Post on 25-Nov-2015
description
DAFTAR ISI
Halaman Judul BAB I : PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1 SEJARAH DAN PERKEMBANGAN BOILER ............................................................ 1
1.2 PENGERTIAN .............................................................................................................. 3 1.3 JENIS BOILER .............................................................................................................. 4 1.3.1 Fire Tube Boiler ................................................................................................. 4 1.3.2 Water Tube Boiler ............................................................................................... 5 1.3.3 Package Boiler (Boiler mini) .............................................................................. 6 1.3.4 Circulated Fluidized Bed (CFB) .......................................................................... 7 1.3.5 Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler ...................................... 9 1.3.6 Stoker Fired Boilers ............................................................................................ 10 1.3.7 Pulverize Fuel Boiler .......................................................................................... 12 1.3.8 Boiler Limbah Panas HRSG (Heat Recovery Steam Generator) .......................... 15
BAB II : BAGIAN-BAGIAN UTAMA BOILER ............................................................... 16 2.1 WATER & STEAM SYSTEM ............................................................................................ 19 2.1.1 Steam Drum ........................................................................................................ 19 2.1.2 Superheater ........................................................................................................ 22 2.1.3 Reheater ........................................................................................................ 26 2.1.4 Economizer ........................................................................................................ 28 2.1.5 Downcomer ........................................................................................................ 29 2.1.6 Wall Tube/Riser (Pipa-Pipa Air)........................................................................... 30 2.1.7 Boiler Circulating Pump .................................................................................... 30 2.2 AIR & GAS SYSTEM ...................................................................................................... 32
2.2.1 FD Fan ............................................................................................................... 32 2.2.2 ID Fan ................................................................................................................ 34
2.2.3 PA Fan .............................................................................................................. 34 2.2.4 Air Heater ........................................................................................................ 34 2.2.5 Steam Coil Air Preheater .................................................................................... 37 2.2.6 Gas Recirculation Fan ........................................................................................ 37 2.3 FUEL & FIRING SYSTEM ............................................................................................. 38
2.3.1 Silo (Bunker) ....................................................................................................... 38 2.3.2 Coal Feeder (Pengumpan) ................................................................................... 39 2.3.3 Pulveriser/Mill .................................................................................................... 40 2.3.4 Burner ............................................................................................................ 42
2.4 FURNACE CLEANING SYSTEM ................................................................................... 43 2.5 ALAT BANTU LAINNYA ............................................................................................ 47 2.5.1 Safety Valve ........................................................................................................ 47 2.5.2 Valve ................................................................................................................. 48 2.5.3 Blowdown System (Steam Drum) ......................................................................... 53 2.5.4 Chemical Injection System (Steam Drum : Phospat Injection) ............................. 56
BAB III : SISTEM KERJA BOILER ................................................................................ 59 3.1 BOILER SYSTEM ............................................................................................................ 59 3.2 WATER & STEAM SYSTEM . .................................................................................... 60 3.2.1 Water Steam ................................................................................................... 60 3.2.2 Steam System ................................................................................................... 65 3.3 AIR & GAS SYSTEM ................................................................................................... 66 3.3.1 Proses Pembakaran ............................................................................................. 66 3.3.2 Sirkulasi ............................................................................................................ 67 3.4 FUEL & FIRING SYSTEM ............................................................................................. 69 3.4.1 Coal ................................................................................................................... 69 3.4.2 Oil ................................................................................................................... 70
BAB IV : PEMELIHARAAN BOILER ............................................................................. 77 4.1 BOILER CLEANING ................................................................................................... 77
4.2 PEMBERSIHAN OUTSIDE BOILER (BOILER MINYAK) ........................................... 77 4.3 PEMBERSIHAN HP HEATER ...................................................................................... 82
4.4 EFISIENSI BOILER ....................................................................................................... 85 4.4.1 Metode Langsung ............................................................................................... 87
4.4.2 Metode Tidak Langsung ..................................................................................... 87
BAB V : PROTEKSI PADA SISTEM BOILER ................................................................. 91 5.1 PROTEKSI METAL BOILER ........................................................................................ 91 5.1.1 Pembentukan Kerak ............................................................................................ 91
5.1.2 Korosi ............................................................................................................... 93 5.1.3 Pembentukan Deposit ......................................................................................... 94 5.1.4 Priming and Carry Over ..................................................................................... 94 5.1.5 Slagging & Fouling ............................................................................................ 96 5.2 PROTEKSI BOILER ...................................................................................................... 98 5.2.1 Drum Level Very Low ......................................................................................... 98 5.2.2 Drum Level High ................................................................................................ 98 5.2.3 Critical Flame Out .............................................................................................. 98 5.2.4 All Flame Loss ................................................................................................... 98 5.2.5 Hand Trip ................................................................................................... 99 5.2.6 Furnacew Pressure High .................................................................................... 99 5.2.7 Furnace Pressure Low ........................................................................................ 99 5.2.8 Reheat Protection ............................................................................................... 99 5.2.9 Both Force Draught Fan Stop ............................................................................. 99 5.2.10 Both Induce Draught Fan Stop ............................................................................. 100 5.2.11 Both Primary Air Fan Stop .................................................................................. 100
Boiler
1.1. SEJARAH DAN PERKEMBANGAN
(a)
Gambar 1.1
Boiler modern yang digunakan saat ini sudah berkembang dari 1800an. Boiler pada masa lalu pada umumnya sebuahmenambah luas permukaan pemansan, maka diperkenalkan dan dikembangkan s
BAB I PENDAHULUAN
DAN PERKEMBANGAN BOILER
(b)
(c) Gambar 1.1 Perkembangan Boiler
modern yang digunakan saat ini sudah berkembang dari boiler-boilerpada masa lalu pada umumnya sebuah bejana yang di isi air (Gambar 1.1 a)
menambah luas permukaan pemansan, maka diperkenalkan dan dikembangkan s
1
boiler di awal tahun (Gambar 1.1 a). Untuk
menambah luas permukaan pemansan, maka diperkenalkan dan dikembangkan sistem dengan
Boiler
menggunakan pipa-pipa. Pada tahun 1825 lebih nyata dengan pipa penghubung luar (Gambar 1.1 b) perusahaan Babcox and Wilcox telah membuat (sloped tubes) antara ruang-ruang air di atas api
Gambar 1.2
pipa. Pada tahun 1825 boiler-boiler uap didesain agar memiliki sirkulasi yang ata dengan pipa penghubung luar (Gambar 1.1 b) dan pada 1856 Steven Wilcox dari
perusahaan Babcox and Wilcox telah membuat boiler uap yang mempunyai piparuang air di atas api (Gambar 1.1 c).
Gambar 1.2 Konstruksi Boiler (PLTU Gresik)
2
uap didesain agar memiliki sirkulasi yang
teven Wilcox dari mpunyai pipa-pipa miring
Boiler
Saat ini, boiler merupakan suatu bangunan kompleks yang memiliki banyak bagian dalam langkah-langkah prosesnya untuk tujuan efisiensi. dikembangkan selama bertahun-tahun, maka peraturan praktis berkembang pula. Hal ini mengkepada keperluan dan kebutuhan akan undangkelengkapan boiler. Antara lain sebagai berikut :
a) Indikator tekanan drumb) Indikator permukaan airc) Safety valve d) Boiler stop valve e) Test gauge connectionf) Indikator drum level low
1.2. PENGERTIAN
Gambar 1.3
merupakan suatu bangunan kompleks yang memiliki banyak bagian dalam
langkah prosesnya untuk tujuan efisiensi. Sebagaimana desain-desain dari boilertahun, maka peraturan praktis berkembang pula. Hal ini meng
kepada keperluan dan kebutuhan akan undang-undang dan peraturan yang jelas untuk peralatan dan . Antara lain sebagai berikut :
drum (drum pressure gauge) Indikator permukaan air untuk steam drum
Test gauge connection (sambungan/fasilitas untuk tujuan tes) level low untuk steam drum
Gambar 1.3 Posisi Boiler Dalam Siklus PLTU
3
merupakan suatu bangunan kompleks yang memiliki banyak bagian dalam
boiler yang telah tahun, maka peraturan praktis berkembang pula. Hal ini mengarah
undang dan peraturan yang jelas untuk peralatan dan
Boiler
Boiler adalah alat untuk menghasilkan uap/kemudian digunakan untuk mentransfer energidan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi volumenya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasiyang mudah meledak, sehingga boilersangat baik karena ada resiko terjadinya tekanan berlebih. Dalam siklus PLTU, posisi diperlihatkan dalam gambar 1.3 :
1.3. JENIS BOILER Secara prinsip kerja, macam-macam
1. Fire Tube Boiler 2. Water Tube Boiler 3. Package Boiler (Boiler M4. Circulated Fluidized Bed5. Atmospheric Fluidized Bed6. Stoker Fired Boilers 7. Pulverized Fuel Boiler 8. Boiler Limbah Panas (Heat
1.3.1. Fire Tube Boiler
alat untuk menghasilkan uap/steam. Steam pada suhu dan
mentransfer energi ke suatu proses. Steam adalah media yang dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi
nya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan
sangat baik karena ada resiko terjadinya tekanan berlebih. Dalam siklus PLTU, posisi
macam boiler antara lain :
Mini) Bed (CFB)
Bed Combustion (AFBC) Boiler
Heat Recovery Steam Generator/HRSG)
Gambar 1.4 Fire Tube Boiler
4
suhu dan tekanan tertentu
adalah media yang efektif dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi steam,
lkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu a dan dijaga dengan
sangat baik karena ada resiko terjadinya tekanan berlebih. Dalam siklus PLTU, posisi boiler
Boiler
Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipauntuk dirubah menjadi steam. Fire Tube boilerrelatif kecil dengan tekanan steamkompetitif untuk kecepatan steam sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cmTube boilers dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.
1.3.2. Water Tube Boiler
Gambar 1.5
Pada water tube boiler, air umpan Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk drum. Boiler ini dipilih jika kebutuhanboiler untuk pembangkit tenaga. Water steam antara 4.500 12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. Banyak
, gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan boiler ada didalam Fire Tube boilers biasanya digunakan untuk kapasitas
steam rendah sampai sedang. Sebagai pedoman, fsampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm
unakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boilers dikonstruksi sebagai paket
(dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.
Gambar 1.5 Diagram Sederhana Water Tube Boiler
, air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk keAir yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk steam pada daerah uap dalam
ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus Water tube boiler yang sangat modern dirancang dengan kapasitas
12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. Banyak water t
5
ada didalam shell s biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang
fire tube boilers sampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm2. Fire
unakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam s dikonstruksi sebagai paket
pipa masuk ke dalam drum. pada daerah uap dalam
sangat tinggi seperti pada kasus
yang sangat modern dirancang dengan kapasitas tube boilers yang
Boiler
dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket. Karakteristik boilers sebagai berikut: Forced, induced dan balanced draught Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi.
1.3.3. Package Boiler (Boiler Mini)
Gambar 1.6
Disebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steamdapat beroperasi. Package boiler biasanya merupakan tiptube dengan transfer panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi. Ciriadalah : Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan penguapan
yang lebih cepat.
Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki perpindahan panas konvektif yang baik.
dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket. Karakteristik
balanced draught membantu untuk meningkatkan efisiensi pembakaranKurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air.Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi.
ini)
Gambar 1.6 Paket Boiler 3 Pass, Bahan Bakar Minyak
paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada saat dikirim ke
steam, pipa air, suplai bahan bakar dan sambungan listrik untuk biasanya merupakan tipe shell and tube dengan rancangan
dengan transfer panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi. Ciri-ciri dari
Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan penguapan
a jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki perpindahan panas
6
dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket. Karakteristik water tube
efisiensi pembakaran. pengolahan air.
akar Minyak
paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada saat dikirim ke
, pipa air, suplai bahan bakar dan sambungan listrik untuk dengan rancangan fire
ciri dari package boilers
Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan penguapan
a jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki perpindahan panas
Boiler
Sistim forced atau induced dr Sejumlah lintasan/pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang lebih Tingkat efisiensi thermisnya lebih tinggi dibandingkan dengan
Boiler tersebut dikelompokkpembakaran melintasi boiler. Ruang pembakaran ditempatkan sebagai lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa api. pass/ lintasan dengan dua set fire-tubeDilingkungan PJB/PLN, boiler tipe ini hampir selalu ada di unit PLTU, yang dipergunakan sebagai penghasil steam untuk tujuan start-up
1.3.4. Circulated Fluidized Bed (CFB
induced draught menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik.menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang lebih
ingkat efisiensi thermisnya lebih tinggi dibandingkan dengan boiler lainnya.tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass nya. Yaitu berapa kali gas
. Ruang pembakaran ditempatkan sebagai lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa api. Boiler yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga
tube/pipa api dan gas buangnya keluar dari belakang tipe ini hampir selalu ada di unit PLTU, yang dipergunakan sebagai
up PLTU utama dan juga untuk uap ke desalination plant
CFB)
Gambar 1.7 Circulated Fluidized Bed
7
menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik.
menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang lebih baik. lainnya.
aitu berapa kali gas . Ruang pembakaran ditempatkan sebagai lintasan pertama setelah itu
yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pipa api dan gas buangnya keluar dari belakang boiler.
tipe ini hampir selalu ada di unit PLTU, yang dipergunakan sebagai
desalination plant.
Boiler
Pembakaran dengan circulatedmemungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan. Yaitu terhadap bahan bakar, efisiensi pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang merugikan seperti SOx dan NOx. Bahan bakar yang dapat dibakar dalam barang tolakan dari tempat pencucian pakaian,fluidized bed memiliki kisaran kapasitas antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam. Bila udara atau gas yang terdistribusi secara merata dilewatkan ke
padat seperti pasir yang disangga oleh saringan halus, partikel tidak akan terganggu pada kecepatan yang rendah. Begitu kecepatan udaranya berangsur
partikel tersuspensi dalam aliran udara Dengan kenaikan kecepatan udara selanjutnya, terjadi pembentukan gelembung, turbulensi yang kuat, pencampuran cepat dan pembentukan permukaan menampilkan sifat cairan mendidih dan terlihat seperti fluida fluidized bed. Pasir silica digunakan sebagai media pentransfer panas untuk mempertahankan ruang bakar.
Jika partikel pasir dalam keadaan terfluidisasikan dipanaskan hingga ke suhu nyala batubara, dan batubara diinjeksikan secara terus menerus ke mencapai suhu yang seragam. Pembakaran dengan sekitar 840OC hingga 950OC. Karena suhu ini jauh berada dibawah suhu abu dan permasalahan yang terkait didalamnya dapat dihindari. Suhu pembakaran yang lebih rendah tercapai disebabkan tingginya koefisienpanas sebagai akibat pencampuran cepat dalam bed melalui perpindahan panas pada pipa dan dinding kecepatan fluidisasi minimum dan kecepatan masuk partikel.stabil dan menghindari terbawanya partikel dalam jalur gas. Sedangkan lime stone (batu kapur) CaCOmereduksi SOx. sesuai dengan reaksi kimia :
CaCo3 + OCaO + SO
CaSO3 + O
circulated fluidized bed (CFB) muncul sebagai alternatif yang memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim pembakaran yang
n memberikan banyak keuntungan. Yaitu rancangan boiler yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang
. Bahan bakar yang dapat dibakar dalam boiler ini adalah batubara, ucian pakaian, sekam padi & limbah pertanian lainnya.
memiliki kisaran kapasitas antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam.Bila udara atau gas yang terdistribusi secara merata dilewatkan ke atas melalui
sangga oleh saringan halus, partikel tidak akan terganggu pada kecepatan yang rendah. Begitu kecepatan udaranya berangsur-angsur naik, terbentuklah suatu keadaan dimana
partikel tersuspensi dalam aliran udara bed tersebut disebut terfluidisasikan. gan kenaikan kecepatan udara selanjutnya, terjadi pembentukan gelembung, turbulensi yang
kuat, pencampuran cepat dan pembentukan permukaan bed yang rapat. Bedih dan terlihat seperti fluida bed gelembung
Pasir silica digunakan sebagai media pentransfer panas untuk mempertahankan ruang bakar.
Jika partikel pasir dalam keadaan terfluidisasikan dipanaskan hingga ke suhu nyala batubara, dan batubara diinjeksikan secara terus menerus ke bed, batubara akan terbakar dengan cepat dan mencapai suhu yang seragam. Pembakaran dengan fluidized bed (CFB) berlangsung pada suhu
C. Karena suhu ini jauh berada dibawah suhu fusi abu, maka pelelehan abu dan permasalahan yang terkait didalamnya dapat dihindari.
Suhu pembakaran yang lebih rendah tercapai disebabkan tingginya koefisienpanas sebagai akibat pencampuran cepat dalam fluidized bed dan ekstraksi panas yang efektif dari
melalui perpindahan panas pada pipa dan dinding bed. Kecepatan gas dicapai diantara kecepatan fluidisasi minimum dan kecepatan masuk partikel. Hal ini menjamin operasi
awanya partikel dalam jalur gas. (batu kapur) CaCO3 ditambahkan pada boiler CFB dengan tujuan
. sesuai dengan reaksi kimia : + O2 CaO + CO2
CaO + SO2 CaSO3 + O2 CaSO4 (Gypsum)
8
) muncul sebagai alternatif yang memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim pembakaran yang
yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang
ini adalah batubara, & limbah pertanian lainnya. Boiler
memiliki kisaran kapasitas antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam. atas melalui bed partikel
sangga oleh saringan halus, partikel tidak akan terganggu pada kecepatan angsur naik, terbentuklah suatu keadaan dimana
gan kenaikan kecepatan udara selanjutnya, terjadi pembentukan gelembung, turbulensi yang Bed partikel padat
gelembung fluida/bubbling
Pasir silica digunakan sebagai media pentransfer panas untuk mempertahankan ruang bakar.
Jika partikel pasir dalam keadaan terfluidisasikan dipanaskan hingga ke suhu nyala batubara, dan , batubara akan terbakar dengan cepat dan bed
) berlangsung pada suhu abu, maka pelelehan
Suhu pembakaran yang lebih rendah tercapai disebabkan tingginya koefisien perpindahan dan ekstraksi panas yang efektif dari
. Kecepatan gas dicapai diantara
Hal ini menjamin operasi bed yang
ditambahkan pada boiler CFB dengan tujuan
Boiler
Emisi NOx juga diminimalisir dengan menggunakan anti NOx dengan cara mengendalikan temperatur ruang bakar terbentuk pada temperatur tinggi. Jadi kalau tidak akan terbentuk. Boiler CFB memiliki keunggulan sebagai berikut :
a. Mampu membakar batubara dengan kualitas yang beragam.b. Mempunyai emisi NOx dan Sc. Tidak memerlukan FGD (Flue Gas Desulfurization
Namun demikian, boiler CFB mempunyai kekurangan sebagai berikut :a. Erosi pada pipa boiler, karena abrasi dari butiran abu atau butiran batubara.b. Memerlukan pasir silica dan CaCOc. Pengoperasian lebih rumit dibandingkan dengan
PLN memiliki 2 PLTU tipe CFB, yaitu :1. PLTU Tarahan, Sumatera Selatan. Menghasilkan daya sebesar 2 x 100 MW yang dibangun
pada tahun 2007. 2. PLTU Labuhan Angin, Sumatera Utara. Menghasilkan daya
dibangun pada tahun 2009.
1.3.5. Atmospheric Fluidized Bed
Emisi NOx juga diminimalisir dengan menggunakan anti NOx combustion systemdengan cara mengendalikan temperatur ruang bakar boiler relatif rendah. NOx hanya akan terbentuk pada temperatur tinggi. Jadi kalau temperatur ruang bakar bisa dibuat rendah, maka NOx
CFB memiliki keunggulan sebagai berikut : Mampu membakar batubara dengan kualitas yang beragam.
dan SOx yang rendah dibandingkan dengan pulverizedFlue Gas Desulfurization)
CFB mempunyai kekurangan sebagai berikut : , karena abrasi dari butiran abu atau butiran batubara.
Memerlukan pasir silica dan CaCO3 untuk operasional. Pengoperasian lebih rumit dibandingkan dengan pulverized boiler.
, yaitu :
PLTU Tarahan, Sumatera Selatan. Menghasilkan daya sebesar 2 x 100 MW yang dibangun
PLTU Labuhan Angin, Sumatera Utara. Menghasilkan daya sebesar 2 x 125 MW yang
Combustion (AFBC) Boiler
9
combustion system yaitu relatif rendah. NOx hanya akan
temperatur ruang bakar bisa dibuat rendah, maka NOx
ulverized coal.
PLTU Tarahan, Sumatera Selatan. Menghasilkan daya sebesar 2 x 100 MW yang dibangun
sebesar 2 x 125 MW yang
Boiler
Gambar 1.8 AFBC hanya berupa shell boilerbed combustor. Sistim seperti telah dipasang digabungkan dengan konvensional.
Batubara dihancurkan menjadi ukuran 1 jenis pengumpan udara ke ruang pembakaran. Udara atmosfir, yfluidisasi dan pembakaran, dimasukkan dengan tekanan, setelah diberi pemanasan awal oleh gas buang bahan bakar. Pipa dalam
evaporator. Produk gas hasil pembakaran melewati bagian economizer, ke pengumpul debu dan pemanas awal udara sebelum dibuang ke atmosfir.
1.3.6. Stoker Fired Boilers Stokers diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar knya. Klasifikasi utamanya adalah spreader
a. Spreader Stokers
Gambar 1.8 Prinsip Kerja AFBC Boiler oiler konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah
combustor. Sistim seperti telah dipasang digabungkan dengan water tube boiler
Batubara dihancurkan menjadi ukuran 1 10 mm tergantung pada tingkatan batubara dan jenis pengumpan udara ke ruang pembakaran. Udara atmosfir, yang bertindak sebagai udara fluidisasi dan pembakaran, dimasukkan dengan tekanan, setelah diberi pemanasan awal oleh gas buang bahan bakar. Pipa dalam bed yang membawa air pada umumnya bertindak sebagai
. Produk gas hasil pembakaran melewati bagian superheater dari boiler , ke pengumpul debu dan pemanas awal udara sebelum dibuang ke atmosfir.
s diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke tungku dan oleh jenis spreader Stoker dan chain-gate atau traveling-gate
Gambar 1.9 Spreader Stokers boiler
10
konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah fluidized ube boiler/boiler pipa air
10 mm tergantung pada tingkatan batubara dan ang bertindak sebagai udara
fluidisasi dan pembakaran, dimasukkan dengan tekanan, setelah diberi pemanasan awal oleh gas yang membawa air pada umumnya bertindak sebagai
lalu mengalir ke
, ke pengumpul debu dan pemanas awal udara sebelum dibuang ke atmosfir.
e tungku dan oleh jenis grate gate Stoker.
Boiler
Spreader Stokers memanfaatkanBatubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas yang halus dibakar dalam suspensi; partikel yang lebihbatubara ini akan dibakar dalam pembakaran ini memberikan fleksibilitas yangpenyalaan hampir terjadi secara cepat bila lajuspreader Stoker lebih disukai dibanding jenis industri.
b. Chain-Grate atau Traveling-Grate
Gambar 1.10
Batubara diumpankan ke ujung sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar dalam abu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara pada tungku. Sebuah
s memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan pembakaran
kontinyu ke tungku diatas bed pembakaran batubara. Batubarasuspensi; partikel yang lebih besar akan jatuh ke
dibakar dalam bed batubara yang tipis dan pembakaranmemberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban,
terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat. Karenadisukai dibanding jenis stoker lainnya dalam berbagai penerapan di
Grate Stoker
Gambar 1.10 Traveling-grate Stoker boiler
Batubara diumpankan ke ujung grate baja yang bergerak. Ketika sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak
umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara pada tungku. Sebuah grate batubara digunakan untuk mengendal
11
dan pembakaran grate.
pembakaran batubara. Batubara besar akan jatuh ke grate, dimana
yang tipis dan pembakaran cepat. Metode baik terhadap fluktuasi beban, dikarenakan
pembakaran meningkat. Karena hal ini, lainnya dalam berbagai penerapan di
baja yang bergerak. Ketika grate bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Diperlukan tingkat
, untuk menjamin pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak
umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara digunakan untuk mengendalikan kecepatan
Boiler
batubara yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan ketebalan
Ukuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu mencapai ujung grate
1.3.7. Pulverize Fuel Boiler Kebanyakan boiler stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar batubara menggunakan batubara halus, dan banyak boiler pipa air di industri yang lebih besar juga menggunakan batubara yang halus. Teknologi ini berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan unit dan
lebih dari 90 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini. Untuk batubara jenis bituminous, batubara digiling sampai menjadi bubuk halus, yang berukuran +300 micrometer (kurang dari 2 persen dan yang berukuran dibawah 75 microns sebesar 70diperhatikan bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilinga
bubuk yang terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruang pembakaran dan menyebabkan kerugian yang lebih besar karena bahan yang tidak terbakar. Batubara bubuk dihembuskan dengan sebagian udara pembakaran masuk menuju plant sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung pada suhu dari 1300C, tergantung pada kualitas batubara. Waktu tinggal partikel dalam detik, dan partikel harus cukup kecil untuk pembakaran yang sempurna.
Sistim ini memiliki banyak keuntungan seperti kemampuan membakar berbagai kualitas batubara, respon yang cepat terhadap perubahan beban muatan, penggunaan suhu udara pemanas awal yang tinggi dll. Pada pulverizeyaitu :
1. Tangential Burner 2. Front and Rear Burner
batubara yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan ketebalan bedUkuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna
grate.
stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar batubara menggunakan pipa air di industri yang lebih besar juga menggunakan batubara
yang halus. Teknologi ini berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan unit dan
lebih dari 90 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini. Untuk batubara jenis minous, batubara digiling sampai menjadi bubuk halus, yang berukuran +300 micrometer (
kurang dari 2 persen dan yang berukuran dibawah 75 microns sebesar 70-75 persen. Harus diperhatikan bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilinga
bubuk yang terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruang pembakaran dan menyebabkan kerugian yang lebih besar karena bahan yang tidak terbakar. Batubara bubuk dihembuskan dengan sebagian udara pembakaran masuk menuju plant boiler melalui serangkaian nozzlesekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung pada suhu dari 1300C, tergantung pada kualitas batubara. Waktu tinggal partikel dalam boiler biasanya 2 hingga 5
p kecil untuk pembakaran yang sempurna.
Sistim ini memiliki banyak keuntungan seperti kemampuan membakar berbagai kualitas batubara, respon yang cepat terhadap perubahan beban muatan, penggunaan suhu udara pemanas
ulverize boiler, sistem pembakaran dapat dilakukan dengan dua cara,
12
bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna
stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar batubara menggunakan pipa air di industri yang lebih besar juga menggunakan batubara
yang halus. Teknologi ini berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan unit dan
lebih dari 90 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini. Untuk batubara jenis minous, batubara digiling sampai menjadi bubuk halus, yang berukuran +300 micrometer (m)
75 persen. Harus diperhatikan bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilingan. Sebaliknya,
bubuk yang terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruang pembakaran dan menyebabkan kerugian yang lebih besar karena bahan yang tidak terbakar. Batubara bubuk dihembuskan dengan
zzle burner. Udara sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung pada suhu dari 1300-1700
biasanya 2 hingga 5
Sistim ini memiliki banyak keuntungan seperti kemampuan membakar berbagai kualitas batubara, respon yang cepat terhadap perubahan beban muatan, penggunaan suhu udara pemanas
ran dapat dilakukan dengan dua cara,
Boiler
a. Tangential Burner
Gambar 1.11
Gambar 1.12
Burner
Burner
Gambar 1.11 Pembakaran Tangensial Pada Pulverized Boiler
Gambar 1.12 Bagian-Bagian Pada Burner
Pola pembakaran api membentuk suatu pusaran berputar
(tangensial)
Burner
Burner
13
Boiler
Pola pembakaran api membentuk suatu pusaran berputar
(tangensial)
Boiler
Pembakaran tangensial adalah pembakaran yang menggunakan empat buah titik pembakaran dari masing-masing sudutpada masing-masing sudut memiliki titik pembakaran atau air merupakan saluran pembawa udara pembakaran. batubara yang dibawa oleh PA tangential memiliki kelebihan mampu membakar secara cepat, pembakaran lebih sempurna kaena api yang memusat sehingga efektifitas pembakarannya bagus. Namun memiliki
kekurangan yaitu setting sudut pembakaran yang sulit. Apabila dapat membentuk konsentris.
b. Front and Rear Burner Front and rear burner
berhadapan. Dibandingkan tipe tangensial, jenis ini lebih mudah dalam hal kata lain toleransi sudut pembakarannya lebih besar. Selain itu, lebih mudah diNamun dari segi kualitas pembakaran, masih dibawah
Pembakaran tangensial adalah pembakaran yang menggunakan empat buah titik masing sudut untuk menciptakan bola api pada pusat furnace
masing sudut memiliki titik pembakaran atau burner yang bertingkat. merupakan saluran pembawa udara pembakaran. Coal nozzle adalah saluran pembawa
batubara yang dibawa oleh PA fan (primary air fan) dari Pulverizer/coal miltangential memiliki kelebihan mampu membakar secara cepat, pembakaran lebih sempurna kaena api yang memusat sehingga efektifitas pembakarannya bagus. Namun memiliki
sudut pembakaran yang sulit. Apabila setting tidak tepat, maka tidak
Front and rear burner adalah boiler yang menggunakan 2 sisi pembakaranDibandingkan tipe tangensial, jenis ini lebih mudah dalam hal setting
kata lain toleransi sudut pembakarannya lebih besar. Selain itu, lebih mudah diNamun dari segi kualitas pembakaran, masih dibawah tangential burner.
14
Pembakaran tangensial adalah pembakaran yang menggunakan empat buah titik furnace. Dimana
yang bertingkat. Secondary adalah saluran pembawa
coal mill. Pembakaran tangential memiliki kelebihan mampu membakar secara cepat, pembakaran lebih sempurna kaena api yang memusat sehingga efektifitas pembakarannya bagus. Namun memiliki
epat, maka tidak
pembakaran yang setting atau dengan
kata lain toleransi sudut pembakarannya lebih besar. Selain itu, lebih mudah dimaintenance.
Boiler
1.3.8. Boiler Limbah Panas HRSG ( Dimanapun tersedia limbah panas pada suhu sedang atau tinggi, dipasang secara ekonomis. Jika kebutuhan gas buang panas, dapat digunakan burner tambahan yang menggunaktidak langsung dapat digunakan, steamgenerator turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali panas dari gas buang dari turbin gas dan mesin diesel.
HRSG ini banyak digunakan di PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap) yang memanfaatkan panas dari sisa gas buang
menggunakan PLTGU antara lain PLTGU Gresik, Muarakarang dan Muaratawar.
Gambar 1.14
Gambar 1.13 Front and Rear Burner HRSG (Heat Recovery Steam Generator)
Dimanapun tersedia limbah panas pada suhu sedang atau tinggi, boiler limbah panas dapat dipasang secara ekonomis. Jika kebutuhan steam lebih dari steam yang dihasilkan menggunakan gas buang panas, dapat digunakan burner tambahan yang menggunakan bahan bakar. Jika
steam dapat dipakai untuk memproduksi daya listrik menggunakan turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali panas dari gas buang
HRSG ini banyak digunakan di PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap) yang memanfaatkan panas dari sisa gas buang gas turbine. Beberapa pembangkit PLN yang menggunakan PLTGU antara lain PLTGU Gresik, Muarakarang dan Muaratawar.
Gambar 1.14 Sistem Kerja Boiler Limbah Panas
15
limbah panas dapat yang dihasilkan menggunakan
an bahan bakar. Jika steam dapat dipakai untuk memproduksi daya listrik menggunakan
turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali panas dari gas buang
HRSG ini banyak digunakan di PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap) yang Beberapa pembangkit PLN yang
Boiler
BAGIAN
Gambar 2.1
Secara umum, sistem pada Boiler dapat dibedakan menjadi Sistem air umpan dan uap (water
Water system menyediakan airBerbagai valve disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan.mengumpulkan dan mengontrol produksi pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluru
valve dan dipantau dengan alat pemantau tekanan.
Sistem udara dan gas (air andAir and gas system menyediakan udara sebagai suplai untuk pembakaran serta membuang hasil pembakaran.
Sistem bahan bakar pembakaran (
BAB II
BAGIAN-BAGIAN UTAMA BOILER
Gambar 2.1 Layout Unit PLTU
dapat dibedakan menjadi : water and steam system) air untuk Boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan
disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan.
mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan
dan dipantau dengan alat pemantau tekanan.
and gas system) menyediakan udara sebagai suplai untuk pembakaran serta membuang
bakar pembakaran (fuel and firing system)
16
secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Steam system
dialirkan melalui sistem diatur menggunakan
menyediakan udara sebagai suplai untuk pembakaran serta membuang gas
Boiler
Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar
untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
Bagian-bagian pada Boiler diperlihatkan dalam gambar berikut ini :
Gambar 2.2
Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar
untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
diperlihatkan dalam gambar berikut ini :
Gambar 2.2 Bagian-Bagian Boiler
17
Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar
untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan
Boiler
Gambar 2.3
Gambar 2.3 Piping System Boiler
18
Boiler
2.1. WATER & STEAM SYSTEM2.1.1. Steam Drum
Steam drum adalah suatu alat yang digunakan untuk menampung economizer untuk dipanaskan dengan metode siklus
adanya perbedaan berat jenis (sirkulasi alamiah) turun dan air yang temperaturnya tinggi akan naik ke
dipisahkan antara uap dan airnya pada peralatan
STEAM SYSTEM
Gambar 2.4 Steam Drum
dalah suatu alat yang digunakan untuk menampung air yang berasal dari untuk dipanaskan dengan metode siklus air natural yakni air akan bersirkulasi akibat
(sirkulasi alamiah) dimana air yang temperaturnya lebih rendah akan yang temperaturnya tinggi akan naik ke drum sambil melepaskan uapnya untuk
nya pada peralatan separator dan dryer.
19
yang berasal dari akan bersirkulasi akibat
yang temperaturnya lebih rendah akan an uapnya untuk
Boiler
Gambar 2.5
Bagian-bagian dari steam drum adalah sebagai berikut :
a. Feed Inlet Water
Feed inlet water berfungsi sebagai saluran untuk memasukkan Setiap saluran air pengisi dihubungkan ke suatu pipa pembagi di bagian dalam
mempunyai sederetan lubangmendistribusikan air pengisi mera
b. Riser Tubes
Riser tubes merupakan saluran untuk memasukkan wall tube. Terdapat banyak saluran masuk merata sepanjang
c. Baffle Plates Baffle plates berfungsi untuk memadu campuran separator. Pada saat yang sama, ia menahan
disebabkan oleh gelembung
RISER TUBES
PRIMARYY SEPARATOR
SECONDARY SEPARATOR
BAFFLE PLATES
PRIMARY
SEPARATOR
Gambar 2.5 Bagian-Bagian Steam Drum
adalah sebagai berikut :
berfungsi sebagai saluran untuk memasukkan air dari pengisi dihubungkan ke suatu pipa pembagi di bagian dalam
mempunyai sederetan lubang-lubang kecil sepanjang drum, sehingga dapat pengisi merata sepanjang Drum.
merupakan saluran untuk memasukkan water and steam yang berasal dari . Terdapat banyak saluran masuk merata sepanjang drum.
erfungsi untuk memadu campuran air dan uap dari pipa. Pada saat yang sama, ia menahan air dalam drum agar bebas dari gangguan yang
disebabkan oleh gelembung-gelembung uap.
DRYER
STEAM OUTLETFEED WATER
INLET
DOWNCOMER
PRIMARYY SEPARATORPRIMARY
SEPARATOR
20
dari economizer. pengisi dihubungkan ke suatu pipa pembagi di bagian dalam drum yang
, sehingga dapat
yang berasal dari
dan uap dari pipa-pipa riser ke bebas dari gangguan yang
FEED WATER INLET
Boiler
d. Primary and Secondary Separator
Laju penguapan persatuan luas permukaan hanya dilakukan dengan pemisahan secara gravitasi. Oleh karena itu, digunakan jenis cyclone untuk memenuhi 2 tujuan, yaitu : Memasok uap yang bebas
Memasok air bebas uap ke pipa
Gambar 2.6
Separator jenis cycloneseparator ditunjukkan dalam gambar 2.5. genangan air dalam drum, sedang uap bagian atas drum di atas permukaan kerapatan relatif dari uap dan campuran melalui separator
Pada tekanan yang lebih rendah, pemisahan
perbedaan kerapatan yang besar. Gaya yang diperlukan untuk melepaskan ikatan vertikair dari uap perlu dihubungkan dengan ti
Pada ketel uap sirkulasi alamiah, perbedaan tekanan (perbedaan kerapatan dari fluida yang disirkulasikan dalam sirkuit pipa
Separator
Laju penguapan persatuan luas permukaan air dalam drum saat ini terlalu berat kalau hanya dilakukan dengan pemisahan secara gravitasi. Oleh karena itu, digunakan
untuk memenuhi 2 tujuan, yaitu : Memasok uap yang bebas air untuk superheater
bebas uap ke pipa downcomer
Gambar 2.6 Cyclone Separator
cyclone mungkin mempunyai sumbu horizontal atau verticalditunjukkan dalam gambar 2.5. Air dilempar keluar dan dikembalikan ke dalam
, sedang uap air diambil dari ujung separator dan dibebaskan ke di atas permukaan air. Keefektifan dari separator
kerapatan relatif dari uap dan air, penurunan tekanan yang tersedia untuk mendorong separator, jumlah relatif air dalam campuran dan jumlah total campuran.
Pada tekanan yang lebih rendah, pemisahan air dari uap relatif lebih sederhana karena
perbedaan kerapatan yang besar. Gaya yang diperlukan untuk melepaskan ikatan vertikdari uap perlu dihubungkan dengan tinggi sirkulasi (Circulating head) yang tersedia.
Pada ketel uap sirkulasi alamiah, perbedaan tekanan (head) yang tersedia diciptakan oleh perbedaan kerapatan dari fluida yang disirkulasikan dalam sirkuit pipa downcomer
21
saat ini terlalu berat kalau hanya dilakukan dengan pemisahan secara gravitasi. Oleh karena itu, digunakan separator
vertical. Vertical dilempar keluar dan dikembalikan ke dalam
dan dibebaskan ke
tergantung pada , penurunan tekanan yang tersedia untuk mendorong
dalam campuran dan jumlah total campuran. dari uap relatif lebih sederhana karena
perbedaan kerapatan yang besar. Gaya yang diperlukan untuk melepaskan ikatan vertikal ) yang tersedia.
) yang tersedia diciptakan oleh downcomer dan pipa
Boiler
riser. Dengan ketel uap sirk
oleh pompa sirkulasi.
e. Dryer
Dryer (pengering) digunakan sebagai pemisah tingkat kedua untuk membebaskan hampir semua air dari uap sebelum dialirkan ke
Suatu pengering terdiri dariberapatan, dengan uap mengalir antara lempengan membuat satu atau lebih perubahan arah yang tejam dan melempar partikel lempengan tersebut.
Air turun di atas lempengan ke sisi bawah pengering dan dikembalikan ke
Kecepatan dari uap pada pengering tidak boleh terlalu tinggi atau akan terjadi resiko masuknya kembali air yang telah melekat pada lempengan dan pengering akan melebihi
beban. Tipikal kecepatannya kirakg/cm2 tekanan drum.
2.1.2. Superheater
Superheater adalah suatu alat yang digunakan untujenuh) sampai dihasilkan uap yang benar dibuatkannya uap kering adalah supaya sudu
FLUE GAS IN
Primary Superheater
. Dengan ketel uap sirkulasi bantu, perbedaan tekanan (head) yang tersedia ditentukan
(pengering) digunakan sebagai pemisah tingkat kedua untuk membebaskan dari uap sebelum dialirkan ke superheater.
Suatu pengering terdiri dari lempengan baja berbentuk V atau W yang dijajar secara berapatan, dengan uap mengalir antara lempengan membuat satu atau lebih perubahan arah yang tejam dan melempar partikel air yang lebih berat untuk kontak dengan lempengan
turun di atas lempengan ke sisi bawah pengering dan dikembalikan ke
Kecepatan dari uap pada pengering tidak boleh terlalu tinggi atau akan terjadi resiko yang telah melekat pada lempengan dan pengering akan melebihi
ipikal kecepatannya kira-kira 0,105 m/s pada 170 kg/cm2 dan 0,20 m/s pada 62
Gambar 2.7 Superheater
dalah suatu alat yang digunakan untuk memanaskan lanjut uap uap yang benar benar kering (steam super heat). Adapun maksud dari
dibuatkannya uap kering adalah supaya sudu sudu turbin tidak terkikis oleh butiran
FLUE
GAS OUT
heater
Secondary Super
Desuperheater (Spray Attemperator)
22
) yang tersedia ditentukan
(pengering) digunakan sebagai pemisah tingkat kedua untuk membebaskan
lempengan baja berbentuk V atau W yang dijajar secara berapatan, dengan uap mengalir antara lempengan membuat satu atau lebih perubahan arah
yang lebih berat untuk kontak dengan lempengan-
turun di atas lempengan ke sisi bawah pengering dan dikembalikan ke air ketel.
Kecepatan dari uap pada pengering tidak boleh terlalu tinggi atau akan terjadi resiko yang telah melekat pada lempengan dan pengering akan melebihi
dan 0,20 m/s pada 62
k memanaskan lanjut uap saturated (uap ). Adapun maksud dari eh butiran butiran air
Superheater
Boiler
(sudu turbin rusak). Bentuk dari superpemanas uap lanjut (steam superheatersuperheater dan final superheatertemperatur keluarannya dengan mengguberasal dari BFP (Boiler Feed Pumpgambar 2.7. Superheater dapat dibedakan menjadi 2 sesuai dengan posisi pada posisi tersebut akan menentukan tingkat temperatur.
Gambar 2.8a. Superheater Tipe Platen
Gambar 2.9
STEAM
DRUM
PrimarySuper
Desuper(Spray Attemperator)BFP
Desuper(Spray Attemperator)
BFP
superheater ditunjukkan pada gambar 2.6. Pada umumnheater) ini dibuat bertingkat yakni Primary superheater
heater adalah dengan maksud untuk memudahkan pengontrolan temperatur keluarannya dengan menggunakan cara dispray dengan air (Desuper
Pump). Adapun sirkit pemanasan pada superheaterapat dibedakan menjadi 2 sesuai dengan posisi pada furnace
posisi tersebut akan menentukan tingkat temperatur.
Gambar 2.8 Sirkit Superheater
Gambar 2.9 Superheater Platen
FURN
ACE
HP TURBIN
Primary Superheater
Secondary Superheater
Desuperheater (Spray Attemperator)
Desuperheater (Spray Attemperator)
23
Pada umumnya susunan
heater, Secondary an maksud untuk memudahkan pengontrolan
superheater) yang heater seperti pada
furnace. Dimana
HP TURBIN
Boiler
Superheater ini terdiri dari sejumlah pipayang lain sehingga terjadi kontak singgung untuk membentuk platen bagian rata. Platenplaten ini digantung pada bagian atas ruang bakar dengan permukaan paralel terhadap aliran dan jarak elemen-elemen yang berkesebelahan paling sedikit selebar 610 mm. timbul resiko pengendapan (deposit) kerak (deposited) pada pipa, tetapi dengan jarak 610 mm, tidak mungkin endapan tersebut akan menghubungkan celah antara deretan elemen.
Superheater tipe platen memanfaatkan komponen panas radiasi tersebut meninggalkan daerah ruang bakar masuk ke daerah konveksi. Bagaimanapun harus
terjadi pembakaran yang sempurna sebelum bas masuk lain tidak boleh ada penyalaan api pada titik ini.
energi panas radiasi yang masih cukup tinggi meskipun pancaran (emissivity) sebagian besar jenis ini tidak bercahaya (non-luminous).
Hal ini merupakan alasan untuk sua
tipis lapisan gas antara elemen makin rendah pancaran (radiasi). Aliran uap yang melalui platen adalah parallel terhadap aliran gas. Atau dengan kata lain, pipayang paling panas dipasok dengan uap paling dingin. Hal ini membantu untuk menjaga temperature logam pipa turun ke tingkat yang dapat diterima dengan memberikan pengaruh pendinginan secara maksimum.
b. Superheater Konveksi
Gambar 2.10
ini terdiri dari sejumlah pipa-pipa tersusun rapat yang dilas satu terhadap yang lain sehingga terjadi kontak singgung untuk membentuk platen bagian rata. Platenplaten ini digantung pada bagian atas ruang bakar dengan permukaan paralel terhadap aliran
elemen yang berkesebelahan paling sedikit selebar 610 mm. timbul resiko pengendapan (deposit) kerak (deposited) pada pipa, tetapi dengan jarak 610 mm, tidak mungkin endapan tersebut akan menghubungkan celah antara deretan elemen.
tipe platen memanfaatkan komponen panas radiasi gas asap sebelum tersebut meninggalkan daerah ruang bakar masuk ke daerah konveksi. Bagaimanapun harus
terjadi pembakaran yang sempurna sebelum bas masuk superheater platen, atau dengan kata tidak boleh ada penyalaan api pada titik ini. Gas asap tersebut mempunyai perimbangan
energi panas radiasi yang masih cukup tinggi meskipun pancaran (emissivity) sebagian besar luminous).
Hal ini merupakan alasan untuk suatu jarak-bagi elemen yang lebar mengingat makin antara elemen makin rendah pancaran (radiasi). Aliran uap yang melalui platen
adalah parallel terhadap aliran gas. Atau dengan kata lain, pipa-pipa yang menghadap ke pasok dengan uap paling dingin. Hal ini membantu untuk menjaga
temperature logam pipa turun ke tingkat yang dapat diterima dengan memberikan pengaruh
Gambar 2.10 Superheater Konveksi
24
pipa tersusun rapat yang dilas satu terhadap
yang lain sehingga terjadi kontak singgung untuk membentuk platen bagian rata. Platen-platen ini digantung pada bagian atas ruang bakar dengan permukaan paralel terhadap aliran gas
elemen yang berkesebelahan paling sedikit selebar 610 mm. timbul resiko pengendapan (deposit) kerak (deposited) pada pipa, tetapi dengan jarak 610 mm, tidak mungkin
asap sebelum gas tersebut meninggalkan daerah ruang bakar masuk ke daerah konveksi. Bagaimanapun harus
platen, atau dengan kata asap tersebut mempunyai perimbangan
energi panas radiasi yang masih cukup tinggi meskipun pancaran (emissivity) sebagian besar
bagi elemen yang lebar mengingat makin antara elemen makin rendah pancaran (radiasi). Aliran uap yang melalui platen
pipa yang menghadap ke gas pasok dengan uap paling dingin. Hal ini membantu untuk menjaga
temperature logam pipa turun ke tingkat yang dapat diterima dengan memberikan pengaruh
Boiler
Superheater ini diletakkan dalam lautan
biasanya dibagi menjadi dua bagian, Secondary/kedua (temperature lebih tinggi). Laju perpindahan panas dalam zona konveksi tidak lagi secara luas diatur oleh pancaran (emissivity), tetapi tergantung pada : Temperature gas atau asap.
Temperature
yang terjadi antara uap panas dan uap dingin dengan logam pipa yang menjadiperantara kedua fluida tersebut.
Kecepatan gas
Kecepatan gas
bertambahnya aliran massa dan untuk memberikan perpindahan panas tipe konveksi yang bagus,
permukaan pipa. Oleh karena itu, diperlukan suatu turbulensi tingkat tinggi dalam zona konveksi. Harus ditekankan bahwa masih terdapat pancaran tidak bercahaya untuk tujuan perppindahan panas. Tetapi, perimbangan berkurang begitu mengalir melalui zona
keluar ruang bakar, tetapi dilindungi terhadap radiasi yang kuat dari zona pembakaran oleh hidung dinding
(tergantung). Superheat tipe pendant mempmenjadi lebih nyata pada ketel uap yang lebih besar. Penopangnya secara mudah disusun diluar aliran gas, biasanya dalam ruang mati di atas atap ketel uap.
Elemen-elemennya ditahan pada posisinya karena beratnya sendiri. Tetatertentu ia bebas untuk berayun dan gerakan ini memberikan suatu derajat kemampuan untuk membersihkan dirinya sendiri (gerakannya seringkali sangat nyata dalam yang konstruksinya juga menggantung). Pada waktu yang lalu tekemungkinan terjadinya kondensasi yang terjadi dalam (stop), dalam kenyataan, jika hal ini terjadi hanya sedikit kesulitan yang dihadapi karena mendidih secara cepat-cepat tanpa sisa saat Kenyataanya, tidak ada masalah besar yang tejadi ; meskipun usai dilakukan tes hidrolis ketel uap dimana semua elemen gantung penuh dengan temperature pada keteluap bertambterhadap temperature metal. Super
ini diletakkan dalam lautan gas dan memanfaatkan panas konveksi. Ia
biasanya dibagi menjadi dua bagian, Primary/pertama (temperature yang lebih rendah), dan /kedua (temperature lebih tinggi). Laju perpindahan panas dalam zona konveksi tidak
secara luas diatur oleh pancaran (emissivity), tetapi tergantung pada : atau asap.
Temperature gas atau asap atau lebih tepatnya, derajat naik turun potensial yang terjadi antara uap panas dan uap dingin dengan logam pipa yang menjadiperantara kedua fluida tersebut.
gas adalah laju perpindahan panas bertambah dengan bertambahnya aliran massa dan untuk memberikan perpindahan panas tipe konveksi yang bagus, gas harus secara nyata menumbuk pada, atau menentuy
permukaan pipa. Oleh karena itu, diperlukan suatu turbulensi tingkat tinggi dalam zona konveksi. Harus ditekankan bahwa masih terdapat pancaran tidak bercahaya untuk tujuan perppindahan panas. Tetapi, perimbangan berkurang begitu mengalir melalui zona konveksi. Superheater kedua biasanya terletak dekat saluran
keluar ruang bakar, tetapi dilindungi terhadap radiasi yang kuat dari zona pembakaran oleh hidung dinding air. Bagian ini biasanya merupakan tipe pendant
(tergantung). Superheat tipe pendant mempunyai beberapa keuntungan dan menjadi lebih nyata pada ketel uap yang lebih besar. Penopangnya secara mudah disusun diluar aliran gas, biasanya dalam ruang mati di atas atap ketel uap.
elemennya ditahan pada posisinya karena beratnya sendiri. Tetatertentu ia bebas untuk berayun dan gerakan ini memberikan suatu derajat kemampuan untuk membersihkan dirinya sendiri (gerakannya seringkali sangat nyata dalam superyang konstruksinya juga menggantung). Pada waktu yang lalu terasa ada kesulitan terhadap kemungkinan terjadinya kondensasi yang terjadi dalam superheater gantung selama shutdown (stop), dalam kenyataan, jika hal ini terjadi hanya sedikit kesulitan yang dihadapi karena
cepat tanpa sisa saat pipa menjadi panas ketika pembakaran dimulai. Kenyataanya, tidak ada masalah besar yang tejadi ; meskipun usai dilakukan tes hidrolis ketel uap dimana semua elemen gantung penuh dengan air. Selama laju kenaikan tekanan dan temperature pada keteluap bertambah secara normal, dan dilakukan observasi yang cermat
Superheater pertama diletakkan jauh di belakang zona konveksi,
25
dan memanfaatkan panas konveksi. Ia
/pertama (temperature yang lebih rendah), dan /kedua (temperature lebih tinggi). Laju perpindahan panas dalam zona konveksi tidak
atau asap atau lebih tepatnya, derajat naik turun potensial yang terjadi antara uap panas dan uap dingin dengan logam pipa yang menjadi
laju perpindahan panas bertambah dengan bertambahnya aliran massa dan untuk memberikan perpindahan panas tipe
harus secara nyata menumbuk pada, atau menentuy
permukaan pipa. Oleh karena itu, diperlukan suatu turbulensi tingkat tinggi dalam zona konveksi. Harus ditekankan bahwa masih terdapat pancaran tidak bercahaya untuk tujuan perppindahan panas. Tetapi, perimbangan berkurang begitu gas
kedua biasanya terletak dekat saluran
keluar ruang bakar, tetapi dilindungi terhadap radiasi yang kuat dari zona . Bagian ini biasanya merupakan tipe pendant
unyai beberapa keuntungan dan menjadi lebih nyata pada ketel uap yang lebih besar. Penopangnya secara mudah disusun diluar aliran gas, biasanya dalam ruang mati di atas atap ketel uap.
elemennya ditahan pada posisinya karena beratnya sendiri. Tetapi pada keadaan tertentu ia bebas untuk berayun dan gerakan ini memberikan suatu derajat kemampuan untuk
superheater platen
rasa ada kesulitan terhadap gantung selama shutdown
(stop), dalam kenyataan, jika hal ini terjadi hanya sedikit kesulitan yang dihadapi karena air pipa menjadi panas ketika pembakaran dimulai.
Kenyataanya, tidak ada masalah besar yang tejadi ; meskipun usai dilakukan tes hidrolis ketel . Selama laju kenaikan tekanan dan
ah secara normal, dan dilakukan observasi yang cermat pertama diletakkan jauh di belakang zona konveksi,
Boiler
sehingga ia dipasok oleh gas
diletakkan pada bagian laluan gas digunakan superheater tipe selft draiming yang terhadap pipa, maka memungkinkan terjadinya turbuperpindahan panas yang maksimum. Penyangga elemenpersoalan yang berarti karena hanya berhadapan dengan temperature berikut dari superheater yang keduadekat. Hal ini memberikan penukaran pemanasan yang lebih besar dalam suatu volume saluran
gas yang tersedia dan membantu mempertahankan kecepatan pelan karena volume gas menjadi lebih kecil dengan turunnya temperature. Hal ini dimungkinkan dilakukannya pengurangan ruangan yang progresif karena temperature dari abu yang masuk turun dan konsekuensinya resiko untuk melekat pada pipa
sekali dibandingkan dengan yang terjadi dalam zona pendant. Tingkat pertama dari super
flow) atau tidak ada persoalan metalurgis yang terjadi pada tingkat jalur ini, agar diperoleh efisiensi perpindahan panas yang maksimum.
2.1.3. Reheater
Reheater adalah suatu alat yatemperatur uap super heater setelah melakukan kerja memutar sudu turbin sisi tekanan tinggi (turbin high pressure). Uap super heat yang bertekanan 166 Kg/cm dan bertemperatur 535c ini,
gas yang lebih dingin karena superheater pertama seringkali
gas dimana gas mengalir secara vertical ke bawah, maka sering tipe selft draiming yang horizontal oleh karena gas mengalir tegak lurus
terhadap pipa, maka memungkinkan terjadinya turbulensi yang paling baik dan memberikan laju perpindahan panas yang maksimum. Penyangga elemen-elemen horizontal tidak akan menjadi persoalan yang berarti karena hanya berhadapan dengan temperature gas yang rendah. Tingkat
yang kedua dan pertama mempunyai elemen yang berjarak bagi lebih dekat. Hal ini memberikan penukaran pemanasan yang lebih besar dalam suatu volume saluran
yang tersedia dan membantu mempertahankan kecepatan gas asap, yang akan menjadi lebih menjadi lebih kecil dengan turunnya temperature. Hal ini
dimungkinkan dilakukannya pengurangan ruangan yang progresif karena temperature dari abu yang masuk turun dan konsekuensinya resiko untuk melekat pada pipa-pipa menjadi berkurang
an dengan yang terjadi dalam zona pendant. superheater biasanya adalah rancangan aliran berlawanan (counter
flow) atau tidak ada persoalan metalurgis yang terjadi pada tingkat jalur ini, agar diperoleh efisiensi perpindahan panas yang maksimum.
Gambar 2.11 Letak reheater
suatu alat yang digunakan untuk memanaskan (menaikansetelah melakukan kerja memutar sudu turbin sisi tekanan tinggi
). Uap super heat yang bertekanan 166 Kg/cm dan bertemperatur 535c ini,
26
pertama seringkali
ke bawah, maka sering mengalir tegak lurus
lensi yang paling baik dan memberikan laju tidak akan menjadi
yang rendah. Tingkat dan pertama mempunyai elemen yang berjarak bagi lebih
dekat. Hal ini memberikan penukaran pemanasan yang lebih besar dalam suatu volume saluran
asap, yang akan menjadi lebih menjadi lebih kecil dengan turunnya temperature. Hal ini
dimungkinkan dilakukannya pengurangan ruangan yang progresif karena temperature dari abu pipa menjadi berkurang
biasanya adalah rancangan aliran berlawanan (counter flow) atau tidak ada persoalan metalurgis yang terjadi pada tingkat jalur ini, agar diperoleh
digunakan untuk memanaskan (menaikan) kembali setelah melakukan kerja memutar sudu turbin sisi tekanan tinggi
). Uap super heat yang bertekanan 166 Kg/cm dan bertemperatur 535c ini,
Boiler
setelah memutar sudu turbin HP maka tekanannya hanya tinggal 31 Kg/cm dan temperaturnya
314c. Uap bekas turbin HP tersebut telah kehilangan energi panasnya, untuk memperoleh energi panasnya kembali maka dilakukan perlakuan rekembali (temperatur : 536c dan tekanan : 31 Kg/cm) untuk memutar sudu turbin IP yang kemudian diteruskan ke sudu turbin LP. Rancangan reheater mengikuti prinsip dasar yang sama dengan yang diberikan pada superheater. Bagian reheater dapat diletakkan di sembarang tempat dalam ketel tetap lokasi yang tepat tergantung pada bagaimana perancang ketel uap menyusun keseimbangan perpindahan panas
secara keseluruhan. Tetapi harus diingat bahwa dibawah kondisi operasi normal sebuah remenerima kondisi yang berat seperti
Selama proses penaikan tekanan, kondisi mungkin lebih kritis mengingat pasokan uap pendingin untuk reheater ditentukan oleh beban turbin. Sedangkan untun
pendingin dapat diberikan dengan mengoperasikan Karena pertimbangan seperti ini, resegera setelah superheater kedua. Utnuk mencapai temperature uap keluar yang tinggi yang dibutuhkan perancang turbin, aliran
Dalam beberapa rancangan ketel uap dengan ruang bakar kembar atau terpisah, rediletakkan dalam satu ruang bakar, sedangkan
Gambar 2.12
rbin HP maka tekanannya hanya tinggal 31 Kg/cm dan temperaturnya
314c. Uap bekas turbin HP tersebut telah kehilangan energi panasnya, untuk memperoleh energi panasnya kembali maka dilakukan perlakuan reheater sehingga uap tersebut memperoleh panasnya
temperatur : 536c dan tekanan : 31 Kg/cm) untuk memutar sudu turbin IP yang kemudian diteruskan ke sudu turbin LP.
mengikuti prinsip dasar yang sama dengan yang diberikan pada dapat diletakkan di sembarang tempat dalam ketel tetap lokasi yang
tepat tergantung pada bagaimana perancang ketel uap menyusun keseimbangan perpindahan panas
secara keseluruhan. Tetapi harus diingat bahwa dibawah kondisi operasi normal sebuah renerima kondisi yang berat seperti superheater.
Selama proses penaikan tekanan, kondisi mungkin lebih kritis mengingat pasokan uap ditentukan oleh beban turbin. Sedangkan untun superheater
ngan mengoperasikan drain (saluran buang). Karena pertimbangan seperti ini, reheater kedua seringkali diletakkan dalam laluan
kedua. Utnuk mencapai temperature uap keluar yang tinggi yang uap reheater harus benar-benar berlawanan arah (counter flow).
Dalam beberapa rancangan ketel uap dengan ruang bakar kembar atau terpisah, rediletakkan dalam satu ruang bakar, sedangkan superheater kedua di ruang bakar yang lain.
Gambar 2.12 T-S Diagram Reheater
27
rbin HP maka tekanannya hanya tinggal 31 Kg/cm dan temperaturnya
314c. Uap bekas turbin HP tersebut telah kehilangan energi panasnya, untuk memperoleh energi t memperoleh panasnya
temperatur : 536c dan tekanan : 31 Kg/cm) untuk memutar sudu turbin IP yang
mengikuti prinsip dasar yang sama dengan yang diberikan pada dapat diletakkan di sembarang tempat dalam ketel tetap lokasi yang
tepat tergantung pada bagaimana perancang ketel uap menyusun keseimbangan perpindahan panas
secara keseluruhan. Tetapi harus diingat bahwa dibawah kondisi operasi normal sebuah reheater
Selama proses penaikan tekanan, kondisi mungkin lebih kritis mengingat pasokan uap heater, pasokan uap
kedua seringkali diletakkan dalam laluan gas kedua. Utnuk mencapai temperature uap keluar yang tinggi yang
benar berlawanan arah (counter flow). Dalam beberapa rancangan ketel uap dengan ruang bakar kembar atau terpisah, reheater kedua
kedua di ruang bakar yang lain.
Boiler
a) 1-2 Proses ekspansi steam turbin. Terjadi penurunan temperature dan tekanan.b) 2-3 Proses reheater. Terjadi kenaikan temperatur dan entropy pada tekanan tetap. Steam
mengalami kenaikan temperature dan entropy yang didapatkan dari panas flue gas.c) 3-4 Proses ekspansi steam turbine. Terjadi penurunan temperature dan tekanan. Fase steam
berubah menjadi uap basah. d) 4-5 Proses kondensasi pada kondensor. Terjadi penurunan entropy pada temperature tetap.
Fase uap basah berubah menjadi saturated vapor (caie) 5-6 Proses pemompaan dengan condensate
tekanan. Semua saturated vapor berubah menjadi cair.f) 6-1 Proses pemanasan pada furnace
downcomer, wall tube dan s
steam.
g) Kembali ke proses awal
Oleh karena itu, ruang bakar panas lanjut itu digunakan untuk menaikkan tekanan sehingga mencegah persoalan temperature logam dari re
pertama biasanya diletakkan segera sebelum saluran membuang air sendiri yang horizontal
2.1.4. Economizer
INLET WATER
OUTLET WATER
INLET GAS FLOW
Proses ekspansi steam turbin. Terjadi penurunan temperature dan tekanan.. Terjadi kenaikan temperatur dan entropy pada tekanan tetap. Steam
mengalami kenaikan temperature dan entropy yang didapatkan dari panas flue gas.Proses ekspansi steam turbine. Terjadi penurunan temperature dan tekanan. Fase steam
Proses kondensasi pada kondensor. Terjadi penurunan entropy pada temperature tetap. Fase uap basah berubah menjadi saturated vapor (cair jenuh).
Proses pemompaan dengan condensate Pump. Terjadi kenaikan temperature dan tekanan. Semua saturated vapor berubah menjadi cair.
Proses pemanasan pada furnace. Air dipanaskan secara bertahap mulai dari steam drum, downcomer, wall tube dan superheater untuk mengubah fase cair menjadi superheated
Oleh karena itu, ruang bakar panas lanjut itu digunakan untuk menaikkan tekanan sehingga mencegah persoalan temperature logam dari reheater secara keseluruhan. Re
pertama biasanya diletakkan segera sebelum saluran gas masuk economizer. Ia adalah tipe horizontal, yang disusun untuk pemindah panas aliran counter flow.
Gambar 2.13 Econimizer
GAS
FIN
28
Proses ekspansi steam turbin. Terjadi penurunan temperature dan tekanan. . Terjadi kenaikan temperatur dan entropy pada tekanan tetap. Steam
mengalami kenaikan temperature dan entropy yang didapatkan dari panas flue gas. Proses ekspansi steam turbine. Terjadi penurunan temperature dan tekanan. Fase steam
Proses kondensasi pada kondensor. Terjadi penurunan entropy pada temperature tetap.
. Terjadi kenaikan temperature dan
. Air dipanaskan secara bertahap mulai dari steam drum, untuk mengubah fase cair menjadi superheated
Oleh karena itu, ruang bakar panas lanjut itu digunakan untuk menaikkan tekanan secara keseluruhan. Reheater
. Ia adalah tipe , yang disusun untuk pemindah panas aliran counter flow.
OUTLET GAS FLOW
Boiler
Economizer adalah alat yang b
Pressure Heater.Pemanasan dilakukan dengan memanfaatkan panas dari flue sisa dari pembakaran dalam furnacetemperatur jenuhnya untuk mencegah terjadinya boiling dalam panas yang terjadi dalam Economizermempermudah perpindahan panas ke bertingkat .
Keuntungan:
Meningkatkan efisiensi unit karena dengan memanfaatkan kalor flue
air, dapat mengurangi kebutuhan kalor ykering pada Superheater.
Biaya Operasi lebih ekonomis karena jumlah bahan bakar untuk pemanasan pada menjadi lebih sedikit.
Maintenance Cost dapat dihemat karena dengan adanya Boiler dapat dihindari.
Kerugian :
Desain pipa yang bertingkat akan menimbulkan masalah abu, terutama bila batubara yang digunakan kadar abunya tinggi..
2.1.5. Downcomer
adalah alat yang berfungsi untuk memanaskan air setelah melewati High
.Pemanasan dilakukan dengan memanfaatkan panas dari flue gas furnace. Temperatur air yang keluar dari Economizer
temperatur jenuhnya untuk mencegah terjadinya boiling dalam Economizer.Karena perpindahan Economizer merupakan konveksi, maka menaikkan luas p
mempermudah perpindahan panas ke air.Inilah sebabnya mengapa desain pipa Economizer
Meningkatkan efisiensi unit karena dengan memanfaatkan kalor flue gas untuk memanaskan
, dapat mengurangi kebutuhan kalor yang besar untuk pemanasan air sampai terbentuk uap
Biaya Operasi lebih ekonomis karena jumlah bahan bakar untuk pemanasan pada
Maintenance Cost dapat dihemat karena dengan adanya Economizer, thermal shock pada pipa
Desain pipa yang bertingkat akan menimbulkan masalah abu, terutama bila batubara yang digunakan kadar abunya tinggi..
Gambar 2.14 Downcomer
Saturated Steam
29
setelah melewati High
gas yang merupakan
Economizer harus dibawah .Karena perpindahan
merupakan konveksi, maka menaikkan luas permukaan akan
Economizer dibuat
untuk memanaskan
sampai terbentuk uap
Biaya Operasi lebih ekonomis karena jumlah bahan bakar untuk pemanasan pada Superheater
, thermal shock pada pipa
Desain pipa yang bertingkat akan menimbulkan masalah abu, terutama bila batubara yang
Boiler
Merupakan saluran air dari
dimana dari header, butirbutir airdinding furnace. Aliran tersebut dapat dialirkan secara alami atau paksa(bantuan pompa) tergantung dari konstruksi boiler.
2.1.6. Wall tube/ Riser (Pipa-Pipa
Wall tube merupakan susunan pipaBertujuan agar terjadi perpindahan panas dari ruang bakar ke sebagian water akan berubah menjadi steam. Pipabawah ruang bakar. Pipa-pipa header tersebut diisi oleh
Drum, turun ke bawah melalui bagian luar dari ketel dan mengisi header bawah. Karena itu selama adanya pembakaran, air dari pipa-pipa naik ke dalam
dingin dari Drum turun ke bawah melalui terlihat pada gambar 2.3.
2.1.7. Boiler Circulating Pump
Boiler Circulating Pump berfungsi untuk membantu mengalirkan menuju wall tube. Pompa ini merupakam jenis sentrifugal yang digerakkan oleh motor listrik. Pompa menggunakan water sebagai media pendingin.
Wall Tube
dari Steam Drum ke Header yang berada di bawah ruang b
air panas akan dipanaskan melalui pipapipa yang tersusun di tersebut dapat dialirkan secara alami atau paksa(bantuan pompa) tergantung
Pipa Air)
merupakan susunan pipa-pipa yang berada pada sisi dinding sepanjang Bertujuan agar terjadi perpindahan panas dari ruang bakar ke water. Dimana dalam
akan berubah menjadi steam. Pipa-pipa air memperoleh air dari header bagian pipa header tersebut diisi oleh downcomer yang mengalirkan
, turun ke bawah melalui bagian luar dari ketel dan mengisi header bawah. Karena itu selama pipa naik ke dalam Drum melalui wall tube dan
turun ke bawah melalui downcomer, mengisi pipa-pipa air. Letak
Gambar 2.15 Wall tube
berfungsi untuk membantu mengalirkan air dari . Pompa ini merupakam jenis sentrifugal yang digerakkan oleh motor listrik.
sebagai media pendingin.
Wall Tube
30
yang berada di bawah ruang bakar
pipa yang tersusun di tersebut dapat dialirkan secara alami atau paksa(bantuan pompa) tergantung
pipa yang berada pada sisi dinding sepanjang furnace. . Dimana dalam wall tube,
dari header bagian yang mengalirkan air dari
, turun ke bawah melalui bagian luar dari ketel dan mengisi header bawah. Karena itu selama dan air yang lebih
. Letak wall tube
dari downcomer . Pompa ini merupakam jenis sentrifugal yang digerakkan oleh motor listrik.
Boiler
Penggunaan pompa sirkulasi bantu memiliki keuntungan sebagai berikut :
a. Dapat menggunakan pipa-pipa yang diameternya lebih kecil denlebih tipis dibandingkan Boiler
b. Aliran ke kelompok pipa-pipa ataupun masingpelat berlubang (orifice) dengan ukuran yang tepat. Hal ini memungkinkan desain yang memiliki aliran lebih tinggi untuk zonalaju aliran yang lebih rendah untuk zonalebih tinggi.
Namun, memiliki beberapa kerugian antara lain :a. Biaya untuk penyediaan dan pemeliharaan pompa sirkulasi
b. Perlu ditambah instrumentasi dan pengatur (control) yang teliti untuk perlindungan terhadap konsekuensi dari kegagalan instalasi pompanya.
c. Memerlukan daya listrik karena pompa beroperasi secara kontinyu.
Gambar 2.16 Boiler Circulating Pump
Penggunaan pompa sirkulasi bantu memiliki keuntungan sebagai berikut :
pipa yang diameternya lebih kecil dengan material yang sedikit Boiler dengan sirkulasi alamiah. pipa ataupun masing-masing pipa dapat diatur dengan penggunaan
pelat berlubang (orifice) dengan ukuran yang tepat. Hal ini memungkinkan desain yang memiliki aliran lebih tinggi untuk zona-zona dengan laju perpindahan panas yang tinggi dan laju aliran yang lebih rendah untuk zona-zona perpindahan panas dalam bagian
Namun, memiliki beberapa kerugian antara lain : penyediaan dan pemeliharaan pompa sirkulasi
Perlu ditambah instrumentasi dan pengatur (control) yang teliti untuk perlindungan terhadap konsekuensi dari kegagalan instalasi pompanya.
Memerlukan daya listrik karena pompa beroperasi secara kontinyu.
Boiler Circulating Pump dan bagian-bagiannya
31
gan material yang sedikit
masing pipa dapat diatur dengan penggunaan pelat berlubang (orifice) dengan ukuran yang tepat. Hal ini memungkinkan desain yang
zona dengan laju perpindahan panas yang tinggi dan zona perpindahan panas dalam bagian Boiler yang
Perlu ditambah instrumentasi dan pengatur (control) yang teliti untuk perlindungan terhadap
bagiannya
Boiler
2.2. AIR & GAS SYSTEM
Gambar 2.172.2.1. FD Fan
Gambar 2.18
FD Fan atau yang disebut juga dengan kipas tekan paksa adalah merupakan suatu alat yang digunakan untuk memasok atau mensupply udara bakar yang akan digunakan untuk proses pembakaran pada ruang bakar. Kipas ini terdiri dari sebuah fan dan digerakan oleh motor, dan
Gambar 2.17 Siklus Air and Gas System
Gambar 2.18 FD Fan Tipe Aksial
ang disebut juga dengan kipas tekan paksa adalah merupakan suatu alat yang digunakan untuk memasok atau mensupply udara bakar yang akan digunakan untuk proses pembakaran pada ruang bakar. Kipas ini terdiri dari sebuah fan dan digerakan oleh motor, dan
32
ang disebut juga dengan kipas tekan paksa adalah merupakan suatu alat yang digunakan untuk memasok atau mensupply udara bakar yang akan digunakan untuk proses pembakaran pada ruang bakar. Kipas ini terdiri dari sebuah fan dan digerakan oleh motor, dan
Boiler
untuk setiap unit biasanya terdiri dari dua buah fan dan termasuk jenis50 % kebutuhan udara pembakaran.
Udara untuk pembakaran didorong oleh FD Fan (Force Draught Fan). FD Fan biasanya terletak di lantai dasar dimana terdapat pondpembangkit listrik memiliki FD Fan yang ditempatkan pada bagian atas tidak biasa (desain ICL). Biasanya digunakan 2 buah FD Fan. Jumlah udara yang dikeluakan oleh Fan tersebut dokendalikan oleh 2 metode dasar (controlled by two basic methods) :
a. Pengendalian sudu (vane control), dimana udara ditarik kedalam melalui masingfan dan pembukaan/penutupan sudu atur tersebut mengontrol aliran udara yang masuk.
b. Pengendalian kecepatan (speed control). Tipe yang paling umum untuk pengendalian kecepatan adalah dua kecepatan, kecepatan tinggi untuk keadaan beban penuh normal dan kecepatan rendah untuk start up dan beban rendah. Tipe lain dari pengendalian kecepatan
adalah merubah-rubah kecepatan (variable speed) fan yang mempunyai control kecepatan atas daerah kecepatan fan. Metode yang banyak digunakan adalah pengendalian dua tingkat kecepatan dan pengendalian sudu.
Udara dari FD fan mengalir melalui damper keluaran FD fan dan masuk ke da
udara, yang memanaskan udara dari temperature lingkungan menjadi sekitar 280dari air heater digunakan dalam dua (2) bentuk yaitu dinamakan udara primer (dan udara sekunder (Secondary
Udara primer dialirkan melalui mill dan digunakan dan digunakan untuk membawa batubara bubuk (pulverized fuel) ke boilerbara di dalam mill. Udara primer diperhitungkan sekitar 30 % dari total jumlahpembakaran.
Udara sekunder adalah udara yang dicatu ke
yang besarnya sekitar 70 %. Udara masuk ke dalam kotak angin (windbox) pada bagian depan boiler. Udara sekunder menuju burner dapat dibatasi den Dengan sleeve damper tingkap yang mencakup tiap Dengan dumper-dumper udara sekunder yang membatasi deretan burner pada
damper udara sekunder untuk satu kelompok burnerdengan satu mill.
k setiap unit biasanya terdiri dari dua buah fan dan termasuk jenis aksial fan. FD fan menyuplai 50 % kebutuhan udara pembakaran.
Udara untuk pembakaran didorong oleh FD Fan (Force Draught Fan). FD Fan biasanya terletak di lantai dasar dimana terdapat pondasi penyangga yang baik. Beberapa instalasi pembangkit listrik memiliki FD Fan yang ditempatkan pada bagian atas boiler, akan tetapi hal ini tidak biasa (desain ICL). Biasanya digunakan 2 buah FD Fan. Jumlah udara yang dikeluakan oleh
ikan oleh 2 metode dasar (controlled by two basic methods) : Pengendalian sudu (vane control), dimana udara ditarik kedalam melalui masingfan dan pembukaan/penutupan sudu atur tersebut mengontrol aliran udara yang masuk.
(speed control). Tipe yang paling umum untuk pengendalian kecepatan adalah dua kecepatan, kecepatan tinggi untuk keadaan beban penuh normal dan kecepatan rendah untuk start up dan beban rendah. Tipe lain dari pengendalian kecepatan
cepatan (variable speed) fan yang mempunyai control kecepatan atas daerah kecepatan fan. Metode yang banyak digunakan adalah pengendalian dua tingkat kecepatan dan pengendalian sudu.
Udara dari FD fan mengalir melalui damper keluaran FD fan dan masuk ke da
udara, yang memanaskan udara dari temperature lingkungan menjadi sekitar 280digunakan dalam dua (2) bentuk yaitu dinamakan udara primer (
Secondary air).
Udara primer dialirkan melalui mill dan digunakan dan digunakan untuk membawa batubara boiler. Selain itu, juga digunakan sebagai media pengering batu
bara di dalam mill. Udara primer diperhitungkan sekitar 30 % dari total jumlah
Udara sekunder adalah udara yang dicatu ke Boiler untuk pembakaran dan untuk yang lain yang besarnya sekitar 70 %. Udara masuk ke dalam kotak angin (windbox) pada bagian
. Udara sekunder menuju burner dapat dibatasi dengan dua (2) cara, yaitu Dengan sleeve damper tingkap yang mencakup tiap-tiap vane udara sekunder burner.
dumper udara sekunder yang membatasi deretan burner pada damper udara sekunder untuk satu kelompok burner-burner yang dihubungkan
33
aksial fan. FD fan menyuplai
Udara untuk pembakaran didorong oleh FD Fan (Force Draught Fan). FD Fan biasanya asi penyangga yang baik. Beberapa instalasi
, akan tetapi hal ini
tidak biasa (desain ICL). Biasanya digunakan 2 buah FD Fan. Jumlah udara yang dikeluakan oleh
Pengendalian sudu (vane control), dimana udara ditarik kedalam melalui masing-masing sisi fan dan pembukaan/penutupan sudu atur tersebut mengontrol aliran udara yang masuk.
(speed control). Tipe yang paling umum untuk pengendalian kecepatan adalah dua kecepatan, kecepatan tinggi untuk keadaan beban penuh normal dan kecepatan rendah untuk start up dan beban rendah. Tipe lain dari pengendalian kecepatan
cepatan (variable speed) fan yang mempunyai control kecepatan atas daerah kecepatan fan. Metode yang banyak digunakan adalah pengendalian dua tingkat
Udara dari FD fan mengalir melalui damper keluaran FD fan dan masuk ke dalam pemanas
udara, yang memanaskan udara dari temperature lingkungan menjadi sekitar 2800C. udara digunakan dalam dua (2) bentuk yaitu dinamakan udara primer (Primary air)
Udara primer dialirkan melalui mill dan digunakan dan digunakan untuk membawa batubara . Selain itu, juga digunakan sebagai media pengering batu
bara di dalam mill. Udara primer diperhitungkan sekitar 30 % dari total jumlah udara untuk
untuk pembakaran dan untuk yang lain
yang besarnya sekitar 70 %. Udara masuk ke dalam kotak angin (windbox) pada bagian gan dua (2) cara, yaitu
tiap vane udara sekunder burner. dumper udara sekunder yang membatasi deretan burner pada
burner yang dihubungkan
Boiler
2.2.2. ID Fan
ID fan digunakan khusus untuk Boiler lebih rendah dari pada tekanan udara luar (atmosfir). ID Fan adalah fan yang berguna untuk membuat vakum pada Boiler sehingga laju aliran flue menghisap gas pembakaran mulai dari stack (cerobong). Pengaturan aliran pada ID fan seperti pada FD fan.
2.2.3. PA Fan
PA Fan hanya digunakan pada sebagai penghasil udara primer (Primarybatubara dari Pulverizer/Mill menuju Burner untuk dibakar di udara pembakaran. Dimana udara yang dihembuskan oleh PA fan adalah hot
dari udara yang sebelumnya telah dipanaskan di sehingga lebih mudah terbakar.
2.2.4. Air Heater
Air Heater (Pemanas Udara) adalah alat yang berfungsi sebagai pemanas udara secondary di boiler. Air heater merupakan tempat perpindahan panas yang besar didalam jalur udara dan gas buang dari boiler. Media pemanas yang digunakan adalah gas buang (flue gapembakaran di Boiler sebelum dibuang ke stack melalui Induced Draft Fan. Gas buang hasil
ID fan digunakan khusus untuk Boiler negative pressure. Yaitu dimana tekanan dalam lebih rendah dari pada tekanan udara luar (atmosfir). ID Fan adalah fan yang berguna untuk
sehingga laju aliran flue gas pada Boiler menjadi lancar. ID fan pembakaran mulai dari furnace, melewati air heater dan precipitator hingga menuju
stack (cerobong). Pengaturan aliran pada ID fan seperti pada FD fan.
Gambar 2.19 ID Fan
PA Fan hanya digunakan pada Boiler yang menggunakan bahan bakar batubara. Berfungsi Primary Air) yang digunakan sebagai udara pengangkut serbuk
batubara dari Pulverizer/Mill menuju Burner untuk dibakar di furnace. PA fan menyuplai 25% Dimana udara yang dihembuskan oleh PA fan adalah hot air
dari udara yang sebelumnya telah dipanaskan di air heater. Berfungsi untuk mengeringkan batubara
(Pemanas Udara) adalah alat yang berfungsi sebagai pemanas udara merupakan tempat perpindahan panas yang besar didalam jalur
udara dan gas buang dari boiler. Media pemanas yang digunakan adalah gas buang (flue gasebelum dibuang ke stack melalui Induced Draft Fan. Gas buang hasil
34
negative pressure. Yaitu dimana tekanan dalam lebih rendah dari pada tekanan udara luar (atmosfir). ID Fan adalah fan yang berguna untuk
menjadi lancar. ID fan dan precipitator hingga menuju
yang menggunakan bahan bakar batubara. Berfungsi ) yang digunakan sebagai udara pengangkut serbuk
PA fan menyuplai 25% yang didapatkan
. Berfungsi untuk mengeringkan batubara
(Pemanas Udara) adalah alat yang berfungsi sebagai pemanas udara primary dan merupakan tempat perpindahan panas yang besar didalam jalur
udara dan gas buang dari boiler. Media pemanas yang digunakan adalah gas buang (flue gas) hasil sebelum dibuang ke stack melalui Induced Draft Fan. Gas buang hasil
Boiler
pembakaran di Boiler masih memiliki panas yang cukup tinggi (sekitar 380dapat dimanfaatkan sebagai pemanas udara. Dengan digunakannya gaair heater maka efisiensi unit bertambah baik karena tidak membutuhkan tambahan bahan bakar untuk memanaskan air heater. Selain itu juga temperatur gas buang yang dikeluarkan oleh menjadi rendah.
Hampir semua pemanas udara pada unit pembangkit mode