หลักการทำงานของคอมเพรสเซอร์ก๊าซล็อกถ่านหิน

อะไรคือคอมเพรสเซอร์ก๊าซล็อกถ่านหิน

คอมเพรสเซอร์ก๊าซล็อกถ่านหินเป็นอุปกรณ์บีบอัดก๊าซกระบวนการที่สำคัญในหน่วยแปรสภาพถ่านหินเป็นก๊าซ โดยมีหน้าที่หลักในการลำเลียงและเพิ่มความดันให้กับก๊าซถ่านหินความดันต่ำแบบเป็นระยะที่เกิดจากระบบล็อกถ่านหิน (หรือเรียกว่าก๊าซล็อกถ่านหิน) ก๊าซดังกล่าวมักมีฝุ่นละออง ความชื้น มีน้ำมันดินในปริมาณเล็กน้อย รวมทั้งส่วนประกอบที่ติดไฟได้ เช่น H₂, CO, CH₄ เป็นต้น ซึ่งทำให้คอมเพรสเซอร์ต้องมีคุณสมบัติพิเศษด้านการปิดผนึก ความทนทานต่อการกัดกร่อน และเสถียรภาพในการทำงาน

ตำแหน่งในกระบวนการผลิตก๊าซถ่านหิน

ในกระบวนการแก๊สซิฟิเคชันแบบเตียงคงที่หรือเตียงเคลื่อนที่ ก๊าซล็อกถ่านหินจะเกิดขึ้นในขั้นตอนการป้อนถ่านหิน—เมื่อถ่านหินถูกลำเลียงจากไซโลความดันบรรยากาศผ่านระบบล็อกเข้าสู่เตาแก๊สซิฟิเคชัน เพื่อปรับสมดุลความดันจึงต้องปล่อยก๊าซภายในเตาบางส่วนออกมา ก๊าซส่วนนี้ผ่านการกำจัดฝุ่นและการระบายความร้อนแล้วจึงเข้าสู่กระบวนการอัด จากนั้นจึงถูกส่งไปยังระบบการใช้ประโยชน์ก๊าซหรือโครงข่ายท่อส่งก๊าซเชื้อเพลิง คอมเพรสเซอร์ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางเชื่อมโยงระหว่างกระบวนการบำบัดก๊าซล็อกถ่านหินและการนำไปใช้ในกระบวนการถัดไป

หลักการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ

คอมเพรสเซอร์ก๊าซล็อกถ่านหินแบบกระแสหลักใช้โครงสร้างแบบลูกสูบเคลื่อนที่ไป‑กลับ โดยอาศัยกลไกข้อเหวี่ยงและก้านสูบขับเคลื่อนลูกสูบให้เคลื่อนที่ไป‑กลับภายในกระบอกสูบ เพื่อทำการดูด กดอัด และปล่อยก๊าซ:

• กระบวนการหายใจเข้า: ลูกสูบเคลื่อนที่ลง ปริมาตรในกระบอกสูบเพิ่มขึ้น วาล์วไอดีเปิด แก๊สจากเครื่องล็อกถ่านหินผ่านการกรองแล้วเข้าสู่กระบอกสูบ;
• กระบวนการบีบอัด: ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น วาล์วไอดีและวาล์วไอเสียปิด แก๊สถูกอัดแบบ绝热/อัลตราโพลิทริก ทำให้ความดันเพิ่มขึ้น;
• กระบวนการระบายอากาศเมื่อความดันภายในกระบอกสูบสูงกว่าความดันหลังของทางออก วาล์วระบายจะเปิด และก๊าซที่ถูกอัดจะถูกปล่อยเข้าสู่ระบบท่อส่งต่อไป
• การขยายตัวของช่องว่าง: เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ถึงจุดตายบนแล้ว แก๊สความดันสูงที่ยังคงค้างอยู่ในช่องว่างเหลือจะขยายตัว ซึ่งเป็นการสร้างเงื่อนไขสำหรับการดูดอากาศในจังหวะถัดไป

ประเด็นสำคัญด้านการปรับกระบวนการให้เหมาะสม

เนื่องจากก๊าซล็อกถ่านหินมีลักษณะการสั่นไหวของกระแสลมที่รุนแรงและปริมาณของแข็งที่ปะปนอยู่ผันแปรมาก ในทางปฏิบัติมักติดตั้งถังพักเพื่อลดความผันผวนของกระแสลม ใช้การออกแบบแบบหล่อลื่นไร้น้ำมันหรือแบบจ่ายน้ำมันเชิงบังคับเพื่อรับประกันความน่าเชื่อถือของการปิดผนึก การเลือกชนิดของวาล์วก๊าซต้องคำนึงถึงความสามารถในการต้านทานการอุดตันและความเร็วในการตอบสนอง ขณะเดียวกัน ระบบระบายความร้อนจำเป็นต้องรองรับการเปลี่ยนแปลงภาระแบบเป็นช่วง เพื่อป้องกันการควบแน่นและการสะสมของเหลว