Stasiun Boiler Dan Kamar Mesin Pabrik Kelapa Sawit
Softener:
Fungsinya:
- Menurunkan mineral hardness (Ca, Mg) dari air baku.
- Mengurangi pemakaian bahan kimia.
Feed water tank:
Fungsinya: Menampung air dari softener untuk menjaga kontinuitas proses boiler dan pemanasan tahap pertama dari air umpan boiler. Temperatur: 60 °C
Fungsinya: Menampung air dari softener untuk menjaga kontinuitas proses boiler dan pemanasan tahap pertama dari air umpan boiler. Temperatur: 60 °C
Termal deaerator:
Fungsinya untuk menghilangkan oksigen danpartikel lainnya, mengurangi pemakaian bahan kimia.
Fungsinya untuk menghilangkan oksigen danpartikel lainnya, mengurangi pemakaian bahan kimia.
Boiler
Boiler adalah air yang di panaskan sampai temperatur tertentu dan menghasilkan uap/steam pada suatu wadah tertutup sehingga uap/steam menghasilkan tekanan yang di gunakan untuk menggerakkan sebuah mesin.
Prinsip kerja boiler:
Prinsip kerja boiler:
1. Air di ubah menjadi fase uap dengan pemanasan.
2. Air umpan ditambahkan ke boiler untuk mengganti air yg menguap.
3. Padatan terlarut akan tetap tertinggal dan terakumulasi sehingga dapat menyebabkan kerak dan deposit di boiler.
4. Boiler harus di blowdown untuk mengurangi kepekatan yang terlarut.
Tipe boiler ada 2 jenis:
1. Boiler pipa api (fire tube)
2. Boiler pipa air (water tube)
Boiler Pipa Api (Fire tube):
- Api/panas di dalam pipa, dikelilingi oleh air.
- Menghasilkan saturated steam / steam basah.
Boiler Pipa Air (Water tube):
- Air di dalam pipa, dikelilingi oleh panas/api.
- Dapat menghasilkan saturated steam atau superheated steam.
Spesifikasi boiler:
Takuma water tube boiler, Model: N 900 R, Max working pressure: 24 kg/cm2, Max steam evaporasi: 30.000 kg/h, Steam temperature: 2700C, Serial no: 1265, Year built: 2008, Pressure gauge: 20 – 21 kg/cm2
System kerja boiler:
Air dipanaskan dengan pembakaran fibre pada dapur utama (primary furnace) dan dapur kedua (secondary furnace), sehingga air yang dipanaskan dalam drum boiler menghasilkan uap dengan temperature 230 s/d 3200C yang dinamakan uap basah, uap tersebut dikeringkan melalui pipa superheated dengan temperature 280 s/d 3100C, steam/uap kering digunakan untuk menggerakkan turbin uap, untuk sterilizer dan pompa uap.
Siklus air pengumpan untuk boiler:
Air masuk dari tower tank dialirkan dengan menggunakan pompa air dan dicampurkan dengan softener. Setelah itu dialirkan ke feed water tank dengan menjaga temperature 600C. Dari feed water tank air dialirkan dengan menggunakan dua pompa air ke termal deaerator.
Di dalam termal deaerator air dinetralkan untuk menghilangkan oksigen dan partikel lainnya.Temperature di termal deaerator 700C (standart 950C). Dari termal deaerator air dialirkan melalui pompa dimana memakai 2 pcs pompa elektrik dan 1 pcs steam pump. Pada saat air dialirkan dari termal deaerator ke pipa boiler dicampurkan dengan bahan kimia N2811, N3273 dan N 2584.
Komponen-komponen utama dari boiler:
1. Forced draft fan (FD Fan)
Fungsinya mensupply udara untuk pembakaran bahan bakar,pendingin roster dan penyebaran bahan bakar.
System kerja boiler:
Air dipanaskan dengan pembakaran fibre pada dapur utama (primary furnace) dan dapur kedua (secondary furnace), sehingga air yang dipanaskan dalam drum boiler menghasilkan uap dengan temperature 230 s/d 3200C yang dinamakan uap basah, uap tersebut dikeringkan melalui pipa superheated dengan temperature 280 s/d 3100C, steam/uap kering digunakan untuk menggerakkan turbin uap, untuk sterilizer dan pompa uap.
Siklus air pengumpan untuk boiler:
Air masuk dari tower tank dialirkan dengan menggunakan pompa air dan dicampurkan dengan softener. Setelah itu dialirkan ke feed water tank dengan menjaga temperature 600C. Dari feed water tank air dialirkan dengan menggunakan dua pompa air ke termal deaerator.
Di dalam termal deaerator air dinetralkan untuk menghilangkan oksigen dan partikel lainnya.Temperature di termal deaerator 700C (standart 950C). Dari termal deaerator air dialirkan melalui pompa dimana memakai 2 pcs pompa elektrik dan 1 pcs steam pump. Pada saat air dialirkan dari termal deaerator ke pipa boiler dicampurkan dengan bahan kimia N2811, N3273 dan N 2584.
Komponen-komponen utama dari boiler:
1. Forced draft fan (FD Fan)
Fungsinya mensupply udara untuk pembakaran bahan bakar,pendingin roster dan penyebaran bahan bakar.
Spesifikasi:
FD fan digerakkan oleh motor listrik merek teco, 3phase induksi.
30 HP, 22 kw, 380 volt, 1460 rpm, degan memakai 3 pcs V-Belt.
2. Induced draft fan ( ID Fan )
Fungsinya: menginduksi gas sisa dari bahan bakar ke dalam cerobong dan menjaga tekanan dapur pada tekanan semula atau direncanakan.
Spesifikasi:
ID.Fan digerakkan oleh motor listrik 3 phase.
175 Hp,1480 rpm, dengan memakai 8pcs V-Belt.
3. Dust collector
Fungsinya:menangkap abu halus yang dibawa gas asap, sehingga gas asap yang keluar kecerobong lebih bersih.
4.Tekanan draft kontrol
-5 s/d 10 mmH₂O = untuk menghindari back fire.
5. Safety Valve
Fungsinya: untuk membuang pressure bila kelebihan beban.
Safety valve yang digunakan merek leser.
6. Safety divice
Fungsinya: valve proteksi pada drum boiler atas (perlu dilakukan test bulanan).
7. Manometer atau pressure gauge
Fungsinya:untuk mengetahui besar pressure dari upper drum dan pressure superheated.
Merek: hirosima
Blowdown
Untuk mengontrol konsentrasi dissolved solid yang terakumulasi dalam air boiler, supaya tetap stabil dan aman.
Type Blowdown :
-Blowdown Kontinu
-Mengontrol TDS air boiler
-Keuntungan :
Level kandungan padatan air boiler dapat dipertahankan secara konsisten, penghematan bahan kimia dan energi karena lebih sedikit air diblowdown, kontrol level air yang lebih baik. Mengurangi kesalahan manusia sehubungan dengan kealpaan melakukan blowdown pada interval waktu tertentu.
-Blowdown Manual membuang/ mengontrol kotoran/ sludge pada mud drum Pola: frekuensi tinggi lebih baik daripada dilakukan dengan periode lama.
Pengaruh blowdown terhadap efisiensi:
Blowdown terlalu banyak:
* Pemborosan Bahan Bakar
* Pemborosan Air
* Pemborosan Chemical
* Gangguan produksi steam
Blowdown kurang :
Terjadi over-konsentrasi, sehingga :
* Foaming
* Corrosion
* Silica Carryover
Spesifikasi pompa air pengumpan boiler:
Pompa1:
Spesifikasi: digerakkan elektrik pump 3 phase, type E 250, 55kw, 380 KVA, 2900 rpm,kapasitas 40m3/ h, torisma pump.
Pompa 2:
Spesifikasi: teco 3 phase induksi motor, 75 hp, 55 kw, 50 Hz, 2950 rpm.
Pompa 3 (steam pump)
Spesifikasi: type 20 Cl2CW,100 Hp,3000 rpm.
Parameter-parameter Utama.
Hal-hal yang harus diperhatikan pada saat operasi boiler normal:
1. level air pada drum
Level air terlalu tinggi akan menyebabkan carry over, bila air terlalu rendah akan menyebabkan over heating.
2. Tekanan uap
Pengurangan berlebihan atas tekanan uap akan menyebabkan besarnya volume uap, dapat menaikkan beban dalam ruang uap pada drum boiler. Menyebabkan separator uap kurang berfungsi kemungkinan uap mengandung air (uap basah), pengontrol tekanan tergantung jumlah pemberian bahan bakar.
3. Beban
Pencapaian efesiensi yang tinggi pada boiler dan pemeliharaan perlu di kontrol agar beban boiler tidak melebihi kapasitas,seperti pada spesifikasi design. Pengontrolan distribusi pemakaian uap kesetiap peralatan atau mesin pemakai uap.
2. Tekanan uap
Pengurangan berlebihan atas tekanan uap akan menyebabkan besarnya volume uap, dapat menaikkan beban dalam ruang uap pada drum boiler. Menyebabkan separator uap kurang berfungsi kemungkinan uap mengandung air (uap basah), pengontrol tekanan tergantung jumlah pemberian bahan bakar.
3. Beban
Pencapaian efesiensi yang tinggi pada boiler dan pemeliharaan perlu di kontrol agar beban boiler tidak melebihi kapasitas,seperti pada spesifikasi design. Pengontrolan distribusi pemakaian uap kesetiap peralatan atau mesin pemakai uap.
Permasalahan pada boiler:
- Kerak
- Korosi
- Deposit
- Carry over
1. Kerak:
Akibatnya:
- Menghambat proses perpindahan panas dari dinding ke air boiler.
- Menurunkan effisiensi boiler
- Terjadi overheating (pemanasan yang berlebihan pada permukaan boiler)
- Pecahnya pipa boiler
2. Korosi:
Defenisi:
Mekanisme yang mengembalikan logam pada kondisi asalnya
Penyebab korosi:
- Oksigen (O2)
- Carbon dioksida (CO2)
3. Deposit
Penyebabnya:
- Oksida metal yang terjadi karena korosi pada system air umpan atau kondensate
- Zat organik yang terikut masuk dengan aliran air umpan.
4. Carry over
Jenis-jenisnya:
- Priming
- Foaming
- Misting
- Selective Carry Over
Carry over
Priming:
Peristiwa terikutnya sejumlah besar air pada steam karena kesalahan kondisi operasi berupa :
- Beban uap yang berlebihan.
- Batas permukaan air boiler yang tinggi.
- Sirkulasi air yang tidak lancar.
Carry over
Foaming:
- Proses terjadinya gelembung udara kecil yang stabil pada permukaan air boiler.
- Terjadi karena adanya kontaminasi zat terlarut dan zat tak terlarut dalam air yang menyebabkan stabilnya lapisan tipis air disekeliling gelembung uap.
Carry over
Misting:
- Peristiwa terjadinya lapisan basah pada permukaan air boiler.
- Misting terjadi karena pecahnya gelembung udara pada permukaan air yang memercikkan partikel air ke ruang steam.
Carry over
Selective carry over:
- Peristiwa menguap dan terlarutnya sebagian zat-zat tertentu yang ada dalam air boiler pada
steam seperti Silika.
- Terjadi pada temperatur dan tekanan operasi yang tinggi dimana kandungan zatnya melampaui batas yang diperbolehkan.
- Selective carry over sangat berbahaya untuk steam turbin karena akan menempel di sirip turbin dan menyebabkan kerusakan.
Carry over
Pencegahan:
- Menjaga kondisi operasi boiler.
- Menjaga konsentrasi zat terlarut dan non terlarut (dissolved and suspended solids).
- Menggunakan antifoam untuk air boiler.
Pemeliharaan Boiler
*Setiap 45 menit:
- Buang abu dari box dust collector.
- Membuang abu dari chut dust hopper.
- Jangan ada bahan bakar terbakar dibawah fire gate(roster).
* Setiap 1 jam:
- Bersihkan spul air pada water kolom dan glass penduga
- Catat jurnal operasi:
* Tekanan.
* Water flow.
* Temperature outlet gas.
* Setiap 3-4 jam:
- Short blowing.
- Buang abu dari atas roster.
- Buang abu dari bawah roster.
- Periksa meteran pengukur tekanan.
Emergency stop (pemberhentian mendadak):
*Mati listrik:
-Alihkan secepatnya sistem pengisian air umpan dari elektrik pump ke steam pump.
-Tutup penuh keran main steam ( keran induk ).
-Buka semua pintu dapur dan pintu abu bagian depan.
-Buka dumper ID fan 100 % secara normal,dengan jalan menarik arm/tuas pembuka damper ID fan.
-Alihkan pengisian air umpan dari sistem automatic water regulating kontrol ke sistem bypass.
*Level air terus menerus jatuh:
-Periksa semua keran buangan kondensat dan blowdown apakah ada yg terbuka, terutama keran blowdown dari header dan lower drum.
-Jaga temperatur pengisi air boiler tidak boleh lebih dari 1000C menyebabkan air bercampur uap bisa menyebabkan kevacuman pompa berakibat kerusakan pompa/turun kapasitas pompa.
-Periksa kondisi air dalam feed water tank dan peralatan dudukan dalam feed water tank.
-Periksa kondisi pompa pengisi air boiler yg digunakan.
*Akibat kekurangan air pada boiler:
Bila level air dalam gelas penduga rendah, hentikan pemasukan bahan bakar (matikan rotari feeder), matikan seluruh blower, tutup keran uap utama dan keran supply uap lain untuk memelihara jumlah air yang masih ada di dalam boiler.
Periksa penyebabnya:
-Indikator level air pada upper drum.
-Regulator level air pada drum.
-Meter air pengisi/water flow meter.
-Tekanan pada inlet & outlet pompa pengisi air boiler.
-Level air pada feed water tank.
-Pompa air pengisi (feed water tank).
-Pemipaan air pengisi.
-Dll yang mencurigakan.
Bila masalah sudah ditemukan dasar level air didapat kembali, batas level air masih batas yang di izinkan isi air dari automatic water regulating control kesistem bypass.
-Tutup penuh keran main steam ( keran induk ).
-Buka semua pintu dapur dan pintu abu bagian depan.
-Buka dumper ID fan 100 % secara normal,dengan jalan menarik arm/tuas pembuka damper ID fan.
-Alihkan pengisian air umpan dari sistem automatic water regulating kontrol ke sistem bypass.
*Level air terus menerus jatuh:
-Periksa semua keran buangan kondensat dan blowdown apakah ada yg terbuka, terutama keran blowdown dari header dan lower drum.
-Jaga temperatur pengisi air boiler tidak boleh lebih dari 1000C menyebabkan air bercampur uap bisa menyebabkan kevacuman pompa berakibat kerusakan pompa/turun kapasitas pompa.
-Periksa kondisi air dalam feed water tank dan peralatan dudukan dalam feed water tank.
-Periksa kondisi pompa pengisi air boiler yg digunakan.
*Akibat kekurangan air pada boiler:
Bila level air dalam gelas penduga rendah, hentikan pemasukan bahan bakar (matikan rotari feeder), matikan seluruh blower, tutup keran uap utama dan keran supply uap lain untuk memelihara jumlah air yang masih ada di dalam boiler.
Periksa penyebabnya:
-Indikator level air pada upper drum.
-Regulator level air pada drum.
-Meter air pengisi/water flow meter.
-Tekanan pada inlet & outlet pompa pengisi air boiler.
-Level air pada feed water tank.
-Pompa air pengisi (feed water tank).
-Pemipaan air pengisi.
-Dll yang mencurigakan.
Bila masalah sudah ditemukan dasar level air didapat kembali, batas level air masih batas yang di izinkan isi air dari automatic water regulating control kesistem bypass.
*Bila gelas penduga kosong sama sekali pada operasi penuh, air pada titik terendah. Boiler tidak boleh di isi air secara tiba- tiba karena bisa menyebabkan pipa boiler berubah bentuk dan bergeser.
Hal-hal yang perlu diperhatikan:
- Menutup semua keran supply uap untuk menjaga jumlah air yang ada dalam boiler.
- Hentikan supply bahan bakar, matikan blower dan double dumper dust collector.
- Tutup penuh semua damper pada ID fan dan FD fan serta secondary FD fan.
- Secepatnya pembakaran didalam ruang dapur dimatikan dan semua sisa pembakaran dikeluarkan.
- Seluruh pintu dapur ditutup agar jangan ada udara luar yang masuk keruang dapur pembakaran yang dapat menurunkan temperatur boiler secara drastis dan juga mengakibatkan penyusutan air didalam boiler dengan cepat.
- Perlakukan boiler dengan kondisi tersebut diatas selama ±3 hari agar temperatur turun secara alamiah.
- Setelah temperatur boiler benar benar dingin, air dalam boiler dikosongkan, handhole dan mainhole di buka semua.
- Periksa seluruh pengontrol pada pipa, apa terjadi perubahan pengontrol dari pipa atau water tube.
- Bila tidak dapat perubahan, pastikan dengan melakukan hydrostatic test tekanan kerja +3kg/cm2
- Bila terjadi kebocoran,perbaikan sesuai prosedur, bila kondisi bagus dapat di operasikan.
Spesifikasi steam turbine:
Merek: Sinko ind Ltd
Type: Curtis single stage with reduction gear
Model: RB4
Output at generator end: 800 kw (at two (2) hand nozzle valve opened)
Turbin speed: 5294 rpm
Output shaft speed: 1500 rpm
Inlet steam pressure: 22 barg
Inlet steam flow: 18560 kg/h
Exhaust steam pressure: 3,1 barg
Steam inlet bore: 150 mm
Steam exhaust bore: 400 mm
Oil: Turbine oil iso VG68
Komponen utama steam turbin:
- Fleksibel coupling
- Governor: untuk mengatur turun naiknya steam
- Rotor disk atau impeller
Prinsip kerja steam turbin:
Steam yang keluar dari boiler disaring filter separator, steam dialirkan untuk memutar rotor disk, untuk mengatur besar kecilnya steam diatur oleh governor, didalam steam turbin terdapat 5 jebakan air dan dilengkapi valve buangan air untuk menjaga supaya steam tetap kering ke BPV, pada pipa steam dari boiler terdapat pipa bypass yg langsung ke BPV dan steam turbin.
Filter Separator:
Fungsinya: untuk menyaring steam dari boiler karena masih terdapat kandungan air, air yang tersaring dibuang melalui valve drain.
Genset :
Spesifikasi genset 1:
Core air: Engine model C – 18
Seri no: STH 00316
Full load static fuel: 9,47 mm
HP: 508
Bare engine high idle: 1621 rpm
Spesifikasi genset 2:
Engine model: C18
Advance 606 HP,452 Kw
Sinkron generator turbin & genset
Sinkron generator turbin & genset
Bila pressure steam turbin kurang dari 20 bar dilakukan sinkronisasi agar beban steam turbin tidak terlalu berat dan supply listrik tidak berkurang yg bisa berakibat kerusakan pada elektronik dan mesin penggerak listrik lainnya normal.
Syarat-syarat sinkronisasi:
* Tegangan terminal harus sama
* Frekuensi harus sama
* Tegangan keluaran alternator harus sama
* Urutan phasa harus sama.
Back Pressure Vessel (BPV):
Back pressure vassel (BPV)
Fungsinya: sebagai tempat penampungan steam.
Prinsip kerja: Steam masuk dari exhaust turbine dan dari bypass pipa dari boiler untuk di alirkan ke sterilizer,stasiun klarifikasi, steam pump, feed water tank, termal deaerator. Bila tekanan steam lebih dari 3,1 bar safety divice secara otomatis membuka untuk membuang kelebihan pressure dari steam.
Komponen utama BPV:
Safety valve:
Level air berfungsi untuk mengetahui kadungan air pada BPV.
Valve pembuangan air:
Berfungsi: sebagai pembuangan air dari tanki BPV.
Berfungsi: sebagai pembuangan air dari tanki BPV.
