SISTEM Pembangkit dan TENAGA UAP
SISTEM TENAGA UAP
1.Jelaskan proses kerja dari sistem Tenaga Uap yang di kaitkan dengan Siklus Rankine
2.Lengkapi gambar skematis dan Siklus rankine yang di perlukan
3.Jelaskan fungsi dan prinsip kerja dari masing-masing kmponen
4.Jelaskan 2 alat bantu utama yang di gunakan pada sistem Tenaga Uap
Sistem Tenaga Uap yng menggunakan salah satu jenis boiler...
Menggunakan jenis Boiler Pipa Air (Water Tube). boiler merupakan alat yang digunakan
untuk menghasilkan uap/steam untuk berbagai keperluan(Djokosetyardj M.J 1990). Jenis air
dan uap air sangat dipengaruhi oleh tingkat efisiensi boiler itu sendiri. Pada mesin boiler, jenis
air yang digunakan harus dilakukan demineralisasi terlebih dahulu untuk mensterilkan air yang
digunakan, sehingga pengaplikasian untuk dijadikan uap air dapat dimaksimalkan dengan baik.
Sistem Tenaga Uap adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untek
menghasilkan energi gerak(Andre Pradana 2016). Sedangkan untuk siklus Rankine adalah
siklus thermodinamika yang mengubah panas menjadi kerja(Andre Pradana 2016).siklus
Rankine adalah model operasi mesin uap panas yang secara umum di temukan pada pembangkit
listrik.
CFB boiler urutan proses
Dimas anggara kusuma 1
PENGERTIAN CFB BOILER
•
CIRCULATING
Terjadinya sirkulasi Batubara yang belum habis terbakar dari FURNACE ke CYCLONE
kemudian masuk ke SEALPOT dan kembali ke FURNACE.
•
FLUIDIZED
Penghembusan udara primer untuk menjaga material Bed dan batubara tetap melayang di
dalam FURNACE.
•
BED
Material berupa partikel-partikel kecil ( pasir kuarsa, bottom ash ) yang digunakan sebagai
media awal transfer panas dari pembakaran HSD ke pembakaran batubara.
ALUR AIR
1.
Air diambil dari Sungai melalui Water Intake. Di dalam water intake, air dilewatkan
steel gate ( Normaly Open ) kemudian Bar Screen / Trash Machine dan terakhir Travelling
Screen sebagai Filter terhadap ikan maupun sampah dengan diameter tertentu. Baru kemudian
dipompakan ke ( Cooling Water ) CW Pipe melalui Circulating Water Pump.
2.
Dari CW Pipe, air sungai yang mengalir terbagi menjadi 2 , sebagai supply air di DM
Water dan Kondenser.
3.
Dari DM Water air masuk ke Boiler ( Economizer ) melalui BFP ( Boiler Feed Pump ) .
dan langsung dialirkan ke Steam Drum turun melalui Downcomerdan masuk ke Waterwall,
Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar diserap oleh pipa-pipapenguap/Waterwall
menjadi uap jenuh/, kemudian masuk ke Steam Drum, di dalam Steam Drum air dan uap
dipisahkan.
4.
Air kembali masuk ke Downcomer sementara uap langsung dialirkan ke Panel
Superheater ( Platen ) kemudian ke Low Temperatur Superheaterkemudian ke Middle
Temperature Superheater ,Finishing Superheater.
Dimas anggara kusuma 2
5.
Kemudian keluaran dari Superheater ini akan langsung masuk ke Turbine.
6.
Sementara itu, uap bekas dikembalikan menjadi air di Condensor. Di dalam condenser,
uap mengalami Heat Exchanger ( pertukaran panas ) dengan air sungai yang dipasok oleh C.W.
(Circulating Water) Pump). Inilah yang membuat uap menjadi air dan kenaikan temperature air
sungai keluaran Discharge Canal.
7.
Air kondensasi akan digunakan kembali di Boiler. Air dipompakan dari Condensor
dengan menggunakan Condensate Extraction Pump, dipanaskan lagi oleh L.P. (Low Pressure)
Heater, dinaikkan ke Deaerator . Di dalam daerator tank, gelembung-gelembung oksigen yang
membahayakan pipa-pipa Boiler ( korosi : red ) diserap.
8.
Keluar dari Daerator, air kemudian dipompa olehBoiler Feed Pump melalui H.P. (High
Pressure) Heater. Dari sinilah air yang sudah dinaikkan tekanannya masuk ke Economizer untuk
diberi pemanasan awal.
9.
Poros turbin dikopel dengan Rotor Generator . Rotor dalam Elektromagnit berbentuk
silinder ukuran ikut berputar apabila turbin berputar. Generator dibungkus dalam Stator
Generator. Stator ini digulung dengan menggunakan batang tembaga. Listrik dihasilkan dalam
batangan tembaga pada stator oleh Elektromagnit rotor melalui perputaran dari medan magnit.
Tegangan listrik 6 KV kemudian dinaikkan menjadi 150.000 Volt dengan Generator
Transformer .
Dimas anggara kusuma 3
Untuk kaitan prose kerja sistem Tenaga Uap dengan siklus Rankine adalah sebagai berikut;
Pada siklus tenaga uap Rankine, fluida yang umum digunakan adalah air, sedangkan fluida
kerja lainnya adalah potassium, sodium, rubidium, ammonia dan senyawa karbon aromatik.
Merkuri juga pernah digunakan sebagai fluida kerja siklus Rankine, hanya saja harganya sangat
mahal dan berbahaya.
Proses 1-2 : Fluida kerja (misalnya air) dipompa dari tekanan rendah ke tekanan tinggi. Pada
tahap ini fluida kerja berfase cair sehingga hanya membutuhkan energi yang relatif kecil untuk
proses pemompaan.
Proses 2-3 : Air bertekanan tinggi memasuki boiler untuk dipanaskan. Di sini air berubah
fase menjadi uap jenuh. Proses ini berlangsung pada tekanan konstan.
Dimas anggara kusuma 4
Proses 3-4: Uap jenuh berekspansi pada turbin sehingga menghasilkan kerja berupa putaran
turbin. Proses ini menyebabkan penurunan temperatur dan tekanan uap, sehingga pada suhu
turbin tingkat akhir kondensasi titik air mulai terjadi.
Proses 4-1: Uap basah memasuki kondenser dan didinginkan sehingga semua uap berubah
menjadi fase cair. Air dipompakan kembali (Proses 1-2)
Besarnya kerja yang dibutuhkan pompa, panas yang diberikan boiler, kerja yang dihasilkan
turbin dan panas yang dibuang pada Kondenser dapat diperhitungkan dengan bantuan tabel
Enthalpy-entropy air-uap air.
Contoh T-s diagram Siklus Rankine
Untuk gambar skematis siklus Tenaga Uap Rankine saya mengguna gambaran diagram sikul
yang sering di pakai di dalam pemblajaran. Yaitu siklus Tenaga Uap dalam Pembakit Listri
Tenaga Uap (PLTU) digambarkan dengan diagram T – s (Temperatur – entropi). Adapun
urutan langkahnya adalah sebagai berikut :
Dimas anggara kusuma 5
Dari diagram di atas saya dapat membuat sebuah sekema hubungan preses
kerja boiler dengan siklus rankine. Dimana dalam sistem kerja tersebut terjadi
sistem tertutup sama dengan siklus rankine.
1.
a – b : Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi
isentropis, dan proses initer jadi pada pompa air pengisi.
2.
b – c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih. Terjadi
di LPheater, HP heater dan Economiser. .
3.
c – d
: Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebutvapourising
(penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan
steam drum.
4.
d – e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperature kerjanya menjadi
uap panas lanjut (superheated vapour). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses
isobar.
Dimas anggara kusuma 6
5.
e–f
: Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini
adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin.
6.
f–a
: Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah
ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor.
Komponen Utama Sistem Tenaga Uap
Pompa
Pompa adalah suatu peralatan mekanik yang digerakkan oleh suatu sumber tenaga yang
digunakkan untuk memindahkan cairan (fluida) dari suatu tempat ke tempat lain, dimana cairan
tersebut hanya mengalir apabila terdapat perbedaan tekanan(Yohana 2016). Perbedaan nilai
data pompa antara data spesifikasi pabrikan dengan data aktualnya akan berdampak terhadap
kondisi pompa. Perhitungan efisiensi secara analitik dibutuhkan untuk menentukan seberapa
besar nilai efisiensi suatu pompa. Berdasarkan data pabrikannya, circulating water pump
mempunyai head pada pompa 18 m, debit 7,17 m3/s dan mempunyai efisiensi 87,3 %. Analisa
dilakukan pada pembangkit listrik tenaga uap melalui perhitungan efisiensi circulating water
pump berdasarkan head, daya hidrolis dan daya poros yang dihasilkan circulating water pump,
Dengan mengolah data secara analitik didapatkan efisiensi pompa circulating water pump
sebesar 85,25 %. Efisiensi circulating water pump mengalami penurunan dari efisiensi
pabrikannya, yaitu menjadi 87,3 % .Perbedaan nilai efisiensi antara nilai pabrikan dengan hasil
perhitungan secara aktual disebabkan karena perbedaan nilai head pada pompa, pada spesifikasi
pabrikan mempunyai head 18 m, sedangkan setelah dilakukan perhitungan analitik didapatkan
head sebesar 8,9075 m. Semakin kecil head pada sebuah pompa maka efisiensi yang dihasilkan
akan semakin kecil, begitu juga sebaliknya. Dengan adanya penghitungan ini dapat dilakukan
perawatan pada circulating water pump sehingga dapat menghasilkan kerja yang lebih optimal.
Boiler
Dimas anggara kusuma 7
Boiler/ketel uap merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air
sampai terbentuk air panas atau steam berupa energi kerja. Air adalah media yang berguna dan
murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air panas atau steam pada tekanan dan suhu
tertentu mempunyai nilai energi yang kemudian digunakan untuk mengalirkan panas dalam
bentuk energi kalor ke suatu proses. Jika air didihkan sampai menjadi steam, maka volumenya
akan meningkat sekitar 1600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang
mudah meledak, sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga
dengan sangat baik.
Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Sistem air
umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai
kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan
air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan dari
sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam
dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam
diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar
adalah semua perlatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan
panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada
jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
Turbin
Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi
mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin dihubungkan baik secara langsung
atau dengan bantuan roda gigi reduksi dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada
mekanisme yang digerakkan, turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, untuk
pembangkit listrik, dan untuk transportasi.
Pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) kerja mekanis yang dilakukan oleh turbin
dikonversikan menjadi energi listrik pada generator. Dari generator inilah daya listrik disuplai
kepada konsumen. Kebutuhan konsumen akan daya listrik ini bervariasi dari waktu ke waktu
yang menyebabkan beban mekanis yang dipikul oleh poros turbin turut bervariasi pula.
Dimas anggara kusuma 8
Perubahan pada beban mekanis ini menyebabkan perubahan langsung pada kerja yang
dilakukan oleh poros turbin.Turbin dituntut harus mempunyai kemampuan untuk beroperasi
dengan kestabilan yang cukup dalam jangka waktu yang luas dari keadaan tanpa beban hingga
ke beban penuh. Karena adanya hubungan langsung antara daya yang dihasilkan turbin dengan
aliran massa uap melalui turbin tersebut, maka setiap variasi beban pada terminal generator
akan langsung mempengaruhi laju aliran uap, bertambah atau berkurang tergantung pada
apakah beban tersebut bertambah besar atau mengecil.
Pada kondisi beban yang konstan ada hubungan yang tetap antara momen putar yang
dibangkitkan oleh sudu-sudu gerak dengan jumlah uap yang mengalir melalui turbin. Jika beban
berubah hubungan ini tidak dapat lagi dipenuhi karena momen putar yang dibangkitkan tidak
lagi sesuai dengan beban yang dipikul, sehingga akan terjadi kenaikan atau penurunan putaran
poros turbin yang sebenarnya tidak dikehendaki.
Dengan menggunakan suatu alat kontrol suplai uap, kecepatan putar poros turbin dapat
dijaga tetap konstan pada nilai tertentu tanpa dipengaruhi oleh bervariasinya beban.Jumlah uap
yang mengalir akan selalu sesuai dengan beban yang dipikul oleh poros turbin. Semakin besar
beban yang dipikul maka aliran uap bertambah besar dan begitu pun sebaliknya. Jadi dapat
dikatakan turbin akan mengkonsumsi uap sesuai dengan beban yang dipikul.
Kondensor
Kondensor adalah peralatan yang berfungsi untuk mengubah uap menjadi air. Prinsip kerja
Kondensor proses perubahannya dilakukan dengan cara mengalirkan uap ke dalam suatu
ruangan yang berisi pipa-pipa (tubes). Uap mengalir di luar pipa-pipa (shell side) sedangkan air
sebagai pendingin mengalir di dalam pipa-pipa (tube side). Kondensor seperti ini disebut
kondensor tipe surface (permukaan). Kebutuhan air untuk pendingin di kondensor sangat besar
sehingga dalam perencanaan biasanya sudah diperhitungkan.
Air pendingin diambil dari sumber yang cukup persediannya, yaitu dari danau, sungai atau
laut. Posisi kondensor umumnya terletak dibawah turbin sehingga memudahkan aliran uap
keluar turbin untuk masuk kondensor karena gravitasi.
Dimas anggara kusuma 9
Laju perpindahan panas tergantung pada aliran air pendingin, kebersihan pipa-pipa dan
perbedaan temperatur antara uap dan air pendingin. Proses perubahan uap menjadi air terjadi
pada tekanan dan temperatur jenuh, dalam hal ini kondensor berada pada kondisi vakum.
Karena temperatur air pendingin sama dengan temperatur udara luar, maka temperatur air
kondensatnya maksimum mendekati temperatur udara luar. Apabila laju perpindahan panas
terganggu, maka akan berpengaruh terhadap tekanan dan temperatur.
Alat bantu untuk Sistem tenaga uap yang sangat penting untuk menujang proses kerja sistem
Tenaga Uap itu sendiri.Ada banyak alat bantu yang menunjang berjalannya sistem itu agar tetap
stabil dan konstan dalam sistem tertutup.
Superheater
Superheater merupakan alat yang berfungsi untuk menaikan temperatur uap jenuh sampai
menjadi uap panas lanjut (superheat vapour). Uap panas lanjut bila digunakan untuk melakukan
kerja dengan jalan ekspansi di dalam turbin atau mesin uap tidak akan mengembun, sehingga
mengurangi kemungkinan timbulnya bahaya yang disebabkan terjadinya pukulan balik atau
back stroke yang diakibatkan mengembunnya uap belum pada waktunya sehingga
menimbulkan vakum di tempat yang tidak semestinya di daerah ekspansi. Superheater
ditempatkan pada daerah aliran gas asap yang bertempratur tinggi.
Temperatur uap yang dihasilkan superheater sangat dipengaruhi temperatur gas asap
Perbedaan temperatur yang terkecil antara dua aliran gas asap dengan uap disebut dengan titik
penyempitan (pinch point) a-x dan b-y minimum 20 oC.
Boiler superheater memproduksi superheated steam 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.
Dimas anggara kusuma 10
Keuntungan utama menggunakan boiler superheater 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.
Ilustrasi superheater
Economizer
Fungsi Economizer pada Boiler adalah untuk memanaskan air pengisi Boiler dengan
memanfaatkan panas dari gas sisa pembakaran di dalam Boiler. Dengan meningkatnya
temperatur air pengisi Boiler maka Efisiensi Boiler juga akan meningkat.
Gas sisa pembakaran bahan bakar di dalam Boiler masih mempunyai temperatur yang cukup
tinggi. Dengan melewatkan gas sisa pembakaran melalui pipa-pipa Economizer maka akan
terjadi transfer panas yang akan diserap oleh pipa-pipa Economizer dan panas tersebut
diteruskan kedalam air pengisi Boiler yang terdapat di dalam pipa-pipa Economizer.
Aliran air pada Economizer
Aliran air pengisi Boiler berasal dari BFP ( Boiler Feed Pump ) dan melewati Economizer
sebelum menuju Boiler Drum / Boiler Steam Drum. Di Economizer temperatur air pengisi
Boiler pada sisi keluar / outlet Economizer akan lebih tinggi dari pada temperatur air masuk
pada sisi masuk / inlet Economiser. Hal ini terjadi karena temperatur antara air pengisi Boiler
Dimas anggara kusuma 11
yang terdapat dalam pipa-pipa Ekonomiser lebih rendah dari temperatur gas buang Boiler yang
berada di bagian luar pipa-pipa Economizer, sehingga akan terjadi perpindahan panas dari gas
buag pembakaran ke air pengisi Boiler. Temperatur gas buang Boiler akan turun setelah
melewati Economizer dan sebaliknya Temperatur air pengisi Boiler Drum akan meningkat
setelah melewati Economizer.
Temperatur air yang masuk ke Economizer bergantung dari temperatur air dari Deaerator
Tank dan HPH ( High Pressure Heater ). Jika Temperatur air pengisi Boiler dari Deaerator
tinggi dan HPH juga dioperasikan maka temperatur air masuk ke Economizer juga akan tinggi.
Biasanya pada saat beban Turbin Generator Tinggi dan Uap Extraction Turbin melimpah maka
temperatur Deaerator dan Outlet HPH juga akan tinggi dan tentu saja temperatur air pengisi
Boiler yang akan memasuki Economiser juga akan tinggi.
Alian Gas Buang pada Economizer
Gas buang pembakaran Boiler akan melewati Economizer bada bagian luar pipa Economizer.
Pembakaran di dalam Boiler disamping menghasilkan Panas juga akan menghasilkan gas buang
yang akan di buang ke Atmosfir. Aliran gas buang pembakaran di ruang bakar akan melewati
Komponen Boiler seperti Superheater, Economizer, Air Heater, ESP, FGD, Cerobong baru ke
Atmosfir.
Gas sisa pembakaran Boiler akan melewati superhaeater dan diteruskan ke bagian outlet
Economizer baru menuju ke bagian Inlet Economizer sebelum menuju ke Air Heater.
Sedang kan untuk alat bantu utama dalam proses tenaga uap adalah
Pengumpul Abu (Dust Collector)
Dust Collector adalah alat pengumpul abu atau penangkap abu yang berada sepanjang aliran
gas pembakaran bahan bakar hingga gas buang. Dalem menggunakan Dust Collector ada
beberapa keuntungan yang didapatkan diantaranya adalah gas buang menjadi bersih, sehingga
tidak mengganggu pencemaran udara serta tidak menjadikan kerusakan alat-alat bantu lainnya.
Dimas anggara kusuma 12
Deaerator
Deaerator adalah salah satu jenis alat pemanas yang digunakan oleh banyak pembangkit
listrik didunia. Deaerator berfungsi untuk menghilangkan oksigen dan gas-gas lainnya yang
terkandung dalam feedwater ( air boiler ). Mengapa perlu dilakukan proses tersebut ?
Perlu diketahui terlebih dahulu, bahwa deaerator memiliki banyak tipe. Type monomer
deaerator, built-in deaerator, no-head deaerator, spray type deaerator, vertical deaerator,
horizontal deaerator, tergantung berdasarkan klasifikasinya masing-masing.
Deaerator biasanya terletak pada bagian atas dari ruangan turbin. Sebenarnya fungsi utama
dearator adalah bukan untuk menghilangkan oksigen melainkan mengurangi kadar/konsentrasi
oksigen sehingga berada pada level yang sangat rendah seolah-olah tidak ada lagi oksigen pada
air tersebut. Padahal kita tahu bahwa air itu komposisi kimianya terdiri dari unsur Hidrogen dan
oksigen.
Deaerator pada prinsipnya hampir sama dengan heater yang lainnya yakni juga berfungsi
untuk pemanasan temperatur feedwater, akan tetapi berbeda dalam hal prosesnya. Proses
perpindahan panas yang terjadi didalam heater adalah perpindahan panas secara tidak langsung.
Air dipanaskan oleh steam yang mengalir pada tube-tube yang ada didalam heater. Sedangkan
pada deaerator, perpindahan panas terjadi akibat dari kontak langsung antara steam dan
feedwater.
Dimas anggara kusuma 13
Induced Draft Fan (ID Fan)
ID Fan dipasang di dekat stack (cerobong pembuangan gas hasil pembakaran batubara) dan
electrostatic precipitator (penangkap abu batubara jenis Fly Ash yang beterbangan sehingga
dapat mengurangi polusi udara yang akan dikeluarkan melalui stack). ID Fan berfungsi untuk
mempertahankan pressure pada furnace boiler dan bekerja pada tekanan atmosfir rendah karena
digunakan untuk menghisap gas dan abu sisa pembakaran pada boiler untuk selanjutnya
dibuang melalui stack. Sebelum gas dan abu sisa pembakaran dibuang, terlebih dahulu
dilewatkan pada electrostatic precipitator agar bisa mengurangi prosentase polusi udara yang
dihasilkan dari sisa pembakaran tersebut.
Hal – hal yang harus diperhatikan terhadap ID fan sama dengan FD fan, tetapi yang
membedakan adalah kinerja ID fan di suhu yang tinggi karena ID fan mensirkulasikan gas hasil
pembakaran dan FD fan hanya bekerja di suhu atmosfer biasa, sehingga ID fan mempunyai
sistem pendinginan dengan air dan radiator untuk mencegah overheating.
Dimas anggara kusuma 14
Force Draft Fan (FD Fan)
FD Fan terletak pada bagian ujung saluran air intake boiler dan digerakkan oleh motor listrik.
Fan ini bekerja pada tekanan tinggi dan berfungsi menghasilkan udara sekunder (Secondary
Air) yang akan dialirkan ke dalam boiler untuk mencampur udara dan bahan bakar dan
selanjutnya digunakan sebagai udara pembakaran pada furnace boiler. Udara yang diproduksi
oleh Force Draft Fan (FD Fan) diambil dari udara luar. Dalam perjalananya menuju boiler,
udara tersebut dinaikkan suhunya oleh secondary air heater (pemanas udara sekunder) agar
proses pembakaran bisa terjadi di boiler. FD Fan dan PA Fan bekerja sama untuk membuat
campuran antara udara dan serbuk batubara dengan perbandingan kurang lebih 13 : 1 agar
terjadi pembakaran sempurna. Bercampurnya udara dan serbuk batubara dibantu oleh Dumper
tetap yaitu pengatur pengaduk udara sehingga menimbulkan turbulensi yang memungkinkan
terjadinya pembakaran yang efisien. Turbulensi mengacu pada gerakan udara didalam Furnace,
gerakan ini perlu karena dapat menyempurnakan pencampuran udara dan bahan bakar.
Cerobong asap (chimnery)
Cerobong asap (chimnery) berfungsi untuk membuang udara sisa pembakaran. sebagai
ventilasi pembuangan panas gas buang atau asap yang dihasilkan dari boiler ke luar menuju
atmosfer. Cerobong asap biasanya tersusun secara vertikal atau mendekati vertikal, dalam arti
Dimas anggara kusuma 15
sangat mendekati vertikal. Hal ini dimaksudkan untuk memastikan apakah aliran gas telah
mengalir dengan lancar atau belum.
Diameter cerobong berkisar berukuran 3 m dan tinggi cerobong 40 m tetapi tekadang ada
yang di buat lebih tinggi di karenekan permintaan warga sekitar pltu atau industri agar bisa
langsung lepas ke langit dan tidak akan terhirup warga sekitar.
Tingginya pembangunan cerobong asap dimaksudkan untuk menarik tinggi-tingi udara yang
ada dan selanjutnya melenyapkan polutan-polutan yang terkandung dalam gas buang menuju
wilayah yang lebih luas sehingga dapat mengurangi konsentrasi polutan yang telah disesuaikan
dengan batasan peraturan yang berlaku.
Daftar Pustaka
http://repository.umy.ac.id/bitstream/handle/123456789/8485/BAB%20II.pdf?
sequence=5&isAllowed=y
https://jurnal.umj.ac.id/index.php/sintek/article/viewFile/95/77
http://ejournal.undip.ac.id/index.php/rotasi/article/view/13343
http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/11855/09E01547.pdf?
sequence=1
cpanel.petra.ac.id/ejournal/index.php/emas/article/download/17648/17560
https://www.scribd.com/doc/139150980/Cerobong-Dan-Ventilator
Dimas anggara kusuma 16
Dimas anggara kusuma 17
1.Jelaskan proses kerja dari sistem Tenaga Uap yang di kaitkan dengan Siklus Rankine
2.Lengkapi gambar skematis dan Siklus rankine yang di perlukan
3.Jelaskan fungsi dan prinsip kerja dari masing-masing kmponen
4.Jelaskan 2 alat bantu utama yang di gunakan pada sistem Tenaga Uap
Sistem Tenaga Uap yng menggunakan salah satu jenis boiler...
Menggunakan jenis Boiler Pipa Air (Water Tube). boiler merupakan alat yang digunakan
untuk menghasilkan uap/steam untuk berbagai keperluan(Djokosetyardj M.J 1990). Jenis air
dan uap air sangat dipengaruhi oleh tingkat efisiensi boiler itu sendiri. Pada mesin boiler, jenis
air yang digunakan harus dilakukan demineralisasi terlebih dahulu untuk mensterilkan air yang
digunakan, sehingga pengaplikasian untuk dijadikan uap air dapat dimaksimalkan dengan baik.
Sistem Tenaga Uap adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untek
menghasilkan energi gerak(Andre Pradana 2016). Sedangkan untuk siklus Rankine adalah
siklus thermodinamika yang mengubah panas menjadi kerja(Andre Pradana 2016).siklus
Rankine adalah model operasi mesin uap panas yang secara umum di temukan pada pembangkit
listrik.
CFB boiler urutan proses
Dimas anggara kusuma 1
PENGERTIAN CFB BOILER
•
CIRCULATING
Terjadinya sirkulasi Batubara yang belum habis terbakar dari FURNACE ke CYCLONE
kemudian masuk ke SEALPOT dan kembali ke FURNACE.
•
FLUIDIZED
Penghembusan udara primer untuk menjaga material Bed dan batubara tetap melayang di
dalam FURNACE.
•
BED
Material berupa partikel-partikel kecil ( pasir kuarsa, bottom ash ) yang digunakan sebagai
media awal transfer panas dari pembakaran HSD ke pembakaran batubara.
ALUR AIR
1.
Air diambil dari Sungai melalui Water Intake. Di dalam water intake, air dilewatkan
steel gate ( Normaly Open ) kemudian Bar Screen / Trash Machine dan terakhir Travelling
Screen sebagai Filter terhadap ikan maupun sampah dengan diameter tertentu. Baru kemudian
dipompakan ke ( Cooling Water ) CW Pipe melalui Circulating Water Pump.
2.
Dari CW Pipe, air sungai yang mengalir terbagi menjadi 2 , sebagai supply air di DM
Water dan Kondenser.
3.
Dari DM Water air masuk ke Boiler ( Economizer ) melalui BFP ( Boiler Feed Pump ) .
dan langsung dialirkan ke Steam Drum turun melalui Downcomerdan masuk ke Waterwall,
Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar diserap oleh pipa-pipapenguap/Waterwall
menjadi uap jenuh/, kemudian masuk ke Steam Drum, di dalam Steam Drum air dan uap
dipisahkan.
4.
Air kembali masuk ke Downcomer sementara uap langsung dialirkan ke Panel
Superheater ( Platen ) kemudian ke Low Temperatur Superheaterkemudian ke Middle
Temperature Superheater ,Finishing Superheater.
Dimas anggara kusuma 2
5.
Kemudian keluaran dari Superheater ini akan langsung masuk ke Turbine.
6.
Sementara itu, uap bekas dikembalikan menjadi air di Condensor. Di dalam condenser,
uap mengalami Heat Exchanger ( pertukaran panas ) dengan air sungai yang dipasok oleh C.W.
(Circulating Water) Pump). Inilah yang membuat uap menjadi air dan kenaikan temperature air
sungai keluaran Discharge Canal.
7.
Air kondensasi akan digunakan kembali di Boiler. Air dipompakan dari Condensor
dengan menggunakan Condensate Extraction Pump, dipanaskan lagi oleh L.P. (Low Pressure)
Heater, dinaikkan ke Deaerator . Di dalam daerator tank, gelembung-gelembung oksigen yang
membahayakan pipa-pipa Boiler ( korosi : red ) diserap.
8.
Keluar dari Daerator, air kemudian dipompa olehBoiler Feed Pump melalui H.P. (High
Pressure) Heater. Dari sinilah air yang sudah dinaikkan tekanannya masuk ke Economizer untuk
diberi pemanasan awal.
9.
Poros turbin dikopel dengan Rotor Generator . Rotor dalam Elektromagnit berbentuk
silinder ukuran ikut berputar apabila turbin berputar. Generator dibungkus dalam Stator
Generator. Stator ini digulung dengan menggunakan batang tembaga. Listrik dihasilkan dalam
batangan tembaga pada stator oleh Elektromagnit rotor melalui perputaran dari medan magnit.
Tegangan listrik 6 KV kemudian dinaikkan menjadi 150.000 Volt dengan Generator
Transformer .
Dimas anggara kusuma 3
Untuk kaitan prose kerja sistem Tenaga Uap dengan siklus Rankine adalah sebagai berikut;
Pada siklus tenaga uap Rankine, fluida yang umum digunakan adalah air, sedangkan fluida
kerja lainnya adalah potassium, sodium, rubidium, ammonia dan senyawa karbon aromatik.
Merkuri juga pernah digunakan sebagai fluida kerja siklus Rankine, hanya saja harganya sangat
mahal dan berbahaya.
Proses 1-2 : Fluida kerja (misalnya air) dipompa dari tekanan rendah ke tekanan tinggi. Pada
tahap ini fluida kerja berfase cair sehingga hanya membutuhkan energi yang relatif kecil untuk
proses pemompaan.
Proses 2-3 : Air bertekanan tinggi memasuki boiler untuk dipanaskan. Di sini air berubah
fase menjadi uap jenuh. Proses ini berlangsung pada tekanan konstan.
Dimas anggara kusuma 4
Proses 3-4: Uap jenuh berekspansi pada turbin sehingga menghasilkan kerja berupa putaran
turbin. Proses ini menyebabkan penurunan temperatur dan tekanan uap, sehingga pada suhu
turbin tingkat akhir kondensasi titik air mulai terjadi.
Proses 4-1: Uap basah memasuki kondenser dan didinginkan sehingga semua uap berubah
menjadi fase cair. Air dipompakan kembali (Proses 1-2)
Besarnya kerja yang dibutuhkan pompa, panas yang diberikan boiler, kerja yang dihasilkan
turbin dan panas yang dibuang pada Kondenser dapat diperhitungkan dengan bantuan tabel
Enthalpy-entropy air-uap air.
Contoh T-s diagram Siklus Rankine
Untuk gambar skematis siklus Tenaga Uap Rankine saya mengguna gambaran diagram sikul
yang sering di pakai di dalam pemblajaran. Yaitu siklus Tenaga Uap dalam Pembakit Listri
Tenaga Uap (PLTU) digambarkan dengan diagram T – s (Temperatur – entropi). Adapun
urutan langkahnya adalah sebagai berikut :
Dimas anggara kusuma 5
Dari diagram di atas saya dapat membuat sebuah sekema hubungan preses
kerja boiler dengan siklus rankine. Dimana dalam sistem kerja tersebut terjadi
sistem tertutup sama dengan siklus rankine.
1.
a – b : Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi
isentropis, dan proses initer jadi pada pompa air pengisi.
2.
b – c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih. Terjadi
di LPheater, HP heater dan Economiser. .
3.
c – d
: Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebutvapourising
(penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan
steam drum.
4.
d – e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperature kerjanya menjadi
uap panas lanjut (superheated vapour). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses
isobar.
Dimas anggara kusuma 6
5.
e–f
: Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini
adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin.
6.
f–a
: Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah
ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor.
Komponen Utama Sistem Tenaga Uap
Pompa
Pompa adalah suatu peralatan mekanik yang digerakkan oleh suatu sumber tenaga yang
digunakkan untuk memindahkan cairan (fluida) dari suatu tempat ke tempat lain, dimana cairan
tersebut hanya mengalir apabila terdapat perbedaan tekanan(Yohana 2016). Perbedaan nilai
data pompa antara data spesifikasi pabrikan dengan data aktualnya akan berdampak terhadap
kondisi pompa. Perhitungan efisiensi secara analitik dibutuhkan untuk menentukan seberapa
besar nilai efisiensi suatu pompa. Berdasarkan data pabrikannya, circulating water pump
mempunyai head pada pompa 18 m, debit 7,17 m3/s dan mempunyai efisiensi 87,3 %. Analisa
dilakukan pada pembangkit listrik tenaga uap melalui perhitungan efisiensi circulating water
pump berdasarkan head, daya hidrolis dan daya poros yang dihasilkan circulating water pump,
Dengan mengolah data secara analitik didapatkan efisiensi pompa circulating water pump
sebesar 85,25 %. Efisiensi circulating water pump mengalami penurunan dari efisiensi
pabrikannya, yaitu menjadi 87,3 % .Perbedaan nilai efisiensi antara nilai pabrikan dengan hasil
perhitungan secara aktual disebabkan karena perbedaan nilai head pada pompa, pada spesifikasi
pabrikan mempunyai head 18 m, sedangkan setelah dilakukan perhitungan analitik didapatkan
head sebesar 8,9075 m. Semakin kecil head pada sebuah pompa maka efisiensi yang dihasilkan
akan semakin kecil, begitu juga sebaliknya. Dengan adanya penghitungan ini dapat dilakukan
perawatan pada circulating water pump sehingga dapat menghasilkan kerja yang lebih optimal.
Boiler
Dimas anggara kusuma 7
Boiler/ketel uap merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air
sampai terbentuk air panas atau steam berupa energi kerja. Air adalah media yang berguna dan
murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air panas atau steam pada tekanan dan suhu
tertentu mempunyai nilai energi yang kemudian digunakan untuk mengalirkan panas dalam
bentuk energi kalor ke suatu proses. Jika air didihkan sampai menjadi steam, maka volumenya
akan meningkat sekitar 1600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang
mudah meledak, sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga
dengan sangat baik.
Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Sistem air
umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai
kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan
air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan dari
sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam
dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam
diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar
adalah semua perlatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan
panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada
jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
Turbin
Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi
mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin dihubungkan baik secara langsung
atau dengan bantuan roda gigi reduksi dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada
mekanisme yang digerakkan, turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, untuk
pembangkit listrik, dan untuk transportasi.
Pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) kerja mekanis yang dilakukan oleh turbin
dikonversikan menjadi energi listrik pada generator. Dari generator inilah daya listrik disuplai
kepada konsumen. Kebutuhan konsumen akan daya listrik ini bervariasi dari waktu ke waktu
yang menyebabkan beban mekanis yang dipikul oleh poros turbin turut bervariasi pula.
Dimas anggara kusuma 8
Perubahan pada beban mekanis ini menyebabkan perubahan langsung pada kerja yang
dilakukan oleh poros turbin.Turbin dituntut harus mempunyai kemampuan untuk beroperasi
dengan kestabilan yang cukup dalam jangka waktu yang luas dari keadaan tanpa beban hingga
ke beban penuh. Karena adanya hubungan langsung antara daya yang dihasilkan turbin dengan
aliran massa uap melalui turbin tersebut, maka setiap variasi beban pada terminal generator
akan langsung mempengaruhi laju aliran uap, bertambah atau berkurang tergantung pada
apakah beban tersebut bertambah besar atau mengecil.
Pada kondisi beban yang konstan ada hubungan yang tetap antara momen putar yang
dibangkitkan oleh sudu-sudu gerak dengan jumlah uap yang mengalir melalui turbin. Jika beban
berubah hubungan ini tidak dapat lagi dipenuhi karena momen putar yang dibangkitkan tidak
lagi sesuai dengan beban yang dipikul, sehingga akan terjadi kenaikan atau penurunan putaran
poros turbin yang sebenarnya tidak dikehendaki.
Dengan menggunakan suatu alat kontrol suplai uap, kecepatan putar poros turbin dapat
dijaga tetap konstan pada nilai tertentu tanpa dipengaruhi oleh bervariasinya beban.Jumlah uap
yang mengalir akan selalu sesuai dengan beban yang dipikul oleh poros turbin. Semakin besar
beban yang dipikul maka aliran uap bertambah besar dan begitu pun sebaliknya. Jadi dapat
dikatakan turbin akan mengkonsumsi uap sesuai dengan beban yang dipikul.
Kondensor
Kondensor adalah peralatan yang berfungsi untuk mengubah uap menjadi air. Prinsip kerja
Kondensor proses perubahannya dilakukan dengan cara mengalirkan uap ke dalam suatu
ruangan yang berisi pipa-pipa (tubes). Uap mengalir di luar pipa-pipa (shell side) sedangkan air
sebagai pendingin mengalir di dalam pipa-pipa (tube side). Kondensor seperti ini disebut
kondensor tipe surface (permukaan). Kebutuhan air untuk pendingin di kondensor sangat besar
sehingga dalam perencanaan biasanya sudah diperhitungkan.
Air pendingin diambil dari sumber yang cukup persediannya, yaitu dari danau, sungai atau
laut. Posisi kondensor umumnya terletak dibawah turbin sehingga memudahkan aliran uap
keluar turbin untuk masuk kondensor karena gravitasi.
Dimas anggara kusuma 9
Laju perpindahan panas tergantung pada aliran air pendingin, kebersihan pipa-pipa dan
perbedaan temperatur antara uap dan air pendingin. Proses perubahan uap menjadi air terjadi
pada tekanan dan temperatur jenuh, dalam hal ini kondensor berada pada kondisi vakum.
Karena temperatur air pendingin sama dengan temperatur udara luar, maka temperatur air
kondensatnya maksimum mendekati temperatur udara luar. Apabila laju perpindahan panas
terganggu, maka akan berpengaruh terhadap tekanan dan temperatur.
Alat bantu untuk Sistem tenaga uap yang sangat penting untuk menujang proses kerja sistem
Tenaga Uap itu sendiri.Ada banyak alat bantu yang menunjang berjalannya sistem itu agar tetap
stabil dan konstan dalam sistem tertutup.
Superheater
Superheater merupakan alat yang berfungsi untuk menaikan temperatur uap jenuh sampai
menjadi uap panas lanjut (superheat vapour). Uap panas lanjut bila digunakan untuk melakukan
kerja dengan jalan ekspansi di dalam turbin atau mesin uap tidak akan mengembun, sehingga
mengurangi kemungkinan timbulnya bahaya yang disebabkan terjadinya pukulan balik atau
back stroke yang diakibatkan mengembunnya uap belum pada waktunya sehingga
menimbulkan vakum di tempat yang tidak semestinya di daerah ekspansi. Superheater
ditempatkan pada daerah aliran gas asap yang bertempratur tinggi.
Temperatur uap yang dihasilkan superheater sangat dipengaruhi temperatur gas asap
Perbedaan temperatur yang terkecil antara dua aliran gas asap dengan uap disebut dengan titik
penyempitan (pinch point) a-x dan b-y minimum 20 oC.
Boiler superheater memproduksi superheated steam 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.
Dimas anggara kusuma 10
Keuntungan utama menggunakan boiler superheater 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.
Ilustrasi superheater
Economizer
Fungsi Economizer pada Boiler adalah untuk memanaskan air pengisi Boiler dengan
memanfaatkan panas dari gas sisa pembakaran di dalam Boiler. Dengan meningkatnya
temperatur air pengisi Boiler maka Efisiensi Boiler juga akan meningkat.
Gas sisa pembakaran bahan bakar di dalam Boiler masih mempunyai temperatur yang cukup
tinggi. Dengan melewatkan gas sisa pembakaran melalui pipa-pipa Economizer maka akan
terjadi transfer panas yang akan diserap oleh pipa-pipa Economizer dan panas tersebut
diteruskan kedalam air pengisi Boiler yang terdapat di dalam pipa-pipa Economizer.
Aliran air pada Economizer
Aliran air pengisi Boiler berasal dari BFP ( Boiler Feed Pump ) dan melewati Economizer
sebelum menuju Boiler Drum / Boiler Steam Drum. Di Economizer temperatur air pengisi
Boiler pada sisi keluar / outlet Economizer akan lebih tinggi dari pada temperatur air masuk
pada sisi masuk / inlet Economiser. Hal ini terjadi karena temperatur antara air pengisi Boiler
Dimas anggara kusuma 11
yang terdapat dalam pipa-pipa Ekonomiser lebih rendah dari temperatur gas buang Boiler yang
berada di bagian luar pipa-pipa Economizer, sehingga akan terjadi perpindahan panas dari gas
buag pembakaran ke air pengisi Boiler. Temperatur gas buang Boiler akan turun setelah
melewati Economizer dan sebaliknya Temperatur air pengisi Boiler Drum akan meningkat
setelah melewati Economizer.
Temperatur air yang masuk ke Economizer bergantung dari temperatur air dari Deaerator
Tank dan HPH ( High Pressure Heater ). Jika Temperatur air pengisi Boiler dari Deaerator
tinggi dan HPH juga dioperasikan maka temperatur air masuk ke Economizer juga akan tinggi.
Biasanya pada saat beban Turbin Generator Tinggi dan Uap Extraction Turbin melimpah maka
temperatur Deaerator dan Outlet HPH juga akan tinggi dan tentu saja temperatur air pengisi
Boiler yang akan memasuki Economiser juga akan tinggi.
Alian Gas Buang pada Economizer
Gas buang pembakaran Boiler akan melewati Economizer bada bagian luar pipa Economizer.
Pembakaran di dalam Boiler disamping menghasilkan Panas juga akan menghasilkan gas buang
yang akan di buang ke Atmosfir. Aliran gas buang pembakaran di ruang bakar akan melewati
Komponen Boiler seperti Superheater, Economizer, Air Heater, ESP, FGD, Cerobong baru ke
Atmosfir.
Gas sisa pembakaran Boiler akan melewati superhaeater dan diteruskan ke bagian outlet
Economizer baru menuju ke bagian Inlet Economizer sebelum menuju ke Air Heater.
Sedang kan untuk alat bantu utama dalam proses tenaga uap adalah
Pengumpul Abu (Dust Collector)
Dust Collector adalah alat pengumpul abu atau penangkap abu yang berada sepanjang aliran
gas pembakaran bahan bakar hingga gas buang. Dalem menggunakan Dust Collector ada
beberapa keuntungan yang didapatkan diantaranya adalah gas buang menjadi bersih, sehingga
tidak mengganggu pencemaran udara serta tidak menjadikan kerusakan alat-alat bantu lainnya.
Dimas anggara kusuma 12
Deaerator
Deaerator adalah salah satu jenis alat pemanas yang digunakan oleh banyak pembangkit
listrik didunia. Deaerator berfungsi untuk menghilangkan oksigen dan gas-gas lainnya yang
terkandung dalam feedwater ( air boiler ). Mengapa perlu dilakukan proses tersebut ?
Perlu diketahui terlebih dahulu, bahwa deaerator memiliki banyak tipe. Type monomer
deaerator, built-in deaerator, no-head deaerator, spray type deaerator, vertical deaerator,
horizontal deaerator, tergantung berdasarkan klasifikasinya masing-masing.
Deaerator biasanya terletak pada bagian atas dari ruangan turbin. Sebenarnya fungsi utama
dearator adalah bukan untuk menghilangkan oksigen melainkan mengurangi kadar/konsentrasi
oksigen sehingga berada pada level yang sangat rendah seolah-olah tidak ada lagi oksigen pada
air tersebut. Padahal kita tahu bahwa air itu komposisi kimianya terdiri dari unsur Hidrogen dan
oksigen.
Deaerator pada prinsipnya hampir sama dengan heater yang lainnya yakni juga berfungsi
untuk pemanasan temperatur feedwater, akan tetapi berbeda dalam hal prosesnya. Proses
perpindahan panas yang terjadi didalam heater adalah perpindahan panas secara tidak langsung.
Air dipanaskan oleh steam yang mengalir pada tube-tube yang ada didalam heater. Sedangkan
pada deaerator, perpindahan panas terjadi akibat dari kontak langsung antara steam dan
feedwater.
Dimas anggara kusuma 13
Induced Draft Fan (ID Fan)
ID Fan dipasang di dekat stack (cerobong pembuangan gas hasil pembakaran batubara) dan
electrostatic precipitator (penangkap abu batubara jenis Fly Ash yang beterbangan sehingga
dapat mengurangi polusi udara yang akan dikeluarkan melalui stack). ID Fan berfungsi untuk
mempertahankan pressure pada furnace boiler dan bekerja pada tekanan atmosfir rendah karena
digunakan untuk menghisap gas dan abu sisa pembakaran pada boiler untuk selanjutnya
dibuang melalui stack. Sebelum gas dan abu sisa pembakaran dibuang, terlebih dahulu
dilewatkan pada electrostatic precipitator agar bisa mengurangi prosentase polusi udara yang
dihasilkan dari sisa pembakaran tersebut.
Hal – hal yang harus diperhatikan terhadap ID fan sama dengan FD fan, tetapi yang
membedakan adalah kinerja ID fan di suhu yang tinggi karena ID fan mensirkulasikan gas hasil
pembakaran dan FD fan hanya bekerja di suhu atmosfer biasa, sehingga ID fan mempunyai
sistem pendinginan dengan air dan radiator untuk mencegah overheating.
Dimas anggara kusuma 14
Force Draft Fan (FD Fan)
FD Fan terletak pada bagian ujung saluran air intake boiler dan digerakkan oleh motor listrik.
Fan ini bekerja pada tekanan tinggi dan berfungsi menghasilkan udara sekunder (Secondary
Air) yang akan dialirkan ke dalam boiler untuk mencampur udara dan bahan bakar dan
selanjutnya digunakan sebagai udara pembakaran pada furnace boiler. Udara yang diproduksi
oleh Force Draft Fan (FD Fan) diambil dari udara luar. Dalam perjalananya menuju boiler,
udara tersebut dinaikkan suhunya oleh secondary air heater (pemanas udara sekunder) agar
proses pembakaran bisa terjadi di boiler. FD Fan dan PA Fan bekerja sama untuk membuat
campuran antara udara dan serbuk batubara dengan perbandingan kurang lebih 13 : 1 agar
terjadi pembakaran sempurna. Bercampurnya udara dan serbuk batubara dibantu oleh Dumper
tetap yaitu pengatur pengaduk udara sehingga menimbulkan turbulensi yang memungkinkan
terjadinya pembakaran yang efisien. Turbulensi mengacu pada gerakan udara didalam Furnace,
gerakan ini perlu karena dapat menyempurnakan pencampuran udara dan bahan bakar.
Cerobong asap (chimnery)
Cerobong asap (chimnery) berfungsi untuk membuang udara sisa pembakaran. sebagai
ventilasi pembuangan panas gas buang atau asap yang dihasilkan dari boiler ke luar menuju
atmosfer. Cerobong asap biasanya tersusun secara vertikal atau mendekati vertikal, dalam arti
Dimas anggara kusuma 15
sangat mendekati vertikal. Hal ini dimaksudkan untuk memastikan apakah aliran gas telah
mengalir dengan lancar atau belum.
Diameter cerobong berkisar berukuran 3 m dan tinggi cerobong 40 m tetapi tekadang ada
yang di buat lebih tinggi di karenekan permintaan warga sekitar pltu atau industri agar bisa
langsung lepas ke langit dan tidak akan terhirup warga sekitar.
Tingginya pembangunan cerobong asap dimaksudkan untuk menarik tinggi-tingi udara yang
ada dan selanjutnya melenyapkan polutan-polutan yang terkandung dalam gas buang menuju
wilayah yang lebih luas sehingga dapat mengurangi konsentrasi polutan yang telah disesuaikan
dengan batasan peraturan yang berlaku.
Daftar Pustaka
http://repository.umy.ac.id/bitstream/handle/123456789/8485/BAB%20II.pdf?
sequence=5&isAllowed=y
https://jurnal.umj.ac.id/index.php/sintek/article/viewFile/95/77
http://ejournal.undip.ac.id/index.php/rotasi/article/view/13343
http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/11855/09E01547.pdf?
sequence=1
cpanel.petra.ac.id/ejournal/index.php/emas/article/download/17648/17560
https://www.scribd.com/doc/139150980/Cerobong-Dan-Ventilator
Dimas anggara kusuma 16
Dimas anggara kusuma 17