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