वाटरट्यूब बॉयलर के घटक और उनका विवरण

वाटरट्यूब बॉयलर के घटक और उनका विवरण

एक वाटरट्यूब बॉयलर पानी को भाप में परिवर्तित करता है, ईंधन जलाने से उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग करके इसे गर्म करता है; इसका अपवाद एक हीट रिकवरी स्टीम जनरेटर (HRSG) है, जो निकास गैसों से पुनः प्राप्त गर्मी का उपयोग करके पानी को भाप में परिवर्तित करता है। वाटरट्यूब बॉयलर कई औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन यह लेख पावर स्टेशनों में उपयोग किए जाने वाले वाटरट्यूब बॉयलरों पर केंद्रित है।

जानने योग्य – समझने और परिचित होने में मदद करने के लिए, इस लेख में वाटर-ट्यूब, वाटरट्यूब, और वाटर ट्यूब के विभिन्न रूपों का उपयोग किया गया है; सभी अभिव्यक्तियाँ एक ही अर्थ रखती हैं।

जानने योग्य – कृपया हमारे मुख्य वाटरट्यूब बॉयलर समझाए गए लेख को देखें यदि आपको यह समझने के लिए एक सामान्य अवलोकन की आवश्यकता है कि वाटरट्यूब बॉयलर कैसे काम करते हैं, उनके डिज़ाइन और संचालन।

पावर स्टेशन वाटरट्यूब बॉयलर

 

वाटर ट्यूब बॉयलर डिज़ाइन

एक बड़ा पावर प्लांट बॉयलर भाप का उत्पादन कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से करने के लिए हजारों भागों का उपयोग करता है। इस लेख में वाटर ट्यूब बॉयलर के मुख्य भाग दिए गए हैं, लेकिन और भी कई हैं! इस लेख के माध्यम से काम करते समय संदर्भ के रूप में नीचे दिए गए आरेख का उपयोग करें। 

वाटर ट्यूब बॉयलर के भाग और स्थान

 

वाटर ट्यूब बॉयलर के घटक और स्थान

स्टीम ड्रम

एक स्टीम ड्रम एक सिलिंडर के आकार का पोत है जो पानी रखता है और भाप वितरित करता है; यह बॉयलर के शीर्ष पर स्थित है। स्टीम ड्रम राइजर ट्यूबों द्वारा उत्पन्न भाप को एकत्र करता है, जो भट्टी को घेरते हैं। स्टीम ड्रम में आंतरिक घटक होते हैं जैसे साइक्लोन सेपरेटर और स्क्रबर ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि निकाली गई भाप सूखी और पानी की बूंदों से मुक्त है, इस प्रकार सुपरहीटरों और स्टीम टर्बाइन में नमी का संचरण न हो। रसायन स्टीम ड्रम में डाले जाते हैं क्योंकि ड्रम के भीतर का वातावरण अशांत होता है, इस प्रकार रसायनों को प्रणाली में मिलाने में मदद मिलती है।

वाटरट्यूब बॉयलर स्टीम ड्रम

मड ड्रम

मड ड्रम वाटरट्यूब बॉयलर के नीचे स्थित होते हैं; वे अवसाद और अशुद्धियों को बॉयलर जल प्रणाली से एकत्र करते हैं। कुछ बॉयलर डिज़ाइनों में, विशेष रूप से अधिक आधुनिक या कॉम्पैक्ट डिज़ाइनों में, एक समर्पित मड ड्रम मौजूद नहीं हो सकता है। इसके बजाय, बॉयलर के निचले हिस्से में स्थापित जल हेडर वही कार्य कर सकते हैं (ये हेडर अशुद्धियों के लिए संग्रह बिंदु के रूप में कार्य करते हैं, प्रभावी रूप से मड ड्रम के रूप में कार्य करते हैं)।

वाटर ट्यूब बॉयलर स्टीम और मड ड्रम स्थान

वाटर ट्यूब

वाटर ट्यूब बॉयलर पानी को तब तक रखती हैं जब तक कि यह भाप में परिवर्तित नहीं हो जाती। बॉयलर के भीतर इसके स्थान के आधार पर वाटर ट्यूब का नाम बदल जाता है, उदाहरण के लिए:

• डाउनकमर ट्यूब – ठंडे पानी को स्टीम ड्रम से बॉयलर के निचले हिस्से की ओर ले जाती हैं।
• राइजर ट्यूब – गर्म पानी और भाप को बॉयलर के निचले हिस्से से स्टीम ड्रम तक ले जाती हैं।

हेडर

हेडर कई कनेक्शनों के साथ बड़े सिलिंडर होते हैं। हेडर ट्यूबों के एक समूह के लिए कार्यशील तरल को एकत्र करते हैं और आमतौर पर इन्हें ऊपरी हेडर या निचले हेडर के रूप में लेबल किया जाता है। यदि बॉयलर में ऊंचे स्थान पर हेडर स्थापित किया गया है, तो यह अपने संबंधित राइजर ट्यूबों से पानी/भाप के मिश्रण को एकत्र करता है, फिर इसे कई पाइपों के माध्यम से स्टीम ड्रम तक पहुंचाता है; इसे स्टीम हेडर या ऊपरी हेडर के रूप में जाना जाता है। यदि बॉयलर में निचले स्थान पर हेडर स्थापित किया गया है, तो यह अपने कनेक्टिंग पाइपों को पानी वितरित करता है; इसे वाटर हेडर या निचला हेडर कहा जाता है।

• स्टीम हेडर – राइजर ट्यूबों से भाप एकत्र करता है और इसे स्टीम ड्रम तक पहुंचाता है।
• वाटर हेडर – राइजर ट्यूबों के आधार तक पानी वितरित करता है।

बर्नर

बॉयलर के मुख्य इनपुट हैं:

• ईंधन – गर्मी ऊर्जा का स्रोत के रूप में कार्य करता है।
• वायु – दहन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन प्रदान करती है।
• पानी – भाप उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है। 

कोयला-आधारित बॉयलर इनपुट

बर्नर ईंधन और वायु को मिलाने और फिर मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए जिम्मेदार होता है ताकि ज्वाला उत्पन्न हो सके जो वाटर ट्यूबों को गर्म करती है; एक बर्नर कुशल दहन और एक स्थिर ज्वाला सुनिश्चित करता है। एक ही बॉयलर में कई बर्नर हो सकते हैं और इन्हें विभिन्न विन्यासों में व्यवस्थित किया जा सकता है:

• फ्रंट वॉल – बर्नर बॉयलर की सामने की दीवार पर व्यवस्थित होते हैं।
• विपरीत दीवारें – बर्नर विपरीत दीवारों पर रखे जाते हैं, एक-दूसरे का सामना करते हुए।
• कोने – बर्नर भट्टी के कोनों में स्थित होते हैं।

टैंगेंशियल बर्नर और वॉल-फायर बर्नर वाटर-ट्यूब बॉयलरों में उपयोग किए जाने वाले दो सबसे सामान्य प्रकार के बर्नर हैं।

भट्टी

वाटरट्यूब बॉयलर का मुख्य भाग इसकी भट्टी है, जहां ईंधन दहन होता है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है। भट्टी के चारों ओर पानी से भरी ट्यूबें होती हैं, जो बॉयलर की ‘वाटर वॉल्स’ बनाती हैं। बॉयलर ट्यूब दहन द्वारा उत्पन्न गर्मी को अवशोषित करती हैं, ट्यूबों के अंदर के पानी को भाप में परिवर्तित करती हैं; इस भाप का उपयोग स्टीम टर्बाइन चलाने या विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए गर्मी प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

वाटर ट्यूब बॉयलर आंतरिक भाग

भट्टियाँ अग्निरोधक सामग्री से पंक्तिबद्ध होती हैं ताकि उत्पन्न गर्मी को बनाए रखा जा सके और बॉयलर संरचना की सुरक्षा की जा सके। 

जानने योग्य – ‘अग्निरोधक’ शब्द को अक्सर ‘इन्सुलेशन’ के साथ भ्रमित किया जाता है, जो पूरी तरह से सही नहीं है। अग्निरोधक का उपयोग उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, इसे सीधे ज्वाला के संपर्क में लाया जा सकता है, और इसे आमतौर पर सिरेमिक या ईंट जैसी सामग्री से निर्मित किया जाता है। इन्सुलेशन का उपयोग कम तापमान अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, इसे सीधे ज्वाला के संपर्क में नहीं लाया जाता है, और इसे आमतौर पर फाइबरग्लास या खनिज ऊन से निर्मित किया जाता है।

जानने योग्य – वाटर वॉल्स राइजर पाइपों की एक असेंबली द्वारा बनाई जाती हैं जो ‘दीवारों’ बनाने के लिए संरेखित होती हैं।

बॉयलर वाटर वॉल संरचना

इकोनोमाइज़र

इकोनोमाइज़र बॉयलर फीडवाटर को स्टीम ड्रम में प्रवेश करने से पहले प्रीहीट करता है। बॉयलर के भीतर इसके स्थान के कारण, एक इकोनोमाइज़र निकास गैसों से अवशिष्ट गर्मी पुनः प्राप्त करता है, इस प्रकार बॉयलर की दक्षता में सुधार करता है। 

सुपरहीटर

सुपरहीटर भाप के तापमान को उसके संतृप्ति तापमान से ऊपर बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। सुपरहीटर स्टीम ड्रम से निकाली गई भाप को गर्म करते हैं, इस प्रकार इसके तापमान को बढ़ाते हैं और परिणामस्वरूप भाप में निहित गर्मी ऊर्जा की मात्रा बढ़ जाती है। एक ही वाटरट्यूब बॉयलर में आमतौर पर कई सुपरहीटर होते हैं:

• प्राथमिक सुपरहीटर – सुपरहीटिंग का पहला चरण, जो भाप के तापमान को बढ़ाता है और भाप की तरल पानी की सामग्री को कम करता है।
• द्वितीयक सुपरहीटर – वांछित तापमान प्राप्त करने के लिए भाप को और अधिक गर्म करता है।

बॉयलर के भीतर गर्मी का स्थानांतरण तीन प्राथमिक तरीकों से होता है:

• विकिरण – विद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से गर्मी का स्थानांतरण; यह भट्टी के भीतर गर्मी स्थानांतरण का एक महत्वपूर्ण तरीका है क्योंकि दहन से विकिरण ऊर्जा वाटर ट्यूबों को गर्म करती है। सुपरहीटर जो विकिरण के माध्यम से गर्मी को अवशोषित करते हैं, उन्हें विकिरण सुपरहीटर के रूप में जाना जाता है।
• संवहन – एक प्रणाली के भीतर तरल या गैस अणुओं की थोक गति के माध्यम से होता है। बॉयलरों में, प्राकृतिक परिसंचरण के माध्यम से पानी का प्रवाह संवहन का एक उदाहरण है। वाष्पीकरण ट्यूब (जहां पानी भाप में वाष्पित होता है) को संवहन ट्यूब बंडल के रूप में जाना जाता है। सुपरहीटर जो संवहन के माध्यम से गर्मी को अवशोषित करते हैं, उन्हें संवहन सुपरहीटर के रूप में जाना जाता है।
• चालन – सामग्री या सामग्रियों के माध्यम से गर्मी का स्थानांतरण। बॉयलर की धातु ट्यूबों में गर्मी का स्थानांतरण, फिर ट्यूबों के अंदर के पानी में, चालन का एक उदाहरण है।

वाटरट्यूब बॉयलर के भीतर गर्मी स्थानांतरण

सुपरहीटर को इस आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है कि उनमें गर्मी कैसे स्थानांतरित की जाती है, यानी विकिरण, संवहन, या चालन के माध्यम से। गर्मी स्थानांतरण का प्रकार बॉयलर के भीतर सुपरहीटर के स्थान पर निर्भर करता है। विकिरणित गर्मी केवल दृष्टि की रेखा द्वारा स्थानांतरित की जा सकती है, गर्मी स्रोत से गर्मी अवशोषक तक, इस प्रकार विकिरण सुपरहीटरों को बॉयलर की ज्वाला के लिए दृष्टि की रेखा होनी चाहिए, अन्यथा वे विकिरण सुपरहीटर नहीं हो सकते। सुपरहीटर को निम्नलिखित के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है:

• विकिरण सुपरहीटर – दृष्टि की रेखा द्वारा भट्टी की ज्वाला के लिए सीधे उजागर; वे विकिरण के माध्यम से अपनी अधिकांश गर्मी को अवशोषित करते हैं।
• संवहन सुपरहीटर – भट्टी की ज्वाला से दूर स्थित है जिसमें दृष्टि की रेखा नहीं है; वे अपने चारों ओर बहने वाली गर्म दहन गैसों के माध्यम से गर्मी को अवशोषित करते हैं।

रीहीटर

रीहीटर का उपयोग मल्टी-स्टेज टर्बाइन सिस्टम में रीहीट भाप के लिए किया जाता है जब यह उच्च-दबाव टर्बाइन से गुजर चुकी होती है। रीहीटर डिज़ाइन और उपस्थिति में सुपरहीटर के समान होते हैं। जहां कई रीहीटर होते हैं, उन्हें श्रृंखला में स्थापित किया जाता है। रीहीट सिस्टम में प्रवेश करने वाली भाप को कोल्ड रीहीट स्टीम कहा जाता है और रीहीटर से निकलने वाली भाप को हॉट रीहीट स्टीम कहा जाता है।

• प्राथमिक रीहीटर – मध्य-दबाव टर्बाइन चरणों के लिए भाप को रीहीट करता है।
• द्वितीयक रीहीटर – मध्य-दबाव टर्बाइन चरणों के लिए अतिरिक्त रीहीटिंग प्रदान करता है।

वाटरट्यूब बॉयलर रीहीटर

वायु प्रीहीटर

एक वायु प्रीहीटर एक हीट एक्सचेंजर है जो बॉयलर की निकास गैसों का उपयोग करके प्राथमिक और द्वितीयक वायु को प्रीहीट करता है; यह दहन दक्षता को बढ़ाता है और ईंधन की खपत को कम करता है।

फीडवाटर पंप

फीडवाटर पंप डीएरेटेर से बॉयलर तक फीडवाटर की आपूर्ति करते हैं। फीडवाटर पंप स्टीम ड्रम में जल स्तर बनाए रखते हैं और भाप उत्पादन के लिए पानी की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करते हैं। उनकी महत्वपूर्णता के कारण हमेशा एक से अधिक फीडवाटर पंप होंगे (फीडवाटर पंपों की विफलता बॉयलर और आसपास के क्षेत्र को गंभीर नुकसान पहुंचा सकती है), और उन्हें कैविटेशन के जोखिम को कम करने के लिए डीएरेटेर की तुलना में कम ऊंचाई पर स्थापित किया जाएगा। बॉयलर फीडवाटर पंप आमतौर पर एक इंडक्शन मोटर के माध्यम से विद्युत रूप से संचालित होते हैं, या, भाप के माध्यम से एक स्टीम टर्बाइन का उपयोग करके। बॉयलर के भीतर जल परिसंचरण के दो प्राथमिक उद्देश्य होते हैं:

1. जल की आपूर्ति – यह सुनिश्चित करना कि पानी की एक स्थिर आपूर्ति हो जिसे भाप में बदला जा सके।
2. गर्मी वितरण – बॉयलर ट्यूबों के अधिक गर्म होने को रोकने के लिए गर्मी को समान रूप से वितरित करना।

फीडवाटर पंपों को आमतौर पर 50% या 100% के रूप में रेट किया जाता है, इस पर निर्भर करता है कि वे बॉयलर के पूर्ण भार का कितना हिस्सा पूरा कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक 100% फीडवाटर पंप बॉयलर के पूरे जल मांग को पूरा कर सकता है जब यह अधिकतम भार पर काम कर रहा हो। एटेम्परेटर (डिसुपरहीटर) के लिए पानी फीडवाटर पंपों से खिलाया जाता है। एक स्टीम टर्बाइन की ग्लैंड सील को भी बॉयलर फीडवाटर का उपयोग करके ठंडा किया जाता है।

बॉयलर फीडवाटर पंपों में आमतौर पर एक वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) होता है जो उनकी विद्युत आवृत्ति को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, और परिणामस्वरूप उनकी गति और निर्वहन मात्रा को नियंत्रित करता है। एक बॉयलर फीडवाटर पंप से न्यूनतम प्रवाह दर को एक ऑटो रिसर्कुलेशन वाल्व (ARV) का उपयोग करके पूरा किया जाता है।

बॉयलर फीडवाटर पंप (मल्टीस्टेज सेंट्रीफ्यूगल पंप)

सुरक्षा राहत वाल्व (SRVs)

सुरक्षा राहत वाल्व (SRVs) बॉयलर में अधिक दबाव को रोकते हैं। सुरक्षा राहत वाल्वों को स्वचालित रूप से भाप छोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब बॉयलर का भाप दबाव एक पूर्व निर्धारित सीमा से अधिक हो जाता है, इस प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि बॉयलर अधिक दबाव में न हो। एक बॉयलर के सुरक्षा राहत वाल्वों को ‘गैर-सहायता प्राप्त’ या ‘सहायता प्राप्त’ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। एक गैर-सहायता प्राप्त वाल्व तब खुलेगा जब एक निश्चित प्रणाली दबाव तक पहुँच जाएगा; यह सख्ती से एक यांत्रिक रूप से संचालित वाल्व है जो आमतौर पर एक या एकाधिक स्प्रिंग्स पर निर्भर करता है। एक सहायता प्राप्त वाल्व तभी खुलेगा जब एक निश्चित प्रणाली दबाव तक पहुँच जाएगा और एक अतिरिक्त बाहरी बल वाल्व को खोलने के लिए ‘सहायता’ के रूप में लागू किया जाता है। उदाहरण के लिए:

• गैर-सहायता प्राप्त – सुरक्षा वाल्व डिस्क के खिलाफ कार्य करने वाला प्रणाली दबाव वाल्व के स्प्रिंग को संकुचित करता है और वाल्व को खोलता है।
• सहायता प्राप्त – सुरक्षा वाल्व डिस्क के खिलाफ कार्य करने वाला प्रणाली दबाव वाल्व के स्प्रिंग को संकुचित करता है, लेकिन यह वाल्व को तब तक नहीं खोलता जब तक कि एक बाहरी बल लागू नहीं किया जाता। बाहरी बल आमतौर पर एक हाइड्रोलिक या न्यूमेटिक प्रणाली के माध्यम से लागू किया जाता है, अक्सर एक राम, सिलेंडर, या डायाफ्राम का उपयोग करके।

SRVs आमतौर पर स्टीम ड्रम और सुपरहीटर हेडर पर स्थापित होते हैं। प्रत्येक स्थिति में अक्सर दो SRVs स्थापित होते हैं, इस प्रकार यदि एक वाल्व इच्छानुसार काम करने में विफल रहता है तो 100% प्रतिकृति प्रदान करता है।

जानने योग्य – अत्यधिक वाल्व कंपन तब होता है जब एक वाल्व तेजी से खुलता और बंद होता है; इस घटना को चैटरिंग के रूप में जाना जाता है। सहायता प्राप्त प्रकार के वाल्व इस समस्या से बचते हैं क्योंकि वे वाल्व को सीधे पूरी तरह से बंद से पूरी तरह से खुले स्थिति में ले जाते हैं।

स्प्रिंग लोडेड सुरक्षा वाल्व (गैर-सहायता प्राप्त)

जल स्तर संकेतक

एक जल स्तर संकेतक बॉयलर स्टीम ड्रम के अंदर जल स्तर दिखाता है। जल स्तर संकेतक स्थानीय रूप से स्थापित और स्थानीय रूप से देखे जा सकते हैं, जैसे बॉयलर गेज ग्लास के साथ, या, वे स्थानीय रूप से स्थापित किए जा सकते हैं और दूरस्थ रूप से देखे जा सकते हैं, जैसे दबाव स्तर ट्रांसमीटर के साथ जो स्थानीय रूप से जल स्तर को मापते हैं और इसे 4-20 mA विद्युत संकेत के रूप में एक दूरस्थ स्थान पर रिले करते हैं जैसे कि एक नियंत्रण कक्ष। बॉयलर के भीतर जल स्तर को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से मापा जा सकता है, इस पर निर्भर करता है कि कौन सा उपकरण उपयोग किया जाता है। कभी-कभी बॉयलर दृष्टि ग्लास के पीछे एक प्रकाश स्थापित किया जाएगा और दृष्टि ग्लास पर एक निगरानी कैमरा लक्षित किया जाएगा; यह समाधान ऑपरेटरों को गेज स्तर की दूरस्थ निगरानी करने की अनुमति देता है जिससे यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक लागत प्रभावी विकल्प बन जाता है।

महत्वपूर्ण: किसी भी बॉयलर को संचालित करते समय बॉयलर के भीतर सही जल स्तर बनाए रखना सबसे महत्वपूर्ण कार्य है!

माउंटेड बॉयलर स्तर गेज ग्लास (साइट ग्लास)

ब्लोडाउन वाल्व

नियमित ब्लोडाउन जल गुणवत्ता बनाए रखने और स्केल बिल्डअप को रोकने में मदद करता है। एक बॉटम ब्लोडाउन वाल्व का उपयोग मड ड्रम से अवसाद और अशुद्धियों को हटाने के लिए किया जाता है; इस प्रकार का ब्लोडाउन अंतरालिक (निरंतर नहीं) होता है।

फायरट्यूब बॉयलर बॉटम ब्लोडाउन वाल्व

एक सतह ब्लोडाउन वाल्व का उपयोग स्टीम ड्रम के भीतर पानी की सतह से अशुद्धियों को हटाने के लिए किया जाता है; इस प्रकार का ब्लोडाउन निरंतर होता है।

फायरट्यूब बॉयलर सतह ब्लोडाउन वाल्व

नियंत्रण प्रणाली

आधुनिक वाटर ट्यूब बॉयलर उन्नत नियंत्रण प्रणालियों से सुसज्जित हैं जो एक साथ ईंधन आपूर्ति, वायु प्रवाह, जल स्तर, और भाप दबाव को नियंत्रित करते हैं। बड़े वाटरट्यूब बॉयलर ड्रम स्तर नियंत्रण के लिए तीन तत्व नियंत्रण का उपयोग करते हैं, लेकिन छोटे बॉयलरों को इतनी उन्नत प्रणालियों की आवश्यकता नहीं होती है (जैसे दो तत्व नियंत्रण या समान पर्याप्त है)। एक बॉयलर नियंत्रण प्रणाली निम्नलिखित कार्य करती है:

• ड्रम स्तर, भाप तापमान, वायु/ईंधन अनुपात सहित सभी महत्वपूर्ण मापदंडों की निगरानी और नियंत्रण करती है, जो क्षेत्र में लगे उपकरणों से प्राप्त प्रक्रिया मूल्यों पर आधारित होती है।
• प्रक्रिया विचलनों के लिए अलार्म बजाती है।
• एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया विचलन के मामले में ट्रिप शुरू करती है, जैसे निम्न/उच्च ड्रम जल स्तर, उच्च भाप तापमान, या उच्च भाप दबाव।
• समस्याओं के लिए बॉयलर सहायक उपकरणों की निगरानी करती है और आवश्यकतानुसार स्वचालित परिवर्तन करती है। उदाहरण के लिए, मुख्य फीडवाटर पंप ट्रिप के मामले में एक स्टैंडबाय पंप को ऑनलाइन लाना।

बॉयलर ड्रम तीन तत्व नियंत्रण

जानने योग्य – तीन तत्व नियंत्रण में एक चौथा तत्व शामिल होता है, लेकिन इसे अक्सर तीन तत्व नियंत्रण का उल्लेख करते समय नहीं दिखाया जाता है या नहीं माना जाता है। चौथा तत्व स्टीम ड्रम का दबाव माप है। स्टीम ड्रम दबाव को जानना आवश्यक है क्योंकि यह सूजन और सिकुड़न जैसी घटनाओं के लिए जिम्मेदार है, जो स्टीम ड्रम में दर्ज स्तर को काफी हद तक उतार-चढ़ाव का कारण बनता है; यह दर्ज स्तर को अविश्वसनीय बनाता है जब तक कि स्टीम ड्रम दबाव को ध्यान में नहीं रखा जाता।

नियंत्रण वाल्व

नियंत्रण वाल्व स्टीम ड्रम तक बॉयलर फीडवाटर के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। बड़े वाटर ट्यूब बॉयलरों के लिए, अक्सर फीडवाटर वाल्वों की प्रतिकृति होगी। नियमित संचालन के दौरान, फीडवाटर नियंत्रण वाल्व स्वचालित रूप से कार्य करते हैं ताकि स्टीम ड्रम जल स्तर को वांछित सेटपॉइंट के पास रखा जा सके। 

उपकरण

गेज, संकेतक, ट्रांसमीटर, और सेंसर एक बॉयलर के विभिन्न प्रक्रिया चर (दबाव, तापमान, प्रवाह, आदि) की निगरानी के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं। पावर स्टेशन वाटर-ट्यूब बॉयलर स्थानीय और दूरस्थ देखने के उद्देश्यों के लिए कई प्रकार के उपकरणों का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए:

• स्थानीय दबाव संकेत के लिए एक दबाव गेज का उपयोग किया जाता है।
• स्थानीय तापमान संकेत के लिए एक तापमान गेज का उपयोग किया जाता है।
• स्थानीय और दूरस्थ प्रवाह संकेत के लिए एक प्रवाह ट्रांसमीटर का उपयोग किया जा सकता है।
• स्थानीय स्तर संकेत के लिए एक ग्लास स्तर गेज का उपयोग किया जाता है।
• एक स्तर ट्रांसमीटर मापे गए स्तर को वास्तविक समय में नियंत्रण प्रणाली को दूरस्थ निगरानी के लिए रिले करता है।

स्टीम ड्रम डिफरेंशियल प्रेशर (DP) स्तर ट्रांसमीटर

जानने योग्य – यदि किसी सेंसर को बॉयलर के सुरक्षित संचालन के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है, तो इसे कई बार स्थापित किया जाएगा, भले ही यह एक ही चर को माप रहा हो! उदाहरण के लिए, बॉयलर के स्टीम ड्रम के भीतर जल स्तर बहुत महत्वपूर्ण है और इसे लगातार मॉनिटर किया जाना चाहिए, इस प्रकार यह सामान्य प्रथा है कि प्रत्येक स्टीम ड्रम पर तीन स्वतंत्र स्तर ट्रांसमीटर स्थापित किए जाते हैं, और ये सभी एक ही जल स्तर को मापते हैं। यदि एक सेंसर विफल हो जाता है, तो यह माना जाता है कि अन्य दो अभी भी विश्वसनीय हैं, और बॉयलर सेवा में रह सकता है जबकि विफल सेंसर की मरम्मत की जाती है; इस सेटअप को दो-में-से-तीन (2oo3) वोटिंग लॉजिक कहा जाता है और इसे सुरक्षा महत्वपूर्ण प्रणालियों के लिए इंजीनियरिंग दुनिया में व्यापक रूप से लागू किया जाता है। उदाहरण के लिए, उच्च ड्रम जल स्तर की स्थिति में बॉयलर ट्रिप शुरू करने के लिए, दो में से तीन स्तर ट्रांसमीटरों को कुछ समय (आमतौर पर कुछ सेकंड) के लिए ट्रिप सेटपॉइंट पर या उससे ऊपर होना चाहिए।

जानने योग्य – प्रतिकृति सभी सुरक्षा महत्वपूर्ण प्रणालियों की प्रभावी निगरानी सुनिश्चित करने का एक तरीका है, लेकिन ‘विविधता’ विधि भी है। विविधता विधि एक दिए गए माप के लिए उपयोग किए जाने वाले सेंसर की विविधता पर निर्भर करती है, न कि उनकी मात्रा पर। उदाहरण के लिए, एक बॉयलर के स्टीम ड्रम स्तर को चालकता सेंसर, फ्लोट, या डिफरेंशियल प्रेशर ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके मापा जा सकता है; सभी तीनों को स्थापित करना विभिन्न प्रकार के सेंसर से परिणाम देता है, जिसे केवल एक ही सेंसर प्रकार से तीन मापों की तुलना में अधिक विश्वसनीय माना जाता है।

निकास गैस स्टैक

निकास गैस स्टैक बॉयलर की निकास गैसों को वातावरण में निकालता है। कुछ बॉयलरों के लिए, निकास गैसों को बिना उपचार के निकाला जा सकता है, लेकिन यह जीवाश्म-आधारित बॉयलरों के लिए सच नहीं है, जैसे कि तेल, कोयला, या बायो-फ्यूल जलाने वाले; अपशिष्ट-आधारित बॉयलरों को भी निकास गैस की सफाई की आवश्यकता होती है। मानक प्रदूषण नियंत्रण उपकरणों में इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर, फ्ल्यू गैस डीसल्फ्यूराइज़र, और/या बैग फिल्टर शामिल हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर

सूट ब्लोअर

सूट ब्लोअर संपीड़ित वायु या भाप का उपयोग करके बॉयलर ट्यूबों से सूट को साफ करते हैं, विकिरण भट्टी की सतहों, इकोनोमाइज़र, और वायु हीटर। बॉयलर के आंतरिक भागों को सूट से साफ करना यह सुनिश्चित करता है कि गर्मी स्थानांतरण दक्षता बनी रहे (ट्यूबों पर सूट एक थर्मल इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है और गर्मी स्थानांतरण को रोकता है, इस प्रकार बॉयलर दक्षता में कमी होती है)। प्रभावी गर्मी स्थानांतरण कई मुद्दों से बाधित हो सकता है, सबसे आम हैं:

• स्केल निर्माण – बॉयलर की आंतरिक सतहों पर ठोस खनिजों का संचय, जो उन्हें इन्सुलेट करता है और गर्मी स्थानांतरण दक्षता को कम करता है।
• सूट बिल्डअप – जीवाश्म-आधारित बॉयलरों में होता है, जहां अपूर्ण दहन बॉयलर की गर्मी स्थानांतरण सतहों पर सूट के संचय की ओर ले जाता है, इस प्रकार गर्मी स्थानांतरण में कमी होती है।

एटेम्परेटर

एटेम्परेटर भाप के तापमान को उच्च-दबाव बॉयलर फीडवाटर इंजेक्ट करके नियंत्रित करते हैं, परिणामस्वरूप अधिक गर्मी से बचाव करते हैं जो डाउनस्ट्रीम घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है। एटेम्परेटर को निम्नलिखित स्थानों पर स्थापित किया जा सकता है:

1. बॉयलर के मुख्य भाप निर्वहन लाइन पर (अंतिम सुपरहीटर के बाद)।
2. सुपरहीटरों के बीच, उदाहरण के लिए, दूसरे और तीसरे सुपरहीटर के बीच।
3. प्राथमिक और द्वितीयक विन्यास में, जहां प्राथमिक सुपरहीटरों के बीच स्थापित होता है और द्वितीयक मुख्य भाप निर्वहन लाइन पर स्थापित होता है।

आमतौर पर, एटेम्परेटर स्वचालित रूप से काम करते हैं ताकि भाप के तापमान को एक दिए गए सेटपॉइंट पर या उसके पास बनाए रखा जा सके। एटेम्परेटर एक बॉयलर और इसकी भाप उपभोक्ताओं के सुरक्षित संचालन के लिए महत्वपूर्ण हैं। एक खराबी वाला एटेम्परेटर बाढ़ वाली भाप लाइनों का परिणाम हो सकता है, जिससे भाप पाइपिंग में वाटर हैमर और नमी संचरण के कारण किसी भी डाउनस्ट्रीम स्टीम टर्बाइन को नुकसान हो सकता है। ऐसी समस्याओं को होने से रोकने के लिए, एटेम्परेटर के तुरंत बाद भाप के तापमान की सावधानीपूर्वक निगरानी की जाती है।

जानने योग्य – एटेम्परेटर को ‘डिसुपरहीटर’ के रूप में भी जाना जाता है।

भाप पाइपिंग

भाप पाइपिंग बॉयलर से उपयोग के बिंदु तक भाप का परिवहन करती है, जैसे टर्बाइन या प्रक्रिया उपकरण। भाप पाइपिंग को गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए इन्सुलेट किया जाएगा और इसे पाइपिंग हैंगर या पाइपिंग समर्थन (स्लाइडिंग फीट समर्थन आदि) द्वारा समर्थित किया जा सकता है।

वेरिएबल पाइपिंग हैंगर

 

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