टीपीपी संचालन के मूल सिद्धांत

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

थर्मल पावर प्लांट क्या है और थर्मल पावर प्लांट के संचालन के सिद्धांत क्या हैं? ऐसी वस्तुओं की सामान्य परिभाषा लगभग इस प्रकार है - ये बिजली संयंत्र हैं जो प्राकृतिक ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में प्रसंस्करण में लगे हुए हैं। इन उद्देश्यों के लिए प्राकृतिक ईंधन का भी उपयोग किया जाता है।

ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन का सिद्धांत। संक्षिप्त विवरण

आज तक, ताप विद्युत संयंत्रों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। ऐसी सुविधाओं पर जीवाश्म ईंधन को जलाया जाता है, जिससे तापीय ऊर्जा निकलती है। टीपीपी का कार्य इस ऊर्जा का उपयोग बिजली प्राप्त करने के लिए करना है।

टीपीपी के संचालन का सिद्धांत न केवल विद्युत ऊर्जा का उत्पादन है, बल्कि तापीय ऊर्जा का उत्पादन भी है, जो उपभोक्ताओं को गर्म पानी के रूप में भी आपूर्ति की जाती है, उदाहरण के लिए। इसके अलावा, ये ऊर्जा सुविधाएं सभी बिजली का लगभग 76% उत्पादन करती हैं। इतना व्यापक वितरण इस तथ्य के कारण है कि स्टेशन के संचालन के लिए जैविक ईंधन की उपलब्धता काफी बड़ी है। दूसरा कारण यह था कि इसके उत्पादन के स्थान से स्टेशन तक ईंधन का परिवहन काफी सरल है औरस्थापित संचालन। टीपीपी के संचालन के सिद्धांत को इस तरह से डिजाइन किया गया है कि इसके उपभोक्ता को द्वितीयक वितरण के लिए काम कर रहे तरल पदार्थ की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करना संभव है।

स्टेशनों को प्रकार से अलग करना

यह ध्यान देने योग्य है कि थर्मल स्टेशनों को किस प्रकार की ऊर्जा का उत्पादन करने के आधार पर प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। यदि ताप विद्युत संयंत्र के संचालन का सिद्धांत केवल विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में है (अर्थात उपभोक्ता को तापीय ऊर्जा की आपूर्ति नहीं की जाती है), तो इसे संघनक विद्युत संयंत्र (सीपीपी) कहा जाता है।

विद्युत ऊर्जा के उत्पादन के लिए, भाप की रिहाई के लिए, साथ ही उपभोक्ता को गर्म पानी की आपूर्ति के लिए, टर्बाइनों को संघनित करने के बजाय स्टीम टर्बाइन हैं। इसके अलावा स्टेशन के ऐसे तत्वों में एक मध्यवर्ती भाप निष्कर्षण या एक काउंटर-प्रेशर डिवाइस होता है। इस प्रकार के थर्मल पावर प्लांट (सीएचपी) का मुख्य लाभ और संचालन सिद्धांत यह है कि निकास भाप का उपयोग गर्मी स्रोत के रूप में भी किया जाता है और उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती है। इस तरह, गर्मी की कमी और ठंडे पानी की मात्रा को कम किया जा सकता है।

टीपीपी संचालन के मूल सिद्धांत

संचालन के सिद्धांत पर विचार करने से पहले, यह समझना आवश्यक है कि हम किस प्रकार के स्टेशन के बारे में बात कर रहे हैं। ऐसी सुविधाओं की मानक व्यवस्था में भाप को फिर से गर्म करने जैसी प्रणाली शामिल है। यह आवश्यक है क्योंकि एक मध्यवर्ती ओवरहीटिंग वाले सर्किट की थर्मल दक्षता उस प्रणाली की तुलना में अधिक होगी जहां यह अनुपस्थित है। सरल शब्दों में, ऐसी योजना के साथ थर्मल पावर प्लांट के संचालन का सिद्धांत उसी के साथ बहुत अधिक कुशल होगाइसके बिना की तुलना में प्रारंभिक और अंतिम प्रीसेट पैरामीटर। इस सब से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि स्टेशन के संचालन का आधार जीवाश्म ईंधन और गर्म हवा है।

कार्य योजना

टीपीपी के संचालन के सिद्धांत का निर्माण इस प्रकार किया गया है। ईंधन सामग्री, साथ ही ऑक्सीकरण एजेंट, जिसकी भूमिका अक्सर गर्म हवा द्वारा ग्रहण की जाती है, को एक सतत धारा में बॉयलर भट्ठी में खिलाया जाता है। कोयला, तेल, ईंधन तेल, गैस, शेल, पीट जैसे पदार्थ ईंधन के रूप में कार्य कर सकते हैं। अगर हम रूसी संघ में सबसे आम ईंधन के बारे में बात करते हैं, तो यह कोयले की धूल है। इसके अलावा, एक थर्मल पावर प्लांट के संचालन के सिद्धांत का निर्माण इस तरह से किया जाता है कि ईंधन के दहन के कारण उत्पन्न होने वाली गर्मी भाप बॉयलर में पानी को गर्म करती है। हीटिंग के परिणामस्वरूप, तरल संतृप्त भाप में परिवर्तित हो जाता है, जो भाप के आउटलेट के माध्यम से भाप टरबाइन में प्रवेश करता है। स्टेशन पर इस उपकरण का मुख्य उद्देश्य आने वाली भाप की ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलना है।

चलने में सक्षम टरबाइन के सभी तत्व शाफ्ट के साथ निकटता से जुड़े हुए हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे एकल तंत्र के रूप में घूमते हैं। शाफ्ट को घुमाने के लिए, भाप टरबाइन भाप की गतिज ऊर्जा को रोटर में स्थानांतरित करती है।

स्टेशन का यांत्रिक संचालन

टीपीपी के यांत्रिक भाग में उपकरण और संचालन का सिद्धांत रोटर के संचालन से जुड़ा हुआ है। टर्बाइन से निकलने वाली भाप में बहुत अधिक दबाव और तापमान होता है। यह एक उच्च आंतरिक ऊर्जा बनाता है।भाप, जो बॉयलर से टरबाइन नोजल तक आती है। स्टीम जेट, निरंतर प्रवाह में नोजल से गुजरते हुए, उच्च गति पर, जो अक्सर ध्वनि की गति से भी अधिक होती है, टरबाइन ब्लेड पर कार्य करती है। ये तत्व डिस्क से सख्ती से जुड़े होते हैं, जो बदले में शाफ्ट से निकटता से जुड़े होते हैं। इस समय, भाप की यांत्रिक ऊर्जा रोटर टर्बाइनों की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। थर्मल पावर प्लांट के संचालन के सिद्धांत के बारे में अधिक सटीक रूप से बोलते हुए, यांत्रिक प्रभाव टर्बोजेनरेटर के रोटर को प्रभावित करता है। यह इस तथ्य के कारण है कि एक पारंपरिक रोटर और जनरेटर का शाफ्ट बारीकी से जुड़ा हुआ है। और फिर एक जनरेटर जैसे उपकरण में यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की एक काफी प्रसिद्ध, सरल और समझने योग्य प्रक्रिया है।

रोटर के बाद भाप की गति

टरबाइन के जलवाष्प के गुजरने के बाद, इसका दबाव और तापमान काफी कम हो जाता है, और यह स्टेशन के अगले भाग - कंडेनसर में प्रवेश कर जाता है। इस तत्व के अंदर वाष्प का द्रव में उल्टा रूपांतरण होता है। इस कार्य को पूरा करने के लिए, कंडेनसर के अंदर ठंडा पानी होता है, जो डिवाइस की दीवारों के अंदर से गुजरने वाले पाइपों के माध्यम से वहां प्रवेश करता है। भाप को वापस पानी में परिवर्तित करने के बाद, इसे एक घनीभूत पंप द्वारा पंप किया जाता है और अगले डिब्बे में प्रवेश करता है - बहरा। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पंप किया गया पानी पुनर्योजी हीटरों से होकर गुजरता है।

डेरेटर का मुख्य कार्य आने वाले पानी से गैसों को निकालना होता है। साथ ही सफाई ऑपरेशन के साथ, तरल को भी उसी तरह गर्म किया जाता है जैसेपुनर्योजी हीटरों में। इस उद्देश्य के लिए, भाप की गर्मी का उपयोग किया जाता है, जिसे टर्बाइन में आने वाले से लिया जाता है। डिएरेशन ऑपरेशन का मुख्य उद्देश्य तरल में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री को स्वीकार्य मूल्यों तक कम करना है। यह पानी और भाप की आपूर्ति करने वाले रास्तों पर जंग की गति को कम करने में मदद करता है।

कोयले पर स्थित स्टेशन

ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन के सिद्धांत की उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार पर अत्यधिक निर्भरता है। तकनीकी दृष्टिकोण से, लागू करने के लिए सबसे कठिन पदार्थ कोयला है। इसके बावजूद, ऐसी सुविधाओं में पोषण का मुख्य स्रोत कच्चा माल है, जो स्टेशनों के कुल हिस्से का लगभग 30% है। इसके अलावा, ऐसी वस्तुओं की संख्या बढ़ाने की योजना है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि स्टेशन के संचालन के लिए आवश्यक कार्यात्मक डिब्बों की संख्या अन्य प्रकारों की तुलना में बहुत अधिक है।

कोयले से चलने वाले थर्मल पावर प्लांट कैसे काम करते हैं

स्टेशन को लगातार संचालित करने के लिए, रेलवे ट्रैक के साथ लगातार कोयला लाया जाता है, जिसे विशेष अनलोडिंग उपकरणों का उपयोग करके अनलोड किया जाता है। फिर कन्वेयर बेल्ट जैसे तत्व होते हैं, जिसके माध्यम से अनलोड किए गए कोयले को गोदाम में पहुंचाया जाता है। इसके बाद, ईंधन क्रशिंग प्लांट में प्रवेश करता है। यदि आवश्यक हो, तो गोदाम में कोयले की आपूर्ति की प्रक्रिया को बायपास करना संभव है, और इसे अनलोडिंग उपकरणों से सीधे क्रशर में स्थानांतरित करना संभव है। इस अवस्था से गुजरने के बाद कुचला हुआ कच्चा माल कच्चे कोयले के बंकर में प्रवेश करता है। अगला कदम सामग्री की आपूर्ति के माध्यम से हैचूर्णित कोयला मिलों के लिए फीडर। इसके अलावा, कोयले की धूल, परिवहन की एक वायवीय विधि का उपयोग करके, कोयले की धूल बंकर में डाली जाती है। इस पथ से गुजरते हुए, पदार्थ विभाजक और चक्रवात जैसे तत्वों को दरकिनार कर देता है, और बंकर से यह पहले से ही फीडरों के माध्यम से सीधे बर्नर में प्रवेश करता है। चक्रवात से गुजरने वाली हवा को चक्की के पंखे द्वारा चूसा जाता है, जिसके बाद इसे बॉयलर के दहन कक्ष में भर दिया जाता है।

आगे गैस की चाल कुछ इस तरह दिखती है। दहन कक्ष में बनने वाला वाष्पशील पदार्थ बॉयलर प्लांट के गैस नलिकाओं जैसे उपकरणों के माध्यम से क्रमिक रूप से गुजरता है, फिर, यदि एक रीहीट सिस्टम का उपयोग किया जाता है, तो गैस को प्राथमिक और द्वितीयक सुपरहीटर्स को आपूर्ति की जाती है। इस डिब्बे में, साथ ही साथ पानी के अर्थशास्त्री में, गैस काम कर रहे तरल पदार्थ को गर्म करने के लिए अपनी गर्मी छोड़ती है। इसके बाद, एक एयर सुपरहीटर नामक तत्व स्थापित किया जाता है। यहां, गैस की तापीय ऊर्जा का उपयोग आने वाली हवा को गर्म करने के लिए किया जाता है। इन सभी तत्वों से गुजरने के बाद, वाष्पशील पदार्थ राख पकड़ने वाले में चला जाता है, जहाँ इसे राख से साफ किया जाता है। धुआँ पंप तब गैस को बाहर निकालता है और गैस पाइप का उपयोग करके वातावरण में छोड़ता है।

टीपीपी और एनपीपी

अक्सर यह सवाल उठता है कि थर्मल और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के बीच क्या सामान्य है और क्या ताप विद्युत संयंत्रों और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन के सिद्धांतों में समानता है।

अगर हम उनकी समानता की बात करें तो उनमें से कई हैं। सबसे पहले, दोनों को इस तरह से बनाया गया है कि वे अपने काम के लिए एक प्राकृतिक संसाधन का उपयोग करते हैं, जो कि एक जीवाश्म और उत्खनन है। अलावा,यह ध्यान दिया जा सकता है कि दोनों वस्तुओं का उद्देश्य न केवल विद्युत ऊर्जा, बल्कि तापीय ऊर्जा भी उत्पन्न करना है। संचालन के सिद्धांतों में समानता इस तथ्य में भी निहित है कि थर्मल पावर प्लांट और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में टर्बाइन और स्टीम जनरेटर शामिल हैं। निम्नलिखित केवल कुछ अंतर हैं। इनमें यह तथ्य शामिल है कि, उदाहरण के लिए, निर्माण की लागत और थर्मल पावर प्लांट से प्राप्त बिजली परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में बहुत कम है। लेकिन, दूसरी ओर, परमाणु ऊर्जा संयंत्र तब तक वातावरण को प्रदूषित नहीं करते हैं जब तक कि कचरे का ठीक से निपटान नहीं किया जाता है और कोई दुर्घटना नहीं होती है। जबकि ताप विद्युत संयंत्र अपने संचालन के सिद्धांत के कारण वातावरण में लगातार हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन करते हैं।

यहां परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन में मुख्य अंतर है। यदि तापीय सुविधाओं में, ईंधन के दहन से तापीय ऊर्जा को अक्सर पानी में स्थानांतरित किया जाता है या भाप में परिवर्तित किया जाता है, तो परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, ऊर्जा यूरेनियम परमाणुओं के विखंडन से ली जाती है। परिणामी ऊर्जा विभिन्न प्रकार के पदार्थों को गर्म करने के लिए अलग हो जाती है और यहां पानी का उपयोग बहुत कम होता है। इसके अलावा, सभी पदार्थ बंद सीलबंद सर्किट में हैं।

गर्मी की आपूर्ति

कुछ टीपीपी में, उनकी योजनाएं ऐसी प्रणाली प्रदान कर सकती हैं जो बिजली संयंत्र को ही गर्म करती है, साथ ही आस-पास के गांव, यदि कोई हो। इस इकाई के नेटवर्क हीटर के लिए, टरबाइन से भाप ली जाती है, और घनीभूत हटाने के लिए एक विशेष लाइन भी होती है। एक विशेष पाइपिंग सिस्टम के माध्यम से पानी की आपूर्ति और निर्वहन किया जाता है। इस तरह से उत्पन्न होने वाली विद्युत ऊर्जा को विद्युत जनरेटर से डायवर्ट किया जाता है और उपभोक्ता को हस्तांतरित किया जाता है,स्टेप-अप ट्रांसफार्मर से गुजरना।

मुख्य उपकरण

अगर हम थर्मल पावर प्लांट में संचालित मुख्य तत्वों के बारे में बात करते हैं, तो ये बॉयलर हाउस हैं, साथ ही एक इलेक्ट्रिक जनरेटर और एक कंडेनसर के साथ टर्बाइन इंस्टॉलेशन भी हैं। मुख्य उपकरण और अतिरिक्त उपकरणों के बीच मुख्य अंतर यह है कि इसकी शक्ति, उत्पादकता, भाप मापदंडों के साथ-साथ वोल्टेज और वर्तमान ताकत आदि के संदर्भ में मानक पैरामीटर हैं। यह भी ध्यान दिया जा सकता है कि बुनियादी प्रकार और संख्या तत्वों का चयन इस आधार पर किया जाता है कि आपको एक टीपीपी से कितनी शक्ति प्राप्त करने की आवश्यकता है, साथ ही इसके संचालन के तरीके से भी। थर्मल पावर प्लांट के संचालन के सिद्धांत का एक एनीमेशन इस मुद्दे को और अधिक विस्तार से समझने में मदद कर सकता है।