steam Drum adalah salah satu komponen pada boiler pipa air yang berfungsi sebagai reservoir campuran air dan uap air, dan juga berfungsi untuk memisahkan uap air dengan air pada proses pembentukan uap superheater. Namun tidak semua boiler pipa air (water tube) yang menggunakan steam drum ini. Boiler supercritical beroperasi pada tekanan sangat tinggi di atas tekanan kritis, sehingga tidak dimungkinkan terbentuk gelembung-gelembung uap air, karena itulah boiler supercritical tidak memerlukan steam drum untuk memisahkan air dengan uap air.

Prinsip Steam Drum (Source: wikipedia)

Air feed water yang disupply oleh boiler feed water pump, masuk ke boiler menuju economiser dan selanjutnya masuk ke steam drum. Dari steam drum, air dipompa oleh pompa sirkulasi boiler menuju ke raiser tube / wall tube untuk dapat mencapai fase uap saturasi. Dari raiser tube air kembali masuk ke steam drum. Komponen di dalam steam drum memungkinkan terjadi pemisahan antara air dengan uap air, sehingga air dipompa kembali menuju raiser tube, sedangkan uap akan menuju ke pipa boiler sisi superheater. Uap saturated yang masuk ke pipa-pipa superheater dipanaskan lebih lanjut sehingga dapat mencapai uap superheater dan memenuhi syarat untuk masuk turbin uap.

Fungsi dari steam generator adalah untuk memproduksi uap (steam) untuk menggerakkan turbin. Proses produksinya adalah dengan penguapan pada boiler drum. Uap tersebut harus memenuhi standar kualitas tertentu (pressure, temperature dan unsur kimia) dan juga dari kuantitas (flow dalam ton/jam), sesuai yang dibutuhkan turbine pada saat tertentu (kondisi hot/warm/cold) untuk dapat menghasilkan energi listrik. Pada steam generator system ini dapat dibagi dalam dua aliran, yaitu aliran uap dan aliran air.

Bagian utama

Feed water inlet

Economizer

Boiler drum

Superheater

Main steam pipe

Reheat steam Feed water inlet

Sebagai pengisi air boiler, disuplai dari BFP setelah melalui HP heater. Pada sistem air pengisi air boiler ini, diperlengkapi feed water back pressure control valve sebelum masuk ke sistem aliran air pada boiler (economizer). Feed water back pressure control dapat diposisikan auto, dengan fungsi sebagai pe-nyeimbang steam flow sebagai output demannya. Sedang jika dalam posisi manual operator dapat mengontrol valve sesuai yang dibutuhkan.Economizer dengan memanfaatkan gas buang boiler, economizer akan memanaskan air pengisi sebelum masuk ke boiler drum. Pada economizer ini yang harus dijaga adalah terjadinya korosi, baik dari sisi dalam maupun dari sisi luar. Untuk menjaga korosi dari sisi luar, dapat dilakukan dengan cara :

Membatasi kandungan sulfur pada fuel (coal)

Menjaga temperature metal economizer

Melakukan sistem firing dengan baik

Sedang untuk mencegah korosi dari sisi dalam, dengan jalan menjaga kualitas air yang diijinkan pada sistem air pengisi.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dan yang mungkin terjadi pada economizer adalah : Perubahan air pengisi dari fase air ke fase uap pada economizer yang di-sebabkan tidak adanya sirkulasi air pada economizer saat firing atau furnace dalam keadaan panas. Hal ini akan mengakibatkan water hammer pada economizer. Untuk mencegah hal tersebut, valve recirculation economizer harus dibuka untuk memperoleh aliran alami pada economizer dari down comer. Tapi pada saat ada aliran air pengisi, hendaknya MOV tersebut harus ditutup kembali. Terjadinya thermal shock pada inlet header economizer yang disebabkan oleh perbedaan temperature antara air masuk dan air pada header economizer. Jika hal itu terpaksa dilakukan, maka sistem pengisian air penambah dilaku-kan dengan flow yang sedikit mungkin secara teratur.Boiler drum adalah tempat pemisahan antara partikel-partikel air dan uap. Air yang ada pada drum akan mengalami aliran alami pada down comer. Gelembung-gelembung uap akan naik keatas dan di drum gelembung-gelembung uap itu akan terkumpul dan menjadi uap. Pada drum hal yang perlu diperhatikan pada saat firing adalah temperature metal antara top dan bottom.

Boiler Superheater danSupercritical

15 Juni 2014 5:15 pm / Meninggalkan komentar

Skema Boiler Superheater

Boiler Superheater Boiler superheater memproduksi uap air superheated atau kering. Uap air ini menyimpan lebih banyak energi panas daripada uap air saturated (uap air basah), ditandai dengan nilai entalpi yang lebih tinggi. Uap air ysng diproduksi oleh boiler konvensional umumnya hanya mencapai fase saturated, dan pada boiler superheater uap air saturated ini akan dipanaskan lebih lanjut mencapai fase superheated. Selain menyimpan energi panas yang lebih besar, uap air superheater juga menghilangkan sifat basah dari uap saturated sehingga tidak akan terjadi kondensasi yang terlalu cepat di dalam mesin yang menggunakan uap air tersebut. Keuntungan utama menggunakan boiler superheater adalah dapat mengurangi konsumsi bahan bakar dan air, namun di sisi lain ada biaya tambahan yang diperlukan untuk perawatan yang lebih besar. Tanpa adanya perawatan yang baik pada boiler superheater, resiko keselamatan sangat mungkin terjadi. Karena boiler superheater bekerja pada tekanan dan temperatur yang tinggi, sangat berbahaya bila terjadi kerusakan pipa pada boiler tersebut. Boiler superheater pada awal kemunculannya digunakan pada kereta api uap. Dan selanjutnya banyak dipergunakan untuk kebutuhan pembangkit listrik tenaga uap. Ukurannya pun bergantung pada kebutuhan konsumsi uap air, PLTU dengan desain 640 megawatt misalnya menggunakan boiler superheater dengan produksi uap sekitar 500 kg/detik atau 1800 ton/jam.

Boiler Supercritical Boiler supercritical banyak digunakan di pembangkit listrik tenaga uap. Boiler ini dinamakan supercritical karena beroperasi pada temperatur kritis, yaitu di atas 3.200 psi atau 220,6 bar. Berbeda dengan boiler superheater yang membutuhkan suatu alat untuk memisahkan antara uap air dengan campuran uap dan air (biasa disebut steam drum), boiler supercritical tidak memerlukannya. Selama proses pembentukan uap air tidak akan terbentuk gelembung-gelembung uap (bubbles), karena tekanan air berada di atas tekanan kritisnya yang masih mungkin terbentuk gelembung uap. Hal ini menyebabkan penggunaan bahan bakar yang jauh lebih sedikit dan efisien, dan selanjutnya mengakibatkan produksi gas buang CO2 menjadi berkurang. Sebenarnya istilah boiler tidak tepat digunakan pada boiler supercritical, karena pada proses pembentukan uap air yang tidak terjadi proses boiling/mendidih di dalamnya. Sehingga boiler supercritical lebih dikenal dengan sebutan supercritical steam generator.

Boiler Draft System

15 Juni 2014 5:08 pm / Meninggalkan komentar

Di dalam boiler terjadi proses pembakaran, dimana panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air (media lain). Pembakaran yang terjadi harus selalu dikontrol secara cermat sesuai dengan kebutuhan panas yang ingin diserap oleh air. Terutama pada boiler-boiler skala besar seperti yang digunakan PLTU. Salah satu sistem yang mengatur kondisi proses pembakaran tersebut dinamakan Draft System. Draft System pada boiler secara singkat memiliki fungsi sebagai berikut: Mengontrol udara yang dibutuhkan oleh proses pembakaran pada boiler untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna. Mengendalikan gas buang hasil pembakaran dan mengalirkannya untuk menuju cerobong asap/stack. Draft System mengatur aliran udara di dalam ruang bakar dengan jalan mengatur besar perbedaan tekanan antara sisi inlet dan outlet. Ada tiga macam jenis boiler berdasarkan draft system yang digunakan, yaitu:

1. Induced Draft Boiler tipe ini memiliki tekanan negatif di dalam ruang bakar. Hal ini dapat dihasilkan dengan adanya penggunaan cerobong asap (chimney/stack) pada sisi keluaran gas buang hasil pembakaran. Dengan menggunakan perbedaan tekanan udara antara sisi inlet (yang berada di permukaan tanah) dengan udara di sisi outlet (yang berada lebih tinggi di ujung cerobong asap). Udara akan secara natural mengalir dari tekanan yang tinggi ke daerah yang bertekanan lebih rendah. Selain menggunakan cerobong asap, cara praktis lain adalah menggunakan kipas/fan yang biasa disebut Induced Draught Fan yang diposisikan di sisi outlet aliran gas buang sebelum keluar menuju cerobong asap. Kipas ini bekerja seperti sedang menyedot udara dari dalam ruang bakar/furnace. Kombinasi penggunaan kipas dan cerobong asap digunakan di boiler-boiler pembangkit listrik tenaga uap.2. Force Draft System Sistem ini menghasilkan tekanan positif di dalam ruang bakar boiler, dengan jalan menggunakan kipas/fan untuk memasok udara yang dibutuhkan oleh proses pembakaran. Udara ini biasanya melewati air preheater untuk menyerap panas yang masih terkandung di dalam gas buang hasil pembakaran. Kipas/fan yang digunakan biasa disebut Force Draft Fan. 3. Balance Draft System Sistem ini yang paling banyak digunakan oleh boiler-boiler skala besar seperti yang digunakan pada PLTU. Sistem ini menggunakan Force Draft Fan dan Induced Draft Fan sekaligus. Kedua-duanya bekerja dengan kontrol yang kompleks disamping mengendalikan supply udara yang digunakan untuk proses pembakaran, juga mengontrol tekanan di dalam ruang bakar yang biasanya dijaga tetap dibawah tekanan atmosfer.

Boiler (Ketel Uap)

14 Juni 2014 2:01 am / Meninggalkan komentar

Boiler atau ketel uap adalah suatu bejana/wadah yang di dalamnya berisi air atau fluida lain untuk dipanaskan. Energi panas dari fluida tersebut selanjutnya digunakan untuk berbagai macam keperluan, seperti untuk turbin uap, pemanas ruangan, mesin uap, dan lain sebagainya. Secara proses konversi energi, boiler memiliki fungsi untuk mengkonversi energi kimia yang tersimpan di dalam bahan bakar menjadi energi panas yang tertransfer ke fluida kerja. Bejana bertekanan pada boiler umumnya menggunakan bahan baja dengan spesifikasi tertentu yang telah ditentukan dalam standard ASME (The ASME Code Boilers), terutama untuk penggunaan boiler pada industri-industri besar. Dalam sejarah tercatat berbagai macam jenis material digunakan sebagai bahan pembuatan boiler seperti tembaga, kuningan, dan besi cor. Namun bahan-bahan tersebut sudah lama ditinggalkan karena alasan ekonomis dan juga ketahanan material yang sudah tidak sesuai dengan kebutuhan industri. Panas yang diberikan kepada fluida di dalam boiler berasal dari proses pembakaran dengan berbagai macam jenis bahan bakar yang dapat digunakan, seperti kayu, batubara, solar/minyak bumi, dan gas. Dengan adanya kemajuan teknologi, energi nuklir pun juga digunakan sebagai sumber panas pada boiler. Dan berikut adalah beberapa jenis boiler: 1.Pot Boiler atau Haycock Boiler Merupakan boiler dengan desain paling sederhana dalam sejarah. Mulai diperkenalkan pada abad ke 18, dengan menggunakan volume air besar tapi hanya bisa memproduksi pada tekanan rendah. Boiler ini menggunakan bahan bakar kayu dan batubara. Boiler jenis ini tidak bertahan lama penggunaannya karena efisiensinya yang sangat rendah. 2. Fire-Tube Boiler (Boiler Pipa-Api) Pada perkembangan selanjutnya muncul desain bari boiler yakni boiler pipa-api. Boiler ini terdapat 2 bagian di dalamnya, yaitu sisi tube/pipa dan sisi barrel/tong. Pada sisi barrel berisi fluida/air, sedangkan sisi pipa merupakan tempat terjadinya pembakaran.

Boiler pipa-api biasanya memiliki kecepatan produksi uap air yang rendah, tetapi memiliki cadangan uap air yang lebih besar.

3. Water-Tube Boiler (Boiler Pipa-Air) Sama seperti boiler pipa-api, boiler pipa-air juga terdiri atas bagian pipa dan barrel. Tetapi sisi pipa diisi oleh air sedangkan sisi barrel menjadi tempat terjadinya proses pembakaran. Boiler jenis ini memiliki kecepatan yang tinggi dalam memproduksi uap air, tetapi tidak banyak memiliki cadangan uap air di dalamnya.

Boiler Pipa-Air

4. Kombinasi Boiler Pipa-Api dengan Pipa-Air Firebox

Boiler jenis ini merupakan kombinasi antara boiler pipa-api dengan pipa-air. Sebuah firebox didalamnya terdapat pipa-pipa berisi air, uap air yang dihasilkan mengalir ke dalan barrel dengan pipa-api didalamnya. Boiler jenis ini diaplikasikan pada beberapa kereta uap, namun tidak terlalu populer dipergunakan.

Pengolahan Air di PLTU(3)

14 Juni 2014 1:50 am / Meninggalkan komentar

Pada dua artikel sebelumnya, telah saya jelaskan latar belakang dibutuhkannya pengolahan air yang akan dipergunakan di sebuah PLTU. Kali ini saya akan lebih memfokuskan pembahasan mengenai proses-proses pengolahan air yang akan digunakan di sebuah PLTU. PLTU di Indonesia sebagian besar menggunakan air laut sebagai sumber air yang akan dipergunakan untuk mencukupi kebutuhannya. Selain air laut, juga ada beberapa PLTU yang menggunakan air tanah untuk diolah dan selanjutnya digunakan sebagai media kerja di siklus air uap air. Namun sepengetahuan saya, semua PLTU di Indonesia menggunakan air laut sebagai cooling water di kondensernya. Pada kesempatan kali ini, saya akan menjelaskan proses-proses pengolahan air di sebuah PLTU yang menggunakan air laut sebagai sumber untuk mendapatkan air demineralisasi, service water, dan potable water. Dan berikut adalah tahapan-tahapan prosesnya:Tahap Filtrasi Air laut yang menjadi bahan baku utama dialirkan menuju sea water pit, dan untuk menghambat pertumbuhan biota-biota laut diinjeksikan sodium hipoklorit dengan kadar tertentu. Selanjutnya air laut difiltrasi menggunakan travelling screen untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang berukuran besar. Dari sea water pit, air laut dialirkan menuju primary filter dengan menggunakan sebuah pompa. Diperjalanan, air tersebut diinjeksi senyawa koagulan FeSO4 yang berfungsi untuk mengumpulkan partikel-partikel berukuran kecil menjadi partikel-partikel berukuran lebih besar sehingga lebih mudah dilakukan proses filtrasi. Setelah injeksi FeSO4, air dialirkan menuju ke filter pertama yang disebut dengan Primary Filter, dengan tujuan untuk menahan suspended solids yang terkandung di dalam air laut. Filter ini berjenis multi media filter yang berarti menggunakan beberapa jenis komponen yang berbeda pada satu filter. Komponen-komponen tersebut adalah antrasit pada lapisan atas, pasir pada lapisan tengah, garnet pada lapisan paling bawah, dan gravel sebagai media pendukung. Dari primary filter air dialirkan menuju polishing filter yang memiliki komponen sama dengan primary filter dengan tujuan untuk lebih membersihkan air dari suspended solids yang ada.

Komponen Primary dan Polishing Filters

Setelah melalui proses filtrasi di primary dan polishing filter, air ditampung di sebuah tangki bernama filter tank. Air di filter tank selain akan menuju ke proses selanjutnya juga digunakan untuk proses backwash pada primary dan polishing filter. Tahapan selanjutnya, air dari filter tank dialirkan menuju cartridge filter yang memiliki clearence sebesar 5 m dengan tujuan untuk melindungi membran reverse osmosis dari suspended solids yang masih mungkin terkandung di dalam air.

Tahap Desalinasi Air dari cartridge filter dialirkan menuju proses Desalination Reverse Osmosis. Desalination Reverse Osmosis adalah proses filtrasi dengan menggunakan membran semi permeable dengan jalan membalik proses Osmosis. Pada tahap ini, air laut sudah berubah menjadi air tawar, dari konduktivitas 40.000-50.000 S/cm sebelum masuk proses menjadi 700-800 S/cm di akhir proses reverse osmosis ini. Selanjutnya air akan mengalami proses decarbonator atau proses menghilangkan kandungan CO2 dalam air. CO2 harus dihilangkan karena ia akan membentuk bikarbonat jika di dalam air dan dapat menurunkan pH. Proses ini dengan jalan menghembuskan udara ke dalam tangki air sisi bawah menggunakan blower, sehingga udara akan mengikat CO2 dalam air. Setelah itu air ditampung kembali di tangki Permeate Storage Tank. Dari tangki ini, air dialirkan ke dua jalur yaitu jalur pertama untuk digunakan sebagai potable water dan service water, dan jalur yang kedua adalah menuju proses demineralisasi. Air yang digunakan untuk potable dan service water mengalami proses-proses lanjutan sebagai berikut: Diinjeksi soda ash yang bertujuan untuk menaikkan pH menjadi 9,2-9,6. Penambahan sodium silikat untuk membuat lapisan pasif di permukaan pipa. Air untuk potable water dialirkan ke carbon filter yang bertujuan untuk menghilangkan warna, bau, dan rasa. Kemudian diinjeksikan hipoklorit untuk membunuh mikroorganisme air. Selanjutnya potable water masuk ke potable water tank sebelum dapat dipergunakan secara umum. Sedangkan service water dialirkan ke service tank dan dipergunakan untuk keperluan umum serta kebutuhan pemadam kebakaran.

Tahap Demineralisasi Tahap ini menggunakan air dari hasil tahap desalinasi. Demineralisasi juga menggunakan proses reverse osmosis, yang membedakan adalah penggunaan membran semi permeable jenis lain. Air yang keluar dari proses ini akan memiliki nilai konduktifitas sebesar hanya 20-30 S/cm dari 1000 S/cm pada saat sebelum proses. Selanjutnya air dialirkan menuju mixed bed dengan tujuan untuk menangkap ion-ion baik positif maupun negatif yang terdapat di dalam air dengan menggunakan resin. Resin merupakan polimerisasi dari difinil benzena dan stirine serta ditambah dengan gugus aktif. Kation resin memiliki gugus aktif H+ sedangkan anion resin memiliki gugus aktif OH-.Air hasil dari proses demineralisasi inilah yang selanjutnya dipergunakan sebagai media kerja untuk proses siklus air uap air. Selain itu juga dipergunakan sebagai media kerja auxiliary cooling water dan pendingin pada stator generator.

Pengolahan Air di PLTU(2)

14 Juni 2014 1:36 am / Meninggalkan komentar

Pada artikel sebelumnya telah saya jelaskan dengan cukup lengkap kandungan-kandungan apa yang terkandung di dalam air secara umum. Hal tersebut memberi gambaran kepada kita, treatment-treatment apa yang diperlukan sehingga air yang tersedia melimpah di bumi dapat dipergunakan untuk keperluan pembangkit listrik tenaga uap. Namun disamping itu perlu kita pelajari juga beberapa hal mengenai spesifikasi air yang diperlukan sebagai media kerja untuk pembangkitan tenaga listrik tersebut. Kuantitas air yang dibutuhkan oleh sebuah PLTU tergantung dari kualitas sumber air, lokasi PLTU berdiri, karakteristik bahan bakar, desain tekanan dari boiler, serta regulasi mengenai penanganan air di daerah setempat. Sedangkan untuk kualitasnya, ada beberapa jenis air dengan spesifikasi yang berbeda-beda digunakan di PLTU. Secara umum jenis-jenis air yang dimaksud adalah sebagai berikut:Cooling Water Kebutuhan air yang pertama adalah untuk kebutuhan pendingin. Air ini dipergunakan di kondensor untuk merubah uap yang berasal dari turbin menjadi air kembali sebagai rangkaian siklus rankine. Spesifikasi air yang dibutuhkanpun ada dua jenis:

Yang pertama adalah pada PLTU yang didesain untuk dibangun di tepi laut, ia menggunakan air laut sebagai sumber airnya. PLTU ini menggunakan kondensor dengan material yang tahan terhadap korosi. Air laut yang telah mengalami proses filtrasi dipompa untuk masuk ke kondensor sisi tube sebagai media pendingin uap air yang mengalir di sisi shell. Proses filtrasi tersebut menggunakan alat bernama trash rake dan travelling screen. Trash rake menjadi tahap filtrasi sebelum travelling screen. Trash rake berfungsi untuk menangkal kotoran-kotoran laut yang ukurannya besar. Sedangkan travelling screen berfungsi untuk memfilter air laut dari kotoran-kotoran yang berukuran lebih kecil. Selain proses filtrasi, air laut tersebut juga telah disuntikkan bahan kimia tertentu untuk mencegah hewan-hewan laut berkembang biak di area inlet dan outlet air laut. Pada sisi tube kondensor digunakan sistem tube cleaner yang berfungsi untuk menjaga kebersihan tubing kondensor agar tidak terjadi penyumbatan padanya. Yang kedua adalah air pendingin pada PLTU yang menggunakan cooling tower. Air yang digunakan biasanya bersumber dari sungai atau air tanah. Karena pada cooling tower selalu ada bagian air yang ikut menguap, maka kemungkinan terbentuknya sedimentasi, kerak, hidupnya organisme-organisme kecil, dan bahkan korosi dapat terjadi di pipa-pipa cooling water. Untuk itu diperlukanlah treatment-treatment tertentu untuk menanganinya. Seperti injeksi kimia supaya tidak sampai ada perkembangbiakan organisme-organisme air, serta penggunaan sistem blowdown untuk membuang sedimen-sedimen yang telah terbentuk. Selain itu injeksi bahan kimia juga dapat digunakan untuk mencegah terjadinya korosi.

Auxiliary Cooling Water Auxiliary cooling water adalah air yang dibutuhkan sebagai media pendingin berbagai peralatan di PLTU seperti lub oil system, pendingin kompresor, pendingin pompa, dan sebagainya. Air pendingin ini bersirkulasi secara close loop / siklus tertutup, dengan menggunakan pompa untuk membangkitkan tekanan. Selain pompa digunakan pula sistem heat exchanger untuk mendinginkan auxiliary cooling water yang bersirkulasi, dan menggunakan cooling water sebagai media pendingin. Auxiliary cooling water yang bersirkulasi disyaratkan harus tidak bersifat korosif dan bersih dari kandungan zat-zat yang dapat menimbulkan kerak. Untuk itu air yang digunakan harus ditreatment terlebih dahulu sebelum digunakan. Selain itu diperlukan injeksi zat kimia tertentu selama sistem auxiliary cooling water beroperasi agar kualitasnya tetap terjaga anti korosif.

Service Water dan Potable Water Service water digunakan untuk memenuhi kebutuhan sistem penanggulangan kebakaran, supply air demineralisasi, kebutuhan kebersihan PLTU, serta kebutuhan-kebutuhan tambahan lainnya. Service water harus telah bersih dari zat-zat padat terlarut (suspended solids), tidak keruh, dan tidak berwarna. pH service water dijaga di kisaran 6,0 sampai 8,5 dan total dari dissolved solids dibatasi kurang dari 1.000 mg/L.Pada PLTU biasanya juga disediakan potable water atau air dengan kualitas dapat dikonsumsi oleh manusia. Jika ada sebagian service water yang digunakan untuk potable water maka ia harus terklorinasi dan sesuai dengan standard kualitas air minum yang telah ditetapkan oleh peraturan pemerintah setempat. Untuk itu biasanya supaya dapat dihemat dalam instalasi pipa, sistem pemrosesan airnya, serta lebih efisien, maka PLTU menggunakan satu proses untuk memproduksi service water dan potable water sekaligus.

Air Demineralisasi (Demineralized Water) Air terdemineralisasi digunakan sebagai media kerja siklus air-uap air pada PLTU. Air ini selain dimasukkan pada pengisian sistem di awal proses sebelum dilakukan penyalaan boiler, juga sebagai make up atau supply tambahan yang ditambahkan ke dalam sistem secara terkontrol. Penambahan tersebut dibutuhkan karena adanya kerugian (losses) yang terjadi. Kerugian-kerugian tersebut seperti akibat dari penggunaan sootblower pada boiler, proses deaerasi, serta adanya uap yang dibuang untuk menjaga kualitas dari uap air tersebut.Air demineralisasi juga digunakan pada sistem pendingin generator (Primary Water System), pendingin pompa sirkulasi boiler (motor cavity), sistem sealing pada pompa ekstraksi kondensat, serta sistem-sistem lain yang membutuhkan air terdemineralisasi sebagai komponen kerjanya. Air terdemineralisasi adalah air hasil olahan yang sudah bebas dari kandungan-kandungan mineral terlarut yang dapat berbahaya bagi peralatan-peralatan yang bekerja pada siklus uap air. Berbagai macam ion mineral maupun dalam bentuk senyawa yang terkandung dalam air, harus dihilangkan melalui proses-proses tertentu sebelum air tersebut dapat digunakan lebih lanjut. Selain untuk mencegah terjadinya korosif dan kerak yang dapat terbentuk, juga untuk mencegah terjadinya short circuit jika digunakan pada alat-alat seperti motor cavity dan sistem pendingin pada generator sisi stator (primary water system).

Pengolahan Air diPLTU

14 Juni 2014 1:17 am / Meninggalkan komentar

Air menjadi satu kebutuhan penting yang digunakan pada setiap pembangkit tenaga listrik yang memakai uap air sebagai media kerjanya. Pengadaan dan kualitasnya menjadi satu hal yang sangat dijaga di setiap PLTU. Air digunakan di banyak hal termasuk kebutuhan pendinginan, perawatan kebersihan, mengontrol polutan, dan yang pasti sebagai media kerja untuk siklus uap air.Treatment air yang baik mencegah terbentuknya kerak dan korosi pada sistem pembangkit listrik yang bekerja pada siklus uap air tekanan tinggi demi untuk menghindari kerugian ekonomi karena penurunan kemampuan produksi dan kenaikan biaya produksi.Sumber AirSupply kebutuhan air secara umum dibagi menjadi dua: air permukaan dan air tanah. Air permukaan dapat berupa air dari sungai, danau, dan juga laut. Air tanah terdapat di bawah permukaan tanah, berada di lapisan air tanah, dan dapat diambil melalui mata air atau sumur. Hanya 3% dari keseluruhan air di bumi terbukti fresh dan bersih, 75% diantaranya berupa gletser dan es di kutub. 25% sisanya, 24% berupa air tanah, dan 1% berada di permukaan tanah dan udara.Semua supply air bersih merupakan hasil presipitasi ( hujan) dari atmosfer, yang menjadi bagian dari proses evaporasi dan kondensasi kontinyu (siklus hujan / hidrologi). Air hujan atau salju, akan mencapai permukaan tanah dan membentuk aliran, ada yang kembali menguap, dan ada juga yang masuk ke dalam tanah. Semuanya tergantung atas kondisi atmosfer dan topografi, sekitar 25% nya menjadi air permukaan, kurang dari 10% masuk ke dalam tanah, dan sisanya kembali terevaporasi ke atmosfer. Hanya sedikit sekali bagian yang dapat mencapai ke air tanah. Sebagian besar dari air tanah akan kembali ke permukaan untuk bergabung ke dalam aliran sungai.Kualitas AirSecara alami air mengandung berbagai jenis zat kimia dan material-material solid lainnya. Material- material tersebut akan mempengaruhi proses yang akan digunakan PLTU untuk mengolah air lebih lanjut sehingga dapat terjaga kualitasnya sesuai dengan kebutuhan yang ada. PLTU yang menggunakan air tanah memiliki treatment air yang berbeda dengan PLTU yang mengambil air dari laut. Namun demikian secara umum kandungan zat-zat yang ada adalah sama, sekalipun kadarnya sangat berbeda. Berikut adalah zat-zat yang terkandung di dalam air secara umum:

Kekeruhan (turbidity): Faktor kekeruhan pada air mempengaruhi tampilan kejernihan air. Pada suatu sistem proses dapat menyebabkan terbentuknya deposit (kerak), dan sangat mempengaruhi proses tersebut. Cara menghilangkannya dapat dilakukan dengan proses koagulasi, pengendapan, dan filtrasi.

Hardness : Berupa garam magnesium dan calsium (CaO3). Material ini akan membentuk kerak di boiler, saluran pipa, heat exchanger , dan lain sebagainya. Material ini dapat dihilangkan dengan proses softening , demineralisasi, treatment air di dalam boiler, dan penggunaan surfactant (surface-active agents). Penggunaan surfactant dapat menurunkan tegangan permukaan air sehingga dapat terpisah antara air dan zat-zat solid yang terkandung.

Alkalin: Dapat berupa Bikarbonat (HC03)-, karbonat (C03)2-, dan hydrat (OH)-. Senyawa-senyawa tersebut dapat membentuk foam dan membawa material-material padat melalui uap air. Menyebabkan embrittlement pada baja-baja boiler. Bikarbonat dan carbonat dapat menghasilkan CO2 yang merupakan sumber korosi di saluran sistem kondensat (kondensor,pompa ekstraksi kondensat). Zat-zat ini dapat diminimalisir kandungannya dengan cara softening (lime and lime-soda softening,hydrogen zeolite softening), penambahan zat asam (acid treatment), demineralisasi, serta dealkalisasi melalui proses pertukaran anion (anion exchange).

Mineral asam bebas: Dapat berupa H2SO4 dan HCl yang sangat berbahaya pada baja karena sifatnya yang korosif.Menetralisirnya dengan menggunakan bahan alkali.

Karbon dioksida (CO2): Menjadi penyebab korosi di saluran air dan beberapa saluran uap air dan kondensat. Menghilangkannya melalui proses aerasi, deaerasi, dan netralisasi menggunakan zat alkali.

Konsentrasi ion H+ yang ditunjukkan dengan bilangan pH: Nilai pH bervariasi pada air tergantung banyaknya zat asam dan bahan alakali yang terkandung di dalamnya. Umumnya air alami memiliki nilai pH 6,0-8,0. Sedangkan air laut di kisaran 7,5-8,4. Nilai pH dapat dinaikkan dengan menggunakan zat-zat alkali dan diturunkan dengan zat-zat asam.

Sulfat (SO42-): Ion ini jika bereaksi dengan ion lain seperti kalsium, akan menimbulkan zat padat dan membentuk kerak. Namun jika berdiri sendiri tidak terlalu memiliki dampak yang signifikan. Sulfat dapat dihilangkan melalui proses demineralisasi.

Klorida (Cl-): Menambah material padat serta meningkatkan karakter korosif pada air. Dapat dihilangkan melalui proses demineralisasi.

Nitrat (NO3-): Dapat menimbulkan bahan padat meskipun tidak terlalu besar. Pada kesehatan bayi dapat menyebabkan methemoglobinemia. Sedangkan pada dunia industri dapat kita gunakan keberadaannya untuk mengontrol embrittlement pada logam-logam boiler. Material ini dapat dihilangkan melalui proses demineralisasi.

Fluorida (F-): Digunakan pada dunia kesehatan untuk mengontrol kerusakan pada gigi. Sedangkan pada dunia industri tidak terlalu berbahaya. Dapat diserap dangan menggunakan magnesium hidroksida dan kalsium fosfat,

Sodium (Na+): Ion ini menambah kandungan solid di dalam air. Dan jika membentuk ikatan dengan OH- akan menibulkan korosi di pipa-pipa boiler pada kondisi tertentu. Ion ini dapat dihilangkan melalui demineralisasi.

Silika (SiO2): Material ini dapat membentuk kerak di boiler dan sistem air pendingin. Sedangkan di sisi turbin uap dapat melarutkan deposit yang ada karena membentuk uap silika. Silika dapat dihilangkan melalui proses panas dengan menggunakan garam magnesium atau diserap dengan proses pertukaran anion yang dikombinasikan dengan demineralisasi.

Besi (Fe2+ dan Fe3+) dan Mangan (Mn2+): Material ini dapat merubah warna air dan menjadi sumber kerak di saluran pipa dan boiler. Dihilangkan dengan cara aerasi, koagulasi dan filtrasi, line softening, pertukaran kation (cation exchange), filtrasi kontak, dan penggunaan bahan surface-active (penghilang tegangan permukaan).

Aluminium (Al3+): Zat ini dapat menimbulkan kerak di sistem air pendingin serta di pipa boiler. Material ini dapat dihilangkan dengan menggunakan sistem filter dan clarifier yang berkualitas.

Oksigen (O2): Oksigen menjadi sumber korosi pada saluran pipa, boiler, heat exchanger, dan sebagainya. Dapat dihilangkan melalui proses deaerasi, penggunaan sodium sulfit, serta penggunaan corrosion inhibitor (zat yang menurunkan kecepatan logam untuk korosi).

Hidrogen sulfida (H2S): Senyawa ini selain bersifat korosif dan beracun, juga menimbulkan bau yang tak sedap seperti telur busuk. Dapat dihilangkan melalui proses aerasi, klorinasi dan anion exchange.

Amonia (NH3): Menimbulkan korosi pada logam tembaga dan seng dengan membentuk larutan ion kompleks. Dihilangkan melalui cation exchange dengan hidrogen zeolit, klorinasi, dan deaerasi.

Larutan padat (desolved solids): Desolved solids menjadi satuan yang menunjukkan banyaknya zat-zat padat terlarut di dalam air. Konsentrasi tinggi dari desolved solid dapat mengganggu karena menyebabkan proses foaming di boiler.

Suspended solids: Adalah kandungan padatan total yang tidak terlarut di dalam air dan dapat mengendap akibat gravitasi. Suspended solid menimbulkan kerak di heat exchanger, boiler, saluran pipa, dan alat-alat lain. Dapat dihilangkan melalui filtrasi dan pengendapan.

\EconomizersKain economizers diinstal pada boiler PendahuluanGas buang dari boiler besar biasanya 450-650 F. Stack Economizers memulihkan beberapa panas ini untuk air pra-pemanasan. Air yang paling sering digunakan untuk make-up air boiler atau kebutuhan lain yang bertepatan dengan operasi boiler. Stack Economizers harus dipertimbangkan sebagai ukuran efisiensi ketika sejumlah besar air make-up yang digunakan (yaitu: tidak semua kondensat dikembalikan ke boiler atau dalam jumlah besar uap hidup yang digunakan dalam proses sehingga tidak ada kondensat untuk kembali) atau ada kebutuhan simultan untuk jumlah besar air panas untuk beberapa penggunaan lainnya.Potensi penghematan didasarkan pada suhu yang ada stack, volume air make-up yang dibutuhkan, dan jam operasi. Economizers tersedia dalam berbagai ukuran, mulai dari unit koil kecil seperti untuk boiler pemulihan limbah panas yang sangat besar.Lihat juga Gas Buang Kondensor yang digunakan ketika air dan gas buang datang dalam kontak langsung dengan satu sama lain.Bagaimana Mereka Bekerja Boiler tumpukan economizers hanya penukar panas dengan gas buang panas di satu sisi dan air di sisi lain. Atau, kontak kondensasi unit langsung, air make-up berada dalam kontak langsung dengan gas buang. Economizers harus ukuran untuk volume gas buang, suhu, penurunan tekanan maksimum yang diizinkan melalui stack, jenis bahan bakar yang digunakan dalam boiler, dan berapa banyak energi perlu dipulihkan. Economizers dirancang untuk gas alam saja, kemungkinan akan plug-up jika diinstal pada boiler batubara dan akan menghadapi peningkatan resiko korosi jika diinstal pada boiler berbahan bakar minyak. Beberapa unit yang dirancang untuk menjaga gas buang di atas suhu kondensasi, dan lain-lain yang terbuat dari bahan yang melawan efek korosif dari gas buang kental.Economizer Skema

ekonomi Potensi tabungan adalah fungsi dari berapa banyak panas dapat dipulihkan, yang merupakan fungsi dari seberapa banyak air dingin perlu dipanaskan. Sebuah berlaku umum "rule of thumb" adalah bahwa sekitar 5% dari kapasitas input boiler dapat dipulihkan dengan economizer dengan ukuran. Persentase yang lebih tinggi dapat dipulihkan dengan Gas Buang Kondensor, dengan asumsi ada cukup air dingin untuk menyingkat semua gas buang yang tersedia. Oleh karena itu, untuk tujuan 'ball parkir', mulai dengan membandingkan kapasitas input boiler dengan kebutuhan untuk memanaskan air.

ebagai contoh: mempertimbangkan boiler 500 hp dengan masukan gas 20 juta BTU per Jam.20.000.000 BTU x 5% = 1.000.000 BTU (100% Load Factor)1.000.000 BTU / (1.200 BTU per Gallon air 200F) = 833 Galon per Jam(1.000.000 BTU / 80% efisiensi) = ~ 1,2 x MCF $ 7,00 per MCF Gas Alam = $ 8,40 per Nilai JamTabungan berkurang sebesar 50% untuk 50% Load Factor, dll

Jika ada kebutuhan untuk itu banyak air panas, potensi penghematan dari $ 8,40 per jam akan dikalikan dengan jumlah boiler menjalankan jam, atau jumlah jam bahwa air panas dapat digunakan. Dalam setiap aplikasi, pastikan untuk mempertimbangkan boiler Load Factor, efisiensi bahwa air panas jika tidak diproduksi di, biaya gas alam, dan biaya pemasangan peralatan.Jika economizer akan digunakan untuk memanaskan boiler make-up air, maka perlu untuk menentukan volume dan temperatur pada inlet economizer. Semakin rendah jumlah kondensat kembali, semakin tinggi volume air make-up dan potensi penghematan yang lebih tinggi.Economizer yang pulih 5% dari masukan boiler harus mudah memiliki payback 2 tahun dalam aplikasi sepanjang tahun.

Boiler EfisiensiHalaman ini adalah informasi dari Cleaver-BrooksPengantarProses pemanasan dan aplikasi saat ini terus didukung oleh uap dan air panas. Andalan teknologi untuk menghasilkan pemanasan atau proses energi adalah firetube boiler dikemas. The firetube boiler dikemas telah terbukti sangat efisien dan hemat biaya dalam menghasilkan energi untuk proses dan pemanasan aplikasi.Melakukan evaluasi menyeluruh peralatan boiler membutuhkan peninjauan jenis boiler, fitur dan perbandingan manfaat, persyaratan perawatan dan persyaratan penggunaan bahan bakar. Kriteria evaluasi ini, faktor kunci adalah penggunaan bahan bakar atau efisiensi boiler.Efisiensi boiler, dalam istilah yang paling sederhana, merupakan selisih antara input dan output energi energi. Sebuah boiler khas akan mengkonsumsi banyak kali biaya modal awal dalam penggunaan bahan bakar setiap tahunnya. Akibatnya, perbedaan hanya beberapa persen dalam efisiensi boiler antara unit dapat diterjemahkan ke dalam tabungan substansial. Data efisiensi yang digunakan untuk perbandingan antara boiler harus didasarkan pada kinerja terbukti menghasilkan perbandingan yang akurat dari penggunaan bahan bakar. Namun, selama bertahun-tahun, efisiensi telah diwakili dalam hal membingungkan atau cara di mana nilai efisiensi tidak akurat mewakili terbukti nilai penggunaan bahan bakar. Kadang-kadang representasi "efisiensi boiler" tidak benar-benar mewakili perbandingan masukan energi dan keluaran energi dari peralatan.Ingat, biaya awal boiler adalah bagian terendah dari investasi boiler Anda. Biaya bahan bakar dan biaya pemeliharaan merupakan bagian terbesar dari investasi peralatan boiler Anda. Tidak semua boiler diciptakan sama. Beberapa perbedaan desain dasar dapat mengungkapkan variasi diharapkan tingkat kinerja efisiensi. Mengevaluasi perbedaan desain ini dapat memberikan wawasan tentang apa nilai efisiensi dan biaya operasi yang dihasilkan dapat Anda harapkan.Namun, setiap boiler beroperasi di bawah prinsip-prinsip termodinamika yang sama fundamental. Oleh karena itu, efisiensi teoritis maksimum dapat dihitung untuk desain boiler yang diberikan. Nilai maksimum merupakan efisiensi tertinggi yang tersedia unit. Jika Anda mengevaluasi boiler di mana efisiensi dinyatakan lebih tinggi dari nilai efisiensi teoritis, hati-hati! Nilai efisiensi Anda menggunakan mungkin tidak benar-benar mewakili penggunaan bahan bakar unit.Pada efisiensi akhirnya turun ke nilai. Nilai boiler. Nilai burner. Nilai dari dukungan yang diberikan sepanjang umur peralatan tersebut.Mengapa memilih boiler yang paling efisien?Ketika Anda membeli boiler, Anda benar-benar menempatkan uang muka pembelian steam atau air panas. Pembayaran untuk menghasilkan tenaga yang sedang berlangsung sepanjang umur peralatan dan didorong oleh efisiensi dan pemeliharaan biaya bahan bakar-to-steam. Bahkan dengan biaya bahan bakar yang ekonomis, pemilihan efisiensi boiler tinggi akan menghasilkan penghematan biaya yang cukup besar. Sebuah instalasi boiler seharga $ 75.000 dengan mudah dapat mengkonsumsi lebih dari $ 400,000 bahan bakar setiap tahun beroperasi. Pemilihan boiler dengan "dirancang-in" biaya perawatan yang rendah dan efisiensi yang tinggi benar-benar dapat memberikan penghematan dan memaksimalkan investasi boiler Anda.Efisiensi hanya berguna jika berulang dan berkelanjutan selama umur peralatan. Memilih boiler yang paling efisien adalah lebih dari sekedar memilih vendor yang bersedia untuk memenuhi nilai efisiensi yang diberikan. Teknologi burner harus terbukti mampu memegang tahun rasio udara / bahan bakar dan tahun keluar. Pastikan desain burner mencakup fitur handal dan berulang. Bagaimana Anda tahu? Tanyakan setiap teknisi boiler yang telah bekerja pada berbagai desain boiler / burner. Pembakar dengan desain tekanan tinggi drop, kipas kualitas dan desain peredam, dan majelis hubungan sederhana mudah untuk menyesuaikan dan akurat memegang rasio udara-ke-fuel. Pembakar dengan pisau atau Louver peredam desain dan rakitan hubungan yang kompleks cenderung lebih sulit untuk set-up di atas lapangan tembak boiler dan cenderung tidak akurat memegang udara untuk bahan bakar rasio sebagai boiler beroperasi.Mengapa memilih boiler yang paling efisien? Karena dividen yang dibayarkan kembali setiap tahun jauh lebih besar daripada penghematan biaya awal desain kurang efisien. Apa boiler yang paling efisien? Salah satu yang tidak hanya dijalankan secara efisien, tetapi terus beroperasi secara efisien tahun demi tahun.Ganti atau Perbaikan.Keputusan untuk membeli boiler baru biasanya didorong oleh penggantian diperlukan sebuah boiler tua, perluasan ruang boiler yang ada, atau pembangunan fasilitas ruang boiler baru.Ketika mempertimbangkan penggantian boiler tua, meninjau hal-hal berikut untuk memastikan Anda melakukan evaluasi menyeluruh terhadap situasi Anda.Biaya pemeliharaanTinjau biaya pemeliharaan Anda hati-hati. Unit tua adalah biaya uang dalam berbagai cara, termasuk perawatan darurat, downtime, kebutuhan perawatan besar (masa lalu dan pending), sulit-untuk-menemukan dan persyaratan bagian mahal, waktu operator dalam menjaga unit on-line, dan kapal secara keseluruhan, burner, dan masalah tahan api. Banyak dari biaya ini dapat disembunyikan dalam anggaran pemeliharaan secara keseluruhan. Anda membayar harga untuk memiliki usang peralatan kamar boiler. Tapi biaya perlu diteliti dan mencapai.Kinerja boilerBaru boiler firetube dikemas memiliki standar kinerja yang jauh lebih tinggi daripada unit desain yang lebih tua. Penolakan, udara berlebih, operasi otomatis, udara / bahan bakar rasio desain burner yang akurat-berulang, komputer yang terhubung kontrol pembakaran, teknologi rendah emisi, dan efisiensi dijamin tinggi semua sekarang tersedia di premium yang dirancang boiler firetube dikemas. Hasilnya adalah biaya operasional yang rendah dan pembangkit listrik otomatis untuk fasilitas Anda. Semua alasan penghematan biaya untuk mempertimbangkan firetube boiler dikemas baru.Penggunaan bahan bakarJika unit lama Anda dirancang untuk api bahan bakar minyak kelas rendah, atau jika Anda perlu mengevaluasi propana atau kemampuan bahan bakar yang berbeda lainnya, meninjau biaya konversi bersama dengan pemeliharaan, kinerja, dan masalah efisiensi yang ada untuk melihat apakah waktu yang tepat untuk mempertimbangkan pembelian boiler baru. Banyak kali penanaman modal yang dilakukan di unit tua ketika biaya yang berkaitan dengan kebutuhan perawatan utama berikutnya akan membenarkan unit baru. Hasilnya terbuang uang di upgrade unit lama.EfisiensiAnda perwakilan Cleaver-Brooks dapat membantu memeriksa efisiensi boiler lama Anda dengan analisis tumpukan sederhana. Data akan memberikan gambaran umum tentang perbedaan antara biaya bahan bakar boiler yang ada dan unit baru. Berdasarkan hasil evaluasi stack, evaluasi yang lebih komprehensif kebutuhan ruang boiler Anda harus dilakukan. Ukuran boiler, karakteristik beban, kebutuhan penyiapan tempat tidur, back-up persyaratan, jenis bahan bakar, persyaratan kontrol, dan persyaratan emisi, semua harus dievaluasi. Hasilnya akan menjadi review yang akurat tentang potensi penghematan dalam efisiensi bahan bakar, pemeliharaan, dan ruang boiler yang dapat berarti peningkatan biaya besar untuk fasilitas Anda.Perbandingan efisiensi FiturSemua boiler firetube yang sama? Tidak benar! Faktanya adalah ada perbedaan fitur utama antara boiler firetube.Efisiensi boiler firetube tidak perhitungan misterius. Efisiensi tinggi adalah hasil dari pertimbangan desain nyata dimasukkan ke boiler. Meninjau beberapa perbedaan desain dasar dari satu boiler yang lain dapat memberikan pemahaman yang berharga tentang kinerja efisiensi yang diharapkan. Masalah desain berikut harus dipertimbangkan selama evaluasi boiler Anda.Jumlah melewati boilerJumlah boiler melewati hanya mewakili berapa kali gas panas pembakaran perjalanan melintasi boiler (heat exchanger). Sebuah boiler dengan dua melewati menyediakan dua peluang untuk gas panas untuk pertukaran panas dengan air dalam boiler. Unit 4-pass menyediakan empat kesempatan untuk transfer panas. Banyak perbandingan telah dilakukan mengenai efisiensi dan jumlah lolos boiler tetapi, fakta-fakta yang jelas dan tidak terbantahkan. Suhu tumpukan dari 4-pass boiler akan lebih rendah dari suhu tumpukan ukuran yang sama 2 atau 3-pass boiler beroperasi di bawah kondisi yang sama. 4-pass akan memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan biaya bahan bakar yang lebih rendah. Ini bukan pendapat. Ini dasar penukar panas fisika. 4-pass desain hasil yang lebih tinggi koefisien perpindahan panas.Banyak kali unit lulus rendah akan mencakup turbulators atau akan diuji kurang dari tingkat pembakaran kapasitas untuk membuktikan suhu tumpukan yang lebih rendah. Jangan tertipu. Turbulators dapat membantu lulus tes efisiensi tetapi akan dikenakan biaya dalam pemeliharaan jalan. Bahkan, Anda tidak perlu perawatan intensif, boiler tabung, add-on perangkat jika boiler dirancang untuk kecepatan gas buang yang tepat di tempat pertama. Setiap boiler lulus harus dirancang dengan luas penampang menyediakan kecepatan gas buang yang tepat dan perpindahan panas. Ketika datang ke efisiensi, buktinya memang dalam berlalu dan dalam desain transfer panas yang benar.Burner / boiler kompatibilitasBoiler Istilah dikemas kadang-kadang digunakan bahkan jika burner yang diproduksi oleh satu vendor yang melesat ke boiler yang diproduksi oleh vendor yang berbeda. Apakah perbautan "Beli-out" burner di kapal benar-benar boiler dikemas? Dan yang lebih penting, mengapa itu penting? Sebuah dikemas desain boiler / burner benar termasuk burner dan boiler dikembangkan sebagai satu kesatuan, akuntansi untuk geometri tungku, karakteristik transfer bercahaya dan konveksi panas, dan kinerja burner diverifikasi dalam paket boiler tertentu. Pengembangan sebagai unit yang benar-benar dikemas menjamin kinerja unit terbukti dan diverifikasi selama pengembangan.Anda dapat menempatkan sebuah mesin dari satu mobil ke mobil yang berbeda. Mobil mungkin akan berjalan. Ini akan membuat Anda dari titik "A" untuk menunjuk "B." Tapi bagaimana kinerja? Akankah mobil memberikan efisiensi bahan bakar dan kinerja yang handal untuk kehidupan mobil? Apakah Anda melakukan perjalanan panjang di mana Anda harus bergantung pada mobil tersebut? Dan jika Anda membutuhkan layanan, yang akan mengambil akuntabilitas untuk memperbaiki dan menjamin mobil?Sebuah boiler memberikan skenario yang sama. The buy-out burner akan api unit. Tapi, akan Anda memiliki kapasitas, efisiensi, penyiapan tempat tidur, kinerja udara berlebih dan kinerja emisi juga? Dan, yang akan memastikan unit memberikan performa setelah awal start-up? Apakah ada bahkan produsen jawab tunggal untuk membuat unit tampil di tempat pertama? Buy-out kemasan burner dapat menghasilkan tingkat kinerja yang lebih rendah dan start-up dan perawatan persyaratan yang lebih tinggi. Hal ini juga dapat dikenakan biaya uang setiap kali Anda memiliki masalah dan orang-orang layanan lokal tidak bisa mendapatkan dukungan pabrik. Anda mungkin berpikir Anda menyimpan uang dengan paket burner buy-out. Tapi apakah Anda benar-benar?Repeatable udara / bahan bakar kontrolEfisiensi boiler tergantung pada kemampuan kompor untuk memberikan udara yang tepat untuk campuran bahan bakar di seluruh laju pembakaran, hari demi hari, tanpa perlu kompleks set-up atau penyesuaian. Banyak desain burner dapat memberikan diperlukan udara-ke-fuel mix dengan cukup waktu yang disediakan untuk menyesuaikan burner atau untuk jangka waktu tes tunggal. Masalahnya adalah banyak dari desain linkage kompleks tidak memegang pesawat ke pengaturan bahan bakar dari waktu ke waktu. Dan, sering, mereka disesuaikan pada tingkat udara berlebih yang tinggi untuk menjelaskan inkonsistensi dalam kinerja burner. Faktanya adalah Anda membayar untuk unit berdasarkan kemampuan sebenarnya untuk beroperasi secara efisien. Ketika datang untuk memilih kompor, bersikeras pada hubungan perakitan sederhana dan desain burner diakses untuk efisiensi benar dan tabungan nyata.Sebuah fitur burner tambahan yang harus dicari adalah desain kipas. Jenis sangkar tupai fans tidak memberikan kontrol udara diandalkan sebagai penggemar kurva terbalik akan memberikan. Desain kipas aluminium cor juga menyediakan toleransi ketat dan kehidupan fan maksimum. Selain itu, daftar atau jenis pisau rakitan peredam cenderung memiliki kontrol terbatas udara pada kondisi pembakaran yang rendah dan cenderung kurang berulang dari desain peredam radial. Pengendalian udara pembakaran sangat penting untuk kinerja burner. Jika kompor tidak dapat memberikan kontrol udara berulang, sekali lagi solusi khas adalah untuk mengatur kompor di tingkat udara berlebih yang tinggi, sehingga dolar substansial terbuang setiap kali Anda api unit. Fakta-fakta yang jelas: Reverse fan dan radial hasil desain peredam efisiensi tinggi dan penghematan bahan bakar berulang, sehingga kinerja membayar dividen selama masa boiler.Pemanasan permukaanPermukaan pemanas di kaki persegi per boiler tenaga kuda mewakili, secara umum, seberapa keras kapal tersebut bekerja. Permukaan pemanas standar untuk boiler firetube lima meter persegi per boiler tenaga kuda. Bagaimana kita tahu ini? Cleaver-Brooks menetapkan standar dan memberikan lima kaki persegi sebagai kriteria desain dasar untuk produk firetube kami. Pemanasan permukaan yang tepat berarti hidup boiler lama dan efisiensi yang lebih tinggi. Lima meter persegi standar.Desain kapalDesain bejana tekan diatur oleh persyaratan kode ASME ketat. Namun, ada banyak variasi dalam desain kapal yang masih akan memenuhi kode ASME. Sirkulasi air, desain stres rendah dan aksesibilitas adalah kriteria utama untuk desain bejana tekan yang tepat. Fitur khusus untuk mencari termasuk desain tubesheet tunggal. Desain tubesheet tunggal menyediakan weldments minimum untuk tegangan lembar tabung rendah dan sirkulasi air yang sangat baik. Selain desain tubesheet tunggal, boiler harus mencakup jarak tabung yang tepat, luas penampang ukuran di setiap lulus untuk transfer yang tepat panas, lokasi tungku rendah, dan inlet yang tepat dan lokasi gerai. Sirkulasi yang tepat harus dimasukkan ke dalam desain untuk efisiensi boiler tertinggi dan umur panjang. Sepenuhnya dapat diakses depan dan lembar tabung belakang untuk kemudahan inspeksi dan retubing rendah biaya juga kriteria desain kunci untuk mencari. Anda akan memeriksa boiler Anda sering, biasanya setiap tahun. Satu desain lembar tabung menjamin lembar tabung abadi terpanjang dan kehidupan tabung terpanjang. Depan diakses dan kepala belakang menjamin inspeksi dan re-tubing terendah biaya jika terjadi. Keduanya menghasilkan efisiensi tertinggi dan biaya pemeliharaan rendah untuk peralatan boiler Anda.Mendefinisikan Boiler EfisiensiPembakaran EfisiensiEfisiensi pembakaran merupakan indikasi kemampuan burner untuk membakar bahan bakar. Jumlah bahan bakar yang tidak terbakar dan udara berlebih di knalpot yang digunakan untuk menilai efisiensi pembakaran burner itu. Pembakar mengakibatkan rendahnya tingkat bahan bakar tidak terbakar sementara beroperasi pada tingkat udara berlebih yang rendah dianggap efisien. Pembakar dirancang dengan baik menembak bahan bakar gas dan cair beroperasi pada tingkat udara lebih dari 15% dan menghasilkan bahan bakar yang tidak terbakar diabaikan. Dengan beroperasi pada udara hanya 15% berlebih, kurang panas dari proses pembakaran yang digunakan untuk memanaskan udara berlebih, yang meningkatkan panas yang tersedia untuk beban. Efisiensi pembakaran tidak sama untuk semua bahan bakar dan, secara umum, bahan bakar gas dan cair membakar lebih efisien daripada bahan bakar padat.Efisiensi termalEfisiensi termal adalah ukuran efektivitas penukar panas boiler. Ini mengukur kemampuan penukar untuk mentransfer panas dari proses pembakaran ke air atau uap dalam boiler. Karena efisiensi termal semata-mata pengukuran efektivitas penukar panas boiler, tidak memperhitungkan kerugian radiasi dan konveksi karena shell boiler, kolom air, atau komponen lainnya. Karena efisiensi termal tidak memperhitungkan kerugian radiasi dan konveksi, itu bukan indikasi yang benar dari penggunaan bahan bakar boiler dan tidak boleh digunakan dalam evaluasi ekonomi.Boiler EfisiensiIstilah "Efisiensi boiler" sering diganti untuk efisiensi termal atau efisiensi bahan bakar-to-steam. Ketika istilah "efisiensi boiler" yang digunakan, adalah penting untuk mengetahui jenis efisiensi yang diwakili. Mengapa? Karena efisiensi termal, yang tidak memperhitungkan kerugian radiasi dan konveksi, bukan merupakan indikasi efisiensi boiler yang benar. BBM-to-steam efisiensi, yang tidak memperhitungkan kerugian radiasi dan konveksi, adalah indikasi yang benar efisiensi boiler secara keseluruhan. Istilah "efisiensi boiler" harus didefinisikan oleh produsen boiler sebelum digunakan dalam evaluasi ekonomi.BBM-To-Steam EfisiensiEfisiensi bahan bakar-to-steam adalah ukuran efisiensi keseluruhan boiler. Ini menyumbang efektivitas penukar panas serta kerugian radiasi dan konveksi.Ini merupakan indikasi efisiensi boiler benar dan harus efisiensi yang digunakan dalam evaluasi ekonomi.Seperti yang ditentukan oleh ASME Daya Uji Code, PTC 4.1, efisiensi bahan bakar-to-steam boiler dapat ditentukan dengan dua metode; Metode Input-Output dan Metode Loss Heat.Metode Input-OutputMetode pengukuran efisiensi Input-Output didasarkan pada rasio input output ke-boiler. Hal ini dihitung dengan membagi keluaran boiler (di BTU) oleh masukan boiler (di BTU) dan mengalikannya dengan 100. masukan aktual dan output dari boiler tersebut telah ditetapkan meskipun instrumentasi dan data yang digunakan dalam perhitungan yang mengakibatkan fuel- yang to-steam efisiensi.Metode Rugi panasPanas Balance Metode pengukuran efisiensi didasarkan pada akuntansi untuk semua kerugian panas boiler. Metode pengukuran yang sebenarnya terdiri dari mengurangi dari 100 persen total kerugian persen stack, radiasi, dan konveksi. Nilai yang dihasilkan adalah efisiensi boiler bahan bakar ke-steam. Metode neraca panas menyumbang tumpukan kerugian dan kerugian radiasi dan konveksi.Stack KerugianSuhu Stack adalah ukuran panas terbawa oleh gas buang kering dan hilangnya kelembaban. Ini adalah indikator yang baik dari efisiensi boiler. Suhu tumpukan adalah temperatur gas pembakaran (kering dan uap air) meninggalkan boiler dan mencerminkan energi yang tidak mentransfer dari bahan bakar ke uap atau air panas. Semakin rendah suhu stack, yang lebih efektif desain penukar panas, dan semakin tinggi efisiensi bahan bakar-to-steam.Radiasi dan Konveksi KerugianSemua boiler memiliki kerugian radiasi dan konveksi. Kerugian merupakan panas memancar dari boiler (kerugian radiasi) dan panas hilang karena udara mengalir melalui boiler (kerugian konveksi). Radiasi dan konveksi kerugian, dinyatakan dalam Btu / hr, pada dasarnya konstan sepanjang lapangan tembak dari boiler tertentu, tetapi bervariasi antara berbagai jenis boiler, ukuran, dan tekanan operasi.Komponen Efisiensi (dampak dan sensitivitas)Efisiensi boiler, bila dihitung dengan metode saldo ASME panas, termasuk tumpukan kerugian dan kerugian radiasi dan konveksi. Tapi faktor apa memiliki efek yang paling atau "sensitivitas" pada efisiensi boiler? Seperti telah dibahas sebelumnya, desain boiler dasar adalah faktor utama. Namun, ada ruang untuk interpretasi saat menghitung efisiensi. Memang jika diinginkan, Anda dapat membuat boiler tampil lebih efisien daripada yang sebenarnya dengan menggunakan sedikit kreativitas dalam perhitungan efisiensi.Berikut ini adalah faktor kunci untuk memahami perhitungan efisiensi.Suhu gas buang (suhu Stack)Spesifikasi bahan bakarUdara berlebihSuhu udara ambienRadiasi dan konveksi kerugian.Suhu Gas BuangSuhu gas buang atau "suhu tumpukan" adalah temperatur gas pembakaran saat mereka keluar dari boiler. Suhu gas buang harus menjadi nilai yang telah terbukti untuk perhitungan efisiensi menjadi reflektif dari penggunaan bahan bakar yang benar boiler. Cara potensi untuk memanipulasi nilai efisiensi adalah dengan memanfaatkan suhu gas buang lebih rendah dari yang sebenarnya dalam perhitungan. Ketika meninjau jaminan efisiensi atau perhitungan, memeriksa suhu gas buang. Apakah realistis? Apakah dekat atau kurang dari suhu saturasi fluida dalam boiler? Dan dapat vendor peralatan merujuk Anda ke jobsite yang ada di mana tingkat ini suhu gas buang yang ada? Kondisi jobsite akan bervariasi dan memiliki efek pada suhu gas buang. Namun, jika nilai efisiensi akurat, suhu gas buang harus dikonfirmasi kebenarannya dalam aplikasi yang ada. Jangan tertipu oleh diperkirakan suhu stack. Pastikan suhu tumpukan terbukti.BBM SpesifikasiBahan bakar spesifikasi juga dapat memiliki efek dramatis pada efisiensi. Dalam kasus bahan bakar gas, semakin tinggi kandungan hidrogen, uap air lebih banyak terbentuk selama pembakaran. Uap air ini menggunakan energi karena perubahan fase dalam proses pembakaran. Kerugian uap air yang lebih tinggi ketika menembakkan hasil bahan bakar efisiensi yang lebih rendah. Ini adalah salah satu alasan mengapa kebakaran bahan bakar minyak pada tingkat efisiensi yang lebih tinggi dari gas alam. Untuk mendapatkan perhitungan efisiensi yang akurat, spesifikasi bahan bakar yang merupakan bahan bakar jobsite untuk ditembakkan harus digunakan. Ketika meninjau jaminan efisiensi atau perhitungan, memeriksa spesifikasi bahan bakar. Apakah wakil dari bahan bakar yang akan digunakan dalam boiler? Representasi efisiensi menggunakan bahan bakar dengan kandungan hidrogen rendah tidak akan memberikan evaluasi yang akurat dari penggunaan bahan bakar Anda yang sebenarnya.Efisiensi vs H / C Ratio grafik batang menunjukkan sejauh mana efisiensi dapat dipengaruhi oleh spesifikasi bahan bakar. Grafik menunjukkan pengaruh rasio hidrogen-to-karbon pada efisiensi selama lima bahan bakar gas yang berbeda. Pada kondisi operasi yang identik, efisiensi dapat bervariasi sebanyak 2,5-3,0%, didasarkan pada rasio hidrogen-to-karbon dari bahan bakar. Ketika mengevaluasi efisiensi boiler, mengetahui spesifikasi bahan bakar yang sebenarnya adalah suatu keharusan.Kelebihan AirUdara berlebih adalah udara tambahan yang dipasok ke burner di luar udara yang dibutuhkan untuk pembakaran sempurna. Udara berlebih dipasok ke burner karena penembakan boiler tanpa udara yang cukup atau "bahan bakar kaya" yang beroperasi dalam kondisi yang berpotensi berbahaya. Oleh karena itu, udara berlebih dipasok ke burner untuk memberikan faktor keamanan di atas udara yang sebenarnya diperlukan untuk pembakaran.Namun, udara berlebih menggunakan energi dari pembakaran, sehingga menghilangkan energi potensial untuk transfer air dalam boiler. Dengan cara ini, udara berlebih mengurangi efisiensi boiler. Sebuah kualitas desain burner akan memungkinkan menembak pada tingkat udara berlebih minimal 15% (3% O2). O2 merupakan persen oksigen dalam gas buang. Udara berlebih diukur dengan sampling O2 dalam gas buang. Jika 15% udara berlebih ada, analisa oksigen akan mengukur O2 di udara berlebih dan menunjukkan pengukuran 3%.Perubahan musiman dalam suhu dan tekanan barometrik dapat menyebabkan udara berlebih dalam boiler untuk berfluktuasi 5% - 10%. Selain itu, menembak pada tingkat udara berlebih yang rendah dapat menyebabkan CO tinggi dan boiler sooting, khususnya jika burner memiliki hubungan yang kompleks dan tidak memiliki desain kipas yang tepat. Faktanya bahkan pembakar secara teoritis mampu berjalan pada kurang dari 15% tingkat udara berlebih jarang yang tersisa pada pengaturan ini dalam prakteknya. Tingkat udara berlebih yang realistis untuk boiler beroperasi adalah 15% jika faktor keamanan yang tepat harus dipertahankan.Ketika meninjau jaminan efisiensi atau perhitungan, memeriksa tingkat udara berlebih. Jika 15% udara berlebih yang digunakan untuk menghitung efisiensi, burner harus dari desain kualitas yang sangat tinggi dengan berulang peredam dan linkage fitur. Tanpa fitur ini, boiler Anda tidak akan beroperasi pada nilai-nilai udara berlebih rendah yang digunakan untuk perhitungan, setidaknya tidak lama. Jika kurang dari 15% udara berlebih yang digunakan untuk perhitungan Anda mungkin mendasarkan penggunaan bahan bakar Anda pada efisiensi yang lebih tinggi daripada akan dicapai pada hari ke hari operasi. Anda harus meminta vendor untuk menghitung ulang efisiensi sebesar nilai udara berlebih yang realistis.Suhu AmbientSuhu Ambient dapat memiliki efek dramatis pada efisiensi boiler. Sebuah variasi 40 derajat suhu ambien dapat mempengaruhi efisiensi dengan 1% atau lebih. Sebagian besar kamar boiler relatif hangat. Oleh karena itu, sebagian besar perhitungan efisiensi didasarkan pada 80 deg. Suhu ambien F. Ketika meninjau jaminan efisiensi atau perhitungan, periksa kondisi udara ambien digunakan. Jika nilai yang lebih tinggi dari 80 F dimanfaatkan, tidak konsisten dengan praktek rekayasa standar. Dan, jika boiler akan berada di luar, efisiensi yang sebenarnya akan lebih rendah karena untuk menurunkan suhu udara ambien terlepas dari desain boiler. Untuk menentukan penggunaan bahan bakar yang sebenarnya, meminta efisiensi yang akan dihitung pada kondisi ambient rendah.Radiasi dan Konveksi kerugianRadiasi dan konveksi kerugian mewakili kehilangan panas memancar dari kapal boiler. Boiler yang terisolasi untuk meminimalkan kerugian tersebut. Namun, setiap boiler memiliki kerugian radiasi dan konveksi. Beberapa kali efisiensi diwakili tanpa kerugian radiasi dan konveksi.Hal ini tidak benar-benar refleksi dari penggunaan bahan bakar boiler. Desain boiler juga dapat memiliki efek pada kerugian radiasi dan konveksi. Misalnya, boiler desain waterback cenderung memiliki suhu kulit belakang jauh lebih tinggi daripada desain dryback. Hal ini mudah untuk membuktikan. Hanya pergi ke belakang dryback boiler kualitas dan menyentuh pintu belakang. Suhu belakang keren adalah hasil dari kerugian radiasi dan konveksi rendah di belakang boiler. Boiler beroperasi dengan suhu belakang tinggi membuang-buang energi setiap kali unit dipecat.Radiasi dan konveksi kerugian juga merupakan fungsi dari kecepatan udara di boiler. Sebuah ruang boiler khas tidak memiliki kecepatan angin yang tinggi. Boiler beroperasi di luar, bagaimanapun, akan memiliki tinggi kerugian radiasi dan konveksi.RingkasanPemilihan boiler dengan "dirancang-in" biaya perawatan yang rendah dan efisiensi yang tinggi benar-benar bisa melunasi dengan memberikan penghematan yang sedang berlangsung dan memaksimalkan investasi boiler Anda. Ingat, biaya pertama adalah porsi yang relatif kecil dari investasi boiler Anda.Efisiensi boiler tinggi adalah hasil dari kriteria desain tertentu, termasuk:Jumlah melewati boilerBurner / boiler kompatibilitasRepeatable udara / bahan bakar kontrolPemanasan permukaanDesain bejana tekanPerhitungan efisiensi boiler yang akurat dan representatif dari penggunaan bahan bakar boiler yang sebenarnya memerlukan penggunaan terbukti dan diverifikasi data, termasuk:Terbukti suhu tumpukanSpesifikasi bahan bakar yang akuratOperasi tingkat udara berlebih yang sebenarnyaTepat suhu udara ambienTepat radiasi & konveksi kerugianKetika mengevaluasi pembelian boiler Anda, meminta vendor boiler Anda untuk pergi melalui perhitungan efisiensi untuk memverifikasi itu realistis dan terbukti. Juga meninjau jenis boiler / burner yang digunakan untuk memeriksa apakah kinerja unit akan konsisten dan berulang. Anda akan membayar untuk bahan bakar benar-benar digunakan, bukan bahan bakar diperkirakan berdasarkan perhitungan efisiensi. Setelah boiler terinstal, Anda tidak bisa kembali dan mengubah efisiensi desain unit.Fakta tentang efisiensi boiler yang jelas: efisiensi tinggi desain boiler yang optimal yang tersedia. Anda akan mendapatkan kinerja yang unggul dengan desain premium tersebut. Dan perhitungan efisiensi dapat diverifikasi dan terbukti. Pastikan data efisiensi yang Anda gunakan untuk evaluasi boiler Anda dijamin dan akurat dan berulang selama umur peralatan.Pastikan persyaratan penggunaan bahan bakar Anda yang sebenarnya boiler dipahami sebelum Anda membeli.Pada akhirnya, waktu yang dihabiskan mengevaluasi efisiensi akan sepadan dengan usaha. Bersikeras pada efisiensi yang tinggi, berulang desain firetube boiler akan membayar setiap kali boiler baru Anda dipecat, untuk seluruh kehidupan peralatan.Situs web Cleaver Brooks: www.cleaver-brooks.comSumber: Cleaver Brooks, situs web, 01/09