาณไนโตรเจนต่ำกว่าถ่านหินและมักจะลด NOx ได้ในระดับปานกลาง เม็ดเชื้อเพลิงจากเศษมูลนิธิเกษตร — เปลือกข้าว, ฟาง — อาจมีสัดส่วนไนโตรเจนในเชื้อเพลิงที่เปรียบเทียบได้หรือต่ำกว่า ผู้ดำเนินการควรขอใบรับรองการวิเคราะห์เชื้อเพลิงจากผู้จัดหาเม็ดเชื้อเพลิงก่อนที่จะตัดสินใจใช้สัดส่วนที่สูงกว่า 10%

หมายเหตุด้านกฎระเบียบ ในประเทศจีน ตัวบ่งชี้การปล่อยมลพิษทั้งหมดสำหรับเชื้อเพลิงชีวมวล Kingwood อยู่ต่ำกว่า GB13271-2001 (มาตรฐานการปล่อยมลพิษของสารมลพิษทางอากาศสำหรับหม้อไอน้ำ) อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงการผสมเชื้อเพลิงในสถานที่ติดตั้งหม้อไอน้ำที่อนุญาตมักจะทำให้เกิดข้อผูกพันในการตรวจสอบใหม่ ในสหภาพยุโรป กฎระเบียบการปล่อยมลพิษอุตสาหกรรม Annex I ต้องแจ้งให้ทราบหากมีการข้ามเกณฑ์การนำความร้อนหรือหากมีการเปลี่ยนแปลงสเปคเชื้อเพลิงอย่างมีนัยสำคัญ ทีมจัดซื้อควรติดต่อหน่วยงานตรวจสอบท้องถิ่นและหน่วยงานกำกับดูแลสิ่งแวดล้อมควบคู่กับการประเมินทางวิศวกรรม — ไม่ใช่หลังจากที่อุปกรณ์มาถึงสถานที่

---

อัตราส่วนการใช้ร่วม vs. ต้นทุนการปรับปรุง: แมทริกซ์การตัดสินใจ

อัตราส่วนการใช้ร่วม (ตามพลังงาน)	ประเภทหม้อไอน้ำที่เข้ากันได้	ขอบเขตการปรับปรุงทั่วไป	ค่าใช้จ่ายเปรียบเทียบ
5–10%	โซ่กริด, สโตกเกอร์, CFB	การผสมเชื้อเพลิง, การปรับ DCS เล็กน้อย	ต่ำ
10–20%	สโตกเกอร์, CFB	ซิโลชีวมวลเฉพาะ + การส่งเชื้อเพลิงที่วัดได้, การปรับค่าระบายอากาศของเบิร์นเนอร์	ปานกลาง
20–30%	CFB เป็นที่นิยม	วงจรการส่งชีวมวลแยกต่างหาก, อาจต้องปรับปรุงเบิร์นเนอร์	สูง
>30%	CFB หรือหม้อไอน้ำชีวมวลเฉพาะ	การออกแบบระบบการเผาไหม้ใหม่ทั้งหมด	สูงมาก

สำหรับโครงการการใช้ร่วมในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่วัตถุประสงค์คือการลดคาร์บอนและการประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงแทนที่จะเป็นการแทนที่ถ่านหินทั้งหมด อัตราส่วน 10–15% ให้ผลตอบแทนที่ดีที่สุดต่อการลงทุนทางวิศวกรรม IRENA (2023) รายงานว่าช่วงนี้เป็นทางเลือกหลักในแอปพลิเคชันความร้อนในอุตสาหกรรมในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และยุโรปตะวันออก

---

ความสามารถในการผลิตเม็ดเชื้อเพลิงที่จำเป็นในการสนับสนุนโปรแกรมการใช้ร่วมคืออะไร?

การผลิตเม็ดเชื้อเพลิงภายใน — ซึ่งโรงงานดำเนินการเครื่องบดเม็ดของตนเอง — เป็นที่นิยมมากขึ้นโดยผู้จัดซื้อที่ต้องการความมั่นคงในราคาน้ำมันเชื้อเพลิงและการควบคุมห่วงโซ่อุปทาน

หม้อไอน้ำถ่านหินขนาด 50 MW(th) ทำงานที่ปัจจัยโหลด 85% พร้อมการทดแทนชีวมวล 10% ต้องการเม็ดเชื้อเพลิงประมาณ 3,800–4,200 เมตริกตันต่อเดือน ขึ้นอยู่กับค่าความร้อนและชั่วโมงการทำงาน ซึ่งต้องการการผลิตอย่างต่อเนื่องประมาณ 5–6 ตันต่อชั่วโมง

JWZL-928 ผู้ผลิตเม็ดเชื้อเพลิงแบบวงแหวนแนวตั้งของ Kingwood ส่งออก 4–5 ตันต่อชั่วโมงต่อหน่วย ทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับสถานการณ์การจัดส่งซึ่งให้บริการหม้อไอน้ำเดียว สำหรับสวนอุตสาหกรรมหลายแห่งหรือการจัดหาเม็ดจากบุคคลที่สามที่ใช้ร่วมกัน Kingwood มีสายการผลิตที่กินน้ำที่สมบูรณ์ สามารถขยายได้ถึง 200,000 เมตริกตันต่อปี — การจัดกำหนดการใน โครงการผลิตเม็ดไม้เวียดนาม 24 ตันต่อชั่วโมง

การออกแบบสายการผลิตแบบเปียก — จัดการชีวมวลที่มีความชื้นสูงผ่านการบด, การบดหยาบ, การอบแห้ง, การบดละเอียด, การอัดเม็ด, และการบรรจุในลำดับอัตโนมัติที่ปิดสนิท — มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะสำหรับห่วงโซ่อุปทานที่ใช้ร่วมซึ่งมีชิปไม้สดหรือเศษเหลือจากการเกษตรเป็นวัตถุดิบหลัก เนื่องจากวัสดุเหล่านี้มักมาถึงที่ 40–55% ความชื้นและต้องอบแห้งก่อนการอัดเม็ดเพื่อตอบสนองมาตรฐานความชื้นต่ำกว่า 15%

---

เศรษฐศาสตร์ต้นทุนที่เป็นจริงสำหรับการใช้ร่วมในอุตสาหกรรมคืออะไร?

การประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงของ 40–50% เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิลสามารถทำได้เมื่อวัตถุดิบชีวมวลมีราคาที่แข่งขันได้ — ตัวเลขนี้สอดคล้องกับเศรษฐศาสตร์โครงการที่ Kingwood บันทึกไว้และกับมาตรฐานต้นทุนพลังงานชีวมวล 2023 ของ IRENA สำหรับเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ตัวแปรต้นทุนหลักคือ:

• ต้นทุนลงจอดของวัตถุดิบ (ชิปไม้, เศษวัสดุการเกษตร, ผลพลอยได้จากโรงเลื่อย)
• ต้นทุนการผลิตเม็ด OPEX (การใช้ไฟฟ้าของ hammer mill, drum dryer, ring die pellet mill, counter-flow cooler)
• รายได้จากเครดิตคาร์บอน (หากมีที่เกี่ยวข้องภายใต้ระบบ ETS ของชาติหรือตลาดคาร์บอนแบบสมัครใจ)
• ความแตกต่างของประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ — การใช้ร่วมที่มีอัตราส่วนต่ำมักลดประสิทธิภาพหม้อไอน้ำที่แท้จริงลง 0.5–1.5 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากความชื้นในชีวมวลและความหนาแน่นที่ต่ำกว่า; นี้ต้องถูกนำมาคิดในการคำนวณอัตราความร้อน

ผู้ดำเนินการส่วนใหญ่ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้รายงานว่ามีกระบวนการชำระเงินคืนภายใน 18–36 เดือนสำหรับการลงทุนรวมในอุปกรณ์การผลิตเม็ดและการปรับแต่งหม้อไอน้ำเมื่อใช้ร่วมกันที่ 10–15% โครงการที่เข้าถึงเครดิตคาร์บอนของสหภาพยุโรปหรือกลไกการปล่อยคาร์บอนสองฝ่ายของญี่ปุ่น (J-BOCM) รายงานว่ามีกระบวนการชำระเงินคืนที่สั้นกว่าบางครั้งอยู่ภายใต้ 12 เดือน ณ ราคาคาร์บอนปัจจุบัน

สำหรับการประเมินความสามารถในการผลิตและ ROI ที่เฉพาะเจาะจงต่อการกำหนดค่าหม้อไอน้ำและความพร้อมใช้งานของวัตถุดิบ โปรดติดต่อทีมวิศวกรรมของ Kingwood โดยตรง

---

แหล่งที่มา

• IEA Bioenergy Task 32 — Biomass Combustion and Co-firing (2024). https://www.ieabioenergy.com/task/combustion-and-co-firing/
• IRENA — Renewable Power Generation Costs 2023, Annex: Bioenergy Co-firing Emission Factors. International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi (2023).
• ISO 17225-2:2021 — Solid Biofuels: Fuel Specifications and Classes — Part 2: Graded Wood Pellets. International Organization for Standardization.
• GB13271-2001 — Emission Standard of Air Pollutants for Boilers. Ministry of Ecology and Environment, People’s Republic of China.
• EU Industrial Emissions Directive 2010/75/EU, Annex I — Categories of Industrial Activities.