6 BAHAN BAKAR BOILER

6 BAHAN BAKAR BOILER Manggala Yudha S.W. 4213100004 Jurusan 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. Dimana mesin utama bertenaga uap, satu atau lebih besar boiler tabung air akan dipasang untuk menghasilkan uap pada suhu sangat tinggi dan tekanan sangat tinggi. Pada sebuah kapal bermesin utama diesel, yang lebih kecil (biasanya jenis tabung api) boiler akan dipasang untuk memberikan uap untuk berbagai kapal.Bahkan dalam dua jenis desain dasar, tabung air dan tabung api, berbagai desain dan variasi ada. Sebuah boiler digunakan untuk memanaskan air umpan untuk menghasilkan uap. Energi yang dilepaskan oleh pembakaran bahan bakar di tungku boiler disimpan (sebagai suhu dan tekanan) di uap yang dihasilkan. Semua boiler memiliki tungku atau ruang pembakaran dimana bahan bakar dibakar untuk melepaskan energi. Air dipasok ke tungku boiler untuk memungkinkan pembakaran bahan bakar untuk terjadi. Sebuah area permukaan besar antara ruang bakar dan air memungkinkan energi pembakaran, dalam bentuk panas, menjadi ditransfer ke air. Sebuah drum harus disediakan di mana uap dan air dapat terpisah. di sana juga harus berbagai perlengkapan dan kontrol untuk memastikan bahwa bahan bakar minyak, udara dan persediaan air umpan yang disesuaikan dengan permintaan uap. Akhirnya harus ada sejumlah perlengkapan dan Dudukan yang menjamin pengoperasian boiler aman Dalam proses pembangkitan uap air umpan memasuki boiler dimana dipanaskan dan menjadi uap. Air umpan yang beredar dari uap menghidupkan drum air dan dipanaskan dalam proses. Beberapa air umpan melewati tabung sekitar tungku, yaitu dinding air dan tabung lantai, dimana dipanaskan dan kembali ke steam drum. Besar diameter tabung downcomer digunakan untuk mengedarkan air umpan antara drum. Tabung downcomer lewat di luar tungku dan menyatu uap dan air drum. Uap yang dihasilkan dalam steam drum dan dapat dimatikan untuk digunakan dari sini. Hal ini dikenal sebagai 'basah' atau jenuh uap dalam kondisi ini karena akan mengandung jumlah kecil air.. Bahan bakar adalah penyumbang terpenting untuk biaya pembangkitan uap. Ia juga mengatur desain, operasi, dan kinerja boiler. Bahkan boiler yang paling fleksibel bahan bakarnya, misalnya, Boiler fluidized bed, tergantung bahan bakar, meskipun dengan tingkat yang lebih rendah. Untuk alasan ini setiap desain atau bahkan perencanaan desain, harus mulai dari pertimbangan bahan bakar yang akan digunakan. Dari bahan bakar mendapat tempat untuk kolam limbah pembuangan dan tumpukan, semuanya tergantung pada karakteristik bahan bakar. Untuk alasan ini desain boiler khusus dimulai dengan perhitungan pembakaran. Perhitungan pembakaran didasarkan pada stoikiometri reaksi 2 Boiler pembakaran. Jadi, langkah ini sering disebut perhitungan stoikiometri. Ini memberikan spesifikasi dari item yang paling utama dari pembangkit listrik seperti kipas, blower, bahan bakar, penanganan limbah pembangkit, konveyor padat, ukuran stack, peralatan pengendalian polusi udara, dan terakhir, ukuran boiler. Bagian berikut secara singkat menjelaskan karakteristik fisik dan pembakaran bahan bakar fosil yang digunakan dalam boiler pembangkit listrik. Hal itu juga menyajikan formula desain untuk perhitungan pembakaran. Perhitungan tersebut seringkali didasarkan pada unit berat bahan bakar terbakar. DAtau uap dapat melewati superheater yang terletak di dalam boiler. Disini uap lanjut dipanaskan dan 'dikeringkan', yaitu semua sisa air diubah menjadi uap. Uap superheated ini kemudian meninggalkan boiler untuk digunakan dalam sistem. Suhu superheated steam akan berada di atas yang ada pada uap dalam drum. Sebuah 'attemperator',i.e.uap pendingin,dapat dipasang dalam sistem untuk mengontrol temperatur superheated steam. Gas panas yang dihasilkan dalam tungku yang digunakan untuk memanaskan air umpan untuk menghasilkan uap dan juga untuk superheat uap dari drum boiler. Gas kemudian melewati sebuah economiser melalui mana air umpan yang melewati sebelum memasuki boiler. Gas buang juga dapat melewati pemanas udara yang menghangatkan udara pembakaran sebelum memasuki tungku. Dengan cara ini sebagian besar 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 pustaka Seiring 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. 4 Boiler 2.1 Klasifikasi Bolier A. Berdasarkan tabung boiler 1. Boiler tabung api Gambar 2. Boiler tabung api 2. Boiler tabung air Gambar 3.Boiler tabung air 5 Bahan Bakar Boiler B. Berdasarkan Kegunaanya 1. Boiler Industri Gambar 4.Boiler industri 3. Boiler kapal Gambar 5. Boiler kapal 6 Boiler 4. Boiler Nuklir Gambar 6.Gambar boiler nuklir Gambar 7.Boiler sirkulasi alami C. Berdasarkan jenis pembakarannya 7 Bahan Bakar Boiler 1. Boiler pembakaran Massa / tumpukan pembakaran 2. Boiler pembakaran setoker 3. Boiler Pembakaran 4. Boiler BFBC 5. Boiler CFBC 6. Boiler bahan bakar dihaluskan (PF) 7. Boiler pembakaran Liquor 8. Boiler panas buangan D. Berdasarkan tekanan kerjanya 1. Boiler subkritis 2. Boiler superkritis E. Berdasarkan sirkulasinya 1. Sirkulasi alami 2 Sirkulasi paksa Gambar 8. Boiler sirkulasi paksa 8 Boiler 3. Boiler tanpa drum Gambar 9. Boiler tanpa drum F. Berdasarkan konstruksi tungku 1. Two- pass boiler Gambar 10. Boiler dua pass 9 Bahan Bakar Boiler 2. One and a half - pass boiler 3. Single or tower-type boiler Gambar 11.boiler tipe tower 4. Down-shot boiler 3. Bahan Bakar Boiler 3.1 Bahan Bakar Dalam Bentuk Gas Bahan 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 Alam Gas alam berasal dari tambang gas atau minyak juga.metana adalah komponen utama gas alam. Hal ini disertai dengan beberapa hidrokarbon lainnya (CnH2n + 2) dan gas tidak mudah terterbakar. Gas dari ladang gas mengandung hingga 75-98% metana. Gas alam dari ladang minyak hanya berisi 30--70% metana. Gas alam memiliki nilai pemanasan yang tinggi. Lebih rendah nilai kalor (LHV) adalah 36,600-54,400 kJ / Nm3. 10 Boiler Gambar 12.Komposisi gas alam 3.1.1 Gas Sintetis Gas batubara dan gas tanur tinggi dua jenis utama dari gas sintetis. Mereka dihasilkan dari batubara kokas meliputi oven gas, gas retak, gas air, dan produser gas. Gas tanur tinggi adalah produk sampingan dari ekstraksi besi dalam tanur tinggi. Konstituen utamanya adalah CO dan H2. Karena CO2 dan kadar N2 tinggi, nilai kalor dari gas tanur tinggi sangat rendah (3800-4200 kJ /Nm3). Selain itu, mengandung sejumlah besar partikel titik lebur rendah abu. Hal ini, oleh karena itu, digolongkan sebagai bahan bakar rank rendah dansering dibakar bersama dengan heavy oil atau batu bara bubuk. Gas kokas-oven adalah produk 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 dengan gasifikasi batubara di dalam pembangkit gas batubara. Mereka digunakan sebagai bahan baku kimia dan bahan bakar. Secara umum, rentang nilai pemanasan mereka dari 3700 sampai 10.000 kJ/Nm3. 3.1.1 Gas Umum Propana atau butana adalah gas komersial yang paling penting. Mereka adalah diproduksi dari 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 gas alam, gas berbasis minyak bumi kaya propana atau butana. Bahan Bakar Boiler 11 3.2. Bahan Bakar cair Bahan bakar cair umumnya fraksi penyulingan dari minyak mentah. Misalnya, heavy fuel, yang digunakan oleh boiler utilitas,adalah residu cair yang tersisa setelah minyak mentah disuling pada tekanan atmosfir. Minyak diesel ringan, digunakan untuk pengapian, adalah produk distilasi selanjutnya. Komposisi dari beberapa nilai dari bahan bakar minyak tercantum dalam standart ASTM. Bahan bakar diklasifikasikan oleh American Society of Testing dan (ASTM) nomor Bahan. Viskositas,titik nyala,titik lebur ,kandungan sulfur,dan kadar debu adalah sifat bahan bakar minyak yang penting. 3.2.1 Viskositas Pengaruh viskositas baik dalam pengangkutan dan kualitas atomisasi minyak mentah. Hal ini tergantung pada suhu dan tekanan.Pengaruh suhu,bagaimanapun, lebih besar. Suhu minyak yang lebih tinggi memberikan viskositas minyak yang lebih rendah. Namun,jika heavy oil dipanaskan di atas 110 ° C, karbon akan diproduksi dan dapat menghalangi penyemprot.Viskositas EAN diukur oleh viskometer Engler. Hal ini dinyatakan sebagai rasio dari waktu yang dibutuhkan oleh 200 ml minyak mengalir melalui viskometer Engler dengan yang diambiloleh 200 ml air suling.Ini ukuran viskisitas diidentifikasi olehDE.untuk kelancaran pipa transportas iviskositas minyak harus berada dikisaran 50-80E,tapi untuk atomisasi yang baik itu harus kurang dari3-4°E. Berbagai jenis minyak membutuhkan suhu pemanasan yang berbeda untuk mencapai viskositas ini. 3.2.2 Titik Nyala dan Titik Pengapian Titik nyala dan titik api adalah dua sifat pembakaran penting dari bahan bakar cair. Titik nyala adalah suhu di mana bahan bakar cair akan menguap dan, ketika tiba dalam kontak dengan udara dan api, flash. Api ini tidak membakar terus menerus. Titik nyala dapat diukur secara terbuka atau tertutup tetapi alat 20-40°C lebih tinggi dalam keadaan tertutup. Pengapian dikatakan terjadi jika minyak, dinyalakan oleh api eksternal, terus membakar selama lebih dari 5 detik. Suhu terendah di mana hal ini terjadi didefinisikan sebagi suhu pengapian. 3.2.3 Pemampatan Titik Lebur Titik pemampatan mengacu pada suhu di mana minyak berhenti mengalir, sementara Titik lebur adalah suhu dimana minyak akan mengalir. Untuk mengukur ini, minyak ditempatkan dalam tabung reaksi miring pada45°.Titik pemadatan adalah suhu tertinggi dimana yang minyak tidak mengalir dalam waktu 5-10 detik.Titik lebur adalah suhu terendah dimana aliran terjadi .Kadar parafin lilin sangat erat kaitannya dengan titik pemadatan .titik pemadatan minya kumumnya naik bersama kandungan parafin. 3.2.4 Sulfur Ketika sulfur lebih besar dari 0,3%, korosi logam pada pemanasan suhu rendah permukaan perlu dipertimbangkan. 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 Debu Kadar abu bahan bakar minyak sangat kecil. Namun,mengandung vanadium,natrium, dan kalium, yang menyebabkan korosi dari permukaan logam. Aspek ini dibahas secara lebih rinci dalam bab tentang korosi. Debu memiliki dampak terhadap boiler antara lain : 3.2.5.1 Erosi pada bagian boiler 12 Boiler Erosi adalah bentuk keausan. Pemakaian dapat didefinisikan sebagai hilangnya progresif dari permukaan material akibat tindakan mekanis yang melibatkan tumbukan partikel abrasif. Tidak seperti korosi, yang merupakan bahan kimia atau tindakan elektrokimiadebu adalah murni mekanis. Ada dua jenis tipr abrasi dan erosi : 1.Abrasi dapat disamakan dengan pasir-papering di mana partikel padat bergerak bersentuhan dengan permukaan paralel. Abrasi mempengaruhi titik tinggi permukaan tanpa banyak efek pada tubuh utama. Kerugian material lebih kecil dibandingkan dengan erosi. Ketahanan abrasi dapat dibangun oleh lapisan batas tempat tinggi dan lebih keras. 2. Erosi adalah tumbukan dari partikel keras pada kemiringan, dan memiliki lebih banyak energi 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 yang mempengaruhi pembakaran boiler minyak dan gas pembakaran. Ini hanya masalah dengan pembakaran bahan bakar padat, ketika debu terjadi di kedua sisi bahan bakar dan abu boiler dan penanganan pembangkit. Pulverizers dan pipa batubara dari PF Pembakaran boiler pengalaman debu didasarkan pada kadar abu dan konstituen. Bara abu tinggi cenderung menyebabkan keausan dan solusi yang normal adalah membuat bagian aus dari bahan tahan aus dan menyediakan bahan yang dikorbankan di tempat yang tepat. Debu juga berpengalaman dalam bunker batubara dan pengumpan, dan penggunaan pelapis debu adalah solusi terbukti. Erosi bagian yang panas karena abu, terutama tabung, adalah masalah serius yang mempengaruhi ketersediaan bahan bakar boiler pembakaran padat. konstituen keras abu, yaitu, Al2O3 dan SiO2, bergerak bersama gas buang pada kecepatan tinggi 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 meleleh karena suhu tungku tinggi dan pengkristalan, abrasivitas meningkat secara dramatis dan abu berubah menjadi kristal bersama tepi yang tajam merupakan karakteristik mereka. Abu FBC ini kurang bersifat erosi, karena tidak meleleh dan karenanya tidak membentuk kembali ke kristal keras, setidaknya tidak ke tingkat yang sama dari PF. Tetapi jumlah abu bed di BFBC dan sirkulasi ulang di CFBC sangat tinggi sehingga dapat menyebabkan kerusakan erosi yang signifikan untuk kedua tabung dan tahan api. Coil erosi bed di BFBC dan erosi dinding tungku, tabung bank di melewati tahap pertama, dan siklon tahan api di CFBC 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 dapat menjadi minimum, sedangkan antara 20 dan 30°C di permukaan horisontal , debu menjadi maksimal. Erosi merupakan aspek yang tidak terpisahkan dari boiler pembakaran bahan bakar padat. Hal ini dapat diminimalkan tetapi tidak dihilangkan sama sekali. Tujuannya adalah untuk meminimalkan dan memprediksi tingkat erosi sehingga interval antara downtime diperpanjang bertepatan dengan pemadaman kemudian direncanakan, sehingga meningkatkan ketersediaan unit. Langkah-langkah pencegahan erosi dan perlindungan Bahan Bakar Boiler 13 pada dasarnya terbagi dalam dua kategori langkah-langkah tahap desain dan penyediaan bahan pelindung. Pencegahan erosi pada dasarnya dicapai pada tahap desain, terutama dengan mengadopsi langkah-langkah yang mengurangi kerasnya kontak antara abu dan PPs. Perlindungan erosi dicapai dengan menyediakan bahan pelindung yang dikorbankan. Selanjutnya, erosi dalam boiler dimonitor selama operasi dan bahan yang dikorbankan meningkat jika erosi terus berlanjut. Ini adalah di lokasi ukuran pelindung.Langkahlangkah pencegahan erosi pada tahap desain adalah sebagai berikut: 1. Kecepatan gas. Membatasi kecepatan gas buang adalah langkah desain yang paling penting untuk menghilangkan tabung eksternal atau erosi tahan api. 2. tabung segaris. Posisi tabung merupakan titik utama untuk diperhatikan. Tabung segaris mengurangi erosi secara drastis dibandingkan dengan pengaturan terhuyung. 3. Tungku yang kebuh besar. Membatasi muatan debu dilakukan dengan ukuran ruang tungku 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, menyebabkan kerusakan pada PPs di path.Itu yang lebih baik, misalnya, untuk menghindari dua-pass bank 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 bahan tahan aus baik terpasang atau dilas ke tabung terkena dampak. Ini bisa menjadi ukuran desain dibentuk atau tindakan pencegahan baru. Dalam kedua kasus, pola erosi harus dipelajari dengan hati-hati dan pola yang sesuai harus dikembangkan. Kemungkinan efek samping juga harus dinetralisir : 1. Debu pelapis cenderung membuat sejumlah permukaan tabung tidak efektif,sedangkan studding kemungkinan akan meningkatkan efektivitas; baik langkah panggilan untuk penyesuaian dari HS. 2. Liners dan kancing melindungi permukaan di mana mereka ditempatkan tetapi mereka cenderung membelokkan aliran abu ke tempat lain, sehingga beralih masalah bukannya memecahkan itu. 3. Kancing yang melekat pada tabung dengan pengelasan dan karenanya mereka tetap dingin. Mereka biasanya terbuat dari baja karbon (CS). Ketika kancing panjang membutuhkan efisiensi pendinginan berkurang. Kancing harus terbuat dari paduan atau baja stainless (ss). 4 .Liners dari CS ketika mereka digunakan untuk melindungi suhu rendah bagian seperti economizer (ECON) di melewati keduanya dari boiler. Tapi pada suhu tinggi seperti yang dipersyaratkan dalam SH, mereka dibuat dari ss dan, disaat, dari paduan suhu tinggi seperti baja Si-Cr-Al.Liners tidak dilas ke tabung untuk menghindari kerusakan akibat diferensial ekspansi antara tabung dan liner. Karena tidak ada pendingin, liners mencapai hampir suhu yang sama seperti gas dan memperluas lebih dari tabung. kecuali kalau melekat pada tabung pada interval dekat dengan mengecilnya liner dan gagal untuk memberikan perlindungan yang tepat. 14 Boiler Gambar 13.Erosi pada boiler 3.2.5.2 Slagging dan Fouling Pada Boiler Pembentukan kerak dan Kotoran Kedua proses menghasilkan suhu tinggi deposito abu : 1. pembentukan kerak adalah pembentukan deposit terak menyatu pada dinding tungku dan permukaan lainnya terkena panas radiasi. 2. Fouling adalah pembentukan ikatan (sinter atau disemen) deposit di daerah terutama SH dan alat pemanas (RH) dari konveksi panas seperti gambar dibawah ini. Bahan Bakar Boiler 15 Gambar 14. Slagging dan Fouling Pada Boiler Tergantung pada Fusibilitas, berbagai komponen abu dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori: 1. Senyawa lebur tinggi seperti SiO2, Al2O3, Fe2O, CaO, dan MgO, yang merupakan oksida murni dengan rentang Fusibilitas dari 1600-2800 ° C yang tidak meleleh tapi akhir di abu terbang dan mempertahankan struktur asli mereka dan Suatu penyebab erosi tetapi tidak membentuk kerak. 2. Senyawa mencair menengah seperti Na2SiO3, K2SO4, dan FeS, yang memiliki jangkauan Fusibilitas dari 900-1100 ° C, membentuk dasar lapisan lengket di dinding air dan pelat dan menyebabkan 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 pembentukan kerak. Dalam slagging yang terjadi di tungku, dinding bagian, dan pelat, partikel abu cair bergerak dalam aliran gas buang memadat bersentuhan dengan logam tabung, yang dingin, dan membentuk lapisan mengalir dengan longgar.SB atau dinding yang pendek bisa memebuka deslagger untuk menghilangkannya tungku. Blower bisa yang dibuka panjang diperlukan untuk pelat. Pada saat lapisan dalam menempel pada tabung dengan tegas dan lapisan luar bertambah dalam ukuran sampai melepaskan berat sendiri dan jatuh di bagian bawah tungku, menyebabkan kerusakan serius seperti menghancurkan lantai. Viskositas abu menentukan kemudahan deslagging. Dalam fouling yang terjadi di sarang tabung, tindakannya berbeda. Dasar lapisan lengket dibentuk oleh pemadatan abu pada tabung 16 Boiler pendingin. Di sini, lapisan abu tidak mengalir. Suhu lapisan luar abu lebih tinggi tapi masih cukup dingin untuk abu lebih lanjut untuk memadat dan melekatkan diri dengan melakukan fusi. Setelah beberapa pertumbuhan partikel abu tidak memadat, karena suhu yang terlalu tinggi dan kedalaman keseimbangan deposit tercapai. Deposit abu ini dilepas oleh jelaga bertiup. Pada saat, dengan bara tertentu, pelengketan abu sangat kuat, sehingga sulit untuk mengusir deposit dengan jelaga bertiup. Slagging dan fouling saling berkaitan. Ketika terak tungku, deposit abu mengurangi perpindahan panas dan meningkatkan suhu gas dimana, pada akhirnya, menyebabkan pengotoran lebih.Slagging dan fouling memiliki karakteristik pengaruh besar pada ukuran tungku dan SH / RH. Ketika batubara tertentu sangat mengotorkan, volume tungku harus ditingkatkan untuk mendapatkan suhu gas cukup rendah tidak menyebabkan slagging. Gambar dibawah ini menggambarkan efek. Solusi lain adalah dengan tempering gas (GT) di mana gas buang suhu rendah dari pintu keluar ECON diperkenalkan di bawah outlet tungku. Ini langkah yang yang mahal. Slagging dan fouling dikendalikan oleh berikut: 1. Dimensi Furnace 2. lokasi SB 3. Jarak dan seleksi kedalaman bank SH dan RH bank. Gambar 15. Dapak saggling pada pembakaran 17 Bahan Bakar Boiler 3.2.6 Pengolahan Minyak Kedua bahan bakar minyak dan minyak pelumas membutuhkan perlakuan sebelum diteruskankemesin. Ini akan melibatkan penyimpanan dan pemanas untuk memungkin kanpemisahan keberadaan air, Penyaringan kasar dan halus untuk menghilangkan partikel padat dan juga centrifugal. Pemisah sentrifugal digunakan untuk memisahkan dua cairan, misalnya minyak dan air, atau cairan dan padatan seperti dalam minyak yang terkontaminasi. Pemisahan dipercepat dengan menggunakan mesin pemisah dan dapat diatur sebagai proses yang berkesinambungan. Dimana sentrifug diatur untuk memisahkan dua cairan, diketahui sebagai 'pembersih'. Dimana centrifuge diatur untuk pemisah kotoran dan sedikit air dari minyak yang dikenal sebagai'penjernih'. Pemisahan kotoran dan air dari bahan bakar minyak sangat penting untuk pembakaran yang baik. Menghilangkan kontaminasi kotoran dari minyak pelumas akan mengurangi keausan mesin dan kemungkinan kerusakan.Oleh karena itu pemisahan dari semua kecuali minyak bersih adalah mutlakkeharusan. diatur sedemikian rupa sehingga bagian atas dan bawah terpisah dan lumpur dapat dibuang sementara mesin pemisah beroperasi terus menerus. Minyak kotor melewati ke pusat mangkuk, melewati melalui tumpukan cakram dan keluar melalui bagian atas seperti gambar dibawah ini. Gambar 16.Gambar purifiyer 3.2.7 Proses Pemurnian Pemisahan sentrifugal dari dua cairan, seperti minyak dan air, hasil dalam pembentukan antarmuka silinder antara keduanya. Posisi antarmuka ini dalam mesin pemisah yang 18 Boiler sangat penting untuk operasi yang benar. Setelan atau posisi antarmuka dicapai dengan menggunakan cincin bendungan atau cakram gravitasi pada saluran keluar mesin pemisah tersebut.Berbagai cincin diameter yang tersedia untuk setiap mesin yang digunakan saat kepadatan minyak yang berbeda.Sebagai aturan umum, cincin diameter terbesaryang cukup memenuhi 'segel' harus digunakan. 3.2.8 Proses Penjernihan Membersihkan minyak yang mengandung sedikit atau tidak ada air yang dicapai dalam penjernih mangkuk dimana kotoran dan air dikumpulkan di mangkuk pinggiran. Semangkuk penjernih hanya memiliki satu lubang keluar. Tidak ada Disk gravitasi diperlukan karena tidak ada antarmuka terbentuk; Oleh karena itu mangkuk beroperasi pada efisiensi pemisahan maksimum karena minyak tersebut mengalami gaya sentrifugal maksimum. 3.2.9 Mangkuk Cakram Pembersih 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 lubang sejajar dekat sisi luar memungkinkan masuknya minyak kotor. Aksi gaya sentrifugal menyebabkan komponen yang lebih ringan (minyak bersih) mengalir ke dalam dan air dan kotoran mengalir ke luar. Air dan kotoran membentuk lumpur yang yang bergerak keluar sepanjang sisi bawah cakram ke pinggiran mangkuk. 3.2.10 Oprasi Non Kontinyu Desain tertentu sentrifugal disusun untuk jangka pendek operasi dan kemudian ditutup untuk membersihkan. Setelah pembersihan dan menghilangkan lumpur dari mangkuk, mesin dikembalikan untuk melayani. Dua desain yang berbeda digunakan untuk metode operasi ini;mangkuk panjang sempit dan mangkuk pendek lebar. Mesin mangkuk sempit harusdibersihkan setelah periode berjalan lebih pendek dan memerlukan pembongkaran memerintahkan untuk membersihkan mangkuk. Membersihkan mangkuk, bagaimanapun, jauh lebih sederhana karena tidak mengandung setumpuk cakram. Mesin mangkuk lebar dapat dibersihkan di tempat, meskipun ada komplikasi tambahan dari tumpukan cakram berbentuk kerucut yang harus dibersihkan. 3.2.11 Oprasi Berkelanjutan Desain mangkuk Lebar sentrifugal yang modern memungkinkan operasi terus-menerus selama suatu periode yang cukup lama. Hal ini dicapai oleh proses ejeksi yang waktu untuk melepaskan lumpur secara berkala. Lumpur endapan menumpuk di mangkuk pinggiran sebagai pemisahan berlanjut, dan Proses ejeksi adalah waktu untuk membersihkan endapan ini sebelum mereka mulai, untuk mempengaruhi proses pemisahan. Untuk memulai proses ejeksi minyak pakan untuk pemisah yang pertama akan dimatikan dan sisa minyak dalam mangkuk dihilangkan dengan menerima air pembilasan. Air tersebut kemudian dimasukkan ke dalam sistem hidrolik di bawah mangkuk untuk membuka sejumlah katup pegas. Air ini 'operasi' menyebabkan mangkuk geser bawah bergerak ke bawah dan terbuka debit port dalam mangkuk pinggiran. Lumpur dibuang melalui port ini dengan sentrifugal. gaya (Gambar 8.3). Menutup 'operasi' air sekarang makan untuk menaikkan manggeser geser mangkuk lagi dan menutup port pembuangan. Air dimasukkan ke dalam mangkuk untuk membuat kembali seal cair yang diperlukan untuk proses pemisahan, pakan minyak 19 Bahan Bakar Boiler dibuka kembali, dan pemisahan berlanjut. Siklus ejeksi lengkap hanya membutuhkan beberapa detik dan pemisah adalah terus beroperasi di seluruh. mangkuk yang berbeda desain ada untuk berbagai bentuk debit lumpur , misalnya Total debit, dikontrol dengan pembuangan parsial, dan sebagainya. Dengan dikendalikan pembuangan parsial pasokan minyak tidak dimatikan dan tidak semua dari lumpur dibuang. Pada cara ini proses pemisahan tidak dihentikan. Metode apa pun yang mengadopsi pemisah yang bisa diatur sehingga proses debit dilakukan secara manual atau dengan timer otomatis. 3.2.12 Pemeliharaan Mangkuk dan cakram tumpukan akan membutuhkan pembersihan berkala apakah atau bukan proses ejeksi dalam operasi. Perawatan harus diambil dalam melucuti bawah mangkuk, hanya menggunakan alat khusus disediakan dan dicatat bahwa beberapa benang kiri digunakan. Mesin pemisah adalah seimbang sempurna peralatan, berputar pada kecepatan tinggi: semua bagian harus karena itu ditangani dan ditangani dengan benar. Gambar 17.Gambar purifiyer sisi discharge 3.2.13 Pemisahan bahan bakar heavy fuel Perubahan teknik pada kilang menghasilkan bahan bakar heavy fuel dengan peningkatan kepadatan dan biasanya terkontaminasi dengan katalitik dengan baik.Ini adalah partikel kecil dari katalis yang digunakan dalam proses pemurnian. Mereka sangat kasar dan harus 20 Boiler dihilangkan dari bahan bakar sebelum memasuki mesin. Batas densitas yang berlaku umum maksimum untuk pembersih adalah 991 kg/m3 pada 15 derajat Celsius. Dalam sistem pemisah ALCAP pemisah tidak memiliki cakram gravitasi dan beroperasi, sampai batas tertentu, sebagai clarifier. Minyak bersih dikeluarkan dari stopkontak minyak dan lumpur terpisah dan air terkumpul di pinggiran mangkuk. Ketika air dipisahkan mencapai cakram stack, air akan lepas dengan minyak dibersihkan. Peningkatan kadar air dirasakan oleh tranduser di sisi outlet gambar dibawah ini.. Sinyal transduser air diumpankan ke mikroprosessor MARST 1 dimana debit air ketika tingkat yang telah ditentukan tercapai. Air akan dibuang dari tempat lumpur dalam mangkuk atau, jika jumlahnya besar, dari katup pembuangan air. Sistem ALCAP juga telah terbukti efektif dalam menghilangkan katalitik halus dari bahan bakar minyak. Gambar 18.Gambar sistem treatmen minyak 3.2.14 Homogeniser Sebuah homogeniser digunakan untuk membuat emulsi minyak dan air yang stabil yang dapat dibakar dalam boiler atau mesin diesel. Seperti emulsi dipertimbangkan untuk membawa pembakaran yang lebih efisien dan juga mengurangi emisi padatan dalam gas buang. Berbagai desain memanfaatkan tumbukan atau aksi bergulir untuk memecahpartikel bahan bakar dan campuran dengan air. Hal ini juga dianggap bahwa aglomerat asphaltenes dan materi aspal dipecah dan karena itu dapat dibakar. Pabrikan berpendapat bahwa 21 Bahan Bakar Boiler homogeniser dapat membuat lumpur bisa dibakar sedangkan pemisah akan menghapus materi tersebut. Homogenisers dapat mengurangi katalitik halus menjadi partikel tanah halus yang tidak akan merugikan.Pengalaman kapal dengan homogenisers terbatas dan umumnya tidak menguntungkan. Sebagian pihak menganggap lebih baik untuk menghilangkan air dan padatan kontaminan dari pada sekedar menggiling partikel. Gambar 19.Gambar Homogeniser 3.3 Bahan Bakar Padat Bahan Bakar Padat Batubara merupakan zat heterogen terbentuk melalui jutaan tahun transformasi tanaman dan mineral materi bawah tanah. Tergantung pada panjang, Proses ini (disebut sebagai pengarangan) yang kita dapatkan dalam urutan usia bahan bakar padat seperti gambut, lignit, batubara subbituminous, bituminous, dan antrasit. Komposisi bahan bakar padat khusus diberikan pada table 1. 3.3.1 Komposis Batu Bara Batubara terdiri dari pengotor anorganik dikenal sebagai abu (A), kelembaban (M), dan sejumlah besar senyawa organik kompleks. Yang terakhir terdiri dari lima pokok elemen: karbon (C), hidrogen (H), oksigen (0), sulfur (S), dan nitrogen (N) (Gambar 20). Untuk alasan ini, analisis kimia dari batubara umumnya ditentukan dalam hal unsur-unsur. Analisis ini disebut analisis utama. Massa fraksi ini unsur-unsur kimia dalam bahan bakar ditentukan sesuai dengan ASTM D3176 standar untuk batubara. Karena kompleksnya percobaan yang terlibat dalam analisis pokok, Metode lain yang sederhana, dikenal sebagai 22 Boiler analisis pendekatan, sering digunakan dalam pembangkit. Pada analisi proksimat batu bara terdiri dari empat komponen: materi volatil (VM), karbon tetap (Fe), abu (A), dan kelembaban (M). Hal ini ditentukan sesuai standar ASTM D3172. Karbon, merupakan Saw dust Proxim a-te Dry Moistur -e VM FC A Ultimat e (%) C H N S A O HHV 16.5 IDT Peat DAF 68 78.6 DAF 51.2 6.3 9880 Lignite Subbitumin us Bitumin u-s Antracite Petroleum coke 23.4 5.2 7.7 5 33.3 40.8 40.2 6.4 1.3 43.6 45.3 11.1 54 5.2 50.7 9.1 83.1 10.5 83.7 10 63.3 4.5 1 1.1 11.1 19 16.491 72 5 0.95 0.44 5.2 16.41 21.376 74 5.1 1.6 2.3 9.1 7.9 29.168 83.7 1.9 0.9 0.7 10.5 2.3 27.656 82 0.5 0.7 0.8 10 2 28.377 1110 1149 1215 DAF 57.5 5.9 1.9 0.1 35 20.95 0 1120 Table 1. komposisi beberapa bahan bakar padat, Gambar 20. Komposis batubara di alam Bahan Bakar Boiler 23 elemen utama yang mudah terbakar dalam batubara. Ia berada dalam bentuk tetap. karbon dan zat terbang (CH4, C2H3, CO), Semakin besar usia geologi batubara, semakin besar tingkat karbonisasi dan tinggi kandungan karbon. Hidrogen dalam batubara, yang berjumlah 3-6% dari kandungannya, menggabungkan dengan oksigen, menghasilkan uap selama pembakaran. Uap ini dalam gas buang marupakan potensi sumber kehilangan panas diboiler Kandungan oksigen batubara bervariasi. Tergantung pada tingkat karbonisasi mungkin naik dari 2% untuk antrasit sampai 20% untuk lignit. Kandungan nitrogen dalam batubara kecil (0,5-2%). Batubara membentuk nitrogen oksida selama pembakaran dan dengan demikian menyebabkan pencemaran lingkungan. Belerang, yang merupakan sumber lain dari polusi udara, ada dalam tiga bentuk: sulfur organik, FeS, dan sulfat (CaS04, MgS04, dan FeS04) Sulfat merupakan konstituen dari abu. Hal ini tidak dapat teroksidasi. Sulfur yang mudah terbakar termasuk sulfur organik dan FeS. Nilai kalor adalah sekitar 900 kJ/kg. Batubara mungkin memiliki kelembaban dalam dua bentuk: inheren dan permukaan. Kelembaban permukaan (Ma), yang terkumpul pada batubara selama penyimpanan, dll, dapat dihilangkan dengan udara pengeringan.Namun, kelembaban yang melekat (Mi), yang terperangkap dalam batubara selamaa bentukan geologis, tidak dibebaskan kecuali selama pembakaran.Dalam hal apapun, dua bentuk kelembaban dan yang dibentuk melalui pembakaran hidrogen pada batubara, berkontribusi pada kelembaban dalam gas buang. 3.3.2 Abu Dalam Batubara Abu terdiri dari residu padat anorganik tersisa setelah bahan bakar benar-benar terbakar.Bahan utamanya adalah silikon, aluminium, besi, dan kalsium. jumlah kecil senyawa magnesium, titanium, natrium, dan kalium juga hadir dalam abu. Abu ditentukan dengan memanaskan sampel batubara pada 800°C selama 2 jam di bawah Prosedur kondisikondisi atmosfer diberikan dalam ASTM 03174. Fusi abu merupakan ciri penting dari batubara.Ini sangat mempengaruhi desain boiler. Suhu fusi abu dapat diukur dengan ASTM tes 01857. Ketika sampel kerucut abu perlahan dipanaskan selanjutnya melalui empat tahap: 1. suhu awal deformasi (IOT) tercapai ketika pembulatan sedikit dari puncak kerucut dari sampel abu terjadi. 2. suhu pelunakan (ST) tercapai ketika sampel menyatu ke benjolan yang bulat, yang tingginya sama dengan lebarnya. 3. suhu Hemispherical (HT) ditandai dengan fusi lanjut abu ketika ketinggian kerucut merupakan salah satu-setengah lebar alasnya. 4. suhu Fluid (FT) adalah suhu di mana abu menyebar di lapisan hampir rata dengan tinggi maksimum 1,6 mm. 3.3.3 Analisa Batu Bara Analisis akhir atau proksimat batubara mungkin didasarkan pada basis yang berbeda tergantung pada situasi. Umumnya empat basis yang digunakan: saat menerima, udara kering, kering,kering dan bebas abu. Perbandingan basis yang berbeda dari analisis batubara ditunjukkan pada Gambar 3-1. Ketika dasar yang diterima digunakan, hasil akhir dan proksimatAnalisis dapat ditulis sebagai berikut : Ultimate : ¶(9pt) C + H + O + N + S + A + M = 100% (1) Pendekatan : 24 Boiler ¶(9pt) VM + FC + M + A = 100% (2) Jumlah persentase masing-masing komponen diwakili oleh komponen dalam dicetak miring. Misalnya C merupakan persentase C atau karbon dalam batubara yang diukur oleh analisis akhir.Satu dapat mengkonversi "saat menerima" komposisi ke lainnya mendasarkan sebagai berikut : Basis udara kering : ¶(9pt) (3) Cf = (100C/(100 M))% dimana Ma adalah massa uap air permukaan dihilangkan dari 100 kg batu bara lembab setelah pengeringan di udara. Demikian pula, kandungan lain batubara dapat dinyatakan dalam berdasarkan hal ini. ¶(9pt) (4) Cg = (100C/(100 M))% dimana M adalah total kelembaban (permukaan + inheren) dalam batubara, yaitu, ¶(9pt) M = M a + Mi Cf = (100C/(100 M - A))% (5) dimana (100-M-A) adalah massa batubara tanpa kelembaban dan abu. Untuk memeriksa salah satu harus menambahkan persentase semua kandungan setipa basis untuk mendapatkan 100%. ¶(9pt) C +H +O +N +S = 100% = 100% Cg + Hg + Og + Ng + Sg + Ag = 100% (6) Cf + Hf + Of + Nf + Sf + Af + Mif 3.3.4 Nilai Kalor Bahan Bakar Jika kita membakar 1 kg bahan bakar sepenuhnya dan kemudian membawa gas produk dan padatan untuk suhu pembakaran sebelumnya bahan bakar, kita mendapatkan jumlah panas yang 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, yang umumnya di bawah suhu kondensasi uap. uap air dalam gas buang tidak mengembun, dan panas laten penguapan tidak kembali. Sehingga panas yang efektif yang tersedia untuk digunakan dalam boiler kurang dari energi kimia yang tersimpan dalam bahan bakar.Nilai kalor yang lebih rendah ini (LHV) adalah sama dengan nilai kalor tinggi labih kecil dari panas kondensasi uap air dalam gas buang. Hubungan antara nilai kalor yang lebih tinggi dan nilai pemanasan yang lebih rendah diberikan oleh di mana LHV, HHV, H, dan M adalah nilai kalor yang lebih rendah, nilai kalor yang lebih tinggi, persentase hidrogen, dan persentase kelembaban, masing-masing, pada basis yang diterima. Di sini, r adalah panas laten uap dalam unit yang sama seperti HHV. 3.3.5 Sistem Persiapan Batubara Untuk Boiler Batubara dapat dibakar dalam beberapa cara. Tergantung pada karakteristik batubara dan aplikasi boiler tertentu, desainer dapat memilih embakaran bubuk batubara (PC), penembakan siklon, stoker, atau metode pembakaran fluidized bed. Apapun Metode yang Bahan Bakar Boiler 25 diterapkan, batubara mentah harus dipersiapkan sebelum dimasukkan ke dalam tungku. Proses persiapan memiliki dampak besar pada pembakaran di tungku. Berbagai jenis boiler memiliki kebutuhan yang berbeda untuk karakteristik (ukuran dan kadar air, dll) dari bahan bakar dimasukkan ke dalam tungku. Jadi ada berbagai sistem persiapan batubara. pembakaran Bubuk batubara (PC) adalah metode yang dominan digunakan dalam pembangkit tenaga modern. pembkaran Fluidized bed (FB) berkembang sangat cepat dan menemukan 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 persediaan darurat sebagai strategis cadangan, yang dapat digunakan dalam hal gangguan pengiriman bahan bakar yang panjang. Dari tumpukan, batubara diangkut ke pabrik pengolahan batu bara. Menunjukkan penanganan batubara dan pabrik persiapan khusus. Bagian pabrik ini adalah umumnya untuk sebagian besar jenis sistem pembakaran batubara. Perbedaan dalam persiapan datang lebih lanjut tentang; ini dijelaskan di bawah ini untuk dua jenis sistem pembakaran: pembakaran PC dan FB. 3.3.6 Bubuk Batubara Boiler Dalam boiler PC, batubara ini pertama hancur dalam sebuah crusher. Ukurannya jauh berkurang 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 sistem semidirect. metode ini berbeda pada mode pengeringan, pemakanan, dan karakteristik transportasi. Meskipun ketiga ini semua banyak digunakan, yang paling populer adalah sistem pembakaran langsung. 3.3.7 Sistem Penyimpanan Dalam sistem penyimpanan (Gambar 21), batu bara dihaluskan dan diteruskan melalui udara atau gas ke pengumpul yang cocok dimana media membawa dipisahkan dari batubara, yang kemudian ditransfer ke nampan penyimpanan. Udara panas atau gas buang, digunakan dalam pabrik penghancuran untuk pengeringan, sering digunakan sebagai media membawa. pembawa gas dilepaskan setelah pemisahan dari bahan bakar. Dari nampan penyimpanan, bubuk batu bara dimasukkan ke dalam tungku sebagaimana diperlukan. 26 Boiler Gambar 21. sistem penyimpanan batubara 3.3.8 Sistem Pembakaran Langsung Dalam sistem dipecat langsung (Gambar 22), batu bara bubuk dan dibawa, dengan udara,langsung ke tungku. Udara panas atau gas buang cair dipasok ke penyemprot untuk pengeringan kedua dan mengangkut bahan bakar yang telah halus ke tungku. Udara ini juga berfungsi sebagai udara utama. Ini adalah bagian dari total udara pembakaran. 27 Bahan Bakar Boiler Gambar 22. sistem pembakaran langsung 3.3.9 Sistem Pembakaran Setengah Langsung Dalam sistem semidirect (Gmbar 23), kolektor siklon terletak di antara semprot dan tungku memisahkan media menyampaikan dari batubara. Batubara diumpankan langsung dari siklon ke tungku dalam aliran utama-udara yang independen dari sistem penggilingan.pengeringan panas menengah dikembalikan ke tempat penggilingan. Dalam sistem ini, sistem penghancuran itu sendiri berfungsi sebagai penyimpanan. 28 Boiler Gambar 23. sistem pembakran setengah lngsung pada fluedized bed boiler Perbandingan Antara Sistem Penyimpanan dan Sistem pembakaran langsung Sebuah sistem setengah langsung banyak seperti sistem pembakaran langsung kecuali untuk sumber udara utama. perbandingan antara sistem langsung dan sistem penyimpanan : 1) Sebuah sistem pembakaran langsung jauh lebih sederhana dan memiliki komponen yang lebih sedikit. Jadi biaya modal dan konsumsi daya untuk sistem dipecat langsung lebih rendah dari pada untuk sistem penyimpanan. 2) Dalam sistem penyimpanan, bunker menyimpan sejumlah besar batubara. Jadi, dalam kasus kerusakan pada pulverizers gangguan pasokan batubara kurang jika dibandingkan dengan sistem pembakaran langsung. Dalam hal ini, sistem penyimpanan lebih handal. Ini adalah mengapa digunakan lebih luas di tempat-tempat operasi berkelanjutan dan handal adalah lebih penting daripada efisiensi. 3) Sebuah sistem penyimpanan dapat dengan mudah menanggapi perubahan beban boiler dengan menyesuaikan pengumpan. Sebuah sistem pembakaran langsung, di sisi lain, harus menyesuaikan seluruh sistem mulai dari bunker batubara mentah. Saat ini, teknik kontrol untuk boiler berkembang dengan baik. Maka keuntungan dari sistem penyimpanan tidak cukup baik seperti sebelumnya. Juga, biaya sistem penyimpanan jauh lebih lebih dari itu sistem pembakaran langsung. Untuk alasan ini, dikoreksi sistem pembakran langsung di lebih digunakan. 2.3.10 Boiler Fluidized Bed Bahan Bakar Boiler 29 Karena persediaan bahan (batubara dan batu kapur) yang digunakan untuk fluidized bed(FB) boiler adalah lebih kasar (<6.000µm ) dari pada batubara bubuk (<200µm), Sistem Gambar 24. boiler fluidized bed Persiapan batubara yang telah dihancurkan cukup untuk sebelumnya. Hal ini jauh lebih sederhana dan lebih murah dibandingkan dengan boiler PC. pabrik pemrosesan bahan bakar boiler fluidized bed terdiri dari penghancur dan alat pengering. Tidak seperti pembakaran PC pembakaran fluidized bed tidak memerlukan pengeringan bahan bakar. Beberapa Boiler fluidized bed membakar lumpur batubara langsung. Pengeringan diperlukan hanya untuk transportasi bahan bakar ke tungku. Untuk alasan ini, alat pengering sangat penting jika transportasi pneumatik dipertimbangkan untuk menyampaikan umpan pakan ke tungku. Pengering dapat menggunakan gas buang panas dari boiler untuk menghilangkan kelembaban permukaan pakan. Kebanyakan Boiler fluidized bed adalah jenis pembakaran langsung, yang berarti batubara hancur dan diserap disimpan di sebuah bunker menengah, dimana ini disampaikan kepada pengumpan untuk pakan. Distribusi ukuran batubara hancur sering memainkan peran penting dalam hidrodinamika tungku, terutama untuk batubara abu tinggi yang tidak memerlukan penambahan batu kapur. Jadi dalam banyak kasus distribusi ukuran mesin penghancur menjadi persyaratan untuk jaminan kinerja boiler. Dalam kasus beredar fluidized bed (CFB) boiler distribusi ukuran dan persediaan padatan dalam tungku sangat dipengaruhi oleh spektrum ukuran dari batubara hancur. Dalam satu boiler CFB besar, dimana salah 30 Boiler penentuan penghancur memberi penyebaran yang lebih luas dari distribusi ukuran batu kapur, tungku harus dijalankan pada suhu yang sangat tinggi untuk mempertahankan keluaran uap, meningkatkan penggunaan penyerap dan emisi oksida nitrat. Jumlah dan sifat dari abu memiliki beberapa dukung pada ukuran yang batubara untuk dihancurkan. Batubara abu tinggi umumnya mengandung abu tidak relevan; yaitu, abu masih dalam bentuk benjolan diskret. Kecuali batubara dihancurkan lebih halus ukuran karbon yang tidak terbakar dan bahan bed yang dihasilkan tidak cukup kecil untuk memberikan kondisi hidrodinamik yang diperlukan bed.Dalam batubara abu rendah, abu umumnya bersifat intrinsik; yaitu, itu tersebar halus dengan merata. 3.3.11 Penghancuran Sifat Batubra Sifat batubara memiliki dampak yang besar pada kinerja sistem penghancuran batubara dan seluruh boiler. Untuk membahas sistem persiapan batubara dan komponen mereka itu, perlu untuk memperkenalkan beberapa sifat penting batubara. 3.3.12 Kehalusan Batubara Untuk suspensi pembakaran bahan bakar padat, pengapian cepat membutuhkan jumlah minimum kehalusan dalam campuran bahan bakar udara. Sebaliknya, untuk mendapatkan efisiensi pembakaran maksimum, jumlah minimum partikel kasar dalam campuran bahan bakar udara yang diinginkan. Jadi, campuran PC harus berisi jumlah minimum partikel kasar dan jumlah maksimum partikel halus. Fungsi dari sistem penghancuran batubara adalah untuk mendapatkan kombinasi ideal ini. Isi partikel halus dari bahan bakar biasanya dinyatakan sebagai persentase melalui saringan 200 (74 µm). Kekasaran tersebut ditetapkan sebagai persentase saringan 50 (297 µm). Berikut rekomendasi (Tabel 2) pada kehalusan pada batubara bubuk dapat dibuat (setelah Stulz & Kitto, 1991, p.12-8). Jumlah bukaan per inci linear menunjuk pada saringan. Dengan demikian, saringan 200 memiliki 200 bukaan inci, atau 40.000 lubang per inci persegi. Diameter kawat digunakan dalam pembuatan saringan mengatur ukuran bukaan. AS Standard dan W.S. Tyler adalah saringan layar yang paling umum.saringan dan bukaan ini ditunjukkan pada Tabel 1. 3.3.13 Grindabilitas Untuk memprediksi kinerja pulveriser pada batubara tertentu, kemudahan dimana batubara dapat ditumbuk harus diketahui. Hardgrove grindability index (HGI) memberikan ukuran kemudahan penghancuran batubara. HGI bukan merupakan properti yang melekat dari batubara. Sebaliknya, itu merupakan penggilingan relatif mudah batubara saat diuji dari alat jenis tertentu . HGI dapat diterapkan untuk menemukan ukuran tertentu dan, pada tingkat yang lebih rendah, jenis pulveriser. HGI diukur dalam mesin grindability Hardgrove. Nilai ini menunjukkan berapa banyak batubara dapat digiling untuk kehalusan tertentu dalam tes pabrik mengkonsumsi sejumlah daya. Oleh karena itu HGI kurang lebih (tidak langsung) sebanding dengan kapasitas penggilingan. Hal ini karena perbedaan antara pulveriser komersial dan mesin uji grindability bahwa, dengan tidak ada ketentuan untuk penghilangan terus menerus kehalusan, adalah dari jenis sejumlah daripada jenis kontinyu. Tekanan peralatan menghancurkan uji juga lebih sedikit. Untuk mengatasi perbedaan tersebut di atas, beberapa faktor koreksi untuk peralatan komersial dikembangkan oleh produsen pulverizer. 31 Bahan Bakar Boiler Mesh U.S standart sieve 20 30 40 50 60 100 140 200 325 400 Mesh U.S tayler sieve 20 28 35 48 60 100 150 200 325 400 Milimeters 0.84 0.595 0.420 0.297 0.250 0.149 0.105 0.074 0.044 0.037 Milimeters 0.833 0.589 0.417 0.295 0.246 0.147 0.104 0.074 0.043 0.037 Table 2. Ukuran serbuk batubara 3.3.14 Kelembapan Biasanya mengacu pada kadar air dalam batubara berkaitan dengan kadar air keseluruhan. yang meliputi kelembaban keseimbangan dan permukaan atau air bebas. Keseimbangan kelembaban bervariasi dengan jenis batubara atau tingkat dan lokasi tambang. Hal ini juga disebut "bed" atau "seam" kelembaban.Kelembaban permukaan adalah selisih antara total kelembaban dan kelembaban bed. Kelembaban permukaan berdampak buruk terhadap performa pulveriser danproses pembakaran. Kelembaban permukaan THC menghasilkan aglomerasi partikel halus di zona semprot. Hal ini akan mengurangi kapasitas pengeringan pulveriser karena ketidakmampuannya untuk menghilangkan kelembaban efisien. Aglomerasi halus memiliki efek yang sama seperti batubara kasar memiliki pada proses pembakaran. Disini permukaan yang tersedia untuk reaksi kimia berkurang. Sejak pengeringan dipabrik adalah metode diterima mempersiapkan batubara, udara panas yang cukup pada suhu tertentu diperlukan untuk pabrik. Gambar dibawah ini.menunjukkan bahwa suhu udara yang dibutuhkan untuk mengeringkan batubara dari kelembapan yang berbeda bervariasi dengan campuran batubara-udara yang berbeda. Pemanfaatan kapasitas pulveriser tergantung pada ketersediaan udara panas yang cukup untuk mengeringkan batubara. Jika ada kekurangan udara panas, output pabrik akan terbatas pada "kapasitas pengeringan" dan bukan "grinding kapasitas." 32 Boiler Gambar 26. Grafik udara pengeringan tiap kg batubara 3.3.15 Abrasi Batubara bubuk melalui kontak dengan bola, gulungan, cincin, ras, dan liners dari pulveriser. Meskipun ini terbuat dari bahan jauh lebih sulit, akhirnya semua itu mengalami aus karena erosi. abrasi, dan logam perpindahan dalam proses penggilingan. Dengan demikian, daya untuk menggiling dan pemeliharaan unsur menggiling membuat biaya besar operasi penghancuran. Abrasivitas dari batubara tertentu dapat diwakili oleh indeks abrasi. Indeks, yang digunakan dalam estimasi aus penggilingan saat digiling, dinyatakan dalam miligram logam hilang dari bilah pabrik uji per kilogram tanah batubara. 3.3.16 Sistem Penghancuran Batubara Pengeringan membuat bahan bakar lebih mudah untuk menggiling dan meningkatkan kapasitas penggilingan. lebih lanjut lebih, bahan bakar kering dan dipanaskan lebih mudah untuk menyala. Jadi, bahan bakar harus dikeringkan dan dipanaskan sebelum memasuki tungku. Namun, untuk menghindari pembakaran spontan dan ledakan, suhu yang bahan bakar dipanaskan tidak boleh melebihi nilai-nilai tertentu. Dengan demikian, sistem udara penghancuran harus dirancang untuk memberikan jumlah yang diperlukan udara kering dan mengangkut bahan bakar, tetapi mencegah panas berlebih dari bahan bakar. Suhu Bahan Bakar Boiler 33 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 Udara Sumber terbaik dari udara panas untuk pabrik pengeringan baik pemanas udara regeneratif dan penyembuhan, dimana mengambil panas dari gas buang. Pemanas udara digunakan dalam boiler besar biasanya dapat memberikan pemanasan yang cukup untuk hampir semua kondisi kelembaban bahan bakar. Sementara pengeringan batubara tinggi kelembaban, gas buang panas dan dingin yang dicampur dengan udara dipanaskan digunakan. Penggunaan campuran gas dan udara yang dipanaskan memiliki beberapa keuntungan : 1. Risiko ledakan berkurang karena konsentrasi oksigen dalam gas buang rendah. 2. Penggunaan gas buang dapat mengurangi suhu di wilayah Pembakar sehingga untuk menghindari pembentukan kerak. 3. Pencampuran proporsi gas panas dan dingin dapat disesuaikan untuk menanggapi variasi besar dalam kelembaban batubara dengan suhu perubahan udara primer 3.3.18 Sistem Penyimpanan Penghancuran Dalam sistem penyimpanan penghancuran batubara, kolektor siklon memisahkan udara yang digunakan dalam pulveriser untuk pengeringan, mengklasifikasi, dan menyampaikan. Batubara bubuk disampaikan baik secara mekanis atau pneumatik untuk penyimpanan menengah atau bunker. Pengumpan terkendali di outlet bunker menyerahkan gas sesuai batubara ke saluran bahan bakar, dimana penyampaian udara membawa bahan bakar untuk pembakar. 3.3.19 Udara Primer Dalam beberapa instalasi, udara primer diambil dari ruang atau saluran udara dipanaskan sebelumnya, atau keduanya. Dalam kasus lain, udara dilepaskan dari sistem pulveriser digunakan untuk semua atau bagian dari sumber utama udara. Dalam instalasi dari jenis pertama, hanya udara yang digunakan adalah bahwa dibutuhkan untuk membawa batubara ke tungku dan untuk memberikan kecepatan yang diperlukan dari campuran batubara-udara pada pembakar. Jumlah udara, oleh karena itu, tergantung pada jenis sistem pembakaran dan jenis sistem perpipaan digunakan. 3.3.19 Ventilasi Udara Untuk batubara harus ditumbuk dan dikelompokkan secara ekonomi dan benar, itu harus juga dikeringkan saat dikirim ke pulveriser atau selama operasi penghancuran. Pengeringan ini dilakukan dengan pengeringan udara atau gas. Dalam sistem penyimpanan, baik seluruh atau sebagian dari media pengeringan dibuang dari sistem THC oleh ventilasi. Hal ini menghilangkan kelembaban yang telah menguap dari bahan bakar. pengeringan Medium memasok sebagian besar dari panas untuk menguapkan kelembaban bahan bakar, dan, dengan demikian, mendekati saturasi. Jumlah pelepasan tergantung pada output pulveriser, kelembaban dihapus dari bahan bakar, suhu awal pengeringan media, suhu pelepasan bahan , dan efisiensi sistem pengeringan. Campuran yang dilepaskan harus dibuang oleh ventilasi ke atmosfer secara langsung atau melalui boiler stak. Sebagai alternatif, dapat digunakan sebagai bagian dari pasokan udara ke tungku. Dalam kasus pertama, karena ventilasi berisi beberapa batubara sangat halus (sampai 2% dari jumlah di haluskan), secara ekonomi tidak dapatdilepaskan langsung tanpa mengumpulkan debu 34 Boiler batubara di konsentrator siklon, penyaring kantong, pencuci udara, atau kombinasi dari ini. Dalam kasus kedua, udara tidak perlu dibersihkan. 3.3.20 Suhu Udara Pengumpan bubuk-batubara dan bahan bakar-pipa pengaturan menentukan suhu udara primer, yang mungkin setinggi 315°C. Jika udara dipanaskan sebelumnya terlalu panas untuk digunakan secara langsung, percampuran dengan udara dingin di sisi hisap kipas dapat dilakukan. Hal ini dilakukan dengan memasukkan resistensi di udara dipanaskan sebelumnya dan menempatkan disesuaikan pembukaan udara dingin antara peredam ini dan kipas inlet. Setiap percampuran udara dimasukkan ke sistem mengurangi jumlah udara yang lewat melalui pemanas udara, yang mengurangi efisiensi keseluruhan unit.Jadi, jumlah minimal percampuran udara harus digunakan dalam sistem uadara primer. Fuel Tempera ture of hot air (c) Anthr acite 380 430 Lean coal,inferior bituminous 330 - 380 Brown coal Fuel Hot air dryin drying g 350 – 300 380 350 Bitum inous coal 280 350 Tabel 3. temperature udara panas System High – rank,high – volatile bituminous Low – rank,high – volatile bituminous High – rank,Low – volatile bituminous Lignite Anthracite Petroleum coke ( delayed) Storage 54 54 57 43 93 57 Direct 77 71 82 43-60 82 - 93 Semidirect 77 71 82 49-60 82 - 92 Table 4. system persiapan batubara 3.3.21 Perancangan Pembakaran Langsung Dalam pengaturan pembakaran langsung, dua metode yang digunakan untuk memasok kebutuhan udara dan mengatasi resistensi. Salah satu metode menggunakan kipas dibelakang pulveriser, sementara yang lain memiliki kipas angin di depan. Yang terakhir adalah sistem hisap dan kipas menangani udara debu batubara, sedangkan yang kedua adalah sistem tekanan dan kipas menangani udara relatif bersih. Kebutuhan volume gas buang atau blower tergantung pada ukuran pulveriser. Hal ini biasanya ditetapkan oleh kapasitas dasar pulveriser itu. Kebutuhan tekanan fungsi dari pulveriser dan resistensi alat pemisah, sistem distribusi bahan bakar, dan resistensi pembakaran. resistensi ini pada gilirannya dipengaruhi oleh desain sistem, bahan bakar yang diperlukan - kecepatan line, dan kepadatan campuran yang disampaikan. Dalam sistem hisap, debit pengumpan batubara melawan tekanan negatif, sedangkan dalam sistem tekanan, pengisian pembuangan melawan tekanan positif dari 4500-5300 Pa. Tidak ada pengumpan batubara dapat bertindak sebagai segel. Dengan demikian, kepala batubara di atas inlet pengumpan harus dimanfaatkan untuk mencegah aliran balik dari udara utama. 3.3.22 Sitem Hisap Bahan Bakar Boiler 35 Sistem hisap memiliki sejumlah keunggulan. Sangat mudah untuk menjaga daerah sekitar pulveriser bersih. Sangat mudah untuk mengontrol aliran udara melalui pulveriser dengan menyesuaikan tingkat aliran-suhu konstan campuran batubara-air dengan posisi perangkat. Suhu campuran batubara-udara dikendalikan oleh peredam udara panas tunggal dan peredam barometrik melalui mana aliran udara ruangan diinduksi oleh hisap di pulveriser tersebut. Kipas ini dirancang untuk konstan, campuran suhu rendah dan memiliki konsumsi daya yang rendah. Kerugian utama dari sistem hisap adalah pemeliharaan yang diperlukan pada yang pengisap. Kerugian lain adalah bahwa karena sistem bekerja di bawah tekanan negatif, beberapa kebocoran udara ambien ke dalam sistem, yang mengurangi jumlah udara melalui pemanas awal. Hal ini akan mengurangi efisiensi keseluruhan boiler. 3.3.23 Sitem Bertekanan Sistem ini mempertahankan keuntungan dari sistem hisap dalam desain kipas untuk konstan, campuran suhu rendah dan relatif mudah kontrol aliran udara. Dua peredam, satu di saluran udara panas ke pabrik dan satu di saluran-udara dingin ke pabrik, mengontrol jumlah pulveriser aliran udara. Biasing damper udara panas dan dingin mengontrol suhu campuran meninggalkan pulveriser tersebut. Karena sistem bertekanan bekerja di bawah tekanan positif, udara sekitar tidak akan bocor ke dalam sistem. Jadi efisiensi keseluruhan boiler tidak berkurang. Keausan pada kipas angin juga lebih rendah. Keuntungan lain adalah bahwa tekanan rendah di pulverizer mengurangi masalah penyegelan kepala batubara selama pengumpan bakar dengan pulverizer di bawah tekanan blower langsung. Kerugian dari sistem ini adalah bahwa pulverizer dan saluran harus dibuat tahan bocor sehingga mencegah ledakan dan polusi debu terkait dari daerah sekitarnya. 3.3.24 Mesin Pengurang Ukuran Batubara mentah harus dihancurkan menjadi ukuran diterima oleh pulverizer. Sebuah boiler CFB tidak perlu menggiling batubara untuk ukuran yang sangat bagus, tetapi masih perlu untuk menghancurkan batubara untuk ukuran yang wajar sehingga mencapai pakan seragam bahan bakar. Sebuah boiler PC membutuhkan batubara menjadi ditumbuk halus. Dengan demikian, alat penghancur merupakan komponen kunci dalam kedua boiler PC dan boiler CFB, sementara pulverizer merupakan komponen penting dalam sistem persiapan batubara PC. jenisdari pulverizer dan kinerja mereka sangat mempengaruhi sistem persiapan batubara. Ledakan Revent dan debu polusi dari daerah sekitarnya yang terkait. Pulverizer menggunakan salah satu, dua, atau tiga dari prinsip-prinsip dasar dari proses penghalusan partikel: yaitu, dampak, gesekan, dan menghancurkan. Sehubungan dengan kecepatan, mesin ini dapat diklasifikasikan rendah, menengah, dan tinggi. Tiga pulverizer paling sering digunakan adalah bola-tabung, cincin-roll atau bola-ras, dan dampak atau hammer mill, masing-masing yang termasuk kedalam kategori kecepatan rendah, menengah, dan tinggi. Karena pulverizer lebih penting daripada alat penghancur, sebagian besar bab ini adalah fokus pada tiga jenis dari pulverizer di urutan kecepatan rendah ke kecepatan tinggi. Setelah mempelajari pulverizer, kita membahas alat penghancur secara ringkas. 3.3.25 Penyempot Bola Tabung Mill Desain pulveriser tertua yang masih sering digunakan adalah Bola Tabung Mill Ini (gambar.4-5) pada dasarnya adalah ruang silinder horisontal, diputar pada porosnya. Panjangnya sebanding dengan diameter. Silinder diisi dengan bahan tahan aus 36 Boiler berkontur untuk meningkatkan aksi bola jatuh, dan bola mengisi 25-30% dari volume silinder. Proses penghalusan disebabkan oleh aksi jatuh dari ruang silinder. Partikel batubara terjebak antara bola karena mereka bertabrakan. 3.3.26 Ring - Roll dan Ball - Balap Mill Pulveriser Penggilingan Cincin - rol dan bola-balap adalah pulverizer yang paling umum digunakan untuk penggilingan batubara. alat adalah kecepatan sedang. Untuk pengurangan ukuran mesin ini memanfaatkan penghancuran, gesekan, dan beberapa jumlah tumbukan.Banyak digunakan diparik E B & W , pabrik EL, pabrik MPS, dan CE penggilingan rol. Karena poros dari cincin-roll dan bola-balap penggilingan semua vertikal dan menyapu udara dalam arah vertikal, mereka juga disebut penggilingan vertical (Gambar. 26). Di penggilingan-udara menyapu vertikal, proses menggiling terjadi antara dua permukaan. Roller dapat berupa bola atau gulungan, sementara permukaan atas yang gulungan mungkin baik ras atau cincin. Gerakan roller menyebabkan gerak antara partikel, sementara tekanan rol menciptakan beban tekan antara partikel. Pergerakan lapisan partikel di bawah tekanan menyebabkan gesekan, yang merupakan mekanisme pengurangan ukuran yang dominan. Seperti hasil grinding , partikel halus yang dikeluarkan dari proses untuk mencegah grinding berlebihan, konsumsi dan konsumsi daya. Gambar 26 menunjukkan komponen penting dari penggiling dan batubara sirkulasi dalam jenis vertikal. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, aliran udara ke atas fluida pasir yang tertahan batubara yang ukurannya berkurang. Aliran udara meningkat, dicampur denganm partikel batubara, menciptakan fluidized bed tepat di atas leher. Kecepatan udara cukup rendah untuk yang tertahan hanya lebih kecil. campuran Udara-padatan meninggalkan bed form tahap awal pemisahan ukuran atau penggolongan. Sebagai campuran udara-padatan mengalir ke atas, daerah aliran meningkat dan penurunan kecepatan, partikel yang lebih besar langsung kembali ke zona penggilingan. Tahap akhir ukuran pemisahan disediakan oleh alat pemisah yang terletak di bagian atasdari penyemprot tersebut. Perangkat ini adalah pemisah sentrifugal. Dalam pemilah, partikel kasar keluar dari suspensi dan jatuh kembali ke zona penggilingan. Partikel halus tetap tersuspensi di campuran udara dan keluar ke pipa bahan bakar. Karena ada waktu tinggal yang cukup dari batubara di pulveriser, udara panas untuk mengeringkan batubara ke tingkat yang diinginkan kelembaban. Dilengkapi dengan udara yang cukup pada suhu untuk menghasilkan suhu keluar penggilingan yang memuaskan, itu hanya dapat menangani batubara sangat basah dengan hanya dalam kapasitas penurunan kecil . Penggilingan ini ringkas dan menempati jumlah yang relatif kecil lantai ruang per unit kapasitas. Konsumsi daya mereka juga lebih rendah dibandingkan dengan pulveriser kecepatan rendah. Dengan demikian, total biaya dari cincin-roll atau ball mill-balap jauh lebih rendah dari itu dari ball mill-tabung. Penggilingan ini juga memiliki keuntungan dari operasi dengan tenang. Namun, mereka tidak bisa beradaptasi dengan batubara keras dan kasar dengan sangat baik. 37 Bahan Bakar Boiler Gambar 26.ring roll mill 3.3.27 Penggilingan Tumbukan (Tumbukan Palu) Sebuah penggilingan tumbukan terdiri dari serangkaian palu berengsel atau tetap bergulir dalam ruang tertutup dilapisi dengan pelat cor tahan aus .hasil penggilingan dari kombinasi palu pada partikel yang lebih besar dan lebih kecil dari gesekan partikel oleh antar partikel dan partikel dengan permukaan abrasi penggilingan . Sebuah sistem udara dengan kipas terpasang baik internal maupun eksternal pada poros utama menginduksi aliran melalui penggiling. Jenis internal atau eksternal dari alat pemisah dapat digunakan. Gambar 27 menunjukkan palu atau penggilingan tumbukan. Jenis penggilingan sederhana, kompak, dan murah. Ini mungkin akan dibangun ukuran sangat kecil, dan kemampuannya untuk menangani suhu masuk udara yang tinggi, ditambah pengembalian pengelompokkan pengeringanh yang ditolak ke pakan baku yang datang, membuat sebuah pengering yang sangat baik. Namun, hasil desain kecepatan tinggi dalam pemeliharaan tinggi dan konsumsi daya yang tinggi ketika penggilingan bahan bakar. memakai progresif pada unsur-unsur penggilingan menghasilkan cepat drop-off pada tingkat kehalusan produk, dan adalah sulit, jika bukan tidak mungkin, untuk mempertahankan kehalusan pada bagian yang dipakai. 38 Boiler Gambar 27. Hammer mill 3.3.28 Penghancur Batubara Berbagai jenis penghancur yang tersedia secara komersial. Jenis ini umumnya digunakan untuk kapasitas yang lebih kecil adalah tipe ayunpalu. Penghancur ini telah terbukti pabrik terpenuhi untuk digunakan secara keseluruhan dan telah menunjukkan keandalan dan ekonomi. Ayunan palu penghancur terdiri dari casing disertai rotor yang berputar palu atau cincin yang melekat. Batubara dimasukkan melalui lubang yang sesuai di atas casing. Gambar 28. penghancuc batubara Breadford, 39 Bahan Bakar Boiler 3.3.28 Sabuk Pengumpan Sabuk pengumpan menggunakan sabuk tak berujung berjalan pada dua rol yang dipisahkan menerima batubara dari atas di satu ujung dan pemakaian itu di THC lainnya. Memvariasikan kecepatan roll mengemudi mengontrol laju pakan. Sebuah piring meratakan perbaikan kedalaman bed batubara pada sabuk. Sabuk pengumpan (Gambar 29) dapat digunakan baik dalam volumetrik atau jenis gravimetri aplikasi .Jenis gravimetri telah memperoleh popularitas yang luas di industri untuk mengukur secara akurat jumlah batubara yang dikirim ke masing-masing individu semprot. Umumnya, itu diterapkan untuk PC dan CFB boiler memiliki sistem pembakaran control membutuhkan metering batubara individu untuk bahan bakar burners.There dua metode yang diterima terus menimbang batubara pada sabuk pengumpan. Salah satu metode menggunakan serangkaian tuas dan keseimbangan beban; yang lain, sel beban solid state seluruh rentang berat pada sabuk. Kedua mekanisme sangat akurat dan diterima dengan baik oleh utilitas. Desain ini pengumpan sabuk yang sama juga dapat digunakan untuk pengukuran volumetrik. Gambar 29. belt feeder 40 Boiler Gambar 30. pengumpan over shot batubara 3.3.28 pengumpan Overshot Pengumpan overshot roll (Gambar 50) memiliki rotor berbilah multi-yang ternyata kira kira tetap, berongga, berinti silinder. Inti ini memiliki lubang untuk pembuangan pengumpan dan disediakan dengan udara panas untuk meminimalkan akumulasi batubara basah pada permukaan dan untuk membantu dalam pengeringan batubara. Sebuah engsel, pegas meratakan gerbang dipasang di atas rotor membatasi debit dari kantong rotor.Gerbang ini memungkinkan lewatnya bahan asing yang kebesaran. Pengumpan jenis ini mungkin secara terpisah dipasang, atau mereka mungkin menyatu melekat pada sisi apulveriser. 3.3.30 Pengumpan rantai Pengumpan rantai tarik ditunjukkan pada Gambar dibawah dapat digambarkan sebagai sepasang rantai ditempa di atas sepasang sproket pada drive poros dan didorong dan terhubung dengan hubungan untuk menyeret batu bara. Batubara dari bunker, mendarat di pelat atas, diseret ke akhir drive yang jauh dari pabrik dan turun ke pelat bawah atau meja buangan. Kemudian diseret sepanjang pelat bawah ke pabrik. Biasanya pengumpan masuk selebar 600, 800, 1000, dan 1200 mm, penanganan batubara sampai ~40-130 m3 / h (30-100 t) 41 Bahan Bakar Boiler Gambar 31. pengumpan rantai 3.4 Pembakaran Pembakaran adalah pembakaran bahan bakar di udara untuk melepaskan energi panas.Untuk pembakaran sempurna dan efisien jumlah yang benar dari bahan bakar dan udara harus dipasok ke tungku dan dinyalakan. Sekitar 14 kali lebih banyak udara sebagai bahan bakar diperlukan untuk pembakaran sempurna. Udara dan bahan bakar harus dengan baik dicampur dan sebagian kecil dari udara berlebih biasanya disertakan untuk memastikan bahwa semua bahan bakar yang terbakar. Ketika pasokan udara tidak cukup dengan bahan bakar tidak sepenuhnya terbakar dan gas buang hitam akan dihasilkan 3.5 Pasokan udara Aliran udara melalui tungku boiler dikenal sebagai 'draft.Boiler kapal diatur untuk rancangan paksa,Kipas yaitu yang memaksa udara melalui tungku. Beberapa pengaturan udara paksa yang mungkin. Biasanya pengaturan rancangan paksa adalah kipas besar yang memasok udara bersama ducting di bagian depan tungku. Tungku depan memiliki kotak pengaturan tertutup, yang dikenal sebagai 'udara daftar', yang dapat mengontrol pasokan udara. ducting udara biasanya melewati boiler exhaust dimana beberapa pemanas udara dapat berlangsung. Pengaturan draft diinduksi memiliki kipas dalam penyerapan exhaust yang menarik udara melalui tungku.Rancangan seimbang pengaturan telah dicocokkan rancangan paksa dan draft kipas diinduksi yang menghasilkan udara bertekanan dalam tungku. 42 Boiler 3.6 Pasokan bahan bakar Boiler kapal saat ini membakar bahan bakar residu kelas rendah. Bahan bakar ini adalah disimpan dalam tangki ganda bawah dari yang ditarik oleh transfer memompa ke tangki pengendapan (Gambar di bawah).Berikut air dalam bahan bakar mungkin menetap dan akan terkuras habis. Minyak dari tangki pengendapan disaring dan dipompa ke pemanas dan kemudian melalui filter halus. Pemansan minyak mengurangi viskositas dan membuat lebih mudah untuk memompa dan filter. Pemanasan ini harus hati-hati dikendalikan jika tidak 'retak' atau kerusakan bahan bakar dapat terjadi. Sebuah pasokan dari bahan bakar diesel mungkin tersedia dengan pembakar untuk pembakaran awal atau operasi daya rendah dari boiler. Dari halus filter oli lolos ke pembakar dimana 'atomised', yaitu dipecah menjadi tetesan kecil, karena memasuki tungku. Sebuah garis sirkulasi disediakan untuk memungkinkan awal pemanasan minyak. Gamabar 32. pasokan bahan bakar boiler dan mesin 3.7 Pembakar Bahan bakar tekanan tinggi dipasok ke alat pembakar yang meninggalkan sebagai semprot atomised (Gambar 4.16). Pembakar juga memutar tetesan bahan bakar dengan menggunakan piring swirl. Sebuah kerucut memutar minyak yang kecil tetesan sehingga meninggalkan pembakar dan masuk ke dalam tungku. Berbagai desain pembakar ada, yang hanya dijelaskan dikenal sebagai 'bertekanan jet pembakar' (Gambar 33) dan 'Pembakar pemutar cangkir'(Gambar 34 ). 43 Bahan Bakar Boiler Gambar 33.tipe pembakar bertekanan jet Gambar 34. tipe pembakar pemutar cangkir 44 Boiler 3.8 Kontrol NO dan Nox Nitrogen oksida (NOx) menimbulkan masalah khusus dalam pengoperasian boiler. Peraturan pengendalian polusi udara mengharuskan instalasi baru memenuhi batas emisi NOx. Batasan ini lebih rendah dari emisi dari banyak sistem pembakaran saat diinstal dan desain tungku, yang dan menggunakan prosedur pengoperasian lama. Selain itu, peraturan kualitas udara di beberapa daerah lokal memerlukan boiler yang ada untuk mengurangi emisi NOx mereka. Suhu tinggi merupakan penyebab utama dari pembentukan NOx, dengan suhu kritis pada sekitar 3000 ° F Untuk mencapai pengurangan emisi, ada beberapa metode yang digunakan. Rendah kelebihan pembakaran udara (yaitu, kurang dari "normal" 10 persen menjadi 25 persen kelebihan udara) adalah salah satu metode untuk mengurangi NOx. Metode lain adalah multi stage masuk udara, yang melibatkan peluncuran udara pembakaran dalam dua atau lebih tahap sebagian di nozzle bahan bakar - yang bisa kurang dari udara stoikiometri dan sebagian oleh pengakuan independen melalui port tungku khusus dan tahap kedua masuk udara dalam sama tempat alat pembakar. Sirkulasi ulang buang gas ke seluruh atau sebagian dari udara sekunder, mengurangi suhu udara sekunder, dan pentahapan bahan bakar juga metode yang digunakan. Produsen peralatan memperkenalkan alat pembakar dan tungku desain baru. Umumnya, efek dari semua metode ini menghasilkan suhu nyala yang lebih rendah dan lebih lama, api kurang bergejolak, yang menghasilkan NOx lebih rendah. Rendah NOx, metode pembakaran menciptakan bahaya termasuk yang terkait dengan tungku keselamatan, terutama untuk unit yang ada, dan bisa memasukkan risiko yang tidak dapat diterima tindakan pencegahan yang tepat tidak diambil. Emisi NOx juga dapat dikurangi dengan mengeluarkan mereka dari gas buang yang dilepaskan dari pembakar. Dalam satu proses, amonia ditambahkan ke gas buang sebelum melewati gas lebih katalis. Katalis memungkinkan amonia untuk bereaksi secara kimia dengan NOx, mengubahnya menjadi molekul nitrogen dan air. Sistem ini menjanjikan setinggi 90 persen penghapusan oksida nitrogen dari gas buang. Diagram kontrol dalam dibawah adalah metode untuk mengendalikan injeksi amoniak. aliran uap umpan maju menyesuaikan penambahan amonia membuat terjadinya koreksi aliran sebagai perubahan tingkat uap. Masalahnya adalah bahwa NOx bukan merupakan bagian dari skema kontrol ini. Ada teknologi yang tersedia untuk mengukur NOx terus; Namun, penundaan waktu pengukuran NOx merupakan masalah dalam menutup pengulangan dengan pengukuran NOx. Dalam proses kedua, baik NOx dan sulfur oksida (SOx) dihilangkan. gas pembakaran yang bergerak melintasi bed oksida tembaga yang bereaksi dengan SOx untuk membentuk tembaga sulfat. tembaga sulfit bertindak sebagai katalis untuk mengurangi NOx ke amonia. Sekitar 90 persen dari NOx dan SOx dapat dihapus dari gas buang melalui proses ini. Salah satu metode untuk mengurangi emisi NOx dari sistem pembakaran berbahan bakar minyak adalah mencampur air dengan minyak sebelum disemprotkan ke burner. Air menurunkan suhu pembakaran dan dapat mengurangi emisi NOx dari pembakaran minyak ringan sebanyak 15 persen. Sebuah keuntungan yang signifikan dalam menggunakan emulsi ini adalah bahwa mereka mengurangi emisi partikulat. Ketika air dicampur dalam minyak setiap tetesan minyak disemprotkan ke tungku memiliki beberapa tetesan air kecil di dalam. Panas yang ada di tungku membuat tetesan air ini menyala menjadi uap dan meledak tetesan minyak. Meningkatkan luas permukaan minyak memungkinkan untuk membakarnya lebih cepat dan lebih sempurna. Penurunan emisi partikulat dapat dicapai terlepas dari apakah minyak ringan atau berat sedang dibakar. Sistem pembakaran bahan bakar yang dirancang untuk mengurangi emisi 45 Bahan Bakar Boiler NOx cenderung mengurangi margin diciptakan untuk menghindari atau meminimalkan akumulasi bahan bakar tidak terbakar di tungku selama gangguan pembakaran atau nyala keluar .Jadi, penting untuk perjalanan bahan bakar pada hilangnya api. Metode ini dapat mempersempit batas api stabil yang dihasilkan oleh sistem alat pembakar. Ketika resirkulasi gas buang digunakan, peralatan harus disediakan untuk menjamin pencampuran yang tepat dan distribusi seragam gas diresirkulasi dan udara pembakaran. Peralatan harus disediakan untuk memantau baik rasio gas buang ke udara atau kandungan oksigen dari campuran ketika resirkulasi gas buang dimasukkan ke total aliran udara pembakaran. Ketika resirkulasi gas buang diperkenalkan sehingga hanya udara dan tidak campuran diperkenalkan di alat pembakar, ketentuan yang tepat harus dilakukan untuk memastikan distribusi yang ditentukan dari udara dan sirkulasi buang campuran udara gas. Semua metode ini cenderung meningkatkan kemungkinan api tidak stabil dan mudah terbakar tidak terbakar seluruh unit dan saluran. Oleh karena itu, boiler, alat pembakar, dan produsen alat rekomendasi harus diikuti, atau tes yang dilakukan, untuk memverifikasi margin operasi. Setiap perubahan dalam karakteristik api untuk mengurangi emisi NOx juga mungkin memerlukan perubahan baik, atau keduanya, jenis dan lokasi detektor api pada unit yang ada. Gambar 36. kontrol emisi Nox 4. Kesimpulan Dalam sistem pembangkit daya baik pada pembangkit listrik tenaga uap maupun pembangkit daya pada kapal, dibutuhkan nsebuah alat yang paling penting yaitu ketel atau biasa disebut boiler. Alat ini digunakan untuk memberi energi panas pada air sebagai 46 Boiler media utamanya. Air yang awalnya dalam fase cair yang tidak memiliki energi diubah fasenya menjadi fase uap. Dalam fase uap air akan memiliki energi kinetik dan panas yang nantinya akan dikkonversikan menjadi energi dalam bentuk lain. Misal menjadi energi listrik yang tentunya harus dikopel dengan turbin kemudian turbin akan memutar generator 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 yang kemudian dihubungkan ke roda kereta sehingga kereta bergerak seperti sistem pada gambar dibawah ini. Gambar 38. sistem mesin uap Dalam menghasilkan tenaga, selain membutuhkan air sebagai media utama, boiler juga membutuhkan bahan bakar yang nantinya akan dibakar untuk menghasilkan energi panas. Bahan Bakar Boiler 47 Dari pembahsan sebelumnya, ada beberapa macan bahan bakar yang dapat digunakan untuk keperluan boiler seperti bahan bakar gas, bahan bakar cair dalam bentuk minyak dan bahan bakar padat dalam bentuk batubara. Dalam bidang pembangkit tenaga listrik yang besar batubara menjadi pilihan utama karena harganya yang ekonomis. Sebelum digunakan, batubara biasanya diproses melalui beberapa tahap, seperti pengeringan dan pengurangan ukuran. Pengurangan ukuran dimaksudkan agar batubara dapat digunakan secara maksimal atau dibakar sempurna. Dalam proses pengurangan ukurannya, ada beberapa mesin yang biasa digunakan untuk melakukan proses tersebut seprti yang telah dijelaskan sebelumnya. Selain batubara, adapula minyak yang dapat digunakan dalam proses pembakaran. Biasanya minyak yang digunakan adalah minyak residu atau minyak kelas rendah karena harganya yang murah. Sebelum digunakan minyak residu tersebut melalui bebrapa tahap seperti penyiulingan dan penjernihan,hal ini bertjuan agar proses pembakaran 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, 978-1-46127061-4, 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. 48 Boiler