Laporan KP BAB III PLTU CFB

BAB III

CIRCULATING FLUIDIZED BED BOILER (CFB)

DI POWER PLANT PT. GREAT GIANT PINEAPPLE

3.1  Boiler CFB

 

PLTU di PT.GREAT GIANT PINEAPPLE adalah pembangkit listrik berbahan bakar batubara ramah lingkungan. berkapasitas 2 x 7 Mega Watt menggunakan Boiler CFB (Circulating Fluidized Bed). PLTU PT.GREAT GIANT PINEAPPLE mengaplikasikanTeknologi Boiler CFB (Circulating Fluidized Bed ) dengan kapasitas produksi uap per-unit 45 ton/jam untuk memutar Turbin Generator pada pembebanan 1 x 7 MW. Konsumsi batubara untuk kapasitas tersebut berkisar 350 ton/hari dengan ash content kisaran 5% yang akan disaring oleh esp (electrostatic precipitor) dengan efisiensi 99,95%. Abu dari Bag Filter dan Bottom Furnace Boiler selanjutnya di kumpulkan di bak penampungan.

CFB System yang berfungsi sebagai system Boiler yang mensirkulasi batubara yang belum habis terbakar didalam Furnace sehingga pembakaran lebih sempurna.

 3.2  Bagian Utama Boiler CFB

yaitu teknologi boiler yang menggunakan system pembakaran bersirkulasi melalui tiga peralatan utama. Ada pun peralatan utama Boiler jenis ini yakni Furnace, HRA (Heat Recovery Area) dan yang sering disebut juga dengan Back Pass.

1.      Furnace

                Furnace merupakan ruang yang digunakan untuk pembakaran bahan bakar, yang akan memanaskan air di dalam       pipa yang akan mengubah air menjadi uap yang nantinya akan dipakai untuk memutar turbin yang akan menghasilkan listrik. Di dalam Furnace juga terdapat nozzle yang berfungsi untuk menghembuskan udara Primer dari Primary Air Fan serta menjaga agar bed material tetap melayang di dalam furnace yang bertujuan untuk memanaskan air. Disekeliling furnace terdapat pipa- pipa (tube) air ketel yang menempel pada dinding Furnace yang akan menerima panas dari pembakaran yang terjadi di dalam Furnace.

      Pasir slica berfungsi sebagai media bakar yang ada didalam furnace dengan ketinggian pasir 45cm yang mempunyai total berat hingga 750kg dan dibawah pasir slica terdapat nozzle – nozzle yang berjumlah 120 buah guna untuk menghembuskan pasir slica agar di waktu proses pembakaran pasir berterbangan yang disebabkan oleh tekanan Primary Air dan bercampur dengan batubara hingga terbentuk pembakaran sempurna. 

Proses Pembakaran Dalam Furnace

Ø  Batubara dan Pasir Slica dimasukkan ke dalam Furnace. Tekanan Primary air menyebabkan bed material melayang, di bagian bawah Furnace ada nozzle yang tertimbun pasir Slica.

Ø  Aliran udara turbulen menyebabkan batubara cepat bercampur dengan pasir slica secara merata.

Ø  Material batubara yang telah terbakar semakin lama naik ke bagian upper furnace karena massanya berkurang, kemudian masuk ke cyclone.

Ø  Setelah suhu mencapai 850^oC batubara yang masuk berhenti karna pasir slica yang sudah terbakar menyelimuti batubara yang bercampur pasir slica.

Ø  Dinding furnace disemen dengan semen tahan temperature tinggi dan pasir slica tahan hingga suhu 1100^oC. 

a.       Burner

 Burner adalah tempatnya terjadi suatu pembakaran, dimana bahan bakar dikabutkan. Untuk penyalaan awal atau pemabakaran awal diperlukan elektroda, sedangkan untuk proses pengkabutannya menggunakan solar yang diberi tekanan 1.8 MPa. Burner management sistem adalah penyaluran konfigurasi penyalaan burner pada waktu start.

a.       Steam Drum

Steam Drum tempat tersimpannya uap hasil pembakaran dari furnace didapat uap panas  dengan suhu 560^oC. Lalu uap panas dipompakan menuju Low Superheater yang terdapat di High Recovery Area (HRA) untuk menaikkan suhu hingga 800^oC.

Steam Drum adalah bagian dari boiler yang berfungsi untuk:

Ø  Menampung air yang akan dipanaskan pada pipa-pipa penguap (wall tube), dan menampung uap air dari pipa-pipa penguap sebelum dialirkan ke superheater.

Ø  Memisahkan uap dan air yang telah dipisahkan di ruang bakar furnace.

Ø  Mengatur permukaan air sehingga tidak terjadi kekurangan (agar tetap stabil) saat boiler beroperasi, jika tidak stabil dapat menyebabkan over heating pada pipa boiler.

Gambar 3.7  Superheater Safety

(Sumber :http://www.scribd.com/doc/51430689/Steam)

Steam Drum juga dilengkapi dengan Valve Safety yang berfungsi untuk membuang uap panas ke udara jika kelebihan penguapan. Kelebihan penguapan hingga 30ton/jam. Yang dikeluarkan melalui Exhaust valve.

 2.      Cyclon

Cyclone adalah ruang pemisah antara flue gas dan batubara yang belum habis terbakar berdasarkan berat jenis, batubara akan jatuh menuju Cyclone yang akan di masukkan lagi ke dalam Furnace. Sedangkan flue gas akan dihisap oleh ID Fan melalui Vortex Vendor yang akan menuju ke Heat Recovery Area (HRA), yang akan di manfaatkan panasnya untuk memanaskan uap yang keluar dari Furnace.

3.     Heat Recovery Area (HRA)

HRA adalah ruang untuk memanfaatkan kalor dari flue gas sehingga dihasilkan uap yang sangat panas yang akan digunakan untuk memutar turbin. Flue gas yang merupakan gas-gas sisa pembakaran dalam furnace setelah melalui cyclone masih memiliki temperature yang tinggi yang selanjutnya akan di manfaatkan untuk memanaskan uap yang ada di HRA. Komponen-komponen yang terdapat dalam HRA:

Ø  Low Superheater (LT)

Low superheater atau dukenal juga dengan low temperature superheater. Terletak di bagian kedua HRA di bawah High Superheater. Uap basah (uap jenuh) yang telah melalui panel superheater selanjutnya masuk ke Low superheater untuk mengalami pemanasan lanjut hingga di dapat uap kering.

Gambar 3.10 Superheater

(Power Plant PT. Great Giant Pineapple)

Ø  High Superheater (HT)

Setelah melalui Low superheater suhu didapat 660^oC kemudian dilanjutkan menuju High superheater untuk dipanaskan lanjut agar mencapai suhu 800^oC yang terletak dibagian atas HRA dimana temperatur dari flue gas masih sangat tinggi yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan uap kering. Temperatur pada High Superheater lebih tinggi yaitu 800^oC bila dibandingkan dengan Low Superheater yang mempunyai temperature 560^oC.

Ø  Economizer

Gambar 3.11 Economizer

(Sumber : Power Plant PT. Great Giant Pineapple)

Air yang dipompakan ke dalam ketel, terlebih dahulu dialirkan melalui economizer agar mendapat pemanasan oleh gas buang. Dengan demikian suhu air akan lebih tinggi ketika masuk ke pipa air di dalam ruang bakar yang selanjuntya akan mengurangi jumlah kalori yang diperlukan untuk penguapan.

Ø  Air Heater

Gambar 3.12 Air Heater

(Sumber : Power Plant PT. Great Giant Pineapple)

Air heater berfungsi sebagai pemanas udara primary dan secondary dari Primary Air Fan dan Scondary Air Fan. Air heater terdiri dari pipa-pipa yang di dalamnya mengalir gas buang (flue gas) dari pembakaran bahan bakar, sedangkan di sela-sela pipa dialirkan udara hembusan dari Primary Air Fan dan Scondary Air Fan. Udara hembusan sebelum melalui air heater mempunyai temperatur yang sama dengan temperatur udara luar. Keuntungan dari pemakaian air heater adalah pembuatan uap lebih cepat sebab temperatur ruang bakar meningkat serta terjadi pemanfaatan kalor gas buang.