Download - BAB I.pendahuluan Boiler
BAB I
PENDAHULUAN
1. Identitas Mata Kuliah
Judul Mata Kuliah : Boiler
Nomor Kode / SKS : 2 sks
Semester / Tingkat : 3
Prasyarat : Termodinamika
Jumlah Jam / Minggu :2 jam/minggu
1.2. Ringkasan Topik / Silabus
.Boiler, Super Heater, Burner, Feed Water, Boiler Acesories
1.3. Kompetensi Yang Ditunjang
Pengoperasian dan perawatan peralatan boiler
1.4. Tujuan Pembelajaran Umum
Maha siswa akan mampu menjelaskan fungsi boiler dengan benar.
Mahasiswa akan mampu menjelaskan cara mengoperasikan boiler dengan benar
Mahasiswa akan mampu menjelaskan cara merawat boiler dengan benar
1.5. Tujuan Pembelajaran Khusus
Mahasiswa mampu menjelaskan cara Mengoperasikan boiler.
7-1 Buku Ajar Teknik Konversi EnergiBoiler
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Peran Boiler Di Industri
Pada era globalisasi, tingkat persaingan industri semakin ketat.Baik industri
pangan, industri kimia, perhotelan pariwisata, rumah sakit, pembangkit listrik ,
industri besi baja dan industri lainya, semua memperbaiki proses produksinya,
terutama dalam penggunaan energi.Industri yang mempunyai kemampuan teknologi
tinggi dan kualitas produk yang baik serta efisiensi yang tinggi akan dapat
mendapatkan keuntungan. Industri yang menggunakan boiler atau ketel uap akan
memerlukan energi yang besar, karena itu boiler merupakan salah satu alat produksi
yang menjadi pusat perhatian. Artinya perusahaan akan berusaha sekuat tenaga untuk
membuat efisien dan efektif alat tersebut.
Gambar.1.1 Boiler
Boiler merupakan alat pengkonversi energi termal dimana gas hasil proses
pembakaran digunakan untuk memanaskan fluida air sampai pada temperatur uapnya
sehingga air berubah menjadi uap (steam). Di industri, uap yang dihasilkan boiler
dimanfaatkan untuk keperluan proses produksi, diantaranya untuk pemanasan,
pengeringan, destilasi, absorpsi, penggerak alat-alat (turbine), dan lain-lain. Semakin
besar kebutuhan uap untuk melakukan proses produksi, berarti semakin besar pula
kebutuhan energi yang harus disediakan. Boiler merupakan salah satu mesin termal
7-2 Buku Ajar Teknik Konversi EnergiBoiler
2
BAB I
PENDAHULUAN
yang mengkonsumsi energi cukup besar energi tersebut didapat dari proses pebakaran
bahan bakar, namun hasil proses pembakaran tidak dapat semuanya dikonversi
menjadi energi uap, melainkan sebagian terbuang bersama gas buang dan rugi-rugi
energi lainya seperti panas dari badan boiler yang diradiasikan ke lingkungan. Karena
itu perlu diupayakan mengurangi rugi tersebut, sehingga pemakaian energi untuk
menghasilkan produk dapat lebih hemat. Hal itu dapat dilihat apabila nilai efisiensi
boiler meningkat.
Gambar.1.2 Kerja Boiler Sederhana
Salah satu upaya untuk meningkatkan efisiensi boiler adalah dengan
menggunakan peralatan-peralatan pendukung yang disebut sebagai aksesoris boiler.
Aksesoris boiler diantaranya adalah deaerator, reheater dan ekonomizer. Salah satu
fungsi utama ekonomizer adalah untuk memanfaatkan flue gas (gas buang) dari boiler
yang temperaturnya cukup tinggi sekitar 500-800 oC. Flue gas tersebut digunakan
7-3 Buku Ajar Teknik Konversi EnergiBoiler
3
BAB I
PENDAHULUAN
untuk mendidihkan air kemudian merubah fasa cair ke fasa gas/uap kemudian
memanaskan uap jenuh menjadi uap super panas selanjutnya memanaskan feed water
yang akan masuk ke boiler, sehingga temperatur feed water berubah menjadi sekitar
30-50 oC di bawah temperatur didihnya.
1.2 Tekanan dan Temperatur Boiler.
Boiler digunakan untuk menghasilkan uap sesuai dengan tekanan dan temperatur
tertentu, untuk memenuhi kebutuhan tersebut boiler mempunyai fasilitas untuk
mengatur Tekanan dan Temperatur tersebut, kondisi fluida di dalam boiler
mempunyai tekanan dan temperatur yang berhubungan erat.seperti pada gambar.2.3.
Gambar.2.3 Kubah Uap
Untuk mendapatkan tekanan yang diinginkan maka pompa feed water harus
menyiapkan tekanan tersebut, sedangkan temperatur yang diharapkan dihasilkan
dari panas burner.
Penggunaan Boiler di industri sangat terasa ketika boiler tersebut digunakan
untuk Pembangkit Listrik Tenaga Uap ( PLTU ), disini uap boiler digunakan
untuk memutar turbine uap, kemudian turbine menghasilkan putaran kemudian
putaran tersebut digunakan untuk memutar Generator gambar 1.4.
7-4 Buku Ajar Teknik Konversi EnergiBoiler
4
BAB I
PENDAHULUAN
Panas Boiler bisa diperoleh dari bahan bakar cair, bahan bakar gas, bahan bakar padat,
dari panas gas buang turbine Gas dan dari Panas proses fusi reaktor nuklir.
Gambar.1.4 Sistem Pembangkit PLTU
1.3 Perlidungan Hukum.
Bejana tekan/boiler pada umumnya dimanfaatkan sebagai tabung/tanki yang
menyimpan
bahan/zat dalam bentuk gas, maupun cairan pada tekanan tertentu, sehingga boiler
banyak di gunakan di Industri kimia, di industri obat dan makanan, di perhotelan,
rumah sakit, industri tekstil dan lain-lain.
Disamping manfaat seperti tersebut di atas pesawat tersebut mempunyai potensi
bahaya yang setiap saat dapat berubah menjadi suatu bencana kecelakaan.
Potensi bahaya yang terkandung dalam pesawat uap + bejana tekan selama dalam
pengoperasian adalah TIDAK DAPAT DIHILANGKAN namun dapat
dikendalikan.
7-5 Buku Ajar Teknik Konversi EnergiBoiler
5
BAB I
PENDAHULUAN
Oleh karena itu semua bejana uap + bejana tekan harus dirancang, dibuat, diangkut,
dipasang, dipergunakan/dioperasikan, dipelihara sesuai standard keselamatan yang
berlaku.
Sebagai dasar hukum ketentuan-ketentuan di atas adalah :
1. Undang-undang uap No. 1 tahun 1970 tentang keselamatan kerja.
2. Undang-undang uap 1930 dan peraturan uap 1930.
3. Peraturan mentri tenaga kerja dan transmigrasi No. 01/1982, tentang
bejana tekan.
4. Dan lain-lain.
1.4 Pemeriksaan Boiler.
Boiler yang baru mempunyai spesifikasi yang ditulis pada Name Plate dan
ditempelkan di badan Boiler, Sehinga boiler dapat diketahui kapasitasnya. Untuk
Memastikan kecocokan/menguji kapasitas dan kualitas boiler tersebut dilakukan
Pengecekan kelengkapan peralatan dan pengujian setiap peralatan tersebut.
Pengujian dilakukan oleh pihak yang berwenang bersertifikat pengujian berbadan
hukum,dalam hal ini bekerja sama dengan Depnaker dan instansi lain yang
terkait.Hasil pengujian didokumentasikan sebagai bukti kelayakan boiler tersebut.
Contoh Hasil pengujian seperti berikut.
7-6 Buku Ajar Teknik Konversi EnergiBoiler
6
BAB I
PENDAHULUAN
TEST RESULTFOR
STEAM BOILER
Date and time of test 17 : 00 - 20 : 00 14 th Sep. 1988Weather and ambient temperature FINE 34 oCDuration of test 3 HSteampressure
Boiler drum 33.3 kg/cm2GSuperheater outlet 31.9 kg/cm2G
Temperature
Steam of superheater outlet 382.3 oCWater of biler inlet 118 oCAir of around boiler 34.1 oCAir of air preheater inlet 37.5 oCAir of air preheater outlet 235.3 oCGas of air preheater inlet 347.2 oCGas of air preheater outlet 231.2 oC
Quantity Feedwater 120.3 T/HAnalysis of the gas CO2 17.9 %Analysis of the gas O2 (only reference) 2.48 %Analysis of the gas CO - %
Fuelultimateanalysis
Carbon 22.372 %Hydrogen 3.094 %Oxygen 20.944 %Nitrogen 0 %Sulphur 0 %Moisture 52.4 %
Theoriticalquantity
Air 2.116 Nm3/KgGas (dry) 2.090 Nm3/KgGas (wet) 3.088 Nm3/Kg
CO2 max. 20.00 %Air ratio 1.117
ActualQuantity
Air 2.364 Nm3/KgGas (dry) 2.338 Nm3/KgGas (wet) 3.336 Nm3/Kg
7-7 Buku Ajar Teknik Konversi EnergiBoiler
7