startup cfb boiler
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
1/22
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
2/22
Konsep dasar Boiler CFB (Circulating Fluidized Bed )adalah Boiler stoker ( unggun fluidisasi ), dimana batu baradibakar diatas rantai berjalan dan di beri hembusan udaradari sisi bawah, sehingga batu bara membara diatas rantaiberjalan tersebut. Setelah dilakukan repowering danredesigning, maka didapatkanlah jenis boiler dengan tifeCFB. Berikut ini dibahas secara singkat pengertian, bagian bagian boiler, Sistem pengaman boiler, konseppembakaran, perbandingan konsep boiler CFB danPulvurized Coal, prosedur umum operasi, proses
pembakaran, control pembakaran, dll.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
3/22
1Furnace 2Cyclone 3Super heater 4 External heater 5Coal bunker 6J-seal box
7
limestone inlet 8Ash cooler 9Economizer 10Air preheater 11ESP 12ID fan 13Flue gas duct 14Drum
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
4/22
Teknologi Boiler CFB
1. Economizer :Economizer atau pemanas awal berfungsi untuk memanaskan air
pengisi ketel sebelum masuk ke boiler. Pemanasan awal ini perlu yaitu
untuk meningkatkan efisiensi ketel dan juga agar tidak terjadi
perbedaan temperatur yang besar di dalam boiler yang dapat
mengakibatkan keretakan dinding boiler.
2. Furnace ( Ruang Bakar)
Ruang bakar adalah bagian dari boiler yang dindingnya terdiri dari
pipa-pipa air. Pada sisi bagian depan terdapat sembilan burner
yang letaknya terdiri atas 3 tingkat tersusun secara mendatar.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
5/22
Teknologi Boiler CFB
3. Wall Tube (Dinding Pipa)
Merupakan dinding di dalam ruang bakar yang berfungsi
sebagai tempat penguapan air. Dinding ini berupa pipa-pipa
yang berisi air yang berderet secara vertikal.
4. Burner
Merupakan peralatan pembakar yang bahan bakarnya bisa
dari gas , solar atau residu,dipergunakan pada saat awal
pembakaran, sebelum menggunakan bahan bakar batu bara
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
6/22
Teknologi Boiler CFB
5. Steam drum
Steam drum adalah suatu alat pada boiler yang berfungsi untuk
menampung feed water dalam pembuatan uap yang
temperaturnya cukup tinggi dan berupa campuran air dan Di
dalam steam drum terapat peralatan pemisah uap. Campuranfeed water dan uap mengalir mengikuti bentuk separator
sehingga uap air pada campuran akan jatuh dan masuk ke
saluran primary dan secondary superheater. Uap yang telah
dipisahkan oleh separator masuk ke cevron dryers. Disini uap
mengalami pemisahan yang terakhir sehingga didapat uap
jenuh. Air yang jatuh akan dialirkan ke bagian bawah dari drum
secara gravitasi dan mengalir ke dalam tempat penampungan
kemudian keluar melalui down corner dan uap jenuh akan keluar
dari dry box.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
7/22
Teknologi Boiler CFB
6. Superheater
Superheater digunakan untuk memanaskan lebih lanjut uap dari
boiler sehingga menjadi uap kering. Pemanas untuk superheater
diambil dari panas gas buang hasil pembakaran furnace.
Superheater dibagi menjadi tiga tahap antara lain :
Primary superheater
Secondary superheater
Final superheater
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
8/22
Teknologi Boiler CFB
Primary superheater menerima gas yang relatif dingin untuk
dipanaskan dengan gas buang yang alirannnya searah
dengan aliran uap tersebut. Kemudian uap keluar melaluiprimary superheater outlet melalui pipa transfer yang
dilengkapi dengan pipa spray tipe attemprator untuk
mengatur temperatur uap menuju secondary superheater. Di
sini uap juga akan dipanaskan. Uap dari final superheater
tube keluar melelui final superheater outlet header untukmeninggalkan boiler menuju ke High Pressure (HP) turbine.
6. Superheater
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
9/22
Teknologi Boiler CFB
Bagian bagian CFB boiler :
7. Steam coil air heater
Steam coil air heater terletak antara air preheater dengan
forced draft fan yang berfungsi sebagai penguat panas udara
awal sebelum masuk ke air preheater dan juga menjaga
temperatur gas panas sebelum keluar melalui cerobongsehingga temperatur gas dapat diusahakan konstan sesuai
dengan standar temperatur yang telah ditetapkan..
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
10/22
Teknologi Boiler CFB
Bagian bagian CFB boiler :
8. Air preheater
Air preheater atau pemanas udara awal berfungsi
memanaskan udara pembakaran dari forced draft fan (FDF)
yang dilewatkan melalui steam coil air heater sebelum masuk
ke heater. Pemanas ini mempunyai tipe aliran yangberlawanan dan dua putaran yang bergantian. Maksud aliran
yang berlawanan adalah gas asap dari boiler yang masih
panas dan udara dari kipas tersebut ditekan melewati
pemanas udara awal yang arahnya berlawanan, sedangkan
maksud dari putaran bergantian adalah karena rotor berputarmaka bidang elemen pemanas yang mengalami panas dari
gas asap akan mengalami pergantian ke sisi udara untuk
diambil panasnya.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
11/22
Teknologi Boiler CFB
Bagian bagian CFB boiler :
9. Soot blower
Soot blower berfungsi untuk menyemprotkan uap ke dalam
ruang bakar sehingga membersihkan heat recovery area
antara lain economizer, superheater, dan air heater saat unit
beroperasi.
11. Cerobong (stack)
Cerobong berfungsi menyalurkan gas buang hasilpembakaran di ruang bakar untuk dilepaskan ke atmosfer.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
12/22
Teknologi Boiler CFB
Sistem pengamanan boiler
Boiler memiliki sistem pengamanan ketika terjadi gangguanpada sistem operasi. Hal ini dimaksudkan agar segera
dilakukan pemutusan sistem sehingga keadaan boiler dapat
dijaga. Pengaman pada boiler antara lain disebutkan seperti
di bawah:
1. Safety valve / PCV
2. Drum level very low
3. Furnace press high
4. Loss of flame
5. Loss of fuel / RU burner press low
6. Both FDF stop7. Purgering credit elapsed.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
13/22
Perbandingan Boiler CFB dengan Boiler PC
No Boiler CFB Boiler PC
1 Temperatur pembakaran di furnacerendah (800C)
Temperatur pembakaran di furnace tinggi(>1000 C)
2 Kadar Sox & Nox rendah Kadar Sox & Nox tinggi
3 Ukuran batu bara yang masuk furnace
6 mm
Ukuran batu bara yang masuk furnace dalam
bentuk serbuk halus4 Dapat menggunakan batu bara dengan
nilai kalor rendah (4000 5000 kcal/kg)Menggunakan batu bara dengan nilai kalortinggi
5 Menggunakan panel evaporator & panelsuperheater dalam furnace untukpemanfaatan radiasi panas daripembakaran
Tidak menggunakan panel evaporator &panel superheater
6 Penggunaan startup burner tidaktergantung dari beban (mw) tetapitemperatur furnace
Penggunaan startup burner tergantungbeban
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
14/22
Prosedur Umum Firing / Start Up pada boiler tipe CFB
Seperti jenis boiler lainnya, pertama-tama dilakukan Purging
selama 5 menit untuk membersihkan ruang bakar dari gas-gas
yang berpotensial menimbulkan ledakan pada saat burner
dinyalakan. Setelah Purging selesai, dua burner (sisi
berberangan) dinyalakan.Kenaikan temperature furnace dijaga tidak lebih dari 95 C perjam
untuk menjaga material dari termal stress dan menjaga
refracotory agar tiak reta. Setelah temperature furnace 530C
batu bara dimasukkan melalui coal feeder pada minimum flow
rate coal feeder sambil kedua burner masih menyala. Setelahtemperature Furnace mencapai 660C, kedua burner dimatikan
satu persatu.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
15/22
Selanjutnya pembakaran dilanjutkan dengan batu bara. Selama boiler beroperasitidak diperlukan support burner, karena dapat menyebabkan material bedmeleleh. Burner hanya digunakan pada sat proses start up sampai temperatureyang diizinkan ditas.
Salah satu kelebihan boiler type CFB adalah restart pada saat trip boiler. Padaboiler tipe CFB, trip boiler disebut MFT (Master Fuel Trip), Ada dua kondisi MFTpada boiler CFB , yaitu :
1. MFT + Fan ( PA, SA ID FA Blower ) Trip.
Pada kondisi ini boiler harus dipurging kembali kemudian burner dinyalakan.
2. MFT Only ( Trip Coal Feeder ). Pada kondisi ini jika:- Temperature Furnace 660oC. Langsung Start Coal Feeder tanpa purging.
- Temperature Furnace 530oC. Langsung Start Oil Burner tanpa Purging.
- Temperature Furnace < 530oC. Dilakukan purging ulang lalu Start Oil burn.
Prosedur Umum Firing / Start Up pada boiler tipe CFB
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
16/22
a. Coal dan Limestone dimasukkan kedalam Furnace, setelah fluidizingair / primary air dari air plenum melalui nozzle grate. Tekananprimary air menyebabkan bed material melayang di bagian bawahFurnace ( primary zone ).
b. Aliran udara turbulen menyebabkan coal cepat bercampur dengan
limestone secara merata dengan bed material. Fluidizing air /primary air dan bed temperature menyebabkan material terbakar dansirkulasi.
c. Material batu bara yang telah terbakar semakin lama naik ke bagianupper furnace karena massanya berkurang, kemudian masuk ke
cyclone, batu bara menabrak vortex vendor, sehingga f lue gas dan Flyash terpisah dari material.d. Material solid berputar menuju cyclone outlet cone dengan batuan
udara dari Fluidizing air blower menuju seal pot dan diinjeksikankembali ke furnace melalui seal pot return duct.
Teknologi Boiler CFB
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
17/22
Kontrol Pembakaran di dalam Furnace
a. Preassure drop of primary zone ( chamber utama ) yang
mengindikasikan density dari bed material sebagai variable
control yang digunakan untuk mengontrol bed temperature.
b. Pressure drop of secondary zone (chamber bagian atas)mengindikasikan density dari upper furnace digunnakan untuk
mengevaluasi jumlah material.
c. Bed temperature sebagai parameter yang dikontrol untuk
menghasilkan pembakaran yang efisien.
d. temperature flu gas di transition piece sebagai variabel kontrol
e. Exess air sebagai parameter yang dikontrol (20%).
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
18/22
CaCo3 + O2 . CaO + Co2CaO + SO2 CaSO3CaSO3 + O2 ... CaSO4 (Gypsum)
Teknologi Boiler CFB
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
19/22
Teknologi Boiler CFB
a. Emisi Sox dan NOx dapat direduksi tampa modifikasi khusus.
b. Dalam CFBC desulfurisasi terjadi didalam furnace dengan
menggunakan materiallime stone sebagai fluidisasi.
c. Operasi CFBC terjadi 2 tahap yaitu : Redudsi pembakaranpada bagian fluidized-bed dan oksidasi pembakaran pada
daerah free board
d. Karbon yang tidak terbakar dikumpulkan dalam cyclone
temperatur tinggi untuk dilakukan recycle ke boiler sehingga
meningkatkan efisiensi denitrasi
e. Untuk meningkatkan efisiensi thermaldipasang preheater untuk
fluidisasi dan pembakaran udara dan sebuah boiler.
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
20/22
Kelebihan CFBC Kompatibel dengan berbagai macam bahan
bakar.
Polusi rendah. Efisiensi pembakaran tinggi.
Mudah perawatan dan tidak memakan
tempat banyak.
Teknologi Boiler CFB
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
21/22
Teknologi Boiler CFB
-
7/22/2019 Startup CFB Boiler
22/22
SEKIAN TERIMA KASIH