เหตุใดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรจึงเป็นที่นิยมในโครงการใช้ประโยชน์จากก๊าซเสียและพลังงานความร้อนเสียในอุตสาหกรรมอย่างครบวงจร

ประสบการณ์จริง: พลังงานที่กู้คืนได้จากท่อไอเสียเตาหลอมกระจก

เตาหลอมกระจกในมณฑลเหอเป่ยติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรบนท่อระบายความร้อนเสียจากไอเสีย และส่งพลังงานกลับเข้าระบบจ่ายไฟของโรงงานได้ 380 กิโลวัตต์ภายในฤดูกาลแรก โรงงานผลิตปูนซีเมนต์เชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรกับไอเสียจากเครื่องระบายความร้อน ทำให้ลดการดึงไฟฟ้าจากโครงข่ายในช่วงเวลาที่โหลดสูงสุด โรงงานเคมีใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรบนเทอร์ไบน์กู้คืนแรงดัน ซึ่งความเร็วคงที่เหมาะกับโรเตอร์แม่เหล็กถาวรอย่างยิ่ง ทั้งสามสถานที่เลือกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรหลังจากการศึกษาความเป็นไปได้แสดงว่า โครงสร้างที่เรียบง่ายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรมีข้อได้เปรียบเหนือทางเลือกแบบเกียร์ แต่ละสถานที่ขยายระบบกู้คืนพลังงานเพิ่มเติมโดยไม่เปลี่ยนชนิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และโรงงานแห่งที่สี่ติดตั้งหน่วยใหม่บนไอเสียจากเตาเผาหลังจากเห็นผลการวัดค่าจากโรงงานข้างเคียง โรงงานผลิตเหล็กเข้าร่วมกลุ่มนี้หลังจากการศึกษาความเป็นไปได้ระบุว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรคืนทุนภายในสามปีเมื่อติดตั้งบนไอเสียจากเตาหลอม ซึ่งสอดคล้องกับผลที่ได้จากโรงงานข้างเคียง

ความเสี่ยงจากการระบุข้อกำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผิดพลาดสำหรับกระแสความร้อนเสียที่แปรผัน

กระแสก๊าซเสียและกระแสความร้อนเสียมีความแปรผันและมักสกปรก ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ต้องควบคุมความเร็วอย่างแม่นยำหรือต้องมีผู้ดูแลตลอดเวลาจึงเพิ่มความเสี่ยง หน่วยที่เลือกใช้ไม่เหมาะสมอาจหยุดทำงานเมื่อกระแสลดลง ส่งผลให้การกู้คืนพลังงานหยุดชะงักในขณะที่พลังงานมีราคาแพง ENNENG eNNENG แก้ปัญหานี้ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet Generator) ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับอุณหภูมิและอัตราการไหลจริง ครอบคลุมช่วงกำลังตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ และแรงดันตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับงานกู้คืนพลังงานในภาคอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ความเสี่ยงลดลงเมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรถูกจับคู่อย่างเหมาะสมกับข้อมูลกระแสที่วัดได้จริง เนื่องจากเครื่องจะสามารถปรับตัวตามความผันผวนของกระแสได้โดยไม่เกิดการตัดการทำงาน และยังคงต้องการการดูแลน้อยมาก อีกความเสี่ยงหนึ่งคือการรบกวนระบบจ่ายไฟฟ้า (grid disturbance) ซึ่งหน่วยที่ไม่มีระบบป้องกันที่เหมาะสมอาจส่งผลกระทบกลับไปยังระบบจ่ายไฟหลัก (bus) ดังนั้น ENNENG จึงรวมการศึกษาการเชื่อมต่อ (connection study) ไว้ในขอบเขตงานตั้งแต่ขั้นตอนแรก นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรยังหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการลุกไหม้ของแปรงถ่าน (brush-fire risk) ที่อาจเกิดขึ้นกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบมีขดลวด (wound machine) ในพื้นที่กู้คืนพลังงานที่มีอุณหภูมิสูง จึงช่วยลดภาระงานด้านการดูแลในแผนปฏิบัติการกะอีกหนึ่งรายการ

ข้อได้เปรียบเชิงเทคนิคของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรในการกู้คืนพลังงาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรเหมาะสำหรับการกู้คืนพลังงาน เนื่องจากสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าได้ที่ความเร็วแปรผันโดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายสนามแม่เหล็ก จึงสามารถดักจับพลังงานได้ในช่วงอัตราการไหลที่กว้าง กรณีหนึ่งที่มีเอกสารยืนยัน แสดงว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรของ ENNENG รักษาระดับประสิทธิภาพไว้เหนือร้อยละ 90 ตั้งแต่อัตราการไหลร้อยละ 30 ถึงร้อยละ 100 ของค่าที่ระบุไว้ ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบขดลวดแบบเก่ามีประสิทธิภาพลดลงต่ำกว่าร้อยละ 80 ENNENG นำเสนอ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ พร้อมช่วงแรงดันขดลวด 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ และโครงสร้างป้องกันระดับ IP55

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรยังช่วยตัดระบบกระตุ้น (exciter) ออกพร้อมจุดที่อาจเกิดความล้มเหลวของระบบนั้น ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่กู้คืนพลังงานที่มีอุณหภูมิสูงและฝุ่นมาก หน่วยงาน ENNENG สามารถเชื่อมต่อกับเรกติไฟเออร์หรืออินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า (grid-tie inverter) ได้โดยตรง ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรจ่ายพลังงานเข้าสู่บัส (bus) หรือโครงข่ายไฟฟ้าโดยไม่ผ่านขั้นตอนกลาง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรจึงให้พลังงานที่กู้คืนมาได้อย่างสม่ำเสมอ โดยแทบไม่ต้องมีการดูแลรักษาเลย จึงเป็นที่นิยมใช้ในโครงการกู้คืนพลังงานจากก๊าซเสียและพลังงานความร้อนเสีย นอกจากนี้ การออกแบบแบบไม่มีแปรงถ่าน (brushless) ยังช่วยตัดการตรวจสอบการสลับขั้ว (commutation check) ที่ต้องทำทุกสัปดาห์สำหรับเครื่องกำเนิดแบบมีขดลวด (wound machine) ออกไปด้วย ทำให้ทีมบำรุงรักษาสามารถนำเวลาไปทำงานอื่นๆ ได้ สถานที่ที่บันทึกข้อมูลกระแสไหลผ่านก่อนกำหนดรายละเอียดมักจะเลือกขนาดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของโหลดในแต่ละวัน และขดลวดที่รองรับแรงดันตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ ก็ช่วยให้การต่อสายทำได้ง่ายขึ้นอีกด้วย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรยังทนต่อการหยุดไหลของกระแสชั่วคราวได้โดยไม่เกิดการตัดวงจรจากภาวะสนามแม่เหล็กถูกทำลาย (field-collapse trip) เพราะสนามแม่เหล็กของโรเตอร์นั้นคงที่ ดังนั้น เมื่อก๊าซกลับมาไหลอีกครั้ง การกู้คืนพลังงานก็จะเริ่มต้นใหม่ได้อย่างราบรื่น ENNENG บันทึกค่าระยะปลอดภัยในการทำงานต่อเนื่อง (ride-through margin) ไว้ในรายงานผลการทดสอบ เพื่อให้โรงงานทราบถึงพื้นที่ว่าง (headroom) ที่มีเทียบกับการเปลี่ยนแปลงของโหลดในแต่ละวัน ขั้นตอนการวัดนั้นเรียบง่ายมาก ENNENG ติดตั้งเครื่องวิเคราะห์แบบพกพาไว้ที่เพลาของระบบกู้คืนพลังงาน และบันทึกค่ากำลังไฟฟ้าตลอดหนึ่งสัปดาห์ของการผลิตตามปกติ จากนั้นจึงวาดกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกำลังไฟฟ้าที่เครื่องกำเนิดผลิตได้กับอัตราการไหลของกระแส ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าหน่วยแบบแม่เหล็กถาวรยังคงรักษาประสิทธิภาพไว้ในช่วงที่กำหนด ขณะที่เครื่องกำเนิดแบบมีขดลวดรุ่นเก่ากลับมีประสิทธิภาพลดลงอย่างชัดเจนเมื่ออัตราการไหลต่ำ ซึ่งก็คือช่วงที่ระบบกู้คืนพลังงานเหล่านี้ทำงานส่วนใหญ่ โรงงานจึงเก็บกราฟนี้ไว้เป็นฐานข้อมูลอ้างอิงสำหรับการตรวจสอบย้อนหลัง (audit baseline) เพื่อให้การขยายกำลังการผลิตครั้งต่อไปสามารถคำนวณขนาดได้จากข้อมูลจริงแทนการคาดเดาเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ ENNENG ยังบันทึกการประหยัดเวลาในการดูแลรักษาของหน่วยแบบไม่มีแปรงถ่านไว้ด้วย เพราะทีมงานไม่จำเป็นต้องเดินตรวจสอบตามแนวสายส่งทุกสัปดาห์อีกต่อไป

มาตรฐานที่มีผลผูกพันสำหรับการเชื่อมต่อและกู้คืนพลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

มาตรฐานกำหนดหน้าที่ในการกู้คืนพลังงานอย่างชัดเจน ซึ่ง IEC 60034-1 ครอบคลุมการทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และ IEC 60034-30-1 กำหนดระดับประสิทธิภาพที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรต้องบรรลุตามที่อ้างอิงไว้ IEC 61400 ให้แนวทางปฏิบัติสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในการกู้คืนพลังงานแบบความเร็วแปรผัน ซึ่งมีประโยชน์เมื่อแหล่งขับเคลื่อนเป็นกังหัน IEEE 1547 ครอบคลุมการเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรสามารถส่งออกพลังงานไปยังบัสของโรงงานได้อย่างปลอดภัย ISO 50001 กำหนดให้สถานประกอบการดำเนินการกู้คืนและวัดปริมาณพลังงาน ซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรสนับสนุนด้วยมิเตอร์ที่ให้ค่าแม่นยำและไม่มีการรบกวน บรรดาเอกสารอ้างอิงเหล่านี้ช่วยให้โครงการสอดคล้องกับข้อกำหนดตั้งแต่ขั้นตอนการประเมินความเป็นไปได้จนถึงการส่งมอบงาน และยังเป็นรายการตรวจสอบที่ผู้ซื้อสามารถใช้เปรียบเทียบข้อเสนอเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสองรายได้อย่างเท่าเทียมกัน ENNENG ยังนำ IEC 60034-5 มาประยุกต์ใช้เพื่อกำหนดระดับการป้องกันของเปลือกหุ้ม จึงทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นและความชื้นสูงในพื้นที่กู้คืนพลังงาน โดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งระบบระบายความร้อนเพิ่มเติม

บันทึกข้อมูลลำดับขั้นตอนที่ใช้งานได้จริง ก่อนระบุข้อกำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร

เริ่มโครงการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร โดยบันทึกข้อมูลอุณหภูมิ อัตราการไหล และความดัน ณ จุดกู้คืนเป็นระยะเวลาหนึ่งเดือน สอบถาม ENNENG เพื่อกำหนดขนาดของอุปกรณ์จากบันทึกการวัดนั้น ครอบคลุมช่วงกำลังตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ และแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet Generator) และยืนยันเส้นโค้งประสิทธิภาพในรายงาน การดำเนินการเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรควรรวมการตรวจสอบการเชื่อมต่อกับระบบสายส่ง (grid-tie commissioning check) และการทบทวนผลผลิตทุกหกเดือน ให้เก็บบันทึกการวัดกระแสไว้เป็นหลักฐาน เนื่องจากภาระงานในการกู้คืนพลังงานเปลี่ยนแปลงไปตามปริมาณการผลิต ฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานให้อ่านมิเตอร์ส่งออกได้อย่างถูกต้อง เพื่อตรวจจับการลดลงของพลังงานที่กู้คืนได้ก่อนที่ผลประหยัดจะลดลง ควรบันทึกการวัดกระแสใหม่ทุกสามเดือน เพราะการเปลี่ยนสัดส่วนกระบวนการผลิตอาจเกิดขึ้น เช่น การผลิตสินค้าเกรดใหม่อาจทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนไป และเลื่อนจุดการทำงานที่เหมาะสมใหม่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรควรใช้ร่วมกับการทบทวนผลผลิตส่งออกทุกเดือน เพื่อให้โรงงานสามารถตรวจจับการลดลงของกระแสก่อนที่ผลประหยัดจะลดลง ENNENG แนะนำให้เก็บเส้นโค้งการเริ่มใช้งานไว้เป็นหลักฐาน เนื่องจากภาระงานในการกู้คืนพลังงานเปลี่ยนแปลงไปตามเกรดของสินค้า และอุปกรณ์จำเป็นต้องปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงนั้น นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรยังสามารถสร้างเครดิตพลังงานหรือเครดิตคาร์บอนได้ในบางพื้นที่ ซึ่ง ENNENG จะระบุไว้ในแผ่นประเมินความเป็นไปได้ เพื่อให้ฝ่ายการเงินมองเห็นผลตอบแทนทั้งหมด ไม่ใช่เพียงแค่ผลประหยัดบนระบบจ่ายไฟภายในโรงงานเท่านั้น

ติดต่อ ENNENG

หากท่านกำลังประเมินมอเตอร์แม่เหล็กถาวรเชิงพาณิชย์สำหรับขาย และต้องการโซลูชันขับเคลื่อนที่ออกแบบมาอย่างดี ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพและความทนทาน ENNENG คือพันธมิตรที่ท่านวางใจได้ ติดต่อ ENNENG วันนี้ .พูดคุยกับทีมวิศวกรเทคนิคของเราเพื่อรับข้อเสนอโซลูชันขับเคลื่อนที่ปรับแต่งเฉพาะตามความต้องการของท่าน

• วอตส์แอป: +86 18562780228
• อีเมล: [email protected]
• โทรศัพท์: +86 532 66000559
• ที่อยู่:  สวนอุตสาหกรรมพลังงานใหม่และวัสดุใหม่ไห่ชวง ถนนกุ่ยติง หมายเลข 1 เขตลี่ฉาง เมืองชิงเต่า มณฑลซานตง ประเทศจีน
• เว็บไซต์: global.ennengmotor.com

คำถามที่พบบ่อย

คำถาม: ทำไมจึงควรเลือกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรสำหรับการนำความร้อนทิ้งมาใช้ประโยชน์?

A:คำตอบ: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรเหมาะสำหรับการนำความร้อนทิ้งมาใช้ประโยชน์ เนื่องจากสามารถผลิตพลังงานได้ที่ความเร็วแปรผันโดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายสนามแม่เหล็ก จึงสามารถดักจับพลังงานได้ในช่วงอัตราการไหลที่กว้างมาก หน่วย ENNENG รักษาระดับประสิทธิภาพสูงได้ตั้งแต่ร้อยละ 30 ถึงร้อยละ 100 ของอัตราการไหลที่กำหนดไว้ ในขณะที่เครื่องแบบขดลวดจะมีประสิทธิภาพลดลง นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องเหนี่ยวนำ (exciter) และแปรงถ่าน (brushes) ซึ่งมักเสียหายในสภาพแวดล้อมที่ร้อนและฝุ่นมาก เช่น พื้นที่นำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่ หน่วย ENNENG มีให้เลือกหลายขนาด ตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ และแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ เพื่อให้สอดคล้องกับสภาวะการไหลจริง

คำถาม: เครื่องนี้สามารถรองรับกระแสก๊าซทิ้งที่มีอัตราการไหลแปรผันได้หรือไม่?

A:ใช่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรสามารถทำงานได้ดีกับกระแสก๊าซทิ้งที่มีอัตราการไหลแปรผัน เนื่องจากโรเตอร์แบบแม่เหล็กถาวรไม่ต้องการกระแสสนามแม่เหล็กภายนอก ดังนั้นเมื่ออัตราการไหลลดลง ระบบการเหนี่ยวนำจึงไม่หยุดทำงาน ตามกรณีศึกษาที่บันทึกไว้ หน่วย ENNENG ยังคงรักษาระดับประสิทธิภาพไว้เหนือร้อยละ 90 แม้ที่อัตราการไหลลดลงถึงร้อยละ 30 ENNENG แนะนำให้บันทึกข้อมูลอัตราการไหลเป็นเวลาหนึ่งเดือน เพื่อให้สามารถเลือกขนาดหน่วยให้สอดคล้องกับช่วงการเปลี่ยนแปลงรายวัน แทนที่จะเลือกตามค่าสูงสุดเพียงอย่างเดียว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรที่เลือกขนาดได้เหมาะสมจะสามารถส่งออกพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง แม้ในช่วงที่อัตราการไหลต่ำ

คำถาม: พลังงานที่กู้คืนได้เชื่อมต่ออย่างไร

A:พลังงานที่กู้คืนได้จะเชื่อมต่อผ่านเรกติไฟเออร์หรืออินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อกับโครงข่าย (grid-tie inverter) ซึ่งจ่ายพลังงานเข้าสู่ระบบบัสของโรงงานหรือโครงข่ายไฟฟ้า โดยปฏิบัติตามมาตรฐาน IEEE 1547 เพื่อความปลอดภัยในการเชื่อมต่อ ไดนามิโกเอนเนอร์จี (ENNENG) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรจะถูกติดตั้งพร้อมการตรวจสอบการเชื่อมต่อกับโครงข่าย (grid-tie check) เพื่อยืนยันพฤติกรรมของแรงดันไฟฟ้าและความถี่ มิเตอร์ส่งออก (export meter) จะให้ตัวเลขการประหยัดพลังงานที่ชัดเจนสำหรับรายงานพลังงาน การมีเอกสารการเชื่อมต่อที่ถูกต้องยังสอดคล้องตามข้อกำหนดการกู้คืนพลังงานภายใต้มาตรฐาน ISO 50001 และช่วยลดระยะเวลาการตรวจสอบ