pembangkit tenaga uap (boiler)

Pembangkit tenaga uap

Pembangkit ini merupakan jenis pembangkitan yang digunakan untuk menghasilkan listrik dari tenaga uap itu sendiri. Pembangkit ini sangat tergantung kepada air, bahan bakar dan ignitor (pemetik api). Kenapa disebut tenaga uap dikarenakan proses menghasilkan listrik berasal dari uap yang dibakar di tungku panas kemudian uap tersebut menekan sudu-sudu trubin kemudian berputar dan ditransfer ke generator, dari generator tersebut listrik sbesar 20 kV dihasilkan.
dibawah ini suatu contoh bagian -bagian dari PLTU
1. Boiler

Boiler merupakan sebuah peralatan yang menggunakan bahan bakar untuk memanaskan air atau uap dan mengedarkan hasil panas melalui pipa. Boiler sendiri terdapat peralatan penghasil uap yang terdiri dari bagian utama, yaitu ;
  • Ruang bakar yang merupakan tempat terjadinya pembakaran bahan bakar untuk menghasilkan panas.
Peralatan boiler sendiri merupakan alat-alat penyerapan panas, dimana panas tersebut diserap oleh air yang berubah jadi uap dan uap basah menjadi uap kering.

Secara ringkas gambaran siklus boiler ini ialah Uap (fluida panas) ini dialirkan keluar boiler sebagai fluida untuk digunakan proses pemanfaan panas (turbin uap, penyuling air).
Water circuit of a water boiler
Boiler menerima air pengisi dari air condensat dari condensor dan air segar sudah dimurnikan secara bertahap (make up water). Komposisi air pengisi boiler sangat bergantung pada kualitas air penambah dan jumlah air kondensat yang dikembalikan ke boiler.Uap yang keluaran boiler biasanya masih mengandung tetes-tetes cairan dan gas-gas. Air berupa cairan ini mengumpulkan benda-benda asing (impurities) dari air yang berubah jadi uap. Benda asing tersebut harus disisihkan (blow down) dengan membuang sebagian air dari boiler ke drainase. Operasi blow down sangat dibatasi oleh boasya operasi dan biaya awal (start).
Peralatan boiler di definisikan sebagai beriku :
o   PULVERIZED FUEL HANDLING SYSTEM
o   COAL COMBUSTION SYSTEM INCLUDING NOx BURNERS
o   IGNITION AND SUPPORT FIRING EQUIPMENT
o   BOILER STRUCTURAL STEELWORK
o   UNIT FITTINGS, CASINGS, AND ACCESS GENTRIES
o   PRESSURE SYSTEMS DESIGN AND FABRICATION
o   ECONOMIZER
o   DRUM
o   FURNACE
o   MAIN STEAM PIPING
o   CLEANING OF PRESSURE SYSTEM INTERNAL SURFACES
o   BOILER BLOWDOWAND FABRICATION
o   ECONOMIZER
o   DRUM
o   FURNACE
o   MAIN STEAM PIPING
o   CLEANING OF PRESSURE SYSTEM INTERNAL SURFACES
o   BOILER BLOWDOWN AND CLEAN DRAINS FLASH SYSTEMS
o   FURNACE AND TUBE CLEANING
o   DUST HOPPERS
o   AIR HEATERS
o   PARTICULATE EXTRACTION EQUIPMENT
o   DRAUGHT PLANT
o   STEAM/WATER CIRCUIT CHEMISTRY
o   INSTRUMENTATION AND CONTROL
                          FLUE GAS DESULPHURISATION (FGD) PLANT
Boiler itu sendiri dibagi menjadi 3 macam :
1. Boiler pipa air.
Dalam jenis ini, tabung air tersebut diatur dalam tungku dalam beberapa konfigurasi yang mungkin: sering tabung air terhubung drum besar, yang lebih rendah yang mengandung air dan yang atas, uap dan air, dalam kasus lain, seperti boiler monotube , air diedarkan oleh pompa melalui suksesi koil. Jenis ini umumnya memberikan tingkat produksi uap tinggi, tetapi kurang kapasitas penyimpanan dari di atas. boiler tabung air dapat dirancang untuk mengeksploitasi sumber panas dan umumnya lebih disukai pada aplikasi tekanan tinggi karena air bertekanan tinggi / uap terkandung di dalam pipa berdiameter kecil yang dapat menahan tekanan dengan dinding tipis.
2. Boiler pipa api
Api-tabung boiler. Di sini, air mengisi sebagian barel boiler dengan volume kecil kiri atas untuk menampung uap (ruang steam). Ini adalah jenis boiler yang digunakan dalam hampir semua lokomotif uap. Sumber panas di dalam tungku atau tungku yang harus disimpan secara permanen dikelilingi oleh air untuk menjaga suhu permukaan pemanasan tepat di bawah titik didih. tungku ini dapat terletak di salah satu ujung dari tabung-api yang memperpanjang jalan gas-gas panas, sehingga menambah pemanasan permukaan yang dapat lebih ditingkatkan dengan membuat arah sebaliknya gas melalui pipa paralel kedua atau seikat tabung ganda ( dua-pass atau kembali buang boiler); alternatif gas dapat diambil sepanjang sisi dan kemudian di bawah boiler melalui flues (3-pass boiler). Dalam kasus-jenis boiler lokomotif, boiler barel meluas dari tungku dan gas panas melewati seikat tabung api di dalam tong yang sangat meningkatkan permukaan pemanasan dibandingkan dengan tabung tunggal dan lebih meningkatkan perpindahan panas. Fire-tabung boiler biasanya memiliki tingkat yang relatif rendah produksi uap, tetapi kapasitas penyimpanan uap tinggi. Fire-tabung boiler kebanyakan membakar bahan bakar padat, namun mudah beradaptasi dengan orang-orang dari berbagai cairan atau gas.

Adapun di boiler tersebut terdapat macam - macam perlatan yang mendukungnya. Yakni sebuah pipa pipa yang tersusun rapi yang berguna sebagai aliran air untuk mengahsilkan uap panas. Didalam boiler dibagi lagi menjadi 2 sistem yaitu:
a. Superheater sistem.
b. Reheater sistem.

a. Superheater sistem 
Didalam superheater sistem ini merupakan terjadinya siklus dari uap air menjadi uap kering yang merupakan tahap awal untuk masuk ke dalam HP turbin. Alur yang berada di sistem ini adalah Drum- Connecting Tube-Stean Cold Roof-Upper header of steam cold side wall-Side wall of level flue-Horizontal segment of cold SH- Vertical segment of cold SH- Connecting tube between cold SH and panel division SH- Panel Division- Platen SH- Final SH. Yang merupakan bagian dari superheater sistem adalah seperti dibawah ini ;
  1. Drum
Drum  merupakan jantung dari boiler yang mana terjadi pemisahan air dan uap didalamnya. Air masuk melalui inlet economizer dan kemudian turun melalui downcomer..
Drum merupakan tempat interface antara uap dan air dalam boiler dan merupakan tempat yang tepat untuk penambahan kimiawi dan pengeluaran padatan ter-dissolved dari system air pengisi ketel. Drum juga berisi peralatan untuk menghilangkan cairan dari uap pada waktu uap meniinggalkan drum dan masuk ke system yang berhubungan langsung dengan superheater primer. Fungsi dari steam drum disini adalah untuk memisahkan  uap dengan air, mengontrol kualitas kebutuhan air/uap yang akan digunakan. Dalam konstruksinya steam drum terbuat dari besi pejal yang di bor dengan ketebalan 145 mm,  Ø1800 mm dengan panjang total 22250 mm berat keseluruhan 180 ton dan spesifikasi material 13MnNiMo54 tekanan yang terjadi 199.8 Kg/cm2.g. Drum ini terletak di elevasi 66.800 dengan 2 buah penyangga berbentuk U (Ø190). Didalam drum terdapat manhole yang nanti akan terjadi koneksi misalnya ke downcomer, Feedwater, Pipe of water wall header to drum, Pipe of Drum to SH. Penyangga ini bertujuan untuk menjaga agar drum tidak terjadi perubahan elevasi. Rumus air banyaknya air yang masuk ke steam harus sebanding dengan uap yang meninggalkan steam. Apabila level air turun tidak terkontrol maka akan terjadi overheating pada pipa-pipa pada boiler, sedangkan apabila levelnya naik maka kemungkinan butir-butir air akan ikut terbawa masuk ke turbin dan mengakibatkan kerusakan pada turbin tersebut. 
Di bawah ini contoh dari steam drum ;
Samping drum yang terlihat valve-valve yang mendukung kinerja drum
Belakang drum yang terdapat riser- riser dihubungkan dengan header – header.

2.  Downcomer
Lower drum adalah sebuah unit dalam boiler yang digunakan sebagai penampung dan pendistribusi air yang diuapkan ke lower header. Downcomer tidak terkena panas langsung dari ruang bakar, untuk menghindari kerugian panas yang terbuang pada downcomer diberi isolasi. Downcomer merupakan pipa yang berukuran besar, yang menghubungkan nozzle drum dengan lower header. Spesifikasi untuk downcomer ini 508 x 55 mm dan panjang 5300 mm. Sedangkan temperature suhu terdapat dalam pipa downcomer 360 °C.

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Prinsip kerja pompa

bahan bahan polimer

Kinetika partikel