A Study of Steam Consumption Efficiency of Thai Traditional Sugar Factory Using Thermodynamic Simulation Method: A Case Study of Rermudom Sugar Factory
Abstract
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการใช้ไอน้ำในโรงงานน้ำตาลแบบดั้งเดิมของไทยโดยการจำลองทางเทอร์โมไดนามิกส์ เพื่อเป็นแนวทางในการประเมินและพยากรณ์ความต้องการใช้ไอน้ำในกระบวนการผลิตน้ำตาลทรายดิบและไฟฟ้าในโรงงานน้ำตาลแบบดั้งเดิมของไทย โดยใช้กรณีศึกษาของโรงงานน้ำตาลทรายเริ่มอุดม จ.อุดรธานี โดยการวิเคราะห์สมดุลพลังงานและมวล และเปรียบเทียบผลคำนวณกับค่าความต้องการไอน้ำจริง ตัวแปรที่ใช้ในการประเมินความต้องการใช้ไอน้ำประกอบด้วยปริมาณอ้อยที่เข้าหีบ ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตใช้ในโรงงาน และปริมาณไฟฟ้าเพื่อขาย โดยได้ทำการคำนวณเปรียบเทียบค่าที่ได้จากการคำนวณและค่าจริงจากข้อมูลของโรงงาน ผลที่ได้พบว่า ค่าที่ได้จากการคำนวณและค่าที่ใช้จริงมีความใกล้เคียงกันมาก โดยมีความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ 0.52–7.57% ผลที่ได้จากงานวิจัยนี้สามารถนำไปเป็นต้นแบบในการประเมินหาความต้องการการใช้ไอน้ำในโรงงานน้ำตาลแบบดั้งเดิมของไทย และช่วยในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพการผลิตและใช้ไอน้ำได้
This study aims to study steam consumption efficiency of Thai Traditional Sugar Factory by using the thermodynamic simulation method. To be a guideline for assessing and forecasting the demand for steam in the production of raw sugar and electricity in traditional Thai sugar factories using a case study of the sugar factory in Udon Thani province. The method uses analyzing the energy and mass balance method. After that, the calculation results and the actual demand for steam is compared. The variables used in the calculations to assess the demand for steam consisted of the amount of cane crushed, the amount of electricity produced for use in the factory, and the amount of electricity for sale to PEA. The results are found that the calculation results and the actual values are very close. The tolerance is 0.52–7.57%. Therefore, it is concluded that the results of this study could be used as a model for assessing the demand for steam in traditional Thai sugar factories. And help in the analysis of production and using the efficiency of steam.
Keywords
[1] The Department of Alternative Energy Development and Efficiency (DEDE). (2009), Biomass Database Potential in Thailand. [Online] (in Thai). Available: http://weben. dede.go.th/webmax/content/biomass-data base-potential-thailand
[2] S. Sathitbun-anan, B. Fungtammasan, M. Barz, B. Sajjakulnukit, and S. Pathumsawad, “Energy efficiency and greenhouse gas emission reduction potentials in sugar production processes in Thailand,” Energy for Sustainable Development, vol. 23, pp. 266–274, 2014.
[3] S. Gul and M. Harasek, “Energy saving in sugar manufacturing through the integration of environmental friendly new membrane processes for thin juice pre-concentration,” Applied Thermal Engineering, vol. 43, pp. 128– 133, 2012.
[4] A. Khoodaruth, “Optimisation of a cogenerated energy systems: The cane biomass flexi-factory case study,” Energy Procedia, vol. 62, pp. 656– 665, 2014.
[5] K. L. Sergeevich, K. O. Valerevna, and T. A. Dmitrievna, “A method for steam boilers load optimization,” IFAC-PapersOnLine, vol. 51, pp. 765–769, 2018.
[6] Q. Zhang, H. Yi, Z. Yu, J. Gao, X. Wang, H. Lin, and B. Shen, “Energy-exergy analysis and energy efficiency improvement of coalfired industrial boilers based on thermal test data,” Applied Thermal Engineering, vol. 144, pp. 614–627, 2018.
[7] Department of Renewable Energy Development and Energy Efficiency, (2015, September). Alternative Energy Development Plan: AEDP2015. [Online]. Available: https://policy.asiapacificenergy.org/ sites/default/files/AEDP2015ENG.pdf
[8] The Energy Policy and Planning Office (EPPO). (2019, April). Thailand Power Development Plan 2018–2037. [Online] (in Thai). Available: http://www.eppo.go.th/images/POLICY/PDF/ PDP2018.pdf
[9] L. M. M. Jorge, A. R. Righetto, P. A. Polli, O. A. A. Santos, and R. M. Filho, “Simulation and analysis of a sugarcane juice evaporation system,” Journal of Food Engineering, vol. 99, pp. 351– 359, 2010.
[10] A.E. Lewis, F. Khodabocus, V. Dhokun, and M. Khalife, “Thermodynamic simulation and evaluation of sugar refinery evaporators using a steady state modelling approach,” Applied Thermal Engineering, vol. 30, pp. 2180–2186, 2010.
[11] M. Higa, A. J. Freitas, A. C. Bannwart, and R. J. Zemp, “Thermal integration of multiple effect evaporator in sugar plant,” Applied Thermal Engineering, vol. 29, pp. 515–522, 2009.
[12] J. Coombs, Handbook of Cane Sugar Engineering, Third completely revised edition, Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 1986.
[13] B. Seegudthong, S. Priprem, and C. Sookkumnerd, “Development of model for designing of evaporator and heater system of sugar processing,” presented at the 23rd Conference of the Mechanical Engineering Network of Thailand, Chiang Mai, 2009 (in Thai).
[14] A. Buathong, S. Priprem, and C. Sookkumnerd, “The model development of mass and energy balance for a sugar mill,” in Proceedings the 28th Conference of the Mechanical Engineering Network of Thailand, Khon Kaen, 2014, pp. 1233–1241 (in Thai).
[15] P. Rein, Cane Sugar Engineering, 3 ed. Verlas Dr. Albert Bartens KG, Berlin, Germany, 2007.
[16] P. K. Nag, Power Plant Engineering, New York: McGraw Hill, 2008.
[17] P. Chooprasert, K. Suluksna, and P. Tummu, “Improvement of boiler efficiency for Ruemudom sugar factory,” in the 13th Thai Society of Agricultural Engineering International Conference (TSAE 2020), 2020, vol. 187, pp. 1–8.
DOI: 10.14416/j.kmutnb.2022.07.001
ISSN: 2985-2145
Email this article 
Hide
Show all