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