थर्मल पावर प्लांट में इकोनोमाइज़र क्या है?

इकोनोमाइजर की परिभाषा

इकोनोमाइजर एक यांत्रिक उपकरण है जो ऊष्मा विनिमयक के रूप में प्रयोग किया जाता है और ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए एक द्रव को पूर्व-गर्म करता है। एक भाप बॉयलर में, यह एक ऊष्मा विनिमयक उपकरण है जो थर्मल पावर संयंत्र में चिमनी से निकाले जाने से पहले फ्ल्यू गैसों से अवशिष्ट ऊष्मा को उत्पाद द्रव या फ्ल्यू गैसों से पुनः प्राप्त करता है। फ्ल्यू गैस शक्ति संयंत्रों में उत्पन्न होने वाले दहन निकासी गैसें होती हैं जिनमें नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, सूट, कार्बन मोनोऑक्साइड आदि शामिल होते हैं।

इसलिए, थर्मल पावर संयंत्रों में इकोनोमाइजर, विद्युत शक्ति उत्पादन की प्रक्रिया को अर्थव्यवस्थित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसा कि उपकरण का नाम संकेत करता है। पुनः प्राप्त ऊष्मा का उपयोग बॉयलर फीड वाटर को पूर्व-गर्म करने के लिए किया जाता है, जो अंततः सुपर-हीट भाप में परिवर्तित होगा। इस प्रकार, ईंधन की खपत को बचाया जाता है और प्रक्रिया को बड़े पैमाने पर अर्थव्यवस्थित किया जाता है, क्योंकि हम बेकार ऊष्मा को इकट्ठा कर रहे हैं और इसे जहाँ यह आवश्यक है, वहाँ लागू कर रहे हैं। आजकल, इसके अलावा, निकासी फ्ल्यू गैसों में उपलब्ध ऊष्मा को एयर प्री-हीटर का उपयोग करके आर्थिक रूप से पुनः प्राप्त किया जा सकता है, जो सभी पल्वराइज्ड कोयला फायर्ड बॉयलर में आवश्यक हैं।

कार्य सिद्धांत

ऊपर दिए गए चित्र में दिखाए गए अनुसार, स्टीम बॉयलर फर्नेस से बाहर आने वाली फ्ल्यू गैसें बहुत अधिक ऊष्मा ले जाती हैं। थर्मल पावर संयंत्र में इकोनोमाइजर का कार्य चिमनी से ऊपर जाने वाली फ्ल्यू गैसों से थोड़ी ऊष्मा पुनः प्राप्त करना और बॉयलर के फीड वाटर को गर्म करना है। यह सिर्फ एक ऊष्मा विनिमयक 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 संयंत्र में इकोनोमाइजर को फ्ल्यू गैस की मात्रा और तापमान, स्टैक से गुजरने वाले अधिकतम दबाव गिरावट, बॉयलर में प्रयोग किए जाने वाले ईंधन की प्रकृति और कितनी ऊर्जा पुनः प्राप्त की जानी है, के लिए आकार दिया जाना चाहिए।

जब बॉयलर में पानी उबाला जाता है, तो भाप उत्पन्न होती है जो फिर सुपर-हीट की जाती है और फिर इसे टर्बाइन में पारित किया जाता है। फिर टर्बाइन ब्लेड से निकलने वाली भाप, टर्बाइन के भाप कंडेंसर में पारित की जाती है जहाँ भाप कंडेंस हो जाती है और यह कंडेंस वाटर फिर से फीड वाटर हीटर में पूर्व-गर्म की जाती है और फिर बॉयलर में पुनः फीड की जाती है।

यह फ्ल्यू गैसों के पास में रखा जाता है, जो बॉयलर से निकलने वाले और चिमनी में प्रवेश करने वाले बीच में होता है। इसमें दो हेडर्स के बीच बहुत सारे छोटे व्यास वाले पतले वाले ट्यूब रखे जाते हैं। फ्ल्यू गैसें आमतौर पर ट्यूब के बाहर फ़्लो करती हैं, जो आमतौर पर काउंटर फ़्लो में होती हैं।

इकोनोमाइजर के प्रकार

सीआई गिल्ड ट्यूब इकोनोमाइजर

गिल्ड ट्यूब इकोनोमाइजर कास्ट आयरन से बनाए जाते हैं, जो ग्रेडेड कास्ट आयरन फिन्स का उपयोग करके निर्मित होते हैं, निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं,

• फिन्स और ट्यूब के बीच सही संपर्क के कारण उच्च ऑप्टिमम दक्षता।

• उत्पादित ईंधन की गुणवत्ता के कारण विषाक्त फ्ल्यू गैस उत्पन्न होने वाले संयंत्रों में आमतौर पर इसका उपयोग किया जाता है।

राउंड गिल्ड ट्यूब इकोनोमाइजर

यह माइल्ड स्टील से निर्मित होता है, जिसमें वर्गाकार और गोल फिन्स लगाए जाते हैं, जो कार्बन स्टील सिमलेस ट्यूब पर वेल्ड किए जाते हैं, निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं,

ट्यूब और फिन्स के बीच सही संपर्क की गारंटी होती है ताकि ऑप्टिमम दक्षता प्राप्त हो सके।

कोइल ट्यूब टाइप इकोनोमाइजर

ये अधिकांशतः थर्मल पावर संयंत्रों और बड़े प्रोसेसिंग इकाइयों में उपयोग किए जाते हैं। ये कोइल ट्यूब टाइप इकोनोमाइजर कार्बन स्टील सिमलेस से निर्मित होते हैं, निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं,

• ये गैसों से ऊष्मा पुनः प्राप्त करने में बहुत दक्ष होते हैं।

• बहुत कम जगह घेरते हैं।

हॉरिजोन्टल फिन्ड ट्यूब इकोनोमाइजर

इसमें कार्बन स्टील सिमलेस ट्यूब होता है, जो हॉरिजोन्टल फिन्स के साथ सील-वेल्ड किया जाता है ताकि इकोनोमाइजर का एक पूरा सेट ऊष्मा स्थानांतरण के लिए बनाया जा सके, निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं,

• फिन्स और ट्यूब के बीच सही संपर्क की गारंटी होती है ताकि पूर्ण ऊष्मा स्थानांतरण हो सके।

• ये मुख्य रूप से थर्मल पावर संयंत्रों में उपयोग किए जाते हैं।

नॉन-कंडेंसिंग विरुद्ध कंडेंसिंग

नॉन-कंडेंसिंग इकोनोमाइजर कोयला-फायर्ड संयंत्रों में अम्लीय रासायनिक अपघटन को रोकने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जबकि कंडेंसिंग इकोनोमाइजर, जो प्राकृतिक गैस संयंत्रों में उपयोग किए जाते हैं, फ्ल्यू गैसों को उनके कंडेंसेशन बिंदु से नीचे ठंडा करके दक्षता में सुधार करते हैं।

अनुप्रयोग और लाभ

यह सभी आधुनिक संयंत्रों में उपयोग किया जाता है। इकोनोमाइजर का उपयोग ईंधन की खपत को बचाने, भाप उत्पादन दर को बढ़ाने और बॉयलर दक्षता में सुधार करने में परिणामी होता है।

निम्नलिखित इकोनोमाइजर के कुछ सामान्य अनुप्रयोग दिए गए हैं:

• भाप शक्ति संयंत्रों में यह बॉयलर स्टैक गैसों (फ्ल्यू गैसों) से बेकार ऊष्मा को पकड़ता है और इसे बॉयलर फीड वाटर में स्थानांतरित करता है।

• एयर-साइड इकोनोमाइजर HVAC (हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग) बिल्डिंगों में ऊर्जा को बचाने के लिए ठंडे बाहरी हवा का उपयोग करके आंतरिक स्थान को ठंडा कर सकते हैं।

• रिफ्रिजरेशन: यह उद्योगी रिफ्रिजरेशन में आमतौर पर उपयोग किया जाता है जहाँ वाष्प संपीड़न रिफ्रिजरेशन आवश्यक होता है। इकोनोमाइजर वाले सिस्टम उच्च दबाव पर रिफ्रिजरेशन कार्य का एक हिस्सा उत्पन्न करने का लक्ष्य रखते हैं, ऐसी स्थितियों में जहाँ गैस कंप्रेसर आमतौर पर अधिक दक्ष होते हैं।

इकोनोमाइजर के लाभ और फायदे

इकोनोमाइजर के लाभ निम्नलिखित हैं:

• यह फ्ल्यू गैसों से अधिक ऊष्मा पुनः प्राप्त करता है जो आम एयर प्री-हीटर नहीं कर सकता।

टिप