स्टीम इंजन बनाम स्टीम टर्बाइन
जबकि भाप इंजन और भाप टरबाइन बिजली के लिए भाप के वाष्पीकरण की बड़ी गुप्त गर्मी का उपयोग करते हैं, मुख्य अंतर बिजली चक्रों की प्रति मिनट अधिकतम क्रांति है जो दोनों प्रदान कर सकते हैं। प्रति मिनट चक्रों की संख्या के लिए एक सीमा है जो इसके डिजाइन में निहित भाप चालित पारस्परिक पिस्टन प्रदान कर सकती है।
लोकोमोटिव में स्टीम इंजन, आमतौर पर डबल एक्टिंग पिस्टन होते हैं जो भाप के साथ वैकल्पिक रूप से दोनों चेहरों पर जमा होते हैं। पिस्टन को क्रॉस हेड से जुड़ी पिस्टन रॉड से सहारा दिया जाता है। क्रॉस हेड को आगे एक लिंकेज द्वारा वाल्व कंट्रोल रॉड से जोड़ा जाता है।वाल्व भाप की आपूर्ति के साथ-साथ प्रयुक्त भाप को समाप्त करने के लिए हैं। रिसीप्रोकेटिंग पिस्टन से उत्पन्न इंजन शक्ति को एक रोटरी गति में परिवर्तित किया जाता है और ड्राइव रॉड्स और पहियों को चलाने वाले कपलिंग रॉड्स में स्थानांतरित किया जाता है।
टरबाइन में, भाप प्रवाह के साथ एक रोटरी गति देने के लिए स्टील के साथ वैन डिजाइन होते हैं। तीन प्रमुख तकनीकी प्रगति की पहचान करना संभव है, जो भाप टर्बाइनों को भाप इंजनों के लिए अधिक कुशल बनाती हैं। वे भाप प्रवाह दिशा हैं, स्टील के गुण जो टरबाइन वैन के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं, और "सुपरक्रिटिकल स्टीम" के उत्पादन की विधि हैं।
वाष्प प्रवाह दिशा और प्रवाह पैटर्न के लिए उपयोग की जाने वाली आधुनिक तकनीक परिधीय प्रवाह की पुरानी तकनीक की तुलना में अधिक परिष्कृत है। एक कोण पर ब्लेड के साथ भाप की सीधी हिट की शुरूआत जो थोड़ा या लगभग कोई बैक प्रतिरोधी नहीं पैदा करती है, टरबाइन ब्लेड के रोटरी आंदोलन को भाप की अधिकतम ऊर्जा देती है।
सामान्य भाप पर दबाव डालकर सुपरक्रिटिकल स्टीम का उत्पादन किया जाता है, जिससे भाप के पानी के अणु एक बिंदु पर मजबूर हो जाते हैं कि यह गैस के गुणों को बनाए रखते हुए फिर से तरल की तरह हो जाता है; इसमें सामान्य गर्म भाप की तुलना में उत्कृष्ट ऊर्जा दक्षता होती है।
इन दो तकनीकी प्रगति को वैन के निर्माण के लिए उच्च गुणवत्ता वाले स्टील्स के उपयोग के माध्यम से महसूस किया गया था। इसलिए, सुपरक्रिटिकल स्टीम के उच्च दबाव के साथ पारंपरिक भाप शक्ति के समान ऊर्जा के लिए टर्बाइनों को बहुत तेज गति से चलाना संभव था, ब्लेड को तोड़े या नुकसान पहुंचाए बिना।
टरबाइनों के नुकसान हैं: छोटे टर्नडाउन अनुपात, जो भाप के दबाव या प्रवाह दर में कमी के साथ प्रदर्शन की गिरावट हैं, धीमी गति से शुरू होने का समय, जो पतले स्टील ब्लेड में थर्मल झटके से बचने के लिए है, बड़ी पूंजी लागत, और भाप की उच्च गुणवत्ता फ़ीड जल उपचार की मांग करती है।
भाप इंजन का मुख्य नुकसान इसकी गति की सीमा और कम दक्षता है। सामान्य भाप इंजन की दक्षता लगभग 10 - 15% होती है और नवीनतम इंजन बहुत अधिक दक्षता पर काम करने में सक्षम होते हैं, लगभग 35% कॉम्पैक्ट स्टीम जनरेटर की शुरूआत के साथ और इंजन को तेल मुक्त स्थिति में रखकर, द्रव जीवन को बढ़ाते हुए।
छोटे सिस्टम के लिए, स्टीम इंजन को स्टीम टर्बाइन के लिए पसंद किया जाता है क्योंकि टर्बाइन की दक्षता भाप की गुणवत्ता और उच्च गति पर निर्भर करती है। भाप टर्बाइनों का निकास बहुत अधिक तापमान पर होता है और इस प्रकार, कम तापीय क्षमता भी।
आंतरिक दहन इंजनों के लिए उपयोग किए जाने वाले ईंधन की उच्च लागत के साथ, वर्तमान में भाप इंजनों का पुनर्जन्म दिखाई दे रहा है। भाप के इंजन भाप टर्बाइनों के निकास सहित कई स्रोतों से अपशिष्ट ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने में बहुत अच्छे हैं। स्टीम टर्बाइन से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग संयुक्त चक्र बिजली संयंत्रों में किया जाता है। यह आगे बहुत कम तापमान में अपशिष्ट भाप को निकास के रूप में निर्वहन करने की अनुमति देता है।
