Pengoperasian Boiler

………………. ………………… BANDUNG

PEMBEKALAN PRA UJI KOMPETENSI LEVEL II 1. DASAR-DASAR PLTG PENGOPERASIAN BOILER

PENGOPERASIAN BOILER

1.

Fungsi Dan Klasifikasi Bil!" Boiler berfungsi untuk merubah air menjadi uap superheat yang bertemperatur dan bertekanan tinggi. Proses memproduksi uap ini disebut ‘Steam Raising” (Pembuat Uap). Unitalat yang digunaka digunakan n untuk membuat membuat uap disebut !Boiler” !Boiler” (Boiler) (Boiler) atau lebih lebih tepat !steam "enerato "enerator” r” (Pembangkit Uap). #lasifikasi Boiler se$ara umum dibagi dua yaitu% Boiler pipa api dan Boiler pipa air. #.#. #.#. Bil Bil!" !" Pi$a Pi$a A$i A$i Pada jenis Boiler pipa api% gas panas hasil pembakaran (flue gas) mengalir melalui pipa& pipa yang dibagian luarnya diselimuti air sehingga terjadi perpindahan panas dari gas panas ke air dan air berubah menjadi uap. "ambar Boiler pipa api dapat dilihat pada gambar

Ga%&a" # ' Bil!" Pi$a A$i

Boiler seperti ini banyak digunakan dipabrik&pabrik dipabrik&pabrik gula karena tidak t idak memerlukan tekanan uap yang tinggi. 'P*

1

………………. ………………… BANDUNG


#.(. Bil!" Pi$a Ai" Pada boiler (Boiler) jenis ini% air berada didalam pipa sedangkan gas panas berada diluar pipa. Boiler pipa air dapat beroperasi dengan tekanan sangat tinggi (lebih dari + Bar). "ambar Boiler pipa air dapat dilihat pada gambar

Ga%&a" ( ' Bil!" Pi$a Ai"

'P*

2

PEMBEKALAN PRA UJI KOMPETENSI LEVEL II

………………. ………………… BANDUNG

2.

1. DASAR-DASAR PLTG PENGOPERASIAN BOILER

Bagian)Bagian Bil!" (.#. Ta*a L!*ak +an Bagian)&agian Bil!" 'ata letak boiler berbahan bakar minyak dapat dilihat pada gambar

Ga%&a" , ' Ta*a L!*ak +an Bagian)&agian Bagian)&agian Bil!"

'P*

3

………………. ………………… BANDUNG


(.(. Bil!" D"u% Boiler ,rum adalah bejana tempat menampung air yang datang dari $onomi-er dan uap hasil penguapan dari 'ube all ( Riser). #ira&kira separoh dari drum berisi air dan separohnya lagi berisi uap. Boiler ,rum terbuat dari plat baja dilas dan dilengkapi diantaranya / 0an hole. o o o o o o o o o

Saluran menuju Superheater. Saluran menuju 1eed2ater 3nlet. Saluran menuju Blo2 ,o2n. Saluran menuju ,o2n 4omer. Saluran menuju Safety 5al6e. Pipa injeksi bahan #imia. Pipa Sampling. Pipa menuju alat ukur dan alat kontrol.

7e6el air didalam boiler drum dapat dimonitor dengan menggunakan perlatan le6el gaugele6el indikator yang terdapat didekat boiler drum (lokal)% atau dengan $ara remote (jarak jauh) di $ontrol room% juga di$atat pada le6el re$order. Uap yang dihasilkan dari dalam tube 2all (riser)% terkumpul didalam boiler drum. Uap akan mengalir ke arah pun$ak boiler drum mele2ati steam separator dan s$reen dryer lalu keluar dari dalam drum dalam keadaan kering menuju separator dan akhirnya ke S 8.

'P*

4


………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" - ' Bil!" D"u% (.,. Ruang Baka" Ruang bakar adalah bagian dari Boiler yang berfungsi untuk tempat berlangsungnya proses pembakaran antara bahan bakar dan udara. 'ekanan gas panas yang berada didalam ruang bakar (1urnan$e) dapat lebih besar dari pada tekanan udara luar ('ekanan ruang bakar positip) dan dapat juga bertekanan lebih ke$il dari tekanan udara luar ('ekanan ruang bakar negatif) atau bertekanan seimbang (Balan$e ,raught).

(.,.#. T!kanan Psi*if Pada boiler dengan tekanan ruang bakar positif% udara luar dihembuskan masuk kedalam ruang bakar dengan menggunakan for$ed draught fan (#ipas tekan paksa)% yang sekaligus mendorong gas panas hasil pembakaran ke arah $erobong. BoilerBoiler dengan tekanan ruang bakar positif banyak digunakan oleh Boiler dengan bahan bakar minyak.

(.,.(.

T!kanan N!ga*if Pada boiler dengan tekanan ruang bakar negatif% gas panas hasil pembakaran dihisap oleh indu$ed draught fan sekaligus menghisap udara luar masuk kedalam ruang bakar. "abungan dari kedua $ara tersebut diatas diterapkan pada balan$ed draught yang memiliki baik for$ed draught fan untuk mendorong udara luar masuk kedalam boiler% maupun indu$ed draught fan untuk menghisap gas panas hasil pembakaran. Pada sistem balan$ed draught% tekanan ruang bakar dibuat sedikit negatif yaitu sekitar & + mmg (%+ bar) . Boiler dengan tekanan ruang bakar negatif% jarang digunakankurang ekonomis. Sedangkan boiler dengan tekanan balan$ed draught (seimbang) banyak digunakan oleh Boiler dengan bahan bakar Batubara.

(.-. S*&l!" /P!%&!"si0 J!laga1 Fungsi Boiler&boiler modern dilengkapi dengan pembersih jelaga (sootblo2er) yang dapat dioperasikan dari jarak jauh (remotely operated) dan dikendalikan se$ara bergantian dan berurutan.

'P*

5

………………. ………………… BANDUNG


1ungsi dari sootblo2er adalah untuk membersihkan abu% debu atau jelaga yang menempel pada pipa&pipa Boiler% superheater% $onomi-er dan pada elemen air heater. 'ujuan dari pembersihan tersebut adalah untuk menaikkan efisiensi dari boiler dan menghindari kerusakan pipa&pipa pada boliersuperheater. Biasanya sootblo2er menggunakan uap untuk membersihkan pipa&pipa boilersuperheater. Uap yang digunakan untuk pembersihan abu biasanya diambil langsung dari boiler% dari sisi keluar pemanas lanjut primer atau dari sisi masuk $old reheater% namun uap dari boiler bantu (au9ilary boiler) pun dapat digunakan. 'ekanan uap yang menuju kemasing& masing blo2er diturunkan seperlunya oleh plat&plat orifis (orifi$e plate). Pada pusat pembangkit lain% udara bertekanan juga digunakan sebagai media pembersih. Sistem sootblo2ing dengan udara bertekanan ini memerlukan tambahan modal dan biaya untuk kompressor yang berkapasitas besar. J!nis +an Kns*"uksi :enis penempatan% ukuran dan tekanan serta frekuensi penggunaan sootblo2er sangat ber6ariasi sesuai dengan disain boiler dan karakter depositendapannya . ;leh karena itu adalah tidak mungkin untuk menguraikan semua pemakaian&pemakainnya % tetapi se$ara umum % jenis&jenis utama dari sootblo2er yang digunakan adalah seperti diperlihatkan pada gambar % yaitu / a.

b.

'P*

Blo2er&blo2er yang dapat ditarik (retra$table gun blo2ers) dengan no-le jet yang berla2anan untuk membersihkan pipa&pipa air ruang bakar. Blo2er&blo2er yang dapat ditarik (retra$table gun blo2ers) yang mempunyai no-le jet tunggal untuk diarahkan pada susunan pipa&pipa boiler dan superheater.

c.

Blo2er&blo2er panjang yang dapat ditarik (long retra$table lan$e blo2ers) yang bergerakbergeser diantara susunan pipa&pipa% dengan no-le berputar dan mempunyai jet yang berla2anan untuk mengimbangkan gaya dorong. :enis inilah yang paling efektif% untuk pemanas lanjut pada boiler modern sehingga memungkinkan men$apai sasaran yang lebar dengan meratasebanding.

d.

Blo2er dengan no--le jet banyak (multi jet tube blo2ers)% digunakan untuk -one temperatur yang lebih rendah seperti e$onomi-er dan air heater. Blo2er tersebut tidak dapat ditarik (non&retra$tring) tetapi dapat berputar danatau bergeser.

e.

Sama dengan multi jet blo2er dengan no--le jet yang dapat digunakan pada posisi tetap untuk membersihkan lorong&lorong diantara pipa&pipa. Blo2er ini hanya $o$ok untuk -one temperatur yang lebih rendah dan pada -one yang depositendapannya ringan% oleh karena itu tidak perlu daya yang besar untuk beberapa no-le ke$il .

6


………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" 2 ' J!nis)3!nis S*&l!"

(.2. Bu"n!" Fungsi Burner adalah alat yang dipakai untuk memasukkan bahan bakar kedalam ruang bakar dan menghasilkan pengabutan yang memudahkan reaksi pembakaran J!nis +an Kns*"uksi Pada dasarnya ada tiga jenis pembakaran (burner) minyak dan ketiganya menggunakan $ara yang berbeda untuk mengatomisasikan minyak / 1.

0ekanikal (atau tekanan)

2.

,iatomisasikan dengan Uap

3.

,iatomisasikan dengan udara

P!%&aka"an %in4ak +!ngan +ia*%sasikan s!5a"a %!kanikal ,idalam pembakaran ini minyak diatomisasikan oleh tekanan yang didapat dari pompa minyak. 0inyak dengan tekanan yang sesuai mele2ati piringan penyemprotan yang berisikan sejumlah jalur&jalur laluan tangensial untuk selanjutnya minyak menuju ruang dipusat piringan. ,isini minyak bergerak memutar dengan ke$epatan tinggi yang selanjutnya keluar melalui orifer dalam bentuk kabut keru$ut.

'P*

7

………………. ………………… BANDUNG


,apat dilihat bah2a adanya perubahan tekanan minyak atau keausan orifi$e dan jalur tangensial akan menyebabkan atomisasi minyak menjadi terganggu dan titik&titik minyak akan banyak terpan$ar le2at burner. "ambar burner dengan atomisasi mekanik dapat dilihat pada gambar% diba2ah ini.

Ga%&a" 6 ' Bu"n!" %in4ak +!ngan A*%isasi M!kanik

P!%&aka"an %in4ak +!ngan +ia*%isasikan ua$ Perubahan dengan atomisasi mekanikal akan mempunyai kerugian dimana beban tidak dapat diubah&ubah karena perubahan tekanan minyak ini akan mempengaruhi atomisasi. Pada pembakar minyak atomisasi uap perbandingan menge$ilkan (turn do2n ration) + / + dapat di$apai. Pada pembakaran ini atomisasi dilakukan dengan tekanan uap. Uap diisikan kepusat tabung burner pada tekanan +%* bar sampai < bar menuju piringan yang dilubangi dimana uap ini bertemu minyak yang telah mele2ati ruang antara tabung uap dan tabung diluarnya yang sepusat. Pada pembakaran jenis ini suhu minyak sebelum memasuki tabung tidak perlu setinggi suhu minyak pada jenis atomisasi mekanikal% karena minyak akan mendapat tambahan panas dalam perjalanannya ketengah tabung. #erugian jenis atomisasi ini adalah jumlah uap yang diperlukan dapat men$apai = > dari seluruh penguapan total. "ambar burner dengan atomisasi uap dapat dilihat pada gambar % diba2ah ini.

'P*

8


………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" 7 ' Bu"n!" Min4ak +!ngan A*%isasi Ua$ P!%&aka"an +!ngan a*%isasi u+a"a Pada pembakar ini% atomisasi dilakukan dengan udara tekanan tinggi dengan $ara yang sama seperti halnya dengan uap. Pembakaran jenis ini tidak banyak digunakan oleh peran$ang boiler sebab memerlukan penambahan $ompressor udara yang mahal baik pemasangannya ataupun pemeliharaannya.

(.6. FAN)FAN Penggunaan fan pada P7'U batubara lebih dari satu jenis% yaitu 3, fan% 1, fan% P? fan dan ada pula yang dilengkapi dengan "R fan. • 1, 1an berfungsi sebagai pemasok udara pembakaran kedalam ruang bakar 3, 1an berfungai menarikmempertahankan tekanan di ruang bakar (Pengendali tekanan ruang bakar) • "R 1an berfungsi menarik kembali sisa gas panas yang dikembalikan ke ruang bakar% yang bertujuan meningkatkan efisiensi boiler •

'P*

9

………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" 8 ' Fan

Ga%&a" 9 ' Fan (.7. Ka*u$ P!nga%an #atup Pengaman berfungsi sebagai pengaman terhadap tekanan lebih. Semua bejana atau header bertekanan harus dilengkapi dengan katup pengaman. Pada Boiler% katup 'P*

10

………………. ………………… BANDUNG


pengaman dipasang pada header superheater reheater% drum% au9iliary% steam% dan sebagainya. #atup pengaman superheater diset lebih rendah dari katup pengaman drum. 8al ini bertujuan untuk men$egah pipa superheater o6erheat sebab bila katup pengaman drum diset lebih rendah% pada saat ia kerja (membuka)% maka aliran uap menjadi berkurang padahal aliran uap ke superheater berfungsi sebagai pendingin pipa% sementara pembakaran tetap tidak berubah. Pada sisi reheater katup pengaman diset lebih rendah dari pada sisi masuknya dengan tujuan yang sama% yaitu men$egah pipa reheater o6erheat Banyaknya katup pengaman dengan ukuran yang sesuai dipasang untuk menjamin bah2a pada saat semua katup membuka penuh% penguapan maksimum dari Boiler dapat dikeluarkan tanpa melebihi tekanan. #onstruksi katup pengaman yang umum digunakan adalah tipe pegas(spring type) seperti diperlihatkan pada gambar

Ga%&a" #: ' Ka*u$ P!nga%an J!nis P!gas

'P*

11

………………. ………………… BANDUNG

'P*


12

………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" ## ' P!n!%$a*an Ka*u$ P!nga%an Pa+a Bil!" (.8. Ai" ;!a*!" ?dalah pemanas udara sehingga temperatur udara pembakaran dapat men$apai @ A o4 menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna. ?ir heater terpasang dari jenis elemen& elemen plat yang berfungsi mengambil panas dari gas bekas dan kemudian ditransfer ke udara pembakaran (dis$harge 1, 1an) dengan mekanisme perpindahan panas kon6eksi. 7ihat gambar

'P*

13

………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #( ' Ai" ;!a*!"

,. Si"kulasi Ai" +an Ua$ +i Bil!" ,.#. Si"kulasi Ai" ?ir dipompakan kedalam boiler dengan menggunakan pompa air pengisi (Boiler 1eed PumpB1P)% melalui katup pengatur. Sebelum masuk kedalam boiler drum% air dipanaskan terlebih dahulu di 7o2 Pressure 8eater juga dipanasi di 8igh Pressure 8eater dan terakhir dipanasi di $onomi-er sehingga temperatur air mendekati titik didihnya. Sirkulasi alami pada Boiler dapat dilihat pada "ambar

,.(. Si"kulasi Ai" +an Ua$ "ambar sirkulasi air dan uap di boiler dapat dilihat pada gambar A..

'P*

14


………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #, ' Si"kulasi Ai" +an Ua$ +i Bil!" -. Sis*!% U+a"a +an Gas

• Sis*!% U+a"a Udara atmosfir dihisap oleh 1, fan dan dialirkan ke air heater. Udara panas dari air heater kemudian masuk kedalam 2indbo9 dan selanjutnya mengalir ke tiap&tiap burner untuk proses pembakaran.

• Sis*!% Gas "as panas hasil pembakaran dialirkan ke pipa&pipa superheater 3 dan 33% pipa&pipa reheater 3 dan 33% ke e$onomiser% dan ke air heater. ,ari air heater gas masuk ke alat penangkap abu (P). #eluar dari P gas dihisap oleh 3, fan dan dibuang ke atmosfir melalui $erobong. P!"ala*an Dala% Si"ki* U+a"a

•

1or$ed draft fan (1,1) berfungsi sebagai pemasok udara pembakaran% dimana udara ini diambil dari atmosfir.

• ?ir heater berfungsi untu memanaskan udara pembakaran dengan menggunakan gas buang

•

ind bo9 berfungsi untuk mendistribusikan udara pembakaran ke masing&masing burner agar terjadi proses pembakaran yang sempurna.

P!"ala*an Dala% Si"ki* Gas

•

3ndu$ed draft fan (3,1) berfungsi untuk menghisap gas dan membuang ke atmosfir melalui $erobong. 3,1 juga berfungsi mengontrol tekanan ruang bakar agar selalu sedikit 6akum.

•

le$trostati$ Pre$ipitator (P) berfungsi untuk menangkap abu dalam gas sebelum dibuang ke atmosfir.

• ?ir heater berfungsi sebagai pemanas udara pembakaran dengan memanfaatkan panas gas buang. Sis*!% Ta"ikan /D"af*1 'erdapat A ma$am sistem tarikan udara dan gas pada boiler% yaitu • 'arikan positif (pressurised)% ruang bakar bertekanan karena mendapat hembusan dari 1,1 dan gas buang keluar ke atmosfir karena tekanan tersebut. •

'P*

'arikan negatif (6a$uum)% ruang bakar bertekanan negatif karena mendapat hisapan dari 3,1 dan gas buang keluar ke atmosfir karena hembusan 3,1. 15

………………. ………………… BANDUNG

•

'P*


'arikan seimbang (balan$ed draft)% ruang bakar sedikit 6akum karena udara dihembuskan oleh 1,1 dan gas buang keluar dihisap oleh 3,1 untuk dibuang ke atmosfir.

16

………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #-' Sis*!% U+a"a +an Gas

'P*

17

………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #2' Gas R!5i"5uls*in +an Gas T!%$!"ing

'P*

18


………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #6 ' Sis*!% Ali"an U+a"a +an Gas 2. Sis*!% Ba0an Baka" 2.#. Sis*!% Ba0an Baka" Min4ak Bahan bakar minyak yang digunakan di P7'U terdiri dari

• 0inyak 8S, (solar) • 0inyak 01; (residu) • 1ungsi minyak 8S, adalah sebagai bahan bakar penyala a2al • 1ungsi minyak 01;adalah sebagai bahan bakar utama atau $adangan

• Persediaan minyak 8S, untuk keperluan P7'U ditampung dalam tangki. • Untuk menyalurkan minyak 8S, ke alat penyala (ignitor) digunakan pompa dengan melalui filter% katup penutup $epat% katup pengatur dan f lo2 meter.

• Untuk kesempurnaan proses pembakaran% maka 8S, disemprotkan dan diatomisasi (dikabutkan) dengan menggunakan uap atau udara.

• Untuk pengaturan jumlah panas yang masuk boiler dapat dilakukan dengan mengatur aliran atau menambah mengurangi ignitor yang operasi. • Persediaan minyak 01; di P7'U ditampung dalam tangki persediaan (storage tank) dan untuk penggunaan sehari&hari dilayani dengan tangki harian (day tank). • Untuk mengalirkan 01; dari day tank ke burner digunakan pompa dengan melalui filter% katup penutup $epat% pemanas (oil heater)% katup pengatur dan f lo2 meter. Pemanas berfungsi untuk menurunkan kekentalan 01; agar dapat disemprotkan melalui burner 01; dengan atomisasi uap atau udara. • Pengaturan aliran 01; ke burner dengan katup pengatur dapat dilakukan sebelum atau sesudah burner 2.(. Sis*!% Ba0an Baka" Ba*u&a"a • Persediaan batubara di P7'U ditampung dilapangan terbuka ($oal sto$k area) dan

untuk melayani kebutuhan pembakaran di boiler% batubara ditampung di bunker. • Batubara dari bunker dialirkan ke burner melalui $oal feeder% mill pul6eriser% dan $oal pipe. • Pengaturan dan pen$atatan jumlah aliran batubara dilakukan dengan $oal feeder. • 0ill pul6eriser berfungsi untuk menggerus batubara sehingga menjadi bubuk. Sedang untuk memba2a bubuk batubara ke burner% dihembuskan udara primer ke mill. 'P*

19

………………. ………………… BANDUNG

'P*


20

………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #7 ' Sis*!% Ba0an Baka" Ba*u Ba"a

'P*

21

………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #8 ' Sis*!% Pi$ing Ba0an Baka" Ba*u Ba"a

'P*

22


………………. ………………… BANDUNG


Ga%&a" #9 ' Sis*!% Pi$ing Ba0an Baka" Min4ak

6.

P!ng$!"asian K!*!l Sebelum melakukan penyalaan pertama pada ketel% ruang bakar dan saluran gas harus di purging (dibilas). 'ujuan dari purge ini adalah untuk membuang gas yang dapat terbakar ($ombustible gas) dari dalam ketel. "as yang dapat terbakar yang terdapat didalam ketel berasal dari bahan bakar yang tidak terbakar. #etika ketel beroperasi selalu ada resiko masuknya bahan bakar yang tidak terbakar kedalam ketel. Untuk memastikan bah2a ketel sudah bersih dari $ombustible gas% maka purging dilakukan selama sekitar A & * menit. 6.#. S*a"* P!"sia$an $u"g! Untuk dapat melakukan purging diperlukan beberapa persyaratan yang harus dipenuhi. Persyaratan untuk melakukan purge antara ketel yang satu dengan yang lain dapat saja berbeda% tetapi persyaratan utama pada prinsipnya sama. Persyaratan tersebut antara lain adalah / ?liran udara lebih besar dari A > aliran beban penuh • •

#atup penutup $epat (trip 6al6e) bahan bakar penyala tertutup

•

'ekanan ruang bakar sudah sesuai

•

#atup penutup $epat bahan bakar utama tertutup

•

Semua damper dan 6ane udara dan gas terbuka

•

7e6el air di drum ketel diatas batas minimum.

•

'idak ada nyala api di ruang bakar

•

'idak sedang menjalankan pembakaran

•

#etel tidak sedang trip

Untuk memperoleh aliran udara lebih besar dari A >% dilakukan dengan mengatur inlet 6ane dari 1, fan. Sementara untuk mengisi air ke drum boiler dapat dilakukan dengan menggunakan pompa kondensat dan pompa B1P. Bila semua persyaratan tersebut terpenuhi% maka lampu penunjuk tanda persyaratan purging terpenuhi menyala.

P"s!+u" $u"ging 'P*

23

………………. ………………… BANDUNG


?pabila persiapan dan persyaratan purging telah terpenuhi% maka purging dapat dilakukan . Prosedur purging dilakukan dengan $ara mengalirkan udara ke ruang bakar dan semua saluran gas dengan aliran lebih minimal A > aliran beban penuh selama 2aktu sekitar * menit. Selama proses purging berlangsung kondisi ketel dijaga stabil seperti sesat sebelum purging. :adi semua parameter dari alat yang beroperasi dijaga untuk tidak berubah dan tidak melakukan start atau stop suatu alat. Pada dasarnya purging sudah mulai berlangsung pada saat 1, fan mulai beroperasi dengan adanya aliran udara ke ruang bakar. 'etapi untuk memastikan bah2a purging telah dilakukan dengan yang benar% maka dibuat prosedur seperti tersebut diatas. ?pabila pada saat proses purging sedang berlangsung salah satu parameter yang merupakan persyaratan purging berubah harganya% maka purging batal dan alarm gangguan mun$ul di panel. :ika proses purging gagal% artinya belum selesai sesuai dengan set 2aktu yang telah ditentukan salah satu parameter berubah% maka purging harus diulang dari a2al. #etika purging telah selesai (komplit) akan mun$ul pemberitahuan yang menyatakan bah2a purging telah selesai. Pengoperasian ignitor yang pertama pada saat start boiler dilakukan setelah purging ruang bakar (ketel) selesai . P!n4alaan +an P!naikan *!%$!"a*u" Sebelum melakukan penyalaan a2al% maka komponen berikut ini harus disiapkan / Bahan bakar untuk penyala (minyak 8S, atau gas 7P") $ukup tersedia • •

,amper udara dalam posisi untuk penyalaan

•

'ekanan uap atau udara untuk penyalaan $ukup

•

lektrode busi dalam keadaan bersih

•

1lame dete$tor (sensor) dalam keadaan baik dan telah terpasang

•

'ekanan ruang bakar normal%

•

'ekanan bahan bakar penyala $ukup

Penyalaan dapat dilakukan apabila purging telah selesai. Untuk melakukan penyalaan% maka katup bahan bakar penyala dibuka sehingga bahan bakar siap hingga didepan igniter tinggal menunggu sumber api dan udara. Begitu tombol start igniter ditekan% maka urutan penyalaannya adalah sebagai berikut / 3gniter gun masuk keruang bakar. • •

#atup uap atau udara atomisasi terbuka

•

Busi mengeluarkan bunga api (igniter on)

•

#atup bahan bakar penyala terbuka

:ika nyala api yang ditangkap oleh flame dete$tor memuaskan% artinya terjadi pembakaran yang baik% maka penyalaan berlangsung terus dan busi akan mati setelah memberi penyalaan. 'etapi jika nyala api yang ditangkap flame dete$tor tidak memuaskan% maka igniter trip (katup bahan bakar penyala dan uap atau udara atomisasi tertutup% dan busi mati). 'P*

24

………………. ………………… BANDUNG


Pada saat pembakaran a2al pastikan bah2a pembakaran terjadi dengan baik% tidak ada bahan bakar yang tidak terbakar masuk ke ruang bakar. Bentuk nyala api harus diperhatikan melalui ka$a intip% yaitu tidak terlalu panjang tetapi juga t idak terlalu lebar sehingga menyentuh dinding ruang bakar. Proses pemanasan pada ketel harus dilakukan bertahap dengan kenaikan temperatur uap yang terkontrol. 'emperatur metal ketel (superheater) harus dipantau dan dijaga pada batas yang diijinkan. 'emperatur metal reheater juga harus diamati terus menerus karena belum ada aliran uap masuk turbin.

Buka katup resirkulasi ekonomiser agar air dapat bersirkulasi dari drum ke pipa pipa ke ekonomiser dan kembali ke drum. Pada saat ini belum ada penguapan dan belum terjadi sirkulasi sehingga kenaikan temperatur harus diatur dengan hati&hati agar tidak terjadi o6erheating pada pipa&pipa ketel. ?tur laju kenaikan temperatur dan tekanan uap dengan mengatur banyaknya igniter yang beroperasi. Periksa temperatur gas keluar ruang bakar dengan menggunakan thermoprobe% jaga agar temperatur ini tidak melebihi batas yang telah ditentukan. ?pabila telah terjadi pemanasan yang $ukup dan timbul tekanan yang $ukup% pembakaran dapat dilanjutkan dengan menggunakan bahan bakar minyak residu. 7aju kenaikan temperatur tetap harus dibatasi demikian pula temperatur pipa&pipa ketel juga harus terus dipantau. Pengaturan kenaikan temperatur dapat dilakukan dengan mengatur aliran bahan bakar dan udara pembakaran% serta drain dan katup blo2 do2n. 1enomena pengoperasian ketel tersebut diatas yang terdiri dari / Pengisian air ke ketel • •

Pengoperasian sistem udara dan gas

•

Purging

•

Penyalaan dan (pembakaran) penaikan temperatur.

,apat dilihat (diperagakan) atau dipraktekkan di simulator P7'U sesuai dengan prosedur operasi. 6.(. S*$ Penyetopan boiler membalik apa yang dilakukan dalam menstart boiler dengan memperhatikan hal&hal yang dapat mempengaruhi life time boiler antara lain / & 0enjaga perbedaan temperatur metal drum & 0enjaga le6el steam drum & 0enjaga penurunan temperatur riser tube & 7angkah&langkah penyetopan sesuaikan dengan S;P stop Boiler.

6.,.

Efisi!nsi Bil!" 1aktor&1aktor Cang 0empengaruhi fisiensi #etel

'P*

25


………………. ………………… BANDUNG


Dilai #alor Bahan Bakar. #etel kon6ensional mendapatkan 8eat 3nput dari hasil pembakaran bahan bakar% baik bahan bakar padat% $air atau gas Bahan bakar padat yang banyak digunakan diantaranya adalah kayu% peat% lignate (bro2n $oal)% bitiminous $oal dan antra$ite. Bahan bakar $air yang banyak digunakan untuk proses pembakaran didalam ketel adalah 8S, dan 8ea6y ;il% sedangkan bahan bakar gas umumnya menggunakan gas alam.

4ontoh komposisi bahan bakar dapat dilihat pada 'abel diba2ah. Pada rekasi pembakaran bahan bakar dengan oksigen dilepaskan sejumlah panas yang besarnya tergantung dari nilai kalor bahan bakar dan faktor&faktor lain yang mempengaruhinya. Dilai kalor bahan bakar dapat dinyatakan dalam Dilai #alor 'erendah atau 7o2er 4alarifi$ 5alue (745) dan dapat pula dinyatakan dalam Dilai #alor 'eratas atau 8igher 4alorifi$ 5alue (845) atau "ross 4alorifi$ 5alue ("54). 845 adalah panas total yang dihasilkan dari proses pembakaran. Bahan bakar mengandung "as 8ydrogen yang apabila bereaksi akan membentuk air. ?ir yang terbentuk akan menyerap sebagian panas sehingga air tersebut berubah menjadi uap. Panas yang diserap ini tidak dapat dimanfaatkan. 745 adalah panas yang bermanfaat atau 845 dikurangi panas yang digunakan untuk menerapkan air yang terbentuk . ?pabila diasumsikan penguapan air tersebut pada temperatur jenuh% maka panas laten penguapan adalah *EE%FG k$alkg uap air (4atatan / + k$al ≈ H%+EF #j) ?pabila prosesntasi uap air dalam 1lue "as sebesar I>% maka / I 745 J ( 845 &

*EE%FG k$alkg 1lue "as. +

,alam menghitung efisiensi ketel% perlu dijelaskan apabila menggunakan 745 atau 845.

'?B7 / 4ontoh #omposisi Bahan Bakar.

UDSUR

4arbon 2t 8ydrogen Sulphur Ditrogen ;9igen 'P*

(4)

> by

( 8 ) (S) ( D ) (;)

! ! ! !

B?8?D B?#?R B?'UB?R?

B?8?D B?#?R 03DC?#

F*% *% %A +%* G%F F%

B?8?D B?#?R "?S ?7?0

EG%* ++%* % & & & 26


………………. ………………… BANDUNG


?sh 0oisture

! !

8ydrogen ( 8 ) 6ol Ruthane ( 48H ) thylene ( 4 8H ) thane ( 4 8G ) Ditrogen ( D )

%*

> by

&

! ! ! !

% EA%H % +*%E %E

Unsur&unsur bahan bakar yang dapat menghasilkan panas adalah 4%S dan 8 . + kg 4 0enghasilkan E.+ k$al  kg + kg S 0enghasilkan . k$al  kg + kg 8 0enghasilkan AH.H k$al  kg

8arga 845 dan 745 dapat dihitung apabila komposisi bahan bakar diketahui . 4ontoh perhitungan / Suatu bahan bakar mempunyai komposisi berat sebagai berikut / 4 8 S ;

J F*%> atau J *%> atau J %> atau J F%> atau

%F* kg  kg bahan bakar %* kg  kg bahan bakar % kg  kg bahan bakar %F kg  kg bahan bakar

; 845 J E+.4 @ AH H ( 8 & KK ) @  S k$al  kg bahan bakar E %F J E+ 9 %F* @ AHH ( %* & & ) @  9 % k$alkg bahan bakar E J F*AH%E k$alkg bahan bakar

; ,engan asumsi bah2a (8 & KK ) adalah berat hydrogen untuk E pembakaran

proses

dan seluruh ;9ygen dalam bahan bakar bereaksi dengan hydrogen. Selanjutnya delapan (E) bagian berat o9ygen bereaksi dengan + bagian berat hydrogen membentuk air sebanyak < 8% maka / 'P*

27


………………. ………………… BANDUNG


Panas penguapan air J < 9 *EE%FG 9 8 k$alkg bahan bakar 745

J 845 & Panas penguapan air J F*AH%E & < 9 *EE%FG 9 %* k$alkg bahan bakar J FG<%E k$alkg bahan bakar

Panas
6.

#erugian karena kandungan air dalam bahan bakar #erugian karena kandungan hydrogen dalam bahan bakar #erugian karena panas terbuang oleh flue gas ke $erobong #erugian akibat pembakaran tidak sempurna #erugian karena masih adanya unsur&unsur bahan bakar belum terbakar didalam abudebu #erugian karena radiasi.

?gar supaya panas yang diserap oleh #etel maksimal% maka kerugian&kerugian tersebut diatas harus dibuat minimal. K!"ugian Ka"!na Kan+ungan Ai" Dala% Ba0an Baka". #andungan air dalam bahan bakar% terutama pada bahan bakar batubara biasanya diakibatkan oleh penimbunan batubara yang kurang baik% misalnya terkena hujan #erugian yang diakibatkan oleh adanya air dalam bahan bakar adalah sebanyak / Berat air dalam bahan bakar 9 **E%FG k$alkg bahan bakar K!"ugian Ka"!na Kan+ungan ;4+"g!n Dala% Ba0an Baka". Seperti yang sudah dijelaskan terdahulu% hydrogen dalam bahan bakar akan membentuk air% dan air ini menyerap panas untuk penguapan K!"ugian Panas T!"&uang Ol!0 Flu! Gas K! =!"&ng. "as asap yang keluar ke 4erobong terutama terdiri dari 4;  % Ditrogen% Udara lebih dan Uap air. Banyaknya panas yang terbuang ke $erobong tergantung dari temperatur dan 6olume flue gas.Prosentase 4;  tidak dapat dikurangi karena gas tersebut merupakan unsur utama produk pembakaran. 'P*

28


………………. ………………… BANDUNG


Udara lebih masih memungkinkan untuk dikurangi dengan $atatan tidak menyebabkan pembakaran menjadi tidak sempurna% karena udara lebih ini diperlukan untuk sempurnanya pembakaran. Sebagian besar dari Udara adalah Ditrogen% jadi dengan mengurangi udara lebih berarti mengurangi 6olume hydrogen. Uap air yang terbentuk dari proses pembakaran hydrogen sulit untuk dikurangi% sedangkan yang masih memungkinkan adalah mengurangi kadar air dalam bahan bakar. #ondisi lain yang mempengaruhi besarnya panas terbuang ke $erobong adalah temperatur flue gas% oleh karena itu temperatur flue gas harus dibuat serendah mungkin dalam batas amannya agar tidak terjadi pengembangan sulphur yang akan menyebabkan korosi. K!"ugian Aki&a* P!%&aka"an Ti+ak S!%$u"na. Pembakaran yang tidak sempurna dapat diakibatkan oleh pengabutan bahan bakar tidak baik% butir batubara serbuk terlalu besar% per$ampuran bahan bakar dengan udara tidak homogen% kekurangan udara lebih dan lain sebagainya. ?kibat dari pembakaran tidak sempurna mungkin terjadi adanya serbuk atau butir&butir $airan bahan bakar terba2a ke $erobong% atau jatuh ke bagian ba2ah ruang bakar (furnan$e). Pembakaran tidak sempurna juga dapat menghasilkan gas 4; yaitu gas yang masih dapat terbakar. "as 4; ini akan terbuang ke $erobong. Baik adanya bahan bakar yang belum terbakar maupun gas 4; akan mengurangi jumlah panas yang dihasilkan oleh proses pembakaran. K!"ugian Ka"!na Masi0 a+a Unsu")unsu" Ba0an Baka" B!lu% T!"&aka" +ala% A&u>D!&u. alaupun proses pembakaran diusahakan sempurna% ternyata masih sering dijumpai adanya unsur 4arbon (4) didalam abudebu. 4arbon adalah unsur yang menghasilkan panas% sehingga dengan tertinggalnya $arbon dalam abudebu akan mengurangi panas dari proses pembakaran.

K!"ugian Ka"!na Ra+iasi. #erugian ini diakibatkan oleh radiasi (pan$aran panas) dari ketel. Perhitungan panas radiasi sulit dilakukan dan umumnya mempunyai nilai ke$il apabila boiler di isolasi dengan baik. Efisi!nsi Bil!". Perhitungan 0etoda 7angsung (,ire$t 0ethod) / nergy ketel dapat dihitung dengan rumus dasar / 13S3DS3

'P*

;U'PU' J KKKK 3DPU'

29

………………. ………………… BANDUNG


3nput ketel merupakan jumlah panas yang diberikan oleh bahan bakar. 3DPU' J (0assa Bahan Bakar yang terbakar) 9 (Dilai #alor) ;utput ketel adalah jumlah panas yang diberikan kepada air pengisi yang masuk ke ketel untuk memproduksi uap pada kondisi keluar dari superheater (,itambah jumlah panas yang diberikan ke Reheater apabila ketel tersebut dilengkapi Reheater).

:umlah panas ;utput ini dapat dihitung dengan menggunakan tabel uap yaitu dengan $ara menghitung selisih entalphy antara uap keluar superheater dengan entalphy air masuk ketel.

;utput J (Berat uap) 9 (Selisih ntalphy) ,engan demikian maka%

(Berat Uap) 9 (Selisih ntalphy) fisiensi ketel J KKKKKKKKKKKKKKK (Berat Bahan Bakar) 9 (Dilai #alor)

'P*

30

Pengoperasian Boiler

Recommend Documents