তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্র – উপাদান, কাজ এবং সাইট নির্বাচন
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্ট কি?
শক্তি সংরক্ষণের সূত্র অনুযায়ী শক্তি তৈরি বা ধ্বংস হতে পারে না; বরং এটি এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত হতে পারে। বিশেষভাবে, তড়িৎ শক্তি বিভিন্ন শক্তি উৎস থেকে উত্পাদিত হতে পারে। বড়-স্কেলে তড়িৎ শক্তি উৎপাদনের জন্য ডিজাইন করা সুবিধাগুলিকে সাধারণত পাওয়ার প্ল্যান্ট বা পাওয়ার স্টেশন বলা হয়।
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্ট হল এমন একটি পাওয়ার উৎপাদন সুবিধা যা তাপ শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তর করে। এই প্ল্যান্টগুলির জন্য তাপ শক্তি বিভিন্ন উৎস থেকে আসতে পারে, যেমন কয়লা, ডিজেল, বায়োফুয়েল, সৌর শক্তি এবং পারমাণবিক শক্তি। "থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্ট" শব্দটি কয়লা ব্যবহার করে তাপ উৎপাদন করা প্ল্যান্টগুলির সাথে সবচেয়ে বেশি সম্পর্কিত। এইভাবে, থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি ঐতিহ্যগত পাওয়ার উৎপাদন সিস্টেম হিসাবে বিবেচিত হয়। তারা কখনও কখনও স্টিম-টারবাইন পাওয়ার প্ল্যান্ট বা কয়লা-ভিত্তিক পাওয়ার প্ল্যান্ট নামেও পরিচিত, যা প্রধান জ্বালানি এবং প্রধান শক্তি-রূপান্তর মেকানিজম প্রতিফলিত করে।
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের কাজ
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি র্যাঙ্কিন চক্রের উপর ভিত্তি করে কাজ করে, যা তাপ শক্তিকে যান্ত্রিক কাজে রূপান্তর করার জন্য একটি মৌলিক থার্মোডায়নামিক চক্র। এই কাজ পরে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়। নিম্নলিখিত এক-লাইন ডায়াগ্রাম বা থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের বিন্যাস এর প্রচলন উপাদান এবং প্রক্রিয়াগুলির দৃশ্যমান প্রতিনিধিত্ব করে।
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের অভ্যন্তরীণ কাজ এবং উপাদান
অপারেশনাল প্রক্রিয়া
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি প্রচুর পরিমাণে জ্বালানি, সাধারণত কয়লা প্রয়োজন। প্রয়োজনীয় বড় পরিমাণের কারণে, কয়লা সাধারণত ট্রেন দ্বারা পরিবহন করা হয় এবং নির্দিষ্ট জ্বালানি সংরক্ষণ এলাকায় সংরক্ষিত হয়। প্রথমে, কাঁচা কয়লা বয়লারে সরাসরি ব্যবহারের জন্য খুব বড়। এই সমস্যার সমাধানে এটি একটি ক্রাশারে প্রবেশ করে, যা এটিকে ছোট এবং ব্যবহারযোগ্য টুকরায় রূপান্তর করে এবং পরে বয়লারে প্রেরণ করা হয়।
কয়লার পাশাপাশি, বয়লারে ভাপ উৎপাদনের জন্য প্রচুর পরিমাণে পানি অপরিহার্য। পদ্ধতিতে প্রবেশ করার আগে, পানি একটি চিকিৎসা প্রক্রিয়া পার হয়। এটি বিভিন্ন ফিল্টার দিয়ে পার হয় যাতে অশুদ্ধতা এবং যেকোনো দ্রবীভূত বায়ু সরানো হয়, এর পবিত্রতা নিশ্চিত করা হয়। চিকিৎসা শেষে, পানি বয়লার ড্রামে প্রেরণ করা হয়। বয়লার ড্রামের মধ্যে, কয়লার দহন দ্বারা উৎপাদিত তাপ পানিতে স্থানান্তরিত হয়। ফলস্বরূপ, পানি একটি পর্যায় পরিবর্তন ঘটায় এবং ভাপে পরিণত হয়।
উৎপাদিত ভাপ উচ্চ-চাপ এবং উচ্চ-তাপমাত্রায়, যা পাওয়ার উৎপাদনের জন্য আদর্শ। এই ভাপ পরে একটি সুপারহিটারে প্রেরণ করা হয়, যেখানে এটি আরও গরম করা হয় তাপ শক্তি বাড়ানোর জন্য। সুপারহিট ভাপ পরে টারবাইন ব্লেডের দিকে প্রেরণ করা হয়। ভাপ টারবাইন ব্লেডের উপর প্রবাহিত হলে, এর তাপ শক্তি টারবাইন দ্বারা যান্ত্রিক ঘূর্ণন শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
টারবাইন একটি অ্যালটারনেটরের সাথে যান্ত্রিকভাবে সংযুক্ত থাকে একটি সাধারণ স্ক্রু দ্বারা। টারবাইন ঘুরলে, এটি অ্যালটারনেটরের রোটারকে চালু করে। অ্যালটারনেটর, এই যান্ত্রিক শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তর করে। উৎপাদিত তড়িৎ শক্তি দীর্ঘ দূরত্বে প্রভাবশালী প্রেরণ করার জন্য, এটি একটি ট্রান্সফর্মার দিয়ে পাঠানো হয়, যা ভোল্টেজ বাড়ায়। উচ্চ-ভোল্টেজ বিদ্যুৎ পরে ট্রান্সমিশন লাইন দিয়ে প্রেরণ করা হয় পাওয়ার গ্রিডে প্রান্ত-ব্যবহারকারীদের, বা লোডগুলিতে পৌঁছানোর জন্য।
টারবাইন দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার পর, ভাপ, এখন নিম্ন-চাপ এবং তাপমাত্রায়, একটি কনডেনসারে প্রেরণ করা হয়। কনডেনসারে, ঠাণ্ডা পানি ভাপের চারপাশে প্রবাহিত হয়, যার ফলে এটি পানির অবস্থায় ফিরে আসে। এই কনডেনশন প্রক্রিয়া ভাপ থেকে অবশিষ্ট তাপ মুক্ত করে, এর চাপ এবং তাপমাত্রা কমিয়ে দেয়। এইভাবে পানি পুনরুদ্ধার করা হলে, পাওয়ার উৎপাদন চক্রের দক্ষতা বাড়ে।
কনডেনসড পানি পরে একটি ফিডওয়াটার পাম্প দিয়ে বয়লারে পুনরায় পাম্প করা হয়, এটি আবার গরম করা এবং ভাপে রূপান্তর করার জন্য প্রস্তুত, এইভাবে চক্র সম্পূর্ণ করা হয়। অন্যদিকে, কয়লার দহনের একটি উপজাত, অ্যাশ, বয়লার ফার্নেস থেকে সরানো হয়। পরিবেশে ক্ষতি থেকে রক্ষা করার জন্য এই অ্যাশের সঠিক বিনিময় অপরিহার্য। এছাড়াও, বয়লারে কয়লার দহনের সময়, ফ্লু গ্যাস উৎপন্ন হয় এবং চিমনি দিয়ে বায়ুমন্ডলে মুক্ত করা হয়।
প্রধান উপাদান
একটি থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্ট কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান নিয়ে গঠিত, যারা পাওয়ার উৎপাদন প্রক্রিয়াকে সম্পন্ন করার জন্য সমন্বয় করে কাজ করে:
বয়লার: থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের হৃদয়, যেখানে কয়লার দহন ঘটে, এবং পানিতে তাপ স্থানান্তরিত হয় ভাপ উৎপাদনের জন্য।
টারবাইন: উচ্চ-চাপের ভাপের তাপ শক্তিকে যান্ত্রিক ঘূর্ণন শক্তিতে রূপান্তর করে।
সুপারহিটার: বয়লারে উৎপাদিত ভাপের তাপমাত্রা বাড়ায়, বেশি দক্ষ পাওয়ার উৎপাদনের জন্য এর শক্তি বাড়ায়।
কনডেনসার: টারবাইন থেকে বাহির হওয়া ভাপকে পানিতে পরিণত করে, তাপ পুনরুদ্ধার করে এবং চক্রের দক্ষতা বজায় রাখে।
ইকোনোমাইজার: ফ্লু গ্যাস থেকে তাপ ব্যবহার করে ফিডওয়াটার গরম করে, বয়লারের মোট শক্তি ব্যয় কমায়।
ফিডওয়াটার পাম্প: কনডেনসার থেকে পানি পুনরায় বয়লারে পাম্প করে, ভাপ উৎপাদনের জন্য অবিচ্ছিন্ন সরবরাহ নিশ্চিত করে।
অ্যালটারনেটর: টারবাইন থেকে যান্ত্রিক শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তর করে, যা পাওয়ার গ্রিড দিয়ে বিতরণ করা যায়।
চিমনি: কয়লার দহনের সময় উৎপন্ন ফ্লু গ্যাস বায়ুমন্ডলে নিয়ন্ত্রিত ভাবে মুক্ত করে।
কুলিং টাওয়ার: কনডেনসারে ব্যবহৃত পানি ঠাণ্ডা করে, এটিকে পুনরায় ব্যবহার করার জন্য পুনর্চক্রান্ত করে।
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের উপাদান, সাইট নির্বাচন এবং দক্ষতা
থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের প্রধান উপাদান
বয়লার
পুলভারাইজড কয়লা, প্রিহিট বায়ু সহ, বয়লারে প্রবেশ করে, যা উচ্চ-চাপের ভাপ উৎপাদনের জন্য মূল উপাদান হিসাবে কাজ করে। এর প্রধান কাজ হল কয়লায় সঞ্চিত রাসায়নিক শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তর করা দহন প্রক্রিয়া দ্বারা। বয়লারের মধ্যে কয়লার দহন ঘটলে, এটি তীব্র তাপ উৎপাদন করে, যা পানিকে ভাপে রূপান্তর করার পর্যাপ্ত তাপমাত্রা পৌঁছায়। বয়লারের আকার থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের তাপ প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে। থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টে বিভিন্ন ধরনের বয়লার ব্যবহার করা হয়, যেমন হেইকক এবং ওয়াগন টপ বয়লার, ফায়ারটিউব বয়লার, সিলিন্ড্রিকাল ফায়ার-টিউব বয়লার, এবং ওয়াটার-টিউব বয়লার, প্রত্যেকের নিজস্ব ডিজাইন বৈশিষ্ট্য এবং পরিচালনা সুবিধা রয়েছে।
টারবাইন
বয়লার দ্বারা উৎপাদিত উচ্চ-চাপ এবং উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারহিট ভাপ টারবাইনের দিকে প্রেরণ করা হয়। যখন এই ভাপ টারবাইন ব্লেডে আঘাত করে, তখন এটি টারবাইনকে চালু করে। টারবাইন একটি জটিল যান্ত্রিক উপকরণ, যা ভাপের তাপ শক্তিকে ঘূর্ণন গতিশক্তিতে রূপান্তর করার জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়। একটি স্ক্রু দ্বারা অ্যালটারনেটরের সাথে যান্ত্রিকভাবে সংযুক্ত, টারবাইনের ঘূর্ণন অ্যালটারনেটরের রোটারকে চালু করে। ভাপ টারবাইন দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার পর, এর তাপমাত্রা এবং চাপ কমে, এবং এটি পরে কনডেনসারে প্রেরণ করা হয় আরও প্রক্রিয়া করার জন্য।
সুপারহিটার
ভাপ টারবাইন-ভিত্তিক পাওয়ার উৎপাদন পদ্ধতিতে, সুপারহিট ভাপ টারবাইনের দক্ষ পরিচালনার জন্য আবশ্যক। বয়লার থেকে উৎপন্ন ভিজা এবং সিচুরেটেড ভাপ সুপারহিটারে প্রবেশ করে। এই উপকরণটি ভাপকে শুকনো এবং সুপারহিট ভাপে রূপান্তর করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, এর তাপ শক্তি বেশি করে। থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টের সব উপাদানের মধ্যে, সুপারহিটার সবচেয়ে উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে। তিনটি প্রধান ধরনের সুপারহিটার সাধারণত ব্যবহার করা হয়: কনভেকশন সুপারহিটার, যা কনভেকশন স্ট্রিম দ্বারা তাপ স্থানান্তর করে; রেডিয়েন্ট সুপারহিটার, যা রেডিয়েন্ট তাপ স্থানান্তর নির্ভর করে; এবং স্বতন্ত্রভাবে ফায়ার সুপারহিটার। বয়লার
