Makalah Fluidized Bed Boiler

Tugas Rekayasa Sistem Kenyamanan Termal CIRCULATING FLUIDIZED BED BOILER 

Ole Kel!m"!k # $ %utri &eni Aisya

'(#)()****#+

,in-ensius Caya

'(#)()***.#+

&usu/ A0i %utra

'(#)()***12+

Talita Natania

'(#)()***3#+

Ri0a %am4ela 5

(#)()**))2+

INSTITUT TEKNOLOGI SE%ULU6 NO%E5BER  SURABA&A (*)7

)8 B!iler

Boiler atau yang dikenal dengan Ketel Uap , adalah suatu peralatan atau sistem yang bertujuan untuk merubah air menjadi uap yang berguna. Uap yang dihasilkan dapat digunakan sebagai penggerak atau untuk keperluan industri. Salah satu boiler yang dibedakan atas jenis-jenis sistem pembakarannya adalah Circulating Fluidized Bed Boiler. )8( Circulating Fluidized Bed Boiler 

Boiler CFB adalah boiler stoker (unggun fluidisasi) dimana batu bara dibakar diatas rantai berjalan (Belt Coneyor) dan diberi hembusan udara dari sisi ba!ah sehingga batu bara membara diatas rantai berjalan tersebut. Boiler jenis stoker adalah boiler yang memiliki sistem pembakaran dengan memasukan bahan bakar padat pada bed pembakaran yang tetap" udara yang digunakan untuk proses pembakaran dengan ke#epatan yang ke#il" ukuran untuk tipe boiler ini terbatas sehingga kemampuan untuk  menghasilkan uap maksimum $ %&"' kgs. Keuntungan tipe boiler ini adalah dapat merespon se#ara tiba-tiba perubahan beban dan dapat membakar bahan  bakar dalam jumlah besar sekaligus. Bahan metal tipe ini harus mempunyai ketahanan terhadap panas yang tinggi karena pembakaran di ruang bakar  melebihi &*+ oC )8. %engertian Circulating Fluidized Bed Boiler  

Circulating  , erjadinya sirkulasi batubara

yang belum

habis terbakar dari Furnace ke Cyclone  kemudian masuk  ke Seal Pot  dan kembali ke Furnace. 

 Fluidized

, enghembusan udara primer untuk menjaga

material bed dan batubara tetap melayang didalam Furna#e. 

 Bed 

, /aterial

berupa partikel-partikel ke#il (pasir 

kuarsa" bottom ash) yang digunakan sebagai media a!al transfer panas dari pembakaran 0S1 ke pembakaran Batubara ($ && ton) )8# K!m"!nen Circulating Fluidized Bed Boiler 

ada boiler type CFB terdapat + bagian utama yaitu,



Furnace yang berfungsi sebagai tempat terjadinya pembakaran

 bahan bakar. Komponen- komponen yang terdapat pada  Furnace yaitu Wall tube, Panel Evaporator, Panel Superheater . 

Cyclone

yang berfungsi untuk memisahkan batubara yang belum

terbakar dengan abu (ash) sisa pembakaran dan mengembalikannya ke Furna#e. Komponen- komponen yang terdapat pada Cy#lone yaitu Cyclone, Seal Pot, Seal Pot Duct. 

 Backpass yang berfungsi sebagai ruang pemanfaatan kalor yang

terdapat dalam  flue gas. Komponen- komponen yang terdapat pada  Bacpass 

yaitu

 Finishing

Superheater,

!o"

#e$perature

Superheater, Econo$izer, dan #ubular %ir &eater .

)

(

3

2ambar . Bagian Utama Boiler Circulating Fluidized Bed (. 2ambar   Furnace, 3. 2ambar Cyclone, +. 2ambar Bacpass'

Gam4ar (8 C!nt! K!n/igurasi Circulating Fluidized Bed Boiler 

)87 %r!ses %em4akaran "a0a Circulating Fluidized Bed Boiler  )878)

%r!se0ur Umum Firing 9Start U" "a0a Circulating Fluidized Bed  Boiler 

Seperti jenis boiler lainnya" pertama-tama dilakukan urging selama % menit untuk membersihkan ruang bakar dari gas-gas yang  berpotensial menimbulkan ledakan pada saat burner dinyalakan. Setelah purging selesai 3 burner (sisi berseberangan ) dinyalakan. Kenaikan temperature furna#e di jaga tidak lebih dari *% &C per jam untuk menjaga material dari thermal stress dan menjaga refra#tory agar tidak retak. Setelah temperature Furna#e %+&

o

C  Batubara

dimasukkan melalui + #oal feeder pada minimum flo! rate (4 onjam)  #oal feeder sambil kedua burner masih menyala. Setelah temperature furna#e men#apai 44& oC kedua burner dimatikan satu  persatu. Selanjutnya pembakaran dilakukan dengan batubara. Selama

 boiler beroperasi tidak diperlukan support burner karena dapat menyebabkan materal bed meleleh. Burner hanya digunakan pada saat proses start up sampai temperature yang dii5inkan diatas. )878(

K!nse" %em4akaran "a0a Furnace Circulating Fluidized Bed  Boiler  

CFB Boiler mampu membakar dengan tingkat emisi yang rendah (S67 dan 869 yang sangat rendah).



Coal  dibakar pada bagian :bed of hot $aterial : yang mengambang dan sirkulasi dalam  furnace karena ke#epatan udara yang tinggi sehingga menyebabkan fluidisasi pada bed  material.



 Bed inventory terdiri dari coal fuel "  sorbent, inert sand " dan rein(ected coal  dari cyclone.

)878.

%r!ses %em4akaran 0alam Furnace 

Coal   dan li$estone dimasukkan ke dalam  Furnace" serta  fluidizing air    pri$ary air   dari air plenu$  melalui nozzle  grate. ekanan primary air menyebabkan bed material



melayang dibagian ba!ah furna#e (primary 5one). ;liran udara turbulen menyebabkan coal   #epat ber#ampur  dengan li$estone se#ara merata dengan bed $aterial .  Fluidizing air)pri$ary air   dan bed te$peratur   menyebabkan



material terbakar dan sirkulasi. /aterial Batubara yang telah terbakar semakin lama naik ke  bagian upper furna#e karena massanya berkurang kemudian masuk cyclone melalui transition piece.  Sebelum masuk ke #y#lone batubara menabrak vorte* vendor   sehingga flue gas



dan fly ash terpisah dari material. /aterial solid berputar menuju cyclone outlet cone  dengan  bantuan udara dari  fuidizing air blo"er   menuju seal pot  dan diinjeksikan kembali ke furna#e melalui seal pot return duct .

)878#

K!ntr!l %em4akaran 0i Dalam Furnace



ressure drop of primary 5one (#hamber utama) yang mengindikasikan density dari bed material sebagai ariabel



kontrol yang digunakan untuk mengontrol bed temperatur. ressure drop of se#ondary 5one (#hamber bagian atas) mengindikasikan density dari upper furna#e digunakan untuk 

)8787



mengealuasi jumlah material. Bed temperatur sebagai parameter yang dikontrol untuk 



menghasilkan pembakaran yang efisien. emperatur flue gas di tansition pie#e sebagai



kontrol. <7#ess air sebagai parameter yang dikontrol (3& =).

ariabel

Kele4ian 0an Kekurangan Circulating Fluidized Bed Boiler  

Kele4ian

>rit bahan bakar
Kekurangan

/ahal /asalah pemeliharaan Kebutuhan udara adalah yang terbesar dari semua tipe boiler  Kadar #arbon sisa adalah yang terbesar  Circulating Fluidized Bed Boiler  •

emperatur pembakaran di Furna#e rendah ($ @&& oC)

•

Kadar S67 dan 867 yang rendah karena menggunakan Aimestone

•

Ukuran batu bara yang masuk ke Furna#e ($ 4 mm)

•

1apat menggunakan batubara dengan nilai kalor yang rendah. ('&&&  %&&& kkalkg)

•

/enggunakan anel <aporator dan anel Superheater didalam Furna#e untuk   pemanfaatan radiasi panas dari embakaran

•

enggunaan StartUp Burner temperatur Furna#e.

tida  tergantung dari beban (/) tetapi