Home >Documents >PENGENALAN PLTU

PENGENALAN PLTU

Date post:25-Jun-2015
Category:
View:5,692 times
Download:26 times
Share this document with a friend
Transcript:

Materi pltu

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

PLTU

MATAKULIAH : SISTIM PEMBANGKIT TENAGA

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.1 / 55

Materi pltu

I. Pengenalan PLTU Batubara 1.1. Sistem Pembakaran Batubara Mengingat cadangan batubara di Indonesia cukup besar, maka kian hari kian banyak PLTU berbahan bakar batubara dibangun di Indonesia. Bila ditinjau dari keragaman sistemnya, PLTU batubara memiliki tingkat kompleksitas yang lebih tinggi dibanding PLTU minyak. Berkenaan dengan itu, session ini akan diulas mengenai sistem pembakaran batubara. Lingkup pembakaran dalam session ini hanya dibatasi mulai dari bungker batubara sampai ke burner seperti terlihat pada gambar 1.

Gambar 1: Sistem Pembakaran PLTU

Komponen-komponen dalam sistem pembakaran batubara adalah : 1.1.1. Bungker Batubara (Coal Bunker). Merupakan sarana penampung (storage) sementara batubara untuk memasok kebutuhan ketel. Kapasitas bungker umumnya dirancang agar dapat memasok kebutuhan ketel selama beberapa jam, tanpa ada tambahan pemasokan batubara kebungker. Setiap Unit PLTU umumnya memiliki beberapa buah bungker dimana setiap bungker melayani sebuah penggiling batubara (Pulverizer / Mill). Setiap bungker dilengkapi level indikator untuk mengetahui level batubara didalam bungker.

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.2 / 55

Materi pltu

Dimulut bagian bawah bungker dipasang Discharge Isolation Gate/Bin Gate, yang berfungsi untuk memblokir aliran batubara dari bungker. Pada beberapa jenis bungker, juga dilengkapi dengan penghembus udara atau vibrator yang berfungsi untuk mencegah menempelnya batubara pada dinding-dinding bungker, yang lebih umum dikenal dengan istilah Channeling. Channeling merupakan salah satu masalah yang sering terjadi pada bungker. Masalah lain yang juga kerap terjadi adalah kebakaran dan penyumbatan (blockage). Untuk menanggulangi kebakaran bungker dilengkapi dengan sistem pemadam beruapa deluge atau CO2. Penyumbatan sering terjadi terutama ketika batubara dalam keadaan basah. Pengoperasian vibrator yang lebih intensif cukup dapat diandalkan untuk mengatasi masalah ini. 1.1.2.Coal Feeder. Coal feeder memiliki dua fungsi penting yaitu untuk memberikan pasokan batubara secara kontinyu manakala penggiling batubara (mill/pulverizer) dalam keadaan operasi serta mengatur aliran batubara. Pada PLTU batubara, laju aliran bahan bakar untuk ketel dikontrol oleh coal feeder. Ada beberapa jenis coal feeder namun yang bayak dipakai adalah jenis belt feeder seperti terlihat pada gambar 2.

Gambar 2: Belt Feeder

Belt feeder dapat beroperasi dalam mode gravimetric atau volumetric yang berarti dapat mengontrol aliran batubara dalam satuan berat atau satuan volume. 1.1.3.Penggiling Batubara (Pulverizer/Mill). Penggiling berfungsi untuk menggiling bongkahan batubara menjadi serbuk halus (PF), agar lebih mudah bercampur dengan udara pembakaran didalam ketel sehingga proses pembakaran sempurna akan berlangsung lebih cepat.

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.3 / 55

Materi pltu

Seperti halnya coal feeder, Pulverizer juga memiliki banyak tipe. Sekalipun demikian, dalam session ini hanya akan dibahas tipe yang paling banyak dipakai yaitu tipe MPS seperti yang terlihat pada gambar 3.

Gambar 3: Pulverizer

1.2.

Sistem Udara Pembakaran.

Fungsi dari sistem udara Pembakaran adalah menyediakan udara yang cukup untuk kebutuhan proses pembakaran bahan bakar didalam ruang bakar ketel. Karena proses pembakaran berlangsung terus selama ketel beroperasi, maka pasokan udara pembakaranpun harus dilakukan secara terus menerus. Sementara itu, secara simultan, produk gas hasil pembakaran juga harus dikeluarkan secara terus menerus dari cerobong. Guna mendapatkan pasokan udara yang kontinyu, maka dibutuhkan adanya aliran. Untuk menghasilkan aliran, dibutuhkan adanya perbedaan tekanan.

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.4 / 55

Materi pltu

Dalam sistem udara pembakaran, dikenal istilah draft (draught) yang menyatakan tekanan statis dalam ruang bakar ketel. Ada 4 macam draft yang dikenal yaitu : Natural draft Forced Draft , Induced Draft dan Balanced Draft, sebagaimana terlihat pada gambar 4.

Gambar 4: Sistem Udara Pembakaran

Dari keempat macam draft tersebut, yang banyak diaplikasikan untuk PLTU adalah (Forced draft serta balanced draft). 1.2.1. Sistem Udara Pembakaran pada Forced Draft. Dalam sistem ini, seluruh saluran udara, ruang bakar ketel hingga ke saluran gas bekas bertekanan positif (lebih tinggi dari tekanan atmosfir). Gambar 5. merupakan ilustrasi sistem ini. Umumnya diterapkan pada ketel - ketel berbahan bakar minyak.

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.5 / 55

Materi pltu

Gambar 5: Sistem Udara Pembakaran pada Forced Draft

Aliran udara pembakaran dan gas bekas dihasilkan oleh kipas tekan paksa (Forced draft Fan /FDF). Pada sistem ini, tekanan yang paling tinggi berada pada sisi tekan (discharge) FDF dan semakin mendekati cerobong tekanan semakin rendah. FDF menghisap udara atmosfir dan mengalirkannya melalui saluran udara (air duct) melintasi pemanas awal udara (Air preheater) yang menggunakan uap untuk memanaskan udara . Dari sini udara terus mengalir ke pemanas udara (air heater) yang memanfaatkan gas bekas sebagai media pemanas. Setelah melintasi air heater, udara kemudian masuk kedalam windbox. Dari windbox, udara kemudian didistribusikan ke damper - damper atau air register disekitar burner untuk keperluan proses pembakaran didalam ruang bakar. Pada gambar 1.2.5, garis yang tercetak tebal merupakan sistem udara pembakaran. Sistem umumnya dilengkapi dengan 2 buah FDF serta 2 saluran (duct) yang dihubungkan oleh saluran penghubung (cross tie). Umumnya kedua FDF senantiasa beroperasi secara kontinyu. Dalam keadaan darurat, ketel dapat beroperasi hanya dengan 1 FDF. Pengaturan aliran udara dapat dilakukan melalui pengaturan inlet vanes ataupun melalui variasi putaran fan. 1.2.2. Sistem Udara Pembakaran Pada Balanced Draft. Pada sistem Balanced draft, FDF dipakai untuk menghembuskan udara pembakaran sementara kipas hisap paksa (Induce Draft Fan / IDF) dipakai untuk menghisap gas bekas hasil pembakaran dari ruang bakar ketel.

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.6 / 55

Materi pltu

Karenanya, sepanjang laluan udara dan gas bekas, ada daerah yang bertekanan positif (lebih tinggi dari tekanan atmosfir), dan ada daerah yang bertekanan negatif (lebih rendah dari tekanan atmosfir). Itulah sebabnya sistem ini disebut balanced draft. Ruang bakar biasanya termasuk kedalam daerah yang bertekanan negatif. Daerah bertekanan paling tinggi adalah disisi tekan (discharge) FDF dan secara bertahap turun menuju negatif dimana tekanan paling rendah adalah disisi hisap IDF. Ilustrasi sistem ini terlihat seperti gambar 6 dan umumnya diaplikasikan pada ketel-ketel batubara.

Gambar 6: Sistem Udara Pembakaran Balanced Draft

Sistem udara pada ketel-ketel batubara terdiri dari 2 macam udara yaitu udara primer (primary air) dan udara sekunder (secondary air). a. Udara Primer (primary air). Seperti diketahui bahwa pada ketel-ketel batubara, untuk mendapatkan efisiensi pembakaran yang baik, bongkahan batubara harus digiling menjadi bubuk halus didalam pulverizer. Setelah menjadi serbuk halus, baru dialirkan melaui pipa-pipa ke burner-burner batubara. Untuk mengalirkan serbuk batubara dari pulverizer ke burner diperlukan media transportasi. Adapun media yang digunakan adalah udara yang dihembuskan melalui sebuah Fan. Udara ini dikenal dengan istilah udara primer (primary air) dan dihembuskan oleh Primary Air Fan (PAF). Sistem udara primer terlihat pada gambar 7, dalam garis yang dicetak tebal.

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.7 / 55

Materi pltu

Gambar 7: Udara Primer

Dalam gambar terlihat bahwa PAF menerima pasokan udara dari Discharge FDF. Dari PAF udara primer dihembuskan ke Pulverizer dan setelah bercampur dengan bubuk batubara, selanjutnya mengalir bersama bubuk batubara keburner - burner batubara. Disamping sebagai sarana transportasi serbuk batubara, udara primer juga berfungsi untuk mengeringkan batubara didalam Pulverizer. Guna memenuhi fungsi ini, maka temperatur udara primer harus cukup tinggi untuk menguapkan air dari batubara. Karena itu umumnya dilengkapi dengan pemanas udara tersendiri yang dipasang disisi hisap PA Fan. Pemanas ini disebut Pemanas udara primer (Primary Air Heater) dan menggunakan gas bekas sebagai media pemanas. b. Udara Sekunder (secondary air). Udara sekunder pada ketel batubara sama halnya dengan udara pembakaran (combustion air) pada ketel berbahan bakar minyak. Fungsi udara sekunder adalah memasok kebutuhan udara untuk proses pembakaran yang sempurna didalam ruang bakar. Sistem udara sekunder terlihat gambar 8. dalam garis tercetak tebal.

Pengenalan PLTU Batubara

Hal.8 / 55

Materi pltu

Gambar 8: Sistem Udara Sekunder

Pasokan udara sekunder disediakan oleh FDF yang dialirkan melintasi pemanas awal udara (steam coil air heater) dan terus kepemanas udara (air heater) untuk selanjutnya masuk kedalan windbox dan akhirnya didistribusikan melalui air register kedalam ruang bakar. Didalam ruang bakar udara sekunder bertemu dengan campuran antara udara primer dengan serbuk batubara sehingga terjadi proses pembakaran yang sempurna. Gas-gas bekas hasil pembakaran kemudian dihisap keluar dari ruang bakar oleh IDF. 1.3. Sistem Gas Bekas. Gas bekas (Flue gas) adalah merupakan gas-gas hasil dari proses pembakaran diruang bakar ketel. Didalam ruang bakar, gas bekas mengalir kearah atas sambil menyerahkan kandungan panasnya keair yang berada didalam pipa-pipa dinding ruang bakar (water wall tube). Dari ruang bakar, gas bekas selanjutnya mengalir melintasi elemen-elemen

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended