Teknik Pengukuran Besaran Proses clx
E. Komponen Boiler
Komponen boiler terdiri dari komponen utama dan komponen tambahan.
1. Komponen Utama Boiler
Secara umum komponen utama boiler terdiri dari : wall tube, steam drum/main drum, superheater, reheater dan economizer.
1) Wall Tube
Dinding boiler terdiri dari tubes / pipa-pipa yang disatukan oleh membran, oleh karena itu disebut dengan wall tube. Di dalam
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxix
pipa boiler adalah pipa yang memiliki ulir dalam (ribbbed tube), dengan tujuan agar aliran air di dalam wall tube berpusar (turbulen), sehingga penyerapan panas menjadi lebih banyak dan merata, serta untuk mencegah terjadinya overheating
karena penguapan awal air pada dinding pipa yang menerima panas radiasi langsung dari ruang pembakaran .
Wall tube mempunyai dua header pada bagian bawahnya yang berfungsi untuk menyalurkan air dari downcomers.
Downcomer merupakan pipa yang menghubungkan steam drum dengan bagian bawah low header.
Untuk mencegah penyebaran panas dari dalam furnace ke luar melalui wall tube, maka disisi luar dari walltube dipasang dinding isolasi yang terbuat dari mineral fiber.
Gambar 3.4 Wall tube boiler
2) Steam Drum
Steam Drum adalah bagian dari boiler yang berfungsi untuk : 1. Menampung air yang akan dipanaskan pada pipa-pipa
penguap (wall tube),dan menampung uap air dari pipa-pipa penguap sebelum dialirkan ke superheater.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxx
2. Memisahkan uap dan air yang telah dipisahkan di ruang bakar ( furnace ).
3. Mengatur kualitas air boiler, dengan membuang kotoran- kotoran terlarut di dalam boiler melalui continious blowdown.
4. Mengatur permukaan air sehingga tidak terjadi kekurangan saat boiler beroperasi yang dapat menyebabkan overheating
pada pipa boiler.
Bagian-bagian dari steam drum terdiri dari : feed pipe, chemical feed pipe, sampling pipe, baffle pipe, sparator, scrubber, dryer, dan dry box.
Level air dari drum harus selalu dijaga agar selalu tetap setengah dari tinggi drum. Sehingga banyaknya air pengisi yang masuk ke steam drum harus sebanding dengan banyaknya uap yang meninggalkan drum, supaya level air tetap konstan.
Gambar 3.5 Steam drum boiler
Pengaturan level air dilakukan dengan mengatur Flow Control Valve. Jika level air di dalam drum terlalu rendah, akan menyebabkan terjadinya overheating pada pipa boiler, sedangkan bila level air dalam drum terlalu tinggi, kemungkinan butir-butir air terbawa ke Turbine dan akan mengakibatkan kerusakan pada Turbine.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxxi
3) Superheater
Superheater berfungsi untuk menaikkan temperatur uap jenuh menjadi uap panas lanjut dengan memanfaatkan gas panas hasil pembakaran. Uap yang masuk ke superheater berasal dari steam drum. Temperatur masuk superheater adalah 304oC dan temperatur keluar sebesar 541oC. Uap yang keluar dari superheater kemudian digunakan untuk memutar HP Turbine.
Gambar 3.6 Superheater
4) Reheater
Reheater berfungsi untuk memanaskan kembali uap yang keluar dari HP Turbine dengan memanfaatkan gas hasil pembakaran yang temperaturnya relatif masih tinggi. Pemanasan ini bertujuan untuk menaikkan efisiensi sistem secara keseluruhan . Perpindahan panas yang paling dominan pada reheater adalah perpindahan panas konveksi. Uap ini kemudian digunakan untuk menggerakkan IP Turbine, dan setelah uap keluar dari IP Turbine, langsung digunakan untuk memutar LP Turbine tanpa mengalami pemanasan ulang.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxxii
5) Economizer
Economizer berupa pipa-pipa air yang dipasang ditempat laluan gas hasil pembakaran sebelum air heater. Economizer
menyerap panas dari gas hasil pembakaran setelah melewati
superheater, untuk memanaskan air pengisi sebelum masuk ke
main drum. Pemanasan air ini dilakukan agar perbedaan temperatur antara air pengisi dan air yang ada dalam steam drum tidak terlalu tinggi, sehingga tidak terjadi thermal stress
(tegangan yang terjadi karena adanya pemanasan) di dalam main drum. Selain itu dengan memanfaatkan gas sisa pembakaran, maka akan meningkatkan efisiensi dari boiler dan proses pembentukan uap lebih cepat.
Gambar 3.7 Economizer
Perpindahan panas yang terjadi di economizer terjadi dengan arah aliran kedua fluida berlawanan (counter flow). Air pengisi
steam drum mengalir ke atas menuju steam drum, sedangkan udara pemanas mengalir ke bawah.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxxiii
Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan udara luar yang diserap untuk meminimalisasi udara yang lembab yang akan masuk ke dalam tungku pembakaran
Gambar 3.8 Air Heater
7) Safety valve
Komponen ini merupakan saluran buang steam jika terjadi keadaan dimana tekanan steam melebihi kemampuan boiler menahan tekanan steam.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxxiv
Gambar 3.9 Safeti valve boiler
8) Blowdown valve
Komponen ini merupakan saluran yang berfungsi membuang endapan yang berada di dalam pipa steam.
Gambar 3.10 Blowdown valve
2. Komponen Pembantu
Selain komponen utama, boiler juga memiliki komponen pembantu agar dapat menghasilkan uap atau steam. Adapun komponen pembantu oada boiler adalah sebagai berikut :
1) Feed Tank
Feed tank berfungsi sebagai tempat penampungan air umpan boiler yang sudah didemineralized melalui proses pertukaran ion di Cation dan Anion Exchanger. Mutu air umpan boiler ini penting untuk terus dijaga, agar terbebas dari logam oksidator dan lumpur yang dapat menyebabkan terjadinya kerak dan korosi pada pipa boiler serta dapat menurunkan perpindahan panasnya.
Feed Water Tank juga berfungsi untuk melakukan pemanasan air pada air umpan sehingga tercapai temperatur 700C.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxxv
www.feedwater.co.uk Gambar 3.11 Feed water tank
2) Vacuum Dearator
Vacuum Dearator berfungsi untuk menangkap konsentrasi gas- gas terlarut dalam air umpan boiler. Gas-gas terlarut dapat menyebabkan terjadinya korosi dan kerak pada jaringan perpipaan dan drum pada boiler.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxxvi
3) Ejector
Ejector berfungsi untuk menghasilkan kevacuuman di dalam tabung, dengan memanfaatkan pancaran (kecepatan aliran) steam melewati venturi sehingga menghasilkan tekanan negatif pada bagian yang dilewati. Ejector terbuat dari besi tuang.
Gambar 3.13 Ejector boiler 4) Feed Water Pump
Feed Water Pump berfungsi untuk memompakan air yang telah melewati proses di Vacuum Dearator ke dalam upper drum boiler. Jenis pompa yang digunakan adalah pompa multistage (tekanan tinggi), hal ini disebabkan tekanan di upper drum dapat mencapai 35 bar. Dilihat dari penggerak utamanya feed water pump dapat dibagi atas dua yaitu penggerak electrik dan penggerak steam.
Teknik Pengukuran Besaran Proses
clxxvii
Gambar 3.14 Feed water pump multi stage 5) Chemical Dosing Pump
Chemical Dosing Pump berfungsi unmtuk menginjeksikan bahan kimia yang dibutuhkan untuk internal water treatment dalam boiler. Pompa chemical ini harus dijaga agar beroperasi normal untuk memastikan bahan kimia terinjeksi sesuai dengan dosis.
Gambar 3.14 Chemical Dosing Pump
6) Manometer Dan Flowmeter
Flowmeter berfungsi untuk mengetahui pemakaian air boiler selama proses pengoperasian boiler.