Boiler Fire  Tube Bahan Bakar Solar Atau Gas 

Boiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap terjadi dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar.

Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Jumlah produksi uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas pembakaran yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari pipa-pipa untuk memanaskan air di dalam buailer  disebut dengan fire tube boiler

Boiler adalah salah satu komponen penting dalam sistem sangat berguna untuk pemanas dalam perindustrian dimanapun berada . Seperti asal katanya yaitu boiler, industrial boiler memiliki fungsi untuk mendidihkan air hingga menguap dan siap dimanfaatkan untuk tujuan tertentu.

Cara kerjanya pun mirip dengan pemanas air. Bedanya, pemanas air lazimnya memerlukan listrik untuk bisa memasak air, sementara boiler yang lebih dikenal dalam dunia industri memerlukan bahan bakar khusus seperti bahan bakar gas dan solar

Faktanya, energi penghantar  panas  yang dipakai setiap hari itu adalah kontribusi dari boiler. Tanpa adanya boiler, air tidak akan berubah menjadi uap dan menghasilkan uap panas yang tujuanya untuk memanaskan produk . Sepenting itulah peranan dan fungsi boiler pada dunia industri saat ini. Untuk lebih lengkapnya, segala hal tentang boiler akan dibahas di bawah ini.

Pengertian Boiler
Boiler adalah sebuah alat pemanas air dalam dunia industri pembangkit tenaga yang memerlukan bahan bakar dalam operasinya. Air yang dipanaskan secara terus menerus akan menghasilkan uap. Uap ini nantinya digunakan untuk banyak hal, seperti pemanas atau uap penghatar panas yang akan di fungsikan sebagai media pemanas produk makanan atau produk produk lainya ,karena boiler itu bisa di fungsikan untuk pemanas apa aja maka dari itu boiler tersebuat banyak pengguna yang akan di fungsikan berbagai apapapun jenis bahan.

Air dan uap adalah pembawa panas yang baik. Lebih bagusnya lagi, keduanya ramah lingkungan. Titik didih air pada tekanan atmosfer 1 atm adalah sekitar 100°C, artinya air akan mulai berubah menjadi uap ketika suhunya mencapai titik tersebut. Nah, kalau tekanan air berubah, maka titik didih nya juga akan ikut berubah. Konsep inilah yang diterapkan boiler ketika memanaskan air yang bertekanan tinggi.

Sebelum masuk ke boiler, air harus terlebih dahulu dipompa. Tujuannya agar tekanan air naik sehigga dapat mengalir ke semua komponen dengan adanya dorongan dari pompa. Saat di boiler, titik didih air menjadi naik sehingga membutuhkan panas yang lebih untuk membuatnya menguap. Boiler umumnya terbuat dari besi tebal agar mampu mengatasi tekanan fluida yang tinggi. Kalau tidak, boiler bisa rusak parah dan meledak.

Apa Fungsi Boiler?
Seperti yang telah disebutkan, fungsi boiler adalah untuk menghasilkan air panas maupun uap panas dengan memanfaatkan hasil pembakaran bahan bakar. Pada dasarnya, ada dua tipe boiler berdasarkan fungsinya; boiler air panas dan boiler uap panas. Boiler air panas digunakan untuk tujuan domestik dan komersial, seperti menyuplai air panas. Sementara itu, boiler uap panas menghasilkan uap untuk menggerakkan bilah turbin dan menghasilkan energi uap atau steam yang bertekanan tinggi .

Kinerja boiler Steam 

Parameter kinerja boiler, seperti efisiensi dan rasio penguapan berkurang terhadap waktu disebabkan buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukar panas dan buruknya operasi dan pemeliharaan. Bahkan untuk boiler yang baru sekalipun, alasan seperti buruknya kualitas bahan bakar dan kualitas air dapat mengakibatkan buruknya kinerja boiler.
Neraca panas dapat membantu dan mengidentifikasi kehilangan panas yang dapat atau tidak dapat dihindari. Uji efisiensi boiler dapat membantu dalam menemukan penyimpangan efisiensi boiler dari efisiensi terbaik dan target area permasalahan untuk tindakan perbaikan.

Evaluasi kenerja Boiler
panas merupakan keseimbangan energi total yang masuk boiler terhadap yang meninggalkan boiler dalam bentuk yang berbeda. Kehilangan energi dapat dibagi kedalam kehilangan yang tidak dapat dihindarkan. Untuk meningkatkan efisiensi energi kehilangan berikut dapat dihindari:

1.Kehilangan gas cerobong
2.Kehilangan karena bahan bakar yang tidak terbakar.
3.Kehilangan karena blowdown.
4.Kehilangan kondensate
5.Kehilangan karena konveksi dan radiasi.

Efisiensi Boiler
Efisiensi boiler didefinisikan sebagai persen energi (panas) masuk yang digunakan secara efektif pada sistem yang dihasilkan.

Ada dua metode pengkajian efisiensi boiler:
1.Metode langsung, metode ini dikenal juga sebagai input-output kerena hanya memerlukan keluaran (steam) dan panas masuk (bahan bakar).
Efisiensi ini dapat dievaluasi dengan menggunakan rumus:
Efisiensi boiler = (Panas keluar/Panas masuk) x 100

2.Metode tidak langsung, metode ini dikenal dengan kehilangan panas. Kehilangan yang terjadi dalam boiler adalah kehilangan panas yang diakibatakan oleh:

1.Gas cerobong yang kering
2.Penguapan air yang terbentuk karena H2 dalam bahan bakar.
3.Penguapan kadar air dalam bahan bakar.
4.Adanya kadar air dalam bahan bakar.
5.Bahan bakar yang tidak terbakar abu terbang.
6.Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu bawah.
7.Radiasi dan kehilangan yang tidak terhitung.

Peluang Peningkatan Efisiensi Boiler
Pengendalian Suhu Cerobong
Suhu cerobong harus serendah mungkin. Walau demikian, suhu tersebut tidak boleh terlalu rendah sehingga uap air yang mengembun pada dinding cerobong. Hal ini penting bagi bahan bakar yang mengandung sulfur dimana pada suhu rendah akan mengakibatkan korosi titik embun sulfur.

Suhu cerobong yang lebih besar dari 2000C menandakan adanya potensi untuk pemanfaatan kembali limbah panasnya. Hal ini juga menandakan telah terjadi pembentukan kerak pada peralatan perpindahan atau pemamfaatan panas dan sebaiknya dilakukan shut blower lebih awal untuk pembersihan air/sisi cerobong.

Pemanasan Awal Air Umpan
Biasanya gas buang yang meninggalkan boiler bersuhu 200-3000C. Jadi terdpat potensi untuk memamfaatkan kembali panas dan gas-gas tersebut. Pemanasan awal air umpan sangat diperlukan agar dalam pemanasan dalam drum boiler tidak terlalu memerlukan waktu yang lama sehingga dalam menghasilkan steam lebih cepat.

Minimalisasi Pembakaran Yang Tidak Sempurna
Pembakaran yang tidak sempurna dapat timbul dari kekurangan udara atau kelebihan bahan bakar atau buruknya pendistribusian bahan bakar. Hal ini dapat dilihat dari warna asap yang keluar dari cerobong. Dan hal tersebut harus dihindari karena disamping menurunnya tekanan steam serta dapat berpengaruh terhadap lingkungan.

Pengendalian udara berlebih
Udara berlebih diperlukan pada seluruh praktek pembakaran untuk menjamin pembakaran yang sempurna, untuk memperoleh variasi pembakaran dan untuk menjamin kondisi cerobong yang memuaskan untuk beberapa bahan bakar.

Pengendalian udara berlebih pada tingkat yang optimal selalu mengakibatkan penurunan dalam kehilangan gas buang, untuk setiap penurunan 1% udara berlebih terdapat kenaikan efisiensi kurang lebih 0.6%.

Metode untuk mengendalikan udara berlebih:
1.Alat analisa oksigen portable dan draft gauges dapat digunakan untuk membuat pembacaan berkala untuk menentukan operator menyetel secara manual aliran udara untuk operasi yang optimum.

2.Penganalisis oksigen secara seimbang dengan pembacaan langsung ditempat, dimana operator dapat menyetel aliran udara. Penurunan udara lebih lanjut 10-15% dapat dicapai melalui sistem sebelumnya.

3.Alat analisis oksigen sinambung yang sama dapat memiliki pneumatic damper possitioner yang dikendalikan dengan alat pengendali jarak jauh, dimana pembacaan data tersedia di ruang kendali.

Penghindaran Kehilangan Panas Radiasi Dan Konveksi
Permukaan luar shell boiler lebih panas dari sekitarnya. Jadi permukaan melepaskan panas ke lingkungan tergantung pada luas permukaan dan perbedaan suhu antara permukaan dan lingkungan sekitarnya. Panas yang hilang dari shell boiler biasanya merupakan kehilangan energi yang sudah tertentu, terlepas dari keluaran boiler.

Dengan rancangan boiler yang modern, kehilangan ini hanya 1.5% dari nilai kalor kotor pada kecepatan penuh, namun akan meningkat ke sekitar 6% jika boiler beroperasi hanya pada keluaran 25%. Perbaikan atau pembesaran isolasi dapat mengurangi kehilangan panas dinding boiler dan pemipaan.

Pengendalian Blowdown Secara Otomatis
Blowdown kontinyu yang tidak terkendali sangatlah sia-sia karena hanya akan menyebabkan air terbuang. Pengendalian blowdown otomatis dapat dipasang yang merupakan sensor dan merespon pada konduktivitas air boiler dan pH. Blowdown 10% dalam boiler 15 kg/cm2 menghasilkan kehilangan efisiensi 3%.

Pengurangan pembentukan Kerak Dan Kehilangan Jelaga
Pada boiler yang berbahan bakar minyak dan batu bara, jelaga yang terbentuk pada pipa-pipa bertindak sebagai isolator terhadap perpindahan panas, sehingga endapan tersebut harus dihilangkan secara teratur.

Suhu cerobong yang meningkat dapat menandakan pembentukan jelaga yang berlebihan. Hasil yang sama juga akan terjadi kerena pembentukan kerak pada sisi air. Suhu gas yang keluar yang tinggi pada udara yang berlebih yang normal menandakan buruknya kinerja perpindahan panas.

Kondisi ini dapat diakibatkan dari pembentukan endapan secara bertahap pada sisi gas atau sisi air. Pembentukan endapan pada sisi air memerlikan sebuah tinjauan pada cara pengolahan air dan pembersihan pipa untuk menghilangkan endapan. Diperkirakan kehilangan efisiensi 1% terjadi pada setiap kenaikan suhu cerobong 220C.

Suhu cerobong harus diperiksa dan dicatat secara teratur sebagai indicator pengendapan jelaga. Bila suhu gas meningkat sekita 200C diatas suhu boiler yang baru dibersihkan, maka waktunya untuk membuang endapan jelaga. Oleh karena itu direkomendasikan untuk memasang thermometer jenis dial pada dasar cerobong untuk memantau suhu gas keluar cerobong.

Pengurangan Tekanan Steam Boiler
Hal ini merupakan cara yang efektif dalam mengurangi pemakaian bahan bakar, jika diperbolehkan sebesar 1-2%. Tekanan steam yang lebih rendah memberikan suhu steam jenuh yang lebih rendah dan tanpa pemamfaatan kembali panas cerobong, dimana dihasilkan penurunan suhu pada gas cerobong. Steam dihasilkan pada tekanan yang sesuai permintaan suhu atau tekanan tinggi untuk proses tertentu.

Dalam beberapa kasus, proses tidak beroperasi sepanjang waktu dan terdapat jangka waktu dimana tekanan boiler harus diturunkan. Namun harus diingat bahwa penurunan tekanan boiler akan menurunkan volume spesifik steam dalam boiler dan secara aerasi, pemindahan air akan terjadi.

Oleh karena itu menjer energy harus memikirkan akibat yang mungkin timbul dari penurunan tekanan secara hati-hati, sebelum merekomendasikan hal itu. Tekanan harus dikurangi secara bertahap, dan harus dipertimbangkan tidak boleh lebih dari 20% penurunan.

Pengendalian Kecepatan Variabel Untuk Fan, Blower Dan Pompa
Pengendalian kecepatan variable merupakan cara penting dalam mendapatkan penghematan energy. Umumnya pengendalian udara pembakaran dipengaruhi oleh klep penutup damper yang dipasang pada fan forsed dan induced draft.

Damper tipe terdahulu berupa alat kendali yang sederhana, kurang teliti memberikan karakteristik kendali yang buruk pada kisaran operasi atas dan bawah. Umumya jika karakteristik beban boiler bervariasi, harus dievaluasi kemungkinan mengganti damper dengan VSD.

Pengendalian Beban Boiler
Efisiensi maksimum boiler tidak terjadi pada beban penuh akan tetapi pada sekitar dua pertiga dari bahan penuh. Jika beban pada boiler berkurang terus maka efisiensi juga cenderung berkurang. Pada keluaran nol dan berapapun banyaknya bahan bakar yang digunakan hanya untuk memasok kehilangan. Faktor-factor yang mempengaruhi efisiensi boiler adalah:

1.Ketika beban jatuh, begitu juga halnya dengan nilai laju aliran massa gas buang yang melalui pipa-pipa. Penurunan dalam laju alir untuk area perpindahan panas yang sama mengurangi suhu gas buang keluar cerobong dengan jumlah yang kecil, mengurangi panas sensible.

2.Beban dibawah separuhnya, hamper kebanyakan peralatan pembakaran memerlukan udara berlebih yang lebih banyak untuk membakar bahan bakar secara semprna. Hal ini meningkatkan kehilangan panas sensible.
Umumnya efisiensi boiler berkurang dibawah 25% laju beban dan operasi boiler dibawah tingkatan ini harus dihindarkan sejauh mungkin.

Penjadwalan Boiler Yang Tepat
Karena efisiensi yang optimum boiler terjadi pada 65-85% dari beban penuh, biasanya akan lebih efisien, secara keseluruhan untuk mengoperasikan lebih sedikit boiler pada beban yang lebih tinggi daripada mengoperasikan dalam jumlah banyak pada beban ayng rendah.

Penggantian Boiler
Potensi penghematan dari penggantian sebuah boiler tergantung pada perubahan yang sudah diantisipasi pada efisiensi keseluruhan. Suatu perubahan dalam boiler dapat menarik secara financial jika boiler yang ada:

1.Tua dan tidak efisien
2.Tidak mampu mengganti bahan bakar yang lebih murah dalam pembakarannya
3.Ukurannya melampaui atau dibawah persyaratan yang ada
4.Tidak dirancang untuk kondisi pembebanan yang ideal.

Inspeksi Stasiun Boiler
Seluruh pintu masuk dan sambungan plat harus dijaga kedap udara dengan gasket yang efektif. Seluruh sistem sambungan cerobong harus tertutup secara efektif dan diisolasi bila perlu. Dinding boiler dan bagian-bagianya harus diisolasi secara efektif.

Pada akhir dari waktu pemanasan boiler harus ditutup secara seksama, permukaan bagian dalam yang terbuka selama musim panas ditutupi dengan lembaran yang berisipkan desiccant.

Pengertian sistem boiler  Comby 

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi steam, volumnya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga 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. 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 peralatan 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.

Air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah: (1) Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan (2) Air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang.

Boiler terdiri dari bermacam-macam tipe yaitu :

1. Fire Tube Boiler

Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa – pipa dan air umpan boiler adadidalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boiler biasanya digunakanuntuk kapasitas steam yang relatif kecil dengan tekanan steam rendah sampaisedang. Sebagai pedoman, fire tube boiler kompetitif untuk kecepatan steamsampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm. Fire tube boiler dapatmenggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalamoperasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boiler dikonstruksisebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.

2. Water Tube Boiler

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa – pipa masuk ke dalam drum. Air yang tersikulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk steam pada daerah uap dalam drum. 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 kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. Banyak water tube boiler yang dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube boiler yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.

Karakteristik water tube boiler 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

3. Paket Boiler
Disebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai bahan bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Paket boiler biasanya merupakan tipe shell and tube dengan rancangan fire tube dengan transfer panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi. 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.
Sistem forced atau induced draft menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik. Sejumlah lintasan/pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang lebih baik
Tingkat efisiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler lainnya.
Boiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass/lintasannya yaitu berapa kali gas pembakaran melintasi boiler. Ruang pembakaran ditempatkan sebagai lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa api. Boiler yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pass/lintasan dengan dua set fire-tube/pipa api dan gas buangnya keluar dari belakang boiler.

4. Boiler Pembakaran
Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) muncul sebagai alternatif yang memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistem pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan antara lain 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, barang tolakan dari tempat pencucian pakaian, sekam padi, bagas & limbah pertanian lainnya. Boiler fluidized bed memiliki kisaran kapasitas yang luas yaitu antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam.

Bila udara atau gas yang terdistribusi secara merata dilewatkan keatas melalui bed partikel padat seperti pasir yang disangga oleh saringan halus, partikel tidak akan terganggu pada kecepatan yang rendah. Begitu kecepatan udaranya berangsur-angsur naik, terbentuklah suatu keadaan dimana partikel tersuspensi dalam aliran udara sehingga bed tersebut disebut “terfluidisasikan”. Dengan kenaikan kecepatan udara selanjutnya, terjadi pembentukan gelembung, turbulensi yang kuat, pencampuran cepat dan pembentukan permukaan bed yang rapat. Bed partikel padat menampilkan sifat cairan mendidih dan terlihat seperti fluida yang disebut “bed gelembung fluida (bubbling fluidized bed)”.

Jika partikel pasir dalam keadaan terfluidisasikan dipanaskan hingga ke suhu nyala batubara, dan batubara diinjeksikan secara terus menerus ke bed, batubara akan terbakar dengan cepat dan bed mencapai suhu yang seragam. Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) berlangsung pada suhu sekitar 840C hingga 950°C. Karena suhu ini jauh berada dibawah suhu fusi abu, maka pelelehan abu dan permasalahan yang terkait didalamnya dapat dihindari. Suhu pembakaran yang lebih rendah tercapai disebabkan tingginya koefisien perpindahan panas sebagai akibat pencampuran cepat dalam fluidized bed dan ekstraksi panas yang efektif dari bed melalui perpindahan panas pada pipa dan dinding bed. Kecepatan gas dicapai diantara kecepatan fluidisasi minimum dan kecepatan masuk partikel. Hal ini menjamin operasi bed yang stabil dan menghindari terbawanya partikel dalam jalur gas.

5. 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. Sistem seperti telah dipasang digabungkan dengan water tube boiler/ boiler pipa air konvensional. Batubara dihancurkan menjadi ukuran 1 – 10 mm tergantung pada tingkatan batubara dan jenis pengumpan udara ke ruang pembakaran. Udara atmosfir yang bertindak sebagai udara fluidisasi dan pembakaran, dimasukkan dengan tekanan, setelah diberi pemanasan awal oleh gas buang bahan bakar. Pipa dalam bed yang membawa air pada umumnya bertindak sebagai evaporator. Produk gas hasil pembakaran melewati bagian super heater dari boiler lalu mengalir ke economizer, ke pengumpul debu dan pemanas awal udara sebelum dibuang ke atmosfir.

6. 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. Laju panas yang dilepas dalam bed sebanding dengan tekanan bed sehingga bed yang dalam digunakan untuk mengekstraksi sejumlah besar panas. Hal ini akan meningkatkan efisiensi pembakaran dan peyerapan sulfur dioksida dalam bed. Steam dihasilkan didalam dua ikatan pipa, satu di bed dan satunya lagi berada diatasnya. Gas panas dari cerobong menggerakan turbin gas pembangkit tenaga. Sistem PFBC dapat digunakan untuk pembangkitan kogenerasi (steam 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.

7. Atmospheric Circulating Fluidized Bed Combustion Boilers (CFBC)
Dalam sistem sirkulasi, parameter bed dijaga untuk membentuk padatan melayang dari bed. Padatan diangkat pada fase yang relatif terlarut dalam pengangkat padatan, dan sebuah down-comer dengan sebuah siklon merupakan aliran sirkulasi padatan. Tidak terdapat pipa pembangkit steam yang terletak dalam bed. Pembangkitan dan pemanasan berlebih steam berlangsung di bagian konveksi, dinding air, pada keluaran pengangkat/ riser. Boiler CFBC pada umumnya lebih ekonomis daripada boiler AFBC, untuk penerapannya di industri memerlukan lebih dari 75 – 100 T/jam 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 SO2 yang semakin besar pula, dan semakin mudah penerapan teknik pembakaran untuk pengendalian NOx daripada pembangkit steam AFBC.

8. Stoker Fired Boilers

Stokers diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke tungku dan oleh jenis grate nya. Klasifikasi utamanya adalah spreader stoker dan chaingate atau traveling-gate stoker.

Spreader stokers : memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan pembakaran grate. Batubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas bed pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi; partikel yang lebih besar akan jatuh ke grate, dimana batubara ini akan dibakar dalam bed batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Metode pembakaran ini memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban, dikarenakan penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat. Karena hal ini, spreader stoker lebih disukai dibanding jenis stoker lainnya dalam berbagai penerapan di industri.

Chain-grate atau traveling-grate stoker : Batubara diumpankan ke ujung grate baja yang bergerak. Ketika grate bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar dalam abu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara pada tungku. Sebuah grate batubara digunakan untuk mengendalikan kecepatan batubara yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu mencapai ujung grate.

9. Pulverized Fuel Boiler

Kebanyakan boiler stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar batubara menggunakan batubara halus, dan banyak boiler pipa air di industri yang lebih besar juga menggunakan batubara yang halus. Teknologi ini berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan unit dan lebih dari 90 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini.

Untuk batubara jenis bituminous, batubara digiling sampai menjadi bubuk halus, yang berukuran +300 micrometer (μm) kurang dari 2 persen dan yang berukuran dibawah 75 microns sebesar 70-75 persen. Harus diperhatikan bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilingan. Sebaliknya, bubuk yang terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruang pembakaran dan menyebabkan kerugian yang lebih besar karena bahan yang tidak terbakar. Batubara bubuk dihembuskan dengan sebagian udara pembakaran masuk menuju plant boiler melalui serangkaian nosel burner. Udara sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung pada suhu dari 1300 – 1700 °C, tergantung pada kualitas batubara. Waktu tinggal partikel dalam boiler biasanya 2 hingga 5 detik, dan partikel harus cukup kecil untuk pembakaran yang sempurna. Sistem ini memiliki banyak keuntungan seperti kemampuan membakar berbagai kualitas batubara, respon yang cepat terhadap perubahan beban muatan, penggunaan suhu udara pemanas awal yang tinggi dll. Salah satu sistem yang paling populer untuk pembakaran batubara halus adalah pembakaran tangensial dengan menggunakan empat buah burner dari keempat sudut untuk menciptakan bola api pada pusat tungku.

10. Boiler Limbah Panas

Dimanapun tersedia limbah panas pada suhu sedang atau tinggi, boiler limbah panas dapat dipasang secara ekonomis. Jika kebutuhan steam lebih dari steam yang dihasilkan menggunakan gas buang panas, dapat digunakan burner tambahan yang menggunakan bahan bakar. Jika steam tidak langsung dapat digunakan, steam dapat dipakai untuk memproduksi daya listrik menggunakan generator turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali panas dari gas buang dari turbin gas dan mesin diesel.

11. Pemanas Fluida Termis

Saat ini, pemanas fluida termis telah digunakan secara luas dalam berbagai penerapan untuk pemanasan proses tidak langsung. Dengan menggunakan fluida petroleum sebagai media perpindahan panas, pemanas tersebut memberikan suhu yang konstan. Sistem pembakaran terdiri dari sebuah fixed grate dengan susunan draft mekanis. Pemanas fluida termis modern berbahan bakar minyak terdiri dari sebuah kumparan ganda, konstruksi tiga pass dan dipasang dengan sistem jet tekanan. Fluida termis, yang bertindak sebagai pembawa panas, dipanaskan dalam pemanas dan disirkulasikan melalui peralatan pengguna. Disini fluida memindahkn panas untuk proses melalui penukar panas, kemudian fluidanya dikembalikan ke pemanas. Aliran fluida termis pada ujung pemakai dikendalikan oleh katup pengendali yang dioperasikan secara pneumatis, berdasarkan suhu operasi. Pemanas beroperasi pada api yang tinggi atau rendah tergantung pada suhu minyak yang kembali yang bervariasi tergantung beban sistem.

Keuntungan pemanas tersebut adalah:

Operasi sistem tertutup dengan kehilangan minimum dibanding dengan boiler steam.
Operasi sistem tidak bertekanan bahkan untuk suhu sekitar 250 0C dibandingkan kebutuhan tekanan steam 40 kg/cm2 dalam sistem steam yang sejenis.
Penyetelan kendali otomatis, yang memberikan fleksibilitas operasi.
Efisiensi termis yang baik karena tidak adanya kehilangan panas yang diakibatkan oleh blowdown, pembuangan kondensat dan flash steam.
Faktor ekonomi keseluruhan dari pemanas fluida termis tergantung pada penerapan spesifik dan dasar acuannya. Pemanas fluida thermis berbahan bakar batubara dengan kisaran efisiensi panas 55-65 persen merupakan yang paling nyaman digunakan dibandingkan dengan hampir kebanyakan boiler. Penggabungan peralatan pemanfaatan kembali panas dalam gas buang akan mempertinggi tingkat efisiensi termis selanjutnya.

Hubungi Kami
PT. SUMBER TEKNIK INDUSTRI

Jl. Mangga Pesona Lebak Wangi 2 blok A3 no 15 Kec, Sepatan Timur Kab, tangerang Propinsi Serang Banten 15521

Whatsapp : 0852 8276 2784

Mobile      : 0852 82762 784

Email        : idmslamet@gmail.com

Website    : https://boilersburner.com

Referensi : https://www.jualboileridm.com/