ගල් අඟුරු බලාගාර​

ගල් අඟුරු කියන්නේ අද ලෝකයේ විදුලි උත්පාදනය සඳහා බහුලව භාවිතා වන ඉන්ධනයක්. 2014 දී ලෝක විදුලිබල උත්පාදනයෙන් 39% ක් සිදු කෙරුනේ ගල් අඟුරු යොදාගෙන​. වර්තමානයේ ලංකාවෙත් ජාතික විදුලිබල උත්පාදනයෙන් 40% පමණ සිදු කෙරෙන්නේ ගල් අඟුරු භාවිතයෙන්.

මේ ලිපියෙන් කියන්න යන්නේ ගල් අඟුරු බලාගාරයක විදුලිය උත්පාදනය සිදුවෙන ආකාරය​.

ගල් අඟුරු බලාගාරයක විදුලිය නිපදවන්නේ ගල් අඟුරු දහනය කිරීමෙන් ලැබෙන තාපයෙන් වතුර රත් කරලා, වාෂ්ප හදලා, ඒ වාෂ්පයෙන් බමණයක් කරකවලා එමගින් ජනන යන්ත්‍රයක් ක්‍රියාත්මක කරවීමෙන්. ඒ වගේ සරළව කිව්වට මේක ඉතාම සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියක්.

ගල් අඟුරු බලාගාරයක ප්‍රධාන කොටස්

ගල් අඟුරු බලාගාරයක් ප්‍රධාන කොටස් 16 කින් සමන්විතයි.

1. ගල් අඟුරු අංගනය (coal yard)
2. ගල් අඟුරු ප්‍රවාහන පද්ධතිය (coal conveyor system)
3. ගල් අඟුරු  කුඩු කරනය (pulverizer / crusher)
4. වා පූර්ව තාපකය (air pre-heater)
5. දාහකය (burner)
6. බොයිලේරුව (boiler)
7. චිමිනිය (stack)
8. වාෂ්ප බමණය (steam turbine)
9. ඝනීකාරකය (condenser)
10. සිසිලන කුළුණ (cooling tower)
11. ජල රක්‍ෂිතය (water reserve)
12. අළු තැන්පතුව (ash storage)
13. ජනන යන්ත්‍රය (generator)
14. පරිණාමකය (transformer)
15. වහරු අංගනය (switch yard)
16. සම්ප්‍රේෂණ රැහැන් (transmission lines)

1. ගල් අඟුරු අංගනය (coal yard)

ගල් අඟුරු අංගනය කියන්නෙ නැවෙන් බාන ගල් අඟුරු පාවිච්චි කිරීමට පෙර ගබඩා කරල තියෙන ස්ථානය​. මේක විශාල එළිමහන් බිම් කඩක්. ඒ බිම් කඩේ සකස් කළ ස්ථාන වල ගල් අඟුරු කැට ගොඩ ගහල තියෙනවා.

 2. ගල් අඟුරු ප්‍රවාහන පද්ධතිය (coal conveyor system)

ගල් අඟුරු ප්‍රවාහන පද්ධතියෙන් කරන්නෙ ගල් අඟුරු අංගනයේ සිට අවශ්‍යය පරිදි බලාගාරය වෙත ගල් අඟුරු රැගෙන යාම​. මෙහිදී යොදාගන්නේ චලනය වෙන පටි (conveyor belt) පද්ධතියක්. ගල් අඟුරු අංගනයේදී යන්ත්‍රානුසාරයෙන් ගල් අඟුරු මේ පටි වලට පැටවූ පසු, පටි මගින් ඒවා තාවකාලිකව ගබඩා කරන්න විශාල අසුරණ (coal bin) කරා යොමු කෙරෙනවා. බලාගාරයට අවශ්‍යය වෙන විදිහට ගල් අඟුරු ලබා ගන්නේ ඒ තාවකාලික අසුරණ වලින්. එතැනදිත් කුඩු කරනය දක්වා ගල් අඟුරු අරගෙන යන්නෙ චලනය වෙන පටි මතින්.

3. ගල් අඟුරු  කුඩු කරනය (pulverizer / crusher)

ගල් අඟුරු අංගනයේ ගල් අඟුරු තියෙන්නෙ කුඩා කැට විදිහට​. මේවා දාහකයට යවන්න කලින් කුඩු බවට පත් කරන්න ඕනෙ. ඒ වඩා හොඳ දහනයක් සඳහා. ඒ සඳහා ගල් අඟුරු කුඩු කරනය පාවිච්චි කෙරෙනවා. කුඩු කරනයේදී විශාල ඇඹරුම් ගල් තුනක් මගින් ගල් අඟුරු කැඩ සියුම් කුඩු බවට පත් කෙරෙනවා.

 4. වා පූර්ව තාපකය (air pre-heater)

 ගල් අඟුරු දහනය කරන්න පාවිච්චි කරන දාහකයට දෙන වාතය සැපයුම දාහකයට යවන්න කලින් රත් කරන්න ඕනෙ. ඒ වඩා හොඳ දහනයක් සඳහ​. ඒකට තමයි වා පූර්ව දාහකය භාවිතා කෙරෙන්නෙ. මේ සඳහා භාවිතා කරන්නෙ දාහකයෙන් ඉවත් වෙන රත් වූ දුම. වාත පොම්පයක් මගින් වායුගෝලීය වාතය දාහකයෙන් ඉවත් වෙන රත්වූ දුම් බටය මතින් යවනවා. එහිදී වාතය රත් වූ දුම් වල ඇති තාපය උරාගෙන තමාගේ උෂ්නත්වය වැඩි කර ගන්නවා. මේකෙන් වායුගෝලයට මුදාහැරෙන දුම් වල උෂ්නත්වය අඩු වීමේ අමතර වාසියකුත් ලැබෙනවා.

5. දාහකය (burner)

කුඩු කරන ලද ගල් අඟුරු දාහකය තුලට ඇතුල් කරාට පස්සෙ, ඒවා දාහකය තුලදී දහනය කෙරෙනවා. දහනයෙන් නිපදවෙන ගිනි දළු නිකුත් වෙන්නේ බොයිලේරුවට​.

6. බොයිලේරුව (boiler)

බොයිලේරුව සමන්විත වෙන්නේ විශාල බට පද්ධතියකින්. මේ බට ස්ථානගත කරල තියෙන්නෙ ගල් අඟුරු දාහකට ඉහළින්. ගල් අඟුරු දහනයේදී ජනිත වෙන තාපය කෙලින්ම එල්ල වෙන්නෙ මේ බට වලට​. බොයිලේරුවට එක පසකින් වතුර ඇතුල් කරාම දාහකයෙන් ලැබෙන තාපය උරාගෙන ඒවා වාෂ්ප බවට පත් වෙනවා. ඒ හැදෙන වාෂ්ප බොයිලේරුවේ අනෙක් පසින් එළියට ගන්නවා.

දාහකයට වාතය ලබා දෙන්න පෙර ඒවා රත් කරනව වගේම බොයිලේරුවට ඇතුල් කරන්න කලින් වතුරත් රත් කරනවා. ඒකටත් භාවිතා වෙන්නෙ තාපකයෙන් ඉවත් වෙන රත් වූ දුම්.

 7. චිමිනිය (stack)

දාහකයෙන් ඉවත් වෙන දුම චිමිනිය හරහා වායුගෝලයට මුදා හැරෙනවා. මේ රත් වූ දුම දාහකයට ඇතුල් කරන වාතය සහ බොයිලේරුවට ඇතුල් කරන ජලය රත් කරන්න යොදා ගැනෙවා. ගල් අඟුරු බලාගාරයේ පරිසර දූෂනය සිදු වෙන පළමුවන තැන තමයි චිමිනිය​. චිමියෙන් නිකුත් වෙන දුමේ නයිට්‍රජන් ඔක්සයිඩ (NOx), සල්ෆර් ඔක්සයිඩ (SOx), කාබන් ඩයොක්සයිඩ්, මීතේන් සහ දහනය නොවූ ගල් අඟුරු කුඩු අඩංගුයි.

 8. වාෂ්ප බමණය (steam turbine)

බොයිලේරුවෙන් එළියට යන වාෂ්ප කෙලින්ම වාෂ්ප බමණය ට ඇතුල් කෙරෙනවා. වාෂ්ප බමණය කුඩා තල විශාල ප්‍රමානයකින් සමන්විතයි. මේ තල හරහා වාෂ්ප ගමන් කිරීමේදී වාෂ්ප බමණය කැරකෙනවා. වාෂ්ප බමණයක් කැරකෙන්නේ තප්පරයට වට 50 ක් වගේ අධික වේගයකින්. මේ නිසා බමණයේ ඊෂාව (shaft) බෙයාරිං පද්ධතියක් මත තියල තියෙනවා. මේ බෙයාරිං සඳහා නිරන්තරයෙන් ලිහිසි තෙල් (lubrication) ලබාදෙන්න ඕනෙ.

9. ඝනීකාරකය (condenser)

වාෂ්ප බමණයට හානි වීම වැලක්වීමට ජල වාෂ්ප හදන්න භාවිතා කරන ජලය විශේෂ ප්‍රතිකර්ම (treatment) වලට ලක් කරන්න ඕනෙ. මේ නිසා වාෂ්ප බමණයෙන් ඉවත් වෙන වාෂ්ප බැහැර කරන්නෙ නෑ. ඒ වාෂ්ප නැවතත් ඝනීභවනය කරලා ජලය බවට පත් කරලා ආපහු බොයිලේරුවට ඇතුල් කරනවා. ඒ කියන්නෙ වාෂ්ප හදන්න භාවිතා කරන්නෙ එකම වතුර​. මේ ඝනීභවනය සිදු කරන්නේ ඝනීකාරකය තුළදී. ඝනීකාරකය සිහින් බට රාශියකින් සමන්විතයි. මේ සිහින් බට ගමන් කරන්නේ සිසිලන ජලය ගෙනියන නල මතින්. ඒ බට වලට වාෂ්ප ඇතුල් කරාම සිසිලන ජලය විසින් ඒවායේ තාපය උරාගැනීමෙන් වාෂ්ප ජලය බවට පත් වෙනවා.

10. සිසිලන කුළුණ (cooling tower)

ඝනීකාරකයට භාවිතා කරන සිසිලන ජලය ලබා ගන්නේ ගඟකින් හෝ මුහුදෙන්. නමුත් ඝනීකාරකයේදී සිසිලන ජලය රත් වෙන නිසා ඒ රත් වූ ජලය කෙලින්ම ආපහු ගඟට හෝ මුහුදට මුදා හරින්න බෑ. ඊට කලින් ඒ රත් වූ ජලය සිසිලන කුළුන මගින් සිසිල් කළ යුතුයි. සිසිලන කුළුනේදී කරන්නේ රත් වූ ජලය වාත ධාරාවක් හරහා ගමන් කරවීම​. මෙහිදී ජලයේ ඇති තාපය වාතය මගින් උරා ගන්නවා. සිසිල් වූ ජලය නැවතත් ගඟට හෝ මුහුදට මුදා හැරෙන අතර රත් වූ වාතය සිසිලන කුළුනින් වායුගෝලයට මුදා හැරෙනවා. මේ රත් වූ වාතය එක්ක ජල වාෂ්පත් සිසිලන කුළුනෙන් මුදාහැරෙන නිසා සිසිලන කුළුනක් විශාල දුමක් පරිසරයට එක් කරන බව බැලූ බැල්මට පේනවා. නමුත් ඇත්තෙන්ම ඒ ජල වාෂ්ප​.

11. ජල රක්‍ෂිතය (water reserve)

ඝනීකාරකයේදී ජලය බවට පත් කල වාෂ්ප නැවතත් බොයිලේරුවට යැවෙන තුරු රැස් කරල තියන්නේ ජල රක්‍ෂිතයේ.

12. අළු තැන්පතුව (ash storage)

ගල් අඟුරු දාහකයෙන් ඉවත් වෙන දහනය වූ ගල් අඟුරු අළු (fly ash) දාහකය යටින් එළියට ගන්නවා. මේ ගල් අඟුරු අළු ඉවත් කරන තුරු ගබඩා කරල තියෙන ස්ථානය තමයි අළු තැන්පතුව​. ගල් අඟුරු අළු තමයි ගල් අඟුරු බලාගාරයක පරිසර දූෂනය සිද්ධ වෙන දෙවන ස්ථානය​. ගල් අඟුරු අළු විවිධ කර්මාන්ත සඳහා අමු ද්‍රව්‍යයක් වශයෙන් භාවිතා වෙනවා.

13. ජනන යන්ත්‍රය (generator)

වාෂ්ප බමණය ඊෂාවක් (shaft) හරහා ජනන යන්ත්‍රයට සම්බන්ධ කරල තියෙන්නේ. එමගින් බමණය කැරකෙන වේගයෙන්ම ජනන යන්ත්‍රයත් කැරකෙනවා. ජනන යන්ත්‍රය සමන්විත වෙන්නේ විශාල දඟර දෙකකින්. එක දඟරයක් ඊෂාව මත සවි කරල තියෙනවා. ඒ දඟරය හැඳින්වෙන්නේ භ්‍රමකය (rotor) කියලා. අනෙක් දඟරය භ්‍රමකයට වටා සවි කරල තියෙනවා. ඒක හැඳින්වෙන්නේ ස්ථායුකය (stator) කියල. භ්‍රමකය තමයි වාෂ්ප බමණයත් එක්ක කැරකෙන්නේ. භ්‍රමකයට සරළ ධාරාවක් ලබා දුන්නම ස්ථායුකයේ ප්‍රත්‍යාවර්ථ ධාරවක් ජනනය වෙනවා. ඒ ප්‍රත්‍යාවර්ථ ධාරාව තමයි අපි ප්‍රයෝනයට ගන්නේ.

14. පරිණාමකය (transformer)

ජනන යන්ත්‍රයේ ජනනය වෙන ධාරාවේ වෝල්ටීයතාවය කිලෝ වෝල්ට් 10-20 අතර ප්‍රමානයේ වෙනවා. මේ අඩු වෝල්ටීයතාවයෙන් විදුලිය සම්ප්‍රේෂනය කරොත් අධික ශක්ති හානියක් සිදු වෙන නිසා ඊට කලින් වෝල්ටීයතාවය වැඩි කරගන්න පරිණාමකයක් භාවිතා කෙරෙනවා. පරිණාමකයේදී වෝල්ටීයතාවය කිලෝ වෝල්ට් 200 - 400 අතර ප්‍රමානයකට වැඩි කෙරෙනවා (ලංකාවේ නම් කිලෝ වෝල්ට් 220).

පරිණාමකය සමන්විත වෙන්නෙ එකිනෙකට ඉතා ළඟින් සවි කල දඟර දෙකකින්. මේ දඟර වල පොට ගනනේ අනුපාතයට සමාන අනුපාතයකින් එක දඟරයකට සපයන ධාරාවේ වෝල්ටීයතාවය අනෙක් දඟරයේ ප්‍රේරණය වෙනවා.

15. වහරු අංගනය (switch yard)

පරිණාකයෙන් වෝල්ටීයතාවය ඉහළ නැංවූ විදුලිය ඊළඟට යන්නේ වහරු අංගනයට​. වහරු අංගනය භාවිතා වෙන්නේ පරිණාමක සහ සම්ප්‍රේෂන රැහැන් සම්බන්ධ කරගන්න​​. වහරු අංගනයේ ඇති උපාංග භාවිතයෙන් අපිට පුළුවන් සම්ප්‍රේෂන රැහනක් හෝ පරිණාමකයක් අවශ්‍යය පරිදි සක්‍රීය හෝ අක්‍රිය කරන්න​.

පැරණි වහරු අංගන එළිමහනේ ඇති උපාංග වලින් සමන්විත වුනත්, නවීන වහරු අංගන සම්පූර්නයෙන්ම සීල් කරන ලද උපාංග වලින් සමන්විත ගෘහස්ත වහරු අංගන (GIS) විදිගට දකින්න පුළුවන්.

16. සම්ප්‍රේෂණ රැහැන් (transmission lines)

සම්ප්‍රේෂන රැහැන් වලින් කරන්නේ විදුලිය රට පුරා බෙදා හැරීම​.