रिकवरी बॉयलर: Difference between revisions

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रिकवरी बॉयलर वुड पल्पिंग की क्राफ्ट प्रक्रिया का हिस्सा है जहां [[ सफेद शराब ]] के लिए रसायनों को बरामद किया जाता है और [[ काली शराब ]] से सुधार किया जाता है, जिसमें पहले से संसाधित लकड़ी से [[ लिग्निन ]] होता है। काली शराब को जलाया जाता है, जिससे गर्मी पैदा होती है, जिसका उपयोग आमतौर पर बिजली बनाने की प्रक्रिया में किया जाता है, जैसा कि पारंपरिक भाप [[ बिजली संयंत्र ]] में होता है। जीएच द्वारा रिकवरी बॉयलर का आविष्कार। 1930 के दशक की शुरुआत में टॉमलिंसन क्राफ्ट प्रक्रिया की प्रगति में एक मील का पत्थर था।<ref name="eero">{{cite book |author= E. Sjöström |title= Wood Chemistry: Fundamentals and Applications |publisher= [[Academic Press]]|year= 1993}}</ref>
'''रिकवरी बॉयलर''' वुड पल्पिंग की क्राफ्ट प्रक्रिया का भाग है जहां [[ सफेद शराब |सफेद रसायनिक विलयन]] के लिए रसायनों को प्राप्त किया जाता है और [[ काली शराब |काले रसायनिक विलयन]] से सुधार किया जाता है, जिसमें पहले से संसाधित लकड़ी से [[ लिग्निन |लिग्निन]] होता है। काले रसायनिक विलयन को जलाया जाता है, जिससे गर्मी पैदा होती है, जिसका उपयोग सामान्यतः विद्युत बनाने की प्रक्रिया में किया जाता है, जैसा कि पारंपरिक भाप [[ बिजली संयंत्र |विद्युत संयंत्र]] में होता है। जीएच द्वारा रिकवरी बॉयलर का आविष्कार था। 1930 के दशक के प्रारंभ में टॉमलिंसन क्राफ्ट प्रक्रिया की प्रगति में मील का पत्थर था।<ref name="eero">{{cite book |author= E. Sjöström |title= Wood Chemistry: Fundamentals and Applications |publisher= [[Academic Press]]|year= 1993}}</ref> रिकवरी बॉयलर का उपयोग वुड पल्पिंग की (कम सामान्य) [[ सल्फाइट प्रक्रिया |सल्फाइट प्रक्रिया]] में भी किया जाता है; यह लेख केवल क्राफ्ट प्रक्रिया में रिकवरी बॉयलर के उपयोग से संबंधित है।
रिकवरी बॉयलर का उपयोग वुड पल्पिंग की (कम सामान्य) [[ सल्फाइट प्रक्रिया ]] में भी किया जाता है; यह लेख केवल क्राफ्ट प्रक्रिया में रिकवरी बॉयलर के उपयोग से संबंधित है।


[[Image:SantaFeRecoveryBoiler.JPG|thumb|500px|CMPC Celulosa Santa Fe रिकवरी बॉयलर दक्षिण अमेरिका में सबसे नए बॉयलरों में से एक है]]
[[Image:SantaFeRecoveryBoiler.JPG|thumb|500px|सीएमपीसी सेलुलोसा सांता फे रिकवरी बॉयलर दक्षिण अमेरिका में सबसे नए बॉयलरों में से है]]


== रिकवरी बॉयलरों का कार्य ==
== रिकवरी बॉयलरों का कार्य ==
केंद्रित काली शराब में डाइजेस्टर में जोड़े गए खाना पकाने के रसायनों से सोडियम सल्फेट के अलावा कार्बनिक भंग लकड़ी के अवशेष होते हैं। रसायनों के कार्बनिक भाग के दहन से ऊष्मा उत्पन्न होती है। रिकवरी बॉयलर में उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करने के लिए गर्मी का उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग टर्बाइन में बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया हीटिंग के लिए टरबाइन निकास, कम दबाव वाली भाप का उपयोग किया जाता है।
केंद्रित काले रसायनिक विलयन में डाइजेस्टर में जोड़े गए खाना पकाने के रसायनों से सोडियम सल्फेट के अतिरिक्त कार्बनिक भंग लकड़ी के अवशेष होते हैं। रसायनों के कार्बनिक भाग के दहन से ऊष्मा उत्पन्न होती है। रिकवरी बॉयलर में उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करने के लिए गर्मी का उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग टर्बाइन में विद्युत उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया हीटिंग के लिए टरबाइन निकास, कम दबाव वाली भाप का उपयोग किया जाता है।


रिकवरी बॉयलर भट्टी में काली शराब के दहन को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करने की आवश्यकता है। सल्फर डाइऑक्साइड के उत्पादन और कम सल्फर गैस उत्सर्जन से बचने के लिए सल्फर की उच्च सांद्रता के लिए इष्टतम प्रक्रिया स्थितियों की आवश्यकता होती है। पर्यावरण की दृष्टि से स्वच्छ दहन के अलावा, अकार्बनिक सल्फर की कमी को [[ चार बिस्तर ]] में हासिल किया जाना चाहिए।
रिकवरी बॉयलर भट्टी में काले रसायनिक विलयन के दहन को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करने की आवश्यकता है। सल्फर डाइऑक्साइड के उत्पादन और कम सल्फर गैस उत्सर्जन से बचने के लिए सल्फर की उच्च सांद्रता के लिए इष्टतम प्रक्रिया स्थितियों की आवश्यकता होती है। पर्यावरण की दृष्टि से स्वच्छ दहन के अतिरिक्त, अकार्बनिक सल्फर की कमी को [[ चार बिस्तर |चार बेड]] में प्राप्त किया जाना चाहिए।


रिकवरी बॉयलर में कई प्रक्रियाएं होती हैं:
रिकवरी बॉयलर में कई प्रक्रियाएं होती हैं:


*गर्मी उत्पन्न करने के लिए काली शराब में कार्बनिक पदार्थों का दहन।
*गर्मी उत्पन्न करने के लिए काले रसायनिक विलयन में कार्बनिक पदार्थों का दहन होना।
* अकार्बनिक सल्फर यौगिकों को सोडियम सल्फाइड में कम करना, जो नीचे से गलाने के रूप में बाहर निकलता है
* अकार्बनिक सल्फर यौगिकों को सोडियम सल्फाइड में कम करना, जो नीचे से गलाने के रूप में बाहर निकलता है
* मुख्य रूप से सोडियम कार्बोनेट और सोडियम सल्फाइड के पिघले हुए अकार्बनिक प्रवाह का उत्पादन, जिसे बाद में फिर से घुलने के बाद डाइजेस्टर में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है
* मुख्य रूप से सोडियम कार्बोनेट और सोडियम सल्फाइड के पिघले हुए अकार्बनिक प्रवाह का उत्पादन, जिसे बाद में पुनः घुलने के बाद डाइजेस्टर में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है
* रसायनों को बचाने के लिए ग्रिप गैस से अकार्बनिक धूल की वसूली
* रसायनों को बचाने के लिए ग्रिप गैस से अकार्बनिक कड़ों की प्राप्ति करना।
* जारी सल्फर यौगिकों के दहन अवशेषों को पकड़ने के लिए सोडियम धूआं का उत्पादन
* जारी सल्फर यौगिकों के दहन अवशेषों को पकड़ने के लिए सोडियम धूआं का उत्पादन


=== पहला रिकवरी बॉयलर ===
=== पहला रिकवरी बॉयलर ===
[[File:Svartlut 76.jpg|thumb|काली शराब]]
[[File:Svartlut 76.jpg|thumb|काले रसायनिक विलयन]]
<!-- Deleted image removed: [[Image:EarlyTomlinsonRB.gif|thumb|400px|One of the first recovery boilers built, Sweden 1930's]] -->
मूल रिकवरी बॉयलर की कुछ विशेषताएं आज तक अपरिवर्तित बनी हुई हैं। यह पहला पुनर्प्राप्ति उपकरण प्रकार था जहां सभी प्रक्रियाएं एक ही पोत में हुईं। काली शराब का सूखना, दहन और बाद की प्रतिक्रियाएँ सभी एक ठंडी भट्टी के अंदर होती हैं। टॉमलिंसन के काम में यह मुख्य विचार है।


दूसरी बात यह है कि काली शराब को छोटी-छोटी बूंदों में छिड़कने से दहन में सहायता मिलती है। स्प्रे को निर्देशित करके प्रक्रिया को नियंत्रित करना आसान साबित हुआ। प्रारंभिक रोटरी भट्टियों में छिड़काव का उपयोग किया गया था और कुछ सफलता के साथ एच. के. मूर द्वारा स्थिर भट्टी के लिए अनुकूलित किया गया था। तीसरा चार बिस्तर की सतह पर प्राथमिक वायु स्तर और ऊपर अधिक स्तर होने से चार बिस्तर को नियंत्रित किया जा सकता है। सी एल वैगनर द्वारा बहु-स्तरीय वायु प्रणाली की शुरुआत की गई थी।
मूल रिकवरी बॉयलर की कुछ विशेषताएं आज तक अपरिवर्तित बनी हुई हैं। यह पहला पुनर्प्राप्ति उपकरण प्रकार था जहां सभी प्रक्रियाएं ही पोत में हुईं। काले रसायनिक विलयन का सूखना, दहन और बाद की प्रतिक्रियाएँ सभी ठंडी भट्टी के अंदर होती हैं। टॉमलिंसन के कार्य में यह मुख्य विचार है।


रिकवरी बॉयलरों ने स्मेल्ट हटाने में भी सुधार किया। इसे गलाने वाली टोंटी के माध्यम से भट्टी से सीधे एक घुलने वाले टैंक में निकाल दिया जाता है। कुछ पहली रिकवरी इकाइयों ने धूल की रिकवरी के लिए कॉटरेल के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर का उपयोग किया।
दूसरी बात यह है कि काले रसायनिक विलयन को छोटी-छोटी बूंदों में छिड़कने से दहन में सहायता मिलती है। स्प्रे को निर्देशित करके प्रक्रिया को नियंत्रित करना सरल सिद्ध हुआ। प्रारंभिक रोटरी भट्टियों में छिड़काव का उपयोग किया गया था और कुछ सफलता के साथ एच. के. मूर द्वारा स्थिर भट्टी के लिए अनुकूलित किया गया था। तीसरा चार बेड की सतह पर प्राथमिक वायु स्तर और अधिक ऊपरी स्तर होने से चार बेड को नियंत्रित किया जा सकता है। सी एल वैगनर द्वारा बहु-स्तरीय वायु प्रणाली की प्रारंभ की गई थी।


बैबॉक एंड विलकॉक्स की स्थापना 1867 में हुई थी और अपने [[ पानी-ट्यूब बॉयलर ]] के साथ शुरुआती प्रसिद्धि प्राप्त की। कंपनी ने 1929 में दुनिया का पहला ब्लैक लिकर रिकवरी बॉयलर बनाया और सेवा में लगाया।<ref name="steam">{{cite book |author1=S. Stultz S. |author2=J. Kitto |title= Steam its generation and use |publisher= [[Babcock & Wilcox]]|year= 1992|edition=40th  |isbn=0-9634570-0-4 }}</ref> इसके तुरंत बाद 1934 में विंडसर मिल्स में पूरी तरह से वाटर कूल्ड भट्टी वाली एक इकाई का निर्माण किया गया। रिवरबेरेटरी और रोटेटिंग भट्टियों के बाद रिकवरी बॉयलर अपने रास्ते पर था।
रिकवरी बॉयलरों ने स्मेल्ट हटाने में भी सुधार किया। इसे गलाने वाली टोंटी के माध्यम से भट्टी से सीधे घुलने वाले टैंक में निकाल दिया जाता है। कुछ पहली रिकवरी इकाइयों ने कड़ों की रिकवरी के लिए कॉटरेल के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर का उपयोग किया।


दूसरे प्रारंभिक अग्रदूत, दहन इंजीनियरिंग (अब जीई) ने विलियम एम. कैरी के काम पर अपने रिकवरी बॉयलर डिजाइन को आधारित किया, जिन्होंने 1926 में तीन भट्टियों को सीधे शराब के छिड़काव के साथ संचालित करने के लिए और एडॉल्फ डब्ल्यू वार्न और उनकी रिकवरी इकाइयों द्वारा काम पर डिजाइन किया था।
बैबॉक एंड विलकॉक्स की स्थापना 1867 में हुई थी और अपने [[ पानी-ट्यूब बॉयलर |पानी-ट्यूब बॉयलर]] के साथ प्रारंभिक प्रसिद्धि प्राप्त की। कंपनी ने 1929 में दुनिया का पहला ब्लैक लिकर रिकवरी बॉयलर बनाया और सेवा में लगाया।<ref name="steam">{{cite book |author1=S. Stultz S. |author2=J. Kitto |title= Steam its generation and use |publisher= [[Babcock & Wilcox]]|year= 1992|edition=40th  |isbn=0-9634570-0-4 }}</ref> इसके तुरंत बाद 1934 में विंडसर मिल्स में पूरी तरह से वाटर कूल्ड भट्टी वाली इकाई का निर्माण किया गया। रिवरबेरेटरी और रोटेटिंग भट्टियों के बाद रिकवरी बॉयलर अपने रास्ते पर था।


रिकवरी बॉयलरों को जल्द ही स्कैंडिनेविया और जापान में लाइसेंस और उत्पादन किया गया। ये बॉयलर स्थानीय निर्माताओं द्वारा आरेखण और लाइसेंसदाताओं के निर्देशों के साथ बनाए गए थे। शुरुआती स्कैंडिनेवियाई टॉमलिंसन इकाइयों में से एक ने 8.0 मीटर ऊंची भट्टी का इस्तेमाल किया, जिसमें 2.8 × 4.1 मीटर भट्टी का तल था जो सुपरहीटर प्रवेश द्वार पर 4.0 × 4.1 मीटर तक फैला हुआ था।<ref name="Korsnas">{{cite book |author= Bertil, Pettersson |title= Korsnäs sodapannor under 40 år (40 years of recovery boilers at Korsnäs) In Swedish |publisher= Sodahuskonferensen ‘83, ÅF-IPK, Stockholm |year= 1983 }}</ref>
दूसरे प्रारंभिक अग्रदूत, दहन इंजीनियरिंग (अब जीई) ने विलियम एम. कैरी के कार्य पर अपने रिकवरी बॉयलर डिजाइन को आधारित किया, जिन्होंने 1926 में तीन भट्टियों को सीधे रसायन विलयन के छिड़काव के साथ संचालित करने के लिए और एडॉल्फ डब्ल्यू वार्न और उनकी रिकवरी इकाइयों द्वारा कार्य पर डिजाइन किया था।
इस इकाई ने प्रत्येक सप्ताहांत के लिए उत्पादन बंद कर दिया। शुरुआत में अर्थशास्त्रियों को हर दिन दो बार पानी धोना पड़ता था, लेकिन 1940 के दशक के उत्तरार्ध में शॉट सॉटब्लोइंग की स्थापना के बाद नियमित सप्ताहांत स्टॉप पर अर्थशास्त्रियों को साफ किया जा सकता था।
 
उपयोग किया गया निर्माण बहुत सफल रहा। शुरुआती स्कैंडिनेवियाई बॉयलरों में से एक कोर्स्नास में 160 टन/दिन, लगभग 50 साल बाद भी संचालित होता है।<ref name="Sandquist">{{cite book |author= Kent, Sandquist |title= Operational experience with single drum recovery boilers in North America |publisher= Tappi 1987 Kraft Recovery Operations Seminar, Orlando, Fl, January 11–16 |year= 1987 }}</ref>


रिकवरी बॉयलरों को जल्द ही स्कैंडिनेविया और जापान में लाइसेंस और उत्पादन किया गया। ये बॉयलर स्थानीय निर्माताओं द्वारा आरेखण और लाइसेंस दाताओं के निर्देशों के साथ बनाए गए थे। प्रारंभिक स्कैंडिनेवियाई टॉमलिंसन इकाइयों में से ने 8.0 मीटर ऊंची भट्टी का उपयोग किया, जिसमें 2.8 × 4.1 मीटर भट्टी का तल था जो सुपरहीटर प्रवेश द्वार पर 4.0 × 4.1 मीटर तक फैला हुआ था।<ref name="Korsnas">{{cite book |author= Bertil, Pettersson |title= Korsnäs sodapannor under 40 år (40 years of recovery boilers at Korsnäs) In Swedish |publisher= Sodahuskonferensen ‘83, ÅF-IPK, Stockholm |year= 1983 }}</ref> इस इकाई ने प्रत्येक सप्ताहांत के लिए उत्पादन बंद कर दिया। प्रारंभ में अर्थशास्त्रियों को हर दिन दो बार पानी धोना पड़ता था, लेकिन 1940 के दशक के उत्तरार्ध में शॉट सॉटब्लोइंग की स्थापना के बाद नियमित सप्ताहांत स्टॉप पर अर्थशास्त्रियों को साफ किया जा सकता था।


उपयोग किया गया निर्माण बहुत सफल रहा। प्रारंभिक स्कैंडिनेवियाई बॉयलरों में से कोर्स्नास में 160 टन/दिन, लगभग 50 साल बाद भी संचालित होता है।<ref name="Sandquist">{{cite book |author= Kent, Sandquist |title= Operational experience with single drum recovery boilers in North America |publisher= Tappi 1987 Kraft Recovery Operations Seminar, Orlando, Fl, January 11–16 |year= 1987 }}</ref>
=== रिकवरी बॉयलर तकनीक का विकास ===
=== रिकवरी बॉयलर तकनीक का विकास ===
[[File:Black_liquor_nozzle.JPG|thumb|upright|रिकवरी बॉयलर में ब्लैक लिकर इंजेक्ट करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला नोज़ल]]क्राफ्ट रिकवरी बॉयलरों का उपयोग तेजी से फैल गया क्योंकि रासायनिक रिकवरी ने क्राफ्ट को सल्फाइट पल्पिंग पर आर्थिक बढ़त दी।<ref name="Boniface">{{cite book |author= Arthur, Boniface |title= Operational Introduction. in Chemical recovery in alkaline pulping processes, Ed. Hough, Gerald |publisher= Tappi Press, Atlanta |year= 1985 |isbn= 0-89852-046-0 }}</ref>
[[File:Black_liquor_nozzle.JPG|thumb|upright|रिकवरी बॉयलर में ब्लैक लिकर इंजेक्ट करने के लिए उपयोग किया जाने वाला नोज़ल]]क्राफ्ट रिकवरी बॉयलरों का उपयोग तेजी से फैल गया क्योंकि रासायनिक रिकवरी ने क्राफ्ट को सल्फाइट पल्पिंग पर आर्थिक बढ़त दी।<ref name="Boniface">{{cite book |author= Arthur, Boniface |title= Operational Introduction. in Chemical recovery in alkaline pulping processes, Ed. Hough, Gerald |publisher= Tappi Press, Atlanta |year= 1985 |isbn= 0-89852-046-0 }}</ref>
पहले रिकवरी बॉयलरों में क्षैतिज बाष्पीकरण करने वाली सतहें थीं, इसके बाद सुपरहिटर्स और अधिक वाष्पीकरण सतहें थीं। ये बॉयलर लगभग 30 साल पहले के अत्याधुनिक बॉयलरों से मिलते जुलते थे। यह सिलसिला आज तक जारी है। चूंकि उत्पादन लाइन में रुकने से बहुत पैसा खर्च होगा, रिकवरी बॉयलरों में अपनाई गई तकनीक रूढ़िवादी हो जाती है।
पहले रिकवरी बॉयलरों में क्षैतिज बाष्पीकरण करने वाली सतहें थीं, इसके बाद सुपरहिटर्स और अधिक वाष्पीकरण सतहें थीं। ये बॉयलर लगभग 30 साल पहले के अत्याधुनिक बॉयलरों से मिलते जुलते थे। यह निरंतर आज तक जारी है। चूंकि उत्पादन लाइन में रुकने से बहुत पैसा खर्च होगा, रिकवरी बॉयलरों में अपनाई गई यह विधि रूढ़िवादी हो जाती है।


पहले रिकवरी बॉयलरों में [[ हमले ]] की गंभीर समस्या थी।<ref name="Deely">{{cite journal |last=Deeley |first=E. |author2=Deeley  |date=September 1967 |title=The development of chemical recovery boiler |journal=Journal of the Institute of Fuel |pages=417–424 }}</ref>
पहले रिकवरी बॉयलरों में [[ हमले |हमले]] की गंभीर समस्या थी।<ref name="Deely">{{cite journal |last=Deeley |first=E. |author2=Deeley  |date=September 1967 |title=The development of chemical recovery boiler |journal=Journal of the Institute of Fuel |pages=417–424 }}</ref> कोयले से चलने वाले बॉयलर के सामान्य संचालन के लिए पर्याप्त चौड़ी ट्यूब रिकवरी बॉयलरों के लिए चौड़ी होनी चाहिए। इसने वाटर वॉश से लगभग सप्ताह पहले का संतोषजनक प्रदर्शन दिया। मैकेनिकल सॉटब्लोअर्स को भी जल्दी से अपनाया गया। रासायनिक नुकसान को नियंत्रित करने और खरीदे गए रसायनों की लागत को कम करने के लिए [[ electrostatic precipitator |इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपक]] जोड़े गए हैं। फ़्लू गैसों में कड़ों के नुकसान को कम करने का 60 से अधिक वर्षों का अभ्यास है।
कोयले से चलने वाले बॉयलर के सामान्य संचालन के लिए पर्याप्त चौड़ी ट्यूब रिकवरी बॉयलरों के लिए चौड़ी होनी चाहिए। इसने वाटर वॉश से लगभग एक सप्ताह पहले का संतोषजनक प्रदर्शन दिया। मैकेनिकल सॉटब्लोअर्स को भी जल्दी से अपनाया गया। रासायनिक नुकसान को नियंत्रित करने और खरीदे गए रसायनों की लागत को कम करने के लिए [[ electrostatic precipitator ]] जोड़े गए। फ़्लू गैसों में धूल के नुकसान को कम करने का 60 से अधिक वर्षों का अभ्यास है।


1940 के रिकवरी बॉयलर में स्क्वायर हेडर पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए। रिकवरी बॉयलरों में हवा का स्तर जल्द ही दो के लिए मानकीकृत हो गया: एक प्राथमिक वायु स्तर चार बेड स्तर पर और दूसरा शराब बंदूकों के ऊपर।
1940 के रिकवरी बॉयलर में स्क्वायर हेडर पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए। रिकवरी बॉयलरों में हवा का स्तर जल्द ही दो के लिए मानकीकृत हो गया, जिसे प्राथमिक वायु स्तर अर्ताथ चार बेड स्तर पर और दूसरी रसायन विलयन की बंदूकों के ऊपर मानकीकृत किया गया हैं।


पहले दस वर्षों में, भट्टी की परत दुर्दम्य ईंट की थी। दीवारों पर गलाने का प्रवाह व्यापक प्रतिस्थापन का कारण बनता है और जल्द ही ईंटों के उपयोग को खत्म करने वाले डिजाइन विकसित किए गए।
पहले दस वर्षों में, भट्टी की परत दुर्दम्य ईंट की बनी हुई थी। दीवारों पर गलाने का प्रवाह व्यापक प्रतिस्थापन का कारण बनता है और जल्द ही ईंटों के उपयोग को खत्म करने वाले डिजाइन विकसित किए गए हैं।


=== वायु प्रणालियों में सुधार ===
=== वायु प्रणालियों में सुधार ===


ठोस संचालन और कम उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए रिकवरी बॉयलर एयर सिस्टम को ठीक से डिज़ाइन करने की आवश्यकता है। वायु प्रणाली का विकास जारी है और तब तक जारी रहेगा जब तक रिकवरी बॉयलर मौजूद हैं।<ref name="Vakkilainen">{{cite book |author= Esa, Vakkilainen |title= Recovery boiler adjustable air |publisher= Presentation at Spring BLRBAC, Atlanta, Georgia |year= 1996 }}</ref> जैसे ही वायु प्रणाली के लिए निर्धारित लक्ष्य पूरा हो जाता है, नए लक्ष्य दिए जाते हैं। वर्तमान में नई वायु प्रणालियों ने कम एनओएक्स हासिल किया है, लेकिन अभी भी दूषण को कम करने पर काम कर रहे हैं। तालिका 1 वायु प्रणालियों के विकास की कल्पना करती है।
ठोस संचालन और कम उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए रिकवरी बॉयलर एयर सिस्टम को ठीक से डिज़ाइन करने की आवश्यकता है। वायु प्रणाली का विकास जारी है और तब तक जारी रहेगा जब तक रिकवरी बॉयलर सम्मलित हैं।<ref name="Vakkilainen">{{cite book |author= Esa, Vakkilainen |title= Recovery boiler adjustable air |publisher= Presentation at Spring BLRBAC, Atlanta, Georgia |year= 1996 }}</ref> जैसे ही वायु प्रणाली के लिए निर्धारित लक्ष्य पूरा हो जाता है, नए लक्ष्य दिए जाते हैं। वर्तमान में नई वायु प्रणालियों ने कम एनओएक्स प्राप्त किया है, लेकिन अभी भी दूषण को कम करने पर कार्य कर रहे हैं। तालिका 1 वायु प्रणालियों के विकास की कल्पना करती है।


तालिका 1: वायु प्रणालियों का विकास।<ref name="Vakkilainen" /><br />
तालिका 1: वायु प्रणालियों का विकास।<ref name="Vakkilainen" /><br />
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! Air system
! वायु प्रणाली
! Main target
! मुख्य लक्ष्य
! But also should
! लेकिन जिसकी आवश्यकता है
|-
|-
| 1st generation
| 1st पीढ़ी
| Stable burning of black liquor
| काले रसायनिक विलयन का स्थिर जलना
|  
|  
|-
|-
| 2nd generation
| 2nd पीढ़ी
| high reduction
| उच्च कमी
| Burn liquor
| रसायन विलयन जलाओ
|-
|-
| 3rd generation
| 3rd पीढ़ी
| decrease sulfur emissions
| सल्फर उत्सर्जन कम करें
| Burn black liquor, high reduction
| काले रसायनिक विलयन जलाओ, उच्च कमी
|-
|-
| 4th generation
| 4th पीढ़ी
| low NOx
| कम एनओएक्स
| Burn black liquor, high reduction and low sulfur emission
| काले रसायनिक विलयन, उच्च कमी और कम सल्फर उत्सर्जन जलाएं
|-
|-
| 5th generation  
| 5th पीढ़ी  
| decrease superheater and boiler bank fouling
| सुपरहीटर और बॉयलर बैंक फाउलिंग को कम करें
| Burn black liquor, high reduction, low emissions
| काले रसायनिक विलयन जलाओ, उच्च कमी, कम उत्सर्जन
|}
|}
1940 और 1950 के दशक में पहली पीढ़ी की वायु प्रणाली में दो स्तरीय व्यवस्था शामिल थी; रिडक्शन जोन को बनाए रखने के लिए प्राथमिक हवा और अंतिम ऑक्सीकरण के लिए शराब बंदूकों के नीचे माध्यमिक हवा।<ref name="Llinares">{{cite book |author1=V., Llinares, Jr.  |author2=P. J., Chapman  |name-list-style=amp |title= Stationary firing, three level air system retrofit experience |publisher= Proceedings of 1989 Tappi Engineering Conference, Atlanta, Georgia, September 10–13 |year= 1989 }}</ref> रिकवरी बॉयलर का आकार प्रति दिन 100 - 300 टीडीएस (सूखे ठोस पदार्थों का टन) था। और काली शराब की सघनता 45 - 55%। दहन सहायक ईंधन को बनाए रखने के लिए बार-बार आग लगाने की आवश्यकता होती है। प्राथमिक वायु कुल वायु का 60-70% थी तथा द्वितीयक शेष। सभी स्तरों में उद्घाटन छोटे थे और डिजाइन वेग 40 - 45 मीटर/सेकेंड थे। दोनों वायु स्तरों को 150 डिग्री सेल्सियस पर संचालित किया गया था। शराब की बंदूक या बंदूकें दोलन कर रही थीं। मुख्य समस्याएं भाप, प्लगिंग और कम कमी के साथ उच्च कैरीओवर थीं। लेकिन समारोह, काली शराब का दहन, भरा जा सकता था।
1940 और 1950 के दशक में पहली पीढ़ी की वायु प्रणाली में दो स्तरीय व्यवस्था सम्मलित थी; रिडक्शन जोन को बनाए रखने के लिए प्राथमिक हवा और अंतिम ऑक्सीकरण के लिए रसायन विलयन बंदूकों के नीचे माध्यमिक हवा।<ref name="Llinares">{{cite book |author1=V., Llinares, Jr.  |author2=P. J., Chapman  |name-list-style=amp |title= Stationary firing, three level air system retrofit experience |publisher= Proceedings of 1989 Tappi Engineering Conference, Atlanta, Georgia, September 10–13 |year= 1989 }}</ref> रिकवरी बॉयलर का आकार प्रति दिन 100 - 300 टीडीएस (सूखे ठोस पदार्थों का टन) था। और काले रसायनिक विलयन की सघनता 45 - 55%। दहन सहायक ईंधन को बनाए रखने के लिए बार-बार आग लगाने की आवश्यकता होती है। प्राथमिक वायु कुल वायु का 60-70% थी तथा द्वितीयक शेष। सभी स्तरों में उद्घाटन छोटे थे और डिजाइन वेग 40 - 45 मीटर/सेकेंड थे। दोनों वायु स्तरों को 150 डिग्री सेल्सियस पर संचालित किया गया था। रसायन विलयन की बंदूक या बंदूकें दोलन कर रही थीं। मुख्य समस्याएं भाप, प्लगिंग और कम कमी के साथ उच्च कैरीओवर थीं। लेकिन समारोह, काले रसायनिक विलयन का दहन, भरा जा सकता था।


दूसरी पीढ़ी की वायु प्रणाली ने उच्च कमी को लक्षित किया। 1954 में CE ने शराब की बंदूकों के लगभग 1 मीटर नीचे से उनकी द्वितीयक हवा को उनके ऊपर लगभग 2 मीटर तक पहुँचाया।<ref name="Llinares" />हवा का अनुपात और तापमान समान रहे, लेकिन मिश्रण को बढ़ाने के लिए 50मी/सेकेंडरी वायु वेग का उपयोग किया गया। CE ने उस समय अपने फ्रंटवॉल/बैकवॉल सेकेंडरी को टेंगेंशियल फायरिंग में बदल दिया। टेंगेंशियल एयर सिस्टम में एयर नोजल फर्नेस कॉर्नर में होते हैं। पसंदीदा तरीका यह है कि भट्टी की लगभग पूरी चौड़ाई का भंवर बनाया जाए। बड़ी इकाइयों में भंवर बाएँ और दाएँ असंतुलन का कारण बना। बढ़े हुए शुष्क ठोस पदार्थों के साथ इस तरह की वायु प्रणाली कम भट्ठी के तापमान को बढ़ाने और उचित कमी हासिल करने में कामयाब रही। B&W ने तब तक तीन-स्तरीय एयर फीडिंग को पहले ही अपना लिया था।
दूसरी पीढ़ी की वायु प्रणाली ने उच्च कमी को लक्षित किया। 1954 में CE ने रसायन विलयन की बंदूकों के लगभग 1 मीटर नीचे से उनकी द्वितीयक हवा को उनके ऊपर लगभग 2 मीटर तक पहुँचाया।<ref name="Llinares" />हवा का अनुपात और तापमान समान रहे, लेकिन मिश्रण को बढ़ाने के लिए 50मी/द्वितीयक वायु वेग का उपयोग किया गया। CE ने उस समय अपने फ्रंटवॉल/बैकवॉल द्वितीयक को टेंगेंशियल फायरिंग में बदल दिया। टेंगेंशियल एयर सिस्टम में एयर नोजल फर्नेस कॉर्नर में होते हैं। इसका मुख्य उपयोगी तरीका यह है कि भट्टी की लगभग पूरी चौड़ाई का भंवर बनाया जाए। बड़ी इकाइयों में भंवर बाएँ और दाएँ असंतुलन का कारण बना। बढ़े हुए शुष्क ठोस पदार्थों के साथ इस तरह की वायु प्रणाली कम भट्ठी के तापमान को बढ़ाने और उचित कमी प्राप्त करने में सफलता भी रही। बी एंड डब्ल्यू ने तब तक तीन-स्तरीय एयर फीडिंग को पहले ही अपना लिया था।


तीसरी पीढ़ी की वायु प्रणाली तीन स्तरीय वायु थी। यूरोप में शराब बंदूकों के नीचे प्राथमिक और द्वितीयक के साथ तीन स्तरों के एयर फीडिंग का उपयोग लगभग 1980 में शुरू हुआ। उसी समय स्थिर फायरिंग ने जमीन हासिल की। लगभग 50% द्वितीयक का उपयोग गर्म और स्थिर निचली भट्टी देने के लिए लग रहा था।<ref name="Westerberg">{{cite book |author= E. Norman, Westerberg |title= Kraft mill recovery units examined |publisher= PPI, march 1983 |year= 1983  }}</ref> उच्च काली शराब ठोस 65 - 70% उपयोग में आने लगी। गर्म निचली भट्टी और बेहतर कमी की सूचना दी गई। तीन स्तर की हवा और उच्च शुष्क ठोस पदार्थों के साथ सल्फर उत्सर्जन को रखा जा सकता है।
तीसरी पीढ़ी की वायु प्रणाली तीन स्तरीय वायु थी। यूरोप में रसायन विलयन बंदूकों के नीचे प्राथमिक और द्वितीयक के साथ तीन स्तरों के एयर फीडिंग का उपयोग लगभग 1980 में शुरू हुआ। उसी समय स्थिर फायरिंग ने जमीन प्राप्त की। लगभग 50% द्वितीयक का उपयोग गर्म और स्थिर निचली भट्टी देने के लिए लग रहा था।<ref name="Westerberg">{{cite book |author= E. Norman, Westerberg |title= Kraft mill recovery units examined |publisher= PPI, march 1983 |year= 1983  }}</ref> उच्च काले रसायनिक विलयन ठोस 65 - 70% उपयोग में आने लगी। गर्म निचली भट्टी और बेहतर कमी की सूचना दी गई। तीन स्तर की हवा और उच्च शुष्क ठोस पदार्थों के साथ सल्फर उत्सर्जन को रखा जा सकता है।


चौथी पीढ़ी की वायु प्रणालियाँ बहुस्तरीय वायु और ऊर्ध्वाधर वायु हैं। चूंकि रिकवरी बॉयलर में काली शराब के सूखे ठोस पदार्थों की मात्रा में वृद्धि हुई है, कम सल्फर उत्सर्जन प्राप्त करना अब वायु प्रणाली का लक्ष्य नहीं है। इसके बजाय कम एनओएक्स और कम कैरीओवर नए लक्ष्य हैं।
चौथी पीढ़ी की वायु प्रणालियाँ बहुस्तरीय वायु और ऊर्ध्वाधर वायु हैं। चूंकि रिकवरी बॉयलर में काले रसायनिक विलयन के सूखे ठोस पदार्थों की मात्रा में वृद्धि हुई है, कम सल्फर उत्सर्जन प्राप्त करना अब वायु प्रणाली का लक्ष्य नहीं है। इसके अतिरिक्त कम एनओएक्स और कम कैरीओवर नए लक्ष्य हैं।


==== बहुस्तरीय वायु ====
==== बहुस्तरीय वायु ====


तीन-स्तरीय वायु प्रणाली में एक महत्वपूर्ण सुधार था, लेकिन बेहतर परिणाम की आवश्यकता थी। सीएफडी मॉडल के उपयोग ने वायु प्रणाली के कामकाज की एक नई अंतर्दृष्टि प्रदान की। केमी, फ़िनलैंड में 1990 की अपनी बहुस्तरीय माध्यमिक वायु के साथ एक नई वायु प्रणाली विकसित करने वाला सबसे पहले क्वार्नर (टैम्पेला) था, जिसे बाद में बड़े रिकवरी बॉयलरों की एक स्ट्रिंग के लिए अनुकूलित किया गया था।<ref name="Mannola">{{cite journal |last=Mannola |first=Lasse |author2=Richard, Burelle  |date=March 1995 |title=Operating experience of a 7,270,000 lb d.s./day recovery boiler |journal=Pulp & Paper Canada |volume=96 |issue= 3 }}</ref> क्वेर्नर ने चार स्तरीय वायु प्रणाली का भी पेटेंट कराया, जहां तृतीयक वायु स्तर के ऊपर अतिरिक्त वायु स्तर जोड़ा जाता है। यह महत्वपूर्ण एनओएक्स कमी को सक्षम बनाता है।
तीन-स्तरीय वायु प्रणाली में महत्वपूर्ण सुधार था, लेकिन बेहतर परिणाम की आवश्यकता थी। सीएफडी मॉडल के उपयोग ने वायु प्रणाली के कामकाज की नई अंतर्दृष्टि प्रदान की। केमी, फ़िनलैंड में 1990 की अपनी बहुस्तरीय माध्यमिक वायु के साथ नई वायु प्रणाली विकसित करने वाला सबसे पहले क्वार्नर (टैम्पेला) था, जिसे बाद में बड़े रिकवरी बॉयलरों की स्ट्रिंग के लिए अनुकूलित किया गया था।<ref name="Mannola">{{cite journal |last=Mannola |first=Lasse |author2=Richard, Burelle  |date=March 1995 |title=Operating experience of a 7,270,000 lb d.s./day recovery boiler |journal=Pulp & Paper Canada |volume=96 |issue= 3 }}</ref> क्वेर्नर ने चार स्तरीय वायु प्रणाली का भी पेटेंट कराया, जहां तृतीयक वायु स्तर के ऊपर अतिरिक्त वायु स्तर जोड़ा जाता है। यह महत्वपूर्ण एनओएक्स कमी को सक्षम बनाता है।


==== लंबवत वायु ====
==== लंबवत वायु ====


वर्टिकल एयर मिक्सिंग का आविष्कार एरिक उप्पस्टू ने किया था।<ref name="Uppstu">{{cite book |author= Erik, Uppstu |title= Soodakattilan ilmanjaon hallinta. (Control of recovery boiler air distribution) In Finnish |publisher= Soodakattilapäivä 1995, Finnish recovery boiler committee |year= 1995 }}</ref> उनका विचार पारंपरिक वर्टिकल मिक्सिंग को हॉरिजॉन्टल मिक्सिंग में बदलना है। निकट दूरी वाले जेट एक समतल विमान का निर्माण करेंगे। परंपरागत बॉयलरों में यह तल द्वितीयक वायु द्वारा निर्मित होता है। विमानों को 2/3 या 3/4 व्यवस्था में रखकर बेहतर मिश्रण परिणाम। वर्टिकल एयर में NOx को कम करने की क्षमता होती है क्योंकि स्टेजिंग एयर उत्सर्जन को कम करने में मदद करती है।<ref name="Forssen">{{cite journal |last=Forssén |first=Mikael |author2=Pia, Kilpinen |author3=Mikko, Hupa |date=June 2000 |title=NOx reduction in black liquor combustion - reaction mechanisms reveal novel operational strategy options |journal=TAPPI Journal |volume=83 |issue= 6 }}</ref> ऊर्ध्वाधर वायु मिश्रण में, प्राथमिक वायु आपूर्ति को पारंपरिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है। बाकी हवाई बंदरगाहों को इंटरलेसिंग 2/3 या 3/4 व्यवस्था पर रखा गया है।
वर्टिकल एयर मिक्सिंग का आविष्कार एरिक उप्पस्टू ने किया था।<ref name="Uppstu">{{cite book |author= Erik, Uppstu |title= Soodakattilan ilmanjaon hallinta. (Control of recovery boiler air distribution) In Finnish |publisher= Soodakattilapäivä 1995, Finnish recovery boiler committee |year= 1995 }}</ref> उनका विचार पारंपरिक वर्टिकल मिक्सिंग को हॉरिजॉन्टल मिक्सिंग में बदलना है। निकट दूरी वाले जेट समतल विमान का निर्माण करेंगे। परंपरागत बॉयलरों में यह तल द्वितीयक वायु द्वारा निर्मित होता है। विमानों को 2/3 या 3/4 व्यवस्था में रखकर बेहतर मिश्रण परिणाम। वर्टिकल एयर में NOx को कम करने की क्षमता होती है क्योंकि स्टेजिंग एयर उत्सर्जन को कम करने में सहायता करती है।<ref name="Forssen">{{cite journal |last=Forssén |first=Mikael |author2=Pia, Kilpinen |author3=Mikko, Hupa |date=June 2000 |title=NOx reduction in black liquor combustion - reaction mechanisms reveal novel operational strategy options |journal=TAPPI Journal |volume=83 |issue= 6 }}</ref> ऊर्ध्वाधर वायु मिश्रण में, प्राथमिक वायु आपूर्ति को पारंपरिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है। बाकी हवाई बंदरगाहों को इंटरलेसिंग 2/3 या 3/4 व्यवस्था पर रखा गया है।


== काली शराब शुष्क ठोस ==
== काले रसायनिक विलयन शुष्क ठोस ==
 
ज्वलनशील काले रसायनिक विलयन कार्बनिक, अकार्बनिक और पानी का मिश्रण है। सामान्यतः पानी की मात्रा को सुखाने से पहले सूखे काले रसायनिक विलयन के द्रव्यमान अनुपात के रूप में काले रसायनिक विलयन की इकाई के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस अनुपात को ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड कहते हैं।<br />
[[Image:NetheatingvalueBlackLiquor.jpg|thumb|300px|विभिन्न सांद्रता पर औद्योगिक काली शराब का शुद्ध ताप मान]]ज्वलनशील काली शराब कार्बनिक, अकार्बनिक और पानी का मिश्रण है। आमतौर पर पानी की मात्रा को सुखाने से पहले सूखे काली शराब के द्रव्यमान अनुपात के रूप में काली शराब की इकाई के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस अनुपात को ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड कहते हैं।<br />
   
   
यदि काली शराब सूखी ठोस 20% से कम है या काली शराब में पानी की मात्रा 80% से अधिक है, तो काली शराब का शुद्ध ताप मान ऋणात्मक है। इसका मतलब यह है कि काली शराब में ऑर्गेनिक्स के दहन से सारी गर्मी उसमें मौजूद पानी को वाष्पित करने में खर्च हो जाती है। सूखे ठोस पदार्थ जितने अधिक होते हैं, ब्लैक लिकर में उतना ही कम पानी होता है और रूद्धोष्म ज्वलन तापमान उतना ही अधिक गर्म होता है।
यदि काले रसायनिक विलयन सूखी ठोस 20% से कम है या काले रसायनिक विलयन में पानी की मात्रा 80% से अधिक है, तो काले रसायनिक विलयन का शुद्ध ताप मान ऋणात्मक है। इसका मतलब यह है कि काले रसायनिक विलयन में ऑर्गेनिक्स के दहन से सारी गर्मी उसमें सम्मलित पानी को वाष्पित करने में खर्च हो जाती है। सूखे ठोस पदार्थ जितने अधिक होते हैं, ब्लैक लिकर में उतना ही कम पानी होता है और रूद्धोष्म ज्वलन तापमान उतना ही अधिक गर्म होता है।


काली शराब के सूखे ठोस पदार्थ हमेशा उपलब्ध वाष्पीकरण की क्षमता से सीमित रहे हैं।<ref name="Holmlund">{{cite book |author1=Karl, Holmlund  |author2=Kari, Parviainen  |name-list-style=amp |title= Evaporation of black liquor. Chapter 12 in Chemical Pulping, Book 6, series editors Johan Gullichsen and Carl-Johan Fogelholm |publisher= Finnish Paper Engineers' Association and TAPPI |year= 2000  |isbn= 952-5216-06-3 }}</ref> रिकवरी बॉयलरों के वर्जिन ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स को उस बॉयलर के खरीद वर्ष के कार्य के रूप में दिखाया गया है।
काले रसायनिक विलयन के सूखे ठोस पदार्थ हमेशा उपलब्ध वाष्पीकरण की क्षमता से सीमित रहे हैं।<ref name="Holmlund">{{cite book |author1=Karl, Holmlund  |author2=Kari, Parviainen  |name-list-style=amp |title= Evaporation of black liquor. Chapter 12 in Chemical Pulping, Book 6, series editors Johan Gullichsen and Carl-Johan Fogelholm |publisher= Finnish Paper Engineers' Association and TAPPI |year= 2000  |isbn= 952-5216-06-3 }}</ref> रिकवरी बॉयलरों के वर्जिन ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स को उस बॉयलर के खरीद वर्ष के कार्य के रूप में दिखाया गया है।


[[Image:DrySolidsvsYear.jpg|thumb|300px|रिकवरी बॉयलर के खरीद वर्ष के एक समारोह के रूप में वर्जिन काली शराब सूखी ठोस]]कुंवारी काली शराब के सूखे ठोस पदार्थों को देखते हुए हम ध्यान देते हैं कि औसतन सूखे ठोस पदार्थों में वृद्धि हुई है। यह नवीनतम बहुत बड़े रिकवरी बॉयलरों के लिए विशेष रूप से सच है। ग्रीन फील्ड मिलों के लिए डिजाइन शुष्क ठोस या तो 80 या 85% सूखे ठोस होते हैं। एशिया और दक्षिण अमेरिका में 80% (या उससे पहले 75%) शुष्क ठोस पदार्थों का उपयोग किया जाता रहा है। स्कैंडिनेविया और यूरोप में 85% (या उससे पहले 80%) का उपयोग किया गया है।
कुंवारी काले रसायनिक विलयन के सूखे ठोस पदार्थों को देखते हुए हम ध्यान देते हैं कि औसतन सूखे ठोस पदार्थों में वृद्धि हुई है। यह नवीनतम बहुत बड़े रिकवरी बॉयलरों के लिए विशेष रूप से सच है। ग्रीन फील्ड मिलों के लिए डिजाइन शुष्क ठोस या तो 80 या 85% सूखे ठोस होते हैं। एशिया और दक्षिण अमेरिका में 80% (या उससे पहले 75%) शुष्क ठोस पदार्थों का उपयोग किया जाता रहा है। स्कैंडिनेविया और यूरोप में 85% (या उससे पहले 80%) का उपयोग किया गया है।


== उच्च तापमान और दबाव रिकवरी बॉयलर ==
== उच्च तापमान और दबाव रिकवरी बॉयलर ==


रिकवरी बॉयलर मुख्य भाप दबाव और तापमान का विकास शुरुआत में तेजी से हुआ था। 1955 तक, रिकवरी बॉयलर के जन्म के 20 साल भी नहीं हुए थे कि भाप का उच्चतम दबाव 10.0 एमपीए और 480 डिग्री सेल्सियस था। सुरक्षा के कारण उपयोग किए गए दबाव और तापमान कुछ हद तक नीचे आ गए।<ref name="McCarthy">{{cite book |author= J. H., McCarthy |title= Recovery plant design and maintenance. Chapter 5 of Chemical recovery in alkaline pulping process, Ed. Whitney, Roy P.  
रिकवरी बॉयलर मुख्य भाप दबाव और तापमान का विकास प्रारंभ में तेजी से हुआ था। 1955 तक, रिकवरी बॉयलर के जन्म के 20 साल भी नहीं हुए थे कि भाप का उच्चतम दबाव 10.0 एमपीए और 480 डिग्री सेल्सियस था। सुरक्षा के कारण उपयोग किए गए दबाव और तापमान कुछ हद तक नीचे आ गए।<ref name="McCarthy">{{cite book |author= J. H., McCarthy |title= Recovery plant design and maintenance. Chapter 5 of Chemical recovery in alkaline pulping process, Ed. Whitney, Roy P.  
  |publisher= TAPPI Monograph series No. 32, Mack Printing Company, Easton, Pa. |year= 1968  }}</ref> 1980 तक दुनिया में लगभग 700 रिकवरी बॉयलर थे।<ref name="Westerberg" />
  |publisher= TAPPI Monograph series No. 32, Mack Printing Company, Easton, Pa. |year= 1968  }}</ref> 1980 तक दुनिया में लगभग 700 रिकवरी बॉयलर थे।<ref name="Westerberg" />


[[Image:PressureTemperatureCapacityYear.jpg|center|650 पीएक्स]]रिकवरी बॉयलर दबाव, तापमान और क्षमता का विकास।
रिकवरी बॉयलर दबाव, तापमान और क्षमता का विकास।


=== सुरक्षा ===
=== सुरक्षा ===


रिकवरी बॉयलरों के संचालन में मुख्य खतरों में से एक स्मेल्ट-वाटर विस्फोट है। यह तब हो सकता है जब उच्च तापमान में ठोस पदार्थों के साथ थोड़ी मात्रा में पानी भी मिला दिया जाए। प्रगलित जल विस्फोट विशुद्ध रूप से एक भौतिक घटना है। ग्रेस द्वारा स्मेल्ट जल विस्फोट घटना का अध्ययन किया गया है।<ref name="Grace12">{{cite book |author= Thomas M., Grace, J. H., Cameron and David T., Clay  |title= Role of the sulfate/sulfide cycle in char burning - experimental results and implications  |publisher= TAPPI Kraft Recovery Operations Seminar |year= 1988  }}</ref> 1980 तक दुनिया में लगभग 700 रिकवरी बॉयलर थे।<ref name="Westerberg" />तरल - तरल प्रकार के विस्फोट तंत्र को पुनर्प्राप्ति बॉयलर विस्फोटों के मुख्य कारणों में से एक के रूप में स्थापित किया गया है।
रिकवरी बॉयलरों के संचालन में मुख्य खतरों में से स्मेल्ट-वाटर विस्फोट है। यह तब हो सकता है जब उच्च तापमान में ठोस पदार्थों के साथ थोड़ी मात्रा में पानी भी मिला दिया जाए। प्रगलित जल विस्फोट विशुद्ध रूप से भौतिक घटना है। ग्रेस द्वारा स्मेल्ट जल विस्फोट घटना का अध्ययन किया गया है।<ref name="Grace12">{{cite book |author= Thomas M., Grace, J. H., Cameron and David T., Clay  |title= Role of the sulfate/sulfide cycle in char burning - experimental results and implications  |publisher= TAPPI Kraft Recovery Operations Seminar |year= 1988  }}</ref> 1980 तक दुनिया में लगभग 700 रिकवरी बॉयलर थे।<ref name="Westerberg" />तरल - तरल प्रकार के विस्फोट तंत्र को पुनर्प्राप्ति बॉयलर विस्फोटों के मुख्य कारणों में से के रूप में स्थापित किया गया है।


पिघले हुए पानी के विस्फोट में कुछ लीटर पानी भी, जब पिघले हुए गंध के साथ मिलाया जाता है, तो सेकंड के कुछ दसवें हिस्से में हिंसक रूप से भाप में बदल सकता है। चार बिस्तर और पानी सह-अस्तित्व में रह सकते हैं क्योंकि भाप कंबल गर्मी हस्तांतरण को कम करता है। कुछ ट्रिगर घटना संतुलन को नष्ट कर देती है और स्मेल्ट के साथ सीधे संपर्क के माध्यम से पानी जल्दी से वाष्पित हो जाता है। यह अचानक वाष्पीकरण मात्रा में वृद्धि और लगभग 10 000 - 100 000 Pa की दबाव तरंग का कारण बनता है। बल आमतौर पर सभी भट्ठी की दीवारों को आकार से बाहर मोड़ने के लिए पर्याप्त होता है। उपकरण और कर्मियों की सुरक्षा के लिए रिकवरी बॉयलर को तत्काल बंद करने की आवश्यकता होती है, अगर कोई संभावना है कि पानी भट्टी में प्रवेश कर गया है। सभी रिकवरी बॉयलरों को विशेष स्वचालित शटडाउन अनुक्रम से सुसज्जित किया जाना है।
पिघले हुए पानी के विस्फोट में कुछ लीटर पानी भी, जब पिघले हुए गंध के साथ मिलाया जाता है, तो सेकंड के कुछ दसवें हिस्से में हिंसक रूप से भाप में बदल सकता है। चार बेड और पानी सह-अस्तित्व में रह सकते हैं क्योंकि भाप कंबल गर्मी हस्तांतरण को कम करता है। कुछ ट्रिगर घटना संतुलन को नष्ट कर देती है और स्मेल्ट के साथ सीधे संपर्क के माध्यम से पानी जल्दी से वाष्पित हो जाता है। यह अचानक वाष्पीकरण मात्रा में वृद्धि और लगभग 10 000 - 100 000 Pa की दबाव तरंग का कारण बनता है। बल सामान्यतः सभी भट्ठी की दीवारों को आकार से बाहर मोड़ने के लिए पर्याप्त होता है। उपकरण और कर्मियों की सुरक्षा के लिए रिकवरी बॉयलर को तत्काल बंद करने की आवश्यकता होती है, यदि कोई संभावना है कि पानी भट्टी में प्रवेश कर गया है। सभी रिकवरी बॉयलरों को विशेष स्वचालित शटडाउन अनुक्रम से सुसज्जित किया जाना है।


अन्य प्रकार के विस्फोट ज्वलनशील गैसों का विस्फोट है। ऐसा होने के लिए प्रज्वलन से पहले ईंधन और हवा को मिलाना पड़ता है। विशिष्ट स्थितियाँ या तो भट्टी की शुद्धि के बिना एक ब्लैकआउट (लौ का नुकसान) हैं या एक सबस्टोइकोमेट्रिक अवस्था में निरंतर संचालन हैं। ब्लैकआउट फ्लेम मॉनिटरिंग डिवाइस का पता लगाने के लिए बाद में इंटरलॉक्ड पर्ज और स्टार्टअप के साथ स्थापित किया गया है। दहनशील गैस विस्फोट बॉयलर में तेल/गैस फायरिंग से जुड़े हुए हैं। साथ ही निरंतर ओ<sub>2</sub> वस्तुतः प्रत्येक बॉयलर में निगरानी का अभ्यास किया जाता है, गैर-दहनशील गैस विस्फोट बहुत दुर्लभ हो गए हैं।
अन्य प्रकार के विस्फोट ज्वलनशील गैसों का विस्फोट है। ऐसा होने के लिए प्रज्वलन से पहले ईंधन और हवा को मिलाना पड़ता है। विशिष्ट स्थितियाँ या तो भट्टी की शुद्धि के बिना ब्लैकआउट (लौ का नुकसान) हैं या सबस्टोइकोमेट्रिक अवस्था में निरंतर संचालन हैं। ब्लैकआउट फ्लेम मॉनिटरिंग डिवाइस का पता लगाने के लिए बाद में इंटरलॉक्ड पर्ज और स्टार्टअप के साथ स्थापित किया गया है। दहनशील गैस विस्फोट बॉयलर में तेल/गैस फायरिंग से जुड़े हुए हैं। साथ ही निरंतर ओ<sub>2</sub> वस्तुतः प्रत्येक बॉयलर में जाँचने का अभ्यास किया जाता है, गैर-दहनशील गैस विस्फोट बहुत दुर्लभ हो गए हैं।


=== आधुनिक रिकवरी बॉयलर ===
=== आधुनिक रिकवरी बॉयलर ===
आधुनिक रिकवरी बॉयलर सिंगल ड्रम डिजाइन का है, जिसमें वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग बैंक और विस्तृत स्थान वाले सुपरहीटर हैं। इस डिजाइन को पहली बार 1973 में गोटावरकेन (अब मेट्सो पावर इंक.) के एक प्रस्ताव में कॉलिन मैक्कलम द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिसमें स्कुटस्कर, स्वीडन में एक बॉयलर के लिए प्रति दिन 4,000,000 एलबी काली शराब ठोस की क्षमता वाले एक बड़े रिकवरी बॉयलर के लिए था, लेकिन यह डिजाइन संभावित मालिक द्वारा उस समय बहुत उन्नत होने के कारण खारिज कर दिया गया था। MacCallum ने BLRBAC में डिज़ाइन प्रस्तुत किया और दिसंबर 1980 में टप्पी पत्रिका में छपे एक पेपर द रेडिएंट रिकवरी बॉयलर में प्रस्तुत किया। इस सिंगल-ड्रम डिज़ाइन का पहला बॉयलर 1984 में मिसिसिपी में लीफ रिवर में Götaverken द्वारा बेचा गया था। वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग का निर्माण बैंक ऊर्ध्वाधर अर्थशास्त्री के समान है। वर्टिकल बॉयलर बैंक को साफ रखना आसान है। सुपरहीटर पैनलों के बीच की दूरी बढ़ गई और 300 से अधिक लेकिन 400 मिमी के नीचे समतल हो गई। सुपरहीटर्स में वाइड स्पेसिंग दूषण को कम करने में मदद करता है। मीठे पानी के एटेम्परेटर्स के संयोजन में यह व्यवस्था जंग के खिलाफ अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करती है। जंग को सीमित करने के लिए रिकवरी बॉयलर सामग्री में कई सुधार किए गए हैं।<ref name="Ahlers">{{cite book |author= Per E., Ahlers |title= Investigation of alloyed steels for use in black liquor recovery boilers |publisher= Swedish Corrosion Institute, Stockholm |year= 1983 }}</ref><ref name="Hanninen">{{cite book |author= Hannu, Hänninen |title= Cracking and corrosion problems in black liquor recovery boilers |publisher= 30 Years Recovery Boiler Co-operation in Finland. International conference, Baltic sea, 24–26 May |year= 1994 }}</ref><ref name="klarin">{{cite book |author= Anja, Klarin |title= Analysis of char bed material (In Finnish) |publisher= Ahlstrom Machinery, Internal report |year= 1992 }}</ref><ref name="Nikkanen2">{{cite book |author= Samuli, Nikkanen, Olavi, Tervo, Risto, Lounasvuori and Ivan V., Paldy |title= Experience of recovery boiler modernizations |publisher= Proceedings of 1989 International Chemical Recovery Conference, Ottawa, Ontario |year= 1989 }}</ref>
आधुनिक रिकवरी बॉयलर सिंगल ड्रम डिजाइन का है, जिसमें वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग बैंक और विस्तृत स्थान वाले सुपरहीटर हैं। इस डिजाइन को पहली बार 1973 में गोटावरकेन (अब मेट्सो पावर इंक.) के प्रस्ताव में कॉलिन मैक्कलम द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिसमें स्कुटस्कर, स्वीडन में बॉयलर के लिए प्रति दिन 4,000,000 एलबी काले रसायनिक विलयन ठोस की क्षमता वाले बड़े रिकवरी बॉयलर के लिए था, लेकिन यह डिजाइन संभावित मालिक द्वारा उस समय बहुत उन्नत होने के कारण खारिज कर दिया गया था। मैककुलम ने बीएलआरबैक में डिज़ाइन प्रस्तुत किया और दिसंबर 1980 में टप्पी पत्रिका में छपे पेपर द रेडिएंट रिकवरी बॉयलर में प्रस्तुत किया। इस सिंगल-ड्रम डिज़ाइन का पहला बॉयलर 1984 में मिसिसिपी में लीफ रिवर में Götaverken द्वारा बेचा गया था। वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग का निर्माण बैंक ऊर्ध्वाधर अर्थशास्त्री के समान है। वर्टिकल बॉयलर बैंक को साफ रखना सरल है। सुपरहीटर पैनलों के बीच की दूरी बढ़ गई और 300 से अधिक लेकिन 400 मिमी के नीचे समतल हो गई। सुपरहीटर्स में वाइड स्पेसिंग दूषण को कम करने में सहायता करता है। मीठे पानी के एटेम्परेटर्स के संयोजन में यह व्यवस्था जंग के खिलाफ अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करती है। जंग को सीमित करने के लिए रिकवरी बॉयलर सामग्री में कई सुधार किए गए हैं।<ref name="Ahlers">{{cite book |author= Per E., Ahlers |title= Investigation of alloyed steels for use in black liquor recovery boilers |publisher= Swedish Corrosion Institute, Stockholm |year= 1983 }}</ref><ref name="Hanninen">{{cite book |author= Hannu, Hänninen |title= Cracking and corrosion problems in black liquor recovery boilers |publisher= 30 Years Recovery Boiler Co-operation in Finland. International conference, Baltic sea, 24–26 May |year= 1994 }}</ref><ref name="klarin">{{cite book |author= Anja, Klarin |title= Analysis of char bed material (In Finnish) |publisher= Ahlstrom Machinery, Internal report |year= 1992 }}</ref><ref name="Nikkanen2">{{cite book |author= Samuli, Nikkanen, Olavi, Tervo, Risto, Lounasvuori and Ivan V., Paldy |title= Experience of recovery boiler modernizations |publisher= Proceedings of 1989 International Chemical Recovery Conference, Ottawa, Ontario |year= 1989 }}</ref> शुष्क ठोस पदार्थों की बढ़ती हुई सघनता के प्रभाव का मुख्य परिचालन चरों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है। काले रसायनिक विलयन में शुष्क ठोस पदार्थ की मात्रा बढ़ने से भाप का प्रवाह बढ़ता है। पल्प मिल के बंद होने का मतलब है कि भट्टी में प्रति यूनिट ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स की कम गर्मी उपलब्ध होगी। जैसे-जैसे फ़्लू गैस का प्रवाह कम होता जाएगा, फ़्लू गैस का ताप क्षय कम होता जाएगा। ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स को बढ़ाना विशेष रूप से सहायक होता है क्योंकि रिकवरी बॉयलर की क्षमता अधिकांशतः ग्रिप गैस प्रवाह द्वारा सीमित होती है।
शुष्क ठोस पदार्थों की बढ़ती हुई सघनता के प्रभाव का मुख्य परिचालन चरों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है। काली शराब में शुष्क ठोस पदार्थ की मात्रा बढ़ने से भाप का प्रवाह बढ़ता है। पल्प मिल के बंद होने का मतलब है कि भट्टी में प्रति यूनिट ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स की कम गर्मी उपलब्ध होगी। जैसे-जैसे फ़्लू गैस का प्रवाह कम होता जाएगा, फ़्लू गैस का ताप क्षय कम होता जाएगा। ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स को बढ़ाना विशेष रूप से मददगार होता है क्योंकि रिकवरी बॉयलर की क्षमता अक्सर ग्रिप गैस प्रवाह द्वारा सीमित होती है।


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एक आधुनिक रिकवरी बॉयलर में स्टील ट्यूब से बनी गर्मी हस्तांतरण सतहें होती हैं; फर्नेस-1, सुपरहीटर्स-2, बॉयलर जनरेटिंग बैंक-3 और इकोनॉमाइजर्स-4। स्टीम ड्रम-5 का डिज़ाइन सिंगल-ड्रम प्रकार का है। वायु और काला रसायन विलयन प्राथमिक और माध्यमिक हवाई बंदरगाहों-6, रसायन विलयन बंदूकें-7 और तृतीयक हवाई बंदरगाहों-8 के माध्यम से पेश किया जाता है। दहन अवशेष, स्मेल स्मेल्ट टोंटी-9 के माध्यम से घुलने वाले टैंक-10 से बाहर निकलता है।
एक आधुनिक रिकवरी बॉयलर में स्टील ट्यूब से बनी गर्मी हस्तांतरण सतहें होती हैं; फर्नेस-1, सुपरहीटर्स-2, बॉयलर जनरेटिंग बैंक-3 और इकोनॉमाइजर्स-4। स्टीम ड्रम-5 का डिज़ाइन सिंगल-ड्रम प्रकार का है। वायु और काला शराब प्राथमिक और माध्यमिक हवाई बंदरगाहों-6, शराब बंदूकें-7 और तृतीयक हवाई बंदरगाहों-8 के माध्यम से पेश किया जाता है। दहन अवशेष, स्मेल स्मेल्ट टोंटी-9 के माध्यम से घुलने वाले टैंक-10 से बाहर निकलता है।


नाममात्र फर्नेस लोडिंग पिछले दस वर्षों के दौरान बढ़ी है और बढ़ती रहेगी।<ref name="McCan6">{{cite book |author= Colin, McCann |title= A review of recovery boilers process design |publisher= CPPA 77th Annual meeting |year= 1991 }}</ref> हवा के डिजाइन में बदलाव से भट्टी का तापमान बढ़ गया है।<ref name="Adams">{{cite book |author= Terry N., Adams |title= Air flow, mixing and modelling for recovery boilers |publisher= 30 Years Recovery Boiler Co-operation in Finland. International conference, Baltic sea, 24–26 May |year= 1994 }}</ref><ref name="Lankinen">{{cite book |author= Matti, Lankinen, Ivan V., Paldy, Rolf, Ryham and Liisa, Simonen |title= Optimal solids recovery |publisher= CPPA 77th Annual meeting |year= 1991 }}</ref><ref name="mccallum1">{{cite book |author= Colin, MacCallum |title= Towards a superior recovery boiler air system |publisher=Proceedings of 1992 International Chemical Recovery Conference, Seattle, Washington, June 7–11 |year= 1992 }}</ref><ref name="mccallum2">{{cite book |author1=Colin, MacCallum  |author2=Brian, R., Blackwell    |name-list-style=amp |title= Modern kraft recovery boiler liquor-spray and air systems |publisher= Proceedings 1985 International Chemical Recovery Conference, New Orleans, LA |year= 1985 }}</ref> इसने चूल्हा गर्मी रिलीज दर (HHRR) में केवल मामूली डिजाइन वृद्धि के साथ चूल्हा ठोस लोडिंग (HSL) में उल्लेखनीय वृद्धि को सक्षम किया है। कम जलवाष्प मौजूद होने के कारण औसत फ़्लू गैस का प्रवाह कम हो जाता है। तो निचली भट्टी में बढ़ते तापमान के साथ भी ऊर्ध्वाधर ग्रिप गैस के वेग को कम किया जा सकता है।
नाममात्र फर्नेस लोडिंग पिछले दस वर्षों के समय बढ़ी है और बढ़ती रहेगी।<ref name="McCan6">{{cite book |author= Colin, McCann |title= A review of recovery boilers process design |publisher= CPPA 77th Annual meeting |year= 1991 }}</ref> हवा के डिजाइन में परिवर्तन होने से भट्टी का तापमान बढ़ गया है।<ref name="Adams">{{cite book |author= Terry N., Adams |title= Air flow, mixing and modelling for recovery boilers |publisher= 30 Years Recovery Boiler Co-operation in Finland. International conference, Baltic sea, 24–26 May |year= 1994 }}</ref><ref name="Lankinen">{{cite book |author= Matti, Lankinen, Ivan V., Paldy, Rolf, Ryham and Liisa, Simonen |title= Optimal solids recovery |publisher= CPPA 77th Annual meeting |year= 1991 }}</ref><ref name="mccallum1">{{cite book |author= Colin, MacCallum |title= Towards a superior recovery boiler air system |publisher=Proceedings of 1992 International Chemical Recovery Conference, Seattle, Washington, June 7–11 |year= 1992 }}</ref><ref name="mccallum2">{{cite book |author1=Colin, MacCallum  |author2=Brian, R., Blackwell    |name-list-style=amp |title= Modern kraft recovery boiler liquor-spray and air systems |publisher= Proceedings 1985 International Chemical Recovery Conference, New Orleans, LA |year= 1985 }}</ref> इसने चूल्हा गर्मी रिलीज दर (HHRR) में केवल मामूली डिजाइन वृद्धि के साथ चूल्हा ठोस लोडिंग (HSL) में उल्लेखनीय वृद्धि को सक्षम किया है। कम जलवाष्प सम्मलित होने के कारण औसत फ़्लू गैस का प्रवाह कम हो जाता है। तो निचली भट्टी में बढ़ते तापमान के साथ भी ऊर्ध्वाधर ग्रिप गैस के वेग को कम किया जा सकता है।


सबसे उल्लेखनीय परिवर्तन सिंगल ड्रम निर्माण को अपनाना है। यह परिवर्तन अधिक विश्वसनीय जल गुणवत्ता नियंत्रण से आंशिक रूप से प्रभावित हुआ है। द्वि ड्रम की तुलना में सिंगल ड्रम बॉयलर के फायदे बेहतर सुरक्षा और उपलब्धता हैं। सिंगल ड्रम बॉयलरों को उच्च दबावों और बड़ी क्षमताओं के लिए बनाया जा सकता है। घटे हुए निर्माण समय के साथ बचत प्राप्त की जा सकती है। सिंगल ड्रम कंस्ट्रक्शन में कम ट्यूब जॉइंट होते हैं इसलिए बेहतर स्टार्टअप कर्व्स वाले ड्रम बनाए जा सकते हैं।
सबसे उल्लेखनीय परिवर्तन सिंगल ड्रम निर्माण को अपनाना है। यह परिवर्तन अधिक विश्वसनीय जल गुणवत्ता नियंत्रण से आंशिक रूप से प्रभावित हुआ है। द्वि ड्रम की तुलना में सिंगल ड्रम बॉयलर के फायदे बेहतर सुरक्षा और उपलब्धता हैं। सिंगल ड्रम बॉयलरों को उच्च दबावों और बड़ी क्षमताओं के लिए बनाया जा सकता है। घटे हुए निर्माण समय के साथ बचत प्राप्त की जा सकती है। सिंगल ड्रम कंस्ट्रक्शन में कम ट्यूब जॉइंट होते हैं इसलिए बेहतर स्टार्टअप कर्व्स वाले ड्रम बनाए जा सकते हैं।


वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग बैंक का निर्माण वर्टिकल इकोनॉमाइज़र के समान है, जो अनुभव के आधार पर साफ रखना बहुत आसान है।<ref name="Tran">{{cite journal|vauthors= Tran HN, Barham D, Reeve DW |year=1988 |title=Sintering of fireside deposits and its impact on plugging in kraft recovery boiler |journal=TAPPI Journal |volume=70 |issue= 4 }}</ref> वर्टिकल फ़्लू गैस फ्लो पथ उच्च धूल लोडिंग के साथ [[ सफाई ]] में सुधार करता है।<ref name="vakki12">{{cite book |author1=Esa, Vakkilainen  |author2=Hanna, Niemitalo  |name-list-style=amp |title= Measurement of high dry solids fouling and improvement of sootblowing control |publisher= Proceedings of 1994 Tappi Engineering Conference, San Francisco, California|year= 1994 }}</ref> प्लगिंग के जोखिम को कम करने और सफाई की दक्षता को अधिकतम करने के लिए जेनरेटर बैंक और इकोनोमाइज़र दोनों को उदार साइड स्पेसिंग पर व्यवस्थित किया जाता है। दो ड्रम बॉयलर बैंक की प्लगिंग अक्सर ट्यूबों के बीच तंग दूरी के कारण होती है।
वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग बैंक का निर्माण वर्टिकल इकोनॉमाइज़र के समान है, जो अनुभव के आधार पर साफ रखना बहुत सरल है।<ref name="Tran">{{cite journal|vauthors= Tran HN, Barham D, Reeve DW |year=1988 |title=Sintering of fireside deposits and its impact on plugging in kraft recovery boiler |journal=TAPPI Journal |volume=70 |issue= 4 }}</ref> वर्टिकल फ़्लू गैस फ्लो पथ उच्च कड़ों लोडिंग के साथ [[ सफाई |सफाई]] में सुधार करता है।<ref name="vakki12">{{cite book |author1=Esa, Vakkilainen  |author2=Hanna, Niemitalo  |name-list-style=amp |title= Measurement of high dry solids fouling and improvement of sootblowing control |publisher= Proceedings of 1994 Tappi Engineering Conference, San Francisco, California|year= 1994 }}</ref> प्लगिंग के जोखिम को कम करने और सफाई की दक्षता को अधिकतम करने के लिए जेनरेटर बैंक और इकोनोमाइज़र दोनों को उदार साइड स्पेसिंग पर व्यवस्थित किया जाता है। दो ड्रम बॉयलर बैंक की प्लगिंग अधिकांशतः ट्यूबों के बीच तंग दूरी के कारण होती है।


सुपरहीटर पैनल के बीच की दूरी बढ़ गई है। सभी सुपरहीटर अब फाउलिंग को कम करने के लिए विस्तृत स्थान पर हैं। मीठे पानी के एटेम्परेटर्स के संयोजन में यह व्यवस्था जंग के खिलाफ अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करती है। चौड़ी दूरी के साथ सुपरहीटर्स के प्लगिंग की संभावना कम हो जाती है, डिपॉजिट की सफाई आसान हो जाती है और कालिख उड़ाने वाली भाप की खपत कम हो जाती है। सुपरहीटर्स की बढ़ी हुई संख्या विशेष रूप से स्टार्ट अप के दौरान सुपरहीटर आउटलेट स्टीम तापमान के नियंत्रण की सुविधा प्रदान करती है।
सुपरहीटर पैनल के बीच की दूरी बढ़ गई है। सभी सुपरहीटर अब फाउलिंग को कम करने के लिए विस्तृत स्थान पर हैं। मीठे पानी के एटेम्परेटर्स के संयोजन में यह व्यवस्था जंग के खिलाफ अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करती है। चौड़ी दूरी के साथ सुपरहीटर्स के प्लगिंग की संभावना कम हो जाती है, डिपॉजिट की सफाई सरल हो जाती है और कालिख उड़ाने वाली भाप की खपत कम हो जाती है। सुपरहीटर्स की बढ़ी हुई संख्या विशेष रूप से स्टार्ट अप के समय सुपरहीटर आउटलेट स्टीम तापमान के नियंत्रण की सुविधा प्रदान करती है।


सबसे गर्म सुपरहिटर्स के निचले छोरों को बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ ऑस्टेनिटिक सामग्री से बनाया जा सकता है। सबसे गर्म सुपरहीटर ट्यूबों में भाप का वेग अधिक होता है, जिससे ट्यूब की सतह का तापमान कम हो जाता है। सुपरहीटर जंग को रोकने के लिए कम ट्यूब सतह का तापमान आवश्यक है। गर्म सुपरहीटर्स पर एक उच्च भाप साइड प्रेशर लॉस ट्यूब तत्वों में एक समान भाप प्रवाह सुनिश्चित करता है।
सबसे गर्म सुपरहिटर्स के निचले छोरों को बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ ऑस्टेनिटिक सामग्री से बनाया जा सकता है। सबसे गर्म सुपरहीटर ट्यूबों में भाप का वेग अधिक होता है, जिससे ट्यूब की सतह का तापमान कम हो जाता है। सुपरहीटर जंग को रोकने के लिए कम ट्यूब सतह का तापमान आवश्यक है। गर्म सुपरहीटर्स पर उच्च भाप साइड प्रेशर लॉस ट्यूब तत्वों में समान भाप प्रवाह सुनिश्चित करता है।


== भविष्य की संभावनाएं ==
== भविष्य की संभावनाएं ==
रिकवरी बॉयलर 1930 के दशक से क्राफ्ट प्रोसेस केमिकल रिकवरी का पसंदीदा तरीका रहा है और पहली पीढ़ी के बाद से इस प्रक्रिया में काफी सुधार हुआ है। टॉमलिंसन रिकवरी बॉयलर को उच्च दक्षता देने वाली रिकवरी सिस्टम के साथ बदलने का प्रयास किया गया है। सबसे होनहार उम्मीदवार गैसीकरण प्रतीत होता है,<ref name="vakkil3">Esa K. Vakkilainen, Jaakko Pöyry/Finnish Recovery Boiler Committee, Future of recovery boiler technology http://www.soodakattilayhdistys.fi/Vakkilainen.pdf</ref><ref>T.E. Hicks and J.J. Gries, Babcock & Wilcox, A Comparison of Superheat and Reheat Steam Cycles with Black Liquor Gasification for Pulp Mill Power Generation http://www.babcock.com/library/pdf/BR-1836.pdf</ref> जहां केमरेक|गैसीकरण के लिए केमरेक की तकनीक#काली शराब की गैसीकरण प्रक्रियाएं प्रबल दावेदार साबित हो सकती हैं।<ref>Ingvar Landälv, The status of the Chemrec black liquor gasification concept, 2007 http://www.baumgroup.de/Renew/download/8%20-%20Landalv%20-%20paper.pdf</ref>
रिकवरी बॉयलर 1930 के दशक से क्राफ्ट प्रोसेस केमिकल रिकवरी का पसंदीदा तरीका रहा है और पहली पीढ़ी के बाद से इस प्रक्रिया में काफी सुधार हुआ है। टॉमलिंसन रिकवरी बॉयलर को उच्च दक्षता देने वाली रिकवरी सिस्टम के साथ बदलने का प्रयास किया गया है। सबसे होनहार उम्मीदवार गैसीकरण प्रतीत होता है,<ref name="vakkil3">Esa K. Vakkilainen, Jaakko Pöyry/Finnish Recovery Boiler Committee, Future of recovery boiler technology http://www.soodakattilayhdistys.fi/Vakkilainen.pdf</ref><ref>T.E. Hicks and J.J. Gries, Babcock & Wilcox, A Comparison of Superheat and Reheat Steam Cycles with Black Liquor Gasification for Pulp Mill Power Generation http://www.babcock.com/library/pdf/BR-1836.pdf</ref> जहां केमरेक या गैसीकरण के लिए केमरेक की तकनीक काले रसायनिक विलयन की गैसीकरण प्रक्रियाएं प्रबल उम्मीदवार सिद्ध हो सकती हैं।<ref>Ingvar Landälv, The status of the Chemrec black liquor gasification concept, 2007 http://www.baumgroup.de/Renew/download/8%20-%20Landalv%20-%20paper.pdf</ref>  
भले ही नई तकनीक पारंपरिक रिकवरी बॉयलर तकनीक के साथ प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम हो, संक्रमण की संभावना धीरे-धीरे होगी। सबसे पहले, [[ Metso ]], [[ Andritz AG ]] और [[ Mitsubishi ]] जैसे रिकवरी बॉयलर के निर्माताओं से अपने उत्पादों का विकास जारी रखने की उम्मीद की जा सकती है। दूसरा, टॉमलिंसन रिकवरी बॉयलरों का जीवन काल लंबा होता है, अक्सर लगभग 40 वर्ष, और संभवत: उनके आर्थिक जीवनकाल के अंत तक प्रतिस्थापित नहीं किया जाएगा, और इस बीच 10 - 15 वर्षों के अंतराल पर अपग्रेड किया जा सकता है।
 
भले ही नई तकनीक पारंपरिक रिकवरी बॉयलर तकनीक के साथ प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम हो, संक्रमण की संभावना धीरे-धीरे होगी। सबसे पहले [[ Metso |मेस्टो]] , [[ Andritz AG |एंडरिट्ज एजी]] और [[ Mitsubishi |मिट्सुबिशी]] जैसे रिकवरी बॉयलर के निर्माताओं से अपने उत्पादों का विकास जारी रखने की उम्मीद की जा सकती है। दूसरा टॉमलिंसन रिकवरी बॉयलरों का जीवन काल लंबा होता है, अधिकांशतः लगभग 40 वर्ष, और संभवत: उनके आर्थिक जीवनकाल के अंत तक प्रतिस्थापित नहीं किया जाएगा, और इस बीच 10 - 15 वर्षों के अंतराल पर अपग्रेड किया जा सकता है।


==संदर्भ==
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Latest revision as of 14:55, 28 January 2023

रिकवरी बॉयलर वुड पल्पिंग की क्राफ्ट प्रक्रिया का भाग है जहां सफेद रसायनिक विलयन के लिए रसायनों को प्राप्त किया जाता है और काले रसायनिक विलयन से सुधार किया जाता है, जिसमें पहले से संसाधित लकड़ी से लिग्निन होता है। काले रसायनिक विलयन को जलाया जाता है, जिससे गर्मी पैदा होती है, जिसका उपयोग सामान्यतः विद्युत बनाने की प्रक्रिया में किया जाता है, जैसा कि पारंपरिक भाप विद्युत संयंत्र में होता है। जीएच द्वारा रिकवरी बॉयलर का आविष्कार था। 1930 के दशक के प्रारंभ में टॉमलिंसन क्राफ्ट प्रक्रिया की प्रगति में मील का पत्थर था।[1] रिकवरी बॉयलर का उपयोग वुड पल्पिंग की (कम सामान्य) सल्फाइट प्रक्रिया में भी किया जाता है; यह लेख केवल क्राफ्ट प्रक्रिया में रिकवरी बॉयलर के उपयोग से संबंधित है।

सीएमपीसी सेलुलोसा सांता फे रिकवरी बॉयलर दक्षिण अमेरिका में सबसे नए बॉयलरों में से है

रिकवरी बॉयलरों का कार्य

केंद्रित काले रसायनिक विलयन में डाइजेस्टर में जोड़े गए खाना पकाने के रसायनों से सोडियम सल्फेट के अतिरिक्त कार्बनिक भंग लकड़ी के अवशेष होते हैं। रसायनों के कार्बनिक भाग के दहन से ऊष्मा उत्पन्न होती है। रिकवरी बॉयलर में उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करने के लिए गर्मी का उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग टर्बाइन में विद्युत उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया हीटिंग के लिए टरबाइन निकास, कम दबाव वाली भाप का उपयोग किया जाता है।

रिकवरी बॉयलर भट्टी में काले रसायनिक विलयन के दहन को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करने की आवश्यकता है। सल्फर डाइऑक्साइड के उत्पादन और कम सल्फर गैस उत्सर्जन से बचने के लिए सल्फर की उच्च सांद्रता के लिए इष्टतम प्रक्रिया स्थितियों की आवश्यकता होती है। पर्यावरण की दृष्टि से स्वच्छ दहन के अतिरिक्त, अकार्बनिक सल्फर की कमी को चार बेड में प्राप्त किया जाना चाहिए।

रिकवरी बॉयलर में कई प्रक्रियाएं होती हैं:

  • गर्मी उत्पन्न करने के लिए काले रसायनिक विलयन में कार्बनिक पदार्थों का दहन होना।
  • अकार्बनिक सल्फर यौगिकों को सोडियम सल्फाइड में कम करना, जो नीचे से गलाने के रूप में बाहर निकलता है
  • मुख्य रूप से सोडियम कार्बोनेट और सोडियम सल्फाइड के पिघले हुए अकार्बनिक प्रवाह का उत्पादन, जिसे बाद में पुनः घुलने के बाद डाइजेस्टर में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है
  • रसायनों को बचाने के लिए ग्रिप गैस से अकार्बनिक कड़ों की प्राप्ति करना।
  • जारी सल्फर यौगिकों के दहन अवशेषों को पकड़ने के लिए सोडियम धूआं का उत्पादन

पहला रिकवरी बॉयलर

काले रसायनिक विलयन

मूल रिकवरी बॉयलर की कुछ विशेषताएं आज तक अपरिवर्तित बनी हुई हैं। यह पहला पुनर्प्राप्ति उपकरण प्रकार था जहां सभी प्रक्रियाएं ही पोत में हुईं। काले रसायनिक विलयन का सूखना, दहन और बाद की प्रतिक्रियाएँ सभी ठंडी भट्टी के अंदर होती हैं। टॉमलिंसन के कार्य में यह मुख्य विचार है।

दूसरी बात यह है कि काले रसायनिक विलयन को छोटी-छोटी बूंदों में छिड़कने से दहन में सहायता मिलती है। स्प्रे को निर्देशित करके प्रक्रिया को नियंत्रित करना सरल सिद्ध हुआ। प्रारंभिक रोटरी भट्टियों में छिड़काव का उपयोग किया गया था और कुछ सफलता के साथ एच. के. मूर द्वारा स्थिर भट्टी के लिए अनुकूलित किया गया था। तीसरा चार बेड की सतह पर प्राथमिक वायु स्तर और अधिक ऊपरी स्तर होने से चार बेड को नियंत्रित किया जा सकता है। सी एल वैगनर द्वारा बहु-स्तरीय वायु प्रणाली की प्रारंभ की गई थी।

रिकवरी बॉयलरों ने स्मेल्ट हटाने में भी सुधार किया। इसे गलाने वाली टोंटी के माध्यम से भट्टी से सीधे घुलने वाले टैंक में निकाल दिया जाता है। कुछ पहली रिकवरी इकाइयों ने कड़ों की रिकवरी के लिए कॉटरेल के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर का उपयोग किया।

बैबॉक एंड विलकॉक्स की स्थापना 1867 में हुई थी और अपने पानी-ट्यूब बॉयलर के साथ प्रारंभिक प्रसिद्धि प्राप्त की। कंपनी ने 1929 में दुनिया का पहला ब्लैक लिकर रिकवरी बॉयलर बनाया और सेवा में लगाया।[2] इसके तुरंत बाद 1934 में विंडसर मिल्स में पूरी तरह से वाटर कूल्ड भट्टी वाली इकाई का निर्माण किया गया। रिवरबेरेटरी और रोटेटिंग भट्टियों के बाद रिकवरी बॉयलर अपने रास्ते पर था।

दूसरे प्रारंभिक अग्रदूत, दहन इंजीनियरिंग (अब जीई) ने विलियम एम. कैरी के कार्य पर अपने रिकवरी बॉयलर डिजाइन को आधारित किया, जिन्होंने 1926 में तीन भट्टियों को सीधे रसायन विलयन के छिड़काव के साथ संचालित करने के लिए और एडॉल्फ डब्ल्यू वार्न और उनकी रिकवरी इकाइयों द्वारा कार्य पर डिजाइन किया था।

रिकवरी बॉयलरों को जल्द ही स्कैंडिनेविया और जापान में लाइसेंस और उत्पादन किया गया। ये बॉयलर स्थानीय निर्माताओं द्वारा आरेखण और लाइसेंस दाताओं के निर्देशों के साथ बनाए गए थे। प्रारंभिक स्कैंडिनेवियाई टॉमलिंसन इकाइयों में से ने 8.0 मीटर ऊंची भट्टी का उपयोग किया, जिसमें 2.8 × 4.1 मीटर भट्टी का तल था जो सुपरहीटर प्रवेश द्वार पर 4.0 × 4.1 मीटर तक फैला हुआ था।[3] इस इकाई ने प्रत्येक सप्ताहांत के लिए उत्पादन बंद कर दिया। प्रारंभ में अर्थशास्त्रियों को हर दिन दो बार पानी धोना पड़ता था, लेकिन 1940 के दशक के उत्तरार्ध में शॉट सॉटब्लोइंग की स्थापना के बाद नियमित सप्ताहांत स्टॉप पर अर्थशास्त्रियों को साफ किया जा सकता था।

उपयोग किया गया निर्माण बहुत सफल रहा। प्रारंभिक स्कैंडिनेवियाई बॉयलरों में से कोर्स्नास में 160 टन/दिन, लगभग 50 साल बाद भी संचालित होता है।[4]

रिकवरी बॉयलर तकनीक का विकास

रिकवरी बॉयलर में ब्लैक लिकर इंजेक्ट करने के लिए उपयोग किया जाने वाला नोज़ल

क्राफ्ट रिकवरी बॉयलरों का उपयोग तेजी से फैल गया क्योंकि रासायनिक रिकवरी ने क्राफ्ट को सल्फाइट पल्पिंग पर आर्थिक बढ़त दी।[5]

पहले रिकवरी बॉयलरों में क्षैतिज बाष्पीकरण करने वाली सतहें थीं, इसके बाद सुपरहिटर्स और अधिक वाष्पीकरण सतहें थीं। ये बॉयलर लगभग 30 साल पहले के अत्याधुनिक बॉयलरों से मिलते जुलते थे। यह निरंतर आज तक जारी है। चूंकि उत्पादन लाइन में रुकने से बहुत पैसा खर्च होगा, रिकवरी बॉयलरों में अपनाई गई यह विधि रूढ़िवादी हो जाती है।

पहले रिकवरी बॉयलरों में हमले की गंभीर समस्या थी।[6] कोयले से चलने वाले बॉयलर के सामान्य संचालन के लिए पर्याप्त चौड़ी ट्यूब रिकवरी बॉयलरों के लिए चौड़ी होनी चाहिए। इसने वाटर वॉश से लगभग सप्ताह पहले का संतोषजनक प्रदर्शन दिया। मैकेनिकल सॉटब्लोअर्स को भी जल्दी से अपनाया गया। रासायनिक नुकसान को नियंत्रित करने और खरीदे गए रसायनों की लागत को कम करने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपक जोड़े गए हैं। फ़्लू गैसों में कड़ों के नुकसान को कम करने का 60 से अधिक वर्षों का अभ्यास है।

1940 के रिकवरी बॉयलर में स्क्वायर हेडर पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए। रिकवरी बॉयलरों में हवा का स्तर जल्द ही दो के लिए मानकीकृत हो गया, जिसे प्राथमिक वायु स्तर अर्ताथ चार बेड स्तर पर और दूसरी रसायन विलयन की बंदूकों के ऊपर मानकीकृत किया गया हैं।

पहले दस वर्षों में, भट्टी की परत दुर्दम्य ईंट की बनी हुई थी। दीवारों पर गलाने का प्रवाह व्यापक प्रतिस्थापन का कारण बनता है और जल्द ही ईंटों के उपयोग को खत्म करने वाले डिजाइन विकसित किए गए हैं।

वायु प्रणालियों में सुधार

ठोस संचालन और कम उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए रिकवरी बॉयलर एयर सिस्टम को ठीक से डिज़ाइन करने की आवश्यकता है। वायु प्रणाली का विकास जारी है और तब तक जारी रहेगा जब तक रिकवरी बॉयलर सम्मलित हैं।[7] जैसे ही वायु प्रणाली के लिए निर्धारित लक्ष्य पूरा हो जाता है, नए लक्ष्य दिए जाते हैं। वर्तमान में नई वायु प्रणालियों ने कम एनओएक्स प्राप्त किया है, लेकिन अभी भी दूषण को कम करने पर कार्य कर रहे हैं। तालिका 1 वायु प्रणालियों के विकास की कल्पना करती है।

तालिका 1: वायु प्रणालियों का विकास।[7]

वायु प्रणाली मुख्य लक्ष्य लेकिन जिसकी आवश्यकता है
1st पीढ़ी काले रसायनिक विलयन का स्थिर जलना
2nd पीढ़ी उच्च कमी रसायन विलयन जलाओ
3rd पीढ़ी सल्फर उत्सर्जन कम करें काले रसायनिक विलयन जलाओ, उच्च कमी
4th पीढ़ी कम एनओएक्स काले रसायनिक विलयन, उच्च कमी और कम सल्फर उत्सर्जन जलाएं
5th पीढ़ी सुपरहीटर और बॉयलर बैंक फाउलिंग को कम करें काले रसायनिक विलयन जलाओ, उच्च कमी, कम उत्सर्जन

1940 और 1950 के दशक में पहली पीढ़ी की वायु प्रणाली में दो स्तरीय व्यवस्था सम्मलित थी; रिडक्शन जोन को बनाए रखने के लिए प्राथमिक हवा और अंतिम ऑक्सीकरण के लिए रसायन विलयन बंदूकों के नीचे माध्यमिक हवा।[8] रिकवरी बॉयलर का आकार प्रति दिन 100 - 300 टीडीएस (सूखे ठोस पदार्थों का टन) था। और काले रसायनिक विलयन की सघनता 45 - 55%। दहन सहायक ईंधन को बनाए रखने के लिए बार-बार आग लगाने की आवश्यकता होती है। प्राथमिक वायु कुल वायु का 60-70% थी तथा द्वितीयक शेष। सभी स्तरों में उद्घाटन छोटे थे और डिजाइन वेग 40 - 45 मीटर/सेकेंड थे। दोनों वायु स्तरों को 150 डिग्री सेल्सियस पर संचालित किया गया था। रसायन विलयन की बंदूक या बंदूकें दोलन कर रही थीं। मुख्य समस्याएं भाप, प्लगिंग और कम कमी के साथ उच्च कैरीओवर थीं। लेकिन समारोह, काले रसायनिक विलयन का दहन, भरा जा सकता था।

दूसरी पीढ़ी की वायु प्रणाली ने उच्च कमी को लक्षित किया। 1954 में CE ने रसायन विलयन की बंदूकों के लगभग 1 मीटर नीचे से उनकी द्वितीयक हवा को उनके ऊपर लगभग 2 मीटर तक पहुँचाया।[8]हवा का अनुपात और तापमान समान रहे, लेकिन मिश्रण को बढ़ाने के लिए 50मी/द्वितीयक वायु वेग का उपयोग किया गया। CE ने उस समय अपने फ्रंटवॉल/बैकवॉल द्वितीयक को टेंगेंशियल फायरिंग में बदल दिया। टेंगेंशियल एयर सिस्टम में एयर नोजल फर्नेस कॉर्नर में होते हैं। इसका मुख्य उपयोगी तरीका यह है कि भट्टी की लगभग पूरी चौड़ाई का भंवर बनाया जाए। बड़ी इकाइयों में भंवर बाएँ और दाएँ असंतुलन का कारण बना। बढ़े हुए शुष्क ठोस पदार्थों के साथ इस तरह की वायु प्रणाली कम भट्ठी के तापमान को बढ़ाने और उचित कमी प्राप्त करने में सफलता भी रही। बी एंड डब्ल्यू ने तब तक तीन-स्तरीय एयर फीडिंग को पहले ही अपना लिया था।

तीसरी पीढ़ी की वायु प्रणाली तीन स्तरीय वायु थी। यूरोप में रसायन विलयन बंदूकों के नीचे प्राथमिक और द्वितीयक के साथ तीन स्तरों के एयर फीडिंग का उपयोग लगभग 1980 में शुरू हुआ। उसी समय स्थिर फायरिंग ने जमीन प्राप्त की। लगभग 50% द्वितीयक का उपयोग गर्म और स्थिर निचली भट्टी देने के लिए लग रहा था।[9] उच्च काले रसायनिक विलयन ठोस 65 - 70% उपयोग में आने लगी। गर्म निचली भट्टी और बेहतर कमी की सूचना दी गई। तीन स्तर की हवा और उच्च शुष्क ठोस पदार्थों के साथ सल्फर उत्सर्जन को रखा जा सकता है।

चौथी पीढ़ी की वायु प्रणालियाँ बहुस्तरीय वायु और ऊर्ध्वाधर वायु हैं। चूंकि रिकवरी बॉयलर में काले रसायनिक विलयन के सूखे ठोस पदार्थों की मात्रा में वृद्धि हुई है, कम सल्फर उत्सर्जन प्राप्त करना अब वायु प्रणाली का लक्ष्य नहीं है। इसके अतिरिक्त कम एनओएक्स और कम कैरीओवर नए लक्ष्य हैं।

बहुस्तरीय वायु

तीन-स्तरीय वायु प्रणाली में महत्वपूर्ण सुधार था, लेकिन बेहतर परिणाम की आवश्यकता थी। सीएफडी मॉडल के उपयोग ने वायु प्रणाली के कामकाज की नई अंतर्दृष्टि प्रदान की। केमी, फ़िनलैंड में 1990 की अपनी बहुस्तरीय माध्यमिक वायु के साथ नई वायु प्रणाली विकसित करने वाला सबसे पहले क्वार्नर (टैम्पेला) था, जिसे बाद में बड़े रिकवरी बॉयलरों की स्ट्रिंग के लिए अनुकूलित किया गया था।[10] क्वेर्नर ने चार स्तरीय वायु प्रणाली का भी पेटेंट कराया, जहां तृतीयक वायु स्तर के ऊपर अतिरिक्त वायु स्तर जोड़ा जाता है। यह महत्वपूर्ण एनओएक्स कमी को सक्षम बनाता है।

लंबवत वायु

वर्टिकल एयर मिक्सिंग का आविष्कार एरिक उप्पस्टू ने किया था।[11] उनका विचार पारंपरिक वर्टिकल मिक्सिंग को हॉरिजॉन्टल मिक्सिंग में बदलना है। निकट दूरी वाले जेट समतल विमान का निर्माण करेंगे। परंपरागत बॉयलरों में यह तल द्वितीयक वायु द्वारा निर्मित होता है। विमानों को 2/3 या 3/4 व्यवस्था में रखकर बेहतर मिश्रण परिणाम। वर्टिकल एयर में NOx को कम करने की क्षमता होती है क्योंकि स्टेजिंग एयर उत्सर्जन को कम करने में सहायता करती है।[12] ऊर्ध्वाधर वायु मिश्रण में, प्राथमिक वायु आपूर्ति को पारंपरिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है। बाकी हवाई बंदरगाहों को इंटरलेसिंग 2/3 या 3/4 व्यवस्था पर रखा गया है।

काले रसायनिक विलयन शुष्क ठोस

ज्वलनशील काले रसायनिक विलयन कार्बनिक, अकार्बनिक और पानी का मिश्रण है। सामान्यतः पानी की मात्रा को सुखाने से पहले सूखे काले रसायनिक विलयन के द्रव्यमान अनुपात के रूप में काले रसायनिक विलयन की इकाई के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस अनुपात को ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड कहते हैं।

यदि काले रसायनिक विलयन सूखी ठोस 20% से कम है या काले रसायनिक विलयन में पानी की मात्रा 80% से अधिक है, तो काले रसायनिक विलयन का शुद्ध ताप मान ऋणात्मक है। इसका मतलब यह है कि काले रसायनिक विलयन में ऑर्गेनिक्स के दहन से सारी गर्मी उसमें सम्मलित पानी को वाष्पित करने में खर्च हो जाती है। सूखे ठोस पदार्थ जितने अधिक होते हैं, ब्लैक लिकर में उतना ही कम पानी होता है और रूद्धोष्म ज्वलन तापमान उतना ही अधिक गर्म होता है।

काले रसायनिक विलयन के सूखे ठोस पदार्थ हमेशा उपलब्ध वाष्पीकरण की क्षमता से सीमित रहे हैं।[13] रिकवरी बॉयलरों के वर्जिन ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स को उस बॉयलर के खरीद वर्ष के कार्य के रूप में दिखाया गया है।

कुंवारी काले रसायनिक विलयन के सूखे ठोस पदार्थों को देखते हुए हम ध्यान देते हैं कि औसतन सूखे ठोस पदार्थों में वृद्धि हुई है। यह नवीनतम बहुत बड़े रिकवरी बॉयलरों के लिए विशेष रूप से सच है। ग्रीन फील्ड मिलों के लिए डिजाइन शुष्क ठोस या तो 80 या 85% सूखे ठोस होते हैं। एशिया और दक्षिण अमेरिका में 80% (या उससे पहले 75%) शुष्क ठोस पदार्थों का उपयोग किया जाता रहा है। स्कैंडिनेविया और यूरोप में 85% (या उससे पहले 80%) का उपयोग किया गया है।

उच्च तापमान और दबाव रिकवरी बॉयलर

रिकवरी बॉयलर मुख्य भाप दबाव और तापमान का विकास प्रारंभ में तेजी से हुआ था। 1955 तक, रिकवरी बॉयलर के जन्म के 20 साल भी नहीं हुए थे कि भाप का उच्चतम दबाव 10.0 एमपीए और 480 डिग्री सेल्सियस था। सुरक्षा के कारण उपयोग किए गए दबाव और तापमान कुछ हद तक नीचे आ गए।[14] 1980 तक दुनिया में लगभग 700 रिकवरी बॉयलर थे।[9]

रिकवरी बॉयलर दबाव, तापमान और क्षमता का विकास।

सुरक्षा

रिकवरी बॉयलरों के संचालन में मुख्य खतरों में से स्मेल्ट-वाटर विस्फोट है। यह तब हो सकता है जब उच्च तापमान में ठोस पदार्थों के साथ थोड़ी मात्रा में पानी भी मिला दिया जाए। प्रगलित जल विस्फोट विशुद्ध रूप से भौतिक घटना है। ग्रेस द्वारा स्मेल्ट जल विस्फोट घटना का अध्ययन किया गया है।[15] 1980 तक दुनिया में लगभग 700 रिकवरी बॉयलर थे।[9]तरल - तरल प्रकार के विस्फोट तंत्र को पुनर्प्राप्ति बॉयलर विस्फोटों के मुख्य कारणों में से के रूप में स्थापित किया गया है।

पिघले हुए पानी के विस्फोट में कुछ लीटर पानी भी, जब पिघले हुए गंध के साथ मिलाया जाता है, तो सेकंड के कुछ दसवें हिस्से में हिंसक रूप से भाप में बदल सकता है। चार बेड और पानी सह-अस्तित्व में रह सकते हैं क्योंकि भाप कंबल गर्मी हस्तांतरण को कम करता है। कुछ ट्रिगर घटना संतुलन को नष्ट कर देती है और स्मेल्ट के साथ सीधे संपर्क के माध्यम से पानी जल्दी से वाष्पित हो जाता है। यह अचानक वाष्पीकरण मात्रा में वृद्धि और लगभग 10 000 - 100 000 Pa की दबाव तरंग का कारण बनता है। बल सामान्यतः सभी भट्ठी की दीवारों को आकार से बाहर मोड़ने के लिए पर्याप्त होता है। उपकरण और कर्मियों की सुरक्षा के लिए रिकवरी बॉयलर को तत्काल बंद करने की आवश्यकता होती है, यदि कोई संभावना है कि पानी भट्टी में प्रवेश कर गया है। सभी रिकवरी बॉयलरों को विशेष स्वचालित शटडाउन अनुक्रम से सुसज्जित किया जाना है।

अन्य प्रकार के विस्फोट ज्वलनशील गैसों का विस्फोट है। ऐसा होने के लिए प्रज्वलन से पहले ईंधन और हवा को मिलाना पड़ता है। विशिष्ट स्थितियाँ या तो भट्टी की शुद्धि के बिना ब्लैकआउट (लौ का नुकसान) हैं या सबस्टोइकोमेट्रिक अवस्था में निरंतर संचालन हैं। ब्लैकआउट फ्लेम मॉनिटरिंग डिवाइस का पता लगाने के लिए बाद में इंटरलॉक्ड पर्ज और स्टार्टअप के साथ स्थापित किया गया है। दहनशील गैस विस्फोट बॉयलर में तेल/गैस फायरिंग से जुड़े हुए हैं। साथ ही निरंतर ओ2 वस्तुतः प्रत्येक बॉयलर में जाँचने का अभ्यास किया जाता है, गैर-दहनशील गैस विस्फोट बहुत दुर्लभ हो गए हैं।

आधुनिक रिकवरी बॉयलर

आधुनिक रिकवरी बॉयलर सिंगल ड्रम डिजाइन का है, जिसमें वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग बैंक और विस्तृत स्थान वाले सुपरहीटर हैं। इस डिजाइन को पहली बार 1973 में गोटावरकेन (अब मेट्सो पावर इंक.) के प्रस्ताव में कॉलिन मैक्कलम द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिसमें स्कुटस्कर, स्वीडन में बॉयलर के लिए प्रति दिन 4,000,000 एलबी काले रसायनिक विलयन ठोस की क्षमता वाले बड़े रिकवरी बॉयलर के लिए था, लेकिन यह डिजाइन संभावित मालिक द्वारा उस समय बहुत उन्नत होने के कारण खारिज कर दिया गया था। मैककुलम ने बीएलआरबैक में डिज़ाइन प्रस्तुत किया और दिसंबर 1980 में टप्पी पत्रिका में छपे पेपर द रेडिएंट रिकवरी बॉयलर में प्रस्तुत किया। इस सिंगल-ड्रम डिज़ाइन का पहला बॉयलर 1984 में मिसिसिपी में लीफ रिवर में Götaverken द्वारा बेचा गया था। वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग का निर्माण बैंक ऊर्ध्वाधर अर्थशास्त्री के समान है। वर्टिकल बॉयलर बैंक को साफ रखना सरल है। सुपरहीटर पैनलों के बीच की दूरी बढ़ गई और 300 से अधिक लेकिन 400 मिमी के नीचे समतल हो गई। सुपरहीटर्स में वाइड स्पेसिंग दूषण को कम करने में सहायता करता है। मीठे पानी के एटेम्परेटर्स के संयोजन में यह व्यवस्था जंग के खिलाफ अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करती है। जंग को सीमित करने के लिए रिकवरी बॉयलर सामग्री में कई सुधार किए गए हैं।[16][17][18][19] शुष्क ठोस पदार्थों की बढ़ती हुई सघनता के प्रभाव का मुख्य परिचालन चरों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है। काले रसायनिक विलयन में शुष्क ठोस पदार्थ की मात्रा बढ़ने से भाप का प्रवाह बढ़ता है। पल्प मिल के बंद होने का मतलब है कि भट्टी में प्रति यूनिट ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स की कम गर्मी उपलब्ध होगी। जैसे-जैसे फ़्लू गैस का प्रवाह कम होता जाएगा, फ़्लू गैस का ताप क्षय कम होता जाएगा। ब्लैक लिकर ड्राई सॉलिड्स को बढ़ाना विशेष रूप से सहायक होता है क्योंकि रिकवरी बॉयलर की क्षमता अधिकांशतः ग्रिप गैस प्रवाह द्वारा सीमित होती है।

एक आधुनिक रिकवरी बॉयलर में स्टील ट्यूब से बनी गर्मी हस्तांतरण सतहें होती हैं; फर्नेस-1, सुपरहीटर्स-2, बॉयलर जनरेटिंग बैंक-3 और इकोनॉमाइजर्स-4। स्टीम ड्रम-5 का डिज़ाइन सिंगल-ड्रम प्रकार का है। वायु और काला रसायन विलयन प्राथमिक और माध्यमिक हवाई बंदरगाहों-6, रसायन विलयन बंदूकें-7 और तृतीयक हवाई बंदरगाहों-8 के माध्यम से पेश किया जाता है। दहन अवशेष, स्मेल स्मेल्ट टोंटी-9 के माध्यम से घुलने वाले टैंक-10 से बाहर निकलता है।

नाममात्र फर्नेस लोडिंग पिछले दस वर्षों के समय बढ़ी है और बढ़ती रहेगी।[20] हवा के डिजाइन में परिवर्तन होने से भट्टी का तापमान बढ़ गया है।[21][22][23][24] इसने चूल्हा गर्मी रिलीज दर (HHRR) में केवल मामूली डिजाइन वृद्धि के साथ चूल्हा ठोस लोडिंग (HSL) में उल्लेखनीय वृद्धि को सक्षम किया है। कम जलवाष्प सम्मलित होने के कारण औसत फ़्लू गैस का प्रवाह कम हो जाता है। तो निचली भट्टी में बढ़ते तापमान के साथ भी ऊर्ध्वाधर ग्रिप गैस के वेग को कम किया जा सकता है।

सबसे उल्लेखनीय परिवर्तन सिंगल ड्रम निर्माण को अपनाना है। यह परिवर्तन अधिक विश्वसनीय जल गुणवत्ता नियंत्रण से आंशिक रूप से प्रभावित हुआ है। द्वि ड्रम की तुलना में सिंगल ड्रम बॉयलर के फायदे बेहतर सुरक्षा और उपलब्धता हैं। सिंगल ड्रम बॉयलरों को उच्च दबावों और बड़ी क्षमताओं के लिए बनाया जा सकता है। घटे हुए निर्माण समय के साथ बचत प्राप्त की जा सकती है। सिंगल ड्रम कंस्ट्रक्शन में कम ट्यूब जॉइंट होते हैं इसलिए बेहतर स्टार्टअप कर्व्स वाले ड्रम बनाए जा सकते हैं।

वर्टिकल स्टीम जनरेटिंग बैंक का निर्माण वर्टिकल इकोनॉमाइज़र के समान है, जो अनुभव के आधार पर साफ रखना बहुत सरल है।[25] वर्टिकल फ़्लू गैस फ्लो पथ उच्च कड़ों लोडिंग के साथ सफाई में सुधार करता है।[26] प्लगिंग के जोखिम को कम करने और सफाई की दक्षता को अधिकतम करने के लिए जेनरेटर बैंक और इकोनोमाइज़र दोनों को उदार साइड स्पेसिंग पर व्यवस्थित किया जाता है। दो ड्रम बॉयलर बैंक की प्लगिंग अधिकांशतः ट्यूबों के बीच तंग दूरी के कारण होती है।

सुपरहीटर पैनल के बीच की दूरी बढ़ गई है। सभी सुपरहीटर अब फाउलिंग को कम करने के लिए विस्तृत स्थान पर हैं। मीठे पानी के एटेम्परेटर्स के संयोजन में यह व्यवस्था जंग के खिलाफ अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करती है। चौड़ी दूरी के साथ सुपरहीटर्स के प्लगिंग की संभावना कम हो जाती है, डिपॉजिट की सफाई सरल हो जाती है और कालिख उड़ाने वाली भाप की खपत कम हो जाती है। सुपरहीटर्स की बढ़ी हुई संख्या विशेष रूप से स्टार्ट अप के समय सुपरहीटर आउटलेट स्टीम तापमान के नियंत्रण की सुविधा प्रदान करती है।

सबसे गर्म सुपरहिटर्स के निचले छोरों को बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ ऑस्टेनिटिक सामग्री से बनाया जा सकता है। सबसे गर्म सुपरहीटर ट्यूबों में भाप का वेग अधिक होता है, जिससे ट्यूब की सतह का तापमान कम हो जाता है। सुपरहीटर जंग को रोकने के लिए कम ट्यूब सतह का तापमान आवश्यक है। गर्म सुपरहीटर्स पर उच्च भाप साइड प्रेशर लॉस ट्यूब तत्वों में समान भाप प्रवाह सुनिश्चित करता है।

भविष्य की संभावनाएं

रिकवरी बॉयलर 1930 के दशक से क्राफ्ट प्रोसेस केमिकल रिकवरी का पसंदीदा तरीका रहा है और पहली पीढ़ी के बाद से इस प्रक्रिया में काफी सुधार हुआ है। टॉमलिंसन रिकवरी बॉयलर को उच्च दक्षता देने वाली रिकवरी सिस्टम के साथ बदलने का प्रयास किया गया है। सबसे होनहार उम्मीदवार गैसीकरण प्रतीत होता है,[27][28] जहां केमरेक या गैसीकरण के लिए केमरेक की तकनीक काले रसायनिक विलयन की गैसीकरण प्रक्रियाएं प्रबल उम्मीदवार सिद्ध हो सकती हैं।[29]

भले ही नई तकनीक पारंपरिक रिकवरी बॉयलर तकनीक के साथ प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम हो, संक्रमण की संभावना धीरे-धीरे होगी। सबसे पहले मेस्टो , एंडरिट्ज एजी और मिट्सुबिशी जैसे रिकवरी बॉयलर के निर्माताओं से अपने उत्पादों का विकास जारी रखने की उम्मीद की जा सकती है। दूसरा टॉमलिंसन रिकवरी बॉयलरों का जीवन काल लंबा होता है, अधिकांशतः लगभग 40 वर्ष, और संभवत: उनके आर्थिक जीवनकाल के अंत तक प्रतिस्थापित नहीं किया जाएगा, और इस बीच 10 - 15 वर्षों के अंतराल पर अपग्रेड किया जा सकता है।

संदर्भ

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[1]


आगे की पढाई

  • Adams, Terry N. and Frederick, William J., (1988). Kraft recovery boiler physical and chemical processes. American Paper Institute, Inc., New York. 256 p.
  • Adams, Terry N., Frederick, Wm. James, Grace, Thomas M., Hupa, Mikko, Iisa, Kristiina, Jones, Andrew K., Tran, Honghi, (1997). Kraft recovery boilers, AF&PA, TAPPI PRESS, Atlanta, 381 p. ISBN 0-9625985-9-3.
  • Vakkilainen, Esa K., (2005). Kraft recovery boilers – Principles and practice. Suomen Soodakattilayhdistys r.y., Valopaino Oy, Helsinki, Finland, 246 p. ISBN 952-91-8603-7
  1. ↑ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2015-04-02. Retrieved 2015-03-13.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
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