ประสิทธิภาพและการเผาไหม้ของหม้อไอน้ำ

ภาพรวมกว้างๆ เกี่ยวกับกระบวนการเผาไหม้ รวมถึงประเภทหัวเผาและระบบควบคุม รวมทั้งความร้อนที่ผลิตได้และการสูญเสียความร้อน

โมดูลนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ภาพรวมกว้างๆ เกี่ยวกับกระบวนการเผาไหม้ ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของประสิทธิภาพหม้อไอน้ำโดยรวม ผู้อ่านที่ต้องการความรู้เชิงลึกมากขึ้นแนะนำให้ศึกษาจากตำราเฉพาะทางและผู้ผลิตหัวเผา ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำเป็นเพียงการเปรียบเทียบพลังงานที่ผลิตได้กับพลังงานที่ป้อนเข้า โดยทั่วไปแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์: ‘ความร้อนที่ส่งออกในรูปไอน้ำ’ และ ‘ความร้อนที่ได้จากเชื้อเพลิง’ จะกล่าวถึงอย่างเต็มที่ในสองส่วนถัดไป

ความร้อนที่ได้จากเชื้อเพลิง

ค่าความร้อน ค่านี้อาจแสดงได้สองวิธี: ค่าความร้อนรวม หรือ ค่าความร้อนสุทธิ ค่าความร้อนรวม นี่คือค่าพลังงานรวมทางทฤษฎีในเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงทั่วไปทุกชนิดมีไฮโดรเจน ซึ่งเผาไหม้กับออกซิเจนเกิดเป็นน้ำที่ลอยขึ้นปล่องไฟเป็นไอน้ำ ค่าความร้อนรวมของเชื้อเพลิงรวมถึงพลังงานที่ใช้ในการระเหยน้ำนี้ ก๊าซจากปล่องไฟในระบบหม้อไอน้ำไม่ถูกควบแน่น ดังนั้นปริมาณความร้อนที่ใช้ได้จริงสำหรับระบบหม้อไอน้ำจึงลดลง การควบคุมปริมาณอากาศอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ:

อากาศมากเกินไปจะทำให้เตาเผาเย็นลง และพัดพาความร้อนที่เป็นประโยชน์ออกไป
อากาศน้อยเกินไปจะทำให้การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ เชื้อเพลิงที่ไม่เผาไหม้จะถูกพัดพาไป และอาจเกิดควัน ค่าความร้อนสุทธิ นี่คือค่าความร้อนของเชื้อเพลิง ไม่รวมพลังงานในไอน้ำที่ปล่อยออกจากปล่องไฟ และเป็นค่าที่ใช้ทั่วไปในการคำนวณประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ โดยสรุป: การควบคุมปริมาณอากาศอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ:
อากาศมากเกินไปจะทำให้เตาเผาเย็นลง และพัดพาความร้อนที่เป็นประโยชน์ออกไป
อากาศน้อยเกินไปจะทำให้การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ เชื้อเพลิงที่ไม่เผาไหม้จะถูกพัดพาไป และอาจเกิดควัน อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ มีความยากหลายประการในการเผาไหม้ที่สมบูรณ์แบบ (สโตอิคิโอเมตริก):
สภาวะรอบหัวเผาไม่สมบูรณ์แบบ และเป็นไปไม่ได้ที่จะจับคู่โมเลกุลคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนให้ครบถ้วน
โมเลกุลออกซิเจนบางส่วนจะรวมกับโมเลกุลไนโตรเจนเพื่อสร้างออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx) เพื่อให้แน่ใจว่าการเผาไหม้สมบูรณ์ จำเป็นต้องจัดหา ‘อากาศส่วนเกิน’ จำนวนหนึ่ง ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ การควบคุมอัตราส่วนผสมอากาศ/เชื้อเพลิงบนระบบหม้อไอน้ำขนาดเล็กที่มีอยู่จำนวนมากเป็นแบบ ‘วงจรเปิด’ กล่าวคือ หัวเผาจะมีชุดแคมและคันโยกที่สอบเทียบเพื่อจัดหาปริมาณอากาศเฉพาะสำหรับอัตราการเผาไหม้ที่กำหนด เห็นได้ชัดว่าเนื่องจากเป็นอุปกรณ์กลไก สิ่งเหล่านี้จะสึกหรอและบางครั้งต้องสอบเทียบใหม่ จึงต้องบำรุงรักษาและสอบเทียบเป็นประจำ บนระบบที่ใหญ่กว่า อาจมีระบบ ‘วงจรปิด’ ที่ใช้เซ็นเซอร์ออกซิเจนในท่อระบายควันเพื่อควบคุมช่องอากาศเผาไหม้ รอยรั่วของอากาศในห้องเผาไหม้ของหม้อไอน้ำจะมีผลเสียต่อการควบคุมการเผาไหม้ที่แม่นยำ

กฎหมาย

ปัจจุบันมีความมุ่งมั่นระดับโลกต่อโครงการการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และ 160 ประเทศได้ลงนามในข้อตกลงเกียวโต พ.ศ. 2540 ประเทศเหล่านี้ตกลงที่จะดำเนินการเชิงบวกและเป็นรายบุคคลเพื่อ:

ลดการปล่อยก๊าซอันตรายสู่บรรยากาศ - แม้ว่าคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จะเป็นก๊าซที่มีฤทธิ์น้อยที่สุดในบรรดาก๊าซที่อยู่ในข้อตกลง แต่เป็นก๊าซที่พบมากที่สุดและคิดเป็นประมาณ 80% ของการปล่อยก๊าซทั้งหมดที่ต้องลด
ลดปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้เป็นประจำทุกปีอย่างมีปริมาณชัดเจน - อาจอยู่ในรูปแบบการใช้แหล่งพลังงานทางเลือกที่ไม่ก่อมลพิษ หรือการใช้เชื้อเพลิงเดิมอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในสหราชอาณาจักร ความมุ่งมั่นนี้เรียกว่า ‘ยุทธศาสตร์คุณภาพอากาศแห่งชาติของสหราชอาณาจักร’ และมีผลผ่านกฎหมายและข้อบังคับหลายฉบับ ประเทศอื่นๆ จะมียุทธศาสตร์ที่คล้ายกัน

เทคโนโลยี

แรงกดดันจากกฎหมายเกี่ยวกับมลพิษ และจากผู้ใช้หม้อไอน้ำเกี่ยวกับความประหยัด รวมถึงพลังของไมโครชิป ได้ก้าวหน้าการออกแบบทั้งห้องเผาไหม้ของหม้อไอน้ำและหัวเผาอย่างมาก หม้อไอน้ำสมัยใหม่ที่มีหัวเผาล่าสุดอาจมี:

ก๊าซจากปล่องไฟที่หมุนเวียนกลับเพื่อให้การเผาไหม้เหมาะสมที่สุด ด้วยอากาศส่วนเกินน้อยที่สุด
ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนซึ่งตรวจสอบส่วนประกอบทั้งหมดของก๊าซจากปล่องไฟ และปรับการไหลของเชื้อเพลิงและอากาศเพื่อรักษาสภาวะภายในพารามิเตอร์ที่กำหนด
อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงที่ดีขึ้นอย่างมาก (อัตราส่วนระหว่างอัตราการเผาไหม้สูงสุดและต่ำสุด) ซึ่งทำให้สามารถตอบสนองพารามิเตอร์ด้านประสิทธิภาพและการปล่อยมลพิษได้ในช่วงการทำงานที่กว้างขึ้น

การสูญเสียความร้อน

หลังจากกล่าวถึงการเผาไหม้ในเตาเผาของหม้อไอน้ำ โดยเฉพาะความสำคัญของอัตราส่วนอากาศที่ถูกต้องซึ่งเกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และมีประสิทธิภาพ ยังคงต้องทบทวนแหล่งที่มาของการสูญเสียความร้อนและประสิทธิภาพที่ลดลงอื่นๆ การสูญเสียความร้อนในก๊าซจากปล่องไฟ นี่อาจเป็นแหล่งสูญเสียความร้อนแหล่งเดียวที่ใหญ่ที่สุด และผู้จัดการวิศวกรรมสามารถลดการสูญเสียส่วนใหญ่ได้ การสูญเสียเกิดจากอุณหภูมิของก๊าซที่ออกจากเตาเผา เห็นได้ชัดว่ายิ่งก๊าซในปล่องไฟร้อนมากเท่าใด หม้อไอน้ำก็ยิ่งมีประสิทธิภาพน้อยลง ก๊าซอาจร้อนเกินไปด้วยเหตุผลสองประการ:

หัวเผาผลิตความร้อนมากกว่าที่ต้องการสำหรับภาระเฉพาะบนหม้อไอน้ำ: ซึ่งหมายความว่าหัวเผาและกลไกช่องลมต้องการการบำรุงรักษาและการสอบเทียบใหม่
พื้นที่ถ่ายเทความร้อนภายในหม้อไอน้ำไม่ทำงานอย่างถูกต้อง และความร้อนไม่ถูกถ่ายเทไปยังน้ำ: ซึ่งหมายความว่าพื้นที่ถ่ายเทความร้อนปนเปื้อน และต้องทำความสะอาด ต้องระวังเล็กน้อยที่นี่ - การทำให้ก๊าซจากปล่องไฟเย็นเกินไปอาจทำให้อุณหภูมิต่ำกว่า ‘จุดน้ำค้าง’ และความเสี่ยงของการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นจากการก่อตัวของ: กรดไนตริก (จากไนโตรเจนในอากาศที่ใช้เผาไหม้) กรดกำมะถัน (ถ้าเชื้อเพลิงมีปริมาณกำมะถัน) น้ำ การสูญเสียรังสี เนื่องจากหม้อไอน้ำร้อนกว่าสิ่งแวดล้อม ความร้อนบางส่วนจะถูกถ่ายเทไปยังสภาพแวดล้อม ฉนวนที่เสียหายหรือติดตั้งไม่ดีจะเพิ่มการสูญเสียความร้อนที่อาจเกิดขึ้นอย่างมาก หม้อไอน้ำแบบเปลือกหรือแบบท่อน้ำที่มีฉนวนค่อนข้างดีขนาด 5 MW ขึ้นไปจะสูญเสียพลังงาน 0.3 ถึง 0.5% ไปยังสภาพแวดล้อม อาจดูเหมือนไม่มาก แต่ต้องจำไว้ว่านี่คือ 0.3 ถึง 0.5% ของกำลังเต็มภาระของหม้อไอน้ำ และการสูญเสียนี้จะคงที่ แม้ว่าหม้อไอน้ำจะไม่ส่งออกไอน้ำไปยังระบบ และเพียงอยู่ในโหมดสแตนด์บาย สิ่งนี้บ่งชี้ว่าเพื่อให้ทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น ระบบหม้อไอน้ำควรทำงานใกล้กำลังการผลิตสูงสุด ซึ่งอาจต้องการความร่วมมืออย่างใกล้ชิดระหว่างบุคลากรห้องหม้อไอน้ำและแผนกผลิต

ช่วงเปลี่ยนแปลงของหัวเผา

หน้าที่สำคัญของหัวเผาคือช่วงเปลี่ยนแปลง โดยทั่วไปแสดงเป็นอัตราส่วนและคำนวณจากอัตราการเผาไหม้สูงสุดหารด้วยอัตราการเผาไหม้ต่ำสุดที่ควบคุมได้ อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงไม่ใช่เรื่องง่ายๆ ของการบังคับเชื้อเพลิงปริมาณต่างๆ เข้าหม้อไอน้ำ แต่มีความสำคัญเพิ่มขึ้นจากมุมมองเศรษฐกิจและกฎหมายที่หัวเผาต้องให้การเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพและเหมาะสม และตอบสนองข้อกำหนดการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้นตลอดช่วงการทำงาน ดังที่กล่าวมาแล้ว ถ่านหินในฐานะเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำมักจำกัดเฉพาะการใช้งานเฉพาะทาง เช่น หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำในโรงไฟฟ้า

หัวเผาน้ำมัน

ความสามารถในการเผาน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพต้องการอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง ประสบการณ์แสดงว่าอนุภาคของน้ำมันในช่วง 20 ถึง 40 μm ประสบความสำเร็จมากที่สุด อนุภาคที่:

ใหญ่กว่า 40 μm มีแนวโน้มที่จะถูกพัดผ่านเปลวเพลิงโดยไม่เสร็จสิ้นกระบวนการเผาไหม้
เล็กกว่า 20 μm อาจเดินทางเร็วจนถูกพัดผ่านเปลวเพลิงโดยไม่เผาไหม้เลย มุมมองที่สำคัญมากของการเผาน้ำมันคือความหนืด ความหนืดของน้ำมันเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ: ยิ่งน้ำมันร้อน ยิ่งไหลง่าย ที่จริงคนส่วนใหญ่ทราบว่าน้ำมันเชื้อเพลิงหนักต้องถูกให้ความร้อนเพื่อให้ไหลได้อิสระ สิ่งที่ไม่ชัดเจนคือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความหนืดจะมีผลต่อขนาดของอนุภาคของน้ำมันที่ผลิตที่หัวฉีดของหัวเผา ด้วยเหตุนี้อุณหภูมิจึงต้องควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้สภาวะที่หัวฉีดสม่ำเสมอ หัวเผาแบบแรงดัน หัวเผาแบบแรงดันเป็นเพียงรูที่ปลายท่อแรงดัน โดยทั่วไปแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงอยู่ในช่วง 7 ถึง 15 bar ในช่วงการทำงาน แรงดันที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่เกิดขึ้นที่รูเมื่อเชื้อเพลิงถูกปล่อยเข้าเตาเผาส่งผลให้เชื้อเพลิงเกิดการแตกตัวเป็นฝอย การเอานิ้วโป้งอุดปลายสายยางสวนจะให้ผลเช่นเดียวกัน การเปลี่ยนแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงก่อนถึงรู (หัวฉีด) ควบคุมอัตราการไหลของเชื้อเพลิงจากหัวเผา หากอัตราการไหลของเชื้อเพลิงลดลงเหลือ 50% พลังงานสำหรับการแตกตัวเป็นฝอยจะลดลงเหลือ 25% ซึ่งหมายความว่าช่วงเปลี่ยนแปลงที่มีอยู่จำกัดประมาณ 2:1 สำหรับหัวฉีดเฉพาะ เพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้ หัวเผาแบบแรงดันจะมาพร้อมกับชุดหัวฉีดที่เปลี่ยนได้เพื่อรองรับภาระหม้อไอน้ำที่ต่างกัน ข้อดีของหัวเผาแบบแรงดัน:
ราคาค่อนข้างต่ำ
บำรุงรักษาง่าย ข้อเสียของหัวเผาแบบแรงดัน:
หากลักษณะการทำงานของระบบเปลี่ยนแปลงมากในระหว่างวัน หม้อไอน้ำจะต้องหยุดทำงานเพื่อเปลี่ยนหัวฉีด
อุดตันง่ายจากเศษผง ซึ่งหมายความว่าตะแกรงกรองที่บำรุงรักษาดีเป็นสิ่งจำเป็น

หัวเผาแบบถ้วยหมุน

น้ำมันเชื้อเพลิงถูกป้อนลงท่อตรงกลาง และปล่อยลงบนพื้นผิวด้านในของกรวยที่หมุนเร็ว เมื่อน้ำมันเชื้อเพลิงเคลื่อนไปตามถ้วย (เนื่องจากไม่มีแรงสู่ศูนย์กลาง) ฟิล์มน้ำมันจะบางลงเรื่อยๆ เมื่อเส้นรอบวงของฝาเพิ่มขึ้น ในที่สุดน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกปล่อยจากริมฝีของกรวยเป็นฝอยละอองละเอียด เนื่องจากการแตกตัวเป็นฝอยเกิดจากถ้วยหมุน ไม่ใช่จากฟังก์ชันของน้ำมันเชื้อเพลิง (เช่น แรงดัน) อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงจึงมากกว่าหัวเผาแบบแรงดันมาก ข้อดีของหัวเผาแบบถ้วยหมุน:

ทนทาน
อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงดี
ความหนืดของเชื้อเพลิงมีความสำคัญน้อยกว่า ข้อเสียของหัวเผาแบบถ้วยหมุน:
ราคาแพงกว่าในการซื้อและบำรุงรักษา

หัวเผาก๊าซ

ปัจจุบัน ก๊าซน่าจะเป็นเชื้อเพลิงที่พบมากที่สุดที่ใช้ในสหราชอาณาจักร การเป็นก๊าซ การแตกตัวเป็นฝอยจึงไม่ใช่ปัญหา และการผสมก๊าซอย่างเหมาะสมกับปริมาณอากาศที่เหมาะสมเป็นสิ่งที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการเผาไหม้ หัวเผาก๊าซสองประเภทที่ใช้งานคือ ‘แรงดันต่ำ’ และ ‘แรงดันสูง’ หัวเผาแรงดันต่ำ ทำงานที่แรงดันต่ำ โดยทั่วไประหว่าง 2.5 ถึง 10 mbar หัวเผาเป็นอุปกรณ์เวนจูรีเรียบง่ายโดยก๊าซถูกป้อนในบริเวณคอ และอากาศเผาไหม้ถูกดูดเข้ามาจากด้านนอก กำลังผลิตจำกัดประมาณ 1 MW หัวเผาแรงดันสูง ทำงานที่แรงดันสูงกว่า โดยทั่วไประหว่าง 12 ถึง 175 mbar และอาจมีหัวฉีดหลายตัวเพื่อสร้างรูปทรงเปลวเพลิงเฉพาะ

หัวเผาเชื้อเพลิงคู่

อัตราค่าก๊าซแบบ ‘ขัดจังหวะ’ ที่น่าสนใจหมายความว่าเป็นทางเลือกขององค์กรส่วนใหญ่ในสหราชอาณาจักร อย่างไรก็ตาม หลายองค์กรเหล่านี้ต้องการดำเนินงานต่อหากอุปทานก๊าซถูกขัดจังหวะ การจัดเรียงปกติคือมีอุปทานน้ำมันเชื้อเพลิงพร้อมใช้งานในสถานที่ และใช้เผาหม้อไอน้ำเมื่อก๊าซไม่พร้อมใช้งาน ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาหัวเผา ‘เชื้อเพลิงคู่’ หัวเผาเหล่านี้ออกแบบมาโดยมีก๊าซเป็นเชื้อเพลิงหลัก แต่มีความพร้อมเพิ่มเติมสำหรับการเผาน้ำมันเชื้อเพลิง การแจ้งจากบริษัทก๊าซว่าจะตัดอุปทานอาจสั้น ดังนั้นการสลับไปเผาน้ำมันจึงต้องทำให้เร็วที่สุด ขั้นตอนปกติคือ:

ตัดท่ออุปทานก๊าซ
เปิดท่ออุปทานน้ำมันและเปิดปั๊มเชื้อเพลิง
บนแผงควบคุมหัวเผา เลือก ‘เผาน้ำมัน’ (ซึ่งจะเปลี่ยนการตั้งค่าอากาศสำหรับเชื้อเพลิงที่ต่างกัน)
ล้างและจุดไฟหม้อไอน้ำใหม่ การดำเนินงานนี้สามารถทำได้ในเวลาค่อนข้างสั้น ในบางองค์กร การสลับอาจทำเป็นส่วนหนึ่งของการฝึกซ้อมเป็นระยะเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ปฏิบัติงานคุ้นเคยกับขั้นตอน และอุปกรณ์ที่จำเป็นพร้อมใช้งาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากน้ำมันเชื้อเพลิงเป็นเพียง ‘สำรอง’ และอาจใช้เพียงช่วงสั้น ความสามารถในการเผาน้ำมันอาจเป็นแบบพื้นฐาน บนระบบที่ซับซ้อนกว่า ที่มีหม้อไอน้ำกำลังสูง หัวเผาก๊าซอาจถูกถอดออกและหัวเผาน้ำมันมาแทน

ระบบควบคุมหัวเผา

ผู้อ่านควรทราบว่าระบบควบคุมหัวเผาไม่สามารถดูแยกจากกันได้ หัวเผา ระบบควบคุมหัวเผา และระบบควบคุมระดับควรเข้ากันได้และทำงานเสริมกันเพื่อตอบสนองความต้องการไอน้ำของระบบอย่างมีประสิทธิภาพ ย่อหน้าถัดไปจะสรุประบบควบคุมหัวเผาพื้นฐานโดยสังเขป ระบบควบคุม เปิด/ปิด เป็นระบบที่เรียบง่ายที่สุด หมายความว่าหัวเผาจะเผาไหม้เต็มอัตราหรือดับ ข้อเสียหลักของวิธีควบคุมนี้คือหม้อไอน้ำถูกกระแทกความร้อนขนาดใหญ่และบ่อยทุกครั้งที่หัวเผาทำงาน จึงควรจำกัดเฉพาะหม้อไอน้ำขนาดเล็กไม่เกิน 500 kg/h ข้อดีของระบบควบคุม เปิด/ปิด:

เรียบง่าย
ราคาถูกที่สุด ข้อเสียของระบบควบคุม เปิด/ปิด:
หากภาระขนาดใหญ่เกิดขึ้นหลังจากหัวเผาปิดแล้ว ปริมาณไอน้ำที่มีจะลดลง ในกรณีเลวร้ายที่สุดอาจทำให้หม้อไอน้ำเกิดการกระเด็นและล็อกเอาต์
วัฏจักรความร้อน ระบบควบคุม สูง/ต่ำ/ปิด ระบบนี้ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย โดยหัวเผามีอัตราการเผาไหม้สองระดับ หัวเผาทำงานที่อัตราการเผาไหม้ต่ำก่อนแล้วจึงสลับเป็นเต็มอัตราตามต้องการ จึงเอาชนะปัญหาการกระแทกความร้อนที่เลวร้ายที่สุด หัวเผาสามารถกลับสู่ตำแหน่งไฟต่ำเมื่อภาระลดลง จำกัดความเค้นความร้อนภายในหม้อไอน้ำ ระบบนี้มักติดตั้งบนหม้อไอน้ำที่มีกำลังผลิตไม่เกิน 5 000 kg/h ข้อดีของระบบควบคุม สูง/ต่ำ/ปิด:
หม้อไอน้ำตอบสนองต่อภาระขนาดใหญ่ได้ดีกว่า เนื่องจากตำแหน่ง ‘ไฟต่ำ’ จะทำให้มีพลังงานสะสมในหม้อไอน้ำมากขึ้น
หากภาระขนาดใหญ่เกิดขึ้นเมื่อหัวเผาอยู่ในตำแหน่ง ‘ไฟต่ำ’ สามารถตอบสนองทันทีโดยเพิ่มอัตราการเผาไหม้เป็น ‘ไฟสูง’ ตัวอย่างเช่น ขั้นตอนการล้างสามารถข้ามได้ ข้อเสียของระบบควบคุม สูง/ต่ำ/ปิด:
ซับซ้อนกว่าระบบ เปิด/ปิด
ราคาแพงกว่าระบบ เปิด/ปิด ระบบควบคุมแบบปรับกำลัง หัวเผาแบบปรับกำลังจะเปลี่ยนอัตราการเผาไหม้ให้ตรงกับภาระหม้อไอน้ำตลอดช่วงเปลี่ยนแปลง ทุกครั้งที่หัวเผาหยุดและสตาร์ทใหม่ ระบบจะต้องถูกล้างโดยเป่าอากาศเย็นผ่านทางเดินหม้อไอน้ำ ซึ่งสิ้นเปลืองพลังงานและลดประสิทธิภาพ การปรับกำลังเต็มที่หมายความว่าหม้อไอน้ำเผาไหม้ตลอดช่วงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนสูงสุดและลดความเค้นความร้อนให้น้อยที่สุด ระบบนี้สามารถติดตั้งบนหม้อไอน้ำทุกขนาด แต่ควรติดตั้งบนหม้อไอน้ำที่มีกำลังผลิตเกิน 10 000 kg/h เสมอ ข้อดีของระบบควบคุมแบบปรับกำลัง: หม้อไอน้ำสามารถทนต่อภาระขนาดใหญ่และแปรผันได้ดียิ่งขึ้น เนื่องจาก:
แรงดันหม้อไอน้ำรักษาไว้ที่ขอบบนของช่วงควบคุม และระดับพลังงานสะสมอยู่ที่สูงสุด
หากต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นในเวลาสั้น ระบบควบคุมสามารถตอบสนองทันทีโดยเพิ่มอัตราการเผาไหม้ โดยไม่หยุดเพื่อขั้นตอนการล้าง ข้อเสียของระบบควบคุมแบบปรับกำลัง:
ราคาแพงที่สุด
ซับซ้อนที่สุด
ต้องการหัวเผาที่มีช่วงเปลี่ยนแปลงสูง