Jumat, 17 April 2015

Bagian - Bagian Furnace & Boiler

Dikutip dari Training Calderys Refractory Solution Kaohsiung Taiwan"Boiler Training" 2013, didapat data sebagai berikut :
Saat masih kuliah dulu sering dipelajari alat industri kimia yaitu Furnace yang berfungsi sebagai media pembakaran dan Boiler berfungsi menghasilkan steam dengan pendidihan air (boiler water). Namun di pembangkit listrik, terapannya adalah menggabungkan kedua alat menjadi satu kesatuan.
Umumnya furnace yang berbahan bakar batu bara seperti di PLTU terbagi menjadi 3 area yaitu :

"While still study in college, often learned equipment of chemical industry such as furnace that function to burning media and boiler has function for steam generator with boiling water. But in the electrical power plant, its application is combining two instrument into single unit. Generally, furnace coal fired power plant divided into 3 areas :"

  • Area Pembakaran / Combustion (Furnace)
Disini terjadi pembakaran antara batu bara sbg bahan bakar, oil fuel sbg pemercik awal, udara dari primary air (PA) fan dan secondary air (SA) fan. Terdapat peralatan sebagai berikut :
1. Nozzle Grate : lubang spray oil fuel
2. Superheater & Evaporator Tube : pipa yang didalamnya terdapat demin water yang kontak dengan panas tinggi shg demin water berubah menjadi uap seluruhnya (superheated steam)
3. Refractory : bata tahan api yang berfungsi melindungi pipa di furnace
4. Limestone, Sand, Coal Feeding : utk tipe boiler Circulating Fluidized Bed (CFB) ketiga bahan sbg umpan di furnace
5. Boiler / Steam Drum : alat utk memisahkan antara steam yang berfase gas dengan cair

"Here occured coal fired between coal as fuel, oil fuel as fire igniter, air from PA fan and SA fan. There are several equipment like below :
1. Nozzle Grate : fuel oil spray holes
2. Superheater & Evaporator Tube : pipe in which there is demin water in contact with high heat allows for demin water turns into steam entirely (superheated steam)
3. Refractory : fire stone that function to protect pipe in the furnace
4. Limestone, Sand, Coal Feeding  for CFB boiler type, three that material as feeding in the furnace
5. Boiler / Steam Drum : instrument to separate between steam has phase gas into liquid"
  • Area Pemisahan / Separation (Cyclone Separator)
Berfungsi untuk memisahkan sisa partikel padat dari coal, lime dan sand yang terikut aliran udara, sehingga sisa padatan terkumpul di bottom ash

"The function to separate solid particle residue from coal, lime and sand that entrained air flow, so that solid residual collected in the bottom ash"
  • Back Pass / Heat Recovery Area (HRA) & Pemanasan Awal (Preheater / Economizer)
Terjadi pemanfaatan panas tersisa yang mempunyai temperatur rendah di alat yang disebut Economizer, agar demin water dari Boiler Feeed Pump (BFP) sedikit naik temperaturnya sehingga beban furnace untuk menjadikan steam sedikit lebih ringan. Sedangkan untuk Air Preheater memanfaatkan panas di area HRA untuk menaikkan sedikit temperatur yang dihisap oleh PA Fan dan SA Fan

"Occured there is reuse of residual heat has low temperature in the economizer, so demin water from BFP little high temperature so that furnace load to be steam little. Whereas for air preheater using heat from HRA area to raise temperature that inhaled by PA fan and SA fan"

Sumber : 
  • http://www.energyefficiencyasia.org/energyequipment/typesofboiler.html
  • Training Calderys Refractory Solution Kaohsiung Taiwan"Boiler Training" 2013

Kamis, 19 Maret 2015

Water Process dan Injeksi Kimia di PLTU

Pada pembangkit PLTU, air umpan boiler yang digunakan adalah air laut. Air laut sendiri terkandung banyak mineral korosif dan penyebab kerak seperti Ca2+, Mg 2+, Cl-, dll. Untuk menghilangkan kandungan tersebut dilakukan pre - treatment khusus baik physical treatment (penggunaan alat) dan chemical treatment (injeksi kimia). Process flow diagram untuk Water Flow seperti dibawah ini :


Air laut yang sudah dipisahkan padatan pengotor di Clarifier dan pengendapan di Settling Tank masuk ke Demineralized Water Plant (RO System atau MED Plant). Hasil dari Demineralized Plant adalah Make Up Water yang ditampung di Make Up Tank dan sebelum masuk ke Boiler dilakukan Physical Treatment dahulu. Make Up Water dipompakan ke Heater untuk menaikkan suhu air agar kerja Deaerator ringan. Air yang sudah masuk ke Heater tertampung dengan tekanan rendah di Low Pressure Heater (LPH), disini aliran keluar terbagi menjadi 2 yaitu ada yang masuk ke Condensor untuk recycle dan ada yang lanjut ke proses di Deaerator untuk meminimalisir kandungan O2 terlarut. Dari Deaerator air di pompakan ke High Pressure Heater (HPH) yang kemudian masuk ke Boiler untuk dirubah fasenya menjadi uap. Uap yang dihasilkan masuk ke High Pressure Steam (HPS) dan masuk ke Turbin untuk menggerakkan sudu- sudu sehingga poros berputar dan menggerakkan Generator. Uap yang keluar dari turbin terbagi menjadi 2 yaitu Intermediate Pressure Steam (IPS) dan Low Pressure Steam (LPS). IPS dipanaskan lagi di HPH sedangkan LPS dirubah fasenya di Condensor dan keluaran kondensor masuk ke Make Up Tank untuk melakukan sirkulasi seperti semula.



Ada berbagai zat kimia yang dipakai untuk menjaga kualitas air boiler seperti :

  • Sodium Hipoklorit (NaOCl) dan Pereaksian antara Asam Korida (HCl) + Sodium Chloride (NaO2Cl)
Diijnjeksikan di Bak Penampung air laut untuk melemahkan biota laut agar tidak terikut ke proses selanjutnya 

  • Poly Alumunium Chloride (PAC), Al2(SO4)3 (Tawas) dll
 Diinjeksikan di Settling Pond untuk membantu mempercepat pengendapan (Koagulan)

  • Anti Scale ---> Na3PO4, Na2HPO4, NaOH
Diinjeksikan di Demineralized Water Plant dan Steam Drum untuk mencegah karat yang bisa menyebabkan korosi pipa (tube). Selain itu juga bisa untuk menaikan pH air boiler (8,8 - 10,8), namun pH air juga tidak bisa dibuat terlalu tinggi (> 10,8) karena bisa menyebabkan korosi pH tinggi. Ini grafik untuk menentukan penggunaan phospate yang dilihat dari parameter suhu dan tekanan operasi boiler.

Contoh penggunaan grafik : 
Boiler beroperasi pada tekanan 600 psi, maka :
Dilihat di grafik kontrol area ada di warna biru (< 900 psi), maka anjuran phospate yang dipakai antara 30 - 60 ppm. Jika menginginkan pH pada suhu ruangan tinggal tarik kordinat Y (pH) ke kanan sampai menyentuh area operasi kemudian tarik ke bawah dan didapatkan penggunaan dosis phospte. Panah terbawah menunjukkan kontrol penggunaan berbagai phospate
  • Oxygen Scavenger ---> Sodium Sulphite (Na2SO3), Sodium Bisulphite (NaHSO3) dan 
Hydrazine (N2H4) 
Diinjeksikan di Deaerator untuk menghilangkan / meminimalisir kandungan O2 terlarut