Komponen Boiler [PDF]

Citation preview

1. Komponen – Komponen Boiler



Gambar 1. Boiler Pada gambar adalah beberapa komponen dari Boiler yang terdiri dari Steam Drum, Furnace, Wall Tube, Economizer, Superheater, Reheater, Burner dll. Untuk penjelasan lebih lanjut akan dijelaskan sebagai berikut: 1.1.Ruang Bakar (Furnace) Ruang bakar adalah bagian dari Boiler yang berfungsi untuk tempat berlangsungnya proses pembakaran antara bahan bakar dan udara. Tekanan gas panas yang berada didalam ruang bakar (Furnace) dapat lebih besar dari pada tekanan udara luar (Tekanan ruang bakar positip) dan dapat juga bertekanan lebih kecil dari tekanan udara luar (Tekanan ruang bakar negatif) atau bertekanan seimbang (Balance Draught).



1.2.Coal Burner, Burner Oil Gun, Tiny Oil Gun, dan Igniter Burner merupakan alat untuk menghasilkan sumber api bagi boiler. Yaitu dengan cara membakar campuran bahan bakar dan udara di dalam furnace. Coal burner pada masing masing boiler ada 20 burner (5 elevasi, 4 corner). Burner Oil Gun adalah nosel yang digunakan untuk memasukkan bahan bakar (HSD) kedalam ruang bakar dan menghasilkan pengabutan yang memudahkan reaksi pembakaran. Burner oil hanya bekerja pada saat start awal sampai beban mencapai 30% load, atau juga ketika kinerja boiler tiba – tiba turun sampai 30% load. Selain itu (ketika beban normal 100% load) yang bekerja adalah burner batubara. . Tiny oil Gun sama seperti Oil Gun namun pada tiny oil gun dapat menggunakan batubara yang dicampur dengan solar sehingga lebih efisien. Sedangkan Igniter adalah alat yang digunakan untuk mematik atau memberi loncatan bola api sebagai awal start pengoperasian boiler.



1.3.Economizer Economizer adalah Heat Exchanger (penukar kalor) yang dipasang pada saluran air pengisi sebelum air masuk ke Boiler Drum . Konstruksi Economizer berupa sekelompok pipa-pipa kecil yang disusun berlapis-lapis. Di bagian dalam pipa mengalir air pengisi yang dipompakan oleh Boiler feed pump dan dibagian luar pipa mengalir gas panas hasil pembakaran yang terjadi di ruang bakar.



Karena



temperatur gas panas lebih tinggi dari temperatur air pengisi maka gas panas menyerahkan panas kepada air pengisi sehingga temperatur air pengisi menjadi naik dan diharapkan mendekati titik didihnya, tapi jangan melampaui titik didih karena akan menyebabkan terbentuknya uap di dalam pipa Economizer dengan akibat lebih lanjut terjadi overheating pada pipa tersebut



1.4.Steam Drum Steam Drum adalah



bejana tempat menampung air yang datang dari



Economizer dan uap hasil penguapan dari Tube Wall ( Riser). Kira-kira separoh dari drum berisi air dan separohnya lagi berisi uap. Level air didalam steam drum dapat dimonitor dengan menggunakan perlatan level gauge/level indikator yang terdapat didekat boiler drum (lokal), atau dengan cara remote (jarak jauh) di control room, juga dicatat pada level recorder.



Uap yang dihasilkan dari dalam tube wall (riser), terkumpul didalam steam drum. Uap akan mengalir ke arah puncak steam drum melewati steam separator dan screen dryer lalu keluar dari dalam drum dalam keadaan kering menuju separator dan akhirnya ke turbin. Butir-butir air yang terpisah dari uap akan jatuh dan bersirkulasi kembali bersama air yang baru masuk.



1.5.Down Comer Salah satu bagian dari boiler adalah down comer. Downcomer ini berada diluar ruang bakar, menghubungkan antara boiler drum dengan bagian bawah tube wall (Riser). Down comer tidak mendapat pemanasan dari ruang bakar boiler. Karena air didalam riser mendapat pemanasan dari ruang bakar maka akan timbul uap air. Campuran air dan uap yang berada didalam riser berat jenisnya akan lebih kecil dari pada air yang ada didalam down comer, karena air didalam down comer tidak menerima pemanasan. Selanjutnya air dan uap yang ada didalam riser akan naik sedangkan air yang ada didalam down comer akan turun. Dengan demikian terjadilah sirkulasi air didalam boiler secara alami.



1.6.Header Dari header air akan masuk ke tube wall (riser) untuk diubah menjadi uap dan kembali ke Boiler. Header (low header) merupakan tempat penampungan air yang berasal dari down comer.



1.7.Wall Tube Didalam wall tube terdapat air yang bersirkulasi dari boiler drum melalui down comer dan low header. Panas yang dihasilkan dari proses pembakaran didalam furnance sebagian diberikan kepada air yang ada didalam tube wall sehingga air berubah menjadi uap. Selain berfungsi untuk membuat air menjadi uap, wall tube juga mencegah penyebaran panas dari dalam furnance ke udara luar dan untuk lebih menjamin agar panas tersebut tidak terbuang ke udara luar melewati wall tube, maka dibalik wall tube (arah udara luar) dipasang dinding isolasi yang terbuat dari mineral fiber.



1.8.Superheater Superheater adalah sebuah alat yang digunakan untuk memanaskan uap basah yang berasal dari steam drum untuk dipanaskan menjadi uap panas lanjut atau uap kering. Dalam superheater sendiri melewati 2 tahapan panas, primary superheater dan secondary superheater.



1.9.Reheater Reheater adalah bagian dari boiler yang fungsinya untuk memanaskan kembali uap yang keluar dari HP turbine pada tekanan tetap, sementara temperaturnya naik. Prinsipnya adalah uap hanya dilewatkan lagi di ruang bakar.



2. Komponen Pendukung Boiler Selain komponen utama, boiler juga memiliki peralatan pendukung seperti Soot Blower, FD Fan, PA Fan, ID Fan dll. Berikut penjelasan masing masing komponen tersebut: 2.1.Soot Blower (Pembersih Jelaga) Boiler-boiler modern dilengkapi dengan pembersih jelaga (sootblower) yang dapat dioperasikan dari jarak jauh (remotely operated) dan dikendalikan secara bergantian dan berurutan. Fungsi dari sootblower adalah untuk membersihkan abu, debu atau jelaga yang menempel pada pipa-pipa boiler, superheater, economizer dan pada elemen air heater. Tujuan dari pembersihan tersebut adalah untuk menaikkan efisiensi dari boiler dan menghindari kerusakan pipa-pipa pada boiler/superheater. Biasanya sootblower menggunakan uap untuk membersihkan pipa-pipa boiler/superheater. Soot Blower dibagi menjadi 2 yaitu Short Soot Blower dan Long Soot Blower. Short Soot Blower digunalan untuk membersihkan wall tube dan Long Soot Blower digunakan untuk membersihkan superheater.



2.2.Forced Draft Fan (FD Fan) FD Fan berfungsi untuk menyediakan atau menghasilkan udara secondary (Secondary Air) yang digunakan sebagai udara pembakaran pada furnace boiler.



2.3.Induced Draft Fan (IDF) ID Fan berfungsi untuk mempertahankan pressure pada furnace boiler supaya bernilai negatif dengan cara mengalirkan gas hasil pembakaran batubara pada furnace menuju stack dengan cara paksa oleh fan (ID Fan).



2.4.Primary Air Fan (PAF) PA Fan berfungsi sebagai penghasil udara primer (Primary Air) yang digunakan sebagai udara pengangkut serbuk batubara dari Pulverizer/Mill menuju Burner untuk dibakar di furnace.



2.5.Air Heater Air Heater adalah jenis Heat Exchanger yang digunakan sebagai pemanas awal udara dari PA fan dan FD fan sebelum digunakan. Fluida pemanas yang digunakan adalah flue gas dari boiler, kemudian mentransfer panas tersebut ke aliran udara melalui elemen pemanas berputar (rotating heat exchanger).



2.6.Pulverizer / Mill Pulverizer / Mill yaitu alat yang digunakan untuk menghancurkan batubara hingga menjadi ukuran kecil seperti debu. Penghalusan batubara dilakukan dengan pulverizer coal dengan tingkat ukuran kehalusan sampai dengan ukuran 200 mesh. 200 mesh adalah saringan dengan lubang sebanyak 200 perpanjang linier 1 inch atau 40000 lubang per-inchi2. Ukuran ini diperoleh dari pertimbangan optimalisasi baik pada sistem pembakaran sendiri maupun pada pada tingkat efisiensi pulverizer sendiri.



2.7.Katup Pengaman Boiler ( Safety Valve ) Katup Pengaman berfungsi sebagai pengaman terhadap tekanan lebih. Semua bejana atau header bertekanan harus dilengkapi dengan katup pengaman. Pada



Boiler, katup pengaman dipasang pada header superheater reheater, drum, auxilliary, steam, dan sebagainya. Katup pengaman superheater diset lebih rendah dari katup pengaman drum. Hal ini bertujuan untuk mencegah pipa superheater overheat sebab



bila katup



pengaman drum diset lebih rendah, pada saat ia kerja (membuka), maka aliran uap menjadi berkurang padahal aliran uap ke superheater berfungsi sebagai pendingin pipa, sementara pembakaran tetap tidak berubah. Pada sisi reheater katup pengaman diset lebih rendah dari pada sisi masuknya dengan tujuan yang sama, yaitu mencegah pipa reheater overheat. Banyaknya katup pengaman dengan ukuran yang sesuai dipasang untuk menjamin bahwa pada saat semua katup membuka penuh, penguapan maksimum dari Boiler dapat dikeluarkan tanpa melebihi tekanan.