2. Sistem-sistem yang terkait dengan sistem boiler
Sistem-sistem yang terkait dengan sistem boiler
Pendekatan holistik
Gas tidak
bahaya
Gas Buang (Polusi)
diminimumkan Pengolahan
Pengolahan
Air limbah G
limbah G
Sumberdaya Pengolahan Bahan KETEL UAP
KETEL UAP Energi Energi
Pengolahan Pemakaian
Pemakaian Recovery
(Resources) Bakar & Furnace
& Furnace Uap Panas
Proses Penyediaan Proses Industri
Proses Pembakaran
& Pembentukan uap
Pengolahan
Pengolahan
O2 (Udara) diminimumkan limbah C&P
limbah C&P
Limbah cair
& padat Bahan
Sistem Boiler: bermanfaat
Berfungsi sebagai tempat pembentukan uap bertekanan yang
dilakukan dengan cara memanaskan air umpan dengan gas panas yang
dihasilkan oleh proses pembakaran bahan bakar gas (BBG), cair
(BBC) atau padat (BBP) pada furnace. 2
3. Sistem operasi boiler
Sistem operasi boiler
Pendekatan holistik NOx
SOx
CO
Gas Buang (Polusi)
Air diminimumkan
Bahan Bakar (BB)
Furnace &
Furnace & Uap air
Boiler
Boiler (saturated/superheated steam)
Proses Pembakaran
& Perpindahan panas
O2 (Udara) diminimumkan
Limbah cair
& padat Tergantung jenis BB
Sistem operasi boiler untuk mencapai tujuan a.l.
1. Operasi yang aman & tidak menimbulkan dampak negatif ke lingkungan
2. Spesifikasi uap dapat tercapai (Suhu-T & Tekanan-P superheated / saturated steam)
3. Batasan operasional dari tipe peralatan yang inherent (total boiler efficiency yang tinggi)
4. Ekonomi (kondisi operasi dikontrol pada level optimum, yakni biaya operasi yang minimum &
keuntungan maksimum)
3
4. Sistem BB & steam generation
Sistem BB & steam generation
Bahan Bakar Gas (BBG) Pendekatan holistik
Bahan Bakar Cair (BBC)
Bahan Bahan Padat (BBP)
Listrik
Kombinasi BBG & C,P, Listrik NOx
Storing SOx
Storing Gas Buang (Polusi) CO
Filtering
Filtering diminimumkan
Supplying fuel
Supplying fuel
Air
Combusting
Combusting Generating Steam
Generating Steam
(di Furnace)
(di Furnace) Gas panas (di Boiler)
(di Boiler)
Uap air
Proses Pembakaran Proses
pada kondisi Perpindahan Panas
tepat, aman dan efisien Pada kondisi Tergantung jenis BB
O2 (Udara) efisien, sedikit heat
loss diminimumkan
Limbah cair & padat
4
6. The 2004 breakdown of total primary energy consumption in million
tonnes of coal equivalent (Mtoe), INDONESIA
Coal - 13%
Crude Oil - 31%
Petroleum Products - 6%
Natural gas - 19%
Hydro electricity - 1%
Geothermal, Solar, etc. - 3%
Combustibles, Renewables and waste - 27%
• Coal Production & Consumption (Mt)
'96 '97 '98 '99 '00 '01 '02 '03 '04 '05
• Production 48.8 53.9 60.6 72.2 75.6 91.5 102.5 114.3 132.4 152.2
• Consumption 10.9 13.2 15.4 19.0 22.1 27.3 29.2 30.7 37.1 41.3
6
7. Bahan Bakar
Bahan Bakar
Dasar pemilihan •Ketersediaan
•Harga (trade off dari biaya kapital (storage facilities & eqipment cost)
dengan biaya operasi (operating & maintenance cost)
•Standar peraturan pembuangan limbah (Polusi udara)
LNG----(75~99% CH4 ;; 5~23% C2H6 ;; 0.008~11% trace element ))
LNG-
LNG----(75~99% CH4 5~23% C2H6 0.008~11% trace element
LNG-
ramah lingkungan, mudah digunakan, kebutuhan perawatan rendah, harga murah
ramah lingkungan, mudah digunakan, kebutuhan perawatan rendah, harga murah
Manufactured Gas – dihasilkan oleh proses industri, dengan kadar panas yang
Manufactured Gas – dihasilkan oleh proses industri, dengan kadar panas yang
BBG
BBG bervariasi tergantung manufakturnya (a.l. Blast Furnace G, Coke – oven G,
bervariasi tergantung manufakturnya (a.l. Blast Furnace G, Coke – oven G,
Refinery G)
Refinery G)
Mixed G – kombinasi tipe G yang beda untuk tujuan khusus
Mixed G – kombinasi tipe G yang beda untuk tujuan khusus
Heating Value-HV low (Btu/ft3) high (Btu/ft3)
LNG 950 1150
Manufactured G 350 600
Mixed G 600 800
LPG (mahal) 2500 3260 7
8. Klasifiaksi – berdasarkan viskositas diukur dengan viskosimeter
Klasifiaksi – berdasarkan viskositas diukur dengan viskosimeter
Light Oil SSU-Second Saybolts Universal pada 10000F
Light Oil SSU-Second Saybolts Universal pada 100 F
Heavy Oil SSF-Second Saybolt Furol pada 12200F
Heavy Oil SSF-Second Saybolt Furol pada 122 F
S.g. – specific gravity diukur dengan Hydrometer
S.g. – specific gravity diukur dengan Hydrometer
BBC
BBC (lb/gal oil 60ooF) // (8.34 lb/gal H22O)
(lb/gal oil 60 F) (8.34 lb/gal H O)
S.g. 6000/6000F = 141.5 // (131.5 + 00API)
S.g. 60 /60 F = 141.5 (131.5 + API)
HV (Btu/ft3) = 17,780 + (54 x 0API)
Properties of fuel oils
Properties of fuel oils Grade
Grade Grade
Grade Grade
Grade Grade
Grade Grade
Grade
1
1 2
2 3
3 4
4 5
5
Color
Color light
light Amber
Amber black
black black
black black
black
oo
API 6000F
API 60 F 40
40 32
32 21
21 17
17 12
12
s.g. 60/6000F
s.g. 60/60 F 0.8214
0.8214 0.8654
0.8654 0.9279
0.9279 0.9529
0.9529 0.9861
0.9861
Viskositas, SSU
Viskositas, SSU 31
31 35
35 77
77 232
232 --
Viskositas, SSF
Viskositas, SSF -- -- -- -- 170
170
Pour point
Pour point <0
<0 <0
<0 10
10 30
30 65
65
Temp, for atomizing, 00F
Temp, for atomizing, F atm
atm atm
atm 25(min)
25(min) 130
130 200
200
Lb/gal 60/6000F
Lb/gal 60/60 F 6.87
6.87 7.206
7.206 7.727
7.727 7.935
7.935 8.212
8.212
Btu/lb
Btu/lb 19,850
19,850 19,500
19,500 19,100
19,100 8
18,950
18,950 187,500
187,500
9. Klasifiaksi – berdasarkan degree of hardness
Klasifiaksi – berdasarkan degree of hardness
Hard coal Anthracite, Semianthracite
Hard coal Anthracite, Semianthracite
Soft coal Bituminous, Semibituminous
Soft coal Bituminous, Semibituminous
BBP
BBP
3 cara analisa – as received or as fired,
3 cara analisa – as received or as fired,
moisture-free or dry coal, and
moisture-free or dry coal, and
moisture-and ash-free or combustible
moisture-and ash-free or combustible
Analyses of Coal
Analyses of Coal Proximate analysis
Proximate analysis
moisture matter
moisture matter Volatile carbon
Volatile carbon Fixed
Fixed Ash
Ash
Anthracite
Anthracite 2.8
2.8 1.16
1.16 88.21
88.21 7.83
7.83
Semianthracite
Semianthracite 3.38
3.38 8.47
8.47 76.65
76.65 11.50
11.50
Bituminous
Bituminous 3.24
3.24 27.13
27.13 62.52
62.52 7.11
7.11
Semibituninous
Semibituninous 2.03
2.03 14.47
14.47 75.31
75.31 8.19
8.19
Lignite
Lignite 34.55
34.55 35.34
35.34 22.91
22.91 7.20
7.20
Analyses of Coal
Analyses of Coal Ultimate analysis
Ultimate analysis
S
S H
H C
C NN O2
O2 HV
HV
Anthracite
Anthracite 0.89
0.89 1.89
1.89 84.36
84.36 0.63
0.63 4.40
4.40 13,298
13,298
Semianthracite
Semianthracite 0.63
0.63 3.58
3.58 78.43
78.43 1.00
1.00 4.86
4.86 13,156
13,156
Bituminous
Bituminous 0.95
0.95 5.24
5.24 78.00
78.00 1.23
1.23 7.47
7.47 13,919
13,919
Semibituninous
Semibituninous 2.29
2.29 4.14
4.14 79.97
79.97 1.26
1.26 4.18
4.18 14,081
14,081
Lignite
Lignite 1.10
1.10 6.60
6.60 42.40
42.40 0.57
0.57 9
42.13
42.13 7,090
7,090
10. Reaksi Pembakaran
Reaksi Pembakaran
Jenis BB
Jenis BB Reaksi oksidasi
Kemampuan BB untuk terbakar (combustibility)
Tipe
Tipe Kecepatan pembakaran (firing rate)
Furnace/burner
Furnace/burner
BBG / BBC / BBP Furnace
Furnace CO
C + 1/2 O22
C + 1/2 O CO + 29.400 kkal/kmol
CO + 29.400 kkal/kmol CO2
Komposisi Udara
CO + 1/2 O22 CO22 + 67.600 kkal/kmol
Gas Panas
BM -O2 S CO + 1/2 O CO + 67.600 kkal/kmol H2O
C H2 N 2 C + O22
C+ O CO22 + 97.000 kkal/kmol
CO + 97.000 kkal/kmol Api
SO2/SOx
H22 + 1/2 O22
H + 1/2 O H22O + 57.600 kkal/kmol
H O + 57.600 kkal/kmol
O2 (Udara) O2 , N2/NOx
S + O22
S+O SO22 + 80.000 kkal/kmol
SO + 80.000 kkal/kmol
Kualitas BB Menentukan kualitas pembakaran
Kualitas BB (kualitas & kuantitas gas panas yang terbentuk)
Metode pembakaran Untuk mencapai pencampuran BB dan udara yang baik
Metode pembakaran (Metode berbeda untuk tiap jenis BB)
Jumlah udara
Jumlah udara Jika << ----- nyala api gelap, asap, sisa partikel & efisiensi ketel <
10
Jika >> ------ nyala pendek, T<, Gas buang >> & efisiensi ketel <
12. Pembakaran (Combustion)
Pembakaran (Combustion)
Perfect combustion – BB dibakar dengan udara teoritis
Perfect combustion – BB dibakar dengan udara teoritis
Tipe Pembakaran
Tipe Pembakaran Complete combustion – BB dibakar dengan udara > dari kebutuhan
Complete combustion – BB dibakar dengan udara > dari kebutuhan
minimum
minimum
Incomplete combustion – BB masih ada yang tidak terbakar
Incomplete combustion – BB masih ada yang tidak terbakar
Proper mixture (pencampuran udara & BB yang tepat)
Proper mixture (pencampuran udara & BB yang tepat)
Proper atomization BBC untuk membentuk partikel kecil
Proper atomization BBC untuk membentuk partikel kecil
Proses
Proses
Pembakaran Proper temperature of air, fuel & zone T
Proper temperature of air, fuel & zone T
Pembakaran
Proper time sebelum BBG kontak dengan permukaan pemanasan
Proper time sebelum BBG kontak dengan permukaan pemanasan
Udara primer
Udara primer :: mengedalikan kecepatan pembakaran (menentukan jemlah BB terbakar)
mengedalikan kecepatan pembakaran (menentukan jemlah BB terbakar)
Udara sekunder
Udara sekunder :: mengendalikan efisiensi pembakaran (seberapa sempuran BB terbakar)
mengendalikan efisiensi pembakaran (seberapa sempuran BB terbakar)
Udara berlebih
Udara berlebih :: menentukan kelebihan udara dari kebutuhan teoritis
menentukan kelebihan udara dari kebutuhan teoritis
O2 – ½ CO
% udara berlebih = x 100
0.263 N + ½ CO – O2
12
O2, CO, N dari hasil analisa flue gas
13. Tipe furnace & % berat
Bahan Bakar burner udara berlebih
13
14. Tipe furnace & % berat
Bahan Bakar burner udara berlebih
14
15. Peralatan Pembakaran BBG
Peralatan Pembakaran BBG
Furnace BBG
Oksigen < Gas Buang
(Udara - 21% O2 : 79% N2 )
Proses Pembakaran
Proses Pembakaran
BBG Metode ‘‘diffuse combustion’
Metode diffuse combustion’
LNG (75~99% CH4;5~23% C2H6)
(pencampuran BBG+udara di burner)
(pencampuran BBG+udara di burner) Energi
Manufactured G,
Metode ‘premixing combustion’
Metode ‘premixing combustion’ Panas
Mixed G
(pencampuran BBG + udara sebelum burner) 7000 kkal/Nm3
(pencampuran BBG + udara sebelum burner)
Keuntungan
Keuntungan Tidak diharapkan terjadi api balik
(back fire)
- Konstruksi burner sederhana
- Pembakaran mudah diatur Limbah cair &
- Heating surface tidak mudah kotor padat
- S < tidak menimbulkan polusi
Kelemahan
Kelemahan
- Transportasi dan penyimpanan mahal
- Resiko kebocoran tinggi
- Kurang memancarkan panas 15
16. Alat perlengkapan Furnace BBG
Alat perlengkapan Furnace BBG
Peralatan penyuplai
Peralatan penyuplai Menyuplai gas alam ke burner
- Tangki gas alam
- Tabung LPG
- Pengencer gas
Gas burner
Gas burner Tempat membakar BBG dengan udara
- Gun type burner
Diffusing type burner - Ring type burner
Diffusing type burner
- Annular type burner
- Sprut type burner
Premixing type burner - Pencampuran sempurna
Premixing type burner
- Pencampuran awal sebagian
Bunsen burner
Ventury burner
- Ventury mixer
Mixer
Mixer - blower mixer
- flow ratio control mixer
16
17. Burner pencampuran sempurna
Gun type Ring type
Annular type Spout type
Burner pencampuran awal
Diffusing type burner
Diffusing type burner Premixing type burner
Premixing type burner
17
18. Low Pressure Gas Burner
Low Pressure Gas Burner
Dual Fuel Burner
Dual Fuel Burner
18
20. A typical Gas fuel train
A typical Gas fuel train
BBG input
A-manual valve
B-firing rate valve
C-orifice
F-gas filter or strainer (if required)
G-relief valve (if required)
J-leakage test valve
M-pipe cap
R1-main G pressure regulator
R1
BBG input R2-pilot G pressure regulator
R2
S-safety shutoff valve
T-safety shutoff with proof of closure
V-main G pressure regulator/safety
shutoff combination valve
W-main G pressure regulatory/safety
shutoff combination valve with proof of
closure
20
21. Peralatan Pembakaran BBC
Peralatan Pembakaran BBC
Furnace BBC
Oksigen
(Udara - 21% O2 : 79% N2 ) Gas Buang
Excess diatur dr nyala api
BBC Peralatan Pembakaran
Peralatan Pembakaran
Minyak berat, m.diesel (solar), Atomizing method dng burner
Atomizing method dng burner
Dp 50 µm, Jumlah partikel <95%, Ratio berat <80%
Dp 50 µm, Jumlah partikel <95%, Ratio berat <80%
Energi
kerosin
T 80-105 ooC ---MDF ;; T 30-50ooC ---IDO
T 80-105 C ---MDF T 30-50 C ---IDO Panas -Suhu>>
T tidak boleh >>/<<
T tidak boleh >>/<<
Keuntungan
Keuntungan Limbah cair & padat
- Nilai bakar lebih tinggi dari batubara
- Tidak dapat terbakar secara alam
- Mudah ditransportasikan dan disimpan
- Start up dan start down dapat dilakukan cepat
Pembakaran yang effektif
Pembakaran yang effektif
- Sedikit jelaga dan abu yang terbentuk Kesesuaian dapur dengan peralatan pembakaran
konstruksi dapur
Kelemahan
Kelemahan
konstruksi ketel uap
- Mudah terjadi overheating
karakteristik pembakar
- Penyalaan harus hati-hati karena mudah meledak
- Timbul suara bising 21
22. Alat perlengkapan Furnace BBC
Alat perlengkapan Furnace BBC
Oil strainer
Oil strainer Menyaring (untuk memisahkan padatan dengan kawat tipe dual, tipe
pelat)
Oil heater
Oil heater memanaskan minyak dengan listrik agar mudah dikabutkan
Oil Burner
Oil Burner Membakar dengan cara mengabutkan BBC + udara agar reaksi cepat
- Pressure spray type
Pengabutan bertekanan - Return spray type
Pengabutan bertekanan - Pressure spray burner
Tekanan minyak 5 ~ 30 kg/cm2 - High steam pressure spray burner
Pengabutan perantara uap & udara
Jenis
hasil baik, sudut semprot pendek, nyala lebar,
Rotary burner
Rotary burner konstruksi kompak mudah dikontrol otomatis,
Tekanan minyak 0.3 ~ 0.5 kg/cm2 kapasitas<<
Pengabutan perantara uap dan udara
hasil baik, kapasitas kecil 0.1~1 kg/cm2,
Gun type burner
Gun type burner menengah 7~10 kg/cm2, BBC (minyak
disel, kerosin, minyak berat), ukuran alat
Tekanan minyak 0.1 ~ 1 kg/cm2
kecil
Evaporation type burner
Evaporation type burner Kapasitas <<
Tekanan minyak <<
22
23. Keuntungan
------- Partikel-partikel hasil pengabutan
kecil sehingga dapat membakar
minyak bermutu rendah
Kerugian
High steam pressure spray burner -------Memakai uap
Pressure spray type Return spray type Pressure spray burner
Keuntungan
------- tidak perlu media & kapasitas besar
Pengabutan bertekanan
Pengabutan bertekanan Kerugian
23
-------ujung burner harus tepat
24. Pressure Jet Burner
Pressure Jet Burner
Keuntungan:
- Perawatan sederhana
- Harga relatif rendah
24
25. Cawan pembakar berputar
yang dipasang pada poros penggerak udara
Mudah dikontrol secara otomatis Kapasitas kecil 0.1~1 kg/cm2
Untuk kapasitas ketel uap kecil & menengah Kapasitas menengah 0.1~1 kg/cm2
BB minyak diesel, minyak tanah, minyak berat
Rotary burner
Rotary burner Gun type burner
Gun type burner
25
26. Turndown ratio=
Turndown ratio=
Keuntungan: (max firing rate)
(max firing rate)
- Robust (min controllable firing rate)
(min controllable firing rate)
- Turndown ratio baik
- Viskositas BB kurang kritis Rotary cup burner 26
Rotary cup burner
27. Penampang samping
Penampang samping
Keran uap
Pemanasan awal
Keran overflow Manometer
Saringan tekan
Keran-keran minyak
Pompa-pompa
Saringan isap
Penampang atas
Penampang atas
Termometer
Instalasi pengabutan BBC
Instalasi pengabutan BBC
BBC disemprotkan melalui lubang saluran untuk dipecah menjadi
partikel halus kemudian bercampur dengan udara.
27
28. Main Oil Burner System Arrangement
Main Oil Burner System Arrangement
Oil
Supply
T- manual shutoff valve
U-Oil T gauge (Optional for unheated oil)
W-atomizing medium strainer
X- Low fire start switch
Z-check valve
Atomizing
medium supply
A-Safety shut-off valve L-Automatic atomizing medium shutoff valve
B-Oil recirculation valve atomizing M-Oil meter
D-Oil flow control valve N-Low atomizing medium pressure switch
F-Low of T switch O-Oil strainer
G-High oil T switch P-Atomizing medium flow interlock differential
I-closed position interlock on safety shutoff switch / P interlock switch
R-Low P switch
valve
S-P gauge
28
J-atomizing medium differential control valve
29. Sudut bunga api
Atomizing (Pengabutan)
Oil Burner
Oil Burner
BBC disemprotkan melalui lubang saluran untuk dipecah menjadi
partikel halus kemudian bercampur dengan udara. 29
30. Peralatan Pembakaran BBP
Peralatan Pembakaran BBP
Furnace BBP
Oksigen
(Udara - 21% O2 : 79% N2 )
Gas Buang
BBP Proses Pembakaran
Proses Pembakaran
Batubara, lignit, kayu, kokas Fire Grate (rangka bakar)
Fire Grate (rangka bakar) Energi
baggasse, bark Pulverized Coal Firing
Pulverized Coal Firing Panas -Suhu>>
Fluidized Bed
Fluidized Bed
Keuntungan
Keuntungan Limbah cair & padat
- Kapasitas dari sedang sampai besar Batu bara serbuk
Batu bara serbuk
- Dapat menggunakan preheater
- Pembakaran mudah diatur dengan pengopakan
Keuntungan
Keuntungan Kerugian
Kerugian
Kelemahan
Kelemahan
Luas permukaan besar
- Limbah padat berupa debu yang cukup banyak Preheater punya suhu tinggi Biaya fasilitas tinggi
- Perlu alat penangkap debu dan ventilasi Pembakaran mudah diatur Banyak tenaga
- Biaya pemeliharaan dan operasi tinggi 30
Dapat dikombinasikan BBG & BBC Biaya pemeliharaan tinggi
31. Alat perlengkapan Furnace BBP
Alat perlengkapan Furnace BBP
Batu bara
Fire Grate Combustion Pembakaran batu bara kasar yang dilakukan dengan menggunakan
Fire Grate Combustion rangka bakar
- Fire grate ---------------- mendatar stasioner -- untuk BBP serbuk, caking coal (gemuk)
tangga -------------------------- untuk BBP mutu rendah
bergerak (moving)------------ mudah mengeluarkan abu
berlekuk (hollow)------------- pencampuran BBP + udara baik
-Fire bridge ---------memperbaiki pencampuran, mencegah BBP berhamburan
- Stoker/Pengopak ------ mensuplai BBP jumlah banyak secara kontinyu
Pengopakan dari atas Mensuplai batu bara ke dapur pada arah yang
Pengopakan dari atas
berlawanan dengan udara primer
Pengopakan dari bawah Mensulpai batu bara ke dapur searah
Pengopakan dari bawah
dengan udara primer
Pulverized burner
Pulverized burner Pembakaran batu bara serbuk dengan D < 0.074 mm
Pembakaran batu bara dengan cara mengapung-apungkannya
Fluidized Bed Combustion
Fluidized Bed Combustion bersama pasir silika, yang akan menahan jatuhnya partikel
padat dengan menggunakan hembusan angin dari bawah
31
32. Tahapan proses pembakaran BBP
Tahapan proses pembakaran BBP
Drying & preheating
Drying & preheating
Proses pengeringan dan pemanasan
pendahuluan
Degassing
Degassing
Proses pengengasan
Ignition
Ignition
Proses penyalaan
Combustion
Combustion
Proses pembakaran
Pembentukan abu dan kerak
32
33. Fire Grate Combustion
Fire Grate Combustion
Sistem pengopakan dari atas
Sistem pengopakan dari atas
Over feed stoker ( Umpan batu bara dan udara berlawanan arah)
terbawah-lapisan abu, T>> ---melekat di permukaan bidang pemanas menjadi kerak
> poluler lapisan oksidasi, 1200~1500oC ---terjadi pembakaran fixed C menjadi CO2
Batu lapisan deoksidasi -----------terjadi penyerapan panas oleh CO2 menjadi CO
Bara lapisan retorting, 200~500oC -----batu bara pengeluaran panas dan
udara terjadi pebakaran zat volatil
lapisan batu bara segar ------------terjadi penguapan kandungan air dan uap air
Sistem pengopakan dari bawah
Sistem pengopakan dari bawah
Under feed stoker (Umpan batu bara dan udara searah)
terbawah-lapisan batu bara segar
lapisan retorting
lapisan deoksidasi
lapisan oksidasi
udara Batu lapisan abu
Bara
33
34. Jenis pengopak
Jenis pengopak
Pipa uap naik
Pipa terjun
Kotak seksi uap
Pipa penguap
Biaya pemeliharaan tinggi
Ukuran batu bara harus seragam Untuk Batu bara dengan kadar gas tinggi
Tungku api
Perlu perawatan intentif Kadar zat penguap pada BBP > 14%
Coal Hopper
Coal hopper
Pengopak sembur
Pengopak sembur
Silinder api
Udara sekunder
Silinder api Coal Hopper
Untuk BBP berukuran sampai 6 mm
Perlu dilengkapi dust collector
Pengopak lempar
Pengopak lempar Pengopak sorong
34
Pengopak sorong
36. Pulverized Coal Firing
Pulverized Coal Firing
Pembakaran batu bara serbuk dengan sebagian udara pembakar
berfungsi sebagai media transportasi (udara primer) untuk
dihembuskan ke furnace
Alat penghancur (Crusher)
Alat penghancur (Crusher) Menghancurkan baru bara untu dikirim ke furnace
Penggiling silindris/tromol
Penggiling silindris/tromol
Penggiling rol-rol/bola-bola
Penggiling rol-rol/bola-bola
Hammer Mill
Hammer Mill
Alat Transportasi Mengangkut baru bara sepanjang jarak tempuh dari
Alat Transportasi seluruh instalasi pembakaran
Bin & feeder system
Bin & feeder system
Cyclone
Cyclone
Screw
Screw
Pembakar serbuk (Pulverized burner) Mencampurkan baru bara serbuk dengan udara
Pembakar serbuk (Pulverized burner)
36
primer sebelum disemprotkan ke tengah gas burner
43. Sistem transportasi batu bara serbuk
Sistem transportasi batu bara serbuk
Peralatan pembakaran batu bara serbuk
Peralatan pembakaran batu bara serbuk
43
44. Cara penanganan batu
Cara penanganan batu Pemeriksaan peralatan
Pemeriksaan peralatan
bara serbuk
bara serbuk pembakaran
pembakaran
1.
1. Tempat penimbunan batu bara jenis
Tempat penimbunan batu bara jenis 1.
1. Membersihkan nosel pembakar
Membersihkan nosel pembakar
apapun harus bersih & ada ventilasi
apapun harus bersih & ada ventilasi 2.
2. Memeriksa posisi elektroda
Memeriksa posisi elektroda
untuk mencegah kilatan api.
untuk mencegah kilatan api. 3.
3. Menjaga kebersihkan elektroda
Menjaga kebersihkan elektroda
2.
2. Pengontrolan udara dengan
Pengontrolan udara dengan 4.
4. Menjaga kebersihan isolasi elektroda
Menjaga kebersihan isolasi elektroda
menghentikan alirannya jika api padam
menghentikan alirannya jika api padam 5.
5. Memeriksa sambungan terminal
Memeriksa sambungan terminal
// ada back fire.
ada back fire. listrik yang lepas dan kerusakan
listrik yang lepas dan kerusakan
3.
3. Pembakaran baik jika nyala api berada
Pembakaran baik jika nyala api berada lainnya.
lainnya.
di sisi pembakar.
di sisi pembakar. 6.
6. Melakukan uji turn down ratio sesuai
Melakukan uji turn down ratio sesuai
4.
4. Suhu pembakaran dijaga maksimum
Suhu pembakaran dijaga maksimum keperluan.
keperluan.
setelah penyemprotan udara.
setelah penyemprotan udara.
5.
5. Menjaga udara primer terus beroperasi.
Menjaga udara primer terus beroperasi.
6.
6. Saat penghentian operasi, sisa batu
Saat penghentian operasi, sisa batu
bara harus dibersihkan.
bara harus dibersihkan.
7.
7. Hati-hati terhadap timbunan batu bara
Hati-hati terhadap timbunan batu bara
karena dapat terbakar secara alamiah.
karena dapat terbakar secara alamiah.
44
45. Furnace
Furnace
Syarat umum
Syarat umum Syarat khusus
Syarat khusus
1.
1. Dapat menjaga suhu tinggi
Dapat menjaga suhu tinggi 1.
1. Di rangka bakar fire grade harus ada
Di rangka bakar fire grade harus ada
2.
2. BB dapat segera terbakar
BB dapat segera terbakar ruang terbuka.
ruang terbuka.
3.
3. BB bercampur baik
BB bercampur baik 2.
2. Jarak antar batang rangka bakar sesuai
Jarak antar batang rangka bakar sesuai
4.
4. Kecepatan pembakaran tinggi &
Kecepatan pembakaran tinggi & jenis BB (jika terlalu besar maka BB
jenis BB (jika terlalu besar maka BB
sempurna
sempurna jatuh).
jatuh).
3.
3. Tinggi dapur sesuai penguapan gas
Tinggi dapur sesuai penguapan gas
agar terjadi pembakaran sempurna.
agar terjadi pembakaran sempurna.
1.
1. Furnace (pola & susunannya) sesuai
Furnace (pola & susunannya) sesuai 4.
4. Furnace heat load = jumlah panas per
Furnace heat load = jumlah panas per
dengan BB, jenis peralatan, metode
dengan BB, jenis peralatan, metode waktu yang dihasilkan rangka bakar
waktu yang dihasilkan rangka bakar
pembakaran.
pembakaran. dan pertambahan entalpi yang dibawa
dan pertambahan entalpi yang dibawa
2.
2. Volume furnace tgt BB &
Volume furnace tgt BB & oleh udara ke dalam tunggu.
oleh udara ke dalam tunggu.
kesempurnaan pembakaran serta
kesempurnaan pembakaran serta
pembakaran dapat merata.
pembakaran dapat merata.
3.
3. Konstruksi furnace harus kuat, tahan
Konstruksi furnace harus kuat, tahan
api, menjaga suhu, dapat memudahkan
api, menjaga suhu, dapat memudahkan
terjadinya pencampuran BB+udara dan
terjadinya pencampuran BB+udara dan
penyalaan serta meminimumkan
penyalaan serta meminimumkan
kehilangan panas.
kehilangan panas.
45
46. Kuantitas energi
Kuantitas energi
Jenis ketel uap
Jenis ketel uap Metoda pembakaran
Metoda pembakaran Beban panas furnace
Beban panas furnace
k.kal/m3.jam
Ketel uap silinder Pembakaran batu bara secara manual 350.000 ~ 450.000
Traveling stoker (dinding batu tahan api) 200.000 ~ 350.000
Traveling stoker (dinding pipa air) 250.000 ~ 500.000
Spreader stoker (dinding pipa air) 250.000 ~ 350.000
Pulverized stoker (jenis kering) 130.000 ~ 200.000
Ketel Pulverized stoker (jenis basah) 700.000 ~ 5.000.000
Pembakaran minyak berat 200.000 ~ 1.000.000
Pembakaran gas 150.000 ~ 1.000.000
Pembakaran kayu 200.000 ~ 300.000
Kualitas energi
Kualitas energi
- Jenis BB - Ratio udara dan BB
- Efisiensi pembakarasi - Radiasi nyala api
- Konduktivitas dinding furnace - Suhu udara pembakaran
46
47. Fluidized Bed
Fluidized Bed
1. Untuk batu bara ukuran kecil < 10 mm.
2. Dibawah tungku terdapat lapisan pasir silika dengan ketebalan
sekitar 50 cm yang dihembuskan oleh udara dengan fan /
blower agar melayang-layang menahan batu bara yang turun
ke bawah --- memberi kesempatan batu bara terbakar habis.
3. Pasir silika dipisahkan dari abu dengan cyclone untuk
digunakan kembali.
Sistem Fluidized Bed Furnace
Sistem Fluidized Bed Furnace
47
