Klasifikasi Ketel Uap Boiler Ketel Uap

23

2.5.1.2 Klasifikasi Ketel Uap

Ketel uap merupakan suatu pesawat konversi energi yang mengkonversikan energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas. Energi panas ini akan dimanfaatkan untuk proses pendidihan boiling air menjadi uap air. Uap air yang terbentuk masih bersifat jenuh sehingga perlu ada pemanasan lanjut untuk menghasilkan uap superpanas yang akan mempunyai sifat-sifat seperti gas sempurna. Uap superpanas tersebut digunakan untuk menggerakkan sudu-sudu turbin uap sebagai penggerak mula prime mover.  Berdasarkan pemakaiannya, ketel dapat diklasifikasikan menjadi: a. Ketel stasioner stasionary boiler atau ketel tetap. Yang termasuk dalam ketel ini adalah ketel-ketel yang didudukkan di atas fondasi yang tetap, seperti boiler untuk pembangkit tenaga, untuk industri dan lain-lain. b. Ketel mobil mobile boiler ketel pindah Ketel ini merupakan jenis ketel yang dipasang pada pondasi yang berpindah-pindah mobile, seperti boiler lokomotif, loko mobil dan ketel panjang serta yang lain termasuk ketel kapal marine boiler .  Berdasarkan letak dapur furnace position , diklasifikasikan menjadi: a. Ketel dengan sistem pembakaran di dalam internal fire steam boiler , dalam hal ini dapur berada pada bagian dalam ketel. Kebanyakan digunakan dalam ketel pipa api. b. Ketel dengan system pembakaran di luar outernally fire steam boiler , dalam hal ini dapur berada di luar ketel dan sering digunakan pada ketel pipa air.  Menurut jumlah lorong boiler tube , dapat diklasifikasikan menjadi: a. Ketel dengan lorong tunggal single tube steam boiler . Pada jenis ini hanya terdapat satu lubang saja, apakah itu merupakan lubang api maupun lubang air. Universitas Sumatera Utara 24 b. Ketel dengan lorong ganda multi tube steam boiler Contoh dari ketel ini adalah ketel scotch dan multi water tube boiler ketel B dan W  Tergantung pada poros tutup drum shell, ketel ini diklaisfikasikan: a. Ketel tegak vertical steam boiler , seperti ketel Cochcram, ketel Clarkson dan sebagainya. b. Ketel mendatar horizontal steam boiler , seperti ketel Cornish, Lancashire, scoth dan lain sebagainya.  Menurut bentuk dan letak pipa, diklasifikasikan menjadi: a. Ketel dengan pipa lurus, bengkok, dan lekuk-lekuk straight, bent, and sinous tubuler heating b. Ketel dengan pipa miring-datar dan miring-tegak horizontal, incliened or vertical tubeler heating surface  Menurut sistem peredaran air ketel water circulation , dibedakan menjadi: a. Ketel dengan peredaran alami natural circulation steam boiler Pada ketel ini, peredaran air dalam ketel terjadi secara alami, yaitu air yang ringan naik sedang air yang berat turun sehingga terjadi aliran konveksi alami. Ketel yang beroperasi secara aliran alami adalah ketel Lanchasire, Babcock dan Wilcox, dan lain-lain. b. Ketel dengan peredaran paksa force circulation steam boiler . Pada ketel dengan aliran paksa, aliran paksa diperoleh dari sebuah pompa sentrifugal yang digerakkan dengan elektrik motor. Ketel aliran paksa dipakai pada ketel-ketel yang bertekanan tinggi seperti La-Mont Boiler, Benson Boiler, Luffer Boiler, dan Velcan Boiler.  Tergantung dari sumber panasnya heat surface untuk pembuatan uap, ketel jenis ini dapat diklasifikasikan menjadi: a. Ketel uap dengan bahan bakar alami b. Ketel uap dengan bahan bakar buatan c. Ketel uap dengan dapur listrik d. Ketel uap dengan energi nuklir Universitas Sumatera Utara 25  Berdasarkan fluida yang mengalir dalam pipa, maka ketel dapat diklasifikasikan sebagai berikut a. Fire Tube Boiler. Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa- pipa dan air umpan boiler ada didalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boilers biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relatif kecil dengan tekanan steam rendah sampai sedang. Sebagai pedoman fire tube boilers mampu menghasilkan uap sebesar 12.000 kgjam dengan tekanan sampai 18 kgcm2. Fire tube boilers dapat menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam operasinya. b. Water Tube Boiler. Boiler ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler untuk pembangkit tenaga. Water tube boiler yang sangat modern dirancang dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000 kgjam, dengan tekanan sangat tinggi. Karakteristik water tube boilers sebagai berikut: Forced, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensi pembakaran. Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air. Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi. c. Paket Boiler. Disebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Ciri-ciri dari packaged boilers adalah: Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan penguapan yang lebih cepat. Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki perpindahan panas konvektif yang baik. d. Boiler Pembakaran dengan Fluidized Bed CFB . Pembakaran dengan fluidized bed CFB muncul sebagai alternatif yang memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistim pembakaran yang konvensional dan memberikan Universitas Sumatera Utara 26 banyak keuntungan – rancangan boiler yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang merugikan seperti SOx dan NOx. Bahan bakar yang dapat dibakar dalam boiler ini adalah batubara, sekam padi, bagas limbah pertanian lainnya. Boiler fluidized bed memiliki kisaran kapasitas bahan bakar yang digunakan antara 0.5 Tjam sampai lebih dari 100 Tjam. e. Atmospheric Fluidized Bed Combustion AFBC Boiler. Kebanyakan boiler yang beroperasi untuk jenis ini adalah Atmospheric Fluidized Bed Combustion AFBC Boiler. Alat ini hanya berupa shell boiler konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah fluidized bed combustor. f. Pressurized Fluidized Bed Combustion PFBC Boiler. Pada tipe Pressurized Fluidized bed Combustion PFBC , sebuah kompresor memasok udara Forced Draft FD , dan pembakarnya merupakan tangki bertekanan. Sistim PFBC dapat digunakan untuk pembangkitan kogenerasi uap dan listrik atau pembangkit tenaga dengan siklus gabungan combined cycle. Operasi combined cycle turbin gas turbin uap meningkatkan efisiensi konversi keseluruhan sebesar 5 hingga 8 persen. g. Atmospheric Circulating Fluidized Bed Combustion Boilers CFBC . Boiler CFBC pada umumnya lebih ekonomis daripada boiler AFBC, untuk penerapannya di industri memerlukan lebih dari 75 – 100 Tjam steam. Untuk unit yang besar, semakin tinggi karakteristik tungku boiler CFBC akan memberikan penggunaan ruang yang semakin baik, partikel bahan bakar lebih besar, waktu tinggal bahan penyerap untuk pembakaran yang efisien dan penangkapan SO 2 yang semakin besar pula, dan semakin mudah penerapan teknik pembakaran untuk pengendalian NO x daripada pembangkit steam AFBC. Universitas Sumatera Utara 27 h. Stoker Fired Boilers . Diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke tungku dan oleh jenis grate nya.

2.5.2 Turbin Uap