कम तापमान और कम दबाव वाली भाप टरबाइन
Low-temperature and low-pressure steam turbines typically refer to steam turbines that operate under relatively low temperature and pressure conditions. Their primary role is to achieve efficient energy conversion and adapt to specific application scenarios.
The core function of a low-temperature and low-pressure steam turbine is to convert the thermal energy of low-temperature, low-pressure steam into mechanical energy. Its working principle is based on the step-by-step expansion of steam performing work across multiple stages of blades, ultimately condensing the exhaust steam into water to complete the energy conversion cycle.
- Luoyang Hanfei Power Technology Co., Ltd
- हेनान, चीन
- स्टीम टर्बाइन और उनके घटकों के लिए पूर्ण, स्थिर और कुशल आपूर्ति क्षमता रखता है।
- जानकारी
कम तापमान, कम दबाव वाली भाप टरबाइन
कम तापमान और कम दबाव वाली स्टीम टर्बाइन एक थर्मल पावर उपकरण है जिसे कम तापमान और कम दबाव वाली स्टीम स्थितियों में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य लाभ कम ग्रेड की थर्मल ऊर्जा की कुशल पुनर्प्राप्ति और रूपांतरण में निहित है, जिससे ऊर्जा उपयोग के अंतिम चरणों में इसका व्यापक उपयोग होता है। इसका कार्य सिद्धांत कई चरणों वाले ब्लेडों पर स्टीम के क्रमिक विस्तार पर आधारित है, जो थर्मल ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। कार्य करने के बाद, निकलने वाली स्टीम को एक कंडेंसर में छोड़ा जाता है जहाँ यह पानी में संघनित हो जाती है, जिससे एक बंद ऊर्जा चक्र बनता है। यह अपशिष्ट ऊष्मा और भूतापीय ऊर्जा जैसे कम ग्रेड के ऊर्जा स्रोतों के उपयोग मूल्य को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है।
कोर पैरामीटर मानक
कम तापमान और कम दबाव वाले स्टीम टरबाइन का प्रदर्शन और उपयुक्तता कई प्रमुख मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है, जो चयन और परिचालन अनुकूलन के लिए आवश्यक आधार के रूप में कार्य करते हैं, जैसा कि नीचे विस्तार से बताया गया है:
1. रेटेड क्षमता: इसकी सामान्य सीमा दसियों से लेकर सैकड़ों किलोवाट तक होती है। अपशिष्ट ऊष्मा और तापन आवश्यकताओं के पैमाने के अनुसार इसे लचीले ढंग से अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे यह छोटे से मध्यम स्तर के ऊर्जा पुनर्प्राप्ति परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।
2. परिचालन दक्षता: यह मुख्य रूप से प्रवाह पथ डिजाइन, घटक निर्माण परिशुद्धता और परिचालन स्थितियों के मिलान पर निर्भर करती है। पारंपरिक परिचालन दक्षता ≥20% होती है, और विभिन्न चरणों के बीच समन्वय को अनुकूलित करके इसे और बेहतर बनाया जा सकता है।
3. शीतलन-ऊष्मण अनुपात: यह प्रति इकाई समय में आपूर्ति की गई शीतलन क्षमता और खपत की गई ऊष्मा का अनुपात है, जो ऊर्जा संतुलन का एक प्रमुख सूचक है। लोड स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए इसे आमतौर पर 1.5 से ऊपर बनाए रखा जाता है।
4. भाप के मापदंड: प्रवेश दाब सामान्यतः 0.1 और 0.4 MPa के बीच होता है। प्रवेश/निकास तापमान को कम तापमान की स्थितियों के अनुरूप समायोजित किया जाता है। परिचालन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अपस्ट्रीम ऊष्मा स्रोत और डाउनस्ट्रीम संघनन उपकरण के साथ सटीक मिलान अत्यंत महत्वपूर्ण है।
5. निर्धारित गति: आमतौर पर ≤3000 आरपीएम, जो अक्सर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में स्थिर रूप से परिवर्तित करने के लिए सिंक्रोनस जनरेटर की गति आवश्यकताओं से मेल खाती है।
संरचनात्मक विशेषताएँ
कम तापमान और कम दबाव वाले स्टीम टर्बाइनों का संरचनात्मक डिज़ाइन नकारात्मक दबाव और कम पैरामीटर वाली परिचालन स्थितियों के अनुकूल होता है। इसकी मुख्य विशेषताएं निम्न दबाव वाले सिलेंडर और उसके सहायक प्रणालियों के इर्द-गिर्द घूमती हैं, जो इस प्रकार हैं:
1. संरचनात्मक स्थिति और परिचालन स्थितियाँ: बहु-सिलेंडर इकाइयों में, यह निम्न-दबाव सिलेंडर अनुभाग के अनुरूप होता है। उच्च और मध्यवर्ती दबाव सिलेंडरों की तुलना में, इसकी संरचना आकार में बड़ी होती है और यह पूरी तरह से नकारात्मक दबाव (निर्वात) स्थितियों में संचालित होता है, जो निकास भाप के विस्तार कार्य की आवश्यकताओं के अनुकूल होता है।
2. कोर कंपोनेंट डिज़ाइन: निम्न-दबाव सिलेंडर मुख्य घटक है, जो ऊष्मीय भार में उतार-चढ़ाव को संभालने के लिए दोहरी परत वाली वेल्डेड शेल संरचना का उपयोग करता है। इसमें वायु प्रवेश को रोकने के लिए वैक्यूम ब्रेकर जैसे सुरक्षात्मक उपकरण लगे हैं, जिससे वैक्यूम स्तर में कमी और निकास तापमान में असामान्य वृद्धि हो सकती है।
3. ब्लेड और रोटर की विशेषताएं: कम दबाव की स्थितियों में, भाप का विशिष्ट आयतन नाटकीय रूप से बढ़ जाता है। उच्च आयतनिक प्रवाह दर को समायोजित करने और उच्च यांत्रिक भार को सहन करने के लिए अंतिम चरण के ब्लेडों को लंबा डिज़ाइन आवश्यक होता है। ब्लेड रूट में एक जटिल संरचनात्मक डिज़ाइन का उपयोग किया गया है, जो कड़े औद्योगिक सुरक्षा मानकों को पूरा करता है।
4. सीलिंग प्रणाली: निम्न-दबाव सिलेंडर के दोनों सिरों पर निर्वात वातावरण के कारण वायु रिसाव की संभावना रहती है, जिससे शाफ्ट सीलिंग प्रणाली अत्यंत महत्वपूर्ण हो जाती है। आधुनिक इकाइयाँ अक्सर स्व-सीलिंग प्रणालियों का उपयोग करती हैं, जो उच्च और मध्यवर्ती दबाव सिलेंडरों के शाफ्ट सील से निकलने वाली ठंडी रिसाव भाप का उपयोग निम्न-दबाव शाफ्ट सिरों के लिए सीलिंग भाप आपूर्ति के रूप में करती हैं। यह दृष्टिकोण सीलिंग की प्रभावशीलता और अपशिष्ट ऊष्मा की पुनर्प्राप्ति के बीच संतुलन बनाए रखता है।
5. परिचालन सुरक्षा तंत्र: दक्षता के लिए सिस्टम उच्च निर्वात बनाए रखने हेतु कंडेंसर पर निर्भर करता है। स्टार्टअप के दौरान या कम भार की स्थिति में, वायु-घर्षण के कारण होने वाले अतिभार और निम्न-दबाव सिलेंडर को क्षति से बचाने के लिए डिज़ाइन प्रवाह के 5%-10% के न्यूनतम शीतलन भाप प्रवाह को बनाए रखना आवश्यक है।
परिचालन विशेषताएँ
1. उच्च दक्षता और ऊर्जा बचत: विशेष रूप से निम्न-श्रेणी की तापीय ऊर्जा के लिए डिज़ाइन किया गया, यह औद्योगिक अपशिष्ट ऊष्मा और भूतापीय ऊर्जा जैसे संसाधनों को पूरी तरह से पुनर्प्राप्त कर सकता है जिनका पारंपरिक तरीकों से उपयोग करना मुश्किल है, जिससे अतिरिक्त ऊर्जा की बर्बादी के बिना ऊर्जा का क्रमिक उपयोग संभव हो पाता है।
2. पर्यावरण संरक्षण और उत्सर्जन में कमी: अपशिष्ट ऊष्मा का पुनर्चक्रण करके जीवाश्म ईंधन की खपत को प्रतिस्थापित करने से ग्रीनहाउस गैसों और प्रदूषकों के उत्सर्जन में कमी आती है। यह कम कार्बन वाली पर्यावरण नीतियों के अनुरूप है और ऊर्जा संरचना के परिवर्तन में सहायक है।
3. उच्च विश्वसनीयता: संरचनात्मक डिजाइन सरल है, जिससे मुख्य घटकों में घिसाव कम होता है और सेवा जीवन लंबा होता है। दैनिक रखरखाव की आवश्यकताएं न्यूनतम हैं, जिससे नियंत्रणीय परिचालन लागतों के साथ दीर्घकालिक निरंतर संचालन संभव हो पाता है।
अनुप्रयोग परिदृश्य
कम तापमान और कम दबाव वाले स्टीम टर्बाइनों की अनुकूलन क्षमता और दक्षता एवं ऊर्जा बचत के लाभों के कारण, इनका व्यापक रूप से निम्नलिखित क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है:
1. संयुक्त ताप एवं विद्युत (सीएचपी): यह छोटे और मध्यम आकार की सीएचपी परियोजनाओं के लिए उपयुक्त है, जो विद्युत उत्पादन से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा का उपयोग तापन के लिए करती है। इससे विद्युत और तापीय ऊर्जा की समन्वित आपूर्ति संभव हो पाती है, जिससे समग्र ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है।
2. औद्योगिक अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्ति: इसका उपयोग रसायन, कागज निर्माण और इस्पात जैसे उद्योगों में उत्पादन प्रक्रियाओं से कम तापमान वाली अपशिष्ट ऊष्मा को पुनर्प्राप्त करने और इसे यांत्रिक या विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, जिससे उद्यम की ऊर्जा खपत कम हो जाती है।
3. भूतापीय विद्युत उत्पादन: यह भूतापीय संसाधनों की कम-पैरामीटर विशेषताओं के अनुकूल है, स्वच्छ ऊर्जा के कुशल उपयोग के लिए भूतापीय भाप ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है।
संक्षेप में, निम्न तापमान, निम्न दाब वाली स्टीम टर्बाइन निम्न श्रेणी की तापीय ऊर्जा के कुशल उपयोग पर केंद्रित है, जो ऊर्जा बचत, पर्यावरण संरक्षण और विश्वसनीयता जैसे लाभों को जोड़ती है। मापदंडों और परिचालन स्थितियों के सटीक मिलान के माध्यम से, यह ऊर्जा पुनर्प्राप्ति और क्रमिक उपयोग प्रणालियों में अपरिहार्य भूमिका निभाती है, और कम कार्बन वाले उद्योगों और स्वच्छ ऊर्जा के विकास के लिए महत्वपूर्ण तकनीकी सहायता प्रदान करती है।
