औद्योगिक बॉयलर बाजार पर संक्षिप्त चर

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सीएफबी बॉयलर का अंग्रेजी नाम “सर्कुलेटिंग फ्लुइडाइज्ड बेड बॉयलर” है। इस प्रकार के बॉयलर दो प्रकार के होते हैं – एक तो वे जिनसे भाप उत्पन्न होती है; ऐसी भाप का उपयोग बिजली उत्पादन हेतु किया जाता है। दूसरे वे बॉयलर जिनसे गैस उत्पन्न होती है; ऐसी गैस का उपयोग उर्वरक उत्पादन हेतु किया जाता है। कोयले का उपयोग करके उर्वरक बनाया जाता है। ये ही औद्योगिक बॉयलर हैं। अधिकांश औद्योगिक बॉयलरों में कोयले का ही उपयोग किया जाता है; जबकि गैस से चलने वाले बॉयलरों का उपयोग अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्त करने हेतु किया जाता है। औद्योगिक बॉयलरों में सबसे आम प्रकार “सर्कुलेटिंग फ्लूइडाइज्ड बेड बॉयलर” है। औद्योगिक बॉयलर, ऊष्मा-ऊर्जा उत्पन्न करने हेतु महत्वपूर्ण उपकरण हैं। वर्तमान में, चीन दुनिया में सबसे अधिक बॉयलरों का उत्पादन एवं उपयोग करने वाला देश है। चीन का विनिर्माण क्षेत्र, चीन की नई सरकार की स्थापना के बाद ही विकसित हुआ। विशेष रूप से सुधार एवं खुलेपन की नीति लागू होने के बाद, जैसे-जैसे राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था तेजी से विकसित हुई, देश भर में हजारों ऐसी कंपनियाँ हैं जिनके पास विभिन्न स्तरों के बॉयलर निर्माण हेतु आवश्यक लाइसेंस हैं; ऐसी कंपनियाँ विभिन्न प्रकार के औद्योगिक बॉयलर बना सकती हैं। आने वाले कुछ समय तक, कोयला-चालित औद्योगिक बॉयलर ही हमारे देश में प्रमुख उत्पाद रहेंगे, एवं इनमें अधिकांश बॉयलरों की क्षमता मध्यम से उच्च स्तर की होगी (प्रति बॉयलर वाष्पीकरण दर ≥10 टन/घंटा)। लेकिन कोयला-आधारित बॉयलरों से गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण होता है। ऊर्जा आपूर्ति की संरचना में बदलाव एवं ऊर्जा-संरक्षण/पर्यावरण संरक्षण संबंधी मांगों में वृद्धि के कारण, प्राकृतिक गैस का उपयोग तेजी से बढ़ेगा। छोटे आकार के कोयला-आधारित औद्योगिक बॉयलर, केंद्रीय शहरी क्षेत्रों से हटा दिए इसलिए, स्वच्छ ईंधन एवं स्वच्छ दहन तकनीकों का उपयोग करने वाले, उच्च दक्षता वाले, ऊर्जा-बचत करने वाले एवं कम प्रदूषण उत्पन्न करने वाले औद्योगिक बॉयलर ही उत्पादों के विकास की दिशा होंगे। 1 हमारे देश में औद्योगिक बॉयलरों का संक्षिप्त विवरण
1.1 देश में ऐसी कंपनियाँ हैं जिनके पास बॉयलर निर्माण हेतु लाइसेंस है। वर्ष 2002 के अंत तक, YJ श्रेणी का लाइसेंस रखने वाली 37 कंपनियाँ थीं; जबकि केवल घटकों के निर्माण हेतु लाइसेंस रखने वाली 674 कंपनियाँ थीं। वर्ष 2002 में देश भर में औद्योगिक बॉयलरों की कुल क्षमता 5.76 लाख इकाईयाँ थी, जबकि कुल ऊष्मा उत्पादन क्षमता 1.9946 मिलियन मेगावाट थी। वर्ष 2002 में, श्रेणी A एवं B के बॉयलर निर्माताओं द्वारा कुल 23,600 औद्योगिक बॉयलर निर्मित किए गए; इन बॉयलरों की क्षमता लगभग 90,600 स्टीम टन थी। आंकड़ों से पता चलता है कि शीर्ष 50 औद्योगिक बॉयलर निर्माताओं द्वारा उत्पादित मात्रा, कुल आवश्यकता का 50% से अधिक है। 1.2 औद्योगिक बॉयलर उद्योग की विशेषताएँ: पिछले 15 वर्षों से, देश में औद्योगिक बॉयलरों का वार्षिक उत्पादन 70,000 से 100,000 स्टीम टन के बीच ही रहा है। वर्ष 1987 में देशभर में औद्योगिक बॉयलरों का उत्पादन 85,483 स्टीम टन रहा, जबकि वर्ष 2001 में भी यह संख्या 85,400 स्टीम टन ही रही। हालाँकि, इस उद्योग में कंपनियों की संख्या शुरुआत में 551 थी, जो अब बढ़कर 969 हो गई है; यानी यह संख्या लगभग दोगुनी हो गई है। इनमें से अधिकांश कंपनियाँ छोटे आकार की हैं, और ये C एवं D श्रेणी की कंपनियाँ हैं। ऐसी कंपनियाँ औद्योगिक बॉयलर उद्योग में कुल कंपनियों का 3/4 हिस्सा हैं। यह निश्चित रूप से एक असामान्य विकास है। हमारे देश में वर्तमान में 1,000 से अधिक बॉयलर निर्माण करने वाली कंपनियाँ हैं। कारखानों की संख्या बहुत अधिक है, एवं उत्पादों में समानता भी बहुत है। इनमें से अधिकांश कंपनियाँ बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं कर पा वर्ष 2001 में, केवल 18 कंपनियों ने ही 1,000 स्टीम टन से अधिक उत्पादन किया। इन कंपनियों ने मिलकर कुल 37,613 स्टीम टन बॉयलरों का उत्पादन किया; यह मात्रा उस वर्ष देश भर में उत्पादित कुल औद्योगिक बॉयलरों की मात्रा का 44% थी। जबकि, सी एवं डी श्रेणी की कंपनियों द्वारा प्रतिवर्ष उत्पादित बॉयलरों की मात्रा औसतन केवल 50 स्टीम टन ही है; ऐसी कंपनियों की कुल संख्या 732 है। इससे स्पष्ट है कि औद्योगिक बॉयलरों का उत्पादन केंद्रीकृत नहीं है। चूँकि कारखानों की संख्या बहुत अधिक है, इसलिए छोटे एवं मध्यम आकार के भट्टियो हजारों बॉयलर निर्माण करने वाली कंपनियों में से केवल लगभग सौ कंपनियों में ही स्वयं डिज़ाइन विकसित करने की क्षमता है; शेष कंपनियों में तो बुनियादी तकनीकी विकास की क्षमता ही नहीं है। कई लघु एवं मध्यम उद्यमों को कठिनाइयों का सामना करना पड़ रहा है; कुछ उद्यमों में तो कई समस्याएँ हैं, जिसके कारण वे अपना व्यवसाय बदल रहे हैं या बंद हो रहे हैं। पिछले 10 वर्षों में, विभिन्न कारकों के प्रभाव से औद्योगिक बॉयलरों में कुछ नए परिवर्तन हुए हैं। 4 टन/घंटा से कम क्षमता वाले औद्योगिक बॉयलरों का अनुपात 1991 में 60% था, जो 2001 में घटकर 30% हो गया; यानी यह अनुपात लगभग आधा रह गया। वहीं, 10 टन/घंटा या उससे अधिक क्षमता वाले बॉयलरों का अनुपात 25% से बढ़कर 54% हो गया। इस कारण बड़ी क्षमता वाले बॉयलरों की मांग बढ़ गई। कोयले से चलने वाले बॉयलरों का अनुपात 1991 में 90% था, जो 2001 में घटकर 81% हो गया। वहीं, तेल/गैस से चलने वाले बॉयलरों का अनुपात 1991 में 6% से भी कम था, जो 2001 में बढ़कर 15% से अधिक हो गया। इसके अलावा, विद्युत से चलने वाले बॉयलरों का उपयोग भी बढ़ने लगा। दहन प्रक्रिया के संदर्भ में, चक्रीय फ्लो-एबल बेड बॉयलरों का बॉयलरों की कुल क्षमता में हिस्सा 1991 में 3% था, जो 2001 तक बढ़कर 10% से अधिक हो गया। वहीं, चेन-ग्रिड बॉयलरों का हिस्सा थोड़ा ही बढ़ा। औद्योगिक बॉयलरों के प्रकारों के हिसाब से, वॉटर-फायर ट्यूब बॉयलरों का अनुपात 1991 में 45% था, जो 2001 में घटकर 21% रह गया। वहीं, आंतरिक दहन वाले बॉयलरों का अनुपात 4% से बढ़कर 10% से अधिक हो गया। 2 उद्योगों एवं व्यवसायों के सामने चुनौतियाँ एवं अवसर
2.1 WTO में शामिल होने के बाद, हमारे देश के बॉयलर उद्योग को भारी प्रतिस्पर्धा का सामना करना पड़ रहा है। चीन में प्रवेश के बाद, विनिर्माण लाइसेंस संरक्षण में कमी आने के कारण, चीन में विनिर्माण लाइसेंस के लिए आवेदन करने वाली विदेशी कंपनियों की संख्या प्रतिवर्ष 15% की अद्भुत दर से बढ़ रही है। 2002 की पहली छमाही तक, चीन में विनिर्माण लाइसेंस प्राप्त विदेशी बॉयलर एवं दबाव वाले पात्र निर्माण करने वाली कंपनियों की संख्या 626 तक पहुँच गई थी। पिछले कुछ वर्षों में, विदेशी कंपनियों ने चीन में 14 संयुक्त या पूर्ण स्वामित्व वाले उद्यम स्थापित किए हैं; इनमें से अधिकांश तेल/गैस आधारित बॉयलरों का उत्पादन करते हैं। सीमा में प्रवेश करने के बाद कम कर-दरों के कारण विदेशी बॉयलर बड़ी संख्या में हमारे देश के बाजार में आने लगे। वर्ष 2000 में 1,646 बॉयलर आए, वर्ष 2001 में 2,491 बॉयलर आए, और वर्ष 2002 में 3,246 बॉयलर आए। इसलिए, हमारे देश के औद्योगिक बॉयलर उद्योग एवं उद्यमों को उच्च स्तर पर लगने वाले शुल्कों में कमी, तथा विदेशों में “चीनी निर्मित” उत्पादों के निर्माण हेतु अनुमति प्राप्त करने वाली कंपनियों की संख्या में वृद्धि जैसी चुनौतियों का स 2.2 ऊर्जा-बचत एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी मानक लगातार कड़े होते जा रहे ह हमारे देश में, औद्योगिक बॉयलरों द्वारा प्रतिवर्ष खपत होने वाल कोयले की मात्रा, कुल उत्पादन का लगभग 1/3 हिस्सा है। इन बॉयलरों से 600 मिलियन टन से अधिक CO2 एवं 5–6 मिलियन टन SO2 उत्सर्जित होता है; जो कि देश के कुल उत्सर्जन का 21% है। हमारे देश ने वर्ष 2002 में ‘क्योटो प्रोटोकॉल’ को मंजूरी दी थी। एक बार यह प्रोटोकॉल लागू हो जाने के बाद, हमें ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन को कम करना होगा। ऐसे में, औद्योगिक बॉयलरों में ऊर्जा की बचत एवं उत्सर्जन में कमी लाना अत्यंत आवश्यक है। SO2 द्वारा पर्यावरण को होने वाले नुकसान को कम करने हेतु, बड़े एवं मध्यम आकार के शहरों में शहरी क्षेत्रों में कोयला-चालित भट्टियों के उपयोग पर प्रतिबंध लगाया गया है। हाल ही में, फुज़ोउ शहर ने “फुज़ोउ शहर में अम्लीय वर्षा एवं डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर जैसे प्रदूषकों के नियंत्रण हेतु ‘पंद्रहवीं योजना’” जारी की। इस योजना के अनुसार, 2005 तक फुज़ोउ शहर के आंतरिक क्षेत्रों में छोटे आकार के कोयला-चालित बॉयलरों का उपयोग बंद कर दिया जाएगा; इसके बजाय गैस, भू-तापीय ऊर्जा एवं बिजली से चलने वाले बॉयलरों का उपयोग किया जाएगा। 2.3 बॉयलर बनाने हेतु आवश्यक कच्चे मालों की कीमतें बढ़ गई हैं, जिससे विभिन्न कंपनियों के बीच प्रतिस्पर्धा और भी तीव्र हो गई है फरवरी 2002 के बाद, देश भर में बॉयलर निर्माण हेतु आवश्यक कच्चे मालों की कीमतों में वृद्धि हुई। बॉयलरों से जुड़े अन्य उपकरणों की कीमतें भी बढ़ गईं। इन सभी कारणों से बॉयलर निर्माण करने वाली कंपनियों पर लागत संबंधी दबाव बढ़ गया। दूसरी ओर, औद्योगिक बॉयलर उद्योग में इतने अधिक उद्यम हैं कि उत्पादों में समानता बहुत अधिक है। इस कारण उद्यमों के बीच प्रतिस्पर्धा, खासकर कीमतों के मामले में, लगातार बढ़ रही है। निविदा प्रक्रिया में भी उद्यम एक-दूसरे को नुकसान पहुँचाने की कोशिश करते हैं। कुछ उद्यम तो बाजार हासिल करने हेतु अपनी लागत भी नजरअंदाज कर देते हैं। इससे उत्पादन तो बढ़ जाता है, लेकिन आय में वृद्धि नहीं होती। इससे औद्योगिक बॉयलर उद्यमों का लाभ कम हो जाता है, एवं उनकी दीर्घकालिक विकास क्षमता भी कमजोर हो जाती है। कुछ उद्यम तो इसी कारण अपना भविष्य भी गंवा बैठते हैं। 2.4 ऊर्जा की खपत की संरचना में परिवर्तन आएगा; प्राकृतिक गैस के विकास एवं उपयोग में तेजी से वृद्धि से औद्योगिक बॉयलरों के विकास के अवसर उत्पन्न होंगे। हमारे देश में पारंपरिक प्राकृतिक गैस के उपलब्ध संसाधनों की मात्रा लगभग 10 से 14.7 ट्रिलियन घन मीटर है। “पश्चिमी गैस को पूर्व की ओर ले जाने” वाली इस परियोजना को 2004 में पूरी तरह से चालू किया जाएगा; इसके बाद इस परियोजना से जुड़े 8 प्रांतों एवं शहरों को लाभ होगा। सिचुआन-चोंगकिंग क्षेत्र की प्राकृतिक गैस महाराष्ट्र एवं हुबेई में जाएगी; पूर्वी समुद्र की प्राकृतिक गैस निंगबो में उपलब्ध होगी, जबकि चांगचिंग तेलक्षेत्र की प्राकृतिक गैस उत्तरी च इसी बीच, हमारा देश अंतरराष्ट्रीय प्राकृतिक गैस संसाधनों का सक्रिय रूप से उपयोग कर रहा है; धीरे-धीरे मध्य एशिया – रूस – चीन – दक्षिण कोरिया के बीच लंबी दूरी तक पाइपलाइनें बनाई जा रही हैं। साथ ही, मध्य पूर्व – एशिया-ऑस्ट्रेलिया – चीन के दक्षिण-पूर्वी तटों के बीच समुद्री मार्ग से तेल एवं प्राकृतिक गैस की आपूर्ति हेतु पाइपलाइनें भी बनाई जा रही हैं। फुजियान प्रांत में प्राकृतिक गैस (LNG) निर्माण परियोजना है; इसका गैस स्रोत इंडोनेशिया के टोंगू गैस क्षेत्र से आता है। प्राकृतिक गैस का निष्कर्षण करने के बाद, उसे निम्न तापमान पर तरल अवस्था में लाया जाता है, एवं फिर समुद्री मार्ग से फुजियान के पुतियन शियूयू स्थित LNG रिसीविंग स्टेशन तक पहुँचाया जाता है। फुजोउ, पुतियन, क्वानझोउ, शियामेन एवं झांगझोउ—इन पाँच शहरों के गैस उपभोक्ताओं को, तथा पुतियन, शियामेन एवं जिनजियांग में निर्मित नए गैस विद्युत संयंत्रों को गैस आपूर्ति की जाएगी; इसकी योजना 2007 में ही है। ये सभी बातें इस बात का संकेत हैं कि हमारे देश में प्राकृतिक गैस के उपयोग एवं विकास का कार्य तेज गति से आगे बढ़ रहा है। इंडस्ट्रियल बॉयलर उद्योग को इस अवसर का लाभ उठाकर, प्राकृतिक गैस के उपयोग हेतु आवश्यक उपकरणों का विकास करना चाहिए, एवं संबंधित सेवाएँ भी प्रदान करनी चाहिए। 3. औद्योगिक बॉयलर उद्योग में उत्पादों के विकास की दिशा: भविष्य में, औद्योगिक बॉयलर उत्पादों के बाजार के विकास पर हमारे देश की आर्थिक विकास दर एवं निवेश के आकार जैसे कारकों का प्रभाव तो रहेगा ही; लेकिन ऊर्जा नीतियों, ऊर्जा संरक्षण एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी आवश्यकताओं का भी बहुत अधिक प्रभाव पड़ेगा। उच्च प्रदर्शन वाले उत्पादों के बढ़ते उपयोग एवं उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार के कारण, 2000 से 2010 तक हर साल लगभग 50 हजार स्टीम टन क्षमता वाले औद्योगिक बॉयलरों को नए सिरे से बनाने की आवश्यकता होगी। 2010 के बाद, हर साल लगभग 70 हजार स्टीम टन क्षमता वाले औद्योगिक बॉयलरों को नए सिरे से बनाने की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, नए बॉयलरों की आवश्यकता भी होगी। इस प्रकार, 2010 तक हर साल औद्योगिक बॉयलरों की मांग लगभग 10 से 12 हजार स्टीम टन होगी। आने वाले समय में, बड़े एवं मध्यम आकार के शहरों में छोटी क्षमता वाले कोयला-आधारित बॉयलरों का उपयोग काफी कम हो जाएगा। सर्कुलेटिंग फ्लो-बेड बॉयलर जैसे, स्वच्छ दहन तकनीकों का उपयोग करने वाले बॉयलरों का विकास तेजी से होगा। गैस-आधारित बॉयलरों में भी उल्लेखनीय प्रगति होगी। घरेलू कचरे एवं जैव-ईंधन का उपयोग करने वाले बॉयलरों के लिए बाजार की संभावनाएँ काफी अधिक हैं। बिजली उद्योग में सुधार एवं विकास के साथ, ऊष्मा-संचयन वाली विद्युत-आधारित बॉयलर प्रणालियों का बाजार और भी विस्तार होगा। इसलिए, स्वच्छ ईंधन एवं स्वच्छ दहन तकनीकों का उपयोग करने वाले, उच्च दक्षता वाले, ऊर्जा-बचत वाले एवं कम प्रदूषण उत्पन्न करने वाले औद्योगिक बॉयलर, औद्योगिक बॉयलर उत्पादों के विकास की दिशा होंगे; ऐसे उत्पाद उच्च गुणवत्ता वाले एवं अधिक मूल्य वाले उत्पादों के बाजार में भी उपलब्ध होंगे। 3.1 स्तरीय दहन वाले बॉयलर – हमारे देश में स्तरीय दहन वाले चेन-ग्रिड बॉयलर ही अधिक प्रचलित हैं। ऐसे बॉयलरों में ऊर्जा-बचत एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी क्षमताओं में और सुधार की आवश्यकता है। कोयले की सफाई एवं छानने की प्रक्रिया के साथ-साथ दहन उपकरणों में सुधार करने से इस क्षेत्र में और अधिक विकास की संभावनाएँ हैं। वर्तमान में उपयोग में आ रहे, कोयला जलाकर चलने वाले एवं अंतरालीय रूप से दहन होने वाले छोटे आकार के बॉयलरों का उपयोग अब बंद हो जाएगा; इनकी जगह नए विकसित बॉयलरों का उपयोग किया जाएगा। 3.2 सर्कुलेटिंग फ्लूइडाइज्ड बेड बॉयलरों में प्रयोग होने वाली दहन तकनीक में ऊष्मा संचरण की प्रक्रिया बेहतर होती है; दहन दक्षता अधिक होती है; ईंधन के उपयोग हेतु विविध विकल्प उपलब्ध होते हैं, एवं प्रदूषकों का उत्सर्जन कम होता है। ≥ 10 टन/घंटा क्षमता वाले कोयला-आधारित औद्योगिक बॉयलरों में इस तकनीक का उपयोग बढ़ाया जाना चाहिए। यह तकनीक, स्वच्छ दहन हेतु एक बहुत ही आशाजनक विकल्प है। 3.3 ईंधन/गैस आधारित बॉयलर, चाहे वे औद्योगिक उद्देश्यों हेतु हों, न केवल बॉयलरों की ऊष्मा-दक्षता में सुधार करते हैं, बल्कि प्रदूषकों के उत्सर्जन को भी काफी हद तक कम करते हैं। लेकिन इस पर प्रारंभिक निवेश एवं दैनिक संचालन लागतों का प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, ईंधन-बचत संबंधी नीतियों को बढ़ावा दिए जाने के कारण, ईंधन-आधारित बॉयलरों के विकास पर प्रतिबंध लगने की संभावना है। लेकिन पर्यावरण संरक्षण के प्रयासों में वृद्धि, पश्चिम से पूर्व तक गैस पहुँचाने संबंधी परियोजनाओं, एवं अंतरराष्ट्रीय प्राकृतिक गैस संसाधनों के उपयोग के कारण, अधिकांश शहरों में स्वच्छ ऊर्जा का उपयोग बढ़ रहा है। इसके परिणामस्वरूप, बड़ी संख्या में गैस-आधारित बॉयलर, पारंपरिक कोयला-आधारित बॉयलरों की जगह लेंगे। इस प्रकार, गैस-आधारित बॉयलरों के लिए बाजार की संभावनाएँ काफी अच्छी हैं। अनुमान है कि आने वाले समय में, गैस बॉयलर, औद्योगिक बॉयलरों की कुल उत्पादन क्षमता में 15% से 20% का योगदान देंगे। 3.4 विद्युत-आधारित हीटिंग बॉयलरों में स्वच्छता एवं विश्वसनीयता जैसे फायदे हैं। लेकिन विद्युत एक “स्वच्छ” ऊर्जा स्रोत है; हालाँकि इसकी कीमत काफी अधिक है। ऐसे बॉयलरों की संचालन लागत, कोयला-आधारित बॉयलरों की तुलना में 6 गुना, जबकि ईंधन/गैस-आधारित बॉयलरों की तुलना में 2 गुना अधिक है। इसी कारण, भारत में विद्युत-आधारित हीटिंग बॉयलरों का विकास ठीक से नहीं हो पाया है। लेकिन आर्थिक विकास एवं बिजली उत्पादन सुविधाओं में तेजी आने, साथ ही पर्यावरण संरक्षण संबंधी मांगों में वृद्धि होने के कारण, खासकर “पीक-ऑफ-ऑफ” दर प्रणाली लागू होने के बाद, बिजली से चलने वाले बॉयलरों का विकास तेजी से हुआ। विद्युत-हीटेड बॉयलरों का बाजार आगे भी विस्तारित होगा, एवं इस क्षेत्र में अभी भी ऊष्मा-संचयन वाले विद्युत बॉयलर ही प्रमुख रह 3.5 कचरा-दहन बॉयलर: वर्तमान में हमारे देश के शहरी कचरे की संरचना में स्पष्ट परिवर्तन हुआ है। कागज, प्लास्टिक, लकड़ी, रेशे आदि जैसी ज्वलनशील सामग्रियों एवं अन्य कार्बनिक पदार्थों की मात्रा में वृद्धि हुई है। अब इनकी गुणवत्ता ऐसी हो गई है कि इन्हें जलाया जा सकता है। इससे शहरी कचरे को जलाकर ऊर्जा उत्पन्न करना संभव हो गया है, जिससे कचरा-दहन बॉयलरों के विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ बन गई हैं। कचरे को जलाने से उसका आयतन 90% तक कम हो जाता है, जबकि वजन 70% से अधिक कम हो जाता है। इस प्रक्रिया में पुनर्प्राप्त ऊष्मा का उपयोग भाप उत्पन्न करने हेतु किया जाता है; इसकी दक्षता लगभग 85% होती है। जबकि इस ऊष्मा का उपयोग विद्युत उत्पन्न करने हेतु किया जाता है, तो इसकी दक्षता लगभग 30% होती है। इसलिए, हमारे देश में कचरा जलाने संबंधी तकनीकें एक ऐसे उभरते हुए उद्योग के रूप में विकसित हो सकती हैं, जिसमें बहुत अधिक विकास की संभावन विदेशी उन्नत तकनीकों का उपयोग करके, घरेलू स्तर पर कचरा जलाने हेतु बॉयलरों का तेजी से विकास किया जा सकता है; ऐसे बॉयलरों के लिए बाजार की संभावनाएँ बहुत ही अच्छी है 3.6 वॉटर-कोयला स्लरी बॉयलरों में उपयोग होने वाली वॉटर-कोयला स्लरी, वास्तव में एक नए प्रकार का कोयला-आधारित ईंधन है; इसे लगभग 35% पानी, 65% कोयला, एवं 1% से 2% अतिरिक्त पदार्थों को मिलाकर तैयार किया जाता है। यह एक स्वच्छ एवं पर्यावरण-अनुकूल ईंधन है। वॉटर कोयला स्लरी, कोयले के दहन गुणों को बनाए रखता है; साथ ही, इसमें भारी तेल जैसे तरल पदार्थों के दहन गुण भी मौजूद होते हैं। वॉटर कोयला स्लरी तेल जैसी दिखती है; इसकी प्रवाहकता अच्छी होती है, इसे आसानी से संग्रहीत एवं परिवहन किया जा सकता है। इसकी दहन दक्षता उच्च होती है, एवं यह कम प्रदूषण उत्पन्न करत घरेलू स्तर पर जल-कोयला स्लरी के उपयोग से पता चला है कि लगभग 1.8–2.1 टन जल-कोयला स्लरी, 1 टन ईंधन का विकल्प बन सकती है; इससे लगभग 600 रुपये की बचत होती है। अतः, बड़ी मात्रा एवं व्यापक उपयोग वाले औद्योगिक बॉयलरों में तेल/गैस ईंधन के स्थान पर जल-कोयला स्लरी के उपयोग की अच्छी संभावनाएँ हैं। इसके अलावा, कंडेंसेटिव बॉयलर, सेमी-गैस फ्लो बर्निंग बॉयलर जैसे औद्योगिक बॉयलरों के लिए भी हमारे देश में कुछ विकास की संभावनाएँ हैं; इन पर भी ध्यान देना आवश्यक है। 4. निष्कर्ष: हमारे देश में बॉयलर उद्योग, न तो कोई “उभरता हुआ उद्योग” है, और न ही कोई “अस्त होता हुआ उद्योग”。 यह तो मनुष्यों के साथ ही अस्तित्व में रहने वाला एक स्थायी उद्योग है। इसके अलावा, हमारे देश में यह उद्योग लगातार विकसित हो रहा है। लेकिन वर्तमान में हमारे देश के औद्योगिक बॉयलर उद्योग एवं उद्यम भी विभिन्न चुनौतियों एवं अवसरों का सामना कर रहे हैं। औद्योगिक बॉयलर निर्माण करने वाली कंपनियों को, बाजार प्रतिस्पर्धा में अग्रणी भूमिका निभाते हुए, अपने आसपास के बाहरी वातावरण एवं अपनी आंतरिक स्थितियों के बारे में स्पष्ट जानकारी रखनी चाहिए। उन्हें अपनी बाजार स्थिति को स्पष्ट रूप से समझना चाहिए, एवं रणनीतिक दृष्टिकोण से ही अपने कार्यों का प्रबंधन करना चाहिए – यानी कि क्या करना है एवं क्या नहीं करना है, इसका निर्णय रणनीतिक दृष्टिकोण से ही लेना चाहिए। बाजार-उन्मुख रणनीतियों का पालन करना आवश्यक है; वैज्ञानिक एवं तकनीकी प्रगति पर भरोसा करना आवश्यक है। **ऊर्जा एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी नीतियों के मार्गदर्शन में, उद्यमों की संरचना एवं उत्पादों की संरचना में बदलाव करना आवश्यक है। अवसरों का लाभ उठाकर, ऐसे उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद बनाने आवश्यक हैं जो बाजार में लोकप्रिय हों एवं जिनमें विशिष्टताएँ हों। इससे ही उद्यमों का विकास संभव होगा, एवं वे टिकाऊ विकास की दिशा में आगे बढ़ सकेंगे। इसी तरह ही तीव्र बाजार प्रतिस्पर्धा में अपना स्थान बनाया जा सकता है। औद्योगिक बॉयलरों में ऊर्जा-बचत हेतु सुधार तकनीकें ① ईंधन वाले बॉयलरों में ऊर्जा-बचत उपकरणों का उपयो ； फ्यूल एनर्जी सेवर के उपयोग से हाइड्रोकार्बनों की आणविक संरचना में परिवर्तन होता है; छोटे अणुओं की संख्या बढ़ जाती है, अणुओं के बीच की दूरी भी बढ़ जाती है। इससे ईंधन की चिपचिपाहट कम हो जाती है। परिणामस्वरूप, दहन से पहले ईंधन के कण और भी छोटे हो जाते हैं। इससे दहन कक्ष में कम ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी ईंधन पूरी तरह जल सकता है। इससे दहन उपकरणों में आवश्यक वायु प्रवाह 15% से 20% तक कम हो जाता है। इससे धुएँ के साथ निकलने वाली गर्मी भी कम हो जाती है, एवं धुएँ के तापमान में 5°C से 10°C की कमी आ जाती है। दहन उपकरणों में प्रयुक्त ईंधन, ऊर्जा-बचत उपकरणों से गुजरने के बाद, अधिक कुशलता से दहन होता है; इससे ईंधन की खपत में 4.87% से 6.10% तक की बचत होती है। साथ ही, ज्वाला अधिक चमकदार एवं स्पष्ट दिखाई देती है; काला धुआँ भी गायब हो जाता है, एवं भट्ठी भी स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। जलने वाले तेल नोजल में होने वाली जंग/कोकिंग की समस्या को पूरी तरह दूर करें, एवं इसके पुनः होने को रोकें। ईंधन के पूर्ण रूप से न जलने के कारण भट्ठी की दीवारों पर जमने वाले अवशेषों को दूर किया जाता है; इससे पर्यावरण संरक्षण एवं ऊर्जा बचत होती है। **दहन उपकरणों से निकलने वाले अपशिष्ट गैसों के कारण होने वाला वायु प्रदूषण कम हो जाता है। अपशिष्ट गैसों में मौजूद कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx), हाइड्रोकार्बन (HC) जैसे हानिकारक तत्वों की मात्रा में भी काफी कमी आती है; हानिकारक अपशिष्ट गैसों का उत्सर्जन 50% से अधिक कम हो जाता है। साथ ही, वायु अपशिष्ट में मौजूद धूल की मात्रा 30%–40% तक कम हो सकती है। स्थापना स्थल: इसे ऑयल पंप एवं दहन कक्ष/नोजल के बीच में लगाया जाता है। पर्यावरणीय तापमान 360°C से अधिक नहीं होना चाहिए। ② कंडेनसिंग गैस बॉयलर एनर्जी सेवर की स्थापना करें। ； गैस बॉयलर से निकलने वाली धुएँ में 18% तक जलवाष्प होती है; इसमें मौजूद भारी मात्रा में अवशोषित ऊष्मा का उपयोग नहीं किया जा पाता। इसके कारण धुएँ का तापमान बहुत अधिक होता है, जिससे ऊष्मा की हानि भी अधिक होती है। प्राकृतिक गैस के दहन के बाद भी नाइट्रोजन ऑक्साइड, थोड़ा सा सल्फर डाइऑक्साइड आदि जैसे प्रदूषक उत्सर्जित होते हैं। ईंधन की खपत को कम करना, लागत कम करने का सबसे अच्छा तरीका है। कंडेंसेटिव गैस बॉयलर एनर्जी सेवर को सीधे मौजूदा बॉयलरों की धुआँ-निकासी प्रणाली में ही लगाया जा सकता है; इससे उच्च तापमान वाली धुएँ में मौजूद ऊर्जा को पुनः प्राप्त किया जा सकता है, जिससे ईंधन की खपत कम हो जाती है। इससे आर्थिक लाभ भी होता है। साथ ही, जलवाष्प धुएँ में मौजूद नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड जैसे प्रदूषकों को अवशोषित कर लेती है; इससे प्रदूषण कम होता है। इसलिए यह पर्यावरण संरक्षण हेतु बहुत ही महत्वपूर्ण है। ③ कंडेंसेटिव अतिरिक्त ऊष्मा पुनर्प्राप्ति बॉयलर तकनीक का उपयोग कर ； पारंपरिक बॉयलरों में, धुएँ का तापमान आमतौर पर 160–250°C होता है। धुएँ में मौजूद जलवाष्प अभी भी अतितापीय अवस्था में होती है; इसलिए यह तरल जल में रूपांतरित नहीं हो सकती, और न ही इससे वाष्पीकरण ऊष्मा प्राप्त की जा सकती है। जैसा कि सभी जानते हैं, बॉयलरों की ऊष्मा-दक्षता, ईंधन के निम्न ऊष्मा-मान के आधार पर ही निर्धारित की जाती है; इसमें ईंधन के उच्च ऊष्मा-मान में मौजूद वाष्पीकरण-संबंधी ऊष्मा-हानि को ध्यान में ही नहीं लिया जाता। इसलिए, पारंपरिक बॉयलरों की ऊष्मा-दक्षता आम तौर पर केवल 87% से 91% तक ही होती है। जबकि कंडेंसिंग प्रकार के अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्ति बॉयलर, धुएँ के तापमान को 50–70°C तक कम कर देते हैं; इससे धुएँ में मौजूद सतही ऊष्मा एवं जलवाष्प की छिपी हुई ऊष्मा को पूरी तरह से पुनर्प्राप्त किया जाता है, जिससे ऊष्मा दक्षता में वृद्धि होती है। ； संघनित जल का पुनर्उपयोग भी किया जा सकता है। ④ बॉयलर के पिछले हिस्से में थर्मल ट्यूबों का उपयोग अतिरिक्त ऊष्मा को पु ； अतिताप, वह ऊर्जा है जो निश्चित आर्थिक एवं तकनीकी परिस्थितियों में, ऊर्जा उपयोग हेतु उपयोग में नहीं आ पाती; दूसरे शब्दों में, यह अतिरिक्त/बेकार ऊर्जा है। इसमें सात प्रकार की ऊष्मा शामिल है – उच्च तापमान वाली गैसों से उत्पन्न ऊष्मा, शीतलन माध्यमों से उत्पन्न ऊष्मा, अपशिष्ट गैसों/जल से उत्पन्न ऊष्मा, उच्च तापमान वाले उत्पादों एवं राख से उत्पन्न ऊष्मा, रासायनिक अभिक्रियाओं से उत्पन्न ऊष्मा, ज्वलनशील गैसों/तरल पदार्थों एवं कचरे से उत्पन्न ऊष्मा, तथा उच्च दबाव वाले सर्वेक्षणों के अनुसार, विभिन्न उद्योगों में उपलब्ध कुल अतिरिक्त ऊष्मा संसाधन, उनकी कुल ईंधन खपत का लगभग 17% से 67% है। जिस अतिरिक्त ऊष्मा का पुनः उपयोग किया जा सकता है, वह कुल अतिरिक्त ऊष्मा संसाधनों का लगभग 60% है। अतिउष्मा-संचालित ट्यूब, हीट पाइपों की अतिरिक्त ऊष्मा-पुनर्प्राप्ति प्रणालियों में प्रमुख ऊष्मा-संचार घटक होता है; यह सामान्य ऊष्मा-विनिमयकर्ताओं से मौलिक रूप से भिन्न होता है। हीट पाइप आधारित अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्ति उपकरणों की ऊष्मा हस्तांतरण दक्षता 98% से अधिक होती है; ऐसी दक्षता किसी भी सामान्य ऊष्मा विनिमायक द्वारा प्राप्त नहीं की जा सकती। थर्मल ट्यूब आधारित अतिरिक्त ऊष्मा पुनर्प्राप्ति उपकरण का आकार छोटा होता है; यह सामान्य थर्मल एक्सचेंजर के आकार का केवल 1/3 ही इसका कार्य-सिद्धांत चित्र में दर्शाया गया है: बाईं ओर धुएँ का मार्ग है, जबकि दाईं ओर स्वच्छ हवा (पानी या अन्य पदार्थ) का मार्ग है। बीच में एक विभाजक है, जो दोनों मार्गों को आपस में मिलने से रोकता है। उच्च तापमान वाली धूम्रगैसें बाएँ चैनल से बाहर निकलती हैं। इस प्रक्रिया में, उच्च तापमान वाली धूम्रगैसें हीट पाइपों पर प्रभाव डालती हैं। जब धूम्रगैसों का तापमान 30°C से अधिक होता है, तो हीट पाइप सक्रिय हो जाते हैं एवं गर्मी को दाईँ ओर स्थानांतरित कर देते हैं। इस प्रक्रिया में, हीट पाइपों के बाएँ भाग से गर्मी अवशोषित होती है; उच्च तापमान वाली धूम्रगैसों का तापमान कम हो जाता है, एवं गर्मी हीट पाइपों द्वारा दाईँ ओर स्थानांतरित हो जाती है। सामान्य तापमान वाली स्वच्छ हवा (पानी या अन्य पदार्थ), पंप की मदद से दाईं ओर के मार्ग से विपरीत दिशा में बहती है, एवं इसके कारण हीट ट्यूबों पर दबाव पड़ता है। इस प्रक्रिया में हीट ट्यूबों से ऊष्मा निकलती है, जिससे स्वच्छ हवा (पानी या अन्य पदार्थ) गर्म हो जाती है। हवा हीट ट्यूबों से गुजरने के बाद अपना तापमान बढ़ा लेती है। यह अतिरिक्त ऊष्मा पुनर्प्राप्ति उपकरण, कई थर्मल ट्यूबों से मिलकर बना होता है; इसे बॉयलर के धुएँ निकलने वाले स्थान पर लगाया जाता है। यह धुएँ में मौजूद ऊष्मा को अवशोषित करके उसे तेज गति से दूसरी ओर पहुँचाता है। इससे धुए़े का तापमान घट जाता है, जिससे ऊष्मा की हानि कम हो जाती है। गर्म किया गया स्वच्छ वायु, सामग्री को सूखने में मदद कर सकता है, या बॉयलर में पुनः उपयोग हेतु भेजा जा सकता है। बॉयलरों एवं औद्योगिक भट्टियों की ऊष्मा-दक्षता में सुधार करके, ईंधन की खपत को कम किया जा सकता है; इस प्रकार ऊर्जा-बचत हो सकती है। औद्योगिक ईंधन, गैस एवं कोयला आधारित बॉयलरों के डिज़ाइन एवं निर्माण के समय, बॉयलर के पिछले हिस्सों में सतहों के क्षय एवं राख जमने से बचने हेतु, मानक स्थितियों में धुएँ का तापमान आम तौर पर 180°C से कम नहीं होना चाहिए; यह तापमान 250°C तक भी हो सकता है। उच्च तापमान वाले धुएँ के कारण न केवल बड़ी मात्रा में ऊष्मा बर्बाद होती है, बल्कि पर्यावरण भी प्रदूषित होता है। थर्मल ट्यूब रीजनरेटर, धुएँ में मौजूद ऊष्मा को पुनः प्राप्त कर सकता है। प्राप्त ऊष्मा का उपयोग, आवश्यकता के अनुसार, बॉयलरों में पानी गर्म करने या घरेलू उद्देश्यों हेतु पानी तैयार करने हेतु किया जा सकता है; या फिर इस ऊष्मा का उपयोग हवा को गर्म करने हेतु भी किया जा सकता है – ताकि वह हवा बॉयल ईंधन लागत में बचत होती है, उत्पादन लागत कम होती है, अपशिष्ट गैसों का उत्सर्जन कम होता है – इस प्रकार ऊर्जा संरक्षण एवं पर्यावरण संरक्षण दोनों ही संभव हो ज पुनर्निर्माण हेतु किए गए निवेश की वसूली 3-10 महीनों में हो जाती है, एवं इससे आर्थिक लाभ भी काफी होता है। ⑤ जमाव-रोधी एवं जमाव-हटाने वाली तकनीकों का उ ； बॉयलर क्लीनर एवं इलेक्ट्रॉनिक स्केल-रोकने वाले उपकरणों का उपयोग करके, जल-वाष्प चक्र प्रणाली को बेहतर बनाया जा सकता है; बॉयलर से निकलने वाले अपशिष्ट की मात्रा को उचित रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। इससे स्केल कम होता है, एवं बॉयलर की ऊष्मा-दक्षता में वृद ⑥ ईंधन एडिटिव्स तकनीक का उपयोग करना। ； ईंधन में अतिरिक्त पदार्थ मिलाकर उसे बेहतर बनाया जाता है; इससे धुएँ की मात्रा कम होती है, एवं ऊष्मा दक्षता में वृद्धि होती है। ； ⑦ नई ईंधन सामग्री का उपयोग करें। ； नए प्रकार के पर्यावरण-अनुकूल ईंधन का उपयोग करके ईंधन लागत को कम किया जा सकता है। ⑧ ऑक्सीजन-समृद्ध दहन तकनीक का उपयोग कर ； वायु में ऑक्सीजन की मात्रा ≤ 21% है। औद्योगिक बॉयलरों में भी दहन, ऐसी ही हवा के वातावरण में ही होता है। अनुभव से पता चलता है कि जब बॉयलर में दहन हेतु उपयोग होने वाली ऑक्सीजन की मात्रा 25% से अधिक होती है, तो ऊर्जा की बचत 20% तक होती है। ； बॉयलर के शुरू होने एवं तापमान बढ़ने में लगने वाला समय 1/2 से 2/3 तक कम हो जाता है। जबकि “ऑक्सीजन-समृद्ध वायु” तो भौतिक विधियों के उपयोग से हवा में मौजूद ऑक्सीजन को एकत्र करके प्राप्त की जाती है; इस प्रक्रिया के बाद इस गैस में ऑक्सीजन की मात्रा 25%–30% हो जाती है। ऑक्सीजन-सहायित दहन, ऊर्जा-बचत एवं पर्यावरण संरक्षण हेतु एक नवीनतम तकनीक है पिछले कुछ दशकों में, पर्यावरण संरक्षण संबंधी आवश्यकताओं में वृद्धि एवं ऊर्जा संरक्षण की आवश्यकता के कारण, “ऑक्सीजन-समृद्ध दहन” एक नई दहन तकनीक के रूप में दुनिया भर में तेजी से विकसित हुई है। अब पश्चिमी देशों में, नए औद्योगिक भट्ठियों एवं औद्योगिक बॉयलरों में सामान्य हवा के बजाय ऑक्सीजन-समृद्ध हवा का ही उपयोग किया जाना आवश्यक है। ⑨ सर्कुलेटिंग फ्लेम बर्नर तकनीक का उपयोग किया जाता ह ； जैसा कि सभी जानते हैं, पारंपरिक बॉयलरों में दो प्रमुख कमियाँ हैं। पहली कमी यह है कि दहन के दौरान धुआँ एवं धूल निकलती है, जो प्रदूषण का एक महत्वपूर्ण कारण बनती है। ； दूसरा कारण यह है कि कोयले के अवशेषों का पूरी तरह से दहन नहीं हो पाता, जिससे ऊर्जा की भारी बर्बादी ह शुद्ध, धूम्रहीन एवं ऊर्जा-कुशल सर्कुलेटिंग फ्लेम बर्नर वाले नए प्रकार के बॉयलरों में, पारंपरिक औद्योगिक बॉयलरों की तुलना में निस्संदेह कई लाभ हैं। यह हैंड-फायर बॉयलर की तुलना में 30% से 35% तक कोयला बचाता है, जबकि चेन-टाइप ऑटोमेटेड बॉयलर की तुलना में 25% तक कोयला बचाता है। चूँकि “प्योर नो-स्मोक री-एनर्जी स्टार्टेज” में PID फ्रिक्वेंसी कंट्रोल एवं ABM ऊर्जा-बचत प्रणालियों का उपयोग किया जाता है, इसलिए यह पारंपरिक भट्टियों की तुलना में 40% अधिक ऊर्जा बचाता है। इस तकनीक में वाष्पीय पदार्थों का 90% से अधिक हिस्सा जलकर उपयोग में आता है; जबकि पारंपरिक भट्टियों में ऐसा केवल 78% ही हो पाता है। 22% धुआँ वायुमंडल में जाता है। “प्योर नो-स्मोक री-एनर्जी स्टार्टेज” के कारण राख का दहन-दर 97% तक पहुँच जाता है; जबकि पारंपरिक भट्टियों में यह केवल 80% ही होता है। इन्हीं कारणों से, इस तकनीक के उपयोग से भट्टी का तापमान 1200°C से बढ़कर लगभग 1500°C हो जाता है। इससे दहन-दक्षता में वृद्धि होती है, ईंधन की बचत होती है, एवं ग्राहकों की आवश्यकताएँ पूरी हो जाती हैं। ⑩ वायु-स्रोत वाले हीट पंप वॉटर हीटिंग यूनिटों का उपयोग करके पुरानी तकनीकों क ； मौजूदा ईंधन/गैस आधारित गर्म पानी के बॉयलरों को एयर-सोर्स हीट पंप गर्म पानी इकाइयों से बदलें। ； इससे ऊर्जा की खपत में 30% से 50% तक की बचत हो सकती है। ⑾ कोयले से चलने वाले बॉयलरों को ईंधन/गैस से चलने वाले बॉयलरों में परिवर्तित किया जा सकता है। ； बॉयलर, राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में ऊष्मा-ऊर्जा आपूर्ति हेतु एक महत्वपूर्ण उपकरण है। बिजली, मशीनरी, धातुकर्म, रसायन उद्योग, कपड़ा उद्योग, कागज निर्माण, खाद्य उद्योग आदि क्षेत्रों, साथ ही औद्योगिक एवं घरेलू ऊष्मा आपूर्ति हेतु भी बॉयलरों की आवश्यकता होती है; क्योंकि इनके लिए बड़ी मात्रा में ऊष्मा आवश्यक होती है। बॉयलर, ईंधन के दहन से प्राप्त ऊष्मा या अन्य ऊर्जा का उपयोग करके किसी माध्यम (मध्यवर्ती ऊष्मा वाहक) को निर्धारित मान तक गर्म करने वाला उपकरण है। वह बॉयलर, जिसका उपयोग पानी को गर्म करके उसे भाप में बदलने हेतु किया जाता है, उसे “स्टीम बॉयलर” कहा जाता है; इसे “स्टीम जनरेटर” भी कहा जाता है। वह बॉयलर, जिसका उपयोग पानी को गर्म करके उसका तापमान बढ़ाने हेतु किया जाता है, उसे “हॉट वॉटर बॉयलर” कहा जाता है। जबकि वह बॉयलर, जिसका उपयोग कार्बनिक ऊष्मा वाहकों को गर्म करने हेतु किया जाता है, उसे “कार्बनिक ऊष्मा वाहक बॉयलर” कहा जाता है। ऊर्जा उपयोग के दृष्टिकोण से, बॉयलर एक ऊर्जा-रूपांतरण उपकरण है। चूल्हे में, प्राथमिक ऊर्जा स्रोत (ईंधन) की रासायनिक ऊर्जा, दहन प्रक्रिया के माध्यम से दहन उत्पादों (धुआँ एवं राख) में मौजूद ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इसके बाद, ऊष्मा को मध्यवर्ती ऊष्मा वाहकों (जैसे पानी एवं भाप) के माध्यम से उन उपकरणों तक पहुँचाया जाता है, जहाँ इस ऊष्मा का उपयोग किया जाता है। ऊष्मा स्थानांतरित करने में प्रयोग होने वाला यह मध्यवर्ती ऊष्मा-वाहक, द्वितीयक ऊर्जा की श्रेणी में आता है; क्योंकि इसका उपयोग ऊर्जा उपयोगकर्ता उपकरणों को ऊर्जा प्रदान करने हेतु ही किया जाता है। जब किसी थर्मल इंजन में ऊष्मा-शक्ति रूपांतरण हेतु मध्यवर्ती ऊष्मा-वाहक का उपयोग किया जाता है, तो उसे “कार्यपदार्थ” कहा जाता है। यदि मध्यवर्ती ऊष्मा-वाहक, ऊष्मा-उपकरणों तक ऊष्मा पहुँचाने हेतु ही कार्य करता है, तो इसे आमतौर पर “ऊष्मा-वाहक” कहा जाता है। अपने उपयोग के आधार पर, बॉयलरों को चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है – बिजली संयंत्रों में उपयोग होने वाले बॉयलर, औद्योगिक उद्देश्यों हेतु उपयोग होने वाले बॉयल पहली दो श्रेणियों को ‘स्थिर बॉयलर’ भी कहा जाता है; क्योंकि इन्हें किसी स्थिर आधार पर ही स्थापित किया जाता है, और इन्हें कहीं और ले जाना संभव नहीं होता। अंतिम दो श्रेणियों को “मोबाइल बॉयलर” कहा जाता है। यह पुस्तक स्थिर प्रकार के औद्योगिक बॉयलरों के बारे में है। बॉयलर में तीन मुख्य प्रक्रियाएँ होती हैं: (1) ईंधन बॉयलर के अंदर जलता है, जिससे उसकी रासायनिक ऊर्जा ऊष्मा के रूप में निकलती है; इससे आग एवं दहन उत्पाद (धुआँ आदि) उत्पन्न होते हैं। औद्योगिक बॉयलरों का चयन करते समय उद्यमों को निम्नलिखित बातों पर विचार करना आवश्यक है: 1. उद्यम को अपनी उत्पादन प्रक्रियाओं या ऊष्मा आपूर्ति हेतु कितनी भाप एवं गर्म पानी की आवश्यकता है। 2. बॉयलर के भाप संबंधी मापदंड, या गर्म पानी संबंधी मापदंड। 3. भाप बॉयलरों एवं गर्म पानी वाले बॉयलरों के चयन संबंधी विश्लेषण किया जाए। 4. औद्योगिक बॉयलरों के प्रकार का चयन। 5. बॉयलर में उपयोग होने वाली कोयले की किस्म। 6. अन्य जैसे कि आकार/माप, भार में परिवर्तन आदि। 1. बॉयलर की क्षमता एवं संख्या का निर्धारण कैसे करें? बॉयलर खरीदते समय उसकी क्षमता का निर्धारण करना एक महत्वपूर्ण प्रश्न है। सामान्य तौर पर, बॉयलर की क्षमता या आउटपुट का निर्धारण उत्पादन प्रक्रिया में आवश्यक भाप की मात्रा, हीटिंग के लिए आवश्यक क्षेत्रफल, एवं घरेलू उद्देश्यों हेतु आवश्यक गर्म पानी की मात्रा के आधार पर किया जाना चाहिए। सबसे पहले, उपयोगकर्ता को कुल लोड की सीमा को समझना आवश्यक है। ； इसके बाद चरम स्थितियाँ आती हैं; जिसमें चरम भार की अवधि, चरम स्थितियों की आवृत्ति, अर्थात् चरम स्थितियों के आने का चक्र, शामिल है। उदाहरण के लिए, प्रति महीने चरम स्थितियाँ कितनी बार आती हैं, सप्ताह में, महीने में, एवं वर्ष भर में शीतकाल एवं ग्रीष्मकाल में क्या अंतर है। कुल लोड की आवश्यकता एवं भारी उपयोग के समय को जानने के बाद ही उपकरणों की क्षमता एवं संख्या निर्धारित की जा सकती है। चयन करते समय, दुर्घटना की स्थिति में बॉयलर को बंद करने हेतु आवश्यक आरक्षित मात्रा का भी ध्य आम तौर पर, आपातकालीन मात्रा से तात्पर्य एक आपातकालीन बॉयलर से होता है। इसका निर्धारण उपयोगकर्ता के महत्व के आधार पर किया जाना चाहिए। यदि उत्पादन/उपयोग में निरंतरता बनाए रखना आवश्यक है, तो वैकल्पिक उपकरणों के उपयोग के बारे में अवश्य ही गंभीरता से विचार करना चाहिए। आम तौर पर, बॉयलरों का आर्थिक लोड, उनके निर्धारित लोड का 75% से अधिक होता है। इसलिए, उपयोग में आने वाले बॉयलरों का वास्तविक लोड, उनके निर्धारित लोड का 50% से अधिक होना चाहिए। दूसरे शब्दों में, निर्माता द्वारा दी गई मशीनों की क्षमता, उनके निर्धारित लोड का 50% से 100% के बीच ही स्थिर एवं उच्च दक्षता के साथ कार्य करनी चाहिए। पहले, सुरक्षा के उद्देश्य से उपयोगकर्ता अतिरिक्त मात्रा में उपकरण खरीद लेते थे, जिसके कारण उपकरण लंबे समय तक कम भार पर ही काम करते रहते थे, जो कि आर्थिक रूप से अनुचित था। आम तौर पर, ऐसे बॉयलर रूम जिनकी कुल क्षमता 8 टन/घंटा या उससे अधिक हो, या जिनकी थर्मल क्षमता 6 मेगावाट से अधिक हो, में तीन उपकरणों का उपयोग करना उचित होता है। शीतकाल एवं ग्रीष्मकाल के अंतर के कारण, विभिन्न क्षमता वाले उपकरण खरीदे जा सकते हैं। लेकिन नए बॉयलर रूमों के लिए, समान क्षमता वाले उपकरणों का चयन करने से संचालन, रखरखाव एवं प्रबंधन आदि कार्यों में सुविधा एवं लागत-बचत होती है। ऐसे बॉयलर रूम में आवश्यक उपकरणों की व्यवस्था को उचित तरीके से किया जा सकता है। यदि ऊँचे/निचले स्तर, सर्दी/गर्मी जैसे बड़े अंतरों को ध्यान में रखा जाए, तो दो बड़े एवं एक छोटे आकार के उपकरणों का चयन भी किया जा सकता है। परिस्थितियों के अनुसार, नया बॉयलर रूम बनाने की आवश्यकता हो सकती है। तीन से अधिक उपकरणों का चयन भी किया जा सकता है; लेकिन उपकरणों की संख्या अधिक नहीं होनी चाहिए। कई उपकरणों के बजाय, एक ऐसा उपकरण चुनना बेहतर है जिसकी क्षमता अधिक हो। वर्तमान में देशी उपकरणों की गुणवत्ता को देखते हुए, आपातकालीन उपयोग हेतु अतिरिक्त इकाइयों का होना आवश्यक है। विदेशी उपकरणों की विश्वसनीयता एवं उपयोगिता अधिक होती है; लेकिन चूँकि शुरुआती निवेश लागत, बाद के संचालन एवं रखरखाव लागतों की तुलना में कम होती है, इसलिए आम तौर पर वे आपातकालीन उपयोग हेतु अतिरिक्त उपकरणों का उपयोग करते हैं। यदि किसी कारण से बॉयलर बंद हो जाए, तो आपातकालीन उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है; इससे उपयोग संबंधी आवश्यकताएँ पूरी हो जाती हैं। जब विदेशों में उपकरणों के अनुपात संबंधी उच्च मानक होते हैं, तो वहाँ मुख्य रूप से दहन उपकरणों के चयन पर ही ध्यान दिया जाता है। हमारे देश में वर्तमान में दहन उपकरणों की किस्में बहुत कम हैं; इस क्षेत्र में चुनने के लिए विकल्प भी बहुत कम हैं। विदेशों में, उन समयों में जब भार कम होता है, ऐसी स्थितियों में ऊष्मा संग्रहकों या अधिक क्षमता वाले, उच्च आउटपुट वाले थर्मल स्टोरेज बॉयलरों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। हाल के वर्षों में हमारे देश ने थर्�्मल एनर्जी स्टोरेज संबंधी क्षेत्र में भी काफी काम किया है, जिससे वास्तव में ऊर्जा की बचत हुई है। थर्मल स्टोरेज यूनिट, ऊष्मा भंडारित करने हेतु प्रयोग में आने वाला एक बड़े आकार का उपकरण है; इसमें ऊष्मा भंडारित करने हेतु आवश्यक टैंक, साथ ही नियंत्रण हेतु वाल्व एवं अन्य उपकरण भी शामिल होते हैं। थर्मस्टोरेज उपकरणों में संग्रहीत किया जाने वाला पदार्थ ज्यादातर पानी होता है (कभी-कभी अन्य वाष्पीय पदार्थ भी होते हैं)। थर्मल स्टोरेज यूनिट में संग्रहीत गर्म पानी, उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु कभी भी वाष्प में रूपांतरित किया जा सकता है। यह बॉयलर को लगातार उच्च दक्षता एवं स्थिर भार के अंतर्गत कार्य करने में सहायता करता है; इसलिए यह एक ऊर्जा-बचत उपकरण है। यह कुछ हद तक औद्योगिक/खनन उद्यमों के लिए बॉयलर उपकरणों में होने वाले निवेश को कम कर सकता है। हमारे देश की कई औद्योगिक/खनन कंपनियों में, 24 घंटों के दौरान बिजली की खपत समान नहीं रहती; कभी यह अधिक होती है, तो कभी कम। एक शिफ्ट वाले कारखानों में सुबह 8 बजे काम शुरू होता है। 9 बजे के बाद सभी कार्यशालाओं में भाप की मांग तेजी से बढ़ जाती है। दोपहर 12 बजे यह मांग थोड़ी कम हो जाती है; लेकिन दोपहर 1 बजे के आसपास फिर से यह मांग अपने चरम पर पहुँच जाती है। शाम 4 बजे के आसपास यह मांग फिर से कम हो जाती है, या तो बिल्कुल ही शून्य हो जाती है। द्विपालीय एवं त्रिपालीय प्रणालियों में भार की स्थिति अलग-अलग होती है इसलिए, बॉयलर के संचालन हेतु उच्च मानकों की आवश्यकता होती है। यदि कारखाने में लोड़ में अचानक बदलाव होता है, तो भाप के दबाव को स्थिर रखने एवं बॉयलर की दक्षता को बनाए रखने हेतु एक उत्तम दहन नियंत्रण प्रणाली आवश्यक है। थर्मल एनर्जी स्टोरेज सिस्टम के उपयोग से, बॉयलर को निरंतर अपने नाममात्र या आर्थिक रूप से उचित लोड पर चलाया जा सकता है; इससे संचालन प्रक्रिया सरल हो जाती है। जब कारखाने में ऊष्मा-भार अपने चरम पर होता है, तो ऊष्मा-संग्रहक वाष्प को छोड़ सकता है। जब ऊष्मा-भार कम होता है, तो बॉयलर द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त वाष्प को ऊष्मा-संग्रहक में संग्रहीत किया जा सकता है। थर्मल स्टोरेज उपकरण चुनने से पहले, औद्योगिक/खनन उद्यमों को अपने विभाग में वाष्प की आवश्यकता का आकलन करना चाहिए, एवं लोड का ग्राफ तैयार करना चाहिए। लोड वितरण की स्थिति एवं भाप की मात्रा को संतुलित करने के तरीकों का विश्लेषण किया जाता है; अंत में यह निर्धारित किया जाता है कि थर्मल एनर्जी स्टोरेज यूनिट का उपयोग आवश्यक है या नहीं। 2. भाप एवं गर्म पानी से संबंधित मापदंडों का निर्धारण कैसे करें? उपयोगकर्ताओं को अपनी आवश्यकताओं के आधार पर ही भाप या गर्म पानी से संबंधित मापदंडों का निर्धारण करना हो औद्योगिक एवं खनन उद्यमों को उत्पादन हेतु आवश्यक बॉयलर, अधिकांशतः भाप बॉयलर ही होते हैं। वाष्प का उपयोग मुख्य रूप से उन उत्पादन प्रक्रियाओं में किया जाता है, जहाँ उत्पादन प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु निश्चित तापमान की आवश्यकता होती है; जैसे कि वस्त्र एवं रंगाई-रंगकरण, खाद्य उद्योग, रबर एवं कागज उद्योग, तेल एवं रसायन उद्योग आदि। इसलिए, उत्पादन प्रक्रिया संबंधी नियमों के अनुसार ही बॉयलर में उत्पन्न होने वाली संतृप्त भाप संबंधी मापदंडों का निर्धारण किया जाना च संतृप्त भाप का लाभ यह है कि यह उत्पादन हेतु आवश्यक स्थिर तापमान को बनाए रखने में मदद करती है। आम तौर पर, बॉयलर में दबाव, उत्पादन हेतु आवश्यक संतृप्त वाष्प के दबाव से अधिक होता है; ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि पाइपलाइनों या नेटवर्क में दबाव-हानि को दूर किया जा सके। वर्तमान में, कई मामलों में बॉयलर पर अंकित दबाव, उत्पादन हेतु आवश्यक दबाव से कहीं अधिक होता है। उदाहरण के लिए, कई उपयोगकर्ताओं ने 13 पीआईएस वाले बॉयलर खरीदे, जबकि वास्तव में उन्हें केवल 5 पीआईएस या 6 पीआईएस के दबाव पर ही चलाने की आवश्यकता होती है। इतने कम दबाव पर संचालन करने से भाप की गुणवत्ता पर बुरा प्रभाव पड़ता है। चूँकि दबाव कम हो जाता है, इसलिए भाप की आयतन-घनत्व में वृद्धि हो जाती है। परिणामस्वरूप निकास बिंदु पर भाप की गति बढ़ जाती है, जिससे भाप में पानी मिलने की संभावना बढ़ ज आम उत्पादन प्रक्रिया में आवश्यक दबाव, सभी पाइपलाइनों में होने वाले प्रतिरोध को दूर करने हेतु आवश्यक दबाव, एवं 25%~30% का अतिरिक्त दबाव – यह सब मिलाकर ही पर्याप्त होता है। फीड पंप का दबाव, बॉयलर के लेबल पर दिए गए मान के अनुसार ही होता है। यदि बॉयलर का वास्तविक संचालन दबाव बहुत कम हो, तो फीड पंप द्वारा खपत होने वाली ऊर्जा निश्चित रूप से अपव्यय ही होती है। छोटे बिजली संयंत्रों में उपयोग होने वाले भट्टियों से निकलने वाली भाप के मापदंड, टर्बाइन की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किए अधिकांश मामलों में, 25 वायुमंद्र दबाव वाली अतितापित भाप का ही उपयोग किया जाता ह यदि टर्बाइन के लिए 13 वायुमंडलीय दबाव वाला अतितापित भाप ही उपयुक्त है, तो बॉयलर में 16 वायुमंडलीय दबाव वाले अतितापित भाप का उपयोग करना बेहतर होगा; ऐसा करने से भाप की गुणवत्ता और बेहतर हो जाएगी। शहरों एवं कारखानों में हीटिंग हेतु आवश्यक गर्म पानी उत्पन्न करने वाले बॉयलरों के लिए, वर्तमान में 95/70 डिग्री सेल्सियस ऐसा तापमान मानक माना जाता है। वर्तमान में, देश के शहरों में ऊष्मा आपूर्ति हेतु तीन प्रकार की व्यवस ； थर्मल पावर प्लांट, क्षेत्रीय बॉयलर रूम, एवं छोटे आकार के बॉयलर रूम, ऊष्मा आपूर्ति हेतु उपयोग में आते हैं। पहले दो तरीकों में ऊष्मा स्रोत केंद्रीकृत होता है, एवं क्षेत्रीय बॉयलर रूमों के माध्यम से ही ऊष्मा प्रदान की जाती है; जबकि वर्तमान में छोटे आकार के बॉयलर रूमों का ही उपयोग अधिक किया जा रह क्षेत्रीय स्तर पर ऊष्मा आपूर्ति हेतु, उच्च तापमान वाले गर्म पानी के बॉयलरों में पानी के आपूर्ति एवं वापसी के तापमान 130/70 पैरामीटरों के अनुसार ही होंगे। वर्तमान में, गर्म पानी के बॉयलरों में 95/70, 115/70, 130/70 जैसे तीन विकल्प उपलब्ध हैं। वास्तविक उपयोग में, गर्म पानी के बॉयलरों पर लगने वाला दबाव आमतौर पर डिज़ाइन किए गए दबाव से कम होता है; ऐसा मुख्य रूप से मौजूदा पाइपलाइन प्रणाली की सीमाओं के कारण होता है। 3. भाप बॉयलरों एवं गर्म पानी वाले बॉयलरों के चयन संबंधी निर्णय – चूँकि गर्म पानी से हीतन व्यवस्था, भाप से हीतन व्यवस्था की तुलना में अधिक ऊर्जा-कुशल एवं आरामदायक होती है; इसलिए ऊर्जा-बचत के उद्देश्य से भाप से हीतन व्यवस्था के स्थान प हालाँकि, कई औद्योगिक एवं खनन संबंधी उद्यमों में उत्पादन प्रक्रियाओं हेतु अभी भी भाप की आवश्यकता है; इसलिए ऐसे उद्यमों को एक ही समय में भाप एवं गर्म पानी दोनों की आवश्यकता होती है। ऐसी स्थिति में उपयुक्त विकल्प चुनना एक काफी जटिल समस्या है। कौन-से उपकरणों का चयन करना है, इसका विस्तार से विश्लेषण करना आव अनुमानतः निम्नलिखित स्थितियाँ हो सकती हैं: ए. औद्योगिक/खनन उद्यमों में अक्सर बड़ी मात्रा में भाप की आवश्यकता होती है, जबकि हीटिंग हेतु गर्म पानी की मात्रा कम होती है। ऐसी स्थितियों में भाप बॉयलरों का उपयोग किया जा सकता है; साथ ही, गर्म पानी उत्पन्न करने हेतु फेस-टाइप हीट एक्सचेंजरों का भी उपयोग किया जा सकता है ख. जब हीटिंग सिस्टम में गर्म पानी की मात्रा बहुत अधिक हो, जबकि आवश्यक भाप की मात्रा कम हो, लेकिन दबाव अधिक हो, तो गर्म पानी बनाने वाले बॉयलर के अलावा एक छोटा सा भाप बनाने वाला बॉयलर भी लगाया जा सकता है; ताकि भाप की आपूर्ति संभव हो सके। ग. जब गर्म पानी एवं भाप की मात्रा दोनों ही कम होती है, तो ऐसी स्थिति में भाप एवं पानी दोनों के उपयोग हेतु उपयुक्त बॉयलर का उपयोग किया जा सक डी. जब गर्म पानी एवं भाप की मात्रा दोनों ही बहुत अधिक होती है, तो ऐसी स्थिति में प्रणाली का विश्लेषण करना आवश्यक हो जाता है। 4. कोयले के प्रकार एवं चयन – हमारे देश के अधिकांश औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग होने वाले बॉयलरों के लिए ईंधन के रूप में कोयला ही उपयोग में आता है। कोयले के गुण बहुत ही जटिल होते हैं। उदाहरण के लिए, एंथ्रेसाइट को जलाना कठिन है; उच्च राख वाला निम्न गुणवत्ता वाला कोयला भी आसानी से नहीं जलता। भूरे कोयले में वाष्पशील पदार्थों की मात्रा तो अधिक होती है, लेकिन इसमें नमी भी अधिक होती है; इसलिए इसे जलाना भी कठिन है। ऐसे कठिन-दहनशील कोयलों के लिए भट्ठी की संरचना में विशेष आवश्यकताएँ होती हैं; इस संबंध में समस्याएँ काफी जटिल होती हैं। औद्योगिक रूप से विकसित; बॉयलरों में उपयोग होने वाले ईंधनों का चयन किया गया है, इसलिए वे अपेक्षाकृत स्थिर हैं। हमारे देश के बाजार में आपूर्ति होने वाला अधिकांश कोयला कच्चा कोयला ही है, एवं कच्चे कोयले की गुणवत्ता को स्थिर रखना कठिन है। विशेष क्षेत्रों में छोटी खानों से प्राप्त कोयला बाजार में आने से, कोयले की विभिन्न किस्में और अधिक जटिल हो गईं। इसलिए, उपकरण खरीदने से पहले, उपयोगकर्ताओं को स्थानीय ईंधन आपूर्ति विभाग के साथ मिलकर कोयले की विभिन्न किस्मों के विकास की प्रवृत्तियों पर अच्छी तरह विचार करना आवश्यक है; ताकि चूल्हे/अन्य उपकरणों का डिज़ाइन उपयुक्त रहे। 5. औद्योगिक बॉयलरों का चयन:
अ. दहन उपकरणों का चयन
दहन उपकरणों का चयन, मुख्य रूप से उस उद्यम/व्यवसाय द्वारा उपयोग की जाने वाली ईंधन प्रकार पर निर्भर होता है। हालाँकि, दहन उपकरणों की ईंधन-अनुकूलन क्षमता भी अलग-अलग होती है। संक्षेप में कहें तो: चेन ग्रेट, फर्नेस आर्च के सहयोग से, विभिन्न प्रकार के कोयलों को जला सकता है। लेकिन, दी गई भट्टी-संरचना के अंतर्गत, कोयले की उपयोगिता भी एक निश्चित सीमा तक ही होती है। चूँकि चेन ग्रिड फायरबॉक्सों में धातु की खपत अधिक होती है, इसलिए कम ऊष्मा-मूल्य वाले कोयले के लिए बड़े आकार के फायरबॉक्सों की आवश्यकता होती है; जिससे धातु की खपत और भी बढ़ जाती है। अतः, चेन ग्रेट का उपयोग मध्यम एवं उच्च गुणवत्ता वाले कोयले के लिए किया जा सकता है; खासकर ऐसे कोयले के लिए जिनकी ऊष्मा-उत्पादन क्षमता 4000 किलोकैलोरी/घंटा या उससे अधिक हो। रिवर्सिबल फर्नेस बेरिकेट, कोयले के दहन की प्रक्रिया में मिश्रण को बेहतर बनाने में मदद करता है; इसलिए इसमें विभिन्न प्रकार के कोयलों का उप लेकिन चूँकि आने-जाने वाली रैकों की संरचना में शीतलन की प्रक्रिया चेन-रैकों की तुलना में कम होती है, इसलिए ऐसी संरचना उन कोयलों के लिए उपयुक्त है जिनमें राख की मात्रा अधिक होती है। क्योंकि राख, रैकों की सुरक्षा में मदद करती है, ताकि वे अत्यधिक गर्मी के कारण नष्ट न हो जाएँ। यह 2700 से 4500 किलोकैलोरी/किलोग्राम के ऊष्मा-मूल्य वाले कोयले के लिए उपयुक्त है। कोयला फेंकने वाली मशीन के साथ उपयोग में आने वाली रिवर्स्ड ग्रिड प्रणाली, कोयले को जलाने हेतु बहुत ही उपयुक्त है; लेकिन यह बिना धुएँ वाले कोयले को जलाने हेतु उपयुक्त नहीं है। क्योंकि बिना धुएँ वाले कोयले को जलाने हेतु लंबे आकार के आर्क की आवश्यकता होती है, जबकि कोयला फेंकने वाली मशीन में तो खुला ही कोयला फेंकने वाली मशीन में आंशिक रूप से तैरती हुई दहन प्रक्रिया होती है, जिससे भार को आसानी से समायोजित क लेकिन कोयला फेंकने वाली मशीन से निकलने वाली धुएँ में धूल की मात्रा इसलिए, कोयला फेंकने वाली मशीनों के लाभों को पूरा करने हेतु सबसे पहले धुएँ में मौजूद धूल की मात्रा को कम करना आवश्यक है। यदि कोयले के कणों का आकार छोटा ही रहे, भट्ठी में द्वितीयक वायु का उपयोग किया जाए, धूल संग्रहण एवं पुनः दहन हेतु उपकरणों का उपयोग किया जाए, तो ही धुएँ में मौजूद धूल की मात्रा को चेन फर्नेस के स्तर के बराबर या उससे थोड़ी अधिक स्तर तक लाया जा सकता है; तभी ही उपयोगकर्ता इसे चुन सकता है। उबलने वाला भट्ठा, ऐसा ही एक नया प्रकार का भट्ठा है, जिसका विकास देश-विदेश में सक्रिय रूप से किया विदेशों में बॉयलरों के विकास में पर्यावरण संरक्षण को प्राथमिकता दी जाती है, जबकि घरेलू स्तर पर खराब गुणवत्ता वाले कोयले के उपयोग पर अधिक ध्यान दिया जाता है। यह 1300 किलोकैलोरी/किलोग्राम से अधिक ऊष्मा-मूल्य वाले किसी भी प्रकार के कोयले का उपयोग कर सकता है। उच्च गुणवत्ता वाले कोयले एवं कम गुणवत्ता वाले कोयले के उपयोग के समय, दहन कक्ष में ऊष्मा संग्रहण हेतु आवश्यक उपकरणों की व्यवस्था, एवं संचालन प्रक्रियाओं में भी अं फर्नेस में धातु की खपत कम होती है; इसलिए लागत भी कम आती है। इसका भविष्य उज्ज्वल है। कुल मिलाकर, पाउडर कोयला भट्ठियाँ 20 टन/घंटा से कम क्षमता वाले छोटे औद्योगिक बॉयलरों के लिए उपयुक्त नहीं हैं; इसका कारण यह है कि इनमें आवश्यक सहायक उपकरण जटिल होते हैं एवं इनका उपयोग आर्थिक रूप से अव्यवहार्य है। हमारे देश के मध्य-दक्षिणी क्षेत्रों में उपयोग में आने वाली कोयला-चूर्ण एवं गन्ने के अपशिष्ट से चलने वाली भट्टियों की क्षमता भी 10 टन/घंटा से अधिक है। ख. “बर्तन” के डिज़ाइन के संदर्भ में, वर्तमान में तीन प्रकार हैं – बर्तन-आकारीय (फायर-ट्यूब), जल-एवं-अग्नि-ट्यूब वाला डिज़ाइन, एवं पानी-ट्यूब वाला डिज़ाइन। इन तीनों डिज़ाइनों में अपनी-अपनी विशेषताएँ हैं। केस-टाइप एवं वॉटर-हीट ट्यूब टाइप बॉयलर, 4 टन/घंटा या उससे कम क्षमता वाले छोटे बॉयलरों के लिए उपयुक्त हैं। पानी-ट्यूब बॉयलर, 4 टन/घंटा या उससे अधिक क्षमता वाले बॉयलरों के लिए उपयुक्त हैं। सामान्य तौर पर, पाइप वाले बॉयलरों में सुरक्षा की सुविधाएँ अच एक ही आकार/आयामों की स्थिति में, पाइप बॉयलर का चूल्हा थोड़ा ऊँचा हो सकता है। ऐसी स्थिति में चूल्हे की संरचना, बॉयलर-केस टाइप एवं वॉटर-फायर-पाइप टाइप बॉयलरों की तुलना में बेहतर होती है; जिससे दहन प्रक्रिया में सुविधा होती है। 6. अन्य कारक एवं चयन संबंधी पहलू: बॉयलर की क्षमता, कार्यरत पदार्थों संबंधी मापदंड, एवं कोयले की गुणवत्ता जैसे तीन मूलभूत कारकों के अलावा, आकार/आकृति, लोड में होने वाले उतार-चढ़ाव, जल की गुणवत्ता, वायु प्रदूषण, मशीनीकरण, स्वचालन की स्तर आदि भी मुख्य एवं सहायक उपकरणों के चयन से संबंधित हैं। मौजूदा बॉयलर रूम में विस्तार करते समय, बॉयलर के आकार एवं आयामों पर ध्यान देना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, 10 टन/घंटा, 6 टन/घंटा एवं 6.5 टन/घंटा क्षमता वाले SHL प्रकार के बॉयलरों के आकार एवं आयाम, विभिन्न निर्माताओं के उत्पादों में काफी भिन्न होते हैं। इसलिए, ग्राहकों को निर्माताओं के उत्पादों के बारे में जानकारी अवश्य प्राप्त करनी चाहिए। संक्षेप में, उपयुक्त विकल्प चुनना एक काफी जटिल मुद्दा है; इसे केवल सैद्धांतिक चर्चाओं से ही हल नहीं किया जा सकता। चयन करते समय सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि विभिन्न उत्पादों की वास्तविक गुणवत्ता का आकलन किया जाए। हमने ऊपर जिन चयन कारकों का विश्लेषण किया है, वे विभिन्न प्रकार के उत्पादों की विश्वसनीय गुणवत्ता सुनिश्चित करने के आधार पर हैं। यदि उत्पाद की गुणवत्ता अच्छी न हो, तो चयन संबंधी सिद्धांत चाहे कितने भी अच्छे क्यों न हों, वे बेकार ही हैं। अतः, अंततः उत्पाद की गुणवत्ता एवं उत्पादों की विविधता ही चयन करते समय महत्वपूर्ण मानदंड होते हैं। केवल विविध प्रकार एवं उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों के आधार पर ही चयन प्रक्रिया अपेक्षित परिणाम दे सकती है। औद्योगिक बॉयलरों का चयन कैसे किया जाए, एवं बॉयलर खरीदते समय उसकी क्षमता का निर्धारण कैसे किया जाए, यह एक महत्वपूर्ण प्रश्न है। सामान्य तौर पर, बॉयलर की क्षमता या आउटपुट का निर्धारण उत्पादन प्रक्रिया में आवश्यक भाप की मात्रा, हीटिंग के लिए आवश्यक क्षेत्रफल, एवं घरेलू उद्देश्यों हेतु आवश्यक गर्म पानी की मात्रा के आधार पर किया जाना चाहिए। औद्योगिक बॉयलरों के चयन संबंधी विचार: बॉयलर उपकरण खरीदते समय, कंपनियों को अपनी आवश्यकताओं एवं बाजार में उपलब्ध बॉयलर निर्माताओं के उत्पादों के बारे में जानकारी होना आवश्यक है। बॉयलर चुनते समय निम्नलिखित बातों पर विचार करना आवश्यक है: 1. कंपनी को अपनी उत्पादन प्रक्रियाओं या ऊष्मा आपूर्ति हेतु कितनी भाप एवं गर्म पानी की आवश्यकता है। 2. बॉयलर के भाप संबंधी मापदंड, या गर्म पानी संबंधी मापदंड। 3. भाप बॉयलरों एवं गर्म पानी वाले बॉयलरों के चयन संबंधी विश्लेषण किया जाए। 4. औद्योगिक बॉयलरों के प्रकार का चयन। 5. बॉयलर में उपयोग होने वाली कोयले की किस्म। 6. अन्य जैसे कि आकार/माप, भार में परिवर्तन आदि। (1) बॉयलर की क्षमता एवं संख्या का निर्धारण कैसे करें? बॉयलर खरीदते समय उसकी क्षमता का निर्धारण करना एक महत्वपूर्ण प्रश्न है। सामान्य तौर पर, बॉयलर की क्षमता या आउटपुट का निर्धारण उत्पादन प्रक्रिया में आवश्यक भाप की मात्रा, हीटिंग के लिए आवश्यक क्षेत्रफल, एवं घरेलू उद्देश्यों हेतु आवश्यक गर्म पानी की मात्रा के आधार पर किया जाना चाहिए। सबसे पहले, उपयोगकर्ता को कुल लोड की सीमा को समझना आवश्यक है। ； इसके बाद चरम स्थितियाँ आती हैं; जिसमें चरम भार की अवधि, चरम स्थितियों की आवृत्ति, अर्थात् चरम स्थितियों के आने का चक्र, शामिल है। उदाहरण के लिए, प्रति महीने चरम स्थितियाँ कितनी बार आती हैं, सप्ताह में, महीने में, एवं वर्ष भर में शीतकाल एवं ग्रीष्मकाल में क्या अंतर है। कुल लोड की आवश्यकता एवं भारी उपयोग के समय को जानने के बाद ही उपकरणों की क्षमता एवं संख्या निर्धारित की जा सकती है। चयन करते समय, दुर्घटना की स्थिति में बॉयलर को बंद करने हेतु आवश्यक आरक्षित मात्रा का भी ध्य आम तौर पर, आपातकालीन मात्रा से तात्पर्य एक आपातकालीन बॉयलर से होता है। इसका निर्धारण उपयोगकर्ता के महत्व के आधार पर किया जाना चाहिए। यदि उत्पादन/उपयोग में निरंतरता बनाए रखना आवश्यक है, तो वैकल्पिक उपकरणों के उपयोग के बारे में अवश्य ही गंभीरता से विचार करना चाहिए। आम तौर पर, बॉयलरों का आर्थिक लोड, उनके निर्धारित लोड का 75% से अधिक होता है। इसलिए, उपयोग में आने वाले बॉयलरों का वास्तविक लोड, उनके निर्धारित लोड का 50% से अधिक होना चाहिए। दूसरे शब्दों में, निर्माता द्वारा दी गई मशीनों की क्षमता, उनके निर्धारित लोड का 50% से 100% के बीच ही स्थिर एवं उच्च दक्षता के साथ कार्य करनी चाहिए। पहले, सुरक्षा के उद्देश्य से उपयोगकर्ता अतिरिक्त मात्रा में उपकरण खरीद लेते थे, जिसके कारण उपकरण लंबे समय तक कम भार पर ही काम करते रहते थे, जो कि आर्थिक रूप से अनुचित था। आम तौर पर, ऐसे बॉयलर रूम जिनकी कुल क्षमता 8 टन/घंटा या उससे अधिक हो, या जिनकी थर्मल क्षमता 6 मेगावाट से अधिक हो, में तीन उपकरणों का उपयोग करना उचित होता है। शीतकाल एवं ग्रीष्मकाल के अंतर के कारण, विभिन्न क्षमता वाले उपकरण खरीदे जा सकते हैं। लेकिन नए बॉयलर रूमों के लिए, समान क्षमता वाले उपकरणों का चयन करने से संचालन, रखरखाव एवं प्रबंधन आदि कार्यों में सुविधा एवं लागत-बचत होती है। ऐसे बॉयलर रूम में आवश्यक उपकरणों की व्यवस्था को उचित तरीके से किया जा सकता है। यदि ऊँचे/निचले स्तर, सर्दी/गर्मी जैसे बड़े अंतरों को ध्यान में रखा जाए, तो दो बड़े एवं एक छोटे आकार के उपकरणों का चयन भी किया जा सकता है। परिस्थितियों के अनुसार, नया बॉयलर रूम बनाने की आवश्यकता हो सकती है। तीन से अधिक उपकरणों का चयन भी किया जा सकता है; लेकिन उपकरणों की संख्या अधिक नहीं होनी चाहिए। कई उपकरणों के बजाय, एक ऐसा उपकरण चुनना बेहतर है जिसकी क्षमता अधिक हो। वर्तमान में देशी उपकरणों की गुणवत्ता को देखते हुए, आपातकालीन उपयोग हेतु अतिरिक्त इकाइयों का होना आवश्यक है। विदेशी उपकरणों की विश्वसनीयता एवं उपयोगिता अधिक होती है; लेकिन चूँकि शुरुआती निवेश लागत, बाद के संचालन एवं रखरखाव लागतों की तुलना में कम होती है, इसलिए आम तौर पर वे आपातकालीन उपयोग हेतु अतिरिक्त उपकरणों का उपयोग करते हैं। यदि किसी कारण से बॉयलर बंद हो जाए, तो आपातकालीन उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है; इससे उपयोग संबंधी आवश्यकताएँ पूरी हो जाती हैं। जब विदेशों में उपकरणों के अनुपात संबंधी उच्च मानक होते हैं, तो वहाँ मुख्य रूप से दहन उपकरणों के चयन पर ही ध्यान दिया जाता है। हमारे देश में वर्तमान में दहन उपकरणों की किस्में बहुत कम हैं; इस क्षेत्र में चुनने के लिए विकल्प भी बहुत कम हैं। विदेशों में, उन समयों में जब भार कम होता है, ऐसी स्थितियों में ऊष्मा संग्रहकों या अधिक क्षमता वाले, उच्च आउटपुट वाले थर्मल स्टोरेज बॉयलरों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। हाल के वर्षों में हमारे देश ने थर्�्मल एनर्जी स्टोरेज संबंधी क्षेत्र में भी काफी काम किया है, जिससे वास्तव में ऊर्जा की बचत हुई है। थर्मल स्टोरेज यूनिट, ऊष्मा भंडारित करने हेतु प्रयोग में आने वाला एक बड़े आकार का उपकरण है; इसमें ऊष्मा भंडारित करने हेतु आवश्यक टैंक, साथ ही नियंत्रण हेतु वाल्व एवं अन्य उपकरण भी शामिल होते हैं। थर्मस्टोरेज उपकरणों में संग्रहीत किया जाने वाला पदार्थ ज्यादातर पानी होता है (कभी-कभी अन्य वाष्पीय पदार्थ भी होते हैं)। थर्मल स्टोरेज यूनिट में संग्रहीत गर्म पानी, उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु कभी भी वाष्प में रूपांतरित किया जा सकता है। यह बॉयलर को लगातार उच्च दक्षता एवं स्थिर भार के अंतर्गत कार्य करने में सहायता करता है; इसलिए यह एक ऊर्जा-बचत उपकरण है। यह कुछ हद तक औद्योगिक/खनन उद्यमों के लिए बॉयलर उपकरणों में होने वाले निवेश को कम कर सकता है। हमारे देश की कई औद्योगिक/खनन कंपनियों में, 24 घंटों के दौरान बिजली की खपत समान नहीं रहती; कभी यह अधिक होती है, तो कभी कम। एक शिफ्ट वाले कारखानों में सुबह 8 बजे काम शुरू होता है। 9 बजे के बाद सभी कार्यशालाओं में भाप की मांग तेजी से बढ़ जाती है। दोपहर 12 बजे यह मांग थोड़ी कम हो जाती है; लेकिन दोपहर 1 बजे के आसपास फिर से यह मांग अपने चरम पर पहुँच जाती है। शाम 4 बजे के आसपास यह मांग फिर से कम हो जाती है, या तो बिल्कुल ही शून्य हो जाती है। द्विपालीय एवं त्रिपालीय प्रणालियों में भार की स्थिति अलग-अलग होती है इसलिए, बॉयलर के संचालन हेतु उच्च मानकों की आवश्यकता होती है। यदि कारखाने में लोड़ में अचानक बदलाव होता है, तो भाप के दबाव को स्थिर रखने एवं बॉयलर की दक्षता को बनाए रखने हेतु एक उत्तम दहन नियंत्रण प्रणाली आवश्यक है। थर्मल एनर्जी स्टोरेज सिस्टम के उपयोग से, बॉयलर को निरंतर अपने नाममात्र या आर्थिक रूप से उचित लोड पर चलाया जा सकता है; इससे संचालन प्रक्रिया सरल हो जाती है। जब कारखाने में ऊष्मा-भार अपने चरम पर होता है, तो ऊष्मा-संग्रहक वाष्प को छोड़ सकता है। जब ऊष्मा-भार कम होता है, तो बॉयलर द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त वाष्प को ऊष्मा-संग्रहक में संग्रहीत किया जा सकता है। थर्मल स्टोरेज उपकरण चुनने से पहले, औद्योगिक/खनन उद्यमों को अपने विभाग में वाष्प की आवश्यकता का आकलन करना चाहिए, एवं लोड का ग्राफ तैयार करना चाहिए। लोड वितरण की स्थिति एवं भाप की मात्रा को संतुलित करने के तरीकों का विश्लेषण किया जाता है; अंत में यह निर्धारित किया जाता है कि थर्मल एनर्जी स्टोरेज यूनिट का उपयोग आवश्यक है या नहीं। (ii) भाप एवं गर्म पानी के मापदंडों का निर्धारण कैसे करें? उपयोगकर्ता को अपनी आवश्यकताओं के अनुसार भाप या गर्म पानी के मापदंडों का निर्धारण करना होता है। औद्योगिक एवं खनन उद्यमों को उत्पादन हेतु आवश्यक बॉयलर, अधिकांशतः भाप बॉयलर ही होते हैं। वाष्प का उपयोग मुख्य रूप से उन उत्पादन प्रक्रियाओं में किया जाता है, जहाँ उत्पादन प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु निश्चित तापमान की आवश्यकता होती है; जैसे कि वस्त्र एवं रंगाई-रंगकरण, खाद्य उद्योग, रबर एवं कागज उद्योग, तेल एवं रसायन उद्योग आदि। इसलिए, उत्पादन प्रक्रिया संबंधी नियमों के अनुसार ही बॉयलर में उत्पन्न होने वाली संतृप्त भाप संबंधी मापदंडों का निर्धारण किया जाना च संतृप्त भाप का लाभ यह है कि यह उत्पादन हेतु आवश्यक स्थिर तापमान को बनाए रखने में मदद करती है। आम तौर पर, बॉयलर में दबाव, उत्पादन हेतु आवश्यक संतृप्त वाष्प के दबाव से अधिक होता है; ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि पाइपलाइनों या नेटवर्क में दबाव-हानि को दूर किया जा सके। वर्तमान में, कई मामलों में बॉयलर पर अंकित दबाव, उत्पादन हेतु आवश्यक दबाव से कहीं अधिक होता है। उदाहरण के लिए, कई उपयोगकर्ताओं ने 13 पीआईएस वाले बॉयलर खरीदे, जबकि वास्तव में उन्हें केवल 5 पीआईएस या 6 पीआईएस के दबाव पर ही चलाने की आवश्यकता होती है। इतने कम दबाव पर संचालन करने से भाप की गुणवत्ता पर बुरा प्रभाव पड़ता है। चूँकि दबाव कम हो जाता है, इसलिए भाप की आयतन-घनत्व में वृद्धि हो जाती है। परिणामस्वरूप निकास बिंदु पर भाप की गति बढ़ जाती है, जिससे भाप में पानी मिलने की संभावना बढ़ ज आमतौर पर, वास्तविक उत्पादन हेतु आवश्यक दबाव, सभी पाइपलाइनों में उत्पन्न होने वाले प्रतिरोध को दूर करने हेतु आवश्यक दबाव, एवं 25% से 30% का अतिरिक्त दबाव – यह सब मिलाकर ही पर्याप्त होता है। फीड पंप का हेड, बॉयलर के नामप्लेट पर दिए गए मानों के अनुसार होना चाहिए। लेकिन वास्तव में बॉयलर पर लगने वाला दबाव बहुत कम है; इस कारण फीड पंप द्वारा उपयोग होने वाली विद्युत ऊर्जा की मात्रा अत्यधिक हो जाती है, जो निश्चित रूप से एक अपव्यय है। छोटे बिजली संयंत्रों में उपयोग होने वाले भट्टियों से निकलने वाली भाप के मापदंड, टर्बाइन की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किए अधिकांश मामलों में, 25 वायुमंद्र दबाव वाली अतितापित भाप का ही उपयोग किया जाता ह यदि टर्बाइन में 13 वायुमंडलीय दबाव वाली अतितापित भाप है, तो बॉयलर में 16 वायुमंडलीय दबाव वाली अतितापित भाप का उपयोग करना उचित होगा; ऐसा करने से भाप की गुणवत्ता और बेहतर हो जाएगी। शहरों एवं कारखानों में हीटिंग हेतु आवश्यक गर्म पानी उत्पन्न करने वाले बॉयलरों के लिए, वर्तमान में 95/70 डिग्री सेल्सियस ऐसा तापमान मानक माना जाता है। वर्तमान में, देश के शहरों में ऊष्मा आपूर्ति हेतु तीन प्रकार की व्यवस ； थर्मल पावर प्लांट, क्षेत्रीय बॉयलर रूम, एवं छोटे आकार के बॉयलर रूम, ऊष्मा आपूर्ति हेतु उपयोग में आते हैं। पहले दो तरीकों में ऊष्मा स्रोत केंद्रीकृत होता है, एवं क्षेत्रीय बॉयलर रूमों के माध्यम से ही ऊष्मा प्रदान की जाती है; जबकि वर्तमान में छोटे आकार के बॉयलर रूमों का ही उपयोग अधिक किया जा रह क्षेत्रीय स्तर पर ऊष्मा आपूर्ति हेतु, उच्च तापमान वाले गर्म पानी के बॉयलरों में पानी के आपूर्ति एवं वापसी के तापमान 130/70 पैरामीटरों के अनुसार ही होंगे। वर्तमान में, गर्म पानी के बॉयलरों में 95/70, 115/70, 130/70 जैसे तीन विकल्प उपलब्ध हैं। वास्तविक उपयोग में, गर्म पानी के बॉयलरों पर लगने वाला दबाव आमतौर पर डिज़ाइन किए गए दबाव से कम होता है; ऐसा मुख्य रूप से मौजूदा पाइपलाइन प्रणाली की सीमाओं के कारण होता है। (iii) भाप बॉयलर एवं गर्म पानी बॉयलरों के चयन संबंधी मुद्दे: चूँकि गर्म पानी से हीटिंग प्रणाली, भाप से हीटिंग प्रणाली की तुलना में अधिक ऊर्जा-कुशल एवं आरामदायक है; इसलिए ऊर्जा-बचत के उद्देश्य से भाप से हीटिंग प्रणाली को गर्म पानी से हीटिंग प्रणाली में बदल दिया गया है। हालाँकि, कई औद्योगिक एवं खनन संबंधी उद्यमों में उत्पादन प्रक्रियाओं हेतु अभी भी भाप की आवश्यकता है; इसलिए ऐसे उद्यमों को एक ही समय में भाप एवं गर्म पानी दोनों की आवश्यकता होती है। ऐसी स्थिति में उपयुक्त विकल्प चुनना एक काफी जटिल समस्या है। कौन-से उपकरणों का चयन करना है, इसका विस्तार से विश्लेषण करना आव अनुमानतः निम्नलिखित स्थितियाँ हो सकती हैं: ए. औद्योगिक/खनन उद्यमों में अक्सर बड़ी मात्रा में भाप की आवश्यकता होती है, जबकि हीटिंग हेतु गर्म पानी की मात्रा कम होती है। ऐसी स्थितियों में भाप बॉयलरों का उपयोग किया जा सकता है; साथ ही, गर्म पानी उत्पन्न करने हेतु फेस-टाइप हीट एक्सचेंजरों का भी उपयोग किया जा सकता है ख. जब हीटिंग सिस्टम में गर्म पानी की मात्रा बहुत अधिक हो, जबकि आवश्यक भाप की मात्रा कम हो, लेकिन दबाव अधिक हो, तो गर्म पानी बनाने वाले बॉयलर के अलावा एक छोटा सा भाप बनाने वाला बॉयलर भी लगाया जा सकता है; ताकि भाप की आपूर्ति संभव हो सके। ग. जब गर्म पानी एवं भाप की मात्रा दोनों ही कम होती है, तो ऐसी स्थिति में भाप एवं पानी दोनों के उपयोग हेतु उपयुक्त बॉयलर का उपयोग किया जा सक डी. जब गर्म पानी एवं भाप की मात्रा दोनों ही बहुत अधिक होती है, तो ऐसी स्थिति में प्रणाली का विश्लेषण करना आवश्यक हो जाता है। सामान्य तौर पर, उपयुक्त विकल्प चुनना एक काफी जटिल मुद्दा है; इसे केवल सैद्धांतिक चर्चाओं से ही हल नहीं किया जा सकता। चयन करते समय सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि विभिन्न उत्पादों की वास्तविक गुणवत्ता का आकलन किया जाए। हमने ऊपर जिन चयन कारकों का विश्लेषण किया है, वे विभिन्न प्रकार के उत्पादों की विश्वसनीय गुणवत्ता सुनिश्चित करने के आधार पर हैं। यदि उत्पाद की गुणवत्ता अच्छी न हो, तो चयन संबंधी सिद्धांत चाहे कितने भी अच्छे क्यों न हों, वे बेकार ही हैं। अतः, अंततः उत्पाद की गुणवत्ता एवं उत्पादों की विविधता ही चयन करते समय महत्वपूर्ण मानदंड होते हैं। केवल विविध प्रकार एवं उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों के आधार पर ही चयन प्रक्रिया अपेक्षित परिणाम दे सकती है। पुनःप्रकाशित करते समय स्रोत का उल्लेख अवश्य करें: http://www.360docs.net/doc/info-e96a2e4755270722192ef7c5.html