macam macam boiler
TRANSCRIPT
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 1/11
1. Pengertian Boiler
Menurut UNEP (2006), Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air
sampai terbentuk air panas atau steam. ir panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian
di!unakan untuk men!alirkan panas ke suatu proses. ir adalah media "an! ber!una dan murah
untuk men!alirkan panas ke suatu proses. #ika air dididihkan sampai menjadi steam, $olumn"aakan menin!kat sekitar %.600 kali, men!hasilkan tena!a "an! men"erupai bubuk mesiu "an!
mudah meledak, sehin!!a boiler merupakan peralatan "an! harus dikelola dan dija!a den!an
san!at baik.
&istem boiler terdiri dari' sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar. &istem air
umpan men"ediakan air untuk boiler seara otomatis sesuai den!an kebutuhan steam. Berba!ai
kran disediakan untuk keperluan peraatan dan perbaikan. &istem steam men!umpulkan dan
men!ontrol produksi steam dalam boiler. &team dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik
pen!!una. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur men!!unakan kran dan dipantau
den!an alat pemantau tekanan. &istem bahan bakar adalah semua peralatan "an! di!unakanuntuk men"ediakan bahan bakar untuk men!hasilkan panas "an! dibutuhkan. Peralatan "an!
diperlukan pada sistem bahan bakar ter!antun! pada jenis bahan bakar "an! di!unakan pada
sistem.
ir "an! disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. *ua sumber air
umpan adalah' (%) +ondensat atau steam "an! men!embun "an! kembali dari proses dan (2) ir
makeup (air baku "an! sudah diolah) "an! harus diumpankan dari luar ruan! boiler dan plant
proses. Untuk mendapatkan eisiensi boiler "an! lebih tin!!i, di!unakan eonomi-er untuk
memanaskan aal air umpan men!!unakan limbah panas pada !as buan!.
2. Tipe - tipe Boiler
Boiler terdiri dari bermaammaam tipe "aitu '
1. Fire Tube Boiler
Pada ire tube boiler, !as panas meleati pipa / pipa dan air umpan boiler adadidalam shell
untuk dirubah menjadi steam. ire tube boiler biasan"a di!unakanuntuk kapasitas steam "an!
relati keil den!an tekanan steam rendah sampaisedan!. &eba!ai pedoman, ire tube boiler
kompetiti untuk keepatan steamsampai %2.000 k!1jam den!an tekanan sampai % k!1m. ire
tube boiler dapatmen!!unakan bahan bakar min"ak bakar, !as atau bahan bakar padat
dalamoperasin"a. Untuk alasan ekonomis, seba!ian besar ire tube boiler dikonstruksiseba!ai
3paket4 boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 2/11
Gambar 1. Fire Tube Boiler
2. Water Tube Boiler
Pada ater tube boiler, air umpan boiler men!alir melalui pipa / pipa masuk ke dalam drum. ir
"an! tersikulasi dipanaskan oleh !as pembakar membentuk steam pada daerah uap dalam drum.
Boiler ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam san!at tin!!i seperti pada kasus boiler untuk pemban!kit tena!a. 5ater tube boiler "an! san!at modern diranan! den!an kapasitas
steam antara .700%2.000 k!1jam, den!an tekanan san!at tin!!i. Ban"ak ater tube boiler "an!
dikonstruksi seara paket jika di!unakan bahan bakar min"ak bakar dan !as. Untuk ater tube
boiler "an! men!!unakan bahan bakar padat, tidak umum diranan! seara paket.
+arakteristik ater tube boiler seba!ai berikut '
• ored, indued dan balaned drat membantu untuk menin!katkan eisiensi pembakaran
•
+uran! toleran terhadap kualitas air "an! dihasilkan dari plant pen!olahan air
• Memun!kinkan untuk tin!kat eisiensi panas "an! lebih tin!!i
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 3/11
Gambar 2. Water Tube Boiler
3. Paket Boiler
*isebut boiler paket sebab sudah tersedia seba!ai paket "an! len!kap. Pada saat dikirim ke
pabrik, han"a memerlukan pipa steam, pipa air, suplai bahan bakar dan sambun!an listrik untuk
dapat beroperasi. Paket boiler biasan"a merupakan tipe shell and tube den!an ranan!an ire tube
den!an transer panas baik radiasi maupun kon$eksi "an! tin!!i. 8iriiri dari paka!ed boilers
adalah'
• +eiln"a ruan! pembakaran dan tin!!in"a panas "an! dilepas men!hasilkan pen!uapan
"an! lebih epat.
• Ban"akn"a jumlah pipa "an! berdiameter keil membuatn"a memiliki perpindahan panas
kon$ekti "an! baik.
• &istem ored atau indued drat men!hasilkan eisiensi pembakaran "an! baik.
&ejumlah lintasan1pass men!hasilkan perpindahan panas keseluruhan "an! lebih baik.
• 9in!kat eisiensi thermisn"a "an! lebih tin!!i dibandin!kan den!an boiler lainn"a.
Boiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass1lintasann"a "aitu berapa kali !as
pembakaran melintasi boiler. :uan! pembakaran ditempatkan seba!ai lintasan pertama setelah
itu kemudian satu, dua, atau ti!a set pipa api. Boiler "an! palin! umum dalam kelas ini adalah
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 4/11
unit ti!a pass1lintasan den!an dua set iretube1pipa api dan !as buan!n"a keluar dari belakan!
boiler.
Gambar 3. Jenis Paket Boiler 3 Pass, bahan bakar Minak
!. Boiler Pembakaran "engan Flui"i#e" Be" $FB%&
Pembakaran den!an luidi-ed bed (B8) munul seba!ai alternati "an! memun!kinkan dan
memiliki kelebihan "an! ukup berarti dibandin! sistem pembakaran "an! kon$ensional dan
memberikan ban"ak keuntun!an antara lain ranan!an boiler "an! kompak, leksibel terhadap
bahan bakar, eisiensi pembakaran "an! tin!!i dan berkuran!n"a emisi polutan "an! meru!ikan
seperti &;< dan N;<. Bahan bakar "an! dapat dibakar dalam boiler ini adalah batubara, baran!
tolakan dari tempat penuian pakaian, sekam padi, ba!as = limbah pertanian lainn"a. Boiler
luidi-ed bed memiliki kisaran kapasitas "an! luas "aitu antara 0.7 91jam sampai lebih dari %00
91jam.
Bila udara atau !as "an! terdistribusi seara merata dileatkan keatas melalui bed partikel padat
seperti pasir "an! disan!!a oleh sarin!an halus, partikel tidak akan ter!an!!u pada keepatan
"an! rendah. Be!itu keepatan udaran"a beran!suran!sur naik, terbentuklah suatu keadaan
dimana partikel tersuspensi dalam aliran udara sehin!!a bed tersebut disebut 3terluidisasikan4.
*en!an kenaikan keepatan udara selanjutn"a, terjadi pembentukan !elembun!, turbulensi "an!
kuat, penampuran epat dan pembentukan permukaan bed "an! rapat. Bed partikel padat
menampilkan siat airan mendidih dan terlihat seperti luida "an! disebut 3bed !elembun!
luida (bubblin! luidi-ed bed)4. #ika partikel pasir dalam keadaan terluidisasikan dipanaskan
hin!!a ke suhu n"ala batubara, dan batubara diinjeksikan seara terus menerus ke bed, batubara
akan terbakar den!an epat dan bed menapai suhu "an! sera!am. Pembakaran den!an luidi-ed
bed (B8) berlan!sun! pada suhu sekitar 08 hin!!a >70?8. +arena suhu ini jauh berada
dibaah suhu usi abu, maka pelelehan abu dan permasalahan "an! terkait didalamn"a dapat
dihindari. &uhu pembakaran "an! lebih rendah terapai disebabkan tin!!in"a koeisien
perpindahan panas seba!ai akibat penampuran epat dalam luidi-ed bed dan ekstraksi panas
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 5/11
"an! eekti dari bed melalui perpindahan panas pada pipa dan dindin! bed. +eepatan !as
diapai diantara keepatan luidisasi minimum dan keepatan masuk partikel. @al ini menjamin
operasi bed "an! stabil dan men!hindari terbaan"a partikel dalam jalur !as.
'. (tmospheri) Flui"i#e" Be" %ombustion $(FB%&Boiler +eban"akan boiler "an! beroperasi untuk jenis ini adalah tmospheri luidi-ed Bed
8ombustion (B8) Boiler. lat ini han"a berupa shell boiler kon$ensional biasa "an! ditambah
den!an sebuah luidi-ed bed ombustor. &istem seperti telah dipasan! di!abun!kan den!an ater
tube boiler1 boiler pipa air kon$ensional. Batubara dihanurkan menjadi ukuran % / %0 mm
ter!antun! pada tin!katan batubara dan jenis pen!umpan udara ke ruan! pembakaran. Udara
atmosir "an! bertindak seba!ai udara luidisasi dan pembakaran, dimasukkan den!an tekanan,
setelah diberi pemanasan aal oleh !as buan! bahan bakar. Pipa dalam bed "an! membaa air
pada umumn"a bertindak seba!ai e$aporator. Produk !as hasil pembakaran meleati ba!ian
super heater dari boiler lalu men!alir ke eonomi-er, ke pen!umpul debu dan pemanas aaludara sebelum dibuan! ke atmosir.
*. Pressuri#e" Flui"i#e" Be" %ombustion $PFB%& Boiler
Pada tipe Pressuri-ed luidi-ed bed 8ombustion (PB8), sebuah kompresor memasok udara
ored *rat (*), dan pembakarn"a merupakan tan!ki bertekanan. Aaju panas "an! dilepas
dalam bed sebandin! den!an tekanan bed sehin!!a bed "an! dalam di!unakan untuk
men!ekstraksi sejumlah besar panas. @al ini akan menin!katkan eisiensi pembakaran dan
pe"erapan sulur dioksida dalam bed. &team dihasilkan didalam dua ikatan pipa, satu di bed dan
satun"a la!i berada diatasn"a. as panas dari erobon! men!!erakan turbin !as pemban!kit
tena!a. &istem PB8 dapat di!unakan untuk pemban!kitan ko!enerasi (steam dan listrik) atau
pemban!kit tena!a den!an siklus !abun!an (ombined "le). ;perasi ombined "le (turbin
!as = turbin uap) menin!katkan eisiensi kon$ersi keseluruhan sebesar 7 hin!!a persen.
+. (tmospheri) %ir)ulating Flui"i#e" Be" %ombustion Boilers $%FB%&
*alam sistem sirkulasi, parameter bed dija!a untuk membentuk padatan mela"an! dari bed.
Padatan dian!kat pada ase "an! relati terlarut dalam pen!an!kat padatan, dan sebuah don
omer den!an sebuah siklon merupakan aliran sirkulasi padatan. 9idak terdapat pipa pemban!kit
steam "an! terletak dalam bed. Pemban!kitan dan pemanasan berlebih steam berlan!sun! di
ba!ian kon$eksi, dindin! air, pada keluaran pen!an!kat1 riser. Boiler 8B8 pada umumn"a lebih
ekonomis daripada boiler B8, untuk penerapann"a di industri memerlukan lebih dari C7 / %00
91jam steam. Untuk unit "an! besar, semakin tin!!i karakteristik tun!ku boiler 8B8 akan
memberikan pen!!unaan ruan! "an! semakin baik, partikel bahan bakar lebih besar, aktu
tin!!al bahan pen"erap untuk pembakaran "an! eisien dan penan!kapan &;2 "an! semakin
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 6/11
besar pula, dan semakin mudah penerapan teknik pembakaran untuk pen!endalian N;< daripada
pemban!kit steam B8.
Gambar !. %FB% Boiler
. toker Fire" Boilers
&tokers diklasiikasikan menurut metode pen!umpanan bahan bakar ke tun!ku dan oleh jenis
!rate n"a. +lasiikasi utaman"a adalah spreader stoker dan hain!ate atau tra$elin!!ate stoker.
•prea"er stokers memanaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan pembakaran!rate. Batubara diumpankan seara kontin"u ke tun!ku diatas bed pembakaran batubara.
Batubara "an! halus dibakar dalam suspensiD partikel "an! lebih besar akan jatuh ke
!rate, dimana batubara ini akan dibakar dalam bed batubara "an! tipis dan pembakaran
epat. Metode pembakaran ini memberikan leksibilitas "an! baik terhadap luktuasi
beban, dikarenakan pen"alaan hampir terjadi seara epat bila laju pembakaran
menin!kat. +arena hal ini, spreader stoker lebih disukai dibandin! jenis stoker lainn"a
dalam berba!ai penerapan di industri.
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 7/11
Gambar '. prea"er toker Boiler
•%hain-grate atau tra/eling-grate stoker Batubara diumpankan ke ujun! !rate baja"an! ber!erak. +etika !rate ber!erak sepanjan! tun!ku, batubara terbakar sebelum jatuh
pada ujun! seba!ai abu. *iperlukan tin!kat keterampilan tertentu, terutama bila men"etel
!rate, damper udara dan bales, untuk menjamin pembakaran "an! bersih serta
men!hasilkan seminimal mun!kin jumlah karbon "an! tidak terbakar dalam abu. @opper
umpan batubara memanjan! di sepanjan! seluruh ujun! umpan batubara pada tun!ku.
&ebuah !rate batubara di!unakan untuk men!endalikan keepatan batubara "an!
diumpankan ke tun!ku den!an men!endalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran
batubara harus sera!am sebab bon!kahan "an! besar tidak akan terbakar sempurna pada
aktu menapai ujun! !rate.
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 8/11
Gambar *. Tra/eling Grate Boiler
0. Pul/eri#e" Fuel Boiler
+eban"akan boiler stasiun pemban!kit tena!a "an! berbahan bakar batubara men!!unakan
batubara halus, dan ban"ak boiler pipa air di industri "an! lebih besar ju!a men!!unakan
batubara "an! halus. 9eknolo!i ini berkemban! den!an baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan
unit dan lebih dari >0 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini.
Untuk batubara jenis bituminous, batubara di!ilin! sampai menjadi bubuk halus, "an! berukuran
F00 mirometer (Gm) kuran! dari 2 persen dan "an! berukuran dibaah C7 mirons sebesar C0
C7 persen. @arus diperhatikan baha bubuk "an! terlalu halus akan memboroskan ener!i
pen!!ilin!an. &ebalikn"a, bubuk "an! terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruan!
pembakaran dan men"ebabkan keru!ian "an! lebih besar karena bahan "an! tidak terbakar.
Batubara bubuk dihembuskan den!an seba!ian udara pembakaran masuk menuju plant boiler
melalui seran!kaian nosel burner. Udara sekunder dan tersier dapat ju!a ditambahkan.
Pembakaran berlan!sun! pada suhu dari %F00 %C00 ?8, ter!antun! pada kualitas batubara.
5aktu tin!!al partikel dalam boiler biasan"a 2 hin!!a 7 detik, dan partikel harus ukup keil
untuk pembakaran "an! sempurna. &istem ini memiliki ban"ak keuntun!an seperti kemampuan
membakar berba!ai kualitas batubara, respon "an! epat terhadap perubahan beban muatan, pen!!unaan suhu udara pemanas aal "an! tin!!i dll. &alah satu sistem "an! palin! populer
untuk pembakaran batubara halus adalah pembakaran tan!ensial den!an men!!unakan empat
buah burner dari keempat sudut untuk meniptakan bola api pada pusat tun!ku.
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 9/11
Gambar +. Pembakaran tangensial untuk bahan bakar halus
1. Boiler imbah Panas
*imanapun tersedia limbah panas pada suhu sedan! atau tin!!i, boiler limbah panas dapat
dipasan! seara ekonomis. #ika kebutuhan steam lebih dari steam "an! dihasilkan men!!unakan
!as buan! panas, dapat di!unakan burner tambahan "an! men!!unakan bahan bakar. #ika steam
tidak lan!sun! dapat di!unakan, steam dapat dipakai untuk memproduksi da"a listrik
men!!unakan !enerator turbin uap. @al ini ban"ak di!unakan dalam pemanaatan kembali panas
dari !as buan! dari turbin !as dan mesin diesel.
Gambar . kema se"erhana Boiler imbah Panas
11. Pemanas Flui"a Termis
&aat ini, pemanas luida termis telah di!unakan seara luas dalam berba!ai penerapan untuk
pemanasan proses tidak lan!sun!. *en!an men!!unakan luida petroleum seba!ai media
7/21/2019 Macam Macam Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/macam-macam-boiler 10/11
perpindahan panas, pemanas tersebut memberikan suhu "an! konstan. &istem pembakaran terdiri
dari sebuah i<ed !rate den!an susunan drat mekanis. Pemanas luida termis modern berbahan
bakar min"ak terdiri dari sebuah kumparan !anda, konstruksi ti!a pass dan dipasan! den!an
sistem jet tekanan. luida termis, "an! bertindak seba!ai pembaa panas, dipanaskan dalam
pemanas dan disirkulasikan melalui peralatan pen!!una. *isini luida memindahkn panas untuk proses melalui penukar panas, kemudian luidan"a dikembalikan ke pemanas. liran luida
termis pada ujun! pemakai dikendalikan oleh katup pen!endali "an! dioperasikan seara
pneumatis, berdasarkan suhu operasi. Pemanas beroperasi pada api "an! tin!!i atau rendah
ter!antun! pada suhu min"ak "an! kembali "an! ber$ariasi ter!antun! beban sistem.
+euntun!an pemanas tersebut adalah'
• ;perasi sistem tertutup den!an kehilan!an minimum dibandin! den!an boiler steam.
• ;perasi sistem tidak bertekanan bahkan untuk suhu sekitar 270 08 dibandin!kan
kebutuhan tekanan steam 0 k!1m2 dalam sistem steam "an! sejenis.
• Pen"etelan kendali otomatis, "an! memberikan leksibilitas operasi.
• Eisiensi termis "an! baik karena tidak adan"a kehilan!an panas "an! diakibatkan oleh
blodon, pembuan!an kondensat dan lash steam.
aktor ekonomi keseluruhan dari pemanas luida termis ter!antun! pada penerapan spesiik dan
dasar auann"a. Pemanas luida thermis berbahan bakar batubara den!an kisaran eisiensi panas
7767 persen merupakan "an! palin! n"aman di!unakan dibandin!kan den!an hampir
keban"akan boiler. Pen!!abun!an peralatan pemanaatan kembali panas dalam !as buan! akan
mempertin!!i tin!kat eisiensi termis selanjutn"a.
Gambar 0. on4igurasi Pemanas Flui"a Termis