Bahan Bakar Boiler

6

BAHAN BAKAR BOILER

Manggala Yudha S.W. 4213100004Jurusan Teknik Sistem Perkapalan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111

1. Pendahuluan

Sebuah boiler dalam satu bentuk atau lain akan ditemukan pada setiap jenis kapal. Dimanamesin utama bertenaga uap, satu atau lebih besar boiler tabung air akan dipasang untukmenghasilkan uap pada suhu sangat tinggi dan tekanan sangat tinggi. Pada sebuah kapalbermesin utama diesel, yang lebih kecil (biasanya jenis tabung api) boiler akan dipasanguntuk memberikan uap untuk berbagai kapal.Bahkan dalam dua jenis desain dasar, tabungair dan tabung api, berbagai desain dan variasi ada. Sebuah boiler digunakan untukmemanaskan air umpan untuk menghasilkan uap. Energi yang dilepaskan olehpembakaran bahan bakar di tungku boiler disimpan (sebagai suhu dan tekanan) di uapyang dihasilkan. Semua boiler memiliki tungku atau ruang pembakaran dimana bahanbakar dibakar untuk melepaskan energi. Air dipasok ke tungku boiler untukmemungkinkan pembakaran bahan bakar untuk terjadi. Sebuah area permukaan besarantara ruang bakar dan air memungkinkan energi pembakaran, dalam bentuk panas,menjadi ditransfer ke air. Sebuah drum harus disediakan di mana uap dan air dapatterpisah. di sana juga harus berbagai perlengkapan dan kontrol untuk memastikan bahwabahan bakar minyak, udara dan persediaan air umpan yang disesuaikan denganpermintaan uap. Akhirnya harus ada sejumlah perlengkapan dan Dudukan yang menjaminpengoperasian boiler aman Dalam proses pembangkitan uap air umpan memasuki boilerdimana dipanaskan dan menjadi uap. Air umpan yang beredar dari uap menghidupkandrum air dan dipanaskan dalam proses. Beberapa air umpan melewati tabung sekitartungku, yaitu dinding air dan tabung lantai, dimana dipanaskan dan kembali ke steamdrum. Besar diameter tabung downcomer digunakan untuk mengedarkan air umpan antaradrum. Tabung downcomer lewat di luar tungku dan menyatu uap dan air drum. Uap yangdihasilkan dalam steam drum dan dapat dimatikan untuk digunakan dari sini. Hal inidikenal sebagai 'basah' atau jenuh uap dalam kondisi ini karena akan mengandung jumlahkecil air.. Bahan bakar adalah penyumbang terpenting untuk biaya pembangkitan uap. Iajuga mengatur desain, operasi, dan kinerja boiler. Bahkan boiler yang paling fleksibel bahanbakarnya, misalnya, Boiler fluidized bed, tergantung bahan bakar, meskipun dengan tingkatyang lebih rendah. Untuk alasan ini setiap desain atau bahkan perencanaan desain, harusmulai dari pertimbangan bahan bakar yang akan digunakan. Dari bahan bakar mendapattempat untuk kolam limbah pembuangan dan tumpukan, semuanya tergantung padakarakteristik bahan bakar. Untuk alasan ini desain boiler khusus dimulai denganperhitungan pembakaran. Perhitungan pembakaran didasarkan pada stoikiometri reaksi

Boiler2

pembakaran. Jadi, langkah ini sering disebut perhitungan stoikiometri. Ini memberikanspesifikasi dari item yang paling utama dari pembangkit listrik seperti kipas, blower, bahanbakar, penanganan limbah pembangkit, konveyor padat, ukuran stack, peralatanpengendalian polusi udara, dan terakhir, ukuran boiler. Bagian berikut secara singkatmenjelaskan karakteristik fisik dan pembakaran bahan bakar fosil yang digunakan dalamboiler pembangkit listrik. Hal itu juga menyajikan formula desain untuk perhitunganpembakaran. Perhitungan tersebut seringkali didasarkan pada unit berat bahan bakarterbakar. DAtau uap dapat melewati superheater yang terletak di dalam boiler. Disini uaplanjut dipanaskan dan 'dikeringkan', yaitu semua sisa air diubah menjadi uap. Uapsuperheated ini kemudian meninggalkan boiler untuk digunakan dalam sistem. Suhusuperheated steam akan berada di atas yang ada pada uap dalam drum. Sebuah'attemperator',i.e.uap pendingin,dapat dipasang dalam sistem untuk mengontroltemperatur superheated steam. Gas panas yang dihasilkan dalam tungku yang digunakanuntuk memanaskan air umpan untuk menghasilkan uap dan juga untuk superheat uap daridrum boiler. Gas kemudian melewati sebuah economiser melalui mana air umpan yangmelewati sebelum memasuki boiler. Gas buang juga dapat melewati pemanas udara yangmenghangatkan udara pembakaran sebelum memasuki tungku. Dengan cara ini sebagianbesar energi panas dari panas gas digunakan sebelum mereka habis dari corong.Pengaturan ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. sistem sederhahan boiler.

Bahan Bakar Boiler 3

2.Tinjauan pustakaSeiring perkembangan teknologi dalam bidang power plant seperti pembangkitan

energi listrik didunia dibutuhkan teknologi tertentu untuk menghasilkan energi tesebut

saperti peralatan dalam pembangkit tenaga listrik yaitu boiler. Boiler digunankan untuk

menghasilkan energi panas yang diserap air sebagai media utamanya yang kemudian

nantinya air ini memiliki emergi kinetik sehingga dapat memutar turbin atau sistem

penggerak lain. Untuk melakukan hal tersebut dibuuthkan bahan bakar untuk

menghasilkan energi panas seperti batubara, gas alam atu bahan bakar minyak. Dari semua

sistem jenis pembakaran diatas, yang paling banyak adalah batubara. Dalam proses

pembakarannya akan menghasilkan emisi serperti NOx.

(D A Taylor,1990) dalam bukunya menjelaskan sistem supplay bahanbakar cair

seperti heavy fuel untuk digunakan sebagai bahanbaka boiler untuk kapal. Dalam bukunya

dibutuhkan beberapa peralatan treatment minyak agar dapat digunakan. Treatment

dilakukan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran – kotoran yang ada dalam heavy

fuel karenan minyak ini adalah jenis residu.

(Prabir Basu et al., 2000) dan (B.Parsons, 1905) menjelaskan tentang proses tahap

persiapan batubara sebelum digunakan dalam proses pembakaran. Dalam bukunya, yang

paling utama dalam batubara harus dikeringkan dan memperkecil ukran dari batu bara

dapat pula dengan dihancurkan dengan beberapa peralatan. Selain itu juga menjelaskan

tentang sistem pengumpan bagaimana batubara siap dimasukkan ke dalam tungku dari

proses penyimpan.

(Kumar Rayaprolu,2009) dalam bukunya menjelaskan tentang dampak korosi,abrasi,

dan endapan terhadap kinerja boiler. Ada beberapa langkah yang dapat dilakukan untuk

menghindari kerusakan tersebut. Selain itu menjelaskan beberpa macam dampak debu

pada perangkat – perangkat boiler lainnya.

(Jerry Gilman,2005) mejelaskan tentang emisi yang dihasilkan pada proses

pembakaran dalam boiler, emisi yang dihasilkan berupa NOx. Ia juga menjelaskan sistem

control untuk mengurangi emisi tersebut.

Boiler4

2.1 Klasifikasi BolierA. Berdasarkan tabung boiler1. Boiler tabung api

Gambar 2. Boiler tabung api2. Boiler tabung air

Gambar 3.Boiler tabung air


B. Berdasarkan Kegunaanya1. Boiler Industri

Gambar 4.Boiler industri3. Boiler kapal

Gambar 5. Boiler kapal

Boiler6

4. Boiler Nuklir

Gambar 6.Gambar boiler nuklir

Gambar 7.Boiler sirkulasi alami

C. Berdasarkan jenis pembakarannya


1. Boiler pembakaran Massa / tumpukan pembakaran2. Boiler pembakaran setoker3. Boiler Pembakaran4. Boiler BFBC5. Boiler CFBC6. Boiler bahan bakar dihaluskan (PF)7. Boiler pembakaran Liquor8. Boiler panas buanganD. Berdasarkan tekanan kerjanya1. Boiler subkritis2. Boiler superkritisE. Berdasarkan sirkulasinya1. Sirkulasi alami2 Sirkulasi paksa

Gambar 8. Boiler sirkulasi paksa

Boiler8

3. Boiler tanpa drum

Gambar 9. Boiler tanpa drumF. Berdasarkan konstruksi tungku1. Two- pass boiler

Gambar 10. Boiler dua pass


2. One and a half - pass boiler3. Single or tower-type boiler

Gambar 11.boiler tipe tower4. Down-shot boiler

3. Bahan Bakar Boiler3.1 Bahan Bakar Dalam Bentuk GasBahan bakar gas yang baik alami atau buatan manusia. Komposisi mereka bervariasi.Komposisi beberapa bahan bakar gas khusus diberikan dalam gambar dibawah ini.

3.1.1 Gas AlamGas alam berasal dari tambang gas atau minyak juga.metana adalah komponen utama gasalam. Hal ini disertai dengan beberapa hidrokarbon lainnya (CnH2n + 2) dan gas tidakmudah terterbakar. Gas dari ladang gas mengandung hingga 75-98% metana. Gas alam dariladang minyak hanya berisi 30--70% metana. Gas alam memiliki nilai pemanasan yangtinggi. Lebih rendah nilai kalor (LHV) adalah 36,600-54,400 kJ / Nm3.

Boiler10

Gambar 12.Komposisi gas alam

3.1.1 Gas SintetisGas batubara dan gas tanur tinggi dua jenis utama dari gas sintetis. Mereka dihasilkan daribatubara kokas meliputi oven gas, gas retak, gas air, dan produser gas. Gas tanur tinggiadalah produk sampingan dari ekstraksi besi dalam tanur tinggi. Konstituen utamanyaadalah CO dan H2. Karena CO2 dan kadar N2 tinggi, nilai kalor dari gas tanur tinggi sangatrendah (3800-4200 kJ /Nm3). Selain itu, mengandung sejumlah besar partikel titik leburrendah abu. Hal ini, oleh karena itu, digolongkan sebagai bahan bakar rank rendahdansering dibakar bersama dengan heavy oil atau batu bara bubuk. Gas kokas-oven adalahproduk sampingan dari kokas. Ini mengandung kotoran sepertiamonia, benzena, dan tar.Jadi gas kokas-oven harus disempurnakan sebelum dibakar. Berbagai produser gas(produser gas udara, air-gas, dan produser gas campuran) dapat diperoleh dengangasifikasi batubara di dalam pembangkit gas batubara. Mereka digunakan sebagai bahanbaku kimia dan bahan bakar. Secara umum, rentang nilai pemanasan mereka dari 3700sampai 10.000 kJ/Nm3.

3.1.1 Gas UmumPropana atau butana adalah gas komersial yang paling penting. Mereka adalah diproduksidari proses penyulingan minyak bumi dan memiliki nilai pemanasan tinggi. Oleh karena itu,ini adalah bahan bakar yang sangat baik untuk dan industri usc domestik. Tidak seperti gasalam, gas berbasis minyak bumi kaya propana atau butana.


3.2. Bahan Bakar cairBahan bakar cair umumnya fraksi penyulingan dari minyak mentah. Misalnya, heavy fuel,yang digunakan oleh boiler utilitas,adalah residu cair yang tersisa setelah minyak mentahdisuling pada tekanan atmosfir. Minyak diesel ringan, digunakan untuk pengapian, adalahproduk distilasi selanjutnya. Komposisi dari beberapa nilai dari bahan bakar minyaktercantum dalam standart ASTM. Bahan bakar diklasifikasikan oleh American Society ofTesting dan (ASTM) nomor Bahan. Viskositas,titik nyala,titik lebur ,kandungan sulfur,dankadar debu adalah sifat bahan bakar minyak yang penting.

3.2.1 ViskositasPengaruh viskositas baik dalam pengangkutan dan kualitas atomisasi minyak mentah. Halini tergantung pada suhu dan tekanan.Pengaruh suhu,bagaimanapun, lebih besar. Suhuminyak yang lebih tinggi memberikan viskositas minyak yang lebih rendah. Namun,jikaheavy oil dipanaskan di atas 110 ° C, karbon akan diproduksi dan dapat menghalangipenyemprot.Viskositas EAN diukur oleh viskometer Engler. Hal ini dinyatakan sebagairasio dari waktu yang dibutuhkan oleh 200 ml minyak mengalir melalui viskometer Englerdengan yang diambiloleh 200 ml air suling.Ini ukuran viskisitas diidentifikasi olehDE.untukkelancaran pipa transportas iviskositas minyak harus berada dikisaran 50-80E,tapi untukatomisasi yang baik itu harus kurang dari3-4°E. Berbagai jenis minyak membutuhkan suhupemanasan yang berbeda untuk mencapai viskositas ini.

3.2.2 Titik Nyala dan Titik PengapianTitik nyala dan titik api adalah dua sifat pembakaran penting dari bahan bakar cair. Titiknyala adalah suhu di mana bahan bakar cair akan menguap dan, ketika tiba dalam kontakdengan udara dan api, flash. Api ini tidak membakar terus menerus. Titik nyala dapatdiukur secara terbuka atau tertutup tetapi alat 20-40°C lebih tinggi dalam keadaan tertutup.Pengapian dikatakan terjadi jika minyak, dinyalakan oleh api eksternal, terus membakarselama lebih dari 5 detik. Suhu terendah di mana hal ini terjadi didefinisikan sebagi suhupengapian.

3.2.3 Pemampatan Titik LeburTitik pemampatan mengacu pada suhu di mana minyak berhenti mengalir, sementara Titiklebur adalah suhu dimana minyak akan mengalir. Untuk mengukur ini, minyakditempatkan dalam tabung reaksi miring pada45°.Titik pemadatan adalah suhu tertinggidimana yang minyak tidak mengalir dalam waktu 5-10 detik.Titik lebur adalah suhuterendah dimana aliran terjadi .Kadar parafin lilin sangat erat kaitannya dengan titikpemadatan .titik pemadatan minya kumumnya naik bersama kandungan parafin.

3.2.4 SulfurKetika sulfur lebih besar dari 0,3%, korosi logam pada pemanasan suhu rendah permukaan perludipertimbangkan. Jadi, tergantung pada kandungan sulfur, minyak dapat dibagi dalam sulfur rendah(S <0,5%), sulfur tengah (S = 0,5% -2,0%), dan sulfur tinggi (S> 2%).

3.2.5 DebuKadar abu bahan bakar minyak sangat kecil. Namun,mengandung vanadium,natrium, dankalium, yang menyebabkan korosi dari permukaan logam. Aspek ini dibahas secara lebihrinci dalam bab tentang korosi. Debu memiliki dampak terhadap boiler antara lain :

3.2.5.1 Erosi pada bagian boiler

Boiler12

Erosi adalah bentuk keausan. Pemakaian dapat didefinisikan sebagai hilangnya progresifdari permukaan material akibat tindakan mekanis yang melibatkan tumbukan partikelabrasif. Tidak seperti korosi, yang merupakan bahan kimia atau tindakan elektrokimiadebuadalah murni mekanis. Ada dua jenis tipr abrasi dan erosi :1.Abrasi dapat disamakan dengan pasir-papering di mana partikel padat bergerakbersentuhan dengan permukaan paralel. Abrasi mempengaruhi titik tinggi permukaantanpa banyak efek pada tubuh utama. Kerugian material lebih kecil dibandingkan denganerosi. Ketahanan abrasi dapat dibangun oleh lapisan batas tempat tinggi dan lebih keras.2. Erosi adalah tumbukan dari partikel keras pada kemiringan, dan memiliki lebih banyakenergi dan kekuatan destruktif dari abrasi.Partikel menimpa memotong melalui lapisan batas dan menghancurkan matriks utama.Oleh karena itu, bahan tahan abrasi tidak dapat menahan erosi. Debu bukan masalah yangmempengaruhi pembakaran boiler minyak dan gas pembakaran. Ini hanya masalah denganpembakaran bahan bakar padat, ketika debu terjadi di kedua sisi bahan bakar dan abuboiler dan penanganan pembangkit. Pulverizers dan pipa batubara dari PF Pembakaranboiler pengalaman debu didasarkan pada kadar abu dan konstituen. Bara abu tinggicenderung menyebabkan keausan dan solusi yang normal adalah membuat bagian aus daribahan tahan aus dan menyediakan bahan yang dikorbankan di tempat yang tepat. Debujuga berpengalaman dalam bunker batubara dan pengumpan, dan penggunaan pelapisdebu adalah solusi terbukti. Erosi bagian yang panas karena abu, terutama tabung, adalahmasalah serius yang mempengaruhi ketersediaan bahan bakar boiler pembakaran padat.konstituen keras abu, yaitu, Al2O3 dan SiO2, bergerak bersama gas buang pada kecepatantinggi menimpa pada tabung, tahan api, dan bagian lain di jalur gas, menyebabkan erosi.Abu, sebagai awalnya ada dalam batubara, tidak begitu kasar. Tapi setelah itu melelehkarena suhu tungku tinggi dan pengkristalan, abrasivitas meningkat secara dramatis danabu berubah menjadi kristal bersama tepi yang tajam merupakan karakteristik mereka. AbuFBC ini kurang bersifat erosi, karena tidak meleleh dan karenanya tidak membentukkembali ke kristal keras, setidaknya tidak ke tingkat yang sama dari PF. Tetapi jumlah abubed di BFBC dan sirkulasi ulang di CFBC sangat tinggi sehingga dapat menyebabkankerusakan erosi yang signifikan untuk kedua tabung dan tahan api. Coil erosi bed di BFBCdan erosi dinding tungku, tabung bank di melewati tahap pertama, dan siklon tahan api diCFBC sangat keras. Erosi dipengaruhi oleh berikut :1. kecepatan gas buang.2. Gasb buang memuat debu .3. Ketidak keseragaman pembebanan debu dan kecepatan gas di seluruh penampang.4. Kepadatan tabung di bank.5. Tabung disposisi dalam sebaris bank atau terhuyung.6. Belokan gas yang memisahkan abu karena aksi sentrifugal.7. Sudut pelampiasan partikel abu. Normal dan sejajar dengan permukaan, erosi dapatmenjadi minimum, sedangkan antara 20 dan 30°C di permukaan horisontal , debu menjadimaksimal.Erosi merupakan aspek yang tidak terpisahkan dari boiler pembakaran bahan bakar padat.Hal ini dapat diminimalkan tetapi tidak dihilangkan sama sekali. Tujuannya adalah untukmeminimalkan dan memprediksi tingkat erosi sehingga interval antara downtimediperpanjang bertepatan dengan pemadaman kemudian direncanakan, sehinggameningkatkan ketersediaan unit. Langkah-langkah pencegahan erosi dan perlindungan


pada dasarnya terbagi dalam dua kategori langkah-langkah tahap desain dan penyediaanbahan pelindung. Pencegahan erosi pada dasarnya dicapai pada tahap desain, terutamadengan mengadopsi langkah-langkah yang mengurangi kerasnya kontak antara abu danPPs. Perlindungan erosi dicapai dengan menyediakan bahan pelindung yang dikorbankan.Selanjutnya, erosi dalam boiler dimonitor selama operasi dan bahan yang dikorbankanmeningkat jika erosi terus berlanjut. Ini adalah di lokasi ukuran pelindung.Langkah-langkah pencegahan erosi pada tahap desain adalah sebagai berikut:1. Kecepatan gas. Membatasi kecepatan gas buang adalah langkah desain yang palingpenting untuk menghilangkan tabung eksternal atau erosi tahan api.2. tabung segaris. Posisi tabung merupakan titik utama untuk diperhatikan. Tabung segarismengurangi erosi secara drastis dibandingkan dengan pengaturan terhuyung.3. Tungku yang kebuh besar. Membatasi muatan debu dilakukan dengan ukuran ruangtungku yang memadai SA dan TA dengan penempatan nozel yang strategis.4. Boiler jenis menara. Menghindari Belokan gas merupakan langkah desain penting.Kekuatan sentrifugal mensegregasikan dan melemparkan abu ke arah tepi, menyebabkankerusakan pada PPs di path.Itu yang lebih baik, misalnya, untuk menghindari dua-passbank boiler (BBS).Boiler jenis tower yang tahan abrasif disukai oleh banyak pelanggan,karena mereka menawarkan perlindungan terhadap kerusakan tersebut.Erosi yang dikorbankan merupkan ukuran perlindungan adalah liner atau tiang bahantahan aus baik terpasang atau dilas ke tabung terkena dampak. Ini bisa menjadi ukurandesain dibentuk atau tindakan pencegahan baru. Dalam kedua kasus, pola erosi harusdipelajari dengan hati-hati dan pola yang sesuai harus dikembangkan. Kemungkinan efeksamping juga harus dinetralisir :1. Debu pelapis cenderung membuat sejumlah permukaan tabung tidak efektif,sedangkanstudding kemungkinan akan meningkatkan efektivitas; baik langkah panggilan untukpenyesuaian dari HS.2. Liners dan kancing melindungi permukaan di mana mereka ditempatkan tetapi merekacenderung membelokkan aliran abu ke tempat lain, sehingga beralih masalah bukannyamemecahkan itu.3. Kancing yang melekat pada tabung dengan pengelasan dan karenanya mereka tetapdingin. Mereka biasanya terbuat dari baja karbon (CS). Ketika kancing panjangmembutuhkanefisiensi pendinginan berkurang. Kancing harus terbuat dari paduan atau baja stainless (ss).4 .Liners dari CS ketika mereka digunakan untuk melindungi suhu rendah bagian sepertieconomizer (ECON) di melewati keduanya dari boiler. Tapi pada suhu tinggi seperti yangdipersyaratkan dalam SH, mereka dibuat dari ss dan, disaat, dari paduan suhu tinggiseperti baja Si-Cr-Al.Liners tidak dilas ke tabung untuk menghindari kerusakan akibatdiferensial ekspansi antara tabung dan liner. Karena tidak ada pendingin, liners mencapaihampir suhu yang sama seperti gas dan memperluas lebih dari tabung. kecuali kalaumelekat pada tabung pada interval dekat dengan mengecilnya liner dan gagal untukmemberikan perlindungan yang tepat.

Boiler14

Gambar 13.Erosi pada boiler

3.2.5.2 Slagging dan Fouling Pada BoilerPembentukan kerak dan Kotoran Kedua proses menghasilkan suhu tinggi deposito abu :1. pembentukan kerak adalah pembentukan deposit terak menyatu pada dinding tungkudan permukaan lainnya terkena panas radiasi.2. Fouling adalah pembentukan ikatan (sinter atau disemen) deposit di daerah terutama SHdan alat pemanas (RH) dari konveksi panas seperti gambar dibawah ini.


Gambar 14. Slagging dan Fouling Pada BoilerTergantung pada Fusibilitas, berbagai komponen abu dapat diklasifikasikan menjadi tigakategori:1. Senyawa lebur tinggi seperti SiO2, Al2O3, Fe2O, CaO, dan MgO, yang merupakan oksidamurni dengan rentang Fusibilitas dari 1600-2800 ° C yang tidak meleleh tapi akhirdi abu terbang dan mempertahankan struktur asli mereka dan Suatu penyebab erosi tetapitidak membentuk kerak.2. Senyawa mencair menengah seperti Na2SiO3, K2SO4, dan FeS, yang memiliki jangkauanFusibilitas dari 900-1100 ° C, membentuk dasar lapisan lengket di dinding air dan pelat danmenyebabkan membentuk kerak.3. Senyawa leleh rendah, terutama klorida dan sulfat dari logam alkali, seperti NaCl,Na2SO4, CaCl2, dan MgCl2, yang, Memiliki berbagai Fusibilitas dari 700-850 ° C,membentuk dasar lapisan lengket di SH dan RH tabung dan menyebabkan pembentukankerak.Dalam slagging yang terjadi di tungku, dinding bagian, dan pelat, partikel abu cair bergerakdalam aliran gas buang memadat bersentuhan dengan logam tabung, yang dingin, danmembentuk lapisan mengalir dengan longgar.SB atau dinding yang pendek bisa memebukadeslagger untuk menghilangkannya tungku. Blower bisa yang dibuka panjang diperlukanuntuk pelat. Pada saat lapisan dalam menempel pada tabung dengan tegas dan lapisan luarbertambah dalam ukuran sampai melepaskan berat sendiri dan jatuh di bagian bawahtungku, menyebabkan kerusakan serius seperti menghancurkan lantai. Viskositas abumenentukan kemudahan deslagging. Dalam fouling yang terjadi di sarang tabung,tindakannya berbeda. Dasar lapisan lengket dibentuk oleh pemadatan abu pada tabung

Boiler16

pendingin. Di sini, lapisan abu tidak mengalir. Suhu lapisan luar abu lebih tinggi tapi masihcukup dingin untuk abu lebih lanjut untuk memadat dan melekatkan diri denganmelakukan fusi. Setelah beberapa pertumbuhan partikel abu tidak memadat, karena suhuyang terlalu tinggi dan kedalaman keseimbangan deposit tercapai. Deposit abu ini dilepasoleh jelaga bertiup. Pada saat, dengan bara tertentu, pelengketan abu sangat kuat, sehinggasulit untuk mengusir deposit dengan jelaga bertiup. Slagging dan fouling saling berkaitan.Ketika terak tungku, deposit abu mengurangi perpindahan panas dan meningkatkan suhugas dimana, pada akhirnya, menyebabkan pengotoran lebih.Slagging dan fouling memilikikarakteristik pengaruh besar pada ukuran tungku dan SH / RH. Ketika batubara tertentusangat mengotorkan, volume tungku harus ditingkatkan untuk mendapatkan suhu gascukup rendah tidak menyebabkan slagging. Gambar dibawah ini menggambarkan efek.Solusi lain adalah dengan tempering gas (GT) di mana gas buang suhu rendah dari pintukeluar ECON diperkenalkan di bawah outlet tungku. Ini langkah yang yang mahal.Slagging dan fouling dikendalikan oleh berikut:1. Dimensi Furnace2. lokasi SB3. Jarak dan seleksi kedalaman bank SH dan RH bank.

Gambar 15. Dapak saggling pada pembakaran


3.2.6 Pengolahan MinyakKedua bahan bakar minyak dan minyak pelumas membutuhkan perlakuan sebelumditeruskankemesin. Ini akan melibatkan penyimpanan dan pemanas untuk memungkinkanpemisahan keberadaan air, Penyaringan kasar dan halus untuk menghilangkan partikelpadat dan juga centrifugal. Pemisah sentrifugal digunakan untuk memisahkan dua cairan,misalnya minyak dan air, atau cairan dan padatan seperti dalam minyak yangterkontaminasi. Pemisahan dipercepat dengan menggunakan mesin pemisah dan dapatdiatur sebagai proses yang berkesinambungan. Dimana sentrifug diatur untuk memisahkandua cairan, diketahui sebagai 'pembersih'. Dimana centrifuge diatur untuk pemisah kotorandan sedikit air dari minyak yang dikenal sebagai'penjernih'. Pemisahan kotoran dan air daribahan bakar minyak sangat penting untuk pembakaran yang baik. Menghilangkankontaminasi kotoran dari minyak pelumas akan mengurangi keausan mesin dankemungkinan kerusakan.Oleh karena itu pemisahan dari semua kecuali minyak bersihadalah mutlakkeharusan. diatur sedemikian rupa sehingga bagian atas dan bawah terpisahdan lumpur dapat dibuang sementara mesin pemisah beroperasi terus menerus. Minyakkotor melewati ke pusat mangkuk, melewati melalui tumpukan cakram dan keluar melaluibagian atas seperti gambar dibawah ini.

Gambar 16.Gambar purifiyer

3.2.7 Proses PemurnianPemisahan sentrifugal dari dua cairan, seperti minyak dan air, hasil dalam pembentukanantarmuka silinder antara keduanya. Posisi antarmuka ini dalam mesin pemisah yang

Boiler18

sangat penting untuk operasi yang benar. Setelan atau posisi antarmuka dicapai denganmenggunakan cincin bendungan atau cakram gravitasi pada saluran keluar mesin pemisahtersebut.Berbagai cincin diameter yang tersedia untuk setiap mesin yang digunakan saatkepadatan minyak yang berbeda.Sebagai aturan umum, cincin diameter terbesaryangcukup memenuhi 'segel' harus digunakan.

3.2.8 Proses PenjernihanMembersihkan minyak yang mengandung sedikit atau tidak ada air yang dicapai dalampenjernih mangkuk dimana kotoran dan air dikumpulkan di mangkuk pinggiran.Semangkuk penjernih hanya memiliki satu lubang keluar. Tidak ada Disk gravitasidiperlukan karena tidak ada antarmuka terbentuk; Oleh karena itu mangkuk beroperasipada efisiensi pemisahan maksimum karena minyak tersebut mengalami gaya sentrifugalmaksimum.

3.2.9 Mangkuk CakramPembersih dan penjernih mangkuk masing-masing berisi setumpuk cakram kerucut.cakram dapat berjumlah hingga 150 dan dipisahkan satu sama lain oleh celah kecil.Pemisahan kotoran dan air dari minyak berlangsung antara disk ini. Serangkaian lubangsejajar dekat sisi luar memungkinkan masuknya minyak kotor. Aksi gaya sentrifugalmenyebabkan komponen yang lebih ringan (minyak bersih) mengalir ke dalam dan air dankotoran mengalir ke luar. Air dan kotoran membentuk lumpur yang yang bergerak keluarsepanjang sisi bawah cakram ke pinggiran mangkuk.

3.2.10 Oprasi Non – KontinyuDesain tertentu sentrifugal disusun untuk jangka pendek operasi dan kemudian ditutupuntuk membersihkan. Setelah pembersihan dan menghilangkan lumpur dari mangkuk,mesin dikembalikan untuk melayani. Dua desain yang berbeda digunakan untuk metodeoperasi ini;mangkuk panjang sempit dan mangkuk pendek lebar. Mesin mangkuk sempitharusdibersihkan setelah periode berjalan lebih pendek dan memerlukan pembongkaranmemerintahkan untuk membersihkan mangkuk. Membersihkan mangkuk, bagaimanapun,jauh lebih sederhana karena tidak mengandung setumpuk cakram. Mesin mangkuk lebardapat dibersihkan di tempat, meskipun ada komplikasi tambahan dari tumpukan cakramberbentuk kerucut yang harus dibersihkan.

3.2.11 Oprasi BerkelanjutanDesain mangkuk Lebar sentrifugal yang modern memungkinkan operasi terus-menerusselama suatu periode yang cukup lama. Hal ini dicapai oleh proses ejeksi yang waktu untukmelepaskan lumpur secara berkala. Lumpur endapan menumpuk di mangkuk pinggiransebagai pemisahan berlanjut, dan Proses ejeksi adalah waktu untuk membersihkan endapanini sebelum mereka mulai, untuk mempengaruhi proses pemisahan. Untuk memulai prosesejeksi minyak pakan untuk pemisah yang pertama akan dimatikan dan sisa minyak dalammangkuk dihilangkan dengan menerima air pembilasan. Air tersebut kemudiandimasukkan ke dalam sistem hidrolik di bawah mangkuk untuk membuka sejumlah katuppegas. Air ini 'operasi' menyebabkan mangkuk geser bawah bergerak ke bawah dan terbukadebit port dalam mangkuk pinggiran. Lumpur dibuang melalui port ini dengan sentrifugal.gaya (Gambar 8.3). Menutup 'operasi' air sekarang makan untuk menaikkan manggesergeser mangkuk lagi dan menutup port pembuangan. Air dimasukkan ke dalam mangkukuntuk membuat kembali seal cair yang diperlukan untuk proses pemisahan, pakan minyak


dibuka kembali, dan pemisahan berlanjut. Siklus ejeksi lengkap hanya membutuhkanbeberapa detik dan pemisah adalah terus beroperasi di seluruh. mangkuk yang berbedadesain ada untuk berbagai bentuk debit lumpur , misalnya Total debit, dikontrol denganpembuangan parsial, dan sebagainya. Dengan dikendalikan pembuangan parsial pasokanminyak tidak dimatikan dan tidak semua dari lumpur dibuang. Pada cara ini prosespemisahan tidak dihentikan. Metode apa pun yang mengadopsi pemisah yang bisa diatursehingga proses debit dilakukan secara manual atau dengan timer otomatis.

3.2.12 PemeliharaanMangkuk dan cakram tumpukan akan membutuhkan pembersihan berkala apakah ataubukan proses ejeksi dalam operasi. Perawatan harus diambil dalam melucuti bawahmangkuk, hanya menggunakan alat khusus disediakan dan dicatat bahwa beberapa benangkiri digunakan. Mesin pemisah adalah seimbang sempurna peralatan, berputar padakecepatan tinggi: semua bagian harus karena itu ditangani dan ditangani dengan benar.

Gambar 17.Gambar purifiyer sisi discharge

3.2.13 Pemisahan bahan bakar heavy fuelPerubahan teknik pada kilang menghasilkan bahan bakar heavy fuel dengan peningkatankepadatan dan biasanya terkontaminasi dengan katalitik dengan baik.Ini adalah partikelkecil dari katalis yang digunakan dalam proses pemurnian. Mereka sangat kasar dan harus

Boiler20

dihilangkan dari bahan bakar sebelum memasuki mesin. Batas densitas yang berlaku umummaksimum untuk pembersih adalah 991 kg/m3 pada 15 derajat Celsius. Dalam sistempemisah ALCAP pemisah tidak memiliki cakram gravitasi dan beroperasi, sampai batastertentu, sebagai clarifier. Minyak bersih dikeluarkan dari stopkontak minyak dan lumpurterpisah dan air terkumpul di pinggiran mangkuk. Ketika air dipisahkan mencapai cakramstack, air akan lepas dengan minyak dibersihkan. Peningkatan kadar air dirasakan olehtranduser di sisi outlet gambar dibawah ini.. Sinyal transduser air diumpankan kemikroprosessor MARST 1 dimana debit air ketika tingkat yang telah ditentukan tercapai.Air akan dibuang dari tempat lumpur dalam mangkuk atau, jika jumlahnya besar, darikatup pembuangan air. Sistem ALCAP juga telah terbukti efektif dalam menghilangkankatalitik halus dari bahan bakar minyak.

Gambar 18.Gambar sistem treatmen minyak

3.2.14 HomogeniserSebuah homogeniser digunakan untuk membuat emulsi minyak dan air yang stabil yangdapat dibakar dalam boiler atau mesin diesel. Seperti emulsi dipertimbangkan untukmembawa pembakaran yang lebih efisien dan juga mengurangi emisi padatan dalam gasbuang. Berbagai desain memanfaatkan tumbukan atau aksi bergulir untuk memecahpartikelbahan bakar dan campuran dengan air. Hal ini juga dianggap bahwa aglomerat asphaltenesdan materi aspal dipecah dan karena itu dapat dibakar. Pabrikan berpendapat bahwa


homogeniser dapat membuat lumpur bisa dibakar sedangkan pemisah akan menghapusmateri tersebut. Homogenisers dapat mengurangi katalitik halus menjadi partikel tanahhalus yang tidak akan merugikan.Pengalaman kapal dengan homogenisers terbatas danumumnya tidak menguntungkan. Sebagian pihak menganggap lebih baik untukmenghilangkan air dan padatan kontaminan dari pada sekedar menggiling partikel.

Gambar 19.Gambar Homogeniser

3.3 Bahan Bakar PadatBahan Bakar PadatBatubara merupakan zat heterogen terbentuk melalui jutaan tahun transformasi tanamandan mineral materi bawah tanah. Tergantung pada panjang, Proses ini (disebut sebagaipengarangan) yang kita dapatkan dalam urutan usia bahan bakar padat seperti gambut,lignit, batubara subbituminous, bituminous, dan antrasit. Komposisi bahan bakar padatkhusus diberikan pada table 1.

3.3.1 Komposis Batu BaraBatubara terdiri dari pengotor anorganik dikenal sebagai abu (A), kelembaban (M), dansejumlah besar senyawa organik kompleks. Yang terakhir terdiri dari lima pokok elemen:karbon (C), hidrogen (H), oksigen (0), sulfur (S), dan nitrogen (N) (Gambar 20). Untukalasan ini, analisis kimia dari batubara umumnya ditentukan dalam hal unsur-unsur.Analisis ini disebut analisis utama. Massa fraksi ini unsur-unsur kimia dalam bahan bakarditentukan sesuai dengan ASTM D3176 standar untuk batubara. Karena kompleksnyapercobaan yang terlibat dalam analisis pokok, Metode lain yang sederhana, dikenal sebagai

Boiler22

analisis pendekatan, sering digunakan dalam pembangkit. Pada analisi proksimat batu baraterdiri dari empat komponen: materi volatil (VM), karbon tetap (Fe), abu (A), dankelembaban (M). Hal ini ditentukan sesuai standar ASTM D3172. Karbon, merupakan

Sawdust

Peat Lignite Subbituminus

Bituminu-s

Antracite Petroleu-m coke

Proxima-te

Dry DAF 23.4 5.2 7.7 5

Moistur-e

16.5 33.3 40.8 40.2 6.4 1.3

VM 68 43.6 54 50.7 83.1 83.7

FC 45.3 5.2 9.1 10.5 10

A 78.6 11.1

Ultimate (%)

DAF DAF

C 51.2 57.5 63.3 72 74 83.7 82

H 6.3 5.9 4.5 5 5.1 1.9 0.5

N 1.9 1 0.95 1.6 0.9 0.7

S 0.1 1.1 0.44 2.3 0.7 0.8

A 11.1 5.2 9.1 10.5 10

O 35 19 16.41 7.9 2.3 2

HHV 9880 20.950

16.491 21.376 29.168 27.656 28.377

IDT 1120 1110 1149 1215

Table 1. komposisi beberapa bahan bakar padat,

Gambar 20. Komposis batubara di alam


elemen utama yang mudah terbakar dalam batubara. Ia berada dalam bentuk tetap. karbondan zat terbang (CH4, C2H3, CO), Semakin besar usia geologi batubara, semakin besartingkat karbonisasi dan tinggi kandungan karbon. Hidrogen dalam batubara, yangberjumlah 3-6% dari kandungannya, menggabungkan dengan oksigen, menghasilkan uapselama pembakaran. Uap ini dalam gas buang marupakan potensi sumber kehilanganpanas diboiler Kandungan oksigen batubara bervariasi. Tergantung pada tingkatkarbonisasi mungkin naik dari 2% untuk antrasit sampai 20% untuk lignit. Kandungannitrogen dalam batubara kecil (0,5-2%). Batubara membentuk nitrogen oksida selamapembakaran dan dengan demikian menyebabkan pencemaran lingkungan. Belerang, yangmerupakan sumber lain dari polusi udara, ada dalam tiga bentuk: sulfur organik, FeS, dansulfat (CaS04, MgS04, dan FeS04) Sulfat merupakan konstituen dari abu. Hal ini tidak dapatteroksidasi. Sulfur yang mudah terbakar termasuk sulfur organik dan FeS. Nilai kaloradalah sekitar 900 kJ/kg. Batubara mungkin memiliki kelembaban dalam dua bentuk:inheren dan permukaan. Kelembaban permukaan (Ma), yang terkumpul pada batubaraselama penyimpanan, dll, dapat dihilangkan dengan udara pengeringan.Namun,kelembaban yang melekat (Mi), yang terperangkap dalam batubara selamaa bentukangeologis, tidak dibebaskan kecuali selama pembakaran.Dalam hal apapun, dua bentukkelembaban dan yang dibentuk melalui pembakaran hidrogen pada batubara, berkontribusipada kelembaban dalam gas buang.

3.3.2 Abu Dalam BatubaraAbu terdiri dari residu padat anorganik tersisa setelah bahan bakar benar-benarterbakar.Bahan utamanya adalah silikon, aluminium, besi, dan kalsium. jumlah kecilsenyawa magnesium, titanium, natrium, dan kalium juga hadir dalam abu. Abu ditentukandengan memanaskan sampel batubara pada 800°C selama 2 jam di bawah Prosedur kondisi-kondisi atmosfer diberikan dalam ASTM 03174. Fusi abu merupakan ciri penting daribatubara.Ini sangat mempengaruhi desain boiler. Suhu fusi abu dapat diukur dengan ASTMtes 01857. Ketika sampel kerucut abu perlahan dipanaskan selanjutnya melalui empat tahap:1. suhu awal deformasi (IOT) tercapai ketika pembulatan sedikit dari puncak kerucut darisampel abu terjadi.2. suhu pelunakan (ST) tercapai ketika sampel menyatu ke benjolan yang bulat, yangtingginya sama dengan lebarnya.3. suhu Hemispherical (HT) ditandai dengan fusi lanjut abu ketika ketinggian kerucutmerupakan salah satu-setengah lebar alasnya.4. suhu Fluid (FT) adalah suhu di mana abu menyebar di lapisan hampir rata dengan tinggimaksimum 1,6 mm.

3.3.3 Analisa Batu BaraAnalisis akhir atau proksimat batubara mungkin didasarkan pada basis yang berbedatergantung pada situasi. Umumnya empat basis yang digunakan: saat menerima, udarakering, kering,kering dan bebas abu. Perbandingan basis yang berbeda dari analisisbatubara ditunjukkan pada Gambar 3-1. Ketika dasar yang diterima digunakan, hasil akhirdan proksimatAnalisis dapat ditulis sebagai berikut :Ultimate :

¶(9pt)C + H + O + N + S + A + M = 100% (1)

Pendekatan :

Boiler24

¶(9pt)VM + FC + M + A = 100% (2)

Jumlah persentase masing-masing komponen diwakili oleh komponen dalam dicetakmiring. Misalnya C merupakan persentase C atau karbon dalam batubara yang diukur olehanalisis akhir.Satu dapat mengkonversi "saat menerima" komposisi ke lainnya mendasarkansebagai berikut :Basis udara kering :

¶(9pt)Cf = (100C/(100 – M))% (3)

dimana Ma adalah massa uap air permukaan dihilangkan dari 100 kg batu bara lembabsetelah pengeringan di udara. Demikian pula, kandungan lain batubara dapat dinyatakandalam berdasarkan hal ini.

¶(9pt)Cg = (100C/(100 – M))% (4)

dimana M adalah total kelembaban (permukaan + inheren) dalam batubara, yaitu,¶(9pt)

M = Ma + Mi

Cf = (100C/(100 – M - A))% (5)dimana (100-M-A) adalah massa batubara tanpa kelembaban dan abu. Untuk memeriksasalah satu harus menambahkan persentase semua kandungan setipa basis untukmendapatkan 100%.

¶(9pt)C’ + H’ + O’ + N’ + S’ = 100%Cg + Hg + Og + Ng + Sg + Ag = 100%

Cf + Hf + Of + Nf + Sf + Af + Mif = 100% (6)

3.3.4 Nilai Kalor Bahan BakarJika kita membakar 1 kg bahan bakar sepenuhnya dan kemudian membawa gas produk danpadatan untuk suhu pembakaran sebelumnya bahan bakar, kita mendapatkan jumlah panasyang disebut nilai kalor yang lebih tinggi , atau HHV. Hal ini juga disebut nilai kalor bruto.Hal ini dapat diukur dalam bom calorimeter menggunakan standar metode ASTM D2015.Suhu gas buang buang dari boiler umumnya dalam kisaran 120-180 ° C. Oleh karena itu,produk dari pembakaran jarang didinginkan sampai suhu awal bahan bakar, yangumumnya di bawah suhu kondensasi uap. uap air dalam gas buang tidak mengembun, danpanas laten penguapan tidak kembali. Sehingga panas yang efektif yang tersedia untukdigunakan dalam boiler kurang dari energi kimia yang tersimpan dalam bahan bakar.Nilaikalor yang lebih rendah ini (LHV) adalah sama dengan nilai kalor tinggi labih kecil daripanas kondensasi uap air dalam gas buang. Hubungan antara nilai kalor yang lebih tinggidan nilai pemanasan yang lebih rendah diberikan oleh di mana LHV, HHV, H, dan Madalah nilai kalor yang lebih rendah, nilai kalor yang lebih tinggi, persentase hidrogen, danpersentase kelembaban, masing-masing, pada basis yang diterima. Di sini, r adalah panaslaten uap dalam unit yang sama seperti HHV.

3.3.5 Sistem Persiapan Batubara Untuk BoilerBatubara dapat dibakar dalam beberapa cara. Tergantung pada karakteristik batubara danaplikasi boiler tertentu, desainer dapat memilih embakaran bubuk batubara (PC),penembakan siklon, stoker, atau metode pembakaran fluidized bed. Apapun Metode yang


diterapkan, batubara mentah harus dipersiapkan sebelum dimasukkan ke dalam tungku.Proses persiapan memiliki dampak besar pada pembakaran di tungku. Berbagai jenis boilermemiliki kebutuhan yang berbeda untuk karakteristik (ukuran dan kadar air, dll) daribahan bakar dimasukkan ke dalam tungku. Jadi ada berbagai sistem persiapan batubara.pembakaran Bubuk batubara (PC) adalah metode yang dominan digunakan dalampembangkit tenaga modern. pembkaran Fluidized bed (FB) berkembang sangat cepat danmenemukan jalan untuk aplikasi yang lebih luas paada boiler komersial skala besar.Batubara biasanya dikirimkan dengan tongkang, kereta api, truk, atau conveyor belt.pertama batu bara ditumpuk untuk cadangan. Banyak pembangkit menjaga persediaandarurat sebagai strategis cadangan, yang dapat digunakan dalam hal gangguan pengirimanbahan bakar yang panjang. Dari tumpukan, batubara diangkut ke pabrik pengolahan batubara. Menunjukkan penanganan batubara dan pabrik persiapan khusus. Bagian pabrik iniadalah umumnya untuk sebagian besar jenis sistem pembakaran batubara. Perbedaandalam persiapan datang lebih lanjut tentang; ini dijelaskan di bawah ini untuk dua jenissistem pembakaran: pembakaran PC dan FB.

3.3.6 Bubuk Batubara BoilerDalam boiler PC, batubara ini pertama hancur dalam sebuah crusher. Ukurannya jauhberkurang sampai <200µm pada sebuah penyemprot,kemudian dikeringkan, dipanaskan,dan ditiupkan ke dalam pembakar boiler. Tiga sistem untuk proses ini telah dikembangkan:penyimpanan atau Sistem nampan-dan-feeder, sistem pembakaran langsung, dan sistemsemidirect. metode ini berbeda pada mode pengeringan, pemakanan, dan karakteristiktransportasi. Meskipun ketiga ini semua banyak digunakan, yang paling populer adalahsistem pembakaran langsung.

3.3.7 Sistem PenyimpananDalam sistem penyimpanan (Gambar 21), batu bara dihaluskan dan diteruskan melaluiudara atau gas ke pengumpul yang cocok dimana media membawa dipisahkan daribatubara, yang kemudian ditransfer ke nampan penyimpanan. Udara panas atau gas buang,digunakan dalam pabrik penghancuran untuk pengeringan, sering digunakan sebagaimedia membawa. pembawa gas dilepaskan setelah pemisahan dari bahan bakar. Darinampan penyimpanan, bubuk batu bara dimasukkan ke dalam tungku sebagaimanadiperlukan.

Boiler26

Gambar 21. sistem penyimpanan batubara

3.3.8 Sistem Pembakaran LangsungDalam sistem dipecat langsung (Gambar 22), batu bara bubuk dan dibawa, denganudara,langsung ke tungku. Udara panas atau gas buang cair dipasok ke penyemprot untukpengeringan kedua dan mengangkut bahan bakar yang telah halus ke tungku. Udara inijuga berfungsi sebagai udara utama. Ini adalah bagian dari total udara pembakaran.


Gambar 22. sistem pembakaran langsung

3.3.9 Sistem Pembakaran Setengah LangsungDalam sistem semidirect (Gmbar 23), kolektor siklon terletak di antara semprot dan tungkumemisahkan media menyampaikan dari batubara. Batubara diumpankan langsung dari siklon ketungku dalam aliran utama-udara yang independen dari sistem penggilingan.pengeringan panasmenengah dikembalikan ke tempat penggilingan. Dalam sistem ini, sistem penghancuran itu sendiriberfungsi sebagai penyimpanan.

Boiler28

Gambar 23. sistem pembakran setengah lngsung pada fluedized bed boilerPerbandingan Antara Sistem Penyimpanan dan Sistem pembakaran langsung Sebuahsistem setengah langsung banyak seperti sistem pembakaran langsung kecuali untuksumber udara utama. perbandingan antara sistem langsung dan sistem penyimpanan :1) Sebuah sistem pembakaran langsung jauh lebih sederhana dan memiliki komponen yanglebih sedikit. Jadi biaya modal dan konsumsi daya untuk sistem dipecat langsung lebihrendah dari pada untuk sistem penyimpanan.2) Dalam sistem penyimpanan, bunker menyimpan sejumlah besar batubara. Jadi, dalamkasus kerusakan pada pulverizers gangguan pasokan batubara kurang jika dibandingkandengan sistem pembakaran langsung. Dalam hal ini, sistem penyimpanan lebih handal. Iniadalah mengapa digunakan lebih luas di tempat-tempat operasi berkelanjutan dan handaladalah lebih penting daripada efisiensi.3) Sebuah sistem penyimpanan dapat dengan mudah menanggapi perubahan beban boilerdengan menyesuaikan pengumpan. Sebuah sistem pembakaran langsung, di sisi lain, harusmenyesuaikan seluruh sistem mulai dari bunker batubara mentah. Saat ini, teknik kontroluntuk boiler berkembang dengan baik. Maka keuntungan dari sistem penyimpanan tidakcukup baik seperti sebelumnya. Juga, biaya sistem penyimpanan jauh lebih lebih dari itusistem pembakaran langsung. Untuk alasan ini, dikoreksi sistem pembakran langsung dilebih digunakan.

2.3.10 Boiler Fluidized Bed


Karena persediaan bahan (batubara dan batu kapur) yang digunakan untuk fluidizedbed(FB) boiler adalah lebih kasar (<6.000µm ) dari pada batubara bubuk (<200µm), Sistem

Gambar 24. boiler fluidized bedPersiapan batubara yang telah dihancurkan cukup untuk sebelumnya. Hal ini jauh lebihsederhana dan lebih murah dibandingkan dengan boiler PC. pabrik pemrosesan bahanbakar boiler fluidized bed terdiri dari penghancur dan alat pengering. Tidak sepertipembakaran PC pembakaran fluidized bed tidak memerlukan pengeringan bahan bakar.Beberapa Boiler fluidized bed membakar lumpur batubara langsung. Pengeringandiperlukan hanya untuk transportasi bahan bakar ke tungku. Untuk alasan ini, alatpengering sangat penting jika transportasi pneumatik dipertimbangkan untukmenyampaikan umpan pakan ke tungku. Pengering dapat menggunakan gas buang panasdari boiler untuk menghilangkan kelembaban permukaan pakan. Kebanyakan Boilerfluidized bed adalah jenis pembakaran langsung, yang berarti batubara hancur dan diserapdisimpan di sebuah bunker menengah, dimana ini disampaikan kepada pengumpan untukpakan. Distribusi ukuran batubara hancur sering memainkan peran penting dalamhidrodinamika tungku, terutama untuk batubara abu tinggi yang tidak memerlukanpenambahan batu kapur. Jadi dalam banyak kasus distribusi ukuran mesin penghancurmenjadi persyaratan untuk jaminan kinerja boiler. Dalam kasus beredar fluidized bed (CFB)boiler distribusi ukuran dan persediaan padatan dalam tungku sangat dipengaruhi olehspektrum ukuran dari batubara hancur. Dalam satu boiler CFB besar, dimana salah

Boiler30

penentuan penghancur memberi penyebaran yang lebih luas dari distribusi ukuran batukapur, tungku harus dijalankan pada suhu yang sangat tinggi untuk mempertahankankeluaran uap, meningkatkan penggunaan penyerap dan emisi oksida nitrat. Jumlah dansifat dari abu memiliki beberapa dukung pada ukuran yang batubara untuk dihancurkan.Batubara abu tinggi umumnya mengandung abu tidak relevan; yaitu, abu masih dalambentuk benjolan diskret. Kecuali batubara dihancurkan lebih halus ukuran karbon yangtidak terbakar dan bahan bed yang dihasilkan tidak cukup kecil untuk memberikan kondisihidrodinamik yang diperlukan bed.Dalam batubara abu rendah, abu umumnya bersifatintrinsik; yaitu, itu tersebar halus dengan merata.

3.3.11 Penghancuran Sifat BatubraSifat batubara memiliki dampak yang besar pada kinerja sistem penghancuran batubara dan seluruhboiler. Untuk membahas sistem persiapan batubara dan komponen mereka itu, perlu untukmemperkenalkan beberapa sifat penting batubara.

3.3.12 Kehalusan BatubaraUntuk suspensi pembakaran bahan bakar padat, pengapian cepat membutuhkan jumlahminimum kehalusan dalam campuran bahan bakar udara. Sebaliknya, untuk mendapatkanefisiensi pembakaran maksimum, jumlah minimum partikel kasar dalam campuran bahanbakar udara yang diinginkan. Jadi, campuran PC harus berisi jumlah minimum partikelkasar dan jumlah maksimum partikel halus. Fungsi dari sistem penghancuran batubaraadalah untuk mendapatkan kombinasi ideal ini. Isi partikel halus dari bahan bakar biasanyadinyatakan sebagai persentase melalui saringan 200 (74 µm). Kekasaran tersebut ditetapkansebagai persentase saringan 50 (297 µm). Berikut rekomendasi (Tabel 2) pada kehalusanpada batubara bubuk dapat dibuat (setelah Stulz & Kitto, 1991, p.12-8). Jumlah bukaan perinci linear menunjuk pada saringan. Dengan demikian, saringan 200 memiliki 200 bukaaninci, atau 40.000 lubang per inci persegi. Diameter kawat digunakan dalam pembuatansaringan mengatur ukuran bukaan. AS Standard dan W.S. Tyler adalah saringan layar yangpaling umum.saringan dan bukaan ini ditunjukkan pada Tabel 1.

3.3.13 GrindabilitasUntuk memprediksi kinerja pulveriser pada batubara tertentu, kemudahan dimanabatubara dapat ditumbuk harus diketahui. Hardgrove grindability index (HGI) memberikanukuran kemudahan penghancuran batubara. HGI bukan merupakan properti yang melekatdari batubara. Sebaliknya, itu merupakan penggilingan relatif mudah batubara saat diujidari alat jenis tertentu . HGI dapat diterapkan untuk menemukan ukuran tertentu dan, padatingkat yang lebih rendah, jenis pulveriser. HGI diukur dalam mesin grindabilityHardgrove. Nilai ini menunjukkan berapa banyak batubara dapat digiling untuk kehalusantertentu dalam tes pabrik mengkonsumsi sejumlah daya. Oleh karena itu HGI kurang lebih(tidak langsung) sebanding dengan kapasitas penggilingan. Hal ini karena perbedaanantara pulveriser komersial dan mesin uji grindability bahwa, dengan tidak ada ketentuanuntuk penghilangan terus menerus kehalusan, adalah dari jenis sejumlah daripada jeniskontinyu. Tekanan peralatan menghancurkan uji juga lebih sedikit. Untuk mengatasiperbedaan tersebut di atas, beberapa faktor koreksi untuk peralatan komersialdikembangkan oleh produsen pulverizer.


Mesh U.S standart sieve Milimeters20 0.8430 0.59540 0.42050 0.29760 0.250100 0.149140 0.105200 0.074325 0.044400 0.037

Mesh U.S tayler sieve Milimeters20 0.83328 0.58935 0.41748 0.29560 0.246100 0.147150 0.104200 0.074325 0.043400 0.037

Table 2. Ukuran serbuk batubara3.3.14 KelembapanBiasanya mengacu pada kadar air dalam batubara berkaitan dengan kadar air keseluruhan.yang meliputi kelembaban keseimbangan dan permukaan atau air bebas. Keseimbangankelembaban bervariasi dengan jenis batubara atau tingkat dan lokasi tambang. Hal ini jugadisebut "bed" atau "seam" kelembaban.Kelembaban permukaan adalah selisih antara totalkelembaban dan kelembaban bed. Kelembaban permukaan berdampak buruk terhadapperforma pulveriser danproses pembakaran. Kelembaban permukaan THC menghasilkanaglomerasi partikel halus di zona semprot. Hal ini akan mengurangi kapasitas pengeringanpulveriser karena ketidakmampuannya untuk menghilangkan kelembaban efisien.Aglomerasi halus memiliki efek yang sama seperti batubara kasar memiliki pada prosespembakaran. Disini permukaan yang tersedia untuk reaksi kimia berkurang. Sejakpengeringan dipabrik adalah metode diterima mempersiapkan batubara, udara panas yangcukup pada suhu tertentu diperlukan untuk pabrik. Gambar dibawah ini.menunjukkanbahwa suhu udara yang dibutuhkan untuk mengeringkan batubara dari kelembapan yangberbeda bervariasi dengan campuran batubara-udara yang berbeda. Pemanfaatan kapasitaspulveriser tergantung pada ketersediaan udara panas yang cukup untuk mengeringkanbatubara. Jika ada kekurangan udara panas, output pabrik akan terbatas pada "kapasitaspengeringan" dan bukan "grinding kapasitas."

Boiler32

Gambar 26. Grafik udara pengeringan tiap kg batubara

3.3.15 AbrasiBatubara bubuk melalui kontak dengan bola, gulungan, cincin, ras, dan liners daripulveriser. Meskipun ini terbuat dari bahan jauh lebih sulit, akhirnya semua itu mengalamiaus karena erosi. abrasi, dan logam perpindahan dalam proses penggilingan. Dengandemikian, daya untuk menggiling dan pemeliharaan unsur menggiling membuat biayabesar operasi penghancuran. Abrasivitas dari batubara tertentu dapat diwakili oleh indeksabrasi. Indeks, yang digunakan dalam estimasi aus penggilingan saat digiling, dinyatakandalam miligram logam hilang dari bilah pabrik uji per kilogram tanah batubara.

3.3.16 Sistem Penghancuran BatubaraPengeringan membuat bahan bakar lebih mudah untuk menggiling dan meningkatkankapasitas penggilingan. lebih lanjut lebih, bahan bakar kering dan dipanaskan lebih mudahuntuk menyala. Jadi, bahan bakar harus dikeringkan dan dipanaskan sebelum memasukitungku. Namun, untuk menghindari pembakaran spontan dan ledakan, suhu yang bahanbakar dipanaskan tidak boleh melebihi nilai-nilai tertentu. Dengan demikian, sistem udarapenghancuran harus dirancang untuk memberikan jumlah yang diperlukan udara keringdan mengangkut bahan bakar, tetapi mencegah panas berlebih dari bahan bakar. Suhu


udara di lubang masuk penggilingan tergantung pada kebutuhan pengeringan batubara.Oleh karena itu ditentukan oleh jenis batubara ditumbuk dan kelembaban permukaannya.

3.3.17 Sumber UdaraSumber terbaik dari udara panas untuk pabrik pengeringan baik pemanas udara regeneratifdan penyembuhan, dimana mengambil panas dari gas buang. Pemanas udara digunakandalam boiler besar biasanya dapat memberikan pemanasan yang cukup untuk hampirsemua kondisi kelembaban bahan bakar. Sementara pengeringan batubara tinggikelembaban, gas buang panas dan dingin yang dicampur dengan udara dipanaskandigunakan. Penggunaan campuran gas dan udara yang dipanaskan memiliki beberapakeuntungan :1. Risiko ledakan berkurang karena konsentrasi oksigen dalam gas buang rendah.2. Penggunaan gas buang dapat mengurangi suhu di wilayah Pembakar sehingga untukmenghindari pembentukan kerak.3. Pencampuran proporsi gas panas dan dingin dapat disesuaikan untuk menanggapivariasi besar dalam kelembaban batubara dengan suhu perubahan udara primer

3.3.18 Sistem Penyimpanan PenghancuranDalam sistem penyimpanan penghancuran batubara, kolektor siklon memisahkan udarayang digunakan dalam pulveriser untuk pengeringan, mengklasifikasi, dan menyampaikan.Batubara bubuk disampaikan baik secara mekanis atau pneumatik untuk penyimpananmenengah atau bunker. Pengumpan terkendali di outlet bunker menyerahkan gas sesuaibatubara ke saluran bahan bakar, dimana penyampaian udara membawa bahan bakaruntuk pembakar.

3.3.19 Udara PrimerDalam beberapa instalasi, udara primer diambil dari ruang atau saluran udara dipanaskansebelumnya, atau keduanya. Dalam kasus lain, udara dilepaskan dari sistem pulveriserdigunakan untuk semua atau bagian dari sumber utama udara. Dalam instalasi dari jenispertama, hanya udara yang digunakan adalah bahwa dibutuhkan untuk membawabatubara ke tungku dan untuk memberikan kecepatan yang diperlukan dari campuranbatubara-udara pada pembakar. Jumlah udara, oleh karena itu, tergantung pada jenis sistempembakaran dan jenis sistem perpipaan digunakan.

3.3.19 Ventilasi UdaraUntuk batubara harus ditumbuk dan dikelompokkan secara ekonomi dan benar, itu harusjuga dikeringkan saat dikirim ke pulveriser atau selama operasi penghancuran. Pengeringanini dilakukan dengan pengeringan udara atau gas. Dalam sistem penyimpanan, baikseluruh atau sebagian dari media pengeringan dibuang dari sistem THC oleh ventilasi. Halini menghilangkan kelembaban yang telah menguap dari bahan bakar. pengeringanMedium memasok sebagian besar dari panas untuk menguapkan kelembaban bahan bakar,dan, dengan demikian, mendekati saturasi. Jumlah pelepasan tergantung pada outputpulveriser, kelembaban dihapus dari bahan bakar, suhu awal pengeringan media, suhupelepasan bahan , dan efisiensi sistem pengeringan. Campuran yang dilepaskan harusdibuang oleh ventilasi ke atmosfer secara langsung atau melalui boiler stak. Sebagaialternatif, dapat digunakan sebagai bagian dari pasokan udara ke tungku. Dalam kasuspertama, karena ventilasi berisi beberapa batubara sangat halus (sampai 2% dari jumlah dihaluskan), secara ekonomi tidak dapatdilepaskan langsung tanpa mengumpulkan debu

Boiler34

batubara di konsentrator siklon, penyaring kantong, pencuci udara, atau kombinasi dari ini.Dalam kasus kedua, udara tidak perlu dibersihkan.

3.3.20 Suhu UdaraPengumpan bubuk-batubara dan bahan bakar-pipa pengaturan menentukan suhu udaraprimer, yang mungkin setinggi 315°C. Jika udara dipanaskan sebelumnya terlalu panasuntuk digunakan secara langsung, percampuran dengan udara dingin di sisi hisap kipasdapat dilakukan. Hal ini dilakukan dengan memasukkan resistensi di udara dipanaskansebelumnya dan menempatkan disesuaikan pembukaan udara dingin antara peredam inidan kipas inlet. Setiap percampuran udara dimasukkan ke sistem mengurangi jumlah udarayang lewat melalui pemanas udara, yang mengurangi efisiensi keseluruhan unit.Jadi,jumlah minimal percampuran udara harus digunakan dalam sistem uadara primer.

Brown coal

Fuel Anthracite

Leancoal,inferiorbituminous

Hot airdrying

Fueldryin

g

Bituminouscoal

Temperature ofhot air(c)

380 -430

330 - 380 350 –380

300 -350

280 -350

Tabel 3. temperature udara panas

System Storage Direct SemidirectHigh – rank,high – volatile bituminous 54 77 77Low – rank,high – volatile bituminous 54 71 71High – rank,Low – volatile bituminous 57 82 82Lignite 43 43-60 49-60Anthracite 93 - -Petroleum coke ( delayed) 57 82 - 93 82 - 92

Table 4. system persiapan batubara

3.3.21 Perancangan Pembakaran LangsungDalam pengaturan pembakaran langsung, dua metode yang digunakan untuk memasokkebutuhan udara dan mengatasi resistensi. Salah satu metode menggunakan kipasdibelakang pulveriser, sementara yang lain memiliki kipas angin di depan. Yang terakhiradalah sistem hisap dan kipas menangani udara debu batubara, sedangkan yang keduaadalah sistem tekanan dan kipas menangani udara relatif bersih. Kebutuhan volume gasbuang atau blower tergantung pada ukuran pulveriser. Hal ini biasanya ditetapkan olehkapasitas dasar pulveriser itu. Kebutuhan tekanan fungsi dari pulveriser dan resistensi alatpemisah, sistem distribusi bahan bakar, dan resistensi pembakaran. resistensi ini padagilirannya dipengaruhi oleh desain sistem, bahan bakar yang diperlukan - kecepatan line,dan kepadatan campuran yang disampaikan. Dalam sistem hisap, debit pengumpanbatubara melawan tekanan negatif, sedangkan dalam sistem tekanan, pengisianpembuangan melawan tekanan positif dari 4500-5300 Pa. Tidak ada pengumpan batubaradapat bertindak sebagai segel. Dengan demikian, kepala batubara di atas inlet pengumpanharus dimanfaatkan untuk mencegah aliran balik dari udara utama.

3.3.22 Sitem Hisap


Sistem hisap memiliki sejumlah keunggulan. Sangat mudah untuk menjaga daerah sekitarpulveriser bersih. Sangat mudah untuk mengontrol aliran udara melalui pulveriser denganmenyesuaikan tingkat aliran-suhu konstan campuran batubara-air dengan posisi perangkat.Suhu campuran batubara-udara dikendalikan oleh peredam udara panas tunggal danperedam barometrik melalui mana aliran udara ruangan diinduksi oleh hisap di pulverisertersebut. Kipas ini dirancang untuk konstan, campuran suhu rendah dan memilikikonsumsi daya yang rendah. Kerugian utama dari sistem hisap adalah pemeliharaan yangdiperlukan pada yang pengisap. Kerugian lain adalah bahwa karena sistem bekerja dibawah tekanan negatif, beberapa kebocoran udara ambien ke dalam sistem, yangmengurangi jumlah udara melalui pemanas awal. Hal ini akan mengurangi efisiensikeseluruhan boiler.

3.3.23 Sitem BertekananSistem ini mempertahankan keuntungan dari sistem hisap dalam desain kipas untukkonstan, campuran suhu rendah dan relatif mudah kontrol aliran udara. Dua peredam, satudi saluran udara panas ke pabrik dan satu di saluran-udara dingin ke pabrik, mengontroljumlah pulveriser aliran udara. Biasing damper udara panas dan dingin mengontrol suhucampuran meninggalkan pulveriser tersebut. Karena sistem bertekanan bekerja di bawahtekanan positif, udara sekitar tidak akan bocor ke dalam sistem. Jadi efisiensi keseluruhanboiler tidak berkurang. Keausan pada kipas angin juga lebih rendah. Keuntungan lainadalah bahwa tekanan rendah di pulverizer mengurangi masalah penyegelan kepalabatubara selama pengumpan bakar dengan pulverizer di bawah tekanan blower langsung.Kerugian dari sistem ini adalah bahwa pulverizer dan saluran harus dibuat tahan bocorsehingga mencegah ledakan dan polusi debu terkait dari daerah sekitarnya.

3.3.24 Mesin Pengurang UkuranBatubara mentah harus dihancurkan menjadi ukuran diterima oleh pulverizer. Sebuahboiler CFB tidak perlu menggiling batubara untuk ukuran yang sangat bagus, tetapi masihperlu untuk menghancurkan batubara untuk ukuran yang wajar sehingga mencapai pakanseragam bahan bakar. Sebuah boiler PC membutuhkan batubara menjadi ditumbuk halus.Dengan demikian, alat penghancur merupakan komponen kunci dalam kedua boiler PCdan boiler CFB, sementara pulverizer merupakan komponen penting dalam sistempersiapan batubara PC. jenisdari pulverizer dan kinerja mereka sangat mempengaruhisistem persiapan batubara. Ledakan Revent dan debu polusi dari daerah sekitarnya yangterkait. Pulverizer menggunakan salah satu, dua, atau tiga dari prinsip-prinsip dasar dariproses penghalusan partikel: yaitu, dampak, gesekan, dan menghancurkan. Sehubungandengan kecepatan, mesin ini dapat diklasifikasikan rendah, menengah, dan tinggi. Tigapulverizer paling sering digunakan adalah bola-tabung, cincin-roll atau bola-ras, dandampak atau hammer mill, masing-masing yang termasuk kedalam kategori kecepatanrendah, menengah, dan tinggi. Karena pulverizer lebih penting daripada alat penghancur,sebagian besar bab ini adalah fokus pada tiga jenis dari pulverizer di urutan kecepatanrendah ke kecepatan tinggi. Setelah mempelajari pulverizer, kita membahas alatpenghancur secara ringkas.

3.3.25 PenyempotBola Tabung Mill Desain pulveriser tertua yang masih sering digunakan adalah BolaTabung Mill Ini (gambar.4-5) pada dasarnya adalah ruang silinder horisontal, diputar padaporosnya. Panjangnya sebanding dengan diameter. Silinder diisi dengan bahan tahan aus

Boiler36

berkontur untuk meningkatkan aksi bola jatuh, dan bola mengisi 25-30% dari volumesilinder. Proses penghalusan disebabkan oleh aksi jatuh dari ruang silinder. Partikelbatubara terjebak antara bola karena mereka bertabrakan.

3.3.26 Ring - Roll dan Ball - Balap Mill PulveriserPenggilingan Cincin - rol dan bola-balap adalah pulverizer yang paling umum digunakanuntuk penggilingan batubara. alat adalah kecepatan sedang. Untuk pengurangan ukuranmesin ini memanfaatkan penghancuran, gesekan, dan beberapa jumlah tumbukan.Banyakdigunakan diparik E B & W , pabrik EL, pabrik MPS, dan CE penggilingan rol. Karena porosdari cincin-roll dan bola-balap penggilingan semua vertikal dan menyapu udara dalam arahvertikal, mereka juga disebut penggilingan vertical (Gambar. 26). Di penggilingan-udaramenyapu vertikal, proses menggiling terjadi antara dua permukaan. Roller dapat berupabola atau gulungan, sementara permukaan atas yang gulungan mungkin baik ras ataucincin. Gerakan roller menyebabkan gerak antara partikel, sementara tekanan rolmenciptakan beban tekan antara partikel. Pergerakan lapisan partikel di bawah tekananmenyebabkan gesekan, yang merupakan mekanisme pengurangan ukuran yang dominan.Seperti hasil grinding , partikel halus yang dikeluarkan dari proses untuk mencegahgrinding berlebihan, konsumsi dan konsumsi daya. Gambar 26 menunjukkan komponenpenting dari penggiling dan batubara sirkulasi dalam jenis vertikal. Seperti yangditunjukkan pada gambar, aliran udara ke atas fluida pasir yang tertahan batubara yangukurannya berkurang. Aliran udara meningkat, dicampur denganm partikel batubara,menciptakan fluidized bed tepat di atas leher. Kecepatan udara cukup rendah untuk yangtertahan hanya lebih kecil. campuran Udara-padatan meninggalkan bed form tahap awalpemisahan ukuran atau penggolongan. Sebagai campuran udara-padatan mengalir ke atas,daerah aliran meningkat dan penurunan kecepatan, partikel yang lebih besar langsungkembali ke zona penggilingan. Tahap akhir ukuran pemisahan disediakan oleh alat pemisahyang terletak di bagian atasdari penyemprot tersebut. Perangkat ini adalah pemisahsentrifugal. Dalam pemilah, partikel kasar keluar dari suspensi dan jatuh kembali ke zonapenggilingan. Partikel halus tetap tersuspensi di campuran udara dan keluar ke pipa bahanbakar. Karena ada waktu tinggal yang cukup dari batubara di pulveriser, udara panasuntuk mengeringkan batubara ke tingkat yang diinginkan kelembaban. Dilengkapi denganudara yang cukup pada suhu untuk menghasilkan suhu keluar penggilingan yangmemuaskan, itu hanya dapat menangani batubara sangat basah dengan hanya dalamkapasitas penurunan kecil . Penggilingan ini ringkas dan menempati jumlah yang relatifkecil lantai ruang per unit kapasitas. Konsumsi daya mereka juga lebih rendahdibandingkan dengan pulveriser kecepatan rendah. Dengan demikian, total biaya daricincin-roll atau ball mill-balap jauh lebih rendah dari itu dari ball mill-tabung. Penggilinganini juga memiliki keuntungan dari operasi dengan tenang. Namun, mereka tidak bisaberadaptasi dengan batubara keras dan kasar dengan sangat baik.


Gambar 26.ring roll mill

3.3.27 Penggilingan Tumbukan (Tumbukan Palu)Sebuah penggilingan tumbukan terdiri dari serangkaian palu berengsel atau tetap bergulirdalam ruang tertutup dilapisi dengan pelat cor tahan aus .hasil penggilingan dari kombinasipalu pada partikel yang lebih besar dan lebih kecil dari gesekan partikel oleh antar partikeldan partikel dengan permukaan abrasi penggilingan . Sebuah sistem udara dengan kipasterpasang baik internal maupun eksternal pada poros utama menginduksi aliran melaluipenggiling. Jenis internal atau eksternal dari alat pemisah dapat digunakan. Gambar 27menunjukkan palu atau penggilingan tumbukan. Jenis penggilingan sederhana, kompak,dan murah. Ini mungkin akan dibangun ukuran sangat kecil, dan kemampuannya untukmenangani suhu masuk udara yang tinggi, ditambah pengembalian pengelompokkanpengeringanh yang ditolak ke pakan baku yang datang, membuat sebuah pengering yangsangat baik. Namun, hasil desain kecepatan tinggi dalam pemeliharaan tinggi dankonsumsi daya yang tinggi ketika penggilingan bahan bakar. memakai progresif padaunsur-unsur penggilingan menghasilkan cepat drop-off pada tingkat kehalusan produk,dan adalah sulit, jika bukan tidak mungkin, untuk mempertahankan kehalusan pada bagianyang dipakai.

Boiler38

Gambar 27. Hammer mill

3.3.28 Penghancur BatubaraBerbagai jenis penghancur yang tersedia secara komersial. Jenis ini umumnya digunakanuntuk kapasitas yang lebih kecil adalah tipe ayunpalu. Penghancur ini telah terbukti pabrikterpenuhi untuk digunakan secara keseluruhan dan telah menunjukkan keandalan danekonomi. Ayunan palu penghancur terdiri dari casing disertai rotor yang berputar paluatau cincin yang melekat. Batubara dimasukkan melalui lubang yang sesuai di atas casing.

Gambar 28. penghancuc batubara Breadford,


3.3.28 Sabuk PengumpanSabuk pengumpan menggunakan sabuk tak berujung berjalan pada dua rol yangdipisahkan menerima batubara dari atas di satu ujung dan pemakaian itu di THC lainnya.Memvariasikan kecepatan roll mengemudi mengontrol laju pakan. Sebuah piringmeratakan perbaikan kedalaman bed batubara pada sabuk. Sabuk pengumpan (Gambar 29)dapat digunakan baik dalam volumetrik atau jenis gravimetri aplikasi .Jenis gravimetritelah memperoleh popularitas yang luas di industri untuk mengukur secara akurat jumlahbatubara yang dikirim ke masing-masing individu semprot. Umumnya, itu diterapkanuntuk PC dan CFB boiler memiliki sistem pembakaran control membutuhkan meteringbatubara individu untuk bahan bakar burners.There dua metode yang diterima terusmenimbang batubara pada sabuk pengumpan. Salah satu metode menggunakanserangkaian tuas dan keseimbangan beban; yang lain, sel beban solid state seluruh rentangberat pada sabuk. Kedua mekanisme sangat akurat dan diterima dengan baik oleh utilitas.Desain ini pengumpan sabuk yang sama juga dapat digunakan untuk pengukuranvolumetrik.

Gambar 29. belt feeder

Boiler40

Gambar 30. pengumpan over shot batubara

3.3.28 pengumpan OvershotPengumpan overshot roll (Gambar 50) memiliki rotor berbilah multi-yang ternyata kira -kira tetap, berongga, berinti silinder. Inti ini memiliki lubang untuk pembuanganpengumpan dan disediakan dengan udara panas untuk meminimalkan akumulasi batubarabasah pada permukaan dan untuk membantu dalam pengeringan batubara. Sebuah engsel,pegas meratakan gerbang dipasang di atas rotor membatasi debit dari kantongrotor.Gerbang ini memungkinkan lewatnya bahan asing yang kebesaran. Pengumpan jenisini mungkin secara terpisah dipasang, atau mereka mungkin menyatu melekat pada sisiapulveriser.

3.3.30 Pengumpan rantaiPengumpan rantai tarik ditunjukkan pada Gambar dibawah dapat digambarkan sebagaisepasang rantai ditempa di atas sepasang sproket pada drive poros dan didorong danterhubung dengan hubungan untuk menyeret batu bara. Batubara dari bunker, mendarat dipelat atas, diseret ke akhir drive yang jauh dari pabrik dan turun ke pelat bawah atau mejabuangan. Kemudian diseret sepanjang pelat bawah ke pabrik. Biasanya pengumpan masukselebar 600, 800, 1000, dan 1200 mm, penanganan batubara sampai ~40-130 m3 / h (30-100 t)


Gambar 31. pengumpan rantai

3.4 PembakaranPembakaran adalah pembakaran bahan bakar di udara untuk melepaskan energipanas.Untuk pembakaran sempurna dan efisien jumlah yang benar dari bahan bakar danudara harus dipasok ke tungku dan dinyalakan. Sekitar 14 kali lebih banyak udara sebagaibahan bakar diperlukan untuk pembakaran sempurna. Udara dan bahan bakar harusdengan baik dicampur dan sebagian kecil dari udara berlebih biasanya disertakan untukmemastikan bahwa semua bahan bakar yang terbakar. Ketika pasokan udara tidak cukupdengan bahan bakar tidak sepenuhnya terbakar dan gas buang hitam akan dihasilkan

3.5 Pasokan udaraAliran udara melalui tungku boiler dikenal sebagai 'draft.Boiler kapal diatur untukrancangan paksa,Kipas yaitu yang memaksa udara melalui tungku. Beberapa pengaturanudara paksa yang mungkin. Biasanya pengaturan rancangan paksa adalah kipas besar yangmemasok udara bersama ducting di bagian depan tungku. Tungku depan memiliki kotakpengaturan tertutup, yang dikenal sebagai 'udara daftar', yang dapat mengontrol pasokanudara. ducting udara biasanya melewati boiler exhaust dimana beberapa pemanas udaradapat berlangsung. Pengaturan draft diinduksi memiliki kipas dalam penyerapan exhaustyang menarik udara melalui tungku.Rancangan seimbang pengaturan telah dicocokkanrancangan paksa dan draft kipas diinduksi yang menghasilkan udara bertekanan dalamtungku.

Boiler42

3.6 Pasokan bahan bakarBoiler kapal saat ini membakar bahan bakar residu kelas rendah. Bahan bakar ini adalahdisimpan dalam tangki ganda bawah dari yang ditarik oleh transfer memompa ke tangkipengendapan (Gambar di bawah).Berikut air dalam bahan bakar mungkin menetap danakan terkuras habis. Minyak dari tangki pengendapan disaring dan dipompa ke pemanasdan kemudian melalui filter halus. Pemansan minyak mengurangi viskositas dan membuatlebih mudah untuk memompa dan filter. Pemanasan ini harus hati-hati dikendalikan jikatidak 'retak' atau kerusakan bahan bakar dapat terjadi. Sebuah pasokan dari bahan bakardiesel mungkin tersedia dengan pembakar untuk pembakaran awal atau operasi dayarendah dari boiler. Dari halus filter oli lolos ke pembakar dimana 'atomised', yaitu dipecahmenjadi tetesan kecil, karena memasuki tungku. Sebuah garis sirkulasi disediakan untukmemungkinkan awal pemanasan minyak.

Gamabar 32. pasokan bahan bakar boiler dan mesin

3.7 PembakarBahan bakar tekanan tinggi dipasok ke alat pembakar yang meninggalkan sebagai semprotatomised (Gambar 4.16). Pembakar juga memutar tetesan bahan bakar denganmenggunakan piring swirl. Sebuah kerucut memutar minyak yang kecil tetesan sehinggameninggalkan pembakar dan masuk ke dalam tungku. Berbagai desain pembakar ada, yanghanya dijelaskan dikenal sebagai 'bertekanan jet pembakar' (Gambar 33) dan 'Pembakarpemutar cangkir'(Gambar 34 ).


Gambar 33.tipe pembakar bertekanan jet

Gambar 34. tipe pembakar pemutar cangkir

Boiler44

3.8 Kontrol NO dan NoxNitrogen oksida (NOx) menimbulkan masalah khusus dalam pengoperasian boiler.Peraturan pengendalian polusi udara mengharuskan instalasi baru memenuhi batas emisiNOx. Batasan ini lebih rendah dari emisi dari banyak sistem pembakaran saat diinstal dandesain tungku, yang dan menggunakan prosedur pengoperasian lama. Selain itu, peraturankualitas udara di beberapa daerah lokal memerlukan boiler yang ada untuk mengurangiemisi NOx mereka. Suhu tinggi merupakan penyebab utama dari pembentukan NOx,dengan suhu kritis pada sekitar 3000 ° F Untuk mencapai pengurangan emisi, ada beberapametode yang digunakan. Rendah kelebihan pembakaran udara (yaitu, kurang dari "normal"10 persen menjadi 25 persen kelebihan udara) adalah salah satu metode untuk mengurangiNOx. Metode lain adalah multi stage masuk udara, yang melibatkan peluncuran udarapembakaran dalam dua atau lebih tahap sebagian di nozzle bahan bakar - yang bisa kurangdari udara stoikiometri dan sebagian oleh pengakuan independen melalui port tungkukhusus dan tahap kedua masuk udara dalam sama tempat alat pembakar. Sirkulasi ulangbuang gas ke seluruh atau sebagian dari udara sekunder, mengurangi suhu udara sekunder,dan pentahapan bahan bakar juga metode yang digunakan. Produsen peralatanmemperkenalkan alat pembakar dan tungku desain baru. Umumnya, efek dari semuametode ini menghasilkan suhu nyala yang lebih rendah dan lebih lama, api kurangbergejolak, yang menghasilkan NOx lebih rendah. Rendah NOx, metode pembakaranmenciptakan bahaya termasuk yang terkait dengan tungku keselamatan, terutama untukunit yang ada, dan bisa memasukkan risiko yang tidak dapat diterima tindakan pencegahanyang tepat tidak diambil. Emisi NOx juga dapat dikurangi dengan mengeluarkan merekadari gas buang yang dilepaskan dari pembakar. Dalam satu proses, amonia ditambahkan kegas buang sebelum melewati gas lebih katalis. Katalis memungkinkan amonia untukbereaksi secara kimia dengan NOx, mengubahnya menjadi molekul nitrogen dan air. Sistemini menjanjikan setinggi 90 persen penghapusan oksida nitrogen dari gas buang. Diagramkontrol dalam dibawah adalah metode untuk mengendalikan injeksi amoniak. aliran uapumpan maju menyesuaikan penambahan amonia membuat terjadinya koreksi aliran sebagaiperubahan tingkat uap. Masalahnya adalah bahwa NOx bukan merupakan bagian dariskema kontrol ini. Ada teknologi yang tersedia untuk mengukur NOx terus; Namun,penundaan waktu pengukuran NOx merupakan masalah dalam menutup pengulangandengan pengukuran NOx. Dalam proses kedua, baik NOx dan sulfur oksida (SOx)dihilangkan. gas pembakaran yang bergerak melintasi bed oksida tembaga yang bereaksidengan SOx untuk membentuk tembaga sulfat. tembaga sulfit bertindak sebagai katalisuntuk mengurangi NOx ke amonia. Sekitar 90 persen dari NOx dan SOx dapat dihapus darigas buang melalui proses ini. Salah satu metode untuk mengurangi emisi NOx dari sistempembakaran berbahan bakar minyak adalah mencampur air dengan minyak sebelumdisemprotkan ke burner. Air menurunkan suhu pembakaran dan dapat mengurangi emisiNOx dari pembakaran minyak ringan sebanyak 15 persen. Sebuah keuntungan yangsignifikan dalam menggunakan emulsi ini adalah bahwa mereka mengurangi emisipartikulat. Ketika air dicampur dalam minyak setiap tetesan minyak disemprotkan ketungku memiliki beberapa tetesan air kecil di dalam. Panas yang ada di tungku membuattetesan air ini menyala menjadi uap dan meledak tetesan minyak. Meningkatkan luaspermukaan minyak memungkinkan untuk membakarnya lebih cepat dan lebih sempurna.Penurunan emisi partikulat dapat dicapai terlepas dari apakah minyak ringan atau beratsedang dibakar. Sistem pembakaran bahan bakar yang dirancang untuk mengurangi emisi


NOx cenderung mengurangi margin diciptakan untuk menghindari atau meminimalkanakumulasi bahan bakar tidak terbakar di tungku selama gangguan pembakaran atau nyalakeluar .Jadi, penting untuk perjalanan bahan bakar pada hilangnya api. Metode ini dapatmempersempit batas api stabil yang dihasilkan oleh sistem alat pembakar. Ketikaresirkulasi gas buang digunakan, peralatan harus disediakan untuk menjaminpencampuran yang tepat dan distribusi seragam gas diresirkulasi dan udara pembakaran.Peralatan harus disediakan untuk memantau baik rasio gas buang ke udara atau kandunganoksigen dari campuran ketika resirkulasi gas buang dimasukkan ke total aliran udarapembakaran. Ketika resirkulasi gas buang diperkenalkan sehingga hanya udara dan tidakcampuran diperkenalkan di alat pembakar, ketentuan yang tepat harus dilakukan untukmemastikan distribusi yang ditentukan dari udara dan sirkulasi buang campuran udara gas.Semua metode ini cenderung meningkatkan kemungkinan api tidak stabil dan mudahterbakar tidak terbakar seluruh unit dan saluran. Oleh karena itu, boiler, alat pembakar, danprodusen alat rekomendasi harus diikuti, atau tes yang dilakukan, untuk memverifikasimargin operasi. Setiap perubahan dalam karakteristik api untuk mengurangi emisi NOxjuga mungkin memerlukan perubahan baik, atau keduanya, jenis dan lokasi detektor apipada unit yang ada.

Gambar 36. kontrol emisi Nox

4. KesimpulanDalam sistem pembangkit daya baik pada pembangkit listrik tenaga uap maupunpembangkit daya pada kapal, dibutuhkan nsebuah alat yang paling penting yaitu ketel ataubiasa disebut boiler. Alat ini digunakan untuk memberi energi panas pada air sebagai

Boiler46

media utamanya. Air yang awalnya dalam fase cair yang tidak memiliki energi diubahfasenya menjadi fase uap. Dalam fase uap air akan memiliki energi kinetik dan panas yangnantinya akan dikkonversikan menjadi energi dalam bentuk lain. Misal menjadi energilistrik yang tentunya harus dikopel dengan turbin kemudian turbin akan memutargenerator sehinnga menghasilkan energi listrik yang selanjunya bisa digunakan.

Gambar 37.skema pembangkitan energi listrik tenaga uap

Atau dalam bentuk berupa energi kinetik yang digunakan untuk memutar turbin yangkemudian dihubungkan ke roda kereta sehingga kereta bergerak seperti sistem padagambar dibawah ini.

Gambar 38. sistem mesin uapDalam menghasilkan tenaga, selain membutuhkan air sebagai media utama, boiler jugamembutuhkan bahan bakar yang nantinya akan dibakar untuk menghasilkan energi panas.


Dari pembahsan sebelumnya, ada beberapa macan bahan bakar yang dapat digunakanuntuk keperluan boiler seperti bahan bakar gas, bahan bakar cair dalam bentuk minyak danbahan bakar padat dalam bentuk batubara. Dalam bidang pembangkit tenaga listrik yangbesar batubara menjadi pilihan utama karena harganya yang ekonomis. Sebelumdigunakan, batubara biasanya diproses melalui beberapa tahap, seperti pengeringan danpengurangan ukuran. Pengurangan ukuran dimaksudkan agar batubara dapat digunakansecara maksimal atau dibakar sempurna. Dalam proses pengurangan ukurannya, adabeberapa mesin yang biasa digunakan untuk melakukan proses tersebut seprti yang telahdijelaskan sebelumnya. Selain batubara, adapula minyak yang dapat digunakan dalamproses pembakaran. Biasanya minyak yang digunakan adalah minyak residu atau minyakkelas rendah karena harganya yang murah. Sebelum digunakan minyak residu tersebutmelalui bebrapa tahap seperti penyiulingan dan penjernihan,hal ini bertjuan agar prosespembakaran dapat berlangsung dengan baik.

5. Daftar Pustaka

Taylor, D A. (1990). Introdution to marine engineering,Elsevier, 0 7506 2530 9,Great Britain.Basu, P.; Kefa C.& Louis. (2000). Boilers and Burners Design and Theory, Springer, 978-1-4612-

7061-4, New York.Parsons, B. (1905). Steam Boilers, Long Mans , 3 1761 04021 7754 , New York.Rayaprolu, K. ( 2009). Boiler for Power and Process, CRC Press, 978 1 4200 7537 3, United States

of America.Gilman, J. (2005). Boilers Controll System and Engineering, ISA . 1 55617 907 3, United States of

America.

Boiler48

Bahan Bakar Boiler

Documents