ताप विद्युत उत्पादन संयन्त्र वा ताप विद्युत स्टेशन
थर्मल पावर संयन्त्र क्या है?
थर्मल विद्युत उत्पादन संयन्त्र या थर्मल पावर स्टेशन विद्युत शक्ति का सबसे परम्परागत स्रोत है। थर्मल पावर संयन्त्र को कोयला थर्मल पावर संयन्त्र और भाप टर्बाइन पावर संयन्त्र के रूप में भी जाना जाता है।
चलिए देखें कि एक थर्मल पावर प्लान कैसे काम करता है।
थर्मल पावर स्टेशन का सिद्धांत
थर्मल पावर स्टेशन का सिद्धांत या थर्मल पावर स्टेशन का कार्य बहुत सरल है। एक विद्युत उत्पादन संयन्त्र मुख्य रूप से एक अल्टरनेटर से चलता है जो एक भाप टर्बाइन की मदद से चलता है। भाप उच्च दाब वाले बॉयलर से प्राप्त होती है।
आमतौर पर भारत में, बिटुमिनस कोयला, ब्राउन कोयला और पीट बॉयलर के ईंधन के रूप में उपयोग किए जाते हैं। बिटुमिनस कोयला में 8 से 33% तक वाष्पीय पदार्थ और 5 से 16% तक राख होती है। थर्मल दक्षता बढ़ाने के लिए, कोयला बॉयलर में पाउडर रूप में उपयोग किया जाता है।
एक कोयला थर्मल पावर संयन्त्र में, भाप उच्च दाब पर बॉयलर में उत्पन्न होती है क्योंकि ईंधन (पुल्वराइज्ड कोयला) बॉयलर फर्नेस में जलता है। यह भाप फिर एक सुपरहीटर में अतिरिक्त गर्म की जाती है।
यह अतिगर्मित भाप फिर टर्बाइन में प्रवेश करती है और टर्बाइन की ब्लेड्स को घुमाती है। टर्बाइन ऐसे ताक्तिक रूप से एक अल्टरनेटर से जोड़ा जाता है कि टर्बाइन की ब्लेड्स के घुमाव के साथ इसका रोटर घूमेगा।
टर्बाइन में प्रवेश करने के बाद भाप का दाब तत्काल गिर जाता है और भाप का संबंधित आयतन बढ़ जाता है।
टर्बाइन रोटर को ऊर्जा प्रदान करने के बाद, भाप टर्बाइन की ब्लेड्स से बाहर निकलती है और कंडेनसर में प्रवेश करती है।
कंडेनसर में, ठंडा पानी एक पंप की मदद से परिपथित होता है जो निम्न दाब वाली गीली भाप को संक्षिप्त करता है।
यह संक्षिप्त पानी फिर एक निम्न दाब वाले पानी गर्मकर में प्रदान किया जाता है जहाँ निम्न दाब वाली भाप इस फीड पानी का तापमान बढ़ाती है; यह फिर उच्च दाब पर गर्म किया जाता है।
बेहतर समझने के लिए, हम एक थर्मल पावर स्टेशन के प्रत्येक कार्य का निम्नलिखित चरण प्रदान करते हैं,
पहले, पुल्वराइज्ड कोयला भाप बॉयलर के फर्नेस में जलाया जाता है।
उच्च दाब वाली भाप बॉयलर में उत्पन्न होती है।
इस भाप को फिर सुपरहीटर में पारित किया जाता है, जहाँ यह अतिरिक्त गर्म की जाती है।
यह अतिगर्मित भाप फिर उच्च गति से टर्बाइन में प्रवेश करती है।
टर्बाइन में, यह भाप बल टर्बाइन की ब्लेड्स को घुमाता है, जिसका अर्थ है कि टर्बाइन में उच्च दाब वाली भाप की संचित संभावित ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
पावर प्लान्ट का रेखा आरेख
टर्बाइन की ब्लेड्स को घुमाने के बाद, भाप अपने उच्च दाब को खो देती है, टर्बाइन की ब्लेड्स से बाहर निकलती है और कंडेनसर में प्रवेश करती है।
कंडेनसर में, ठंडा पानी एक पंप की मदद से परिपथित होता है जो निम्न दाब वाली गीली भाप को संक्षिप्त करता है।
यह संक्षिप्त पानी फिर एक निम्न दाब वाले पानी गर्मकर में प्रदान किया जाता है जहाँ निम्न दाब वाली भाप इस फीड पानी का तापमान बढ़ाती है, यह फिर एक उच्च दाब वाले गर्मकर में गर्म किया जाता है जहाँ भाप का उच्च दाब गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है।
थर्मल पावर स्टेशन में टर्बाइन एक अल्टरनेटर का प्राइम मोवर के रूप में कार्य करता है।
थर्मल पावर संयन्त्र का सारांश
एक आदर्श थर्मल पावर स्टेशन निम्न चक्र पर कार्य करता है जो नीचे दिखाया गया है।
कार्य द्रव्य पानी और भाप है। इसे फीड पानी और भाप चक्र कहा जाता है। जिस आदर्श थर्मोडायनामिक चक्र के ऑपरेशन को एक थर्मल पावर स्टेशन निकटता से अनुसरण करता है, वह रैंकिन चक्र है।
भाप बॉयलर में, पानी फर्नेस में हवा में ईंधन जलाने से गर्म किया जाता है, और बॉयलर का कार्य आवश्यक तापमान पर सूखी अतिगर्मित भाप देना है। इस प्रकार उत्पन्न भाप का उपयोग भाप टर्बाइन को चलाने में किया जाता है।
यह टर्बाइन एक सिंक्रोनस जनरेटर (आमतौर पर एक त्रिफासीय सिंक्रोनस अल्टरनेटर) से जुड़ा होता है, जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है।
टर्बाइन से निकलने वाली भाप को टर्बाइन के भाप कंडेनसर में पानी में बदल दिया जाता है, जो बहुत कम दाब पर चूषण उत्पन्न करता है और टर्बाइन में भाप का विस्तार बहुत कम दाब तक करने की अनुमति देता है।
कंडेनसर के प्राथमिक लाभ यह हैं कि प्रति किलोग्राम भाप से निकाली गई ऊर्जा की मात्रा बढ़ जाती है और इससे दक्षता बढ़ती है, और जो कंडेनसर पानी बॉयलर में फिर से डाला जाता है, वह ताजा फीड पानी की मात्रा को कम करता है।
कंडेनसर पानी साथ ही कुछ ताजा फीड पानी एक पंप (जिसे बॉयलर फीड पंप कहा जाता है) द्वारा फिर से बॉयलर में डाला जाता है।
कंडेनसर
