ผลิตภัณฑ์
เถ้าลอยและมวลผสม

ผลิตภัณฑ์เถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสม (Fly Ash / Pozzolanic Materials) เป็นวัสดุพลอยได้ (By-Product) จากการเผาถ่านหิน เพื่อเป็นพลังงานในโรงงานไฟฟ้าและโรงงานที่ต้องการไอน้ำไปใช้ในกระบวนการผลิตอื่นๆ โดยถ่านหินที่บดละเอียดจะถูกส่งเข้าเตาเผาเพื่อเอาพลังงานความร้อนออก จนกลายมาเป็นเถ้าถ่านหิน โดยเถ้าถ่านหินที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่จะตกลงยังก้นเตา จึงเรียกกันว่าเถ้าก้นเตา (Bottom Ash) ส่วนเถ้าถ่านหินที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน (ไมโครเมตร) จนถึงประมาณ 200 ไมครอนจะลอยไปกับอากาศร้อน จึงเรียกเถ้าเหล่านี้ว่าผลิตภัณฑ์เถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสม โดยผลิตภัณฑ์เถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสมจะถูกดักจับโดยที่ดักจับไฟฟ้าสถิตย์ (Electrostatic Precipitator) เพื่อไม่ให้ลอยหลุดออกไปกับอากาศร้อนจนก่อให้เกิดเป็นมลภาวะต่อพื้นที่บริเวณโดยรอบโรงไฟฟ้า เนื่องจากปัจจุบันมีเถ้าถ่านหินเกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก จึงจำเป็นต้องทำการกำจัด หรือนำไปใช้ประโยชน์ต่อ โดยจะพบว่าผลิตภัณฑ์เถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสมมีคุณสมบัติเป็นสารปอซโซลาน จึงสามารถนำมาใช้ในงานคอนกรีตและผลิตภัณฑ์คอนกรีตได้ โดยการใช้ทดแทนปูนซีเมนต์บางส่วนในส่วนผสมของคอนกรีต ด้วยวิธีนี้นอกจากจะเป็นการลดปัญหาด้านมลภาวะแล้วยังเป็นการช่วยลดพลังงานและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการผลิตปูนซีเมนต์ได้อีกด้วย โดยทั่วไปคุณสมบัติผลิตภัณฑ์เถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสมจะมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไปตามปัจจัย ดังนี้

ชนิดถ่านหินที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า

โดยทั่วไปเถ้าลอย ที่ได้จากถ่านหินทั้ง 4 ชนิด จัดได้ว่าเป็นเถ้าถ่านหินที่มีคุณภาพ สามารถนำไปใช้ในงานคอนกรีตและผลิตภัณฑ์คอนกรีตได้ ซึ่งคุณภาพเถ้าลอย ที่ได้จากถ่านหินที่มีคุณภาพสูง จะมีคุณสมบัติที่ดีขึ้นตามคุณภาพของถ่านหิน

การเผาถ่านหิน

การเผาถ่านหินบดเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้ามีใช้กันอยู่ 3 ระบบด้วยกัน ได้แก่ การเผาความร้อนสูง การเผาความร้อนปานกลาง และการเผาที่ความร้อนต่ำ

เตาเผาความร้อนสูง

การเผาที่ความร้อนสูงเป็นวิธีการเผาไหม้ถ่านหินในเตาแบบ Pulverized Fuel Combustion (PFC) ที่ใช้กันอย่างกว้างขวางในการผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน ในการเผาใหม่แบบ PC ถ่านหินจะถูกบดให้มีขนาดเล็กมาก แล้วพ่นเข้าไปในเตาเผาพร้อมอากาศ เมื่อถ่านหินติดไฟจะให้ความร้อนแก่หม้อไอน้ำ ซึ่งไอน้ำจะไปหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในปัจจุบันมีการพัฒนาเทคโนโลยีของเตาเผา ทำให้ประสิทธิภาพในการเผาไหม้ถ่านหิน เพิ่มขึ้นถึงประมาณร้อยละ 40 และอาจจะเป็นร้อยละ 55 ในอนาคต ในเตาเผาความร้อนสูง อุณหภูมิจะสูงถึง 1,500 – 1,700 องศาเซลเซียส เป็นการเผาในเตาเผาแบบใช้แรงลม (Cyclone Combustion) ที่อุณหภูมิสูง เถ้าถ่านหินส่วนใหญ่จะหลอมละลาย และปะทะรวมกันเป็นเม็ดหรือก้อน เถ้าถ่านหินที่เหลือส่วนใหญ่จะเป็นเถ้าก้นเตาและตกลงในอ่างน้ำข้างล่าง เถ้าถ่านหินขนาดเล็กจะเป็นเถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสม ซึ่งในระบบการเผานี้จะมีปริมาณค่อนข้างน้อย เถ้าถ่านหินที่ได้จะมีลักษณะเป็นแก้วเม็ดออกใสๆ (Vitreous Particle)

เตาเผาความร้อนปานกลาง

อุณหภูมิของการเผาถ่านหินบดในการเผาความร้อนปานกลางอยู่ในช่วงระหว่าง 1,100 – 1,400 องศาเซลเซียส เป็นการเผาในเตาเผาแบบใช้ถ่านหินบด (Pulverized Coal Combustion) เถ้าถ่านหินส่วนใหญ่จะเป็นเถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสม ที่เหลือจะเป็นเถ้าหนักหรือเถ้าก้นเตา เถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสมที่ได้จากการเผานี้ประมาณร้อยละ 70-90 มีคุณสมบัติเป็นสารปอซโซลาน เป็นเถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสมที่เหมาะสำหรับใช้แทนที่ปูนซีเมนต์บางส่วนเพื่อทำคอนกรีต

เตาเผาความร้อนต่ำ

การเผาความร้อนต่ำเป็นการเผาในเตาเผาแบบฟลูอิดไดซ์เบด (Fluidized-Bed Combustion) อุณหภูมิของการเผาถ่านหินจะค่อนข้างต่ำ คือไม่เกิน 900 องศาเซลเซียส เถ้าถ่านหินที่ได้มีรูปร่างที่ไม่แน่นอน (Irregular) และมีส่วนประกอบที่เป็นผลึกค่อนข้างสูง เนื่องจากเถ้าถ่านหินที่ได้ไม่ได้ผ่านการเผาที่อุณหภูมิที่สูงพอ แม้จะสามารถใช้เป็นสารปอซโซลานได้ แต่ไม่ดีเท่าเถ้าลอย / ผลิตภัณฑ์มวลผสมที่ได้จากการเผาความร้อนปานกลาง อย่างไรก็ตามวิธีการเผาแบบนี้เริ่มมีใช้มากขึ้นสำหรับการผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กในโรงงานต่างๆ