Wobbe Index Calculation & Gas Interchangeability

ประกาศกรมธุรกิจพลังงาน เรื่อง   กำหนดลักษณะและคุณภาพของก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ พ.ศ. ๒๕๕๒

Wobbe Index หรือบางที่จะใช้คำว่า Wobbe Number เป็นคุณสมบัติของเชื้อเพลิงก๊าซฯ โดยจะบอกถึงความสามารถในการส่งผ่านพลังงานหรือการเคลื่อนที่ของพลังงานผ่านหัว Burner หรือ Gas Injector ซึ่งจะแตกต่างจากค่าความร้อน (Heating Value) ตรงที่ Wobbe Index นั้น จะเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของเชื้อเพลิงก๊าซฯ ด้วย เพื่อให้เข้าใจความหมายของค่า Wobbe Index ให้ดีขึ้น ขอให้พิจารณาดูการไหลของก๊าซฯ ผ่านNozzle หรือ Injector ของหัว Burner (Q) ตามสมการของ Flow Equation

Wobbe Index หรือบางที่จะใช้คำว่า Wobbe Number เป็นคุณสมบัติของเชื้อเพลิงก๊าซฯ โดยจะบอกถึงความสามารถในการส่งผ่านพลังงานหรือการเคลื่อนที่ของพลังงานผ่านหัว Burner หรือ Gas Injector ซึ่งจะแตกต่างจากค่าความร้อน (Heating Value) ตรงที่ Wobbe Index นั้นจะเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของเชื้อเพลิงก๊าซฯ ด้วย เพื่อให้เข้าใจความหมายของค่า Wobbe Index ให้ดีขึ้น ขอให้พิจารณาดูการไหลของก๊าซฯ ผ่านNozzle หรือ Injector ของหัว Burner (Q) ตามสมการของ Flow Equation

ความสำคัญของค่า Wobbe Index

Wobbe Index มีความหมายมากสำหรับผู้ใช้ก๊าซฯ เป็นเชื้อเพลิง หรือ ตัวเครื่องจักรที่ใช้ก๊าซฯ ตามสากลแล้วเชื้อเพลิงก๊าซฯ จะแบ่งเป็นกลุ่ม  (Family) ตามค่า Wobbe Index ดังนี้

โดย Family 2 Natural Gas สามารถแยกย่อยได้อีกเป็น Low Wobbe  Index (39-45 MJ/m3) และ High Wobbe Index (45.7-55 MJ/m3) เช่น High Methane Content หรือ LNG เป็นต้น

ผู้ออกแบบเครื่องจักร หรือหัว Burner จะออกแบบขนาดของ Nozzle หรือ Injector ให้สอดคล้องกับชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้ เพื่อให้ได้ปริมาณพลังงานตามที่ต้องการ จากตาราง จะเห็นว่า LPG มีค่า Wobbe Index สูงว่า Natural Gas ดังนั้น ขนาดของ Nozzle หรือ Injector ของเครื่องจักรที่ใช้ก๊าซ LPG จะเล็กกว่าของก๊าซธรรมชาติ

เครื่องจักรที่ออกแบบมาใช้กับเชื้อเพลิงก๊าซฯ ชนิดใดชนิดหนึ่งแล้วและเราต้องการนำเชื้อเพลิงก๊าซอื่นมาแทน โดยควบคุมให้มีค่า Wobbe Index เดียวกัน ก็สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ เราเรียก เชื้อเพลิงสองชนิดนี้ว่ามีคุณสมบัติ Interchangeability ขอยกตัวอย่าง เช่น การนำ LPG - Air Mix มาใช้ทดแทน Natural Gas หรือใช้เป็น Backup เป็นต้น

จะเห็นว่าถ้าคุณสมบัติของเชื้อเพลิงก๊าซฯ มีการเปลี่ยนแปลงของ WI หรือ  จะส่งผลต่อปริมาณพลังงาน (H) ที่เข้าเครื่องจักร โดย

• ถ้า WI ลดลง Heat Input (H) จะลดลง ถ้าจะให้ H คงเดิมต้องเพิ่ม Q หรือปริมาณก๊าซฯ

• ถ้า WI เพิ่มขึ้น (ดังเช่นกรณีคุณภาพก๊าซฯ ใหม่ในปี 2553) Heat Input (H) จะเพิ่มขึ้น ถ้าอากาศไม่พอจะเกิด Incomplete Combustion ต้องลด Q หรือปริมาณก๊าซฯ เพื่อคง H ให้เท่าเดิม

เครื่องจักรแต่ละประเภท และการออกแบบหัว Burner เพื่อใช้ในแต่ละอุตสาหกรรม จะรองรับการเปลี่ยนแปลงของ Wobbe Index ได้ต่างกัน แต่โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ ± 5% ของค่า Wobbe Index

โปรแกรมคำนวณหาค่า Wobbe Index ในการปรับส่วนผสมของก๊าซ

>>>Please contact Email: optima.concept@polysource.co.th for inquiry of Wobbe Index Calculation Program