IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle กับถ่านหินเกรดต่ำ ตอนที่ 2/4

source : ARSEPE2009 by Nasri Sebayang, Head of Primary Energy Unit
source : ARSEPE2009 by Nasri Sebayang, Head of Primary Energy Unit

เทคโนโลยีการผลิตกระแสไฟฟ้ายุคแรกๆ ได้สร้างเพื่อใช้ถ่านหินเกรดสูงๆ ทั้งนั้น และผู้ผลิตหลักในโลกนี้แสดงดังภาพด้านบน โดยถ่านหินได้แบ่งออกเป็นหลายประเภทตามอายุการเกิด ปริมาณคาร์บอน และความชื้น ถ่านหินที่พบส่วนใหญ่ในประเทศไทยคือ ถ่านหินลิกไนต์ (ถ่านหินเกรดต่ำ) คือเชื้อเพลิงหลักของโรงไฟฟ้าแม่เมาะ ส่วนโรงไฟฟ้าที่ผลิตด้วยถ่านหิน Bituminous เจ้าแรกของไทยคือ BLCP สิ่งสำคัญของเทคโนโลยี IGCC ที่กล่าวถึงนี้คือ สามารถใช้กับถ่านหินเกรดต่ำได้นั่นเอง

หลักการของ IGCC นั้น ถ่านหินจะต้องผ่าน 2 กระบวนการหลัก คือ Devolatilization (หรือ Pyrolysis) และ Char Combustion ซึ่งแสดงดังรูปด้านล่าง โดยกระบวนการ Devolatilization นี้จะดึงเอาสารที่ระเหยได้ในถ่านหินออกมาและกลายเป็นก๊าซไฮโดรเจน (H2) กับก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)

กระบวนการ Devolatilization
กระบวนการ Devolatilization

Thermal Conversion เกิดใน Reactor หรือที่เรียกว่า Gasifier ถ่านหินถูกส่งเข้าไปใน Reactor พร้อมกับ Steam เพื่อทำให้เกิด Water Gas Reaction เมื่ออุณหภูมิภายในสูงขึ้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดการเริ่มต้นเผาไหม้ได้ Product ที่เกิดขึ้นคือ ก๊าซ และขี้เถ้าดังรูป

Gasifier (Reactor)
Gasifier (Reactor)

หลังจากนั้นอุณหภูมิจะสูงขึ้นเพื่อการเผาไหม้ถ่านหินใน Reactor ด้วยออกซิเจน (O2-Oxidant) และ Product หลักที่ได้คือ H2 และ CO ดังกราฟ
igcc2-21
(source : ARSEPE2009 by Dr. Willy Adriansyah – Lab. Termodinamika, ITB)