महत्तम ईंधन दहन की दक्षता प्राप्त करने के लिए बॉयलर फर्नेस में ईंधन का पूरा दहन होना आवश्यक है। इसके लिए, हवा की पर्याप्त आपूर्ति और ईंधन के साथ हवा का उचित मिश्रण प्राथमिक आवश्यकताएं हैं। उचित दहन के लिए ईंधन कणों की पर्याप्त आपूर्ति भी बनाए रखी जानी चाहिए।
दहन भाप बॉयलर का निर्धारित तापमान उत्पन्न करना चाहिए और इसे लगातार बनाए रखना चाहिए।
इनके अलावा, भाप बॉयलर के दहन की विधियाँ ऐसी होनी चाहिए कि, प्रणाली को आसानी से संचालित किया जा सके और संचालन और रखरखाव कम हो। भाप बॉयलर के दहन की मुख्य रूप से दो विधियाँ होती हैं जिनमें कोयला ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। एक ठोस ईंधन दहन और दूसरा पुल्वराइज़्ड ईंधन दहन है।
चलिए एक-एक करके चर्चा करें।
मुख्य रूप से दो प्रकार की ठोस ईंधन दहन प्रणाली होती हैं
हाथ से दहन
मैकेनिकल स्ट्रोक दहन
छोटे आकार के बॉयलर हाथ से दहन प्रणाली से संचालित किए जा सकते हैं। यह प्रणाली पहले कोयला इंजन लोकोमोटिव चलाने के लिए आमतौर पर उपयोग की जाती थी। यहाँ, कोयला की छोटी-छोटी टुकड़ियाँ शॉवल से लगातार फर्नेस में डाली जाती हैं।
जब ईंधन अर्थात कोयला एक मैकेनिकल स्टोकर के माध्यम से भाप बॉयलर फर्नेस में डाला जाता है, तो बॉयलर की दहन विधि मैकेनिकल स्टोकर दहन के रूप में जानी जाती है। मुख्य रूप से दो प्रकार की मैकेनिकल स्टोकर दहन प्रणाली होती हैं।
यहाँ, ग्रेट पर दहन होता है। प्राथमिक हवा ग्रेट के नीचे फीड की जाती है। द्वितीयक हवा ग्रेट के शीर्ष पर दी जाती है। जब कोयला जलता है, तो इसे नई कोयला द्वारा नीचे धकेला जाता है। नई कोयला ग्रेट पर रैम्स के माध्यम से धकेला जाता है जैसा कि दिखाया गया है।
आग निर्माण प्राथमिक हवा के प्रवाह के विपरीत नीचे होता है। विलायक पदार्थ बेड के माध्यम से फिल्टर होता है और पूरी तरह से जलता है। दहन दर उच्च होती है। हल्के राख पदार्थ और दहन गैसें प्राथमिक हवा के साथ वातावरण में उड़ जाती हैं। भारी राख पदार्थ ग्रेट पर गिरते हैं और अंततः राख पिट में गिर जाते हैं।
यहाँ, कोयला एक चेन ग्रेट पर जलता है जो लगातार धीरे-धीरे आगे बढ़ता है, और दहन फर्नेस के पहले सिरे से अंतिम सिरे तक कोयले की यात्रा के दौरान होता है। दहन के अंत में, भारी राख पदार्थ गुरुत्वाकर्षण बल के कारण राख पिट में गिर जाते हैं क्योंकि ग्रेट चेन एक कंवेयर बेल्ट की तरह चलता है। हल्के राख पदार्थ और दहन गैसें प्राथमिक हवा के साथ उड़ जाती हैं।
कोयले का सर्वाधिक कैलोरिफिक मूल्य प्राप्त करने के लिए, कोयला चूर्ण में पिसा जाता है और फिर इसे पर्याप्त हवा के साथ मिलाया जाता है। कोयला चूर्ण और हवा का मिश्रण भाप बॉयलर फर्नेस में दहन के लिए फायर किया जाता है ताकि सबसे कुशल दहन प्रक्रिया प्राप्त की जा सके। पुल्वराइज़्ड ईंधन दहन बॉयलर दहन का सबसे आधुनिक और कुशल तरीका है।
पुल्वराइज़ेशन के कारण, कोयले का पृष्ठीय क्षेत्रफल बहुत बड़ा हो जाता है, और इस विधि में दहन के लिए आवश्यक हवा की मात्रा बहुत कम होती है। चूंकि आवश्यक हवा और ईंधन दोनों की मात्रा कम होती है, इस बॉयलर दहन की विधि में गर्मी का नुकसान बहुत कम होता है। इसलिए तापमान आसानी से निर्धारित स्तर तक पहुंच सकता है। चूंकि दहन सबसे कुशल है, पुल्वराइज़्ड कोयला दहन एक भाप बॉयलर की समग्र दक्षता को बढ़ाता है। चूंकि हल्के कोयले के धूल को संभालना भारी कोयले के टुकड़ों की तुलना में बहुत आसान है, इसलिए फर्नेस में ईंधन की आपूर्ति को नियंत्रित करके बॉयलर के आउटपुट को नियंत्रित करना बहुत आसान है। इसलिए प्रणाली की लोड की उतार-चढ़ाव को निर्विवाद ढंग से पूरा किया जा सकता है।
इन फायदों के अलावा, पुल्वराइज़्ड कोयला दहन प्रणाली कई नुकसान हैं। जैसे:
इस प्लांट को स्थापित करने की प्रारंभिक लागत बहुत ऊंची है।
केवल प्रारंभिक लागत नहीं, इस प्लांट की चलने की लागत भी बहुत ऊंची है क्योंकि अलग से पुल्वराइज़ेशन प्लांट स्थापित और चलाना अतिरिक्त रूप से किया जाना चाहिए।
उच्च तापमान फ्ल्यू गैस के माध्यम से उच्च तापीय नुकसान का कारण बनता है।
यह प्रकार की बॉयलर दहन की विधि हमेशा विस्फोट का खतरा रखती है।
इस प्रकार की विधि में निकासी गैसों से फाइन राख कणों को फिल्टर करना भी कठिन और महंगा होता है। इसके अलावा, पुल्वराइज़्ड प्रणाली में निकासी गैसों में राख कणों की मात्रा अधिक होती है।
यहाँ पुल्वराइज़ेशन की प्रक्रिया का संक्षिप्त विवरण दिया गया है।
पहले कोयला को प्रारंभिक क्रशर द्वारा चूर्णित किया जाता है। कोयला को 2.5 सेमी या उससे कम तक चूर्णित किया जाता है।
फिर इस चूर्णित कोयले को एक चुंबकीय सेपरेटर से गुजारा जाता है
