थर्मल पावर प्लांट में इकोनोमाइजर | इकोनोमाइजर

दुनिया भर में बिजली की मांग में वृद्धि होने से पावर प्लांट का आकार बढ़ गया है। बिजली उत्पादन की प्रक्रिया, कोयला चालित थर्मल पावर प्लांट में एक सबसे फैली हुई और परंपरागत विधि है, जो विश्व भर में बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पादन करती है, जो विश्व भर में 7 अरब से अधिक आबादी की ऊर्जा की आवश्यकता को पूरा करती है।

बढ़ा हुआ आकार ईंधन की आवश्यकता में वृद्धि की आवश्यकता होती है। लेकिन जैसा कि हम सभी जानते हैं, पृथ्वी की खोपड़ी के नीचे कोयला की उपलब्धता सदैव नहीं रहेगी। इसलिए, प्रत्येक दिन ऊर्जा उत्पादन की प्रक्रिया और भी महंगी हो रही है।

दूसरा, सभी प्रमुख थर्मल पावर प्लांटों में सैकड़ों जटिल उपकरण होते हैं, और प्रत्येक उपकरण के साथ उनमें एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की हानि जुड़ी होती है। इस प्रकार अंतिम परिणाम यह होता है कि प्लांट की दक्षता केवल 20% से 26% तक होती है, जो प्लांट की क्षमता पर निर्भर करती है।

उपरोक्त दो बाधाओं से यह स्पष्ट होता है कि, ऊर्जा उत्पादन की प्रक्रिया को आर्थिक रूप से संचालित करने की एक जरूरत है, और एक इकोनोमाइज़र एक ऐसा उपकरण है जो ठीक इसी काम को करने में मदद करता है। इसलिए, मुझे लगता है कि हम सभी के लिए इकोनोमाइज़र की प्रक्रिया को गहराई से देखना लाभदायक होगा।

इकोनोमाइज़र क्या है?

एक इकोनोमाइज़र एक यांत्रिक उपकरण है जो एक तरल को पूर्व-गर्म करके ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। एक भाप बॉयलर में, यह एक ऊष्मा विनिमय उपकरण है जो तापीय विद्युत संयंत्र में फ्ल्यू गैसों (ज्वलन उत्सर्जित गैसों) से अवशिष्ट ऊष्मा को पुनर्प्राप्त करता है, जिसमें नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, कार्बन मोनोऑक्साइड आदि शामिल होते हैं, जिसे चिमनी से छोड़ने से पहले उपयोग किया जाता है।

इसलिए, थर्मल पावर प्लांट में इकोनोमाइज़र, इलेक्ट्रिकल पावर उत्पादन की प्रक्रिया को आर्थिक रूप से संचालित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसा कि उपकरण का नाम संकेतित करता है। पुनर्प्राप्त ऊष्मा को बॉयलर फीड वाटर को पूर्व-गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो अंततः सुपरहीट भाप में परिवर्तित होता है। इस प्रकार, ईंधन की खपत में बचत होती है और प्रक्रिया को बड़ी हद तक आर्थिक रूप से संचालित किया जाता है, क्योंकि हम बेकार ऊष्मा को इकट्ठा कर रहे हैं और उसे जहाँ इसकी आवश्यकता है, वहाँ लगा रहे हैं। आजकल, इसके अलावा, फ्ल्यू गैसों में उपलब्ध ऊष्मा को आर्थिक रूप से एयर प्री-हीटर का उपयोग करके पुनर्प्राप्त किया जा सकता है, जो सभी पल्वराइज्ड कोयला चालित बॉयलर में आवश्यक है।

इकोनोमाइज़र का कार्य सिद्धांत

ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है, भाप बॉयलर फर्नेस से निकलने वाले फ्ल्यू गैस में बहुत अधिक ऊष्मा होती है। थर्मल पावर प्लांट में इकोनोमाइज़र का कार्य फ्ल्यू गैसों में ले जाए जाने वाली ऊष्मा को बचाना और बॉयलर के फीड वाटर को गर्म करने के लिए उपयोग करना है। यह बस एक ऊष्मा विनिमय उपकरण है जिसमें गर्म फ्ल्यू गैस शेल साइड पर और पानी ट्यूब साइड पर होता है, जिसमें फिन्स या गिल्स जैसी विस्तारित गर्मी सतह होती है।

थर्मल पावर प्लांट में इकोनोमाइज़र को फ्ल्यू गैस की मात्रा और तापमान, चिमनी के माध्यम से अधिकतम दबाव की गिरावट, बॉयलर में उपयोग किए जाने वाले ईंधन की प्रकृति और पुनर्प्राप्त की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा के आधार पर आकार दिया जाना चाहिए।

जब भाप बॉयलर में पानी उबाला जाता है, तो भाप उत्पन्न होता है जिसे फिर सुपरहीट किया जाता है और फिर इसे टर्बाइनों में पारित किया जाता है। फिर टर्बाइन ब्लेड से निकलने वाली भाप, टर्बाइन के भाप कंडेंसर में पारित की जाती है जहाँ भाप का घनीकरण होता है और यह घनीकृत पानी फिर से फीड वाटर हीटर में पूर्व-गर्म किया जाता है और फिर इसे बॉयलर में फिर से फीड किया जाता है।

यह बॉयलर से निकलने वाले फ्ल्यू गैसों के मार्ग में और चिमनी में प्रवेश से पहले रखा जाता है। इसमें दो हेडरों के बीच बहुत सारे छोटे व्यास वाले पतले वाले ट्यूब रखे जाते हैं। फ्ल्यू गैस आमतौर पर ट्यूब के बाहर विपरीत दिशा में प्रवाहित होते हैं।

इकोनोमाइज़र, इवेपोरेटर और सुपरहीटर में ऊष्मा स्थानांतरण की प्रक्रिया

भाप जनरेटर में पानी में ऊष्मा स्थानांतरण तीन अलग-अलग रेजिम में होता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। पहले पानी को इकोनोमाइज़र में एक निश्चित दबाव पर तरल रूप में 4 से 5 तक (नीचे दिए गए आरेख को देखें) तक संवेदनशील रूप से पूर्व-गर्म किया जाता है जब तक यह एक संतृप्त तरल नहीं बन जाता है।
फिर इसे इवेपोरेटर में भेजा जाता है, जहाँ इस संतृप्त तरल को उस विशिष्ट दबाव पर गुप्त ऊष्मा को अवशोषित करके 5 से 6 तक फेज की परिवर्तन के साथ उबाला जाता है।

अब यह संतृप्त वाष्प 6 राज्य में सुपरहीटर में और गर्म किया जाता है, ताकि इसे 1, अर्थात गैसीय या वाष्पीय रूप में लाया जा सके। इकाई द्रव्यमान के तरल के लिए, तीन प्रकार के ऊष्मा विनिमयकों में ऊष्मा स्थानांतरण समीकरण निम्नलिखित द्वारा दिए गए हैं,
Qइकोनोमाइज़र = h5 – h4
Qइवेपोरेटर = h6 – h5
Qसुपरहीटर = h1 – h6
इन तीन प्रमुख ऊष्मा विनिमयकों में से, केवल इकोनोमाइज़र शून्य ईंधन खपत के साथ संचालित होता है, और इसलिए यह थर्मल पावर प्लांट में सबसे महत्वपूर्ण और आर्थिक उपकरणों में से एक है।

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