Kamis, 23 Februari 2017

Potensi Bahaya Pada Boiler

Potensi Bahaya Pada Boiler

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Pesawat Uap atau juga disebut Ketel Uap adalah suatu pesawat yang dibuat untuk mengubah air didalamnya, sebagian menjadi uap dengan jalan pemanasan menggunakan pembakaran dari bahan bakar. Ketel uap dalam keadaan bekerja, adalah sebagai bejana yang tertutup dan tidak berhubungan dengan udara luar karena selama pemanasan, maka air akan mendidih selanjutnya berubah menjadi uap panas dan bertekanan, sehingga berpotensi terjadinya ledakan jika terjadi kelebihan tekanan (over pressure). Prinsip kerjanya yaitu dengan semakin tingginya tekanan uap maka setiap ketel harus mampu menahan tekanan uap ini. Dengan memanfaatkan tekanan uap ini maka dapat digunakan untuk menggerakan mesin atau generator untuk menghasilkan energi listrik.

Bejana tekan adalah suatu wadah untuk menampung energi baik berupa cair atau gas yang bertekanan atau bejana tekan adalah selain pesawat uap yang mempunyai tekanan melebihi tekanan udara luar (atmosfer) dan mempunyai sumber bahaya antara lain; kebakaran, keracunan, gangguan pernafasan, peledakan, suhu ekstrem.

Pemanfaatan bejana tekan akhir-akhir ini telah berkembang pesat di berbagai proses industri barang dan jasa maupun untuk fasilitas umum dan bahkan di rumah-rumah tangga. Bejana tekanan merupakan peralatan teknik yang mengandung resiko bahaya tinggi yang dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan atau peledakan. Tingginya resiko kecelakaan kerja dibidang Pesawat Uap dan Bejana Tekan (PUBT) membuat perusahaan semakin waspada akan bahaya yang mungkin ditimbulkan dari kecelakaan kerja PUBT.

Pesawat uap dan bejana tekan merupakan sumber bahaya termasuk operator pesawat uap yang mana potensi bahaya ditimbulkan akibat penggunaan atau pengoperasian pesawat uap dan bejana tekan meliputi semburan api, air panas, gas, fluida, uap panas, debu, panas/suhu tinggi, bahaya kejut listrik, dan peningkatan tekanan atau peledakan. Agar kecelakaan tidak timbul dalam kerja yang menggunakan pesawat uap maupun bejana tekan, maka pemahaman tentang pesawat uap dan bejana tekan serta syarat-syarat K3 adalah sangat penting supaya dapat melakukan pengawasan K3 pada pesawat uap dan bejana tekan. Hal ini juga ditetapkan dalam UU No.1 Tahun 1970 pasal 3, “Pengawasan tidak hanya pada produk namun diawali dari proses produksi atau pembuatan pesawat uap dan bejana tekan yang banyak dilakukan proses pengelasan, pengujiaan produk hingga penerbitan ijin pemakaian pesawat uap dan bejana tekan”.

Agar tidak terjadi ledakan, suatu ketel harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

1. Harus hemat dalam pemakaian bahan bakar. Hal ini dinyatakan dalam rendemen atau daya guna ketel.
2. Berat ketel dan pemakaian ruangan pada suatu hasil uap tertentu harus kecil.
3. Paling sedikit harus memenuhi syarat-syarat dari Direktorat Bina Norma Keselamatan Kerja Departemen Tenaga Kerja.

Berikut ini sumber bahaya pada pesawat uap, antara lain :

1. Bila manometer tidak berfungsi dengan baik, atau bila tidak dikalibrasi dapat menimbulkan peledakan karena si operator tidak mengetahui tekanan yang sebenarnya dalam boiler dan alat lain tidak berfungsi.
2. Bila safety valve tidak berfungsi dengan baik karena karat atau sifat pegasnya menurun.
3. Bila gelas duga tidak berfungsi dengan baik yang mana nosel-noselnya atau pipa-pipanya tersumbat oleh karat sehingga jumlah air tidak dapat terkontrol lagi.
4. Bila air pengisi ketel tidak memenuhi syarat.
5. Bila boiler tidak dilakukan blow down dapat menimbulkan scall atau tidak sering dikunci.
6. Terjadi pemanasan lebih karena kebutuhan produksi uap.
7. Tidak berfungsinya pompa air pengisi ketel.
8. Karena perubahan tak sempurna atau rouster, nozel fuel tidal berfungsi dengan baik.
9. Karena umur boiler sudah tua sehingga material telah mengalami degradasi kualitas.

Dalam proses pembuatannya perlu dilakukan pemilihan material yang tahan korosi bila terlalu mahal atau tidak ada di pasaran maka dapat dipilih material dengan laju korosi yang paling lambat namun perlu dilakukan inspeksi secara berkala untuk menghindari terjadinya kebocoran atau ledakan.

Sabtu, 04 Februari 2017

Alat Bantu Boiler Dan Turbin

Alat Bantu Boiler Dan Turbin
Alat bantu boiler
1. Indust Draft Fan (IDF) berfungsi untuk menghisap gas sisa pembakaran (flue gas) dari boiler menuju cerobong (stack) dan sekaligus membuat tekanan boiler menjadi minus/vacum.
2. Force Draft Fan (FDF) yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mengahasilkan udara pembakaran dengan cara mendorong udara luar menuju ke ruang bakar yang sebelumnya dipanasi terlebih dahulu oleh Secondary Air Heater (SAH).
3. Primary Air Fan (PAF) yaitu suatu alat yang berfungsi menghasilkan udara untuk menghembuskan batu bara yang dihaluskan di Mill Pulverizer menuju ke ruang bakar . Sebelum udara dipakai terlebih dahulu  dipanasi oleh Primery Air Heater ( PAH ) dan temperaturnya dikontrol oleh Control Dumper (Inlet Guide Fan). Heater ini juga memanfaatkan gas buang (flue gas).
4. Seal Air Fan (SAF) yaitu alat yang berfungsi menghasilkan udara sebagai udara perapat yang digunakan pada Coal Feeder, Mill Pulperizer dan acces udara pada boiler.
5. Mill Pulverizer yaitu suatu alat yang berfungsi untuk menghaluskan batu bara hingga  menjadi serbuk halus (tepung batubara) sebelum dihembuskan oleh udara primary menuju ruang pembakaran.
6. Coal Feeder yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mengatur laju aliran ( Flow ) batu bara dari Coal Banker menuju Mill Pulverizer.
7. Economizer adalah preheater feedwater berfungsi  untuk meningkatkan temperatur air (pemanasan awal) sebelum masuk ke boiler untuk selanjutnya dialirkan ke steam drum, dengan memanfaatkan gas buang (flue gas) sebagai media pemanas. Komponen ini berada dalam boiler yang terdiri dari rangkaian pipa-pipa  (tubes) yang menerima air dari inlet.
8. Drum Boiler adalah suatu alat pemisah antara uap dan air, dengan bantuan separator uap dipisahkan menuju saluran pemanas lanjut, sedangkan air disalurkan lagi menuju pipa-pipa boiler .
9. Mini boiler adalah pepmbuat uap untuk start awal yang digunakan untuk membantu proses sirkulasi air dan uap menggunakan bahan bakar HSD dan bilamana sudah mendapatkan uap dari boiler mini boiler ini dimatikan.
Alat bantu Turbin
1. Condensate Extarction Pump ( CEP ) adalah suatu alat yang berfungsi untuk memompakan air condensate dari hot wel menuju Deaerator,dengan melewati preheater atau pemanas awal yang ada di gland steam condenser dan low pressure heate ( LPH ).
2. Boiler Feed Pump (BFP ) adalah pompa pengisi boiler yang memompakan air dari Deaerator,melewati pemanas awal pada High Pressure Heater ( HPH ) Menuju Economizer dan selanjutnya ke Drum Boiler.
3. Cooling Water Pump ( CWP ) adalah circulating pump yang memompakan air pendingin (cooling water) yang telah di dinginkan oleh cooling tower fan menuju condensor,selanjutnya setelah mengambil panas dari condensor air pendingin menuju cooling tower lg untuk di buang panasnya dan di pompakan lg oleh CWP menuju condensor lagi.
4. Vacum Pump adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengisap udara atau gas yang ada di dalam condensor agar tekanan menjadi kurang dari nol ( vacuum )
5. Open loop Auxiliary Cooling Water Pump (OACWP ) adalah pompa air pendingin yang berfungsi untuk memompakan air pendingin menuju close loop,generator cooller dan oil cooler
6. Close loop Auxiliary Coling Water Cooller ( CACWP ) adalah pompa air pendingin ( dgn menggunakan air demin ) yang berfungsi sebagai pendingin oil cooler compressor,oil cooler BFP,seal water Vacum Pump,oil cooler bearing draft sistem,oil cooler bearing motor mill pulverizer,dll.  Sistem transfer heatnya setelah di gunakan mendinginkan alat alat bantu tersebut air menuju exchanger dan panas air close loop di transferkan ke air open loop.
7. Control dan Service Compressor adalah alat bantu yang berfungsi sebagi penyedia udara control untuk menggerakkan valve – valve pneumatic,serta penyedia udara service untk keperluan cleaning.
8. Kondensor adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengkondensasikan  uap bekas dari turbin menjadi air. Kondensor terbuat dari plat baja berbentuk silinder yang diletakkan secara mendatar dan didalamnya dipasang pipa-pipa pendingin yang terbuat dari kuningan paduan.

Sabtu, 28 Januari 2017

Jenis - Jenis Boiler

Jenis - Jenis Boiler

Duniapembangkitlistrik.blogspot.com - Boiler adalah alat yang digunakan untuk membuat steam (uap). Jenis boiler dapat dibedakan dari berbagai macam hal seperti karakteristik, cara kerja, tipe pipa dan bahan bakar yang digunakan. Setiap jenis boiler memiliki kelebihan serta kekurangan masing-masing, seperti yang telah kita jabarkan di bawah ini:

Jenis Boiler Berdasarkan Type Tube (Pipa):

1. Fire Tube Boiler 

Pada boiler ini memiliki dua bagian didalamnya yaitu bagian tube yang merupakan tempat terjadinya pembakaran dan bagin barrel/tong yang berisi fluida. Tipe boiler pipa api ini memiliki karakteristik yaitu menghasilkan jumlah steam yang rendah serta kapasitas yang terbatas.

Prinsip Kerjanya: Proses pengapian terjadi didalam pipa dan panas yang dihasilkan diantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air.

Kelebihan: Proses pemasangan cukup mudah dan tidak memerlukan pengaturan yang khusus, tidak membutuhkan area yang besar dan memiliki biaya yang murah.

Kekurangan : Memiliki tempat pembakaran yang sulit dijangkau saat hendak dibersihkan, kapasitas steam yang rendah dan kurang efisien karena banyak kalor yang terbuang sia-sia.

2. Water Tube.

Memiliki kontruksi yang hampir sama dengan jenis pipa api, jenis ini juga terdiri dari pipa dan barel, yang menbedakan hanya sisi pipa yang diisi oleh air sedangkan sisi barrel merupakan tempat terjadinya pembakaran. Karakteristik pada jenis ini ialah menghasilkan jumlah steam yang relatif banyak.

Prinsip Kerja: Proses pengapian terjadi pada sisi luar pipa, sehingga panas akan terserap oleh air yang mengalir di dalam pipa.

Kelebihan: Memiliki kapasitas steam yang besar, niali efesiensi relatif lebih tinggi dan tungku pembakaran mudah untuk dijangkau saat akan dibersihkan.

Kekurangan: Biaya investasi awal cukup mahal, membutuhkan area yang luas dan membutuhkan komponen tambahan dalam hal penanganan air.

Berdasarkan Jenis Bahan Bakar

1. Solid Fuel (Bahan Bakar Padat)

Type boiler ini menggunakan bahan bakar padat seperti kayu, batu bara, dengan karakteristik seperti harga bahan bakar relatif lebih murah dan lebih efesiensi bila dibandingkan dengan boiler listrik.

Prinsip Kerja: Pemanasan bersumber dari pembakaran bahan bakar padat atau bisa juga campuran dari beberapa bahan bakar padat (batu bara dan kayu) yang dibantu dengan oksigen.

Kelebihan: Bahan bakar mudah untuk didapatkan dan lebih murah.

Kekurangan: Sisa pembakaran sulit untuk dibersihkan,.

2. Bahan Bakar Minyak (Oil Fuel)

Jenis ini memiliki bahan bakar dari fraksi minyak bumi, dengan karakteristik yaitu memiliki bahan baku pembakaran yang lebih mahal, tetapi memiliki nilai efesiensi yang lebih baik jika dibandingkan denan yang lainnya.

Prinsip Kerja: Pemanasan yang bersumber dari hasil pembakaran antara campuran bahan bakar cair (kerosen, solar, residu) dengn oksigen dan sumber panas.

Kelebihan: Memiliki sisa pembakaran yang sedikit sehingga mudah dibersihkan dan bahan baku yang mudah didapatkan.

Kekurangan: Memiliki harga bahan baku yang mahal serta memiliki kontruksi yang mahal.

3. Bahan Bakar Gas (Gaseous Fuel)

Memiliiki jenis bahan bakar gas dengan karakteristik bahan baku yang lebih murah dan nilai efesiensi lebih baik jika dibandingkan dengan jenis tipe bahan bakar lain.

Prinsip Kerja: Pembakaran yang terjadi akibat campuran dari bahan bakar gas (LNG) dengan oksigen serta sumber panas.

Kelebihan: memiliki bahan bakar yang paling murah dan nilai efesiensi yang lebih baik.

Kekurangan: Kontruksi yang mahal dan sumber bahan bakar yang sulit didapatkan, harus melalui jalur distribusi.

4. Electric

Dari namanya saja kita tentu sudah mengetahu bahwa sumber panas alat ini berasal dari listrik, dengan karakteristik bahan bakar yang lebih murah akan tetapi memiliki tingkat efesiensi yang rendah.

Prinsip Kerja: Pemanas bersumber dari listrik yang menyuplai panas.

Kelebihan: Memiliki perewatan yang sederhana dan sumber pemanas sangat mudah untuk didapatkan.

Kekurangan: Nilai efesiensi yang buruk dan memiliki temperatur pembakaran yang rendah.

Selasa, 17 Januari 2017

Sistem Kontrol Pembakaran Batubara pada Boiler

Sistem Kontrol Pembakaran Batubara pada Boiler
DUNIA PEMBANGKIIT LISTRIK - Pada sebuah boiler dengan bahan bakar batubara, sistem kontrol pembakaran yang ada menjadi satu hal yang sangat krusial. Untuk memaksimalkan efisiensi operational, proses pembakaran harus diatur secara akurat, sehingga bahan bakar yang digunakan harus pada jumlah yang tepat sesuai dengan kebutuhan uap air. Selain itu, proses pembakaran harus dilakukan dengan aman, sehingga tidak membahayakan para pekerja, pabrik, serta lingkungan sekitar.
Jumlah batubara dengan udara sehingga didapatkan proses pembakaran yang sempurna di dalam furnaceboiler diatur sesuai dengan air-fuel ratio teoritis. Namun secara prakteknya, untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna tersebut tidaklah mudah. Karena faktor kerugian dari proses pembakaran tidak mungkin dapat dihindari. Yang dapat dilakukan yaitu mengatur proses pembakaran dengan menekan serendah-rendahnya kerugian/losses yang mungkin terjadi.
Ada dua faktor kerugian yang muncul pada saat proses pembakaran batubara dilakukan. Jika jumlah udara (oksigen) kurang dari kebutuhan pembakaran, maka jumlah bahan bakar yang tidak terbakar akan semakin banyak sehingga terbuang sia-sia melalui cerobong (stack). Namun jika sebaliknya, jumlah oksigen semakin banyak yang ditandai dengan jumlah excess air juga semakin banyak, maka akan semakin banyak pula energi panas yang ikut terbuang keluar karena diserap oleh excess airtersebut. Kerugian yang kedua ini sering disebut dengan heat loss. Oleh karena adanya dua macam kerugian inilah maka dicari kerugian total yang paling rendah. Untuk lebih memahami kerugian-kerugian dari proses pembakaran batubara tersebut mari kita perhatikan grafik di bawah ini. Sesuai dengan grafik tersebut kerugian total yang paling rendah, didapatkan pada jumlah excess air "A".
20121111-015005 AM.jpg
Heat Losses dan Unburned Losses Pada Furnace
Berikut adalah contoh sistem-sistem kontrol proses pembakaran batubara pada boiler mulai dari yang paling sederhana hingga yang kompleks:
1. Sistem Kontrol Paralel
Cara yang paling sederhana dalam mengontrol proses pembakaran batubara adalah dengan mengatur jumlah batubara dan udara yang masuk ke boiler secara paralel. Jumlah batubara yang masuk ke dalam boiler diatur oleh sebuah control valve sedangkan jumlah udara diatur oleh damper, keduanya dihubungkan secara mekanikal sehingga setiap perubahan jumlah batubara yang masuk akan selalu diikuti oleh jumlah udara yang masuk ke boiler.
20121126-080458 AM.jpg
Sistem Kontrol Paralel Pembakaran Batubara
Sistem kontrol ini cocok digunakan pada boiler-boiler berukuran kecil. Dan akan semakin tidak cocok jika digunakan pada boiler yang berukuran semakin besar. Kelemahan mendasar dari sistem kontrol ini adalah adanya asumsi bahwa jumlah dari batubara dan udara yang masuk ke boiler adalah konstan sesuai dengan yang diharapkan, jika posisi control valve dan damper pada posisi tertentu. Sehingga jumlah excess air serta jumlah aktual batubara yang masuk ke boiler tidak diketahui secara tepat.
2. Flow Ratio Control
Pada sistem kontrol yang kedua ini, digunakan sensor pembacaan debit aliran udara dan bahan bakar sebagai input untuk mengontrol jumlah udara yang masuk ke boiler. Sistem kontrol ini juga menggunakan persamaan teoritis untuk memproses sinyal input dari debit aliran batubara sehingga didapatkan kontrol udara yang lebih mendekati teoritis.
20121126-082734 AM.jpg
Flow Ratio Control
Sistem kontrol ini disebut dengan sistem kontrol fuel-lead, karena sistem ini menjadikan debit batubara sebagai nilai acuan untuk mengatur besar aliran udara yang akan masuk ke boiler. Pada sistem ini perintah utama kebutuhan pembakaran batubara yang diatur oleh master demand, dikirimkan hanya kepada control valve batubara. Kebalikan dari sistem ini adalah sistem air-lead, dimana debit aliran udara menjadi nilai acuan sistem kontrol.
3. Sistem Kontrol Bersilangan
Sistem kontrol ini mirip dengan sistem kontrol paralel, hanya saja sudah dipergunakannya sensor pembacaan debit aliran batubara dan udara sebagai sinyal feed-forward. Masing-masing sistem kontrol bahan bakar dan udara mendapatkan sinyal perintah utama dari master demand, namun nilai kontrol-nya masih dipengaruhi juga oleh kondisi aktual debit aliran batubara dan udara. Hasil akhir dari sistem kontrol ini adalah diharapkan terjadi proses pembakaran yang lebih responsif untuk perubahan nilai beban boiler serta lebih akurat.
20121126-085504 AM.jpg
Sistem Kontrol Bersilangan
4. Penggunaan Sensor Excess Air
Satu parameter yang dapat digunakan untuk lebih mempresisikan sistem kontrol pembakaran batubara pada boiler adalah jumlah excess air pada gas buang hasil pembakaran. Pembacaan excess airpada gas buang menggunakan oxygen analyzer. Pembacaan excess air digunakan sebagai sinyal feed forward pada sistem kontrol pembakaran batubara.
20121126-110308 AM.jpg
Pembacaan Excess Air Sebagai Sinyal Input Sistem Kontrol
5. Penggunaan Sensor Gas Buang Lainnya
Sistem kontrol pembakaran batubara pada boiler yang terakhir adalah dengan melibatkan parameter-parameter lain selain excess air. Salah satu parameter penting tersebut adalah gas karbon monoksida. Kandungan karbon monoksida dalam gas buang menunjukkan jumlah gas yang tidak terbakar di ruang bakar. Sehingga sistem kontrol ini secara nyata berusaha untuk meminimalisir kerugian terbuangnya bahan bakar yang tidak dapat dibakar, serta kerugian (heat loss) akibat excess air yang terlalu besar.
20121126-111911 AM.jpg

Pembacaan Gas CO dan O2 Pada Sistem Kontrol Pembakaran Batubara