हाइड्रो पावर प्लांट के शीर्ष 6 प्रमुख घटक

पनबिजली संयंत्र के निम्नलिखित छह घटकों के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें, (1) फ़ोरबाय और इनटेक स्ट्रक्चर्स, (2) हेड रेस या इनटेक कंडिक्ट, (3) सर्ज टैंक, (4) टर्बाइन और जेनरेटर, (5) पावर हाउस, और (6) ट्रेल रेस और ड्राफ्ट ट्यूब।

1. फ़ॉर्बाय और इंटेक संरचनाएं:

जैसा कि नाम से पता चलता है कि forebay सेवन के सामने पानी का एक बढ़ा हुआ शरीर है। जलाशय पूर्वाभास के रूप में कार्य करता है जब पेनस्टॉक सीधे पानी लेता है। जब नहर टर्बाइनों को पानी की ओर ले जाती है तो टरबाइनों के सामने नहर का खंड अग्रमस्तिष्क बनाने के लिए बढ़ जाता है। टरबाइनों को समान आपूर्ति करने के लिए forebay अस्थायी रूप से पानी का भंडारण करता है। जलाशय या नहर में पानी आने की अनुमति नहीं दी जा सकती। पानी के प्रवेश को नियंत्रित करने के लिए लहरा के साथ सेवन द्वार दिए गए हैं। गेटों के सामने मलबे, पेड़ों आदि को रोकने के लिए कूड़ेदान रखे जाते हैं, जो कि पेनस्टॉक में प्रवेश करने से रोकते हैं। अंतराल पर कचरा रैक को साफ करने के लिए रेक भी प्रदान किए जाते हैं।

2. हेड रेस या इंटेक कन्डिट्स:

वे जलाशय से टरबाइनों तक पानी ले जाते हैं। ओपन चैनल या एक दबाव नाली (पेनस्टॉक) की पसंद साइट की स्थितियों पर निर्भर करती है। दबाव नाली बांध के शरीर में एक भस्म सेवन मार्ग के रूप में हो सकता है या यह स्टील या कंक्रीट का एक लंबा नाली हो सकता है या कभी-कभी जलाशय और पावर हाउस के बीच कुछ किलोमीटर तक फैली सुरंग हो सकती है।

दबाव नाली जमीनी आकृति का पालन नहीं करता है और साइट की परिस्थितियों के अनुरूप कोई ढाल दी जाती है। पावर नाली में पानी का वेग भी खुले चैनल की तुलना में अधिक है। लगभग 60 मीटर के सिर तक वेग 2.5 से 3 0 मी / सेकंड के बीच हो सकता है।

उच्च सिर के लिए वेग अभी भी अधिक हो सकता है। कभी-कभी मुख्य नाली के रूप में खुले चैनल को आंशिक या पूर्ण रूप से अपनाना सुविधाजनक या किफायती होता है। हेड रेस कैनाल टरबाइन या पेनस्टॉक्स तक पानी ले जा सकती है और आमतौर पर कम-सिर वाले प्रतिष्ठानों में अपनाया जाता है जहां सिर का नुकसान अपेक्षाकृत महत्वपूर्ण होता है। एक ओपन चैनल का लाभ यह है कि इसका उपयोग सिंचाई या नेविगेशन उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

3. वृद्धि टैंक:

एक उछाल टैंक एक भंडारण जलाशय है जिसे एक लंबी पाइप लाइन या पेनस्टॉक पर बनाए गए उद्घाटन पर फिट किया जाता है ताकि अस्वीकृत प्रवाह को प्राप्त करने के लिए जब पाइप लाइन को अचानक उसके अंतिम छोर पर लगे वाल्व द्वारा बंद कर दिया जाए, तो चित्र 20.5 देखें। एक उछाल टैंक, इसलिए, इसके बंद होने के कारण उत्पन्न अत्यधिक दबाव की पाइप लाइन को राहत देता है, इस प्रकार सकारात्मक जल हथौड़ा प्रभाव को समाप्त करता है।

यह सर्ज टैंक में पानी के एक बड़े द्रव्यमान को स्वीकार करके किया जाता है जो अन्यथा पाइप लाइन से बह जाता था, लेकिन पाइप के बंद होने के कारण टैंक में वापस आ जाता है। यह किसी भी पल में हाइड्रोलिक प्राइम मूवर्स द्वारा आवश्यकता पड़ने पर अचानक एक अतिरिक्त प्रवाह की आपूर्ति करने के उद्देश्य से कार्य करता है। उछाल टैंक ज्यादातर जल विद्युत संयंत्र या बड़े पंपिंग प्लांट में कार्यरत होता है ताकि प्रवाह में तेजी से बदलाव के परिणामस्वरूप दबाव में बदलाव को नियंत्रित किया जा सके।

जल विद्युत संयंत्र के मामले में, जब टरबाइन पर भार में अचानक कमी होती है, तो टरबाइन की गति को स्थिर रखने के लिए पानी के प्रवाह को समायोजित करने के लिए टरबाइन फाटकों को बंद करना राज्यपाल के लिए आवश्यक हो जाता है। हालांकि, पानी टरबाइन के रास्ते में है।

जब टरबाइन गेट बंद हो जाते हैं, तो चलती पानी को वापस जाना पड़ता है। एक वृद्धि टैंक फिर से अस्वीकार किए गए पानी को स्टोर करने के लिए एक रिसेप्शन के रूप में कार्य करेगा और इस प्रकार पानी के हथौड़ा से बचता है दूसरी तरफ जब टरबाइन टो पर एक तत्काल मांग होती है अधिक शक्ति गवर्नर बढ़े हुए लोड के अनुपात में फाटकों को फिर से खोलता है, इस प्रकार, जिससे अधिक पानी की आपूर्ति की जा सके।

एक लंबे पाइप के लिए पानी के पूरे द्रव्यमान को तेज करने से पहले इसमें काफी समय लगता है। आम तौर पर टरबाइन के पास स्थित वृद्धि टैंक पानी की अचानक बढ़ी हुई मांग को पूरा करेगा जब तक कि लाइन के ऊपरी हिस्से में वेग एक नया मूल्य प्राप्त नहीं कर लेता।

इसी तरह एक लंबे डिलीवरी पाइप के साथ बड़े पंपिंग प्लांट के लिए, एक सर्ज टैंक को भी डिलीवरी की तरफ दबाव के बदलाव को नियंत्रित करने के लिए नियोजित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अचानक पंप बंद हो जाता है या पंप शुरू हो जाता है। जब पंप शुरू किया जाता है, तो पंप से अधिकांश प्रारंभिक प्रवाह वृद्धि टैंक में प्रवेश करता है और इस प्रकार पानी के हथौड़ा प्रभाव को कम करता है डिलीवरी पाइप। दूसरी ओर, जब पंप अचानक बंद हो जाता है, तो सर्ज टैंक पानी को समायोजित करने के लिए अतिरिक्त स्थान प्रदान करता है जो वापस आ जाएगा, इस प्रकार हथौड़ा हथौड़ा दबाव से राहत मिलेगी।

वृद्धि टैंक के कार्य:

सर्ज टैंक इस प्रकार निम्नलिखित उद्देश्यों को पूरा करता है:

मैं। पाइप लाइन प्रवाह में तेजी से बदलाव के परिणामस्वरूप दबाव भिन्नताओं का नियंत्रण, इस प्रकार पानी के हथौड़ा प्रभाव को समाप्त करना।

ii। आवश्यक त्वरण या रिटायरिंग हेड प्रदान करके बिजली और पंपिंग प्लांट में प्रवाह का विनियमन।

वृद्धि टैंक का स्थान:

सैद्धांतिक रूप से एक वृद्धि टैंक संभव के रूप में एक बिजली या पंप संयंत्र के करीब स्थित होना चाहिए। पावर प्लांट के मामले में आदर्श स्थान टरबाइन इनलेट पर है, लेकिन मध्यम और उच्च हेड इंस्टॉलेशन के मामले में यह बहुत कम संभव है क्योंकि इसे बहुत अधिक बनाना होगा। इसकी ऊंचाई को कम करने के लिए, यह आम तौर पर दबाव सुरंग के एक जंक्शन और एक पेनस्टॉक (देखें। छवि 20.5) या पहाड़ की तरफ स्थित है।

4. टर्बाइन और जनरेटर:

टर्बाइन हाइड्रोलिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। टरबाइन द्वारा विकसित यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग विद्युत जनरेटर चलाने में किया जाता है। इसे सीधे टरबाइन के शाफ़्ट से जोड़ा जाता है। जनरेटर से विद्युत शक्ति का विकास होता है। टरबाइन में एक पहिया होता है जिसे धावक कहा जाता है। रनर को विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ब्लेड या बाल्टी के साथ प्रदान किया जाता है। बड़ी हाइड्रोलिक ऊर्जा रखने वाला पानी ब्लेड से टकराता है और धावक घूमता है।

जल टर्बाइनों को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है, अर्थात्:

मैं। आवेग या वेग टरबाइन, और

ii। प्रतिक्रिया या दबाव टरबाइन।

आवेग टर्बाइन:

आवेग टर्बाइन में, सभी उपलब्ध संभावित ऊर्जा या सिर एक कांटेदार नलिका के माध्यम से पानी को पारित करने से पहले गतिज ऊर्जा या वेग सिर में परिवर्तित हो जाती है या बाल्टियों को मारने से पहले गाइड वैन से। पहिया हवा में मुक्त घूमता है और पानी एक समय में पहिया के केवल एक हिस्से के संपर्क में है। चारों तरफ पानी का दबाव वायुमंडलीय है।

छींटे रोकने के लिए और बाल्टियों से पूंछ की दौड़ में डिस्चार्ज किए गए पानी का मार्गदर्शन करने के लिए, एक आवरण प्रदान किया जाता है। आवेग टर्बाइन अनिवार्य रूप से एक कम गति वाला पहिया है और अपेक्षाकृत उच्च सिर के लिए उपयोग किया जाता है। पेल्टन व्हील, टर्गो इम्पल्स व्हील और गिरार्ड टर्बाइन, कुछ प्रकार के आवेग टर्बाइन हैं। पेल्टन व्हील वाटर में धावक को स्पर्शरेखा से टकराता है।

प्रतिक्रिया टरबाइन:

प्रतिक्रिया टरबाइन में, उपलब्ध संभावित ऊर्जा का केवल भाग धावक के प्रवेश द्वार पर, वेग सिर में परिवर्तित हो जाता है। संतुलन वाला भाग एक दबाव सिर के रूप में रहता है। आउटलेट में दबाव की तुलना में टरबाइन के इनलेट पर दबाव बहुत अधिक है।

यह टरबाइन के माध्यम से पानी के मार्ग में भिन्न होता है। रनर ब्लेड के आगे और पीछे के दबाव वाले अभिनय में अंतर से अधिकतर शक्ति विकसित होती है। शक्ति का केवल छोटा हिस्सा वेग की गतिशील क्रिया से आता है। चूंकि पानी दबाव में है, इसलिए हेड रेस से टेल रेस तक का पूरा प्रवाह एक बंद सिस्टम में होता है।

फ्रांसिस और कपलान टर्बाइन दो महत्वपूर्ण प्रकार के रिएक्शन टर्बाइन हैं। फ्रांसिस टरबाइन में पानी की आवक रेडियल प्रवाह है। आधुनिक फ्रांसिस टरबाइन में प्रवाह रेडियल रूप से आवक में प्रवेश करता है लेकिन केंद्र में शाफ्ट के समानांतर दिशा में छोड़ता है। इसे मिश्रित प्रवाह कहते हैं।

गिरार्ड, प्रोपेलर और कापलान टर्बाइनों में प्रवाह अक्षीय या टरबाइन शाफ्ट के अक्ष के समानांतर होता है। एक उपयुक्त प्रकार के टरबाइन का चयन मुख्य रूप से उपलब्ध सिर और आवश्यक अपशिष्ट की मात्रा पर निर्भर करता है।

टर्बाइनों को बिजली संयंत्र के प्रकार के संदर्भ में निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

कम सिर टरबाइन (30 मीटर से कम);

मध्यम सिर टरबाइन (30 से 160 मीटर);

उच्च सिर टरबाइन (1000 मीटर से अधिक);

लो हेड टरबाइन प्रोपेलर टरबाइन और कपलान टरबाइन हैं। इन टरबाइनों में बड़ी मात्रा में पानी का उपयोग होता है। मध्यम सिर के टरबाइन आधुनिक फ्रांसिस टर्बाइन हैं। आवेग टर्बाइन उच्च सिर टर्बाइन हैं। इन टरबाइनों को अपेक्षाकृत कम मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है।

5. पावर हाउस:

बिजली घर का उद्देश्य हाइड्रोलिक और बिजली के उपकरणों का समर्थन और घर करना है।

पावर हाउस आसानी से दो भागों में विभाजित है:

मैं। उपकरण का समर्थन करने और आवश्यक जल-तरीके प्रदान करने के लिए उपप्रकार।

ii। उपकरणों के निर्माण और सुरक्षा के लिए अधिरचना या भवन।

उपसंरचना:

अवरोधक बांध और सेवन संरचना का एक अभिन्न हिस्सा हो सकता है। अन्य मामलों में उप-निर्माण बांध से दूरस्थ हो सकता है, बांध का सेवन और बिजली घर पूरी तरह से अलग संरचनाएं हो सकते हैं। उप-निर्माण विशेष रूप से कंक्रीट से बनाया गया है और स्टील के साथ लागू किया जाता है जहां आवश्यक हो।

सुपर संरचना:

पावर हाउस के मुख्य हिस्से में जेनरेटिंग रूम, मुख्य इकाइयाँ और उनके सामान होते हैं, और आमतौर पर एक पावर या हाथ से संचालित ओवरहेड क्रेन होता है जो पावर हाउस की चौड़ाई को बढ़ाता है। स्विच बोर्ड और ऑपरेटिंग स्टैंड आमतौर पर स्टेशन के मध्य के पास होते हैं, या तो फर्श के स्तर पर या, बेहतर दृश्यता के लिए, दूसरी मंजिल पर या मुख्य मंजिल से ऊपर के स्तर पर।

आमतौर पर स्विच, बस कनेक्शन और आउटगोइंग लाइनों के लिए मुख्य इकाइयों से एक सहायक खाड़ी या बिजली घर के खंड की आवश्यकता होगी। यदि ट्रांसफार्मर स्टेशन के अंदर स्थित हैं, तो ये सहायक खाड़ी में भी होंगे, आमतौर पर फर्श के स्तर पर और स्टील के दरवाजे या शटर द्वारा मुख्य मंजिल को बंद कर देते हैं।

एक यात्रा क्रेन पावर हाउस उपकरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। मंजिल से ऊपर क्रेन रेल की ऊंचाई तय करने में, यह आवश्यक है कि विभिन्न मशीन भागों में से किसी के साथ उठाने और ले जाने के लिए पर्याप्त हेडरूम प्रदान किया जाए।

6. टेल रेस और ड्राफ्ट ट्यूब

चैनल जिसमें आवेग पहिया के मामले में टरबाइन डिस्चार्ज होता है और प्रतिक्रिया टरबाइन के मामले में ड्राफ्ट ट्यूब के माध्यम से पूंछ की दौड़ कहलाती है। सक्शन पाइप या ड्राफ्ट ट्यूब कुछ भी नहीं है, लेकिन एक वायुरोधी ट्यूब है जो आउटलेट की तरफ सभी प्रतिक्रिया टर्बाइनों से सुसज्जित है। यह टरबाइन रनर के डिस्चार्ज छोर से पूंछ के जल स्तर की सतह से लगभग 0.5 मीटर नीचे तक फैली हुई है। सीधे ड्राफ्ट ट्यूब को आम तौर पर धीरे-धीरे पानी के वेग को कम करने के लिए 4 से 6 डिग्री का भड़क दिया जाता है।

इस ट्यूब में पानी की चूषण क्रिया धावक पर एक समान सिर के समान प्रभाव डालती है ताकि टरबाइन में उतनी ही शक्ति विकसित हो जाए जितनी उसे टेल वाटर की सतह पर रखी गई थी। आवेग पहिया की पूंछ की दौड़ आमतौर पर लगभग एक आयताकार मार्ग होती है, जो बिजली घर की नींव के बाहर एक बिंदु से पहिया के नीचे चल रही है जहां यह निकास चैनल या नदी में प्रवेश करती है। आवेग पहिया के छोटे निर्वहन, साथ ही उच्च स्वीकार्य वेग के कारण, पूंछ दौड़ मार्ग प्रतिक्रिया टरबाइन की तुलना में बहुत छोटा है।

रिएक्शन टरबाइन के मामले में, पावर हाउस के तहत टेल रेस चैनल की चौड़ाई यूनिट स्पेस और यूनिट बे के बीच पीयर और दीवारों की मोटाई पर निर्भर करती है। टेल रेस चैनल की गहराई उस वेग पर निर्भर करती है जिसे आम तौर पर लगभग 1 मीटर प्रति सेकंड लिया जाता है। जहां पावर हाउस नदी के करीब है, वहीं टेल रेस नदी हो सकती है। अन्य मामले में नदी के साथ टरबाइन पिट में शामिल होने के लिए कुछ लंबाई की एक टेल रेस चैनल प्रदान किया जा सकता है।