আদর্শ শিল্প পরিচালনার জন্য প্রয়োজনীয় বয়লার যন্ত্রাংশ

তাপীয় দক্ষতা বাড়ানোর জন্য প্রধান বয়লার যন্ত্রাংশ

অধিকাংশ শিল্প বয়লার প্রধান অংশগুলি ঠিকমতো কাজ করলে জ্বালানি শক্তির প্রায় 90% আসল তাপে রূপান্তরিত করতে সক্ষম হয়। সর্বোচ্চ তাপীয় দক্ষতা অর্জন করতে হলে দহন এবং তাপ স্থানান্তর ব্যবস্থাগুলি সঠিকভাবে সাজানো প্রয়োজন। এখানে ছোট ছোট সমস্যা ভবিষ্যতে বড় ক্ষতির কারণ হতে পারে। আমরা এখানে বাস্তব অর্থের কথা বলছি। পোনেমনের 2023 সালের গবেষণা অনুসারে, যেসব কারখানা সর্বোত্তম মাত্রায় কাজ করছে না, তাদের অপ্রয়োজনীয় জ্বালানি খরচে প্রতি বছর অতিরিক্ত 740,000 ডলার পর্যন্ত খরচ হতে পারে। অপারেটিং খরচ নিয়ন্ত্রণে রাখতে চাইলে যেকোনো সুবিধার জন্য রক্ষণাবেক্ষণ এবং নিয়মিত পরীক্ষা একান্ত প্রয়োজন।

বার্নার এবং দহন কক্ষ: শিল্প বয়লারের অংশগুলিতে দক্ষতা প্রদান

বার্নারটি জ্বালানিকে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র কণায় ভাঙে এবং দহনের জন্য তাদের বাতাসের সাথে মিশ্রিত করে, যা সিস্টেমে প্রবেশকৃত জিনিসগুলির অধিকাংশই পোড়ায় এবং কম পরিমাণে অপ্রজ্বলিত হাইড্রোকার্বন ফেলে রাখে। যখন 1800 ডিগ্রি ফারেনহাইট তাপমাত্রায় স্থিতিশীল প্রতিরোধী উপকরণ দ্বারা আস্তরিত একটি দহন কক্ষের সাথে এটি যুক্ত হয়, তখন পুরো ব্যবস্থাটি জ্বালানি পোড়ানোর ক্ষেত্রে 92% এর বেশি দক্ষতা অর্জন করে। শিখাগুলির আকৃতি বয়লারের অংশগুলি ক্ষতিগ্রস্ত করার মতো উষ্ণ স্থানগুলি এড়াতে সাহায্য করে, পাশাপাশি নাইট্রোজেন অক্সাইড নি:সরণ 30 পিপিএম-এর নিচে রাখে। আজকের দিনে কোম্পানিগুলির পক্ষে পরিবেশগত নিয়মকানুনের মধ্যে থাকতে হলে এই ধরনের কর্মদক্ষতা প্রায় অপরিহার্য।

তাপ বিনিময়ক এবং বয়লার টিউব: শক্তিশালী উপকরণ দিয়ে তাপীয় স্থানান্তরকে সর্বাধিক করা

যখন তাপ সেই SA-213 খাদ টিউবগুলির মধ্যে দিয়ে যায়, তখন আমরা কোন ধরনের উপকরণ বেছে নিই তা তাদের আয়ু এবং কার্যকারিতা নির্ভর করে। T91 ইস্পাত দীর্ঘদিন ব্যবহারের পরেও 45 W/m K এর বেশি তাপ পরিবাহিতা বজায় রাখার পাশাপাশি ক্ষয় প্রতিরোধের কারণে এটি আলাদা হয়ে ওঠে। প্রকৌশলীরা এই টিউবগুলিকে স্তরবিহীন প্যাটার্নে সাজান যাতে ধোঁয়া গ্যাসগুলি তাদের চারপাশে আরও বেশি সময় কাটাতে পারে। এই ব্যবস্থা দহন তাপের প্রায় 85 শতাংশকে বাষ্পে রূপান্তরিত করে, যা আগের দিনগুলির পুরানো ব্যবস্থার তুলনায় প্রায় 15 শতাংশ বেশি। টিউবগুলির মধ্যে সঠিক দূরত্ব নির্ধারণ করাও খুব গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ক্ষেত্র প্রতিবেদনগুলি অনুযায়ী দেশজুড়ে বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে যদি সেখানে ছাই জমে, তাহলে তাপ স্থানান্তর 20 শতাংশ পর্যন্ত কমে যায়।

বাষ্প উৎপাদন এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণ উপাদান

স্টিম ড্রাম: শুষ্ক, উচ্চমানের বাষ্পের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পৃথকীকরণ কেন্দ্র

এই ব্যবস্থার কেন্দ্রে রয়েছে স্টিম ড্রাম, যা বাষ্পীয় বয়লারের ফিডওয়াটার থেকে ঘনীভূত বাষ্পকে মহাকর্ষ এবং আমাদের সবার পরিচিত ঘূর্ণায়মান কেন্দ্রবিমুখী বলের মাধ্যমে পৃথক করার প্রধান স্থান। এখানে জিনিসগুলি সহজ রাখা মানে হল শুধুমাত্র শুষ্ক বাষ্প পরবর্তী প্রক্রিয়ার জন্য পাঠানো, কারণ কেউ চায় না যে টারবাইনগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হোক বা ব্যয়বহুল পাইপিং উপাদানগুলি নষ্ট হয়। এই সমগ্র ব্যবস্থাটিকে এতটা গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে কী? ভালো করে দ্রবীভূত অশুদ্ধি এবং কঠিন পদার্থ অপসারণ করলে বাষ্প খুবই বিশুদ্ধ হয়, যা ঔষধ শিল্পে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে জীবাণুমুক্ত হওয়া প্রয়োজন, অথবা খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ শিল্পে যেখানে দূষণ বিপর্যয় ডেকে আনতে পারে। আজকের দিনে অধিকাংশ আধুনিক ব্যবস্থাতে এই ধরনের আন্তঃস্থ সাইক্লোন এবং ভাঁজ আকৃতির পৃথককারী যন্ত্র থাকে, যা নির্দেশিকা অনুযায়ী প্রায় 99.95% শুষ্ক বাষ্প পাওয়ার সাহায্য করে। এবং আন্তঃস্থ অংশগুলির নিয়মিত পরীক্ষা এবং ব্লোডাউন নিয়ন্ত্রণের সঠিক ব্যবস্থাপনা ছাড়া কারখানাগুলি অপ্রত্যাশিত বিচ্ছিন্নতা ছাড়াই মসৃণভাবে চলতে পারবে না—এটা সম্পূর্ণরূপে অপরিহার্য।

সুপারহিটার এবং অ্যাটেম্পারেটর: সিস্টেমের নিরাপত্তা নিশ্চিত করে ভাপের শক্তি বৃদ্ধি করা

সুপারহিটারগুলি স্যাচুরেশন পয়েন্টের চেয়ে 50 থেকে 100 ডিগ্রি ফারেনহাইট পর্যন্ত ভাপের তাপমাত্রা বাড়িয়ে দেয়, যার ফলে সাধারণ আর্দ্র ভাপ সুপারহিটেড ভাপে পরিণত হয় যা প্রায় 15 থেকে 20 শতাংশ বেশি শক্তি বহন করে। উত্তপ্ত অঞ্চলগুলিতে স্থাপিত অ্যালয় স্টিলের নলগুলি তাপের বিষয়বস্তুর সর্বোচ্চ সুবিধা পাওয়ার জন্য খুবই সহায়ক। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য, জল প্রবাহিত করে অথবা তাপ বিনিময়কারী ব্যবহার করে অ্যাটেম্পারেটরগুলি কাজ করে, যা প্রায় পাঁচ ডিগ্রির মধ্যে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে রাখে। এই পুরো ব্যবস্থাটি টারবাইন ব্লেডগুলিকে হঠাৎ তাপমাত্রা পরিবর্তনের কারণে ক্ষতি থেকে রক্ষা করে এবং র‍্যাঙ্কিন চক্রটিকে আরও ভালভাবে চালাতে সাহায্য করে। চালু হওয়ার সময় অপ্রত্যাশিত লোড পরিবর্তনের কারণে উষ্ণতা সমস্যা হওয়ার ঝুঁকি কমাতে কারখানাগুলিতে দ্বৈত তাপমাত্রা সেন্সর এবং স্বয়ংক্রিয় ডাম্প সিস্টেম থাকা প্রয়োজন।

শক্তি পুনরুদ্ধার এবং ফিডওয়াটার ব্যবস্থাপনা সিস্টেম

অর্থনীতিবিদ: বয়লারের অংশগুলিতে জ্বালানি খরচ কমাতে অপচয় তাপ ধারণ করা

অর্থনীতিবিদ নিঃসারণ স্ট্যাকের মাধ্যমে পালানোর মতো তাপ ধারণ করে এবং সিস্টেমে আসা জলের দিকে এই তাপ পুনঃনির্দেশ করে। যখন ফিডওয়াটারকে এভাবে আগে থেকে উত্তপ্ত করা হয়, তখন গত বছর প্রকাশিত সদ্য প্রকাশিত গবেষণাগুলি অনুসারে, বেশিরভাগ শিল্প কার্যকলাপে জ্বালানি ব্যবহারে প্রায় 10 থেকে 15 শতাংশ হ্রাস দেখা যায়। এছাড়াও, কার্বন নির্গমন কমানোর অতিরিক্ত সুবিধা রয়েছে। এই ডিভাইসগুলি সাধারণত ক্ষয় প্রতিরোধী বিশেষ স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে তৈরি করা হয়, যা আমরা প্রায়শই বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে দেখি এমন সেই চিহ্নিত ফিনড টিউবগুলিতে সজ্জিত থাকে। এগুলির বেশ তীব্র পরিস্থিতি মোকাবেলা করার ক্ষমতা থাকা প্রয়োজন, 500 ডিগ্রি ফারেনহাইটের বেশি তাপমাত্রা সহ্য করে ক্ষতিগ্রস্ত না হয়ে। যে কিছুকে শিশিরবিন্দু ক্ষয় বলা হয় তা প্রতিরোধ করার জন্য সঠিক আকার পাওয়া খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এবং সময়ান্তরালে ধোঁয়া পরিষ্কার করা সহ নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ সম্পন্ন করলে তাপ স্থানান্তর দক্ষতার সাথে চলতে থাকে।

ফিডওয়াটার সিস্টেম একীভূতকরণ: বিশুদ্ধতা, চাপ এবং অবিরাম প্রবাহ নিশ্চিত করা

নির্ভরযোগ্য বয়লার পরিচালনার জন্য একটি ভাল ফিডওয়াটার সিস্টেম প্রয়োজন যা রাসায়নিককে বিশুদ্ধ রাখে, স্থিতিশীল চাপ বজায় রাখে এবং অবিচ্ছিন্নভাবে প্রবাহ সরবরাহ করে। বেশিরভাগ সিস্টেম প্রথমে বিভিন্ন পর্যায়ের চিকিৎসা প্রক্রিয়া অতিক্রম করে। তারা ডিঅ্যারেশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে দ্রবীভূত অক্সিজেন অপসারণ করে এবং রিভার্স অসমোসিস প্রযুক্তির মাধ্যমে স্কেল তৈরি করা খনিজগুলি দূর করে। এটি মোট দ্রবীভূত কঠিন পদার্থের পরিমাণ 0.1 পিপিএম-এর নিচে নামিয়ে আনে, যা শিল্পমানদণ্ডের জন্য বেশ চমৎকার। কেন্দ্রবিমুখী পাম্পগুলি দিনের বিভিন্ন সময়ে চাহিদা পরিবর্তনের সত্ত্বেও স্থির চাপের মাত্রা বজায় রাখতে কঠোর পরিশ্রম করে। এদিকে, স্বয়ংক্রিয় লেভেল নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম (ওই পিআইডি কন্ট্রোলারগুলি) ক্রমাগত উৎপাদিত বাষ্পের পরিমাণ অনুযায়ী ফিডওয়াটার ইনপুট সামঞ্জস্য করে। অপারেটররা দিনের পর দিন পরিবাহিতা পাঠ, পিএইচ মাত্রা এবং প্রবাহের হার পর্যবেক্ষণ করে যাতে তারা সমস্যাগুলি তাড়াতাড়ি চিহ্নিত করতে পারে। এই বাস্তব সময়ের পরীক্ষা বিপজ্জনক কম জলের অবস্থা এড়াতে সাহায্য করে এবং সময়ের সাথে সাথে বয়লার টিউবগুলির ভিতরে ক্ষতিকারক ক্ষয় এবং খনিজ জমা থেকে মুক্ত রাখে।

নিরাপত্তা, নিয়ন্ত্রণ এবং আনুগত্য-সমালোচিত বয়লার অংশ

শিল্প বয়লারের নিরাপত্তা ASME বয়লার ও চাপ ভেসেল কোড (2024 সালের হালনাগাদ) এর মতো মানদণ্ড মেনে চলার জন্য কঠোরভাবে প্রকৌশলীকৃত উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে, যা পরিচালনার সীমা বলবৎ করে।

নিরাপত্তা ভালব এবং চাপ ভেসেল: পরিচালনার অখণ্ডতার জন্য অপরিহার্য সুরক্ষা

নিরাপত্তা ভালভগুলি শিল্প সরঞ্জামের ভিতরে অতিরিক্ত চাপ নিষ্কাশন করে কাজ করে, যখন এর ভিতরের অংশ খুব বেশি গরম হয়ে যায়, যা কনটেইনারগুলির ফেটে যাওয়া থেকে রক্ষা করে। প্রধান ট্যাঙ্ক বা কনটেইনারটি উৎপাদনের সময় কঠোর নিরাপত্তা মানদণ্ড মেনে চলতে হবে এবং দুর্বলতা পরীক্ষা করার জন্য নিয়মিত হাইড্রোস্ট্যাটিক পরীক্ষা করা আবশ্যিক। এই ধরনের সিস্টেমগুলির প্রতি বছর নিয়মিত পরীক্ষা করা হয় যাতে সিলাইয়ের শক্তি এবং ধাতব পৃষ্ঠের ক্ষয় হচ্ছে কিনা তা পরীক্ষা করা যায়। যেসব কোম্পানি এই পরিদর্শনগুলি এড়িয়ে যায় তাদের গুরুতর জরিমানা দিতে হয়, যা প্রতি লঙ্ঘনের জন্য লক্ষাধিক ডলার পর্যন্ত হতে পারে। যখন কারখানাগুলি তাদের চাপ নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমগুলি সঠিকভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করে, তখন সমস্যা না হওয়া পর্যন্ত রক্ষণাবেক্ষণ উপেক্ষা করা সুবিধাগুলির তুলনায় অপ্রত্যাশিত বন্ধের পরিমাণ প্রায় এক তৃতীয়াংশ কমিয়ে আনে।

ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং বয়লার যন্ত্রাংশ পরিচালনার জন্য IoT-সক্ষম মনিটরিং

আজকের ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলি আইওটি সেন্সরের কারণে প্রাক-অনুমান ভিত্তিক রক্ষণাবেক্ষণকে সম্ভব করে তোলে, যা কম্পন, তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং দহনের দক্ষতা ইত্যাদি বিষয়গুলি লক্ষ্য করে। স্মার্ট অ্যালগরিদমগুলি এই সমস্ত তথ্য বিশ্লেষণ করে সমস্যাগুলি অনেক আগেই চিহ্নিত করে ফেলে—যেমন ভালভ সিটগুলি ক্ষয় হওয়া বা হিট এক্সচেঞ্জারগুলি ময়লা হয়ে যাওয়া সপ্তাহ আগে থেকেই ধরা পড়ে। যেসব কারখানা এই ধরনের প্রাক-অনুমান পদ্ধতি গ্রহণ করেছে, তাদের রক্ষণাবেক্ষণ খরচ প্রায় 30% কমে যায় এবং পারম্পারিক পদ্ধতির তুলনায় নিরাপত্তা সংক্রান্ত ঘটনা প্রায় অর্ধেক হয়ে যায়। এর সঙ্গে আরেকটি বড় সুবিধা হল—একই ব্যবস্থাগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে নির্গমন মান, নিয়মিত চাপ পরীক্ষা এবং প্রয়োজনীয় নিরাপত্তা সার্টিফিকেট সংক্রান্ত সমস্ত কাগজপত্র পরিচালনা করে, অতিরিক্ত ঝামেলা ছাড়াই।

দীর্ঘমেয়াদী বয়লার নির্ভরতা বজায় রাখার জন্য সহায়ক ব্যবস্থা

বয়লারগুলিকে দীর্ঘ সময় ধরে ভালোভাবে চালানোর জন্য এবং গুরুত্বপূর্ণ যন্ত্রাংশগুলির আয়ু বাড়ানোর জন্য নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের কাজ সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ। একটি ভালো প্রতিরোধমূলক পরিকল্পনায় সাধারণত প্রতি মাসে পরীক্ষা করা, বছরে তিনবার গভীর পরিষ্কার করা এবং বছরে একবার সম্পূর্ণ নিরাপত্তা পরীক্ষা চালানো অন্তর্ভুক্ত থাকে। এই নিয়মিত কাজগুলি চাপ ট্যাঙ্ক, খণ্ডগুলির মধ্যে সীলগুলি এবং জটিল তাপ স্থানান্তর এলাকাগুলির মতো জিনিসগুলিতে সমস্যা আগে থেকেই চিহ্নিত করতে সাহায্য করে। প্রয়োজন মতো স্পেয়ার পার্টস প্রস্তুত রাখাও অনেক পার্থক্য তৈরি করে। যখন নিরাপত্তা ভালভ বা টিউব অ্যাসেম্বলিগুলির মতো অংশগুলি ক্ষয়ের লক্ষণ দেখায়, তখন অপারেশনে ব্যাঘাত না ঘটিয়েই দ্রুত প্রতিস্থাপন করা যায়। ইন্টারনেট-সংযুক্ত সেন্সর সহ সর্বশেষ প্রযুক্তি এটিকে আরও এগিয়ে নিয়ে যায়। এই সিস্টেমগুলি কম্পন পর্যবেক্ষণ করে, তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা পরিমাপ করে এবং দহন প্রক্রিয়াগুলি ধ্রুবকভাবে নজরদারি করে। এটি উপকরণগুলির ক্লান্তি বা ধীরে ধীরে কমে যাওয়া কার্যকারিতা সম্পর্কে প্রকৌশলীদের মূল্যবান সতর্কতা সংকেত দেয়, যাতে কোনো কিছু সম্পূর্ণরূপে ভেঙে পড়া বা জরুরি ভাবে বন্ধ হওয়ার আগেই মেরামতি করা যায়।

FAQ

শিল্প বয়লারগুলির দক্ষতা কী?

বেশিরভাগ শিল্প বয়লার কার্যকরভাবে ক্রোড়ীভূত বয়লার অংশগুলি চালানোর মাধ্যমে প্রায় 90% জ্বালানি শক্তির দক্ষতা অর্জন করতে পারে।

বয়লারের জন্য রক্ষণাবেক্ষণ কেন গুরুত্বপূর্ণ?

জ্বালানি খরচ বৃদ্ধি, পরিচালন ব্যাঘাত এড়াতে এবং পরিবেশগত ও নিরাপত্তা মানগুলির সাথে সামঞ্জস্য নিশ্চিত করার জন্য রক্ষণাবেক্ষণ আবশ্যিক।

বয়লারগুলিতে ইকোনমাইজারগুলি কীভাবে কাজ করে?

ইকোনমাইজারগুলি অপচয় তাপ ধারণ করে এবং ফিডওয়াটারকে পূর্ব-উত্তপ্ত করে, যার ফলে জ্বালানির ব্যবহার এবং পরিবেশগত প্রভাব উল্লেখযোগ্যভাবে কমে।