KETEL UAP (STEAM BOILER) Untuk kebutuhan uap pengolahan TBS dan pembangkit tenaga listrik, dibutuhkan ketel uap sebagai sumber energi. Ketel uap yg dipergunakan adalah jenis ketel pipa air (Water Tube Boiler). Ketahanan ketel uap tergantung pada mutu air umpan dan mutu air ketel. Agar tidak terjadi pengapuran (Scalling) dan korosi air umpan dan air ketel harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
URAIAN
pH Alkalinitas PI Alkalinitas PR Alkalinitas Total Kesodaan Total DM Valus TDS Silika (SiO2)
Satuan ppm ppm ppm ppm ppm ppm
SYARAT-SYARAT Air Umpan Air Ketel 7,5 – 9,5 20 Max. 10 Max. 100 Max. 120
10,3-11,5 Max. 300 Max. 300 Max. 700 12 – 16 Max. 2500 -
Pada garis besarnya Ketel Uap terdiri dari :
Ruang pembakar Drum atas Pipa uap pemanas lanjut (Superheater) Drum Bawah Pipa-pipa air (Header) Pembuangan abu (Ash Hopper) Pembuangan gas bekas Alat-alat pengaman dll
RUANG PEMBAKAR (DAPUR) Ruang bakar terbagi 2 (dua) bagian, yaitu :
Ruang pertama berfungsi sebagai ruang pembakaran, se-bagai pemanas yg dihasilkan diterima langsung oleh pipa-pipa air yg berada di dlm ruangan dapur tsb (pipa-pipa air) dari drum ke header samping kanan/kiri Ruang kedua merupakan ruang gas panas yg diterima dari hasil pembakaran dlm ruang pertama. Dlm ruang ke dua ini sebagian besar panas dari gas diterima oleh pipa-pipa air drum atas ke drum bawah. Dlm ruang pembakaran pertama udara pembakaran ditiupkan oleh blower Forced Draft Fan (FDF) melalui lubang-lubang kecil sekeliling dinding ruang pembakaran dan melalui kisi-kisi bagian bawah dapur (Fire Grates)
Jumlah udara yg diperlukan diatur melalui klep (Air Draft Controller) yg dikendalikan dari panel saklar ketel. Sedangkan dlm ruang kedua , gas panas dihisap Blower (Induced Draft Fan) sehingga terjadi aliran panas dari ruangan pertama ke ruang kedua dapur pembakaran Di dlm ruang kedua dipasang sekat-sekat sedemikian rupa yg dapat memperpanjang permukaan yg dilalui gas panas, supaya gas panas tersebut dapat memanasi seluruh pipa air, sebagian permukaan luar drum atas dan seluruh bagian luar drum bawah.
DRUM ATAS Drum atas berfungsi sebagai tempat pembentukan uap yang dilengkapi dengan sekatsekat penahan butir-butir air untuk memperkecil kemungkinan air terbawa uap
DRUM BAWAH Drum bawah berfungsi sebagai tempat pemanasan air ketel yang di dalamnya di pasang plat-plat pengumpul endapan lumpur untuk memudahkan pembuangan keluar (Blow Down)
PIPA UAP PEMANAS LANJUT Uap asal penguapan di dalam drum atas belum dapat dipergunakan untuk Turbin Uap, oleh karenanya harus dilakukan pemanasan uap lanjut melalui pipa uap pema-nas lanjut (Superheater Pipe), hingga uap benar-benar kering dengan temperatur 260 – 280 [oC] Pipa-pipa pemanas uap lanjut dipasang di dlm ruang pembakaran kedua, hal ini mengakibatkan uap basah yang dialirkan melalui pipa tersebut akan mengalami panas lebih lanjut.
PIPA AIR (HEADER) Pipa-pipa air berfungsi sebagai tempat pemanasan air ketel yg dibuat sebanyak mungkin hingga penyerapan panas lebih merata dengan efisiensi tinggi, pipa-pipa ini terbagi dalam : Pipa air yg menghubungkan drum atas dgn header muka atau belakang Pipa air yg menghubungkan drum dengan header samping kanan atau samping kiri Pipa air yg menghubungkan drum atas dengan drum bawah Pipa air yg menghubungkan drum bawah dengan header belakang
PEMBUANGAN ABU (Ash Hopper) Abu yg terbawa gas panas dari ruang pembakaran pertama terbuang/jatuh di dlm pembuangan abu yg berbentuk kerucut
PEMBUANGAN GAS BEKAS Gas bekas setelah ruang pembakaran kedua dihisap oleh blower isap (Induce Draft Fan) melalui saringan abu (Dast Colector) kemudian dibuang ke udara bebas melalui cerobong asap (Chimney) Pengaturan tekanan di dlm dapur dilakukan pada corong keluar blower (Exhaust) dengan katup yg diatur secara otomatis oleh alat hidrolis (Furnace Draft Control)
ALAT PENGAMAN Mengingat bahwa tekanan kerja dan temperatur ketel yg tinggi, maka ketel harus dilengkapi dengan alatalat pengaman sebagai berikut :
Katup Pengaman (Safety Valve) Alat ini bekerja membuang uap apabila tekanan melebihi dari tekanan yg telah ditentukan sesuai dengan penyetelan katup alat ini. Umumnya pada katup pengaman tekanan uap basah (Saturated Steam) diatur pada tekanan 21 [kg/cm2], sedang pada katup pengaman uap kering tekanannya 20,5 [kg/cm2] Penyetelan hanya dilakukan bersama dengan petugas IPNKK setelah adanya pemeriksaan berkala.
Gelas Penduga (Sight Glass) Gelas penduga adalah alat untuk melihat tinggi air di dlm drum atas, untuk memudahkan pengontrolan air dalam ketel selama operasi. Agar tidak terjadi penyumbatan-penyumbatan pada kran-kran uap dan air pada alat ini, maka perlu diadakan penyepuan air dan uap secara periodik pada semua kran minimal setiap 3 (tiga) [jam] Gelas penduga ini dilengkapi dengan alat pengontrolan air otomatis yg akan berbunyi Bellnya dan lampu merah akan menyala pada waktu kekurangan air. Pada waktu kelebihan air juga akan berbunyi dan lampu hijau yg akan menyala.
Kran Spei air (Blow Down Valve) Kran spei air ini dipasang 2 (dua) tingkat, satu buah kran buka cepat (Quick Action Valve) dan satu buah lagi kran ulir. Bahan dari kedua kran ini dibuat dari bahan yg tahan tekanan dan temperatur tinggi
Pengukur Tekanan (Manometer) Manometer adalah alat pengukur tekanan uap di dlm ketel yg dipasang satu buah untuk tekanan uap panas lanjut dan satu untuk tekanan uap basah. Untuk menguji kebenaran penunjukan alat ini, pada setiap manometer dipasang kran cabang tiga yg digunakan untuk memasang manometer penara (Manometer Tera)
Kran Uap Induk Kran uap induk berfungsi sebagai alat untuk membuka dan menutup aliran uap ketel yg terpasang pada pipa uap induk. Alat ini dibuat dari alat tahan panas dan tekanan tinggi
Kran Pemasukan Air Kran pemasukan air 2 (dua) buah yaitu satu kran ulir dan lainnya kran satu arah (Non Return Valve). Kedua alat ini terbuat dari bahan yg tahan panas dan tekanan tinggi
Lain-lain Perlengkapan lain yg diperlukan untuk ketel uap adalah : Alat penghembus debu pada pipa air ketel (Mechanical Soot Blower) Pemasukan air ketel otomatis (Automatic Feed Regulator) Panel-panel listrik komplit dengan alat-alat ukur Meter pencatat tekanan dan temperatur (manometer & Temperatur Recorder) Kran-kran buangan udara, air kondensat, Header
Hal-hal yg perlu diperhatikan pd saat operasi :
Untuk memperoleh pembakaran yg baik, pemasukan bahan bakar harus diatur dengan merata. Bahan bakar harus cukup kering dan perbandingan bahan bakar cangkang dan ampas diatur 1 : 3 Tinggi air dlm ketel uap diatur agar berada pada perte-ngahan gelas penduga dan diusahakan tetap stabil Hindarkan udara dingin masuk dlm ruang pembakaran melalui pintu depan Pintu-pintu dapur ketel tertutup Panas air umpan dijaga agar minimal 80 [oC] Pemakaian bahan kimia dlm ketel (Internal Water Treatment) secara terus menerus selama ketel beroperasi dilakukan dengan dosis yg telah ditentukan Lalukan peniupan abu setiap 3 [jam] sekali
Lakukan spei air ketel (Blow Down) sesuai dengan analisa TDS air ketel dengan ketentuan sebagai berikut : TDS 2500 ppm, spei setiap 3 [jam] TDS 2000 ppm, spei setiap 4 [jam] TDS 1500 ppm, spei setiap 6 [jam] TDS 1000 ppm, spei setiap 8 [jam]
Jika pada pengoperasian ketel dijumpai uap basah karena kelebihan air, maka :
Kran-kran air kondensat pada pipa uap dibuka Kurangi air dalam ketel dengan cara spei
Uap basah karena membusa (Foaming), Maka :
Buka kran air kondensat pada pipa induk Tutup kran uap ke Turbin Adakan spei air (Blow Down) tetapi sebanding dgn penambahan air dalam ketel
Jika air yg membusa ini berkelanjutan dlm waktu lama, maka ketel harus dihentikan, diadakan penggantian air dan dicari penyebab pembusaannya, atau besar kemungkinan air bercampur minyak.
Dalam hal ketel kekurangan air, sedangkan pompa air ketel tidak dapat beroperasi, lakukan tindakan pengaman-an sebagai berikut :
Tarik api (bahan bakar yang ada di ruang bakar) Tutup kran induk Hentikan Induced Draft Fan dan Forced Draft Fan Tutup semua pintu setelah selesai tarik api agar udara dingin tidak masuk ke dalam dapur Periksa penyebab pompa tidak beroperasi dengan baik Jangan memakai air untuk mematikan api dlm dapur. Pembersihan dan pemeriksaan rutin pada bagian luar dan dalam ketel dilakukan setiap minggu, dan pemerik-saan berkala oleh PNKK, 2 tahun sekali.