संघनन टरबाइन

संघनन भाप टरबाइन

कंडेंसिंग स्टीम टर्बाइन एक प्रकार की टर्बाइन है जिसमें भाप, टर्बाइन के अंदर विस्तार और कार्य करने के बाद, (शाफ्ट सील के मामूली रिसाव को छोड़कर) पूरी तरह से एक कंडेंसर में निर्देशित की जाती है ताकि उसे पानी में संघनित किया जा सके।

मुख्य रूप से टरबाइन, कंडेनसेट पंप, कंडेनसर और परिसंचारी जल पंप से मिलकर बना एक संघनन भाप टरबाइन इस प्रकार कार्य करता है कि टरबाइन से निकलने वाली भाप कंडेनसर में प्रवेश करती है, जहाँ यह ठंडी होकर गैसीय अवस्था से जल में संघनित हो जाती है। इसके बाद संघनित भाप को कंडेनसेट पंप द्वारा बॉयलर में वापस भेज दिया जाता है। इस प्रक्रिया में कंडेनसर की महत्वपूर्ण भूमिका होती है। इसका प्राथमिक उद्देश्य टरबाइन की ऊष्मीय दक्षता को बढ़ाना है। यह उस घटना का लाभ उठाकर प्राप्त किया जाता है जिसमें भाप, जल में पुनः ठंडा होने पर, आयतन में भारी कमी से गुजरती है। परिणामस्वरूप शेष स्थान निर्वात का निर्माण करता है, जिससे भाप की आदर्श एन्थैल्पी अवक्षेपण बढ़ जाती है।

व्यवहार में, तापीय दक्षता को और बेहतर बनाने और टरबाइन के एग्जॉस्ट हुड के व्यास को कम करने के लिए, टरबाइन के मध्यवर्ती चरणों से आंशिक रूप से विस्तारित भाप को निकाला जाता है और बॉयलर फीडवाटर को पहले से गर्म करने के लिए फीडवाटर हीटरों में भेजा जाता है। इस प्रकार की टरबाइन, जिसे नॉन-एडजस्टेबल एक्सट्रैक्शन कंडेंसिंग टरबाइन के नाम से जाना जाता है, को कंडेंसिंग टरबाइनों की श्रेणी में रखा जाता है। ये थर्मल पावर प्लांटों में बिजली उत्पादन के लिए विशेष रूप से निर्मित मानक प्रकार की टरबाइन हैं। कंडेंसिंग सिस्टम में मुख्य रूप से कंडेंसर, सर्कुलेटिंग वॉटर पंप, कंडेंसेट पंप और एयर इजेक्टर शामिल होते हैं। टरबाइन से निकलने वाली भाप कंडेंसर में प्रवेश करती है, सर्कुलेटिंग कूलिंग वॉटर द्वारा ठंडी होकर पानी में संघनित हो जाती है, और फिर कंडेंसेट पंप द्वारा निकाली जाती है। फीडवाटर हीटरों के विभिन्न चरणों में गर्म होने के बाद, इसे फीडवाटर के रूप में बॉयलर को आपूर्ति की जाती है।

कंडेंसर में निकलने वाली भाप को ठंडा करके पानी में संघनित करने की प्रक्रिया के दौरान, उसका आयतन अचानक कम हो जाता है। इससे भाप से भरे बंद स्थान में निर्वात उत्पन्न हो जाता है, जिससे टरबाइन का निकास दाब कम हो जाता है। परिणामस्वरूप, भाप की आदर्श एन्थैल्पी में कमी आ जाती है, जिससे संयंत्र की ऊष्मीय दक्षता में सुधार होता है। टरबाइन के निकास में मौजूद असंघनित गैसों (मुख्यतः वायु) को वायु प्रक्षेपक द्वारा बाहर निकाल दिया जाता है ताकि आवश्यक निर्वात बना रहे।

कंडेंसिंग स्टीम टरबाइन एक महत्वपूर्ण उपकरण है जिसका व्यापक रूप से तापीय और परमाणु ऊर्जा उत्पादन में उपयोग किया जाता है। इसके मुख्य कार्य भाप के विस्तार के माध्यम से विद्युत जनरेटर को चलाना और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता को अनुकूलित करना है।

1. दक्षता बढ़ाने के लिए निर्वात वातावरण स्थापित और बनाए रखें: कार्य करने के बाद, निकलने वाली भाप को संघनक में छोड़ा जाता है जहाँ परिसंचारी शीतलन जल द्वारा इसे पानी में संघनित किया जाता है। आयतन में भारी कमी से निर्वात बनता है, जिससे निकास दाब काफी कम हो जाता है और भाप की आदर्श एन्थैल्पी में कमी आती है, जिससे ऊष्मीय दक्षता में सुधार होता है।

2. कार्यशील द्रव परिसंचरण और ऊर्जा पुनर्प्राप्ति को सुगम बनाना: संघनित द्रव को संघनित पंप के माध्यम से पुनः गर्म करने के लिए बॉयलर में वापस भेज दिया जाता है, जिससे एक बंद चक्र बनता है। यह जल पुनर्चक्रण और संरक्षण के साथ-साथ ऊर्जा खपत को भी कम करता है। साथ ही, भाप से उत्पन्न अपशिष्ट ऊष्मा को ऊष्मागतिक चक्र के माध्यम से पर्यावरण में उत्सर्जित किया जाता है, जिससे प्रणाली का स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है।

3. प्रमुख सहायक कार्यों का एकीकरण: वायु निष्कासनक लगातार गैर-संघनीय गैसों को हटाता है, जिससे संघनक में उच्च निर्वात दक्षता बनी रहती है। संघनन प्रक्रिया संघनित द्रव के वायु निष्कासन (निर्वात वायु निष्कासन) को भी सक्षम बनाती है, जिससे उपकरण का क्षरण कम होता है और जल गुणवत्ता सुरक्षा बढ़ती है।

4. उच्च शक्ति और लचीली मांग के अनुकूल: अंतिम चरण के ब्लेडों के डिज़ाइन को अनुकूलित करके और बहु-प्रवाह निकास विन्यास का उपयोग करके, यह उच्च शक्ति उत्पादन (जैसे, एकल इकाई क्षमता सैकड़ों मेगावाट तक) को सहन कर सकता है। निष्कर्षण संघनन टरबाइन के प्रकार मध्यवर्ती चरणों से निष्कर्षण भाप की आपूर्ति भी कर सकते हैं, जिसका उपयोग तापन के लिए किया जा सकता है, जिससे बिजली उत्पादन और जिला तापन दोनों आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है, और इस प्रकार समग्र तापीय दक्षता में सुधार होता है (जो 50%-70% तक पहुंच सकती है)।