Tungku Bagian –Bagian Utama PLTU Batubra

2.3 Bagian –Bagian Utama PLTU Batubra

Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU terdiri dari beberapa sistem utama yaitu boiler yang dilengkapi dengan tungku pembakaran, turbin dan generator. Selain dari sistem utama PLTU juga dilengkapi dengan beberapa sistem pendukung atau penunjang yaitu water treatment, feedwater tank, daerator, air preheater,secondary fan, primary fan, induced draft fan, economizer, super heater, desuperheater, kondensor, cooling tower, electro static precipitator dan chimney.

2.3.1 Tungku

Sebelum batubara dibakar, batubara dihaluskan hingga menjadi serbuk. Serbuk batubara tersebut kemudian dicampur dengan udara panas. Campuran batubara dan udara menghasilkan pembakaran sempurna dan panas yang maksimal. Besarnya efisiensi termal tergantung beban, makin tinggi beban maka makin besar efisiensinya. Efisiensi termal unit adalah persentase keluaran energi terhadap masukan kalor. Saadat, 1991 Sistem pembakaran batubara bersih Adapun prinsip kerja PLTU itu adalah batubara yang akan digunakan dipakai dibakar di dalam boiler secara bertingkat. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh laju pembakaran yang rendah dan tanpa mengurangi suhu yang diperlukan sehingga diperoleh pembentukan NOx yang rendah. Batu bara sebelum dibakar digiling hingga menyerupai butir-butir beras, kemudian dimasukkan ke wadah boiler dengan cara disemprot, di mana dasar wadah itu berbentuk rangka panggangan yang berlubang. Pembakaran bisa terjadi dengan bantuan udara dari dasar yang ditiupkan ke atas dan kecepatan tiup udara diatur sedemikian rupa, akibatnya butir bata bara agak terangkat sedikit tanpa terbawa sehingga terbentuklah lapisan butir-butir batu bara yang mengambang. Selain mengambang butir batu bara itu juga bergerak berarti hal ini menandakan terjadinya sirkulasi udara yang akan memberikan efek yang baik sehingga butir itu habis terbakar. Karena butir batu bara relatif mempunyai ukuran yang sama dan dengan jarak yang berdekatan akibatnya lapisan mengambang itu menjadi penghantar panas yang baik. Karena proses pembakaran suhunya rendah sehingga NOx yang dihasilkan kadarnya menjadi rendah, dengan demikian sistim pembakaran ini bisa mengurangi polutan. Bila ke dalam tungku boiler dimasukkan kapur Ca dan dari dasar tungku yang bersuhu 750 - 950 ¼C dimasukkan udara akibatnya terbentuk lapisan mengambang yang membakar. Pada lapisan itu terjadi reaksi kimia yang menyebabkan sulfur terikat dengan kapur sehingga dihasilkan CaSO4 yang berupa debu sehingga mudah jatuh bersama abu sisa pembakaran. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pengurangan emisi sampai 98 persen dan abu CaSO4-nya bisa dimanfaatkan. Keuntungan sistim pembakaran ini adalah bisa menggunakan batu bara bermutu rendah dengan kadar belerang yang tinggi dan batu bara seperti ini banyak terdapat di Indonesia. Pada dasarnya metode pembakaran pada PLTU terbagi 2, yaitu pembakaran lapisan tetap fixed bed combustion dan pembakaran batubara serbuk pulverized coal combustion PCC . Gambar 3 di bawah ini menampilkan jenis – jenis boiler yang digunakan untuk masing – masing metode pembakaran. 8 Gambar 5. Tipikal tungku berdasarkan metode pembakaran Sumber: Idemitsu Kosan, 1999 Pembakaran Lapisan Tetap Metode lapisan tetap menggunakan stoker boiler untuk proses pembakarannya. Sebagai bahan bakarnya adalah batubara dengan kadar abu yang tidak terlalu rendah dan berukuran maksimum sekitar 30mm. Selain itu, karena adanya pembatasan sebaran ukuran butiran batubara yang digunakan, maka perlu dilakukan pengurangan jumlah fine coal yang ikut tercampur ke dalam batubara tersebut. Alasan tidak digunakannya batubara dengan kadar abu yang terlalu rendah adalah karena pada metode pembakaran ini, batubara dibakar di atas lapisan abu tebal yang terbentuk di atas kisi api traveling fire grate pada stoker boiler . Bila kadar abunya sangat sedikit, lapisan abu tidak akan terbentuk di atas kisi tersebut sehingga pembakaran akan langsung terjadi pada kisi, yang dapat menyebabkan kerusakan yang parah pada bagian tersebut. Oleh karena itu, kadar abu batubara yang disukai untuk tipe boiler ini adalah sekitar 10 – 15. Adapun tebal minimum lapisan abu yang diperlukan untuk pembakaran adalah 5cm. Jadi, abu tersebut berfungsi sebagai lapisan bed agar pembakaran tidak merusak kisi bagian dalam tungku. Pembakaran Batubara Serbuk Pulverized Coal CombustionPCC Saat ini, kebanyakan PLTU terutama yang berkapasitas besar masih menggunakan metode PCC pada pembakaran bahan bakarnya. Hal ini karena sistem PCC merupakan teknologi yang sudah terbukti dan memiliki tingkat kehandalan yang tinggi. Upaya perbaikan kinerja PLTU ini terutama dilakukan dengan meningkatkan suhu dan tekanan dari uap yang dihasilkan selama proses pembakaran. Perkembangannya dimulai dari sub critical steam, kemudian super critical steam, serta ultra super critical steam USC. Sebagai contoh PLTU yang menggunakan teknologi USC adalah pembangkit no. 1 dan 2 milik J-Power di teluk Tachibana, Jepang, yang boilernya masing – masing berkapasitas 1050 MW buatan Babcock Hitachi. Tekanan uap yang dihasilkan adalah sebesar 25 MPa 254.93 kgfcm 2 dan suhunya mencapai 600 C610 C 1 stage reheat cycle.

2.3.2 Boiler