1.
FUNGSI
DAN KLASIFIKASI BOILER
Boiler
berfungsi untuk merubah air menjadi uap superheat yang bertemperatur dan
bertekanan tinggi. Proses memproduksi uap ini disebut ‘Steam Raising” (Pembuat
Uap). Unit/alat yang digunakan untuk membuat uap disebut “Boiler” (Boiler) atau
lebih tepat “steam Generator” (Pembangkit Uap).
Klasifikasi
Boiler secara umum dibagi menjadi dua yaitu, Boiler pipa api dan Boiler pipa
air. Jenis Boiler pipa api banyak digunakan oleh industri yang memerlukan
tekanan uap yang relatif rendah, misalnya pabrik-pabrik gula. Sedangkan jenis
pipa air digunakan oleh industri/pembangkit listrik yang memerlukan tekanan uap
yang tinggi, misalnya pada pusat-pusat listrik tenaga uap.
1.1.
Boiler
Pipa Api
Pada
jenis Boiler pipa api, gas panas hasil pembakaran (flue gas) mengalir melalui
pipa-pipa yang dibagian luarnya diselimuti air sehingga terjadi perpindahan
panas dari gas panas ke air dan air berubah menjadi uap.
Gambar Boiler pipa api
dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Boiler Pipa Api
Keterbatasan dari boiler pipa api adalah tekanan uap tidak
dapat dibuat terlampau tinggi karena ketebalan drum akan sedemikian tebalnya
sehingga tidak menguntungkan. Boiler seperti ini banyak digunakan
dipabrik-pabrik gula karena tidak memerlukan tekanan uap yang tinggi.
1.2. Boiler Pipa Air
Pada
boiler (Boiler) jenis ini, air berada didalam pipa sedangkan gas panas berada
diluar pipa. Boiler pipa air dapat beroperasi dengan tekanan sangat tinggi
(lebih dari 100 Bar).
Gambar Boiler pipa air
dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Boiler Pipa Air
1.3. Tata Letak Boiler
Tata letak Boiler berbahan bakar minyak dan Boiler berbahan bakar batubara
dapat dilihat pada gambar 4 dan gambar 5.
Gambar 4. Tata Letak Ketal Minyak
Gambar 5. Tata Letak Boiler Batubara
2. RUANG BAKAR
Ruang
bakar adalah bagian dari Boiler yang berfungsi untuk tempat berlangsungnya
proses pembakaran antara bahan bakar dan udara.
Tekanan
gas panas yang berada didalam ruang bakar (Furnance) dapat lebih besar dari
pada tekanan udara luar (Tekanan ruang bakar positip) dan dapat juga bertekanan
lebih kecil dari tekanan udara luar (Tekanan ruang bakar negatif) atau
bertekanan seimbang (Balance Draught).
2.1. Tekanan Positif
Pada
boiler dengan tekanan ruang bakar positif, udara luar dihembuskan masuk kedalam
ruang bakar dengan menggunakan forced draught fan (Kipas tekan paksa), yang
sekaligus mendorong gas panas hasil pembakaran ke arah cerobong.
Boiler/Boiler dengan tekanan ruang bakar positif banyak
digunakan oleh Boiler dengan bahan bakar minyak.
2.2. Tekanan
Negatif
Pada boiler dengan tekanan ruang bakar negatif, gas panas
hasil pembakaran dihisap oleh induced draught fan sekaligus menghisap udara
luar masuk kedalam ruang bakar.
Gabungan
dari kedua cara tersebut diatas diterapkan pada balanced draught yang memiliki
baik forced draught fan untuk mendorong udara luar masuk kedalam boiler, maupun
induced draught fan untuk menghisap gas panas hasil pembakaran.
Pada
sistem balanced draught, tekanan ruang bakar dibuat sedikit negatif yaitu
sekitar - 10 mmWg (0,001 bar) .
Boiler dengan tekanan ruang bakar negatif, jarang
digunakan/kurang ekonomis. Sedangkan boiler dengan tekanan balanced draught
(seimbang) banyak digunakan oleh Boiler dengan bahan bakar Batubara.
3. SIRKULASI AIR
Air
dipompakan kedalam boiler dengan menggunakan pompa air pengisi (Boiler Feed
Pump/BFP), melalui katup pengatur. Sebelum masuk kedalam boiler drum, air
dipanaskan terlebih dahulu di Low Pressure Heater juga dipanasi di High
Pressure Heater dan terakhir dipanasi di Economizer sehingga temperatur air
mendekati titik didihnya.
Dari
dalam boiler drum air bersirkulasi melalui down comer dan riser sehingga dengan
adanya pemanasan dari ruang bakar terbentuklah uap air.
Sirkulasi
ini dapat terjadi secara alami (natural circulation) ataupun sirkulasi yang
dibantu (assited circulation) dengan menggunakan pompa sirkulasi.
Gambar sirkulasi alami pada Boiler dapat
dilihat pada Gambar 6.
Gambar
6. Prinsip Sirkulasi Alami pada Boiler
Gambar
sirkulasi air dan uap di boiler dapat
dilihat pada gambar 7.
Gambar
7. Sirkulasi Air dan Uap di Boiler
Salah
satu bagian dari boiler adalah down comer. Down comer ini berada diluar ruang
bakar, menghubungkan antara boiler drum dengan bagian bawah tube wall (Riser).
Down comer tidak mendapat pemanasan dari ruang bakar boiler. Karena air didalam
riser mendapat pemanasan dari ruang bakar maka akan timbul uap air. Campuran
air dan uap yang berada didalam riser berat jenisnya akan lebih kecil dari pada
air yang ada didalam down comer, karena air didalam down comer tidak menerima
pemanasan.
Selanjutnya
air dan uap yang ada didalam riser akan naik sedangkan air yang ada didalam
down comer akan turun.
Dengan
demikian terjadilah sirkulasi air didalam boiler secara alami. Uap yang
dihasilkan ditampung didalam boiler drum kemudian dialirkan menuju turbin
melewati superheater. Komponen utama boiler dalam sirkulasi air adalah
Ekonomiser, drum boiler, heater, riser dan down comer.
3.1. Economizer
Economizer
adalah Heat Exchanger (penukar kalor) yang dipasang pada saluran air pengisi
sebelum air masuk ke Boiler Drum (lihat Gambar .7)
Konstruksi
Economizer berupa sekelompok pipa-pipa kecil yang disusun berlapis-lapis. Di
bagian dalam pipa mengalir air pengisi yang dipompakan oleh Boiler Feed Pump
dan dibagian luar pipa mengalir gas panas hasil pembakaran yang terjadi di
ruang bakar.
Karena
temperatur gas panas lebih tinggi dari temperatur air pengisi maka gas panas
menyerahkan panas kepada air pengisi sehingga temperatur air pengisi menjadi
naik dan diharapkan mendekati titik didihnya, tapi jangan melampaui titik didih
karena akan menyebabkan terbentuknya uap di dalam pipa Economizer dengan akibat
lebih lanjut terjadi overheating pada pipa tersebut.
3.2. Boiler Drum
Boiler
Drum adalah bejana tempat menampung air
yang datang dari Economizer dan uap hasil
penguapan dari Tube Wall (
Riser). Kira-kira separuh dari drum berisi air dan separuhnya lagi berisi uap.
Boiler
Drum terbuat dari plat baja dilas dan dilengkapi diantaranya :
·
Man hole.
·
Saluran menuju Superheater.
·
Saluran menuju Feedwater
Inlet.
·
Saluran menuju Blow Down.
·
Saluran menuju Down Comer
·
Saluran menuju Safety Valve.
·
Pipa injeksi bahan Kimia.
·
Pipa Sampling.
·
Pipa menuju alat ukur dan
alat kontrol.
Seperti
terlihat pada Gambar 8 di bagian dalam Boiler Drum terdapat peralatan-peralatan
Screen dryer (pengering uap) dan Steam separator (pemisah uap).
Level
air didalam drum harus dijaga agar selalu tetap kira-kira separuh dari tinggi drum. Banyaknya air
pengisi yang masuk ke dalam drum harus sebanding dengan banyaknya uap yang
meninggalkan drum, sehingga level air terjaga konstan.
Pengaturan
level didalam Boiler Drum dilakukan
dengan mengatur besarnya pembukaan Flow
Control Valve. Apabila level didalam air drum terlalu rendah/tidak
terkontrol akan menyebabkan terjadinya Overheating pada pipa-pipa Boiler,
sedangkan bila level drum terlalu tinggi, kemungkinan butir-butir air terbawa uap
ke turbin dan mengakibatkan kerusakan pada turbin. Untuk mengamankannya pada
boiler drum dipasang alarm untuk level
high dan level low serta trip untuk level very low dan very high.
Level
air didalam boiler drum dapat dimonitor dengan menggunakan perlatan level
gauge/level indikator yang terdapat didekat boiler drum (lokal), atau dengan
cara remote (jarak jauh) di control room, juga dicatat pada level recorder.
Uap
yang dihasilkan dari dalam tube wall (riser), terkumpul didalam boiler drum.
Uap akan mengalir ke arah puncak boiler drum melewati steam separator dan
screen dryer lalu keluar dari dalam drum dalam keadaan kering menuju separator
dan akhirnya ke turbin.
Butir-butir
air yang terpisah dari uap akan jatuh dan bersirkulasi kembali bersama air yang
baru masuk.
Gambar 8. Boiler Drum
3.3 Header
Dari
header air akan masuk ke tube wall
(riser) untuk diubah menjadi uap dan kembali ke Boiler. Header (low header)
merupakan tempat penampungan air yang berasal dari down comer.
3.4 Riser
(Tube Wall) dan Down Comer
Didalam
tube wall terdapat air yang bersirkulasi dari boiler drum melalui down comer
dan low header. Panas yang dihasilkan dari proses pembakaran didalam furnance
sebagian diberikan kepada air yang ada didalam tube wall sehingga air berubah
menjadi uap.
Selain
berfungsi untuk membuat air menjadi uap, tube wall juga mencegah penyebaran
panas dari dalam furnance ke udara luar dan untuk lebih menjamin agar panas
tersebut tidak terbuang ke udara luar melewati tube wall, maka dibalik tube
wall (arah udara luar) dipasang dinding isolasi yang terbuat dari mineral
fiber.
Sedangkan pada down comer merupakan pipa yang berukuran
besar, menghubungkan bagian bawah boiler drum dengan lower header. Down comer
(pipa turun) tidak terkena panas secara langsung dari ruang bakar. Dan untuk
menghindari kerugian panas yang terbuang pada down comer, maka down comer
diberi isolasi.
4. SIRKULASI
UAP
4.1. Superheater
Sirkulasi uap yang
menuju ke superheater dapat dilihat pada gambar 9.
Gambar
9. Sirkulasi Uap Menuju Superheater
Aliran
sirkulasi uap yang terjadi adalah sebagai berikut :
·
Uap jenuh dari setam drum dialirkan ke
primary superheater. Primary superheater terletak dibagian belakang dari Boiler
dan menerima gas relatif dingin. Pipa-pipa biasanya diatur dengan konfigurasi
horizontal.
·
Uap yang dipanaskan ini selanjutnya mengalir
ke secondary superheater yang terletak pada bagian gas sangat panas. Sebagian
dari superheater terletak tepat diatas ruang bakar dan menerima panas radiasi
langsung dari ruang bakar. Kemudian dari secondary superheater, uap mengalir ke
turbin tekanan tinggi.
4.2. Reheater
Sirkulasi
uap yang menuju ke reheater dapat dilihat pada gambar 10.
Gambar
10. Sirkulasi Uap Reheater
Aliran
uap reheat yang terjadi adalah sebagai berikut :
Uap
superheat yang berasal dari turbin tekanan tinggi, kembali ke steam generator
(boiler), untuk mendapatkan panas dalam reheat, kemudian setelah dipanaskan di
reheat, uap tersebut mengalir ke turbin tekanan sedang.
5. SIRKULASI AIR PENGISI BOILER
5.1. Terjadinya
Sirkulasi Air Pengisi Boiler
Sirkulasi
air pengisi Boiler dapat dilihat pada gambar 11.
Gambar
11. Sirkulasi Air Pengisi Boiler
Dari gambar 11, dapat
dilihat bahwa sirkulasi air pengisi Boiler adalah sebagai berikut :
Air kondensat dari
hotwell kondensor dipompakan dengan pompa kondensat menuju ke pemanas tekanan
rendah, kemudian menuju ke daerator. Dari daerator, air pengisi Boiler
dipompakan oleh pompa air pengisi (boiler feed pump) menuju ke pemanas tekanan
tinggi dan selanjutnya menuju ke boiler.
5.2
Sistem
Air Pengisi Boiler
Dalam
suatu pusat pembangkit, sirkit air dan uap didalam boiler/turbin berada dalam
sistem loop tertutup (air dan uap tersebut digunakan secara berulang-ulang).
Begitu
uap meningglkan turbin, uap tersebut dikondensasikan kembali menjadi air
didalam kondensor dan disebut kondensat.
Sistem
air pengisi Boiler adalah bagian dari loop, dimana air kondensat dikeluarkan
dari kondensor dan kemurnian temperatur
dan tekanannya dinaikkan agar sesuai/memenuhi syarat kembali ke boiler.
Tujuan menaikkan suhu air pengisi Boiler adalah :
·
Menghindarkan thermal stress
·
Mengurangi kerja Boiler
·
Mendinginkan alat bantu
·
Menaikkan effisiensi Boiler.
Tujuan
menaikkan kemurnian air pengisi adalah mencegah deposit, kerak dan korosi pada
pipa pemanas, pipa boiler, suhu turbin.
Tujuan menaikkan tekanan air pengisi Boiler adalah :
·
Agar tidak menjadi uap
·
Agar
dapat masuk ke boiler drum.
Pada sistem air pengisi Boiler. Jenis pemanas yang
digunakan adalah pemanas air pengisi tekanan rendah (LP. Feed
Water Heater). Deaerator dan pemanas air pengisi tekanan tinggi (HP. Feed Water
Heater).
5.2.1. Pemanas Air Pengisi Tekanan Rendah (L.P. Feed
Water Heater)
Fungsi
:
Untuk
menaikkan suhu air pengisi keluar kondenseor dengan media pemanas :
·
Uap
pengambilan (bled steam) dari turbin
·
Uap bantu (Auxilliary
steam).
Pemanas ini terdiri dari dua jenis yaitu :
1. Tipe
“tube/pipa” (sering juga disebut tipe permukaan)
2. Tipe
“hubung langsung” (direct contact)
1. Pemanas
tipe “tube/pipa” :
Pemanas
tipe ini terdiri dari 2 jenis yaitu :
a.
Pemanas air pengisi aliran tunggal
b. Pemanas
air pengisi aliran ganda.
Cara
pemanasan adalah dengan mengalirkan air pengisi didalam pipa dan uap pemanas
diluar pipa-pipa.
a.
Pemanas air pengisi aliran tunggal.
Tipe
pemanas ini seperti terlihat pada gambar 12 , air mengalir dari pompa kondensat
dan masuk ke pemanas pada sisi masuk
kotak air (water box) mengalir didalam pipa U dan meninggalkan pemanas melalui
sisi keluar kotak air.
Uap
pemanas dialirkan diluar pipa-pipa dan diarahkan oleh baffle-baffle dan
dikeluarkan sudah berbentuk air (kondensasi).
Gambar 12. Konstruksi Pemanas Tekanan Rendah
b.
Pemanas
air pengisi aliran ganda
Pemanas
ini ditunjukkan pada gambar 13, dimana ikatan pipa (tube nest) dipisahkan
kedalam 2 bagian dan kotak air kedalam tiga bagian.
Air
pengisi mengalir melalui satu setengah dari ikatan pipa kemudian melalui begian
tengah dari kotak air dan melalui setengah bagian yang kedua dari ikatan pipa
seperti terlihat pada gambar. Penyekat ini juga berperan sebagai penyangga
pipa-pipa.
Satu
atau lebih ventilasi dipasang untuk mengeluarkan gas yang tidak dapat mengembun
dari rumah (shell) pemanas, ventilasi ini dikembalikan kekondensor utama dan
dikeluarkan dari sistem oleh pompa vakum(ejector). Uap yang terkondensasi
dikeluarkan dari sisi bawah rumah pemanas melalui sistem “pengeluaran pemanas”
(heater drains).
Gambar
13. Two-pass Low Pressure Heater
Gambar 14. Pemanas Tipe Kontak Langsung
(Direct
Contact Heat)
2. Pemanas Kontak Langsung
(Direct Contact Heater)
Pada
tipe ini uap dan air pengisi bercampur bersama-sama dengan baik. Air pengisi
yang masuk ke heater dikabutkan dengan perantaraan nozzle-nozzle dan bled steam
yang masuk akan langsung bercampur
dengan air yang dikabutkan tadi dan jatuh ke “tray” yang dibuat bertingkat-tingkat.
Dengan
bercampurnya uap dan air tadi berarti berarti panas yang dikandung oleh uap
akan dipindahkan secara langsung ke air pengisi, karenanya uap tadi menjadi air
kondensasi dan bersama air pengisi keluar dari heater sebagai air pengisi, sehingga
di heater tipe ini tidak diperlukan sistem drain.
Bila
ada gas-gas atau uap yang tidak dapat terkondensasi dibuang dengan pipa ke
condensor dan akan dapat dibuang dengan sistem ejector yang terpasang di
condensor. Pemanas tipe ini dapat dilihat pada gambar 14.
5.2.2. Deaerator
Fungsi
:
·
Untuk membuang gas/udara
yang larut dalam air pengisi
·
Pemanas air pengisi
·
Tangki air persediaan untuk
pompa air pengisi (BFP)
·
Memberi
tekanan pada sisi hisap BFP
Deaerator modern terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian de-aerating dan tangki penyimpan air besar. Suatu tipikal
deaerator terlihat dalam gambar 15.
Konstruksi
dan operasi bagian de-aerating adalah sama dengan pemanas hubung langsung,
dimana air dikabutkan dengan perantaraan nozzle-nozzle menjadi bentuk butir yang
halus dan kemudian bercampur secara langsung dengan uap. Gas-gas yang tidak
terkondensasi dikeluarkan dari sisi atas unit deaerating dan setelah melalui
suatu kondensor ventilasi (vent kondensor), kemudian dialirkan kembali
kekondensor utama untuk dikeluarkan dari sistem oleh pompa (udara) vakum.
Tangki
penyimpan adalah cadangan untuk kebutuhan seluruh sistem dan memasok untuk
perubahan kebutuhan air dan menyediakan
cadangan untuk keadaan darurat (sebagai contoh turbin trip).
Untuk
mempertahankan temperatur air tangki penyimpan selama periode off-load, maka
dipasang uap bantu dan atau pemanas listrik celup.
Gambar
15. Deaerator
5.2.3. Pemanas Air
Pengisi Tekanan Tinggi (HP. Feed Heater)
Konstruksi
pemanas air pengisi tekanan tinggi adalah tipe pipa, dimana air pengisi
mengalir didalam pipa dan dipanaskan oleh uap yang mengalir diluar pipa. Pada
unit modern yang besar pemanas air pengisi berbentuk pipa U terbalik sehingga
kotak air berada dibagian bawah.
Contoh tipikal terlihat dalam Gambar 16.
Pemanas dapat dipisahkan kedalam beberapa bagian dasar
:
a. Bagian
de-superheating dimana uap superheat pertamakali mengalir pada saat memasuki
pemanas.
b. Bagian
pemanas utama
Ini merupakan bagian
terbesar dari pemanas air pengisi, disini uap mengembun setelah memberikan
panasnya pada pipa-pipa yang berisi air pengisi.
c. Bagian
pendinginan pembuangan (drain cooling)
Air kondensasi dari
uap mengalir sekeliling pipa-pipa pada sisi masuk (inlet) ke pemanas yaitu sisi
air pengisi yang terdingin, sehingga memanfaatkan uap dengan lebih baik.
d.
Casing (shell) dari baja tuang.
Gambar 16. Typical
High Pressure Feedheater
6. SIRKULASI UDARA DAN GAS
Udara
untuk proses pembakaran didalam furnance (ruang bakar) diambil dari udara luar
menggunakan forced draught fan dan dialirkan didalam air duet (saluran udara)
melalui air heater dan berakhir di wind box sebelum masuk ke furnance.
Gambar
sirkulasi udara untuk Boiler berbahan bakar batubara dapat dilihat pada gambar
17.
Gambar
17. Sirkulasi Udara
6.1. G a s
Pencampuran
udara dan bahan bakar bereaksi dalam proses pembakaran menghasilkan panas dan
produk lain seperti gas buang (gas hasil pembakaran, flue gas) dan produk
lainnya seperti abu (Bottom Ash) dan debu (Fly Ash). Gas buang ini mengalir
dari furnace didalam saluran gas buang (flue gas duct) menuju cerobong (stack
melalui superheater, economizer, air heater, electrostatic presipitator dan
induced draft fan (IDF).
Gambar sirkulasi gas dapat dilihat pada gambar 18.
Gambar 18. Sirkulasi Gas
6.2. Air Heater
Adalah
pemanas udara sehingga temperatur udara pembakaran dapat mencapai +
300o C menhasilkan pembakaran yang lebih sempurna. Air heater
terpasang dari jenis tubular air heater terdiri sekumpulan pipa baja., dipasang
didalam saluran gas panas. Gas panas mengalir didalam pipa sedangkan udara yang
dipanasi mengalir diluar pipa.
6.3. Wind Box
Wind
Box adalah kotak udara sebelum udara masuk ke dalam ruang bakar. Udara dari
wind box berfungsi sebagai udara sekunder.
6.4. Precipitator (Electro Static Precipitator)
Abu
(Bottom Ash) yang diproduksi saat prosds pembakaran akan jatuh ke bagian bawah
boiler dan dikeluarkan dari boiler menggunakan bottom ash extractor.
Debu
(fly ash) sangat halus sehingga dapat terbawa oleh gas buang menuju cerobong ke
udara luar. Debu ini merupakan material yang dapat menimbulkan polusi udara,
oleh karenanya debu keluar harus diusahakan sekecil mungkin jumlahnya.
Salah
satu jenis peralatan yang bertugas untuk menangkap debu menuju cerobong
tersebut dikenal dengan nama Electrostatic Precipitator (Gambar. 19) yang dapat
menangkap debu dari dalam gas buang sebanyak lebih dari 99%
atau kadar debu dalam gas buang hanya tinggal 0,4 g/Nm3.
Gas
buang mengalir melalui medan Electrostatic yang dihasilkan oleh pasangan
Electroda arus DC bertegangan tinggi (50 KV - 70 KV). Discharge Electrodes atau
Emitter Electrodes biasanya berupa kawat-kawat logam yang dipasang tegak,
digantung pada insulator, dipasang dicelah-celah plat yang berfungsi sebagai
Collecting Electrodes.
Gambar
19. Electrostatic Precipitator
Pada
waktu melalui medan Electrostatik butir-butir debu akan terionisasi akibat
effek korona sehingga dapat ditarik/ditangkapo oleh collecting electrode. Debu
yang menempel pada collecting electrode secara berkala dirontokkan dengan cara
menggetarkan atau mengetuk (rapping) collecting electrode. Debu yang jatuh akan
terkumpul didalam ash hopper dan selanjutnya dibuang melalui fly ash system.
Disetiap
unit boiler terpasang dua electrostatic precipitator.
7.
PENGENDALIAN
ALIRAN UDARA
Pengendalian
aliran udara dalam Boiler dilakukan menggunakan FD Fan (Kipas Tekan Paksa) dan
ID Fan (Kipas Hisap Paksa). Tujuan dari pengendalian aliran udara adalah untuk
mengatur tekanan ruang bakar, mengimbangi beban Boiler, pengotoran Boiler dsb.
Ada dua cara dasar pengaturan kipas yaitu :
a.
Pengaturan aliran dengan damper atau sudu atur (vane)
b.
Pengaturan kecepatan yang bervariasi dengan kontrol
elektris dari kecepatan motor atau dengan penggunaan slip coupling (kopling
gelincir).
Dalam Gambar 20 dapat dilihat hubungan antara konsumsi
daya dan keluaran fan untuk berbagai metoda dari pengaturan fan.
7.1.
D
a m p e r
Pengaturan
ini sederhana, handal dan murah pemasangannya, tetapi karena efisiensinya yang
rendah maka jarang digunakan untuk fan-fan yang besar pada pusat pembangkit
yang modern. Sebaliknya, pengaturan dengan damper mempunyai biaya pemasangan
yang rendah dan kerugian daya tidak berarti atau bila daerah pengaturan yang
cukup kecil, cara pengaturan fan ini mungkin sesuai sebagai contoh, digunakan
untuk pengaturan aliran udara/gas pada fan untuk burner minyak penyalaan Boiler
pada beberapa unit 500 MW.
Damper
juga digunakan untuk mengisolasi fan untuk tujuan operasi dan pemeliharaan.
Gambar 20. Konsumsi Daya Untuk Berbagai macam
Pengendalian Fan
7.2 Sudu Atur (Vane)
Sebagian
besar dari fan hisap paksa dan tekan paksa mempunyai pengatur vane (lihat
gambar 21). Lustrasi menunjukan satu set vane pada saluran masuk ke fan, disusun
sedemikian sehingga mereka memberikan suatu dorongan ke udara atau gas yang
masuk ke fan. Keluaran fan diatur dengan mengubah sudut vane, hal ini
memberikan suatu cara pengaturan yang efisien sampai paling rendah 15% dari
kapasitas penuhnya.
Jika
sebuah fan harus dioperasikan untuk periode yang lebih lama pada beban tak
penuh, maka pengaturan dengan vane dan motor dengan dua macam kecepatan akan
lebih ekonomis dan menarik. Oleh karena itu kita sering menemukan pengaturan
dengan vane pada fan hisap paksa yang jarang beroperasi dengan keluaran
maksimumnya.
Damper isolasi yang berdiri sendiri juga dipasang
untuk memungkinkan pekerjaan pemeliharaan dilakukan secara aman pada pengaturan
dengan vane.
Gambar 21. Sistem Pengaturan Dengan Sudu Atur Pada Sisi
Masuk Fan
7.3
Putaran
Variabel
Pengaturan putaran variable ada dua yaitu :
·
Motor dengan kecepatan
bervariasi
·
Kopling gelincir (slip
coupling)
7.3.1. Motor dengan kecepatan bervariasi
Ada
dua tipe pengaturan kecepatan motor yang biasa digunakan, motor arus bolak
balik (A.C) slip ring dengan belitan pada rotor dan motor komutator arus bolak
balik.
Motor
komutator A.C dengan menggunakan sebuah regulator induksi, lebih banyak
digunakan dan dimanfaatkan pada pengatur fan tekan paksa dan dari unit 500 MW
untuk mampu mengatur kecepatan motor yang menghasilkan 1,70 MW (2280 Hp), ntuk
fan tekan paksa dan 2,34 MW (3140 Hp) untuk fan hisap paksa.
Regulator induksi dapat merubah tegangan dari rantai
magnetis antara medan putar stator dan rotor dan mengatur derajat “slip” dari
motor.
Sebagai tambahan pada motor kecepatan bervariasi, motor
dengan kecepatan ganda juga banyak digunakan., terutama untuk fan hisap paksa
dan tekan paksa, dimana dipasang pengaturan pada vane saluran masuk.
Motor kecepatan ganda aslinya adalah kumparan ganda,
tetapi yang terahir dikembangkan adalah motor pole modulated “Rawcliffe”,
sekarang banyak digunakan pada unit 500 MW, adalah motor dengan kecepatan ganda
kumparan tunggal.
7.3.2. Kopling
Gelincir (Slip Kopling)
Dua
tipe kopling gelincir yang digunakan, kopling hidraulis (fluida) dan kopling
magnetis. Kopling-kopling ini memungkinkan daerah pengaturan yang tidak
terbatas, dari keluaran nol, sampai maksimum, tanpa penggunaan damper-damper
pengatur. Meskipun dari kopling gelincir adalah tinggi pada keluaran maksimum
(sebaliknya pada gelincir/slip minimum) efisiensi akan cepat turun jika slipnya
makin besar.
8. PENGOPERASIAN KIPAS
8.1. Persiapan
1. Periksa
secara umum untuk menjamin bahwa bagian bagian unit telah lengkap.
2. Permukaan
minyak pelumas benar/sesuai.
3. Sisi
masuk pipa tertutup secara penuh.
4.
Tingkat sisi tekan tertutup secara penuh.
5. Sakelar
pemilih pada posisi remote dan alat bantu kipas seperti :
a. Remote/Auto pada pompa minyak pelumas bantu.
b. Pengerem
kipas (dipasang hanya pada IDF) untuk mencegah “Wind Milling”
c. Remote/Auto
saklar pemilih kipas pada kecepatan rendah.
d. Pemanas-pemanas
yang dibenamkan pada tangki minyak pelumas (suhu minyak pelumas seringkali di
interlock).
e. Remote/Auto
sakelar pemindah untuk merubah kecepatan.
f. Remote/Auto saklar pemanas anti kondensasi.
Sistem
pendinginan minyak pelumas juga harus diperiksa. Pada FD dan PA fan yang
terletak didalam gedung, air seringkali dipakai sebagai media pendinginan.
Pemeriksaan
diatas hanya sebagai contoh. Untuk prosedur menjalankan unit, jelas
berbeda-beda pada setiap pembangkit dan ini dilakukan daftar pemeriksaan pre
start unit atau “spesifikasi pekerjaan”. Pemeriksaan awal ini dilakukan sebelum
unit dioperasikan untuk mencegah terjadinya penundaan. Dengan selesainya
pemeriksaan kita dapat menjalankan kipas (fan) kapan diperlukan.
8.2. Prosedur Operasi
Hampir
semua instalasi pembangkit listrik yang besar menggunakan 2 (dua) buah forced
draught fan dan 2 (dua) buah induced draught fan. Fungsi dari forced draught
fan atau FD fan tel;ah diuraikan pada halaman dimuka. Induced draught fan atau
ID fan digunakan untuk menarik gas-gas dari boiler dan mendorong gas-gas
tersebut ke cerobong asap.
Agar
supaya boiler dapat dikontrol secara baik dan benar, keseimbangan yang tepat
antara udara yang dimasukkan kedalam boiler dan gas yang dibuang harus dijaga.
Keseimbangan ini dipertahankan dengan mengontrol tekanan ruang bakar. Tekanan
ruang bakar sedikit dibawah tekanan atmosfir (0,50 mb).
Proses
ini disebut sebagai balance draught. Alasan utama untuk mengatur tekanan
didalam ruang bakar sedikit lebih rendah dari atmosfir (negatif) adalah untuk
menjamin bahwa ada aliran gas dalam boiler. Jika boiler (ruang bakar)
dioperasikan dengan tekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfir (positif), maka
akan ada bahaya api dari partikel-partikel panas yang terhembus keluar.
Disamping
bahaya api, rumah boiler juga menjadi lebih kotor. Jumlah udara yang digunakan
pada boiler adalah berbanding langsung dengan jumlah batubara yang dibakar
untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna. Besar kerja yang dilakukan oleh ID
fan tergantung dari jumlah batubara yang dibakar. Gambar 22 dan 23 menunjukan diagram urutan start dan stop
untuk ID fan.
Gambar 22. Starting Interlock Pada ID Fan
FAN
MOTOR CIRCUIT BREAKER OPEN
Gambar
23. Tripping Interlock Pada ID Fan
9. PURGING (PEMBILASAN) BOILER
9.1.
Fungsi
Purging
Seperti dimaklumi bahwa
ruang bakar adalah tempat dimana bahan bakar bercampur dengan udara untuk
membentuk reaksi pembakaran. Karenanya kemungkinan erdapatnya sisa bahan bakar
sangat besar. Sisa-sisa bahan bakar ini dapat bersifat sangat eksplosif dan
cukup membahayakan. Untuk mengurangi resiko ledakan (explosion), maka ruang
bakar senantiasa harus dibilas (purging) terlebih dahulu sebelum boiler
dinyalakan dan juga pada saat shut down.
9.2.
Prosedur
Operasi
Pembilasan dilakukan dengan
cara mengalirkan udara dengan kuantitas yang memadai kedalam ruang bakar untuk
mendorong dan mambuang sisa-sisa bahan bakar yang mungkin masih terdapat
diruang bakar. Pembilasan ruang bakar pada Boiler umunya dilaksanakan berbasis
waktu (timer) yang biasanya berkisar 5 menit. Jadi dengan mengalirkan udara
pada laju aliran tertentu selama + 5 menit, maka dianggap bahwa ruang bakar
(combustible).
Sebagai tambahan perlu diingat
bahwa meskipun fokus utama yang harus dibilas adalah ruang bakar, tetapi pada
prinsipnya pembilasan harus meliputi seluruh laluan/saluran beserta semua
pembakaran. Untuk melakukan pembilasan boiler (Boiler Purging) umumnya ada
beberapa persyaratan yang harus dipenuhi sebelum pembilasan dapat dimulai.
Jumlah dan jenis persyaratan sangat bervariasi antara boiler yang satu dengan
boiler lainnya yang umumnya tergantung pada desain, jenis komponen dan jenis
alat bantu yang digunakan. Untuk detilnya persyaratan purging bagi setiap
boiler dapat dilihat pada operation manual yang dikeluarkan oleh pabrik
pembuat. Hal yang perlu diingat adalah bahwa seluruh persyaratan harus dipenuhi
sebelum pembilasan dapat dimulai.
Pada Boiler-Boiler yang
pengoperasiannya berbasis panel (panel base), biasanya dilengkapi dengan panel
pembilas (purge panel) dimana pada panel tersebut terdapat lampu-lampu
indikator bai seluruh item persyaratan purging. Bila jondisi item yang
disyaratkan sudah terpenuhi, maka lampu tanda untuk item tersebut pada panel
purging akan menyala. Untuk boiler yang pengoperasiannya berbasis layar display
(CRT base), item-item persyaratan purging dapat dilihat dilayar monitor.
Pada boiler yang dilengkapi
dengan penangkap abu elektrik (Electrostatic Precipitator), pastikan bahwa
electrostatic precipitator ini baru boleh dioperasikan setelah proses
pembilasan selesai. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari kemungkinan
terjadinya ledakan didalam electrostatic precipitator ketika proses pembilasan
tengah berlangsung.
Sambil menunggu
pembilasan, sistem bahan bakar mulai disiapkan. Jalankan pompa bahan bakar
solar dan biarkan bersirkulasi. Isi bunker-bunker batubara secukupnya.
10. SISTEM BAHAN BAKAR
10.1.
Sistem
bahan bakar Minyak
Pada
PLTU berbahan bakar minyak , bahan bakar
utama yang di gunakan adalah minyak Residu/Heavy Fuel Oil (HFO) , dan sebagai penyala awal digunakan
minyak solar/HSD.
Pada sistem bahan bakar minyak ada dua sistem utama yaitu
:
·
Sistem Supplay Minyak Residu
ke Boiler
·
Sistem penyalaan awal
10.1.1 Sistem Supply Minyak Residu ke Boiler
Pada sistem ini di
gunakan sistem saluran sirkulasi melingkar .
Minyak untuk boiler
mengalir pada satu pipa , yang di kenal sebagai saluran utama masing - masing
unit pemompaan dan pemanasan. Minyak di pasok dari tangki penyimpanan ke
saluran hisap melalui penyaring ke pompa pemindahan minyak. Pompa-pompa
tersebut selalu memasok minyak lebih banyak dari pada yang di butuhkan boiler,
sisanya dikembalikan ke tangki penyimpanan melalui pipa minyak yang kedua yang
disebut sebagai saluran kembali (return oil). Kedua saluran tersebut
dihubungkan bersama pada ujung yang jauh dari tangki penyimpanan dengan katup
pengukur tekanan diletakkan antara dua pipa tersebut, untuk mempertahankan
tekanan yang konstan pada saluran utama dan memberi kesempatan pada minyak
lebihnya untuk mengalir kembali ke tangki penyimpanan melalui saluran kembali.
Saluran
kembali yang mempunyai lubang lebih kecil dari pada saluran utama, mempunyai
cabang kegiatan atas dari tiap-tiap tangki sehingga dengan membuka katup yang
sesuai maka minyak kembali ke tangki. Ini menghindari aliran lebih pada tangki
yang mungkin telah penuh.
Gambar 24. Sistem Bahan Bakar Minyak Residu Dengan
Pengaturan Pada Sisi Kembali (Return)
10.1.2
Sistem
Penyalaan Awal
Sebelum
mengoperasikan burner utama (normal
operasi) terlebih dahulu dioperasikan ignitor (burner HSD) yang berfungsi
sebagai penyala burner utama /penyalaan awal .
Gambar
. 25.
Gambar . 26.
10.2.
Sistem
bahan bakar batubara .
Pada
sistem bahan bakar batubara, ada dua (2) Sistem Milling Plant (Penggiling
Batubara) yaitu dengan suction mill (Mill Tekanan Negatif) dan Pressure mill (Mill Tekanan Positif). Gambar 27 :
menunjukkan
blok diagram dari sebuah suction mill
(penggiling hisap). Dalam desain ini udara ditarik melewati mill untuk
mengambil bubuk batubara .
Udara
dan bahan bakar bubuk batubara (pf) ditarik dari mill menggunakan exhauster,
yaitu sejenis fan. Exhauster kemudian menghembuskan campuran udara/pf keruang
bakar boiler .
Gambar 27. Mill
Tekanan Negatif.
Sitem mill tekanan positif dapat dilihat pada gambar 28. Dalam
pressure mill udara dihembuskan kedalam mill yang kemudian membawa batubara ke
burner .
Udara dihembuskan
kedalam mill oleh Primary Air Fan (PA FAN) .
Sistem
ini lebih menguntungkan dari pada jenis
suction mill, karena PA FAN hanya menangani udara-udara, sedangkan
pada sistem suction mill, exhauster menangani campuran udara/pf sangat abrasive
dan menyebabkan biaya pemeliharaan yang tinggi pada exhauster (penghisap).
Akibat
dari PA FAN menghembuskan udara ke mill menyebabkan mill bertekanan , sehingga
bila campuran udara/pf bocor ke udara luar akan mencemari motor, gearbox,
bantalan dan sebagainya. Oleh karena itu di pasang sistem perapat udara untuk
mencegah pencemaran kebocoran tersebut .
Gambar 28. Mill Tekanan Positif.
Dalam prakteknya sistem mill tekanan positif banyak di
gunakan dari pada sistem mill tekanan negatif. Karena sistem mill tekanan
positif lebih mudah pemeliharaannya dibandingkan sistem mill tekanan negatif.
Gambar sistem bahan
bakar batu bara dapat di lihat pada gambar
29, dibawah ini :
Gambar 29. Sistem
Bahan Bakar Batubara
10.3.
Sistem
Bahan Bakar Gas
Bahan
bakar gas, termasuk gas alam, adalah bahan bakar yang paling mudah terbakar
.Gas hanya memerlukan sedikit atau bahkan tanpa persiapan sama sekali sebelum
pembakaran, yang diperlukan hanyalah, ia harus sebanding (proportioned),
bercampur dengan udara dan dinyalakan. Hal ini dapat dilaksanakan dengan beberapa
cara .
Pembakar
gas atmosfer (atmosfirc gas burner) adalah salah satu pembakar gas yang sangat
umum dipakai. Pada sitem ini, momentum gas yang masuk digunakan untuk menarik
udara primer kedalam pembakar dengan suatu proses yang disebut aspirasi (aspiration).
Operasi sistem ini biasanya memuaskan untuk campuran mula udara primer dengan
prosentasi 30 hingga 70 persen. Udara sekunder ditarik sekelililng pembakaran
untuk menyempurnakan proses pembakaran. Dua buah pembakar tipikal ditunjukkan pada gambar 30.
Gambar 30. Pembakaran Gas Atmosfir.
(a)
Pembakaran gas atmosfir menarik kedalam udara primernya
untuk pembakaran akibat pengaruh arus gas bertekanan rendah yang berekspansi melalui sebuah orifis
.
(b)
Pembakaran bertingkat dua bekerja pada gas bertekanan
tinggi ; melakukannya melalui dua bagian
venturi yang berhubungan secara seri.
Pembakar - pembakar gas tahan api (reftractory gas
burners) biasanya dipakai untuk unit pembangkit. Udara pembakaran di tarik ke
sekelililng sebuah pembakar yang mempunyai jet-jet gas yang banyak (multiple
gas jet) yang mengeluarkan gas kedalam
aliran udara (air stream) dengan cara tertentu sehingga adukan yang keras itu
menghasilkan pencampuran yang baik. Campuran gas udara kemudian dikeluarkan ke
sebuah tabung atau terowongan pencampur yang pendek dengan bahan tahan api .
Tabung tahan api tersebut melindungi logam pembakaran dari temperatur tinggi .
Jenis pembakar gas tahan api ditunjukkan pada gambara 31.
Gambar 31 . Pembakar Gas Tahan Api .
11. MILL
PULVERISER
11.1.
Fungsi
Fungsi mill
(pulverizer) pada sistem bahan bakar batubara adalah menggiling/menghaluskan
bongkahan-bongkahan batubara sehingga menjadi bubuk batubara. Bubuk batubara
(Pulverizered Fuel) mempunyai ukuran sekitar 200 Mesh.
Tujuan
menggiling batubara adalah membuat luas permukaan bubuk batubara menjadi besar,
sehingga dalam proses pembakaran antara batubara dan udara lebih homogen dan
pembakaran menjadi lebih sempurna .
11.2. Jenis dan
Konstruksi
Tiga jenis Unit
penggilingan yang akan dibicarakan adalah :
1. Roller
Mill
2. Penggilingan
jenis “E” (E type mill)
3. Tube
Ball Mill
1. Roller Mill (Penggilingan Jenis Roller)
Penggiling dari jenis ini terdiri dari penggulung
(roller) yang berputar pada saat meja berputar mengambil batubara antara meja roller
lihat gambar 32. Jenis yang lama mempunyai dua roller (menggulung), tetapi
karena perlu keluarannya meningkat, jumlah roller ditambah menjadi 3.
Keluaran penggilingan ini dapat mencapai 50 ton/jam.
Prinsip kerja dari penggilingan jenis ini adalah , bahwa batubara dari coal
feeder jatuh kemeja penggilas dan dibawa kebawah roller yang dapat berputar
bebas dan ditekan oleh per sehingga merubah batubara menjadi bahan bakar bubuk
dengan kehalusan yang diperlukan .
Udara primer panas dialirkan kedalam “mill air scroll” yang mengisi “shovel
port ring” . Lintasan ini mengelilingi bagian bawah penggilingan, udara
diisikan dari sana kebadan penggilingan
melalui sejumlah ujung kerucut yang mengontrol arah aliran udara. Kecepatan
udara yang tinggi membawa batubara yang sudah tergilas keatas melalui
penggilingan menuju classifier. Classifier ini menjamin bahwa hanya
partikel-partikel yang halus saja yang diijinkan melewati burner .
Partikel yang lebih besar dikembalikan kemeja untuk
digilas ulang. Jenis penggilingan ini sering menggunakan classifier putar atau “whizzer”. Sudu-sudu putar dengan
variable speed memisahkan partikel-partikel yang lebih berat.
Jenis classifier ini dimaksudkan untuk saringan yang
sangat berat karena aksi dari debu batu bara, dan kebanyakan pusat pembangkit
menggunakan sudu-sudu yang tetap sehingga tidak lagi berputar .
Gambar 32. Roller Mill , Kapasitas
Tinggi
Jenis penggilingan ini disebut berkecepatan medium dan
berkecepatan meja kira-kira 50 rpm .
Sebagaimana telah dikatakan diatas, roller adalah ditahan
per dan diatur sedemikian, sehingga
roller dan meja tidak pernah kontak langsung logam dengan logam .
Setiap pembuangan, pyrite dan sebagainya didalam batubara
dikeluarkan dari meja penggilas melalui bagian sekop dan jatuh kedasar
penggilingan. Dua buah bajak dikaitkan dibagian luar dari meja penggililngan
dan bajak ini menyapu dasar penggilingan
dari bahan-bahan yang tidak terpakai dan dikeluarkan ke ruang pengeluaran .
Ruang pengeluaran mempunyai pintu bagian dalam dan pintu
bagian luar. Pintu ini harus dioperasikan sehingga pintu pengeluaran harus
selalu tertutup ketika pintu pemasukkan
dibuka dan sebaliknya.
Pada mill bertekanan dimana bahan bakar bubuk dapat
keluar keatmosfir , dilengkapi dengan
udara perapat atau bila disainnya tidak memungkinkan maka dipasang perapat
mekanik .
2. Pengilingan Jenis “E”
Penggilingan jenis “E” dari Babcock and Wilcox telah
menaikkan ukuran yang terakhir E10 . Angka sesudah huruf “E”
menunjukkan ukuran meja dalam inchi . Dalam hal ini E10 kehilangan nol
yang satu dari “E100” .
Batubara dari coal feeder jatuh ke pusat meja putar dan
kemudian melewati elemen penggilas (lihat gambar 33). Elemen-elemen penggilas
terdiri dari sejumlah bola-bola baja antara dua cincin penggilas. Cincin yang
atas stasioner (diam) dan menekan bola-bola dari pegas penekan. Cincin yang
bagian bawah diikatkan kemeja penggilingan dan berputar dengannya.
Dengan memutar cincin bagian bawah berarti memutar
bola-bola dan batu bara dihancur lumatkan bila melewati elemen penggilas ini.
Bahan bakar bubuk ini kemudian melewati ujung luar dari cincin bawah dan dibawa
oleh aliran udara primer yang berkecepatan tinggi. Udara ini masuk kepenggilingan melalui lubang
saluran udara sebelum menghembuskan keatas antara cincin atas dan cincin
penggilas bawah .
Campuran batubara/udara dibawa keatas menuju classifier
statis dimana partikel-partikel yang lebih berat dipisahkan oleh gerakan
sentrifugal dan dikembalikan kemeja untuk penggilasan lebih lanjut. Benda-benda
asing dalam batubara yang dikenal sebagai mill reject dari penggilingan yang
mungkin terdiri dari pyrites, batu, besi-besi bekas atau sejenis bahan tak
berguna biasanya terlalu berat untuk dibawa oleh aliran udara dan jatuh
melewati kerongkongan dan dibawa kelubang pembuangan dengan penggaruk yang
terpasang pada meja penggilingan (yoke). Bila pintu bagian dalam terbuka , maka
benda-benda asing jatuh keruang
pembuangan untuk menunggu.
Pada operasi normal pintu-pintu ruang pembuangan bagian
luar ditutup dan yang bagaian dalam dibuka , yang memungkinkan ruangan ini
diisi dengan benda-benda afkir tadi. Untuk membersihkan ruangan ini pintu
bagian dalam harus ditutup lebih dulu sebelum
membuka pintu bagian luar untuk mencegah bahan bakar/udara keluar dari
ruang penggilingan .
Gambar 33 . Penggilingan
Type “ E “
3. Tube Ball Mill
Jenis penggilingan ini dikenal sebagai berkecepatan
rendah dan dioperasikan pada 17- 20 rpm.
Penggilingan ini ditunjukkan pada gambar 34,
dan terdidri dari drum dengan diameter yang besar kira-kira 9 feet,
yang diisi dengan bola-bola baja sejumlah 40 ton sampai kira-kira ½
nya (½ dari isi drum). Bola-bola ini diameternya bervariasi dari ½ inchi sampai dengan 2 ½
inchi. Pada saat drum berputar bola-bola akan berpencaran dan menghantam
serta memecahkan batubara yang masuk menjadi bahan bakar bubuk. Untuk mencegah drum menjadi aus, lapisan
bagian dalam dari drum ini dikeraskan .
Batubara dari feeder (biasanya jumlahnya dua) jatuh
kedalam tiap ujung-ujung penggilingan dan diputar kedalam penggilingan dengan
pita conveyor. Udara
primer masuk lagi dari masing-masing ujung penggilingan dan mengambil bubuk
bahan bakar ini dari dalam drum.
Campuran bubuk bahan bakar/udara melewati classifier statis menuju pita
conveyor sebelum menuju ke burner .
Partikel-partikel besar-besar yang ditolak oleh
classifier jatuh ke pita conveyor untuk dikembalikan kepenggililingan, setiap
benda-benda asing dalam batubara tetap tinggal didalam penggilingan.
Penggilingan dalam selang waktu 1 sampai 2 tahun harus dikosongkan untuk
mengeluarkan benda asing dan juga mengeluarkan bola-bola yang telah berkurang
ukurannya (lebih kecil dari ½ inchi)
karena aus. Pengeluran bola-bola yang aus dalam operasi normal dan pengisian
kembali bola-bola dilaksanakan pada saat penggilingan dalam keada`n operasi
dengan menggunakan alat berupa corong bola khusus yang masuk pada satu ujung
penggilingan dekat conveyor pita .
Gambar 34.
Penggilingan Bola Tabung
11.3.
Pengoperasian
Pengoperasian
mill (penggiling batu bara) yang akan dijelaskan ini adalah penggiling (mill)
batubara tipe bertekanan, dan pemanas udara tipe rotary, karena peralatan ini
secara luas digunakan pada unit-unit dengan bahan bakar batubara tetapi
penjelasan pemakaian pada peralatan yang lain (pemakaian penggiling batubara tipe
hisap misalnya) tidak banyak bebeda. Selama periode penyalaan awal dihidupkan, unit penggiling bahan bakar
batubara agar disiapkan. Udara panas adalah salah satu kebutuhan utama, demikian pula gas asap agar dialirkan
kepemanas udara penggiling dengan suhu gas masuk mininum : 175 0 C.
Pada tahap ini agar dijalankan kipas udara primer dan penggiling nomor 1 .
Pemilihan
penggiling batu bara sedapat mungkin mempunyai pengaruh terhadap keadaan boiler.
Pengiling untuk burner yang tertinggi diruang bakar akan menghasilkan suhu uap
superheat yang tinggi dan mungkin suhu metal superheater yang tinggi pula.
Penggiling batubara untuk burner terendah
tidak dapat dilihat hasilnya seperti diatas, kecuali kalau daerah-daerah
radiasi superheater dekat dengan burner. Penggiling dengan burner ynag
berdekatan dengan pipa air boiler kemungkinan besar dapat menaikkan tekanan
tetapi masih belum menimbulkan masalah suhu metal dan suhu uap yang tinggi .\
Udara
perapat agar digunajan pada penggiling bahan bakar yang dipilih dan lakukan
pemanasan awal. Tingkap udara masuk pemanas
udara penggiling, agar sedikit demi sedikit dibuka untuk menjaga suhu
campuran (yang mungkin ditunjukkan dikontrol room) sekurang-kurangnya 150 0
C, tet`pi hal ini mungkin perlu membuka tingkap gas panas untuk mencapainya
. Untuk penggiling tipe spinddle vertikal, pertama perlu melewatkan udara panas
kepenggiling, sampai suhu normalnya kira-kira 75 0 C. Bila suhu ini
telah tercapai , penggilingan dapat dijalankan, tingkap udara primer dan
tingkap pulverized fuel dapat dibuka
juga suplai udara sekunder burner pf. Batubara dapat dimasukkan penggiling
dengan jumlah yang tepat, dan beban penggiling batu bara dapat dinaikkan sedikit demi sedikit .
Udara
tempering tingkat-tingkat awal dapat dipakai untuk mengatur suhu masuk
penggiling sebelum suplly batubara yang cukup memadai dicapai. Segera setelah
nyata bahwa batubara telah gerus (perbedaan tekanan melintasi penggiling , yang
dikenal sebagai “mill differential”
naik dan suhu udara/batubara turun). Ruang bakar harus diperiksa untuk
memastikan bahwa semua pembakar telah
menyala dengan baik dan kondisi pembakarannya stabil. Harus kita sadari
bahwa menurut petunjuk praktis, pembakaran batubara yang disebut keadaan baik
adalah bahwa penyalaan harus dari burner penyala awalnya sendiri tidak dari
nyala api pembakar minyak yang berdekatan .
Begitu
jumlah batubara kepenggiling bertambah (dengan menambah kecepatan pengisian)
aliran udara primer yang lewat penggiling untuk membawa beban yang lebih besar.
Disini juga perlu untuk terus
mempertahankan. Suhu udara batubara
keluar penggiling diantara 60o ~ 65oC.
12. METODE ATOMISASI MINYAK
12.1. Fungsi
Fungsi
atomisasi minyak adalah memecah partikel-partikel minyak sehingga luas permukaaan dari minyak menjadi besar, metode
atomisasi minyak degan cara mengabutkan minyak menggunakan pembakar minyak
(burner).
Tujuan
atomisasi minyak adalah agar supaya proses pembakaran antara minyak dan udara
menjadi sempurna, sehingga efisiensi pembakaran lebih menjadi baik .
12.2.
Jenis
dan Konstruksi
Pada
dasarnya ada tiga jenis pembakaran (burner) minyak dan ketiganya menggunakan
cara yang berbeda untuk mengatomisasikan minyak
:
1.
Mekanikal (atau tekanan)
2.
Diatomisasikan dengan Uap
3.
Diatomisasikan dengan udara
1. Pembakaran
minyak dengan diatomosasikan secara mekanikal
Didalam pembakaran ini minyak diatomisasikan oleh tekanan
yang didapat dari pompa minyak. Minyak dengan tekanan yang sesuai melewati
piringan penyemprotan yang berisikan
sejumlah jalur-jalur laluan tangensial untuk selanjutnya minyak menuju ruang
dipusat piringan. Disini minyak bergerak
memutar dengan kecepatan tinggi yang selanjutnya keluar melalui orifer dalam bentuk
kabut kerucut.
Dapat dilihat bahwa adanya perubahan tekanan minyak atau keausan orifice dan jalur
tangensial akan menyebabkan atomisasi
minyak menjadi terganggu dan titik-titik minyak akan banyak terpancar lewat
burner.
Gambar burner dengan atomisasi mekanik dapat dilihat pada
gambar 35 dibawah
ini.
Gambar 35 . Burner minyak dengan Atomisasi Mekanik
2. Pembakaran minyak dengan diatomisasikan
uap
Perubahan dengan atomisasi mekanikal akan mempunyai
kerugian dimana beban tidak dapat diubah-ubah karena perubahan tekanan minyak
ini akan mempengaruhi atomisasi. Pada pembakar minyak atomisasi uap
perbandingan mengecilkan (turn down ration) 10 : 1 dapat dicapai .
Pada pembakaran ini atomisasi dilakukan dengan tekanan
uap. Uap diisikan kepusat tabung burner pada tekanan 1,5 bar sampai 9 bar menuju piringan yang
dilubangi dimana uap ini bertemu minyak yang telah melewati ruang antara tabung
uap dan tabung diluarnya yang sepusat .
Pada pembakaran jenis ini suhu minyak sebelum memasuki
tabung tidak perlu setinggi suhu minyak pada jenis atomisasi mekanikal, karena
minyak akan mendapat tambahan panas dalam perjalanannya ketengah tabung. Kerugian jenis atomisasi ini
adalah jumlah uap yang diperlukan dapat mencapai ½ % dari seluruh penguapan total .
Gambar burner dengan atomisasi uap dapat dilihat pada gambar 36 dibawah
ini,
Gambar 36 . Burner Minyak dengan Atomisasi Uap
3. Pembakaran dengan atomisasi udara
Pada pembakar ini, atomisasi dilakukan dengan udara
tekanan tinggi dengan cara yang sama seperti halnya dengan uap. Pembakaran
jenis ini tidak banyak digunakan oleh perancang boiler sebab memerlukan
penambahan compressor udara yang mahal baik pemasangannya ataupun
pemeliharaannya.
13. PEMBERSIH JELAGA (SOOTBLOWER)
13.1.
Fungsi
Boiler-boiler
modern dilengkapi dengan pembersih jelaga (sootblower) yang dapat dioperasikan
dari jarak jauh (remotely operated) dan dikendalikan secara bergantian dan
berurutan .
Fungsi
dari sootblower adalah untuk membersihkan abu, debu atau jelaga yang menempel
pada pipa-pipa Boiler, superheater, Economizer dan pada elemen air heater.
Tujuan dari pembersihan tersebut adalah untuk menaikkan efisiensi dari boiler
dan menghindari kerusakan pipa-pipa pada bolier/superheater. Biasanya
sootblower menggunakan uap untuk membersihkan pipa-pipa boiler/superheater .
Uap
yang digunakan untuk pembersihan abu biasanya diambil langsung dari boiler,
dari sisi keluar pemanas lanjut primer atau dari sisi masuk cold reheater,
namun uap dari boiler bantu (auxilary boiler) pun dapat digunakan. Tekanan uap
yang menuju kemasing-masing blower diturunkan seperlunya oleh plat-plat orifis (orifice plate). Pada pusat
pembangkit lain, udara bertekanan juga digunakan sebagai media pembersih.
Sistem sootblowing dengan udara bertekanan ini memerlukan tambahan modal dan
biaya untuk kompressor yang berkapasitas
besar .
13.2.
Jenis
dan Konstruksi
Jenis
penempatan , ukuran dan tekanan serta frekuensi penggunaan sootblower sangat
bervariasi sesuai dengan disain boiler dan karakter deposit/endapannya . Oleh
karena itu adalah tidak mungkin untuk menguraikan semua pemakaian-pemakainnya ,
tetapi secara umum , jenis-jenis utama
dari sootblower yang digunakan adalah seperti diperlihatkan pada gambar 19, yaitu :
a. Blower-blower
yang dapat ditarik (retractable gun blowers) dengan nozle jet yang berlawanan
untuk membersihkan pipa-pipa air ruang bakar.
b. Blower-blower
yang dapat ditarik (retractable gun blowers) yang mempunyai nozle jet tunggal
untuk diarahkan pada susunan pipa-pipa boiler dan superheater.
c. Blower-blower
panjang yang dapat ditarik (long retractable lance blowers) yang
bergerak/bergeser diantara susunan pipa-pipa, dengan nozle berputar dan
mempunyai jet yang berlawanan untuk mengimbangkan gaya dorong. Jenis inilah yang paling
efektif, untuk pemanas lanjut pada boiler modern sehingga memungkinkan mencapai
sasaran yang lebar dengan merata/sebanding.
d. Blower
dengan nozzle jet banyak (multi jet tube blowers), digunakan untuk zone
temperatur yang lebih rendah seperti economizer dan air heater. Blower tersebut
tidak dapat ditarik (non-retractring) tetapi dapat berputar dan/atau bergeser.
e. Sama
dengan multi jet blower dengan nozzle jet yang dapat digunakan pada posisi
tetap untuk membersihkan lorong-lorong diantara pipa-pipa. Blower ini hanya
cocok untuk zone temperatur yang lebih rendah dan pada zone yang
deposit/endapannya ringan, oleh karena itu tidak perlu daya yang besar untuk
beberapa nozle kecil .
Gambar
37. Jenis-jenis Sootblower
13.3.
Pengoperasian
Frekuensi
sootblowing ditentukan oleh pengalaman pada masing-masing boiler, dan tidak
boleh terlalu sering karena menurunkan effisiensi dan mahalnya harga uap yang
digunakan. Secara umum, saat diperlukannya sootblowing diperlihatkan dengan
turunnya temperatur superheater, naiknya temperatur gas asap bagian belakang atau
indikasai bahwa tarikan turun, namun pada bagian tertentu naik .
Pada
waktu mengoperasikan sootblower (sootblowing), harus dilaksanakan tindakan
pengamanan sebagai berikut :
1.
Vakum boiler harus dinaikkan
untuk melindungi operator dari hembusan keluar gas-gas panas.
2.
Diperlukan drain yang cukup
pada pipa-pipa supply uap dan biasanya dipasang katup-katup drain otomatis.
3.
Blower tidak boleh dibiarkan
terus pada posisi kerja dengan uap didalamnya, karena menyebabkan erosi pipa
setempat.
4.
Bila
blower tertinggal dalam ruang bakar tanpa uap ia akan rusak. Bila supply
Listrik terganggu atau blower macet , ia harus dikeluarkan dengan tangan.
5.
Boiler
pf harus beroperasi dengan beban tinggi ketika sootblowing, agar pembakaran
stabil.
6.
Suhu
logam air heater harus di jaga setinggi mungkin ketika soot blowing dengan mem-by-pass udara atau resirkulasi
udara panas .
Informasinya menarik dan bermanfaat sekali. Sekedar saran dari saya, supaya diperbaiki agar gambar-gambarnya dapat terlihat/muncul sehingga informasi yang diberikan lebih informatif.
BalasHapusea ne mas....gambarnya ga ada..........
BalasHapusFin tubes,tubos aletados, acero inoxidable, anodized aluminum, Stainless Steel strip, aluminum tube, finned tube, DIN 2391 hydraulic tube, copper nickel tube, Valve & Pipe Fitting Supplier at http://www.ts-aceroinoxidable.com/html/productlist/finnedtube-1.html
BalasHapusbagus artikelnya. saran gambar nya supaya bisa dimunculkan. akan lebih menarik dan bermanfaat lagi bagi pembaca dan yang membutuhkan informasi mengenai boiler seperti saya. terimakasih
BalasHapusketahuan tuh pasti artikelnya copy paste dari blog orang, kalau seorang bloger pasti bisa meng upload gambar sendiri.... parah...!! betul coy.....gak tau malu.
BalasHapusnice post! Our new website for finned tube www.lordfintube.com
BalasHapusPT. INDIRA DWI MITRA
BalasHapusExpert in Industrial Energy
Jual burner FBR, Jual Burner Gas, Burner Gas Indonesia
marine boiler
Marine Boiler
PT Indira Dwi Mitra – Expert in Industrial Energy. Fabrikasi dan Jual Boiler Indonesia, Produk kami meliputi jasa pembuatan Fire Tube Boiler, Water Tube Boiler, Hot Water Boiler untuk Crude Palm Oil pada kapal tanker marine dan untuk boiler general Industri …
Asphalt Boiler
General Boiler
PT Indira Dwi Mitra – Expert in Industrial Energy. Fabrikasi dan Jual Boiler Indonesia, Produk kami meliputi jasa pembuatan Hot Oil Boiler atau Thermal Oil Heater untuk Crude Palm Oil pada kapal tanker marine dan untuk boiler general Industri lainya seperti Asphalt, Fodd Industry, dll ...
THERMAL-OIL-HEATER-400-MCAL-848x450
Service & Repair
Selain fabrikasi dan menjual steam boiler indonesia, kami juga melayani penjualan sparepart boiler serta siap melayani service dan repair boiler maupun thermal oil heater dan siap membantu dalam proses Instalasi maupun Commisioning …
Artikel yang baik sangat bermanfaat tamabah pengetahuan. trimakasih
BalasHapusSlam kenal
https://tokomesinku.com
trimakasih artiklnya, slam kenal
BalasHapusKontol
BalasHapusSangat inspiratif artikelnya, terimakasih
BalasHapusJual boiler kelapa sawit
Seteam Boiler Indira
Jual Steam Boiler
Jual Steam Boiler/ketel Uap
Fabrikasi Boiler di indonesia
Jual Boiler bahan Bakar solar
Distributor Boiler steam di jakarta
Distributor Boiler evaprator murah
jual Boiler steam Vertikal
Jual Boiler Steam mini
Menjual berbagai macam jenis Chemical untuk cooling tower, evapko, chiller ,Boiler,waste water treatment,STP Oli Industri, defoamer anti busa Dll, harga nego, untuk info lebih lanjut tentang produk ini bisa menghubungi saya di email tommy.transcal@gmail.com
BalasHapusWA:0813-1084-9918
Terima kasih