Pengertian Umum Ketel Uap Klasifikasi Ketel Uap

- Pembakaran Yang dimaksud dengan nilai pembakaran adalah jumlah joule yang dibebaskan selama pembakaran sempurna sejumlah 1 m 3 gas atau 1 kg bahan bakar. Nilai pembakaran minyak diesel sedikit lebih rendah dari pada bensin. Bensin : 43.500 kjkg Minyak diesel : 42.700 kjkg Satu liter minyak diesel beratnya rata-rata 0,85 dan satu liter bensin 0,7 kg, jadi nilai pembakaran minyak diesel sama dengan 0,85 x 42.700 = 36.295 kj. Satu liter minyak bensin mempunyai nilai pembakaran 0,7 x 43.500 = 30.450 kj.

2.2.3 Ketel Uap

Uap yang dihasilkan ketel uap mempunyai temperatur tekanan yang lebih tinggi dari luar sesuai dengan yang direncanakan, sehingga uap tersebut dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan antara lain : 1. Pembangkit Tenaga Penggerak Turbin 2. Proses PemanasanPerebusan 3. Kombinasi dari Pembangkit Tenaga dan Pemasaran.

2.2.3.1 Pengertian Umum Ketel Uap

Ketel uap berasal dari kata ”boil” yang artinya mendidih dan menguap. Dengan demikian boiler dapat diartikan sebagai suatu peralatan pembangkit pembentuk uap atau disebut juga sebagai suatu peralatan yang berfungsi untuk mengkonversikan energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas pembentukan uap. Universitas Sumatera Utara

2.2.3.2 Klasifikasi Ketel Uap

1. Ketel Pipa Api. Pada jenis ketel ini nyala api dan gas asap mengalir di dalam bagian- bagian dalam pipa, sedangkan di luar pipa di kelilingi oleh air ketel. Panas diserap oleh air secara aliran konveksi dari bagian dalam pipa, tetapi karena permukaan bidang yang dipanaskan terbatas yaitu hanya permukaan saja yang dipanaskan sehingga uap yang dihasilkan sangat kecil terbatas. Ketel ini umumnya digunakan untuk memenuhi kebutuhan dan tekanan uap dengan kapasitas kecil, misalnya : pada Hotel, Rumah Sakit dan Industri pengolahan makanan dan minuman. Gambar 2.5 memperlihatkan konstruksi dari ketel pipa api. Gambar 2.5 Ketel Pipa Api 2. Ketel Pipa Air Ketel ini umumnya digunakan pada kebutuhan uap dan tekanan dengan kapasitas besar. Uap yang dihasilkan dari ketel ini terjadi akibat kalor yang terjadi Universitas Sumatera Utara akibat pembakaran bahan bakar di ruang bakar di berikan kepada air yang mengalir pada pipa-pipa air. Panas atau kalor yang dipindahkan oleh nyala api ke pipa adalah searah pancaran radiasi kemudian air menyerap panas dari dinding pipa secara aliran konveksi. Gambar 2.6 memperlihatkan konstruksi dari ketel pipa air. Gambar 2.6 Ketel Pipa Air Fungsi Ruang Bakar Ruang bakar berfungsi sebagai tempat reaksi pembakaran bahan bakar dan udara, di dalam ruang bakar. Adanya ruang bakar bertujuan agar uap yang diperoleh dari reaksi pembakaran antara bahan bakar dan udara dapat digunakan se-efektif mungkin. Untuk pembkaran yang baik ada 5 syarat yaitu : 1. Pencampuran bahan bakar yang sebanding antara bahan bakar dengan volume bakar. 2. Suplai udara cukup. 3. Panas yang cukup untuk mulai pembakaran atau reaksi kimia. Universitas Sumatera Utara 4. Waktu yang cukup untuk kelangsungan pembakaran. 5. Kerapatan yang cukup untuk merambatkan api. Bahan bakar ketel yang digunakan pada Pabrik Kelapa Sawit PT.Perkebunan Nusantara III Kebun Sei Silau Kisaran adalah serabut atau cangkang kelapa sawit. Kontrol Kualitas Air Ketel. Agar kualitas air dalam ketel tetap terjaga harus ada pengontrolan terhadap kualitas air ketel tersebut. Adapun kontrol kualitas air ketel diperlihatkan pada tabel 2.1, 2.2 dan 2.3. Tabel 2.1 Air Umpan Boiler Parameter Limit Kontrol T.Hardness TRACE Regenerasi Kation bila lewat limit Slika 5 ppm Max Regenerasi Anion bila lewat limit Tabel 2.2. Air Condensator Paramaeter Limit Kontrol PH 10,5 – 11,5 Diatur dengan Amercan Besi TRACE Diatur dengan Amercan Conductivity Max Check Steam Line Universitas Sumatera Utara Tabel 2.3.Air Boiler Parameter Limit Kontrol PH 10,5 – 11,5 Diatur dengan adjunct, blow down jika lewat OH Alkalinity Min 2,5 x Silika Diatur dengan adjunct, blow down jika lewat T.Alkalinity 700 Max Diatur dengan adjunct, blow down jika lewat T.Hardness TRACE Blown down jika lewat limit Silika 150 Max Blown down jika lewat limit Conduktivity 3000 Max Blown down jika lewat limit Sulfite 80 -50 Diatur dengan Cat Sulfite Turbin Uap Turbin adalah suatu peralatan yang mengubah energi mekanis yang disimpan didalam fluida menjadi energi mekanis rotasional. Ada beberapa turbin yang berbeda, misalnya turbin uap, turbin gas, dan turbin angin atau kincir angin. Ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan turbin uap. Salah satu cara penggolongannya didasarkan atas tujuan turbin. Sistem ini terdiri dari unit stasiun sentral yang digunakan untuk menggerakan pembangkit listrik pada putaran sinkron.Turbin uap superposisi atau lapisan atas adalah turbin tekanan tinggi yang dipasang pada sistem uap tekanan rendah yang sudah tua untuk mempertinggi efensiensi pembangkit keseluruhan pembangkit daya. Dalam sistem ini uap bekas Universitas Sumatera Utara dari turbin yang relatif masih bertekanan tinggi dimasukkan ke dalam turbin lama tekanan rendah atau ke proses pabrikasi. Turbin penggerak mekanis digunakan untuk memberikan untuk memberikan daya ke fan isap yang basar, pompa-pompa, kompresor dan lain-lain. Sistem ini biasa beroperasi pada 900 – 10.000 rpm dengan daya 0,5 sampai 10 MW. Sistem ini mempunyai kelebihan dibanding penggerak dengan tenaga listrik, antara lain penggunaan energi panas yang lebih baik, pengontrolan putaran yang lebih mudah, menghidupkannya cepat, dan sebagai tambahan tidak ada loncatan bunga api listrik selama operasi, tidak terpengaruh oleh kondisi sekeliling yang panas, atau lingkungan yang jelek, juga uap bekas tekanan rendah bias digunakan untuk keperluan lain. Turbin uap juga bisa digolongkan menurut tekanan uap bekasnya. Pada penggolongan ini turbin dibagi menjadi turbin kondensasi dan turbin nonkondensasi. Pada turbin nonkondensasi, tekanan gas sama atau diatas tekanan atsmosfer dan sistem bisa beroperasi dengan atau tanpa kondenor. Sistem ini mungkin memerlukan penambahan air yang kontiniu. Turbin kondensasi biasanya membuang uap ke kondensor yang mempunyai vkum dengan tinggi dan ini mempertinggi efensiensi panas. Turbin uap bisa diklasifikasikan menurut cara pemasukan atau pengeluaran uap dari turbin. Turbin ekstraksi digunakan jika uap turbin sebagian dikeluarkan di tengah jalan untuk dipergunakan bagi proses lain atau untuk pemanasan ulang digunakan pada siklus tenaga uap pemanasan ulang. - Merk : TAKUMA Spesifikasi Ketel Uap Type : Water Tube mode N.600 Rated capacity : 20.000 kghr Universitas Sumatera Utara Design Pressure : 22 kgcm 2 Working Pressure : 22 kgcm 2 Hydro Test Pressure : 24 kgcm 2 Heating Surface : 570 m 2 Draft Sytem : Balance Draft Sytem Fuel : Fiber and Shell Temperatur Out Let : 260 c. - 1. Boiler Keterangan Boiler dan Peralatannya Boiler terdiri dari dua buah main drum, masing-masing dengan ukuran 100 x 1.900 cm dan 135 x 2.500 cm, tebal plat 2,5 cm. Bagian bawah disebut mud drum dan atasnya steam drum, keduanya dihubungkan pipa air tegak. Selain itu didepan main drum, kiri kanan combustion chamber terdapat dua buah header dan steam header. Masing-masing wall header saling berhubungan dengan mud drum dan steam header, melalui steam collector berhubungan dengan steam drum. Di kiri kanan, muka belakang dan bagian atas boiler dipasang batu dinding tahan api sebagai isolasi panas. Tebal, kekuatan maupun daya isolasinya berlainan disesuaikan dengan kegunaan masing-masing,. Disamping itu, dibagian belakang combustion chamber dapur dipasang dinding penyekat yang salah satu maksudnya untuk menyalurkan udara panas menuju sela-sela pipa air yang menghubungkan steam drum dan mud drum, selanjutnya melalui tarikan IDF fan keluar ke cerobong asap. Semua pipa-pipa yang berada diluar boiler dibalut dengan semen batu tahan api, sebagian isolasi panas. Dibagian luar batu tahan api, seluruhnya ditutup pakai plat baja setebal ± 5mm. Pada bagian samping kanan Universitas Sumatera Utara diberi pintu kontrol untuk membersihakan abu dan membersihakan pipa-pipa. Dibagian depan boiler ada 6 buah pintu, masing-masing tiga buah di bagian atas untuk pemeriksaan pipa diruang combustion chamber dan tiga buah bagian atas untuk pemeriksaan pipa diruang combustion chamber dan tiga buah bagian bawahnya untuk mengambil abu yang disebut under grate. Pintunya bawah selain untuk mengambil abu juga untuk saluran udara hembusan dari IDF Fan dan udara luar. Pintu atas untuk menyalakan dapur disebut fire grate juga sebagai pintu kontrol dan memasukkan bahan bakar secara manual. Dilantai combustion chamber dimana bahan fiber terbakar terdapat rooster untuk membuang abu ke bawah. Alat ini disebut dumping grate yang dapat digerakkan dari luar melalui handle dengan memakai sistem pneumatic. 2. Peralatan Boiler - Air drain cocok pada steam riser pipa untuk buang angin - Watersteam drain cocok pada steam drum - Blow down melalui mud drum - Blow drum wall header kiri kanan, dilakukan hanya pada waktu boiler tidak bekerja - Soot blwer, untuk mencuci pipa-pipa air pada saat boiler beroperasi, bila efesiensi panas boiler kurang baik turun - Steam outlet melalui non return valve dan main steam stop valve - Feed water inlet valve - Water sampling valve - Continuous blow down valve - Chwmical injection valve Universitas Sumatera Utara 3. Alat- alat Pengaman kontrol - Double spring safety valve - HighLow water alarm - Boiler water gauge - Pressure gauge 4. Perlengkapan Bantu Boiler a. Induction Draff Fan IDF Berfungsi untuk menarik udara dari ruang pembakaran ke cerobong asap. Merk : Electrim Spesifikasi : Type : S6. 280 S – 4 No. Serial : BF. 831143 Power : 100 Hp TeganganArus : 1485 rpm Merk : CHICAGO Spesifikasi Ventilator Type : D 40 B – 4 g No. Serial : 600. 2102 Putaran : 1500 rpm Power : 100 Hp b. Forced Draft Fan FDF Fan angin ini untuk menghembuskan dan meratakan serta membolak- balikkan bahan bakar fiber dari bawah under grate ducts. Disamping itu juga digunakan untuk keperluan shoot blower. Universitas Sumatera Utara Merk : ME 2 FRENSAT Elektromotor Penggerak Type : C.100 MK Power : 1 Kw TeganganArus : 380 V23 A Putaran : 2915 rpm c. Boiler Fuel Distributing Compuser BFDC Berfungsi sebagai alat untuk membagikan bahan bakar fiber kedalam ruang bakar. Buatan : PT. NANPAT Spesifikasi Ukuran : U 600 x 27.450 mm Merk : ASEA Elektromotor Penggerak Type : MBL -160 M Power : 7,5 Kw TeganganArus : 380 V15,7 A Putaran : 1430 rpm Universitas Sumatera Utara

BAB III SISTEM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

DAN DISTRIBUSI ENERGI LISTRIK

3.1 Sistem Distribusi

Sistem distribusi yang dipakai pada pabrik kelapa sawit ini adalah sitem jaringan distribusi bawah tanah radial. Sebab, dari sistem pembangkit tenaga listrik, daya langsung disalurkan ke bus-bus daya dan tidak lagi melalui trafo- trafo. Tegangan yang dikeluarkan dari pembangkit langsung digunakan untuk beban-beban. Sehingga permasalahan transmisi tidak ada, disebabkan beban- beban relatif dekat dengan pembangkit. Sistem jaringan pada sistem akan menyebabkan terputusnya keseluruhan beban yang dilayaninya. Keuntungan dengan sistem radial : 1. Bentuknya sederhana. 2. Sistem pengamanannya tidak sulit. 3. Lebih ekonomis. Kerugiannya : 1. Kontiunitas kurang memuaskan. 2. Keandalannya rendah. Daya listrik ini dialirkan pada bus-bus daya, dari bus-bus daya langsung dibawa ke beban melalui panel-panel bus. Untuk menjaga kestabilan tegangan pada output generator maka diberikan suatu alat untuk pengaturan tegangan yaitu Alternating Voltage Regulation AVR. Jika terjadi penurunan tegangan maka akan menggerakkan suatu peralatan di AVR yang selanjutnya akan menaikkan arus penguat pada generator tersebut sehingga tegangan naik kembali. Pada proses Universitas Sumatera Utara