November 21, 2019

KLASIFIKASI Pada gambar di atas dapat jelaskan dalam bagian

KLASIFIKASI BOILER BERDASARKAN
METODE PEMBAKARANNYA

Boiler
memiliki beragam jenis dan cara kerjanya. Namun ada beberapa boiler yang
memiliki hal yang berbeda salah satunya dari cara pembakarannya. Boiler terbagi
beberapa berdasarkan metode pembakarannya antara lain, grates furnace boiler,
cyclone firing, pulverized coal fired (PCF) boiler, burners and layout, oil and
gas fired boiler, fluidezed bed boiler, combined heat and power, heat recovery
steam generators (HRSG), refuse boiler, recovery boiler, package boiler,
packaged boiler, heat recovery steam generators model, wilcox water tube
boiler, tube walled furnace dan once through boiler.

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

GRATES FURNACE BOILER

Boiler
dengan tipe pembakaran seperti ini sudah digunakan sejak pertama kali penemuan
boiler yaitu pada jaman revolusi industri. Pada masa itu digunakan pada boiler
Babcock and Wilcox Boiler. Pembakaran tipe digunakan untuk pembakaran dengan
jenis bahan bakar padat atau solid. Grates furnace boiler memiliki kapasitas
15kW-30MW. Untuk teknologi baru bisa meningkatkan kapasitas mencapai 5 MW. Hal
ini sangat menguntungkan dalam hal efisiensi.

Gambar.
Babcock and Wilcox Boiler

Prinsip
pembakaran boiler tipe ini adalah dengan menaruh bahan bakar pada pangganan
atau perpaian dengan jenjang dan bisa berjalan. Di bawah panggangan terdapat
celah udara, yang di udara di gerakkan dengan blower agar bisa naik ke celah bahan bakar dan membantu memperbesar
pembakaran dari bawah bahan bakar, sehingga pembakaran akan semakin sempurna.
Jika pembakaran telah selesai maka abu sisa pembakaran akan terdorong ataupun
jatuh ke bawah bagian penampungan abu.

Gambar.
Proses pembakaran grate furnace boiler

Pada
gambar di atas dapat jelaskan dalam bagian warna coklat dan hitam adalah proses
pengeringan bahan bakar, hingga nantinya akan memudahkan dalam pembakaran.
Bagian dengan warna krem adalah proses thermal
decomposition dan sebagian pembakaran bahan yang mudah terbakar atau serbuk
halus dari bahan bakar tersebut. Bagian warna merah merupakan pembakaran total
pada bahan bakar secara keseluruhan. Bisa diperhatikan saat bahan bakar sudah
naik ke atas tungku perapian angin dari bawah tungku sudah bekerja, ini
diupayakan untuk membuat bahan bakar menjadi mudah terbakar.

Dalam
perkembangannya grate furnace boiler
mengalami perkembangan. Perkembangan ini bertujuan untuk menambah efisiensi
ataupun memudahkan perwatan. Ada beberapa jenis yaitu grate traveler dan underfeed
furnace. Perbedaan dari dua jenis tipe tersebut adalah cara menyalurkan
bahan bakar ke ruang bakar. Untuk jenis grate
traveler, bahan bakar akan dijatuhkan ke atas grate. Lalu grate akan
bergerak secara berjalan dengan mekanisme conveyer.

Gambar.
Grate Traveler

Namun
pada jenis underfeed furnace, bahan
bakar akan di tempatkan di sebuah penampungan sebelum masuk ke dalam ruang
bakar. Namun di bawahnya terdapat worm-gear
untuk mendorong bahan bakar ke dalam ruang bakar. Sehingga bahan bakar yang
terbakar tidak akan merambat ke samping dan akan menghemat bahan bakar.

Gambar.
Underfeed Furnace

 

CYCLONE FIRING

Cyclone
dalam proses pembakaran di boiler merupakan suatu perkembangan yang cukup baik.
Pembakaran jenis ini bahan bakar yang digunakan bisa berupa solid atau fluida.
Untuk bahan bakar solid harus dalam bentuk serbuk halus sehingga nantinya dapat
ditiupkan ke dalam ruang pembakaran. Untuk bahan bakar fluida bisa menggunakan
nozel dalam hal pencampuran bahan bakar dan udara.

Prinsip
kerja dari pembakaran cyclone ini,
ruang bakar berada terpisah dari boiler namun berdekatan sehingga memudahkan
penembakan api ke dalam boiler. Dalam ruang bakar cyclone sudah di desain sedemikian rupa untuk membentuk aliran
turbulen udara, sehingga terjadi pembakaran sempurna sehingga panas yang
dihasilkan lebih baik. Api dari pembakaran lalu ditembakkan ke dalam boiler dan
membuat aliran turbulen di dalam boiler dan diharapkan terjadi proses
perpindahan panas yang merata pada boiler.

Gambar.
Skema Boiler dengan Cyclone Firing

Pada
jenis pembakaran ini memiliki keuntungan yaitu intensitas pembakaran yang
tinggi, transfer panas yang cepat dan merata, dan efisiensi yang baik. Namun
memiliki kelemahan rentang operasi yang pendek dan masalah pada hasil sisa
pembakaran.

Gambar. Ruang bakar cyclone firing

 

PULVERIZED COAL FIRED BOILER

Pulverized
coal fired boiler merupakan tipe boiler dengan batubara namun batubara yang
digunakan dalam bentuk bubuk (pulverized). Hal ini serupa dengan cyclone firing
di mana menggunakan batubara bubuk sebagai bahan bakar. Boiler jenis ini paling
banyak digunakan dalam pembangkit, ini dikarenakan kapasitasnya yang besar
dalam menghasilkan yaitu sebesar 100MW-1000MW. Semua itu berkat teknologi yang
dikembangkan selama ini. Dalam hal ini skema dari boiler ini mirip dengan
cyclone firing, namun terdapat perbedaannya. Pada cyclone firing, udara
pembakaran pada ruang bakar dibuat turbulen, namun berbeda pada PCF boiler yang
dimana pada pembakaran aliran udara tidak dibuat turbulen namun ada desain yang
membuat aliran dari pembakaran dibuat berlawanan sehingga terjadi aliran acak
untuk menghasilkan transfer panas yang merata.

Dalam
pembakaran metode ini bahan bakar batubara harus dihaluskan terlebih dahulu. Untuk
batubara jenis bituminous, batubara 
digiling  sampai menjadi  bubuk halus, yang berukuran +300 micrometer
(µm) kurang dari 2 persen dan yang berukuran dibawah 75 microns sebesar 70-75
persen. Harus diperhatikan bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan
energi penggilingan karena akan terbakar lebih dulu karena sifatnya yang mirip
abu.Sebaliknya, bubuk yang terlalu kasar tidak 
akan terbakar sempurna pada ruang pembakaran dan menyebabkan kerugian
yang lebih besar, batubara dalam bentuk bensar akan sulit tercampur dengan
udara sehingga tidak terbakar secara keseluruhan.  Batubara bubuk dihembuskan dengansebagian
udara pembakaran masuk menuju plant boiler melalui serangkaian nosel  burner. 
Udara sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran
berlangsung pada suhu dari 1300 – 1700°C, 
tergantung pada kualitas batubara. Waktu tinggal partikel dalam boiler
biasanya 2 hingga 5 detik, dan partikel harus cukup kecil untuk pembakaran yang
sempurna.

 

Gambar.
Skema Pulverized Coal Fired Boiler

Gambar.
Tempat pembakaran pulverized coal fired boiler

Pada
tipe ini kembali terbagi berdasarkan letak dari pembakarannya, karena pada masa
kini terjadi pengembangan untuk meningkatkan efisiensi. Pembagian itu antara
lain wall fired furnace, roof fired furnace dan corner fired furnace.

Gambar.
Tipe peletakan burners

Untuk
tipe wall fired furnace, pembankaran berada di sisi samping atau dinding dari
boiler. Pada tipe ini lokasi pembakaran akan berbeda-beda sesuai desain dan
keinginan. Namun ada terdapat desain yang umum digunakan yaitu bagian depan
(hanya satu sisi), bagian depan dan bagian belakang (saling berhadapan), bagian
depan dan bagian belakang (tidak berhadapan), dan semua sisi. Kelebihan dari
tipe ini adalah api pembakaran lebih stabil (single swirl burner), pembakaran
yang mudah karena campuran udara dan bahan bakar yang saling bertabrakan, dan
cocok digunakan pada beban rendah.

Gambar.
Peletakan burners tipe wall fired

Tipe
roof fired furnace yaitu peletakan burners yang berada di atap, namun ada
beberapa desain yang tidak berada di atap melainkan burner yang dibalik
sehingga menghadap ke bawah. Peletakan burners umumnya berada di sudut-sudut,
ini akan membuat aliran bergerak secara bebas dan cenderung akan turbulen. Namun
tipe ini sulit akan hal perawatan serta transfer panas yang kurang baik.

Gambar.
Roof fired furnace

Corner
fired furnace memiliki letak burners yang berada di sudut-sudut. Hal ini
bertujuan untuk menciptakan aliran yang turbulen sehinga membuat transfer
semakin baik. Tipe ini juga memiliki beberapa desain di mana tidak semua
burners berada di sudut ada beberapa yang ditambahkan dibagian sisi dinding.
Hal itu bertujuan untuk membuat aliran turbulen semakin kuat.

Gambar.
Peletakan burners corner fired furnace

Gambar.
Aliran dari pembakaran corner fired furnace

Gambar.
Perancangan sudut burners untuk menciptakan aliran

Kelebihan
dari penggunakan tipe ini adalah stabilnya nyala api dari pembakaran,
pencampuran bahan bakar dengan udara semakin baik, efisiensi perpindahan panas
yang baik dan dapat digunakan dengan bahan bakar selain batubara.

Pada
jenis PFC boiler ini bisa juga menggunakan bahan bakar fluida. Jika itu
dilakukan hanya perlu sedikit ubahan terutama pada bagian penyaluran bahan
bakar, namun hal lain tidak perlu perubahan. Dari sisa pembakaran akan lebih
baik karena bahan bakar fluida tidak menciptakan abu yang banyak. Namun jika
pembakaran diarahkan ke sisi dinding maka sisa pembakaran akan menempel pada
dinding.

DAFTAR PUSTAKA

Wikipedia.
2017. www.wikipedia.com

Teir Sebastian. 2002. Modern Boiler
Types and Application. Helsinki University of Technology

The Babcock and Wilcox Company. 1999.
Demonstration of Coal Reburning for Cyclone Boiler Nox Control. US Departmen of
Energy, Washington DC

Masato Tamura, dkk. 2011. Advanced
Development of Pulverized Coal Firing Technologies. IHI Engineering Review

http://www.babcock.com/products/cyclone-furnace

What the Power Industry Should Know about Cyclone Boilers

https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/cyclone+furnace

http://exoeng.com/cyclonefired.htm

Pulverized Fuel Firing of Boiler

http://exoeng.com/pcfired.htm

Why Pulverized Coal is Used in a Power Plant

http://www.thermopedia.com/content/1066/

http://electricalengineeringtutorials.com/pulverized-coal-firing-advantages-in-thermal-power-plant/

http://deditutibiokim.blogspot.co.id/2011/12/boiler-dan-jenis-jenis-boiler.html

http://exoeng.com/stokerfired.htm

https://www.electrical4u.com/steam-boiler-furnace-grate-firebox-combustion-chamber-of-furnace/

x

Hi!
I'm Allison!

Would you like to get a custom essay? How about receiving a customized one?

Check it out