Kumpulan Artikel Berbagai Kategori

Jumat, 19 April 2013

Kenali Prinsip Kerja Boiler (Ketel Uap)


Kali ini saya akan membahas mengenai prinsip kerja Boiler, akan tetapi dikarenakan sistem kerja sebenarnya terlalu detail dan rumit, maka disini saya akan membahas prinsip dasar cara kerjanya saja. Jadi siapkan kopi dan cemilan, jangan lupa nanti saya minta sedikit.

Berdasarkan tipe konstruksinya boiler dibagi menjadi 3 tipe yaitu :
- Boiler gantung
- Boiler duduk 
- Boiler paket (package boiler)

Berdasarkan tipe bahan bakarnya, boiler dibagi menjadi 2 yaitu :
- Circulated Fluidized Bed (CFB) Boiler
- Pulverized Coal (PC) Boiler

Boiler, yang secara fungsinya disebut juga sebagai steam generator (penghasil uap), adalah suatu bentuk sistem pembakaran yang merupakan gabungan dari beberapa tube, header, ducting, burner, fin plate dan manifold yang di desain untuk saling terhubung dalam suatu proses untuk mengubah air menjadi uap bertekanan yang kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin dan generator sehingga menghasilkan listrik di sebuah power plant (pembangkit listrik).

Sistem utama yang umumnya terdapat pada semua jenis manufaktur boiler adalah :
- Steam drum
- Downcomer
- Furnace
- Separator / cyclone
- Backpass / Heat Recovery Area (HRA)
- Feed water pipe
- Economizer
- Superheater (low, medium & high temperature)
- Connecting Pipes (upper & lower)
- Main Steam Pipe


Baiklah, setelah mengenal macam-macam sistem yang terdapat pada boiler, sekarang kita akan membahas mengenai prosesnya.

Secara umum, didalam boiler terdapat 3 proses yaitu :
- Proses air menjadi steam
- Proses bahan bakar (batu bara, limestone, oil) sampai menjadi abu sisa pembakaran
- Proses udara sampai menjadi gas buang

Karena terlalu banyak yang harus dijelaskan (keburu kopi sama cemilannya abis), maka saya akan menjelaskan sistem air sampai menjadi steam nya saja, karena itu memang merupakam inti dari boiler sebagai steam generator (penghasil uap).


Untuk dapat menghasilkan uap air tentunya diperlukan air yang sesuai dengan kadar Ph yang telah ditetapkan sebelumnya. Air didapatkan dari laut yang kemudian diproses didalam chemical building (atau desalination) dan water treatment sebelum di supply ke deaerator (untuk mengurangi kandungan oksigen didalam air) dan disupply ke boiler melalui feed water pump.
Dengan feed water pump, air yang sudah melalui proses di deaerator tadi memulai tahapan proses di boiler dengan urutan sebagai berikut :

- Economizer
  Disini air akan dinaikkan suhunya secara perlahan sebelum mencapai sistem berikutnya

- Steam drum
  Dari economizer, air kemudian disupply ke steam drum melalui pipa. Diawal proses, saat steam (uap 
  air) belum mencapai saturated steam, maka separator (pemisah) didalam steam drum akan melakukan
  bypass dan membiarkan air turun ke tahap selanjutnya.

- Downcomer
  Disini, downcomer yang berbentuk pipa mengalirkan air ke bagian terbawah dari sistem selanjutnya
  melalui lower connecting pipes.

- Furnace
  Selanjutnya air dari downcomer akan masuk ke furnace bagian paling bawah dan ditampung didalam
  bottom header yang kemudian karena sistem pembakaran batu bara, oil dan limestone didalam
  furnace, perlahan-lahan akan berubah bentuk menjadi uap basah. Sesuai dengan sifatnya, uap akan
  merambat keatas dengan sendirinya didalam tube (karena proses pemanasan yang konstan didalam
  boiler). Uap air tersebut ditampung didalam upper header (outlet header) pada bagian atas furnace.
  Disinilah terjadinya sistem konversi energi (waktu kuliah dulu saya belum banyak tau sih, tapi
  untungnya banyak yang memberikan sedekah ke saya berupa contekan, hehe)
  Setelah itu uap akan kembali disupply ke steam drum melalui upper connecting pipes, dan, kembali
  oleh separatornya, uap tersebut disupply kembali dari steam drum menuju sistem berikutnya.

- Superheater
  Disini terdapat beberapa kali backpass (umpan balik) steam dari low temperature superheater ke
  medium temperature superheater lalu disupply ke steam drum, lalu kembali ke high temperature
  superheater / final superheater. Di high / final termperature superheater inilah proses terakhir steam
  setelah melalui pemanasan berulang-ulang kali di dalam low dan medium superheater.

- Main Steam Pipe
  Inilah pipa terpenting dalam proses power plant, dikarenakan pipa ini yang nantinya akan mensuplai
  superheated steam ke turbin. Material, kawat las dan test nya pun (Non Destructive Test) tergolong
  istimewa karena membutuhkan perlakuan khusus dan tim khusus untuk mengerjakannya. Disinilah
  temperatur dan pressure tertinggi di boiler berada.

Keseluruhan sistem diatas dikirim dari manufaktur (pabrik) nya ke lokasi pemasangan (site) dalam bentuk knocked down (pecah belah/terpisah) yang kemudian dirakit (difabricate) di site dan kemudian dipasang dengan sistem rigging (pengangkatan) & welding (pengelasan) yang semua proses tersebut mengacu kepada international standard seperti American Welding Society (AWS), American Society of Mechanical Engineers (ASME), American Standard for Testing & Material (ASTM), dan lain-lain.

Demikian khotbah singkat tentang boiler ini, mohon maaf bila masih terdapat kesalahan didalam artikel ini, semua bermanfaat bagi rekan-rekan semua.

0 komentar: