पावर प्लांट: वे क्या हैं? (& पावर प्लांट के प्रकार)

पावर प्लांट क्या है?

एक पावर प्लांट (जिसे पावर स्टेशन या पावर जनरेटिंग स्टेशन भी कहा जाता है), एक औद्योगिक स्थान है जो बड़े पैमाने पर विद्युत ऊर्जा के उत्पादन और वितरण के लिए उपयोग किया जाता है। कई पावर स्टेशन में एक या अधिक जनरेटर होते हैं, जो एक घूमती मशीन है जो यांत्रिक शक्ति को तीन-फेज विद्युत शक्ति में परिवर्तित करती है (इन्हें एल्टरनेटर भी कहा जाता है)। चुंबकीय क्षेत्र और विद्युत चालक के बीच की सापेक्ष गति से विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

ये आमतौर पर उपनगरीय क्षेत्रों में या शहरों या लोड केंद्रों से कई किलोमीटर दूर स्थित होते हैं, क्योंकि इनकी आवश्यकताओं में बड़ा भूभाग और पानी की मांग, साथ ही कई संचालन विवरण जैसे अपशिष्ट डिस्पोजल आदि शामिल होते हैं।

इसलिए, एक पावर जनरेटिंग स्टेशन को केवल शक्ति के प्रभावी उत्पादन के साथ-साथ इस शक्ति के प्रसारण में भी ध्यान देना पड़ता है। इसी कारण पावर प्लांटों के साथ अक्सर ट्रांसफॉर्मर स्विचयार्ड भी जुड़े रहते हैं। ये स्विचयार्ड विद्युत शक्ति का प्रसारण वोल्टेज बढ़ाते हैं, जिससे यह लंबी दूरी पर अधिक प्रभावी ढंग से प्रसारित की जा सकती है।

जनरेटर शाफ्ट को घुमाने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा स्रोत विभिन्न होते हैं और यह अधिकांशतः उपयोग किए जाने वाले ईंधन पर निर्भर करता है। ईंधन का चयन यह निर्धारित करता है कि हम इसे क्या कहते हैं, और इसी तरह विभिन्न प्रकार के पावर प्लांटों का वर्गीकरण किया जाता है।

पावर प्लांटों के प्रकार

विभिन्न प्रकार के पावर प्लांट उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार पर निर्भर करते हैं। बड़े पैमाने पर शक्ति उत्पादन के लिए, थर्मल, परमाणु और जल ऊर्जा सबसे प्रभावी होते हैं। एक पावर जनरेटिंग स्टेशन को इन तीन उपर्युक्त प्रकारों में व्यापक रूप से वर्गीकृत किया जा सकता है। आइए इन प्रकार के पावर स्टेशनों को विस्तार से देखें।

थर्मल पावर स्टेशन

एक थर्मल पावर स्टेशन या कोयला से चलने वाला थर्मल पावर प्लांट, अब तक, अच्छी दक्षता के साथ विद्युत शक्ति उत्पादन का सबसे परंपरागत तरीका है। यह कोयला को प्राथमिक ईंधन के रूप में उपयोग करता है ताकि उपलब्ध पानी को सुपरहीट स्टीम में परिवर्तित किया जा सके, जो भाप टरबाइन को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है।

भाप टरबाइन फिर एक एल्टरनेटर रोटर के साथ यांत्रिक रूप से जोड़ा जाता है, जिसके घूर्णन से विद्युत शक्ति का उत्पादन होता है। आमतौर पर भारत में, बिट्यूमिनस कोयला या ब्राउन कोयला बॉयलर के ईंधन के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जिनकी वाष्पीकरणीय सामग्री 8 से 33% और राख सामग्री 5 से 16% के बीच होती है। इस प्लांट की थर्मल दक्षता बढ़ाने के लिए, कोयला बॉयलर में उसके पुल्वराइज्ड रूप में उपयोग किया जाता है।

कोयला से चलने वाले थर्मल पावर प्लांट में, भाप बहुत उच्च दबाव में भाप बॉयलर के अंदर पुल्वराइज्ड कोयले को जलाकर प्राप्त की जाती है। फिर यह भाप सुपरहीटर में अत्यधिक उच्च तापमान तक गर्म की जाती है। इस सुपरहीट भाप को फिर टरबाइन में प्रवेश करने की अनुमति दी जाती है, जिससे टरबाइन ब्लेड्स को भाप के दबाव से घूमने की अनुमति दी जाती है।

टरबाइन एक एल्टरनेटर के साथ यांत्रिक रूप से ऐसे जोड़ा जाता है कि इसका रोटर टरबाइन ब्लेड्स के घूर्णन के साथ घूमता है। टरबाइन में प्रवेश करने के बाद, भाप दबाव तत्काल गिर जाता है, जिससे भाप की मात्रा में संबद्ध वृद्धि होती है।

टरबाइन रोटर्स में ऊर्जा प्रदान करने के बाद, भाप को टरबाइन ब्लेड्स से बाहर निकालकर टरबाइन के भाप कंडेंसर में पास किया जाता है। कंडेंसर में, एक पंप की मदद से वातावरण के तापमान वाला ठंडा पानी परिपाटी किया जाता है, जिससे निम्न दबाव वाली गीली भाप का कंडेंसन होता है।

फिर यह कंडेंस वाला पानी निम्न दबाव वाले पानी के हीटर में प्रदान किया जाता है, जहाँ निम्न दबाव वाली भाप इस फीड पानी का तापमान बढ़ाती है, फिर इसे उच्च दबाव में फिर से गर्म किया जाता है। यह एक थर्मल पावर प्लांट की मूल कार्यविधि का रूपरेखा देता है।

थर्मल पावर प्लांटों के फायदे

• उपयोग किया जाने वाला ईंधन, जो कोयला है, बहुत सस्ता है।

• अन्य जनरेटिंग स्टेशनों की तुलना में प्रारंभिक लागत कम होती है।

• हाइड्रो-इलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों की तुलना में इसे लगाने के लिए कम जगह की आवश्यकता होती है।

थर्मल पावर प्लांटों के नुकसान

• यह धुआं और धुंआदार गैसों के कारण वातावरण को प्रदूषित करता है।

• पावर प्लांट का ऑपरेशनल लागत हाइड्रो इलेक्ट्रिक प्लांट से अधिक होती है।

परमाणु पावर स्टेशन

परमाणु पावर प्लांट थर्मल स्टेशनों के समान हैं, लेकिन यहाँ अंतर यह है कि यहाँ परमाणु तत्व जैसे यूरेनियम और थोरियम को प्राथमिक ईंधन के रूप में कोयले की जगह उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, एक परमाणु स्टेशन में, फर्नेस और बॉयलर को परमाणु रिएक्टर और ताप विनिमय पाइपों से बदल दिया जाता है।

परमाणु ऊर्जा उत्पादन की प्रक्रिया के लिए, परमाणु रिएक्टरों में परमाणु तत्वों को फिशन अभिक्रिया करने के लिए लगाया जाता है। फिशन अभिक्रिया, एक नियंत्रित श्रृंखला अभिक्रिया की तरह फैलती है और इसके साथ अपेक्षाकृत अत्यधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है, जो ताप के रूप में प्रदर्शित होती है।

यह ताप फिर ताप विनिमय पाइपों में मौजूद पानी में स्थानांतरित किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप, बहुत उच्च तापमान पर सुपरहीट भाप उत्पन्न होती है। भाप निर्माण की प्रक्रिया समाप्त होने के बाद, शेष प्रक्रिया थर्मल पावर प्लांट के समान होती है, क्योंकि यह भाप फिर टरबाइन ब्लेड्स को चलाने के लिए उपयोग की जाती है जिससे विद्युत शक्ति का उत्पादन होता