การศึกษาระบบผลิตไฟฟ้าและน้ำเย็นด้วยวัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์และระบบทำความเย็นแบบดูดซึมจากความร้อนทิ้งในโรงไฟฟ้าถ่านหิน

บทคัดย่อ

        โรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดกำลังการผลิต 300 MW ของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย มีความร้อนทิ้งที่จำเป็นต้องระบายออกสำหรับระบบผลิต ด้วยน้ำร้อนอุณหภูมิ 354.67 °C และอัตราการไหล 1.3 kg/s ของ Boiler Continuous Blowdown เป็นแหล่งความร้อนที่มีศักยภาพในการนำมาผลิตไฟฟ้าด้วยวัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์ได้ แต่ด้วยประสิทธิภาพที่ต่ำและต้นทุนที่สูงของวัฏจักรฯ งานวิจัยนี้จึงต้องการศึกษาแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ โดยศึกษาการใช้ตัวแปรไร้หน่วย “Figure of Merit” (FOM) ในการเลือกสารทำงาน การประเมินประสิทธิภาพของวัฏจักรฯ การออกแบบ และการจัดวางวัฏจักรฯ ในรูปแบบต่างๆ นอกจากนี้ยังศึกษาการนำความร้อนทิ้งที่เหลือจากการใช้งานจากวัฏจักรฯ มาใช้ในการทำความเย็นด้วยระบบทำความเย็นแบบดูดซึม เพื่อทดแทนระบบปรับอากาศแบบแยกส่วนในสำนักงาน โดยวิเคราะห์ประสิทธิภาพตามกฎข้อที่สองทางอุณหพลศาสตร์ และในเชิงเศรษฐศาสตร์ของระบบ                ผลการศึกษาพบว่า R245fa เป็นสารทำงานสำหรับวัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์ที่เหมาะสมกับ Boiler Continuous Blowdown ด้วยการจัดวางวัฏจักรฯ แบบขนาน ส่งผลให้สามารถผลิตไฟฟ้าจากความร้อนทิ้งได้สูงถึง 220 kW ในขณะที่การใช้วัฏจักรฯ ขนาด 200 kW เพียงตัวเดียวเป็นกรณีที่มีต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วยในรูปของ Levelized Electricity Cost (LEC) ต่ำที่สุดที่ 1.39 บาท/kWh ส่วนการนำความร้อนทิ้งที่เหลือจากวัฏจักรฯ มาทำความเย็นเพื่อทดแทนระบบปรับอากาศแบบแยกส่วนในสำนักงานนั้น นอกจากจะทำให้โรงไฟฟ้าขายไฟฟ้าเข้าสู่ระบบผลิตได้มากขึ้นแล้ว ยังส่งผลให้ระบบมีต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าลดลงเป็น 1.30 บาท/kWh