बिजली संयंत्र अभियांत्रिकी

पावर प्लांट इंजीनियरिंग या पावर प्लांट इंजीनियरिंग (Power Plant Engineering) टीपीटीएल के रूप में संक्षिप्त किया गया है, जो ऊर्जा इंजीनियरिंग के क्षेत्र की एक शाखा है, और इसे इलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के उत्पादन के लिए आवश्यक इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी के रूप में परिभाषित किया गया है। तकनीक उद्योग और समुदाय के लिए बिजली उत्पादन पर केंद्रित है, न कि केवल घरेलू बिजली उत्पादन के लिए।यह क्षेत्र मैकेनिकल इंजीनियरिंग और विद्युत अभियन्त्रण  के सैद्धांतिक आधार का उपयोग करके एक अनुशासन क्षेत्र है।बिजली उत्पादन के इंजीनियरिंग पहलू प्रौद्योगिकी के साथ विकसित हुए हैं और अधिक से अधिक जटिल हो रहे हैं।परमाणु ऊर्जा प्रौद्योगिकी और अन्य मौजूदा प्रौद्योगिकी अग्रिमों की शुरूआत ने शक्ति के लिए अधिक तरीकों से और बड़े पैमाने पर पहले की तुलना में बड़े पैमाने पर संभव बना दिया है।नए बिजली संयंत्रों के डिजाइन, निर्माण और संचालन के लिए विभिन्न प्रकार के इंजीनियरों का असाइनमेंट, जैसे कि सिस्टम के प्रकार के आधार पर, जैसे कि यह बिजली उत्पादन ईंधन जीवाश्म, एनपीपी], एचईपीपी और पीएलटीएस है।

इतिहास
पावर प्लांट इंजीनियरिंग को 1800 के दशक में अपनी शुरुआत मिली जब विद्युत शक्ति प्रदान करने के लिए व्यक्तिगत कारखानों द्वारा छोटे सिस्टम का उपयोग किया गया था।मूल रूप से बिजली का एकमात्र स्रोत डीसी, या प्रत्यक्ष वर्तमान, सिस्टम से आया था। जबकि यह व्यवसाय के लिए उपयुक्त था, अधिकांश सार्वजनिक निकाय के लिए बिजली सुलभ नहीं थी।इन समयों के दौरान, कोयला-संचालित भाप इंजन चलाने के लिए महंगा था और बिजली की दूरी पर प्रेषित होने के लिए कोई रास्ता नहीं था।पनबिजली बिजली उत्पादन के सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले रूपों में से एक थी क्योंकि छोटे शहरों में संचारित करने के लिए बिजली बनाने के लिए पानी की मिलों का उपयोग किया जा सकता था।

यह एसी की शुरूआत, या वैकल्पिक वर्तमान, एसी शक्ति तक नहीं था, जो बिजली संयंत्रों के निर्माण के लिए अनुमति देता है जैसा कि हम आज उन्हें जानते हैं।एसी सिस्टम ने डीसी सिस्टम की अनुमति की तुलना में बड़ी दूरी पर शक्ति को प्रेषित करने की अनुमति दी और इस प्रकार, बड़े बिजली स्टेशनों को बनाने में सक्षम थे।लंबी दूरी की शक्ति-हस्तांतरण के पूर्वजों में से एक अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रदर्शनी थी जो 109 मील की दूरी पर थी। Lauffen-Frankfurt ने प्रदर्शित किया कि कैसे तीन-चरण शक्ति को प्रभावी ढंग से लंबी दूरी पर बिजली प्रसारित करने के लिए लागू किया जा सकता है। तीन-चरण की शक्ति बिजली वितरण में अनुसंधान के वर्षों की संतान थी और लॉफेन-फ्रैंकफर्ट भविष्य के लिए अपनी वास्तविक क्षमता दिखाने वाली पहली प्रदर्शनी थी =: 0 />

इन कार्यों को करने के लिए आवश्यक इंजीनियरिंग ज्ञान यांत्रिक, इलेक्ट्रिकल, परमाणु इंजीनियरिंग और असैनिक अभियंत्रण  सहित इंजीनियरिंग के कई क्षेत्रों की मदद करता है।जब बिजली संयंत्र ऊपर और आ रहे थे, तो इन सुविधाओं को बनाने के नाभिकीय अभियांत्रिकी कार्यों को मुख्य रूप से यांत्रिक, नागरिक और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों से मिलकर बनाया गया था। इन विषयों ने बिजली संयंत्रों की योजना और निर्माण के लिए अनुमति दी।लेकिन जब परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण किया गया तो इसने सुरक्षा मानकों को बनाए रखने के लिए आवश्यक गणना करने के लिए परमाणु इंजीनियरों को पेश किया।

थर्मोडायनामिक्स का पहला नियम
सरल शब्दों में, ऊष्मप्रवैगिकी का पहला कानून बताता है कि ऊर्जा नहीं बनाई जा सकती है और न ही नष्ट नहीं की जा सकती है;हालांकि, शक्ति को ऊर्जा के एक रूप से ऊर्जा के दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है।यह बिजली उत्पादन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि लगभग सभी प्रकार के बिजली संयंत्रों में बिजली उत्पादन एक बिजली पैदा करने वाला  के उपयोग पर निर्भर करता है।  जनरेटर का उपयोग यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए किया जाता है;उदाहरण के लिए, पवन टर्बाइन एक शाफ्ट से जुड़े एक बड़े ब्लेड का उपयोग करते हैं जो घुमाए जाने पर जनरेटर को बदल देता है।जनरेटर तब एक चुंबकीय क्षेत्र के भीतर एक कंडक्टर की बातचीत के कारण बिजली बनाता है।इस मामले में, हवा द्वारा उत्पन्न यांत्रिक ऊर्जा को जनरेटर के माध्यम से, विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।अधिकांश बिजली संयंत्र उपयोग करने योग्य विद्युत शक्ति बनाने के लिए इन रूपांतरणों पर भरोसा करते हैं।

थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम
थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम यह बताता है कि एक बंद प्रणाली की एन्ट्रापी कभी भी कम नहीं हो सकती है।जैसा कि कानून बिजली संयंत्रों से संबंधित है, यह तय करता है कि गर्मी एक शरीर से उच्च तापमान पर एक शरीर से कम तापमान पर एक शरीर तक प्रवाहित होती है (जिस उपकरण में बिजली उत्पन्न होती है)। यह कानून विशेष रूप से थर्मल पावर प्लांटों के लिए प्रासंगिक है जो एक ईंधन स्रोत के दहन से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

पावर प्लांट्स के प्रकार
सभी बिजली संयंत्र एक ही लक्ष्य के साथ बनाए जाते हैं: बिजली की शक्ति को यथासंभव कुशलता से उत्पन्न करने के लिए।हालांकि, जैसा कि प्रौद्योगिकी विकसित हुई है, बिजली संयंत्रों में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के स्रोत भी विकसित हुए हैं। ऊर्जा के अधिक नवीकरणीय/स्थायी रूपों की शुरूआत ने कुछ बिजली संयंत्रों के सुधार और निर्माण में वृद्धि का कारण बना।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट
हाइड्रोइलेक्ट्रिकिटी जनरेटर को मोड़ने के लिए पानी के बल का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करती है।उन्हें तीन अलग -अलग प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है;impoundment, मोड़ और पंप स्टोरेज। Impoundment और डायवर्सन पनबिजली पावर प्लांट समान रूप से संचालित होते हैं, जिसमें प्रत्येक में पानी को एक बेकाबू दर पर बहने से पानी रखने के लिए एक बाधा पैदा होती है, और फिर एक आदर्श स्तर पर बिजली बनाने के लिए टर्बाइनों से गुजरने के लिए पानी की प्रवाह दर को नियंत्रित करना।मैकेनिकल इंजीनियर विद्युत इंजीनियरों के विनिर्देशों में जनरेटर को बदलने के लिए आवश्यक प्रवाह दरों और अन्य वॉल्यूमेट्रिक गणना की गणना करने के प्रभारी हैं।पंप स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट एक समान तरीके से काम करते हैं, लेकिन केवल बिजली की मांग के चरम आवर्स में कार्य करते हैं।शांत घंटों में पानी को ऊपर की ओर पंप किया जाता है, फिर टर्बाइनों को मोड़ने के लिए उच्च से निम्न ऊंचाई तक प्रवाह करने के लिए पीक आवर्स में जारी किया जाता है। पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए आवश्यक इंजीनियरिंग ज्ञान बहुत अधिक है, जो कि impoundment और डायवर्सन पावर प्लांटों के समान है।

थर्मल पावर प्लांट
ताप विद्युत केंद्र को दो अलग -अलग श्रेणियों में विभाजित किया जाता है;जो ईंधन जलाकर बिजली बनाते हैं और जो प्राइम मूवर के माध्यम से बिजली बनाते हैं।एक थर्मल पावर प्लांट का एक सामान्य उदाहरण जो ईंधन की खपत से बिजली पैदा करता है, परमाणु ऊर्जा संयंत्र है।परमाणु ऊर्जा संयंत्र एक परमाणु रिएक्टर का उपयोग करते हैं। पानी को भाप में बदलने के लिए परमाणु रिएक्टर की गर्मी। यह भाप एक टरबाइन के माध्यम से भेजी जाती है जो बिजली उत्पन्न करने के लिए एक विद्युत जनरेटर से जुड़ी होती है।परमाणु ऊर्जा संयंत्र संयुक्त राज्य अमेरिका में 20% ऊर्जा के लिए खाते हैं। अमेरिका की बिजली उत्पादन। ईंधन जलने वाले पावर प्लांट का एक और उदाहरण जीवाश्म ईंधन पावर स्टेशन है।जीवाश्म ईंधन पावर स्टेशन संयुक्त राज्य अमेरिका की बिजली की आपूर्ति का 50% उत्पन्न करता है। कोयला बिजली संयंत्र परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के समान तरीके से काम करते हैं, जिसमें जलते कोयले से गर्मी एक स्टीम टरबाइन और इलेक्ट्रिक जनरेटर है। कई प्रकार के इंजीनियर हैं जो थर्मल पावर प्लांट में काम करते हैं।मैकेनिकल इंजीनियर पौधों को संचालन में रखते हुए थर्मल पावर प्लांटों के प्रदर्शन को बनाए रखते हैं। परमाणु इंजीनियर आमतौर पर ईंधन दक्षता और परमाणु कचरे के निपटान को संभालते हैं;हालांकि, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में वे परमाणु उपकरणों के साथ सीधे काम करते हैं। इलेक्ट्रिकल इंजीनियर पावर जनरेटिंग इक्विपमेंट के साथ -साथ गणनाओं से भी निपटते हैं।

सौर ऊर्जा संयंत्र
सौर ऊर्जा संयंत्र अपनी ऊर्जा को सूर्य के प्रकाश से प्राप्त करते हैं, जिसे फोटोवोल्टा (पीवी) के माध्यम से सुलभ बनाया जाता है।फोटोवोल्टिक पैनल, या सौर पैनलों का निर्माण फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग करके किया जाता है जो सिलिका सामग्री से बने होते हैं जो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ते हैं जब वे सूर्य की थर्मल ऊर्जा द्वारा गर्म होते हैं।इलेक्ट्रॉनों का नया प्रवाह कोशिका के भीतर बिजली उत्पन्न करता है। जबकि पीवी बिजली के उत्पादन का एक कुशल तरीका है, वे एक दशक के बाद जलते हैं और इस प्रकार, इसे प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए;हालांकि, उनकी दक्षता, संचालन की लागत, और ध्वनि [[प्रदूषण]]/प्रदूषण की कमी उन्हें ऊर्जा के सबसे साफ और कम से कम महंगे रूपों में से एक बनाती है। सौर ऊर्जा संयंत्रों को इंजीनियरिंग के कई पहलुओं के काम की आवश्यकता होती है;इलेक्ट्रिकल इंजीनियर सौर पैनलों के निर्माण और उन्हें एक ग्रिड में जोड़ने में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं, और कंप्यूटर इंजीनियर कोशिकाओं को स्वयं कोड करते हैं ताकि बिजली प्रभावी और कुशलता से उत्पादित हो सके, और सिविल इंजीनियर उन क्षेत्रों की पहचान करने में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जहां सौर संयंत्र सक्षम हैंसबसे अधिक ऊर्जा इकट्ठा करने के लिए।

पवन ऊर्जा संयंत्र
पवन फार्म, जिसे पवन टर्बाइनों के रूप में भी जाना जाता है, जनरेटर को पंखे के ब्लेड से जोड़कर और जनरेटर को बिजली देने के लिए हवा के कारण घूर्णी गति का उपयोग करके अपनी ऊर्जा को पवन से प्राप्त करते हैं। फिर उत्पन्न शक्ति को पावर ग्रिड में वापस खिलाया जाता है।पवन ऊर्जा संयंत्रों को बड़े, भूमि के खुले विस्तार या पानी के बड़े निकायों जैसे महासागरों पर लागू किया जा सकता है;वे उन क्षेत्रों में होने पर भरोसा करते हैं जो हवा की महत्वपूर्ण मात्रा का अनुभव करते हैं। तकनीकी रूप से, पवन टर्बाइन सौर ऊर्जा का एक रूप है, जिसमें वे पृथ्वी के वातावरण के असमान ताप के कारण दबाव के अंतर पर भरोसा करते हैं। पवन टर्बाइन मैकेनिकल, इलेक्ट्रिकल और सिविल इंजीनियरों से ज्ञान को हल करते हैं।मैकेनिकल इंजीनियरों की मदद से द्रव की गतिशीलता का ज्ञान पवन टर्बाइन के लिए स्थानों की व्यवहार्यता का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियर यह सुनिश्चित करते हैं कि बिजली उत्पादन और ट्रांसमिशन संभव है। पवन टर्बाइनों के निर्माण और उपयोग में सिविल इंजीनियर महत्वपूर्ण हैं।

शिक्षा
पावर प्लांट इंजीनियरिंग में इंजीनियरिंग विषयों का एक व्यापक स्पेक्ट्रम शामिल है।क्षेत्र यांत्रिक, रासायनिक, विद्युत, परमाणु और सिविल इंजीनियरों से जानकारी को हल कर सकता है।

मैकेनिकल
मैकेनिकल इंजीनियरिंग मशीनरी को बनाए रखने और नियंत्रित करने के लिए काम करता है जो संयंत्र को बिजली देने के लिए उपयोग किया जाता है। इस क्षेत्र में काम करने के लिए, मैकेनिकल इंजीनियरों को पेशेवर इंजीनियरिंग परीक्षा (PE) और फंडामेंटल इंजीनियरिंग परीक्षा (FE) दोनों को पारित करने वाले इंजीनियरिंग और लाइसेंस में स्नातक की डिग्री की आवश्यकता होती है।मैकेनिकल इंजीनियरों की अतिरिक्त भूमिकाएँ होती हैं जिन्हें उनके करियर के आधार पर विचार करने की आवश्यकता होती है।थर्मल पावर प्लांटों में काम करते समय, मैकेनिकल इंजीनियर सुनिश्चित करते हैं कि बॉयलर और टर्बाइन जैसी भारी मशीनरी, इष्टतम स्थिति में काम कर रहे हैं और बिजली लगातार उत्पन्न होती है। मैकेनिकल इंजीनियर भी प्लांट के संचालन के साथ काम करते हैं।परमाणु और हाइड्रोलिक पावर प्लांटों में इंजीनियर यह सुनिश्चित करने के लिए काम करते हैं कि भारी मशीनरी बनाए रखी जाती है और निवारक रखरखाव किया जाता है।

विद्युत
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग इलेक्ट्रिकल उपकरणों के साथ काम करते हैं, जबकि यह सुनिश्चित करते हैं कि इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और उपकरण कंपनी और राज्य स्तर की संतुष्टि में काम कर रहे हैं। उन्हें पेशेवर इंजीनियरिंग परीक्षा (PE) और फंडामेंटल इंजीनियरिंग परीक्षा (FE) दोनों पास करने वाले लाइसेंस की आवश्यकता होती है।यह भी पसंद किया जाता है कि उनके पास ABET द्वारा अनुमोदित स्नातक की डिग्री है। एंट्री-लेवल स्थिति प्राप्त करने से पहले इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी, इंक।

परमाणु
परमाणु इंजीनियरिंग विकसित और अनुसंधान विधियों, मशीनरी और प्रणालियों से संबंधित विकिरण और ऊर्जा से संबंधित है। उन्हें ऑन-साइट अनुभव और इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री की आवश्यकता होती है।ये इंजीनियर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में काम करते हैं और पावर प्लांट में काम करते समय अभ्यास के लिए लाइसेंस की आवश्यकता होती है।उन्हें व्यावसायिक इंजीनियरिंग परीक्षा (PE), फंडामेंटल इंजीनियरिंग परीक्षा (FE), और ABET से एक डिग्री, इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी, इंक (ABET) अनुमोदित स्कूल से ABET से एक डिग्री प्राप्त करने के लिए कार्य अनुभव की आवश्यकता होती है। परमाणु इंजीनियर परमाणु सामग्री और परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संचालन से निपटने के साथ काम करते हैं।ये ऑपरेशन परमाणु कचरे, परमाणु सामग्री प्रयोगों और परमाणु उपकरणों के डिजाइन से निपटने से हो सकते हैं।

सिविल
सिविल इंजीनियरिंग पावर प्लांट के निर्माण, खर्च और भवन पर केंद्रित है। सिविल इंजीनियरों को पेशेवर इंजीनियरिंग परीक्षा (PE), फंडामेंटल इंजीनियरिंग परीक्षा (FE), और ABET से एक डिग्री पारित करने की आवश्यकता होती है। वे पावर प्लांट की संरचना, स्थान और पावर प्लांट के डिजाइन और सुरक्षा को सुनिश्चित करने के साथ काम करते हैं।

एसोसिएशन
जबकि उपरोक्त इंजीनियरिंग विषयों के बीच कई असमानताएं हैं, वे सभी गर्मी हस्तांतरण या बिजली संचरण से संबंधित सामग्री को कवर करते हैं।इनमें से किसी भी एक में एक एबीईटी मान्यता प्राप्त स्कूल से डिग्री प्राप्त करना पावर प्लांट इंजीनियर बनने के लिए आवश्यक है। ऐसे कई संघ भी हैं जो योग्य इंजीनियर शामिल हो सकते हैं, जिसमें ASME (ASME), IEEE (IEEE), और अमेरिकन सोसाइटी ऑफ पावर इंजीनियर्स (ASOPE) शामिल हैं।

क्षेत्र
पावर स्टेशन#संचालन में बिजली संयंत्रों की दक्षता और बिजली उत्पादन का अनुकूलन करना और दीर्घकालिक संचालन सुनिश्चित करना शामिल है। ये बिजली संयंत्र बड़े पैमाने पर हैं, और समुदायों और उद्योग के लिए बिजली की आपूर्ति के लिए उपयोग किया जाता सूक्ष्मजीवीकरण शामिल नहीं हैं।

पावर स्टेशन डिज़ाइन में नए पावर प्लांट सिस्टम का डिज़ाइन होता है। कई प्रकार के बिजली संयंत्र हैं, और प्रत्येक प्रकार के लिए विशिष्ट विशेषज्ञता, साथ ही साथ अंतःविषय टीमवर्क की आवश्यकता होती है, ताकि एक आधुनिक प्रणाली का निर्माण किया जा सके।

यह भी देखें

 * पॉवर इंजीनियरिंग
 * मैकेनिकल इंजीनियरिंग
 * विद्युत अभियन्त्रण
 * असैनिक अभियंत्रण
 * फोटोवोल्टिक्स
 * ताप विद्युत केंद्र
 * हाइड्रोइलेक्ट्रिकिटी
 * थर्मोडायनामिक्स का पहला नियम
 * थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम
 * पवन ऊर्जा

संदर्भ
Brighthub Engineering. Retrieved 2018-04-18.

बाहरी कड़ियाँ

 * American Society of Power Engineers
 * American Society of Mechanical Engineers
 * Institute of Electric and Electronics Engineers