สุภัทรชัย สิงห์บาง
engineer2000@engineer.com

เพื่อลดปริมาณของสารแขวนลอย และตะกอนของแข็งในหม้อต้มไอน้ำ จะต้องมีการปล่อยน้ำออกจากหม้อต้มเป็นช่วง ๆ เรียกว่าการ “Blowdown” ทั้งนี้เพราะการสะสมอย่างหนาแน่นของตะกอนของแข็งจะทำให้กระบวนการผลิตไอน้ำเกิดการขาดช่วง และยังก่อให้เกิดความเสียหายกับระบบท่อส่งไอน้ำ วาล์ว และอุปกรณ์อื่น ๆ ในระบบได้ 

การปล่อยน้ำออกจากหม้อต้มที่ระดับผิวน้ำ “Surface Blowdown” จะสามารถขจัดตะกอนที่ลอยอยู่ระดับผิวน้ำได้ ทั้งนี้เพื่อป้องกันการสะสม จึงอาจต้องทำการปล่อยน้ำออกอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่สารแขวนลอย หรือตะกอนที่จับตัวกันอยู่ในรูปของสลัดจ์ (Sludge) จะต้องทำการขจัดออกเช่นเดียวกัน

แต่เนื่องจากสลัดจ์จับตัวอยู่ที่ระดับผิวล่าง หรือก้นถัง การขจัดออกจึงต้องระบายออกทางด้านล่างถัง เรียกว่า “Bottom Blowdown” การทำ Surface Blowdown เป็นกระบวนการที่ต้องควบคุมปริมาณของน้ำในหม้อต้ม และควบคุมปริมาณการระบายน้ำที่มีตะกอนปนอยู่ออกลงสู่ท่อระบายน้ำ พร้อม ๆ กันกับการเติมน้ำและสารเคมีกลับเข้าไปในหม้อต้มเพื่อให้ระดับน้ำมีความสมดุล

แต่เนื่องจากน้ำที่ปล่อยออกนั้นมีอุณหภูมิเท่ากับระดับที่ทำให้เกิดไอน้ำความดันสูง ซึ่งมีค่าประมาณ 366?F ที่ค่าความดัน 150 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (Psig) จึงทำเกิดการสูญเสียความร้อนในหม้อต้ม ซึ่งจะต้องใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน หรือ Flash Tank เชื่อมต่อกับระบบป้อนกลับความร้อนเพื่อชดเชยอุณหภูมิในหม้อต้ม

การระบายน้ำออกจากหม้อน้ำ โดยปกติจะคำนวณค่าเป็นเปอร์เซ็นต์ได้ด้วยการนำเอาปริมาณน้ำที่ระบายออก หารด้วยปริมาณน้ำที่เติม แล้วคูณด้วย 100% ก็จะได้เป็นค่าเปอร์เซ็นต์ของการระบายน้ำ (% Blowdown)

การลดปริมาณการระบายน้ำเท่ากับเป็นการลดพลังงานที่สูญเสียไป เนื่องจากน้ำที่ระบายออกนั้นมีอุณหภูมิสูงเท่ากับไอน้ำที่หม้อต้มผลิตขึ้น เมื่อระบายน้ำออกน้อยลง จึงช่วยลดต้นทุนของน้ำที่จะต้องเติมเข้าหม้อน้ำ และสารเคมีที่ใช้สำหรับปรับสภาพน้ำใหม่ด้วย  

การระบายน้ำออกจากหม้อต้มน้อยไปจะส่งผลให้เกิดการสะสมของตะกอน และสารแขวนลอย ทำให้เกิดผลต่อการผลิตไอน้ำได้ไม่เพียงพอเนื่องจากมีน้ำปะปนไปกับไอน้ำ ซึ่งเรียกว่า Carry Over ในขณะที่การระบายน้ำออกมากไปส่งผลให้เกิดการสูญเสียความร้อน และเกิดความสิ้นเปลือง เพราะต้องทำการเติมน้ำกลับเข้าไปชดเชย และต้องทำการปรับสภาพน้ำใหม่ด้วยสารเคมีอยู่ตลอดเวลา

อย่างไรก็ตามเราสามารถคำนวณระดับการระบายน้ำที่เหมาะสมได้ โดยอาศัยตัวแปรต่าง ๆ คือ ชนิดของ Boiler, ความดันในหม้อต้มขณะใช้งาน, อัตราการปรับสภาพน้ำ และคุณภาพของน้ำที่เติมกลับเข้าไป ทั้งนี้อัตราที่คำนวณได้จะอยู่ที่ระดับ 4% ถึง 8% ของอัตราการเติมน้ำเข้า Boiler หรืออาจเพิ่มขึ้นเป็น 10% หากน้ำที่เติมมีของแข็งเจือปนสูง

ตัวอย่าง Boiler ตัวหนึ่งผลิตไอน้ำได้ 100,000 ปอนด์ต่อชั่วโมง ความดัน 150 psig ใช้เชื้อเพลิงเป็นก๊าซธรรมชาติ ใช้น้ำเติมอุณหภูมิ 60 ๐F และกำหนดให้หม้อต้มไอน้ำนี้มีประสิทธิภาพที่ระดับ 80 เปอร์เซ็นต์ เมื่อได้ทำการติดตั้งระบบควบคุมการ Blowdown อัตโนมัติ เพื่อลดอัตราการ Blowdown จาก 8% ลงเหลือ 6% โดยกำหนดให้มีต้นทุนเชื้อเพลิงอยู่ที่ 8.00 $/MMBtu รวมทั้งต้นทุนอื่น ๆ เช่น น้ำที่ใช้เติม และสารเคมี อยู่ที่ 0.004$/Gallon จะสามารถคำนวณการประหยัดค่าใช้จ่ายได้ดังนี้

ตัวเลขดังกล่าวหมายถึงสามารถประหยัดน้ำได้เท่ากับ 108,695-106,383 = 2,312 ปอนด์ต่อชั่วโมง
Enthalpy of Boiler Water = 338.5 บีทียู/ปอนด์; เมื่อน้ำเติมที่มีอุณหภูมิ 60 ๐F จะใช้ความร้อนเท่ากับ = 28 บีทียู/ปอนด์ ดังนั้นจะสามารถประหยัดพลังงานความร้อนไปได้เท่ากับ 338.5-28 = 310.5 บีทียู/ปอนด์

คำนวณเป็นการประหยัดพลังงานเชื้อเพลิง ต่อปีได้เท่ากับ
(2,312 Ib/hr) x (8,760 hr/year) x (310.5 Btu/lb) x (8.00 $/MMBTU)/(0.80x10^6 Btu/MMBTU) = $62,886  

คำนวณการประหยัดน้ำและสารเคมี ต่อปีได้เท่ากับ 
(2,312 Ib/hr) x (8,760 hr/year) x (0.004 $/gal)/(8.34Lb/gal) = $9,714
ประหยัดต้นทุนทั้งสิ้น ต่อปีได้เท่ากับ $62,886 + $9,714 = $72,600

จะเห็นได้ว่าตัวเลขของการประหยัดต้นทุนที่นั้นมีค่าสูง ทำให้การควบคุมการระบายน้ำเป็นเรื่องสำคัญกับการใช้งานหม้อต้มไอน้ำเป็นอย่างยิ่ง โดยการควบคุมการระบายน้ำแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบคือ การระบายน้ำแบบ Manual และการระบายน้ำแบบ Automation

การระบายน้ำออกจากหม้อต้มไอน้ำ ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของน้ำในหม้อต้มให้อยู่ในระดับที่กำหนดเอาไว้ จะช่วยลดโอกาสที่จะเกิดปัญหาต่อการผลิตไอน้ำ โดยระดับของการระบายน้ำที่เหมาะสมนั้น สามารถคำนวณด้วยสมการอย่างง่ายคือ 

ค่าที่ได้จะอยู่ในช่วง 1% ถึง 20% ขึ้นอยู่กับว่าน้ำที่ป้อนเติมให้กับหม้อน้ำมีคุณภาพดีเท่าใด หากมีสิ่งเจือปนมาก โดยเฉพาะของแข็งประเภทโลหะ ก็จะต้องระบายน้ำออกมาก ยกตัวอย่างหม้อต้มที่มีการเติมสารโซเดียมซีโอไลต์ (Sodium-Zeolite) ในน้ำจะสามารถปรับระดับการระบายน้ำได้ด้วยการทดสอบคลอไรด์ในน้ำ   

สำหรับหม้อต้มไอน้ำความดันสูง ๆ จะต้องมีการเติมสารละลาย ประเภท Inert-Material ลงในน้ำเพื่อหาระดับของการระบายน้ำที่เหมาะสม ทั้งนี้มีสูตรการคำนวณการระบายน้ำที่เหมาะสมสำหรับหม้อต้มด้วยการทดสอบสารคลอไรด์ในหม้อต้ม ดังนี้

และเนื่องจากคลอไรด์เติมเข้าไปในหม้อต้ม จะต้องเท่ากับคลอไรด์ที่ระบายออกจากหม้อต้ม เพื่อรักษาสมดุล ดังนั้น
               xa = xb
เมื่อคูณ 2 ข้างสมการด้วย 100/xb จะได้ว่า (100a/b) = (100y/x)
เนื่องจาก 100y/x = %Blowdown ตามสมการข้างต้น
ดังนั้น %Blowdown = 100a/b
              หรือเท่ากับ (ปริมาณคลอไรด์ในน้ำที่เติมเข้าหม้อต้ม/ปริมาณคลอไรด์ในหม้อต้ม) x 100

นอกจากที่กล่าวมาตั้งแต่ต้นแล้ว อัตราการระบายน้ำออกจากหม้อต้มยังขึ้นอยู่กับการออกแบบหม้อต้ม, สภาวะการทำงานของหม้อต้มไอน้ำ และระดับความเข้มข้นของน้ำที่เติมใส่ในหม้อต้ม ในหลายๆ ระบบ อัตราการระบายน้ำจะถูกกำหนดตามระดับของสารเจือปนในน้ำ ยกตัวอย่างเช่นระดับของอัลคาไลน์ (Alkaline) หรือซิลิก้า (Silica) เป็นต้น

อย่างไรก็ตามหลายปีที่ผ่านมานี้ระดับของการระบายน้ำของหม้อต้มไอน้ำถูกกำหนดโดยระดับการเจือปนของสารต่าง ๆ ในหม้อน้ำ ซึ่งกำหนดตามมาตรฐานของสมาคมผู้ผลิตหม้อต้มไอน้ำสหรัฐ ฯ (American Boiler Manufacturer's Association: ABMA) นอกจากนี้แล้วการควบคุมการระบายน้ำในระบบหม้อน้ำเฉพาะอย่าง อาจใช้หลักการควบคุมตามประสบการณ์ทำงานของผู้ควบคุม, ควบคุมตามอุปกรณ์ตรวจสอบระบบ หรืออาศัยการตรวจสอบคุณลักษณะของไอน้ำที่ผลิตขึ้นได้ว่ามีการเจือปนมากน้อยเท่าใด ดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 1 แสดงผลกระทบของ Antifoam กับปริมาณของแข็งในไอน้ำ

การระบายน้ำแบบ Manual เป็นวิธีการแบบง่าย และธรรมดาที่สุด โดยจะใช้วาล์วระบายน้ำด้วยมือหมุน เพื่อระบายเอาสารแขวนลอย และของแข็งที่ปะปนอยู่ในน้ำออกไปพร้อมกับน้ำ การระบายน้ำแบบ Manual มีข้อดีตรงที่สามารถทำได้ง่าย โดยไม่จำเป็นต้องทำการติดตั้งเซนเซอร์ ทำให้การลงทุนต่ำ แต่มีข้อเสียที่ต้องอาศัยคนทำการเปิด/ปิดวาล์ว และไม่สามารถแก้ปัญหาของความร้อนสูญเสียได้ ทำให้ลดประสิทธิภาพของหม้อต้มไอน้ำลง  

โดยปกติของระบบหม้อต้มไอน้ำทั่วไปจะมีการติดตั้งระบบการระบายน้ำแบบ Manual ร่วมกันกับระบบการระบายแบบต่อเนื่อง (Continuous Blowdown) ทั้งนี้ในทางปฏิบัติจะมีการเปิดวาล์วระบายน้ำมือหมุนเป็นช่วง ๆ ตามตารางการทำงาน การติดตั้งระบบแบบนี้จำเป็นต้องมีการทดสอบหม้อต้มเพื่อปรับเปลี่ยนตารางการควบคุมตอบสนองต่อการเปลี่ยนของหม้อต้ม และระบบการจ่ายไอน้ำ

รูปที่ 2 ลักษณะของการระบายน้ำแบบ Manual

ระบบการระบายน้ำแบบ Semi-Automation ถ้ามีการเพิ่มอุปกรณ์ตรวจสอบสารแขวนลอยในน้ำ เข้าไปในระบบดังแสดงในรูปที่ 3 จะกลายเป็นระบบการระบายน้ำแบบ Automatic ซึ่งให้ประสิทธิภาพสูงกว่า เนื่องจากระบบสามารถตรวจสอบปริมาณของสารแขวนลอยเพื่อปรับวาล์วระบายน้ำได้อย่างเหมาะสม

รูปที่ 3 ระบบการระบายน้ำแบบ Automatic

การลดความเข้มข้นของสารแขวนลอยในหม้อไอน้ำ สามารถลดลงได้โดยวิธีการระบายน้ำแบบต่อเนื่อง (Continuous Blowdown) ซึ่งจะค่อย ๆ ลดปริมาณสารแขวนลอยอย่างต่อเนื่อง หรือการระบายน้ำแบบ Bottom Blowdown ซึ่งจะสามารถลดปริมาณสารแขวนลอยในน้ำได้อย่างรวดเร็ว โดยสามารถตรวจสอบความเข้มข้นสูงสุดของสารแขวนลอย ที่เหมาะสมของน้ำในหม้อไอน้ำได้จากผลการวิจัยของ American Boiler Manufacturers Association (ABMA) ดังข้อมูลที่แสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 แสดงความเข้มข้นสูงสุดของสารแขวนลอยที่เหมาะสมของน้ำในหม้อไอน้ำจากผลการวิจัยของ American Boiler Manufacturers Association

หากมีค่า conductivity สูง หรือมีสารปนเปื้อนมากก็จะสร้างปัญหาให้กับระบบหม้อต้มไอน้ำ โดยจะทำให้ระดับความดันน้ำมีปัญหา และเกิดฟองขึ้นซึ่งปัญหาต่าง ๆ เหล่านี้จะนำไปสู่การทำให้ระบบวัดระดับน้ำในหม้อไอน้ำทำงานผิดพลาดมีการเตือนว่าน้ำอยู่ในระดับต่ำบ่อยครั้ง, เกิดความชื้นในไอน้ำมาก และไอน้ำมีความสกปรกสูง

การออกแบบระบบการระบายน้ำแบบต่อเนื่อง จะต้องมีการควบคุมค่าความนำของน้ำในหม้อต้ม (Conductivity) ให้คงที่อยู่ตลอดเวลา และต้องมีการปรับปริมาณการระบายน้ำให้อยู่ในระบบการควบคุมที่แน่นอน ส่วนการระบายน้ำแบบ Intermittent Bottom นั้นเป็นการกำจัดปริมาณโคลนหรือสิ่งปนเปื้อนต่าง ๆ ที่มีขนาดใหญ่ที่อยู่ในหม้อไอน้ำ

แต่การระบายน้ำแบบดังกล่าวนี้ หากทำการในขณะที่ยังมีการเผาไหม้ จะทำให้เกิดความเสียหาย เนื่องจากการไหลเวียนของน้ำตามธรรมชาติในหม้อไอน้ำจะทำได้ไม่ดีเท่าที่ควร ส่งผลให้การถ่ายเทความร้อนจากห้องเผาไหม้สู่น้ำในหม้อไอน้ำไม่ดีพอ จึงทำให้เกิดความร้อนสูงเกินพิกัด สิ่งสำคัญที่สุดในการทำงานก็คือ จะต้องระบายน้ำเมื่อหม้อไอน้ำหยุดการทำงาน และทำก่อนที่ความดันในหม้อไอน้ำจะเพิ่มขึ้นสูงกว่าความดันบรรยากาศ

การควบคุมการระบายน้ำอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดข้อดีกว่าการระบายน้ำแบบ Manual เพียงอย่างเดียว เพราะจะช่วยสร้างความมั่นใจได้ว่าจะสามารถรักษาคุณภาพของน้ำในหม้อต้มได้ตลอดเวลาของการทำงาน

อย่างไรก็ตามจะต้องมีการติดตั้ง Flash Tank และตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) เพื่อป้อนกลับความร้อนไปยังหม้อต้มไอน้ำให้อุณหภูมิสูญเสียน้อยที่สุด ระบบการระบายน้ำแบบต่อเนื่องดังแสดงในรูปที่ 4 จะใช้สำหรับกรณีที่ต้องทำการตรวจจับความร้อน แต่มีโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อนมากนัก 

เพราะประกอบไปด้วยวาล์ว และชุดควบคุมที่ใช้เพื่อตรวจสอบโดยอาศัยสัญญาณอินพุตที่มาจากอุปกรณ์ตรวจจับสารแขวนลอย ระบบการควบคุมแบบต่อเนื่องจะทำงานได้ดีก็ต่อเมื่อมีการระบายน้ำผ่านอุปกรณ์ตรวจจับอย่างต่อเนื่อง และประโยชน์ของการระบายน้ำอย่างต่อเนื่องก็คือมีขนาดเล็ก ทำให้มีราคาถูกกว่าระบบ Heat Recovery และสามารถป้อนกลับความร้อนจากการระบายน้ำได้ถึง 50%

รูปที่ 4 แสดงลักษณะของการระบายน้ำแบบ ต่อเนื่องด้วยชุดควบคุม

เนื่องจากการควบคุมการระบายน้ำแบบ Manual นั้น เราจะไม่สามารถรู้ถึงระดับความเข้มข้น และปริมาณของสารแขวนลอยในน้ำได้เลย การปรับระดับการระบายน้ำจึงไม่สามารถทำได้อย่างถูกต้อง ผู้ปฏิบัติงานจะไม่รู้ว่าเมื่อใดควรระบายน้ำออกเท่าไหร่ และต้องระบายน้ำออกนานแค่ไหน ด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้ระบบการระบายน้ำแบบอัตโนมัติเพื่อที่จะสามารถปรับอัตราการระบายน้ำทิ้งแปรผันตามระดับความเข้มข้นของสารแขวนลอยในหม้อต้ม รวมทั้งยังช่วยลดพลังงานสูญเสียได้อีกด้วย 

การทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติจะใช้โพรบความดันต่ำ หรือโพรบความดันสูง ทำหน้าที่วัดค่าความนำในหม้อต้มไอน้ำ ค่าที่ได้จะถูกป้อนกลับมายังอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ดังแสดงในรูปที่ 5 เป็นตัวอย่างของชุดควบคุมการระบายน้ำทิ้งจากหม้อต้มไอน้ำโดยมีการทำงานของชุดควบคุม (BCS3) ทำหน้าที่สั่งเปิดวาล์วระบายน้ำเพื่อเริ่มต้นระบายน้ำพร้อม ๆ กับตรวจสอบสัญญาณจากเซนเซอร์วัดค่าความเหนี่ยวนำของน้ำในหม้อต้ม

ค่าที่วัดได้จากเซนเซอร์จะระบุถึงระดับความเข้มข้นของสารแขวนลอย และจะถูกนำเทียบกับค่า Setpoint ของชุดควบคุม หากค่าที่ได้ต่ำกว่าค่า Setpoint ของชุดควบคุม วาล์วระบายน้ำจะปิด จนกระทั่งค่าที่ได้สูงกว่าค่า Setpoint วาล์วควบคุมการระบายน้ำก็จะถูกสั่งเปิดจนกว่าค่าความนำจะลดลงถึงค่า Setpoint อีกครั้ง

รูปที่ 5 ลักษณะของระบบควบคุมอัตโนมัติ

ข้อดีของการใช้งานระบบควบคุมแบบอัตโนมัติ พิจารณาได้จากตัวอย่างหม้อต้มไอน้ำขนาด 100,000 ปอนด์ต่อชั่วโมง หากสามารถลดอัตราการระบายน้ำจาก 8% ลงเหลือเพียง 6% ของอัตราการเติมน้ำเข้าหม้อต้ม จะช่วยลดปริมาณน้ำได้ประมาณ 2,300 ปอนด์ต่อชั่วโมง นอกจากนี้ยังสามารถประหยัดทั้งพลังงานเชื้อเพลิง และสารเคมีที่ใช้ปรับสภาพน้ำด้วย โดยสรุปแล้วการลงทุนกับระบบควบคุมอัตโนมัติจะสามารถคืนทุนได้ภายใน 1-3 ปี และข้อมูลใน

ตารางที่ 2 การประหยัดต้นทุนต่อปี จากการติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติ

หมายเหตุ ข้อมูลในตารางที่ 2 ได้จากหม้อต้มไอน้ำที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง ขนาด 150 Psig ใช้เชื้อเพลิงเป็นก๊าซธรรมชาติ ต้นทุนเชื้อเพลิง $8.00/MMBTU อุณหภูมิของน้ำเติมเท่ากับ 60 องศาฟาเรนไฮต์ และประสิทธิภาพของหม้อต้มไอน้ำเท่ากับ 80% ต้นทุนสารเคมี และต้นทุนอื่น ๆ อยู่ที่ 0.004$/Gallon

การจัดซื้อ และติดตั้งระบบควบคุมการระบายน้ำแบบอัตโนมัติ มีต้นทุนอยู่ราว ๆ 200,000 ถึง 300,000 บาท ทั้งนี้ระบบที่สมบูรณ์จะต้องประกอบไปด้วย โพรบความนำ (Conductivity Probe), อุปกรณ์ชดเชยอุณหภูมิ, อุปกรณ์แปลงสัญญาณ และวาล์วไฟฟ้าระบายน้ำ นอกจากนี้บางระบบอาจเชื่อมต่อโพรบวัดค่าความนำกับหม้อต้มหลาย ๆ ใบ และยังสามารถบันทึกค่าความนำไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องได้ ราคาของระบบยังขึ้นอยู่กับระดับความดันใช้งาน และสมรรถนะของระบบที่ต้องการ

หม้อต้มไอน้ำซึ่งไม่มีระบบนำกลับความร้อนมาใช้ และมีอัตราการระบายน้ำออกสูง จะส่งผลต่อการประหยัดพลังงานเป็นอย่างมาก ทั้งนี้อัตราการการะบายน้ำที่เหมาะสมมีผลมาจากหลายตัวแปรตามที่ได้กล่าวมานี้ การประหยัดค่าใช้จ่ายในการใช้งานหม้อต้มไอน้ำมีผลมาจากความสามารถที่จะชดเชยความสูญเสียได้มากน้อยเพียงใด

ในทางปฏิบัตินั้นจะสามารถทำการระบายน้ำทิ้งได้อย่างเหมาะสมด้วยการใช้ระบบควบคุมแบบอัตโนมัติ เพื่อลดต้นทุนพลังงาน และลดการสูญเสียความร้อน จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้อนกลับความร้อนมาใช้ใหม่ซึ่งประกอบไปด้วย Flash Tank และตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) ทั้งนี้หม้อต้มไอน้ำที่มีการระบายน้ำออกอย่างต่อเนื่องเกิน 5% ของอัตราการผลิตไอน้ำ ถือว่าอยู่ในระดับความต้องการของการใช้อุปกรณ์ป้อนกลับความร้อน 

ระบบ Flash Tank ระบบนี้จะส่งผ่านน้ำที่ระบายออกจากหม้อต้มไปยังถัง Flash เพื่อปรับให้เป็นไอน้ำความดันต่ำ ใช้เพื่ออุ่นน้ำดิบก่อนที่จะใช้เติมลงในหม้อน้ำต่อไป ดังแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 6 แสดงโครงสร้างของระบบ Flash Tank

ระบบ Flash Tank ร่วมกับระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ระบบนี้มีโครงสร้างดังแสดงในรูปที่ 7 ทั้งนี้อุณหภูมิของการระบายไอน้ำออกจาก Flash Tank จะสูงกว่า 220 องศาฟาเรนไฮต์ ความร้อนนี้จะถูกใช้เพื่ออุ่นน้ำให้ร้อน (Makeup Water) ด้วยการส่งผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

ในขณะที่จะเป็นการลดความร้อนของน้ำที่ระบายทิ้งด้วยในเวลาเดียวกัน และเมื่อน้ำที่จะใช้เติมลงหม้อน้ำได้รับการอุ่นให้อุณหภูมิสูงขึ้นแล้ว เชื้อเพลิงหลักที่ใช้เพื่อต้มน้ำก็จะใช้น้อยลง ทั้งนี้การลดความร้อนของน้ำที่ระบายออกจากหม้อน้ำก่อนระบายออกสู่ท่อระบายน้ำสาธารณะถือเป็นสิ่งที่ดีต่อสภาพแวดล้อม

รูปที่ 7 ระบบ Flash Tank ร่วมกับ Heat Exchanger

การติดตั้งระบบนำกลับความร้อนมาใช้นั้น ช่วยให้เกิดการประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก ยกตัวอย่างเช่น หากต้นทุนเชื้อเพลิงอยู่ที่ระดับ $8.00/MMBTU อัตราการระบายน้ำต่อเนื่องอยู่ที่ระดับ 3,200 ปอนด์ต่อชั่วโมง เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของสารแขวนลอยต่าง ๆ ในหม้อต้มไอน้ำ

เมื่อติดตั้งระบบนำกลับความร้อนมาใช้ร่วมกันกับระบบการระบายน้ำทิ้ง จะสามารถลดพลังงานสูญเสียได้ถึง 90% ทั้งนี้ถ้าประสิทธิภาพของหม้อต้มไอน้ำอยู่ที่ระดับ 80% ผลิตไอน้ำได้ 50,000 ปอนด์ต่อชั่วโมง ด้วยค่าความดันไอน้ำ 150 psig และมีการเดินเครื่อง 8,000 ชั่วโมงต่อปี จะได้ผลสรุปว่า
                     อัตราการระบายน้ำทิ้ง = 3,200/(2300+50,000) = 6.0%

ตารางที่ 3 แสดงถึงค่าความร้อนที่นำกลับมาใช้ได้จากการระบายความร้อนที่ระดับต่าง ๆ

จากข้อมูลในตารางที่ 3 ซึ่งแสดงถึงค่าความร้อนที่นำกลับมาใช้ได้จากการระบายความร้อนที่ระดับต่าง ๆ และที่ระดับ 6% ความดัน 150 psig จะได้ความร้อนเท่ากับ 1.7 MMBTU/hr แต่เนื่องจากตารางที่ 3 คำนวณจากหม้อต้มไอน้ำขนาด 100,000 ปอนด์ต่อชั่วโมง  

ดังนั้น ระดับของการประหยัดพลังงานต่อมี จะมีค่าเท่ากับ
  Annual Energy Saving = [1.7 MMBtu/hr x (50,000 lb/hr/100,000 lb/hr) x 8,000 hr/yr]/0.80
                                           =  8,500 MMBtu
 คิดเป็นการประหยัดต้นทุนต่อปีได้เท่ากับ
  Annual Cost Saving      = 8,500 MMBtu/yr x $8.00/MMBtu   
                                            =  $68,000

การควบคุมการระบายน้ำทิ้ง (Blowdown) ได้อย่างเหมาะสมนอกจากจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตไอน้ำ ยังช่วยลดต้นทุนค่าใช้จ่ายต่าง ๆ ในระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นทุนเชื้อเพลิงซึ่งในปัจจุบันนี้มีราคาสูงขึ้นเรื่อย ๆ และการติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติก็จะช่วยลดความผิดพลาดอันเกิดจากมนุษย์ได้

ทั้งนี้เพราะหากเกิดความผิดพลาดในระบบการผลิตไอน้ำความดันสูง ความเสียหายที่เกิดขึ้นอาจเกินที่เราจะคาดคิด และไม่สามารถรับได้ นอกจากนี้แล้วเมื่อระบบอยู่ในรูปแบบการควบคุมที่สมบูรณ์ก็จะช่วยลดโอกาสที่จะต้องหยุดเดินเครื่องเพื่อซ่อมบำรุงได้อีกด้วย

ข้อมูลอ้างอิง
1. Boiler Blowdown, April 2004, NC Division of Pollution Prevention and Environmental Assistance
2. Energy tips-Stream, Stream Tip Sheet #9, #10, #23, Industrial Technologies Program Energy Efficiency and Renewable Energy U.S. Department of Energy
3. GE Water and Process Technologies, Boiler Blowdown Control