Kebutuhan Bahan Bakar Boiler PKS
Kebutuhan Bahan Bakar Boiler PKS-Untuk pabrik kelapa sawit dengan kapasitas 60 Ton FFB/jam, akan menghasilkan produk sampingan berupa serabut (fibre) dan cangkang (shell) dengan prosentase dan kandungan sebagai berikut:
1.Serabut
*12% dari total TBS (wet) = 12% x 60.000 kg = 7.200 kg/jam
*Kandungan : H2O (23,7%), N.O.S (70,8%), Oil (5,4%).
2.Cangkang
*6% dari total TBS (wet) = 6% x 60.000 kg = 3.600 kg/jam
*Kandungan : H2O (16%), N.O.S (83%), Oil (1%).
Hasil sampingan diatas akan dipakai sebagai bahan bakar boiler.
Untuk mengetahui nilai kalori bahan bakar (nilai kalor bawah) dapat merujuk pada ‘Stock Palm Oil Review’ Vol. 2 No.2 Maret 1961, dengan pendekatan atau persamaan:
*Nilai Kalor Bawah Serabut = (44,5 x N.O.S%) + (49,5 x Oil%) – 600
*Nilai Kalor Bawah Cangkang = (53 x N.O.S%) + (41 x Oil%) - 600
Berdasarkan prosentase kandungan di atas, maka dapat dihitung nilai kalor bawah dari serabut dan cangkang:
*Serabut : (44,5 x 70.8) + (49,5 x 5,4) – 600 = 2817,9 Kkal/kg.
*Cangkang : (53 x 83) + (41 x 1) – 600 = 3840 Kkal/kg.
Maka tiap jam akan didapat bahan bakar dengan nilai pembakaran:
*Serabut: 2817,9 Kkal/kg x 7.200 Kg/jam = 20.288.880 Kkal/jam.
*Cangkang: 3840 Kkal/kg x 3.600 kg/jam = 13.824.000 Kkal/jam.
Total = 34.112.880 Kkal/jam.
Kondisi uap superheated yang dibangkitkan oleh boiler adalah :
*Tekanan = 21 kg/cm2
*Temperatur = 320 oC
Dengan menggunakan tabel uap, dapat dihitung enthalpi dari steam pada kondisi di atas, yaitu: 3065,5 KJ/kg. Temperatur feed water pada suhu ± 100 oC mempunyai enthalpi: 417,4 Kj/kg.
Jadi untuk pemanasan ini diperlukan panas (setara dengan beda enthalpi) sebesar :
3065,5 – 417,4 = 2648,1 KJ/kg
= 632,47 Kkal/kg
Jadi untuk boiler dengan kapasitas 40 ton/jam dan effisiensi 90% diperlukan panas sebesar :
((632,47 Kkal/kg x 40.000 kg/jam) / (90%)) = 28.109.777.8 Kkal/jam.
Kebutuhan Bahan Pembantu Kimia Dan Air
Dari hasil analisa yang dilakukan maka jumlah kebutuhan bahan kimia untuk pengolahan internal air boiler adalah:
*Nalco 2811 = 13 kg
*Nalco 3273 = 4 kg
*Nalco 214 = 6 kg
Untuk kebutuhan air adalah = 590 m3 berdasarkan flow meter, sehingga kebutuhan air per jam adalah = 590 m3 / 21 jam = 28.10 m3/ jam.
Namun pemakaian air tidak selalu sama setiap hari tergantung berapa jam boiler operasi.
Kebutuhan Energi Listrik
Start awal: Dalam pengoperasian boiler pada saat start awal maka dibutuhkan energi listrik yang cukup besar yaitu :
P = V x I x Cos Q x V³
= 385 x 750 x 0.98 x 1.732
= 490.112,7 Kw
Operasi: Apabila dalam pengoperasian sudah normal maka kebutuhan listrik yang diperlihatkan:
P = 385 x 410 x 0.93 x 1.732
= 254.258,5 Kw
Efisiensi Boiler
Efisiensi dari boiler adalah = (Tekanan yang dihasilkan / Tekanan kerja (desain)) x100
= 20 / 21 x 100
= 95 %
Alat-Alat Pengaman
Boiler adalah suatu bejana tekan yang menghasilkan tekanan yang sangat tinggi, maka perlu dipasang alat pengaman yaitu:
1.Safety valve, berfungsi untuk menjaga agar tekanan uap didalam ketel tidak melampaui batas yang diijinkan. Dan secara otomatis membuang uap jika telah melebihi tekanan yang disetting.
2.Sign glass (gelas penduga), Berfungsi untuk mengetahui tinggi permukaan air didalam ketel yang bekerja berdasarkan hokum bejana berhubung.
3.Presure gauge: berfungsi untuk mengetahui tekanan uap dalam ketel.
4.Alarm atau sirene (alat tanda bahaya), berfungsi untuk menyatakan bahwa air dalam ketel berkurang dari bats minimum atau untuk menyatakan bahwa air telah melampaui batas ketinggian maksimum dalam drum.
5.Main stop valve (kerangan induk), berfunfsi untuk membuka dan menutup aliran uap menuju turbine.
6.Blow down valve (kerangan penguras), berfungsi untuk membuang kotoran atau lumpur yang ada dalam boiler agar tidak terjadi kerak dalam boiler.
7.Main hole, berfungsi sebagai tempat masuknya orang untuk mengadakan pemeriksaan atau pembersihan ketel.
8.Feed water pump, berfungsi segai alat pengisi air umpan ketel.
9.Name plate, yaitu peralatan yang dipasang untuk menunjukkan spesifikasi dari boiler.
10.Thermometer, yaitu alat untuk mengukur temperature uap dari boiler dan untuk mengetahui temperature gas buang pada cerobong asap.
11.Check valve, berfungsi untuk menjaga tekanan balik steam.
12.Izin operasi, berfungsi sebagai tanda bahwa alat tersebut telah mendapat izin dan siap untuk dioperasikan.
13.Water level automatic modulating control, berfungsi untuk menjaga agar level air pada drum atas tidak berfluktuasi.
Operasional Boiler
1.Kondisi normal
Apabil dalam pengoperasian boiler dalam kondisi normal maka yang harus selalu di kontrol adalah :
*Level air dalm gelas penduga
*Tekanan steam
*Umpan dari bahan bakar serta pengontrolan peralatan yang lain.
2.Kondisi tidak normal
Pengoperasian boiler dengan kondisi tidak normal sering diakibatkan dengan menurunnya tekanan dari steam, maka harus segera dilakukan pengisian bahan bakar secara manual untuk menambah bahan bakar sehingga tekan steam kembali normal
Permasalahan Boiler
Dalam pengoperasian dari boiler yang sering menjadi permasalahan adalah :
1.Masalah : Lampu gelas penduga boiler mati
Penyelesaian : Ganti bola lampu pijar 75 watt
2.Masalah : Chain fuel conveyor kendor
Penyelesaian : Stel dan kencangkan chain fuel conveyor
3.Masalah : Lampu gelas penduga dearator mati
Penyelesaian : Ganti bola lampu pijar 75 watt
4.Masalah : Bearing blower Secondary air fan getar
Penyelesaian : Ganti bearing, Balancing impeller fan, Perbaiki clamp flexible joint
5.Masalah : ID Fan packing bocor
Penyelesaian: Ganti gland packing
6.Masalah : Safety valve super Heater tidak mau buka
Penyelesaian : Periksa spring safety valve, Test manual safety valve
7.Masalah : Packing gelas penduga bocor
Penyelesaian : Ganti gland packing
8.Masalah : Electro motor dust collector terbakar 1 phase
Penyelesaian : Ganti electro motor, Periksa Magnetic Contactor, Periksa Thermal Overload Relay.
9.Masalah : Steam mengalami penurunan dari tekanan kerja karena bahan bakar kurang atau basah juga karena ada kebocoran pada instalasi perpipaan steam.
Penyelesaian : tambah pasokan bahan bakar dan akukan koordinasi dengan operator press agar dijaga fibre yang dihasilkan tidak basah, lakukan penambalan kebocoran pipa-pipa steam.
Ruangan Mesin
Spesifikasi Turbine Dan Genset
Spesifikasi dari Turbine:
Turbine ada 2 unit : Made In Germany
-Merk : Kuhle, Kopp & Kausch
No : 4244526 CFA G 4
Type : A
Kw : 1675
-Live steam
Min : 1.5
Norm : 19
Max : 23 bar
-Exhaust steam
Min : 2.5
Norm : 3.5
Max : 3.5 bar 190 0C
Rpm : 1500
Min -1 : 1725
Alternator
Merk : Marelli Motor M8B 500 MB4
Type : B34 M8B 5042 G02
Code : 380
Serv : S1
Made In : Germany
KVA : 2000
V : 415
A : 2782
Hz : 50
Min : 1500
T. amb : 40 0C
Cos Q : 0.8
Quantity : 1 unit
Pressere : 3.5 Kg Cm2
Mounting Type : 1 MB 15
Cooling Method : 1 CO 1
Weight : 1250
-Spesifikasi dari Genset
Genset No 1 : Made in USA
Merk : Cummins
Model : KTA 19 – G3
Seri Mesin : 37208126
HP : 600 – 685
Rpm : 1000 – 1500
Timing Kode : GY
CPL : 1457 OC 003
-Alternator
Merk : Stanford
Made in : Singapore
Nomor seri : X 036290041
KVA : 450
Hz : 50
Rpm : 1500
Phase : 3 Phase
Base rate amp : 683.7
Pf : 0.80
Isolationclass : H
AVR : MX 341
Ex Volt : 40
Ex Ampere : 2.3
-Genset No 2
Data sama dengan Genset No 1 yang berbeda yaitu
No seri mesin : 37208125
No seri alternator : X 036290040
Beban Energi Listrik
*Pabrik Operasi
Puncak : Puncak beban energy litrik pada saat pabrik operasi yaitu terjadi pada mulai pukul 19.00 yaitu sekitar 1900 A sebesar
P = 385 x 1900 x 0.93 x 1.732
= 1.178.270,9 Kw
Normal : Kebutuhan energy listrik pada proses operasi normal yaitu sebesar
P = 385 x 1800 x 0.93 x 1.732
= 1.116.256,7 Kw
*Pabrik tidak operasi
Puncak : Beban puncak pemakaian listrik pada pabrik tidak operasi yaitu :
P = 385 x 300 x 0.95 x 1.732
= 190.043,7 Kw
Normal : Beban normal energy listrik pada pabrik tidak operasi adalah :
P = 385 x 260 x 0.95 x 1.732
= 164.704,5 Kw