1. Pengertian Boiler Feed Water Pump
Gambar 1. Contoh Boiler Feed Water Pump
Biler Feed Water Pump adalah jenis khusus dari pompa digunakan untuk memompa air umpan ke dalam boiler steam. Air dapat disediakan baru atau kembali kondensat yang dihasilkan sebagai hasil dari kondensasi uap yang dihasilkan oleh boiler. Pompa ini biasanya unit tekanan tinggi yang mengambil hisap dari sistem pengembalian kondensat dan dapat dari jenis pompa sentrifugal atau jenis perpindahan positif. Boiler Feed Water Pump merupakan salah satu aplikasi penggunaan pompa sentrifugal berukuran besar pada industri pembangkit listrik tenaga uap. Pompa ini berfungsi untuk mengontrol dan mensupply air pada jumlah tertentu yang berasal dari tanki air (Feed Water Tank) menuju boiler dengan spesifikasi tekanan tertentu. Air tersebut sebelum masuk ke boiler biasanya mengalami pemanasan awal (pre-heating). Sehingga air yang dipompa oleh BFWP juga memiliki temperatur tertentu yang cukup panas. Satu unit BFWP pada PLTU terdiri atas dua pompa dan satu penggerak. Penggerak yang digunakan bisa berupa motor listrik atau juga turbin uap berukuran kecil. Turbin kecil tersebut mendapatkan supply uap air yang mengambil dari turbin uap utama pada stagetertentu Pompa air umpan berbagai ukuran hingga banyak tenaga kuda dan motor listrik biasanya dipisahkan dari tubuh pompa oleh beberapa bentuk kopling mekanik. Besar pompa kondensat
industri dapat juga berfungsi sebagai pompa air umpan. Dalam kedua kasus, untuk memaksa air ke boiler, pompa harus menghasilkan tekanan yang cukup untuk mengatasi tekanan uap yang dikembangkan oleh boiler. Hal ini biasanya dicapai melalui penggunaan pompa sentrifugal. Bentuk lain yang umum dari pompa air umpan berjalan terus-menerus dan disediakan dengan perangkat aliran minimum untuk menghentikan terjadinya tekanan pompa pada flows. Aliran minimum yang rendah biasanya kembali ke tangki atau deaerator. Dua pompa dari BFWP adalah satu booster pump dan satu main pump / pompa utama. Keduanya menggunakan penggerak tunggal (turbin uap atau motor), yang sumbunya dicouple dengan atau tanpa sistem transmisi tergantung desainnya. Booster
pump memiliki
spesifikasi
pompa
sentrifugal, single
flow dan
hanya
satu stage pompa. Menggunakan mechanical seal serta thrustdan journal bearing untuk menahan gaya-gaya yang terjadi. Sedangkanmain pump berspesifikasi pompa sentrifugal, multi-stage, dan single flow. Juga menggunakan mechanical seal serta thrust dan journal bearing. Dan untuk menahan gaya aksial yang besar, digunakanbalance drum yang mengambil sebagian kecil air dari sisi outlet pompa untuk dimasukkan ke bagian inlet untuk melawan gaya aksial yang timbul. Seperti yang sudah saya singgung sebelumnya di atas bahwa BFWP mensupply air menuju boiler dalam jumlah tertentu, yang pada prakteknya jumlah air yang dibutuhkan oleh boiler ini berubah-ubah. Perubahannya berdasarkan jumlah uap air produk boiler yang dibutuhkan untuk proses selanjutnya. Semisal pada PLTU, pada saat beban listrik tinggi maka kebutuhan uap air yang masuk ke dalam turbin uap juga tinggi otomatis jumlah air yang dibutuhkan untuk masuk ke boiler juga tinggi, sehingga BFWP akan mensupply air dalam jumlah sesuai kebutuhan. Demikian pula sebaliknya pada saat beban listrik rendah. Ilustrasi di atas menggambarkan bahwa ternyata BFWP memompa air ke boiler dengan jumlah/debit yang bervariasi. Hal ini dengan jalan mengubah-ubah kecepatan putaran pompa nya. Jika pompa menggunakan penggerak turbin uap, maka kecepatan putar nya akan diatur oleh bukaan control valve uap air penggerak turbin tersebut. Jika bukaannya besar maka uap air yang masuk akan semakin banyak dan putaran turbin sekaligus putaran pompa akan lebih besar. Sedangkan jika menggunakan penggerak motor listrik, maka yang mengatur besar debit air adalah fluid coupling yang terpasang di antara motor dengan main pump. Fluid coupling ini
mengatur kecepatan putar pompa sesuai dengan kebutuhan debit air yang dibutuhkan. Sedangkan putaran motor listrik sebagai penggerak utamanya adalah tetap / konstan. Air yang ditransfer BFWP menuju ke boiler berasal dari Feed Water Tank (FWT) yang letaknya biasanya pada ketinggian tertentu. Ketinggian dari FWT ini menjadi Positive Suction Head untuk BFWP. Air masuk dari FWT menuju inlet booster pump, dan keluar dengan kenaikan tekanan tertentu yang tidak terlalu tinggi dan tekanan tersebut menjadi Positive Suction Head untuk main pump. Air tersebut masuk ke sisi inlet main pump, dan mengalami kenaikan tekanan yang lebih besar dan selanjutnya disupply menuju ke boiler. Karena hidrazin inhibitor korosi telah dilarang sebagai risiko kesehatan yang terhubung, mechanical seal dari pompa air umpan boiler menunjukkan tanda-tanda tidak diketahui korosi listrik sebelumnya. Gerakan relatif antara cincin geser dan cincin stasioner memprovokasi pengisian statis yang - berbeda dengan masa lalu - tidak lagi dialihkan sebagai konduktivitas yang sangat rendah dari air boiler di bawah satu micro-Siemens per cm [mikrodetik / cm]. Dalam jangka pendek operasi - dalam beberapa kasus hanya beberapa ratus jam operasional - potongan yang memiliki ukuran ujung jari putus dari geser dan / atau cincin stasioner dan menyebabkan peningkatan pesat dalam kebocoran arus. Diamond-dilapisi (DLC) sil mekanik menghindari masalah ini dan memperpanjang daya tahan sangat. Lokomotif uap dan mesin uap digunakan pada kapal dan aplikasi stasioner seperti pembangkit listrik juga membutuhkan pompa air umpan. Dalam situasi ini, meskipun, pompa sering didukung dengan menggunakan mesin uap kecil yang berlari menggunakan uap yang dihasilkan oleh boiler. Sebuah cara harus disediakan, tentu saja, untuk menempatkan biaya awal air ke boiler (sebelum listrik tenaga uap yang tersedia untuk mengoperasikan pompa air umpan bertenaga uap). Pompa sering pompa perpindahan positif yang memiliki katup uap dan silinder di satu ujung dan silinder air umpan di ujung yang lain, tidak ada crankshaft diperlukan.
2. Komponen Utama Boiler Feed Water Pump Ada lima komponen utama yang terdiri dari sistem ini.
Gambar 2. Rencana 23 sistem yang terinstal pada pompa sentrifugal multistage umpan boiler air (courtesy of KSB, ksb.com). 1. Mechanical Seal Seal ini memiliki fitur yang beredar dibangun ke dalam segel mekanis yang mengandalkan kecepatan poros untuk menciptakan aliran 8-40 L / menit (2-10 GPM).? 2. Separation Tank Sebuah fungsi tangki pemisahan udara-air sebagai perangkat pra-pemisahan untuk katup ventilasi dan sebagai instrumen kapal untuk temperatur pemancar atau perangkat monitoring lainnya. Salah satu persyaratan yang paling penting dari Rencana 23 sistem adalah kemampuan untuk melampiaskan pesawat dari loop pendingin agar udara tidak terbentuk di sekitar wajah
segel dan menyebabkan wajah untuk menjalankan kering. Itu akan menyebabkan kegagalan seal langsung. Ventilasi harus terjadi selama prosedur pompa startup dan kemudian secara berkala selama operasi pompa.? 3. Ball Float Vent Valve Perangkat ini adalah kapal kecil dengan katup apung digerakkan yang terbuka ketika udara menumpuk di bagian atas kapal. Udara dilepaskan ke header ventilasi, yang diteruskan ke bah umum. 4. Filter Assembly Terdiri dari filter magnetik dan katup bypass, komponen ini menghilangkan karat dan skala dari pipa loop untuk mencegah kontaminasi dari sil mekanik. Tergantung pada konstruksi, filter mungkin memerlukan ventilasi pada startup dimana baris ventilasi ini diteruskan ke sump. 5. Heat Exchanger Penukar panas adalah desain shell-dan-tabung kompak di mana tanaman air pendingin yang digunakan sebagai media pendingin. Beban panas yang bekerja pada sisi proses penukar adalah seal-face-dihasilkan panas dan panas rendam. Kecepatan transfer panas yang khas dapat berkisar dari 5 kW sampai 25 kW (17.000 menjadi 85.000 BTU / hr). Exchanger ini biasanya diproduksi oleh vendor sil mekanik.
Gambar 3. Piping diagram for the Plan 23 system showing the major components and flow path. ?(TI = temperature indicator, TT = temperature transmitter) 3. Pengoperasin Boiler Feed Water Pump Sebuah boiler air umpan fungsi pompa sebagai alat mekanis digunakan untuk memompa air dari tangki penampungan ke boiler. Air disediakan oleh pompa air umpan diperlukan untuk mengisi air boiler hilang selama operasi normal. Digunakan pada kebanyakan sistem, pompa air umpan boiler menggunakan boiler untuk memasok air panas untuk pemanasan atau uap untuk menggerakkan mesin. Biasanya, sistem air umpan ini beroperasi secara otomatis menggunakan sensor dalam boiler untuk mengaktifkan pompa ketika tingkat air mencapai titik rendah yang telah ditentukan. Pompa yang digunakan pada sistem biasanya jenis sentrifugal dioperasikan oleh motor listrik atau uap-driven. Air panas dan uap generasi sistem mengandalkan tertutup pemanasan air kapal yang dikenal sebagai boiler untuk operasi mereka. Boiler ini umumnya dilengkapi dengan pembakar yang memanaskan air dalam serangkaian tabung terbungkus dalam cangkang tertutup. Dengan cara ini, kelangsungan penyediaan air panas atau uap diumpankan ke seluruh sistem. Sayangnya,
sistem semacam ini umumnya mengalami cukup banyak kehilangan air dalam waktu yang relatif singkat sebagai bagian dari proses pemanasan dan penggunaan energi. Untuk memastikan operasi lanjutan dan untuk mencegah overheating dan kerusakan pada boiler, ketinggian air dalam boiler harus dipantau terus-menerus dan diisi ulang ketika tingkat turun. Fungsi ini dicapai dengan pompa air umpan boiler, yang merupakan perangkat yang terpisah digunakan untuk memindahkan air dari tangki penampungan ke boiler ketika tingkat air turun.Perangkat sentrifugal Biasanya tunggal atau multi-tahap, pompa air umpan boiler digerakkan oleh motor listrik atau uap yang dioperasikan. Air diambil dari tangki penampungan juga biasanya pra-dipanaskan oleh pemanas air umpan sebelum dipompa ke boiler. Hal ini untuk mencegah arus masuk tiba-tiba air dingin dari merusak boiler dan meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem. Pemanas ini biasanya terletak antara pompa air umpan boiler dan boiler. Kebanyakan sistem pompa air umpan boiler dikendalikan melalui serangkaian sensor level dalam boiler. Bila tingkat air di boiler turun di bawah yang telah ditetapkan titik rendah, pompa dijalankan secara otomatis dan pompa air langsung ke boiler hingga tingkat mencapai set point penuh, pada saat pompa dimatikan. Hal ini memungkinkan untuk aman, operasi tanpa pengawasan dari boiler. Kebanyakan sistem, bagaimanapun, termasuk manual over-ride fitur yang memungkinkan operator ke atas dari boiler independen dari peralatan penginderaan tingkat otomatis.
