তাপ বিদ্যুৎ উत্পাদন

তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের সংজ্ঞা

একটি তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্র হল এমন একটি সুবিধা যা প্রধানত কয়লা পোড়ানো থেকে উৎপন্ন তাপশক্তি ব্যবহার করে বাষ্প উৎপাদন করে যা টারবাইন চালায়।

তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের তত্ত্ব

তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের তত্ত্ব সহজ। এই কেন্দ্রগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য বাষ্প টারবাইন ব্যবহার করে যা অ্যাল্টারনেটরের সাথে সংযুক্ত থাকে। বাষ্প উচ্চ-চাপের বয়লারে উৎপাদিত হয়।

সাধারণত ভারতে, বয়লারের জন্য জ্বালানী হিসেবে বিটুমিনাস কয়লা, ব্রাউন কয়লা এবং পিট ব্যবহৃত হয়। বিটুমিনাস কয়লায় ভলাটাইল ম্যাটার ৮ থেকে ৩৩% এবং আশ ৫ থেকে ১৬% পর্যন্ত থাকে। তাপীয় দক্ষতা বাড়ানোর জন্য কয়লা পাউডার আকারে বয়লারে ব্যবহৃত হয়।

একটি কয়লা-ভিত্তিক তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রে, বয়লারে জ্বালানী (পাউডার কয়লা) পোড়ানোর ফলে উচ্চ চাপে বাষ্প উৎপাদিত হয়। এই বাষ্প পরবর্তীতে সুপারহিটারে আরও গরম করা হয়।

এই সুপারহিট বাষ্প পরে টারবাইনে প্রবেশ করে এবং টারবাইনের ব্লেড ঘুরায়। টারবাইনটি অ্যাল্টারনেটরের সাথে যান্ত্রিকভাবে সংযুক্ত থাকে যাতে টারবাইনের ব্লেড ঘুরলে অ্যাল্টারনেটরের রটরও ঘুরে।

বাষ্প টারবাইনে প্রবেশ করলে তার চাপ দ্রুত কমে যায়, যার ফলে বাষ্পের আয়তন বৃদ্ধি পায়।টারবাইনের রটরে শক্তি দান করার পর, বাষ্প টারবাইনের ব্লেড থেকে কনডেনসারে প্রবেশ করে।কনডেনসারে, পাম্পের সাহায্যে ঠাণ্ডা পানি পরিচালিত হয় যা কম চাপের আর্দ্র বাষ্পকে কনডেন্স করে।

এই কনডেনসড পানি পরে একটি কম-চাপের পানি হিটারে সরবরাহ করা হয় যেখানে কম-চাপের বাষ্প এই ফিড পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে; এটি আবার উচ্চ চাপে গরম করা হয়।আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, একটি তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্র কিভাবে কাজ করে তার পদক্ষেপগুলি বিশ্লেষণ করা যাক:

• প্রথমত, পাউডার কয়লা বাষ্প বয়লারের ফার্নেসে পোড়ানো হয়।

• বয়লারে উচ্চ-চাপের বাষ্প উৎপাদিত হয়।

• এই বাষ্প পরে সুপারহিটার দিয়ে পাঠানো হয়, যেখানে এটি আরও গরম করা হয়।

• এই সুপারহিট বাষ্প পরে উচ্চ গতিতে টারবাইনে প্রবেশ করে।

• টারবাইনে, এই বাষ্পের চাপ টারবাইনের ব্লেডগুলিকে ঘুরায়, যার ফলে উচ্চ-চাপের বাষ্পের সঞ্চিত সম্ভাবনামূলক শক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

বিদ্যুৎ কেন্দ্রের লাইন ডায়াগ্রাম

টারবাইনের ব্লেড ঘুরানোর পর, বাষ্প তার উচ্চ চাপ হারিয়ে টারবাইনের ব্লেড থেকে বেরিয়ে কনডেনসারে প্রবেশ করে।কনডেনসারে, পাম্পের সাহায্যে ঠাণ্ডা পানি পরিচালিত হয় যা কম-চাপের আর্দ্র বাষ্পকে কনডেন্স করে।

এই কনডেনসড পানি পরে একটি কম-চাপের পানি হিটারে সরবরাহ করা হয় যেখানে কম-চাপের বাষ্প এই ফিড পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে, এটি তারপর একটি উচ্চ-চাপের হিটারে আবার গরম করা হয় যেখানে উচ্চ-চাপের বাষ্প গরম করার জন্য ব্যবহৃত হয়।তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রে টারবাইন অ্যাল্টারনেটরের প্রধান চালক হিসেবে কাজ করে।

তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের সারাংশ

একটি সাধারণ তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্র নিম্নলিখিত চক্রে কাজ করে।

কাজের তরল হল পানি এবং বাষ্প। এটি ফিড পানি এবং বাষ্প চক্র নামে পরিচিত। তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের কাজের সঙ্গে সবচেয়ে বেশি মিলে আছে র‍্যাঙ্কিন চক্র।

একটি বাষ্প বয়লারে, পানি ফার্নেসে বাতাসে কয়লা পোড়ানোর মাধ্যমে গরম করা হয়, এবং বয়লারের কাজ হল প্রয়োজনীয় তাপমাত্রায় শুষ্ক সুপারহিট বাষ্প দিতে। এই উৎপাদিত বাষ্প বাষ্প টারবাইন চালাতে ব্যবহৃত হয়।

এই টারবাইনটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর (সাধারণত একটি তিন-ফেজ সিঙ্ক্রোনাস অ্যাল্টারনেটর) এর সাথে সংযুক্ত, যা বিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদন করে।

টারবাইন থেকে বেরিয়ে আসা বাষ্প টারবাইনের বাষ্প কনডেনসারে পানিতে পরিণত হয়, যা খুব কম চাপে সুক্ষ্ম শূন্যতা তৈরি করে এবং টারবাইনে বাষ্পের প্রসারণকে খুব কম চাপে অনুমতি দেয়।

কনডেনসিং প্রক্রিয়ার প্রধান সুবিধাগুলি হল প্রতি কেজি বাষ্প থেকে বেরিয়ে আসা শক্তির পরিমাণ বৃদ্ধি, যা দক্ষতা বৃদ্ধি করে, এবং কনডেনসড পানি যা বয়লারে আবার সরবরাহ করা হয়, তা নতুন ফিড পানির পরিমাণ কমিয়ে দেয়।

কনডেনসড পানি এবং কিছু নতুন ফিড পানি একটি পাম্প (বয়লার ফিড পাম্প) দ্বারা বয়লারে আবার সরবরাহ করা হয়।

কনডেনসারে, বাষ্প ঠাণ্ডা পানি দ্বারা কনডেন্স করা হয়। ঠাণ্ডা পানি কুলিং টাওয়ার দিয়ে পুনরায় পরিচালিত হয়। এটি একটি কুলিং পানি সার্কিট গঠন করে।

পরিবেশগত বাতাস ধুলা ফিল্ট্রেশনের পর বাষ্প বয়লারে প্রবেশ করে। এছাড়াও, বয়লার থেকে বেরিয়ে আসা ফ্লু গ্যাস স্ট্যাক দিয়ে বায়ুমন্ডলে বেরিয়ে যায়। এগুলি বায়ু এবং ফ্লু গ্যাস সার্কিট গঠন করে।

বাষ্প বয়লারের (ড্রাফট নামে পরিচিত) মধ্যে বাতাসের প্রবাহ এবং স্থির চাপ দুটি ফ্যান, ফোর্সড ড্রাফট (FD) ফ্যান এবং ইনডিউসড ড্রাফট (ID) ফ্যান দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়।একটি সাধারণ তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের সম্পূর্ণ পরিকল্পনা এবং বিভিন্ন সার্কিট নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হল।

বয়লারের মধ্যে বিভিন্ন তাপ বিনিময়কারী রয়েছে, যেমন ইকোনোমাইজার, ইভাপোরেটর (উপরের চিত্রে দেখানো হয়নি, এটি মূলত পানি টিউব, যার মধ্যে ডাউনকমার রাইজার সার্কিট), সুপারহিটার (কখনও কখনও রিহিটার, এয়ার প্রিহিটারও উপস্থিত থাকে)।

ইকোনোমাইজারে ফিড পানি ফ্লু গ্যাসের অবশিষ্ট তাপ দ্বারা প্রচুর পরিমাণে গরম করা হয়।বয়লার ড্রাম দুই-পর্যায়ের মিশ্রণ (বাষ্প + পানি) পানি টিউব দিয়ে প্রাকৃতিক পরিপ্রেক্ষিতে প্রবাহের জন্য একটি হেড রক্ষণাবেক্ষণ করে।এছাড়াও একটি সুপারহিটার রয়েছে যা ফ্লু গ্যাস থেকে তাপ নেয় এবং প্রয়োজন অনুযায়ী বাষ্পের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে।

তাপ বিদ্য