kata pengantar - USU-IR - Universitas Sumatera Utara

BAB II
DASAR TEORI
2.1 Pusat Listrik Tenaga Uap
Pusat Listrik Tenaga Uap adalah pusat penyediaan tenaga listrik yang cara
kerjanya difungsikan oleh uap. Daya yang dibangkitan oleh Pembangkit Listrik
Tenaga Uap ini sama dengan daya yang dibangkitkan oleh pembangkitpembangkit lainnya seperti diesel, air, nuklir, dan lain-lain.
2.1.1 Instalasi Tenaga Uap
Siklus Rankine atau tenaga uap, merupakan siklus teoritis paling
sederhana yang mempergunakan uap sebagai medium kerja sebagaimana
diperlukan pada sebuah pusat listrik tenaga uap. Gambar 2.1 memperlihatkan
skema Instalasi Tenaga Uap.
Secara ideal tekanan kondensor yang terendah dapat dicapai adalah tekanan jenuh
sesuai dengan suhu terendah dari air pendingin atau udara yang dipakai sebagai
penerima. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan air pendingin pada
kondensor yang mempunyai suhu yang lebih rendah. Tetapi hal ini sangat
terbatas, karena air pendingin yang dapat dipakai hanyalah apa yang tersedia,
yaitu air laut, air sungai, atau air danau yang ada.
Dalam apa yang dinamakan siklus regeneratif sebagian dari energi yang berada
dalam rangkaian panas dipertahankan beredar dalam rangkaian itu. Hal demikian
dilakukan dengan misalnya memanaskan air yang keluar dari kondensor dengan
uap yang dipinjan dari turbin, sebelum dimasukkan ke boiler.
Universitas Sumatera Utara
7
8
12
13
6
9
ik
14
11
9
16
15
ir
10
16
17
5
18
4
4
2
19
Keterangan :
1 = Tangki reservoir air
2 = Keran air
3 = Pompa Air Pengisian Ketel
4 = Air Pengisian ketel masuk kedalam ketel
5 = Ketel Uap terdiri atas : ekonomiser, evaporator, superheater dan reheater
6 = Uap yang dipanaskan lanjut keluar dari ketel menuju turbin uap
7 = keran uap utama (main throttle valve)
8 = Turbin tekanan tinggi (high pressure turbine)
9 = Uap lepas turbin tekanan tinggi menuju reheater
10 = Reheater atau pemanas ulang uap
11 = Uap yang dipanaskan lanjut menuju ke turbin tekanan rendah
12 = Turbin tekanan rendah (low pressure turbine)
13 = Generator Listrik
14 = Uap kenyang campur embun air menuju ke kondensor
15 = Kondensor
16 = Air pendingin kondensor
17 = Air kondensat
18 = Pompa kondensat
19 = Supply bahan bakar
Gambar 2.1 Skema Instalasi Tenaga Listrik
Universitas Sumatera Utara
2.1.2 Komponen-komponen Utama PLTU
Struktur dasar dan komponen-komponen utama pada pusat listrik tenaga uap
(PLTU) terlihat pada gambar 2.2. Sebuah boiler bekerja sebagai tungku,
memindahkan panas berasal dari bahan yang membakar kepada barisan-barisan
pipa air yang mengelilingi api. Air harus senantiasa berada dalam keadaan
mengalir walaupun dilakukan dengan pompa.
10
1
Q3
2
Q2
5
4
3
Q1
P
8
11
Air
Pendingin
6
P
7
9
P
Catatan :
1. Boiler
2. Drum
3. Turbin Tekanan Tinggi
4. turbin Tekanan Menengah
5. Turbin Tekanan Rendah
6. Kondensor
7. Pemanas Awal
8. Pembakaran Bahan Bakar
9.
10.
11.
Kipas Udara Masuk
Kipas Gas Buang
Geenrator
P
Q1
Q2
Q3
Pompa
Pipa-pia boiler
Superhiter
Pemanas Ulang
`
Gambar 2.2 Komponen-komponen Utama Pusat Listrik Tenaga Uap
Universitas Sumatera Utara
Sebuah drum berisi air dan uap bertekanan dan bersuhu tinggi menghasilkan
uap yang diperlukan turbin. Drum itu juga menerima air pengisi yang diterima
dari kondensor. Uap mengalir ke turbin tekanan tinggi setelah melewati super
heater guna meningkatkan suhu kira-kira 200 0C. Dengan demikian uap juga
menjadi kering dan efisiensi seluruh PLTU meningkat.
Turbin tekanan tinggi mengubah energi termal menjadi energi mekanikal
dengan mengembangnya uap yang melewati sudu-sudu turbin. Uap dengan
demikian menurun baik tekanan maupun suhunya. Agar meningkatkan efisiensi
termal dan menghindar terjadinya kondensasi terlampau dini, uap dilewatkan
sebuah pemanas ulang, yang juga terdiri atas barisan-barisan pipa yang
dipanaskan.
Uap yang meninggalkan pemanas ulang dialirkan ke turbin tekanan
menengah. Turbin ini ukurannya lebih besar dari turbin tekanan tinggi, karena
dengan menurunnya tekanan uap volume menjadi naik. Uap kemudian di alirkan
ke turbin tekanan rendah, yang memiliki tekanan besar uap lalu dialirkan kedalam
kondensor.
Uap yang terpakai memasuki kondensor didinginkan oleh air pendingin,
sehingga terjadi kondensasi. Air pendingin biasa berasal dari laut, sungai atau
danau terdekat. Proses kondensasi uap menyebabkan terjadinya pakem yang di
perlukan guna meningkatkan efisiensi turbin. Air hangat yang meninggalkan
kondensor dipompa ke sebuah pemanas awal sebelum dikembalikan ke drum
boiler. Pemanas awal memperoleh panas dari uap yang diambil dari turbin
tekanan tinggi.
Menurut berbagai studi yang dilakukan, hal demikian
meningkatkan efisiensi keseluruhan PLTU.
Universitas Sumatera Utara
Bahan bakar yang dipakai biasanya terdiri atas batu bara, minyak bakar, atau
gas bumi. Sebelum memasukkan ke pembakaran boiler, batu bara di giling
terlebih dahulu. Demikian pula minyak bakar perlu dipanaskan, sebelum dapat
dialirkan ke pembakar boiler. Dalam jumlah besar sebagaimana diperlukan guna
pembakaran. Dan sebuah kipas lain mengatur agar semua gas di buang melewati
berbagai alat pembersih sebelum dialirkan ke cerobong dan dilepas di udara
bebas. Generator listrik terpasang pada poros sama dengan ketiga turbin.
Selain komponen-komponen utama yang disebut di atas, sebuah PLTU
masih memiliki ratusan lagi komponen dan alat lain guna menjalankan seluruh
sistem, seperti katup uap, pembersih air, pompa minyak pelumas dan lain
sebagainya. Kemudian perlu pula disebut sistem air pendingin, yang terdiri atas
tempat air masuk dan kembali ke laut, sungai atau danau. Kemungkinan adanya
menara pendingin.
2.2 Sumber Energi Listrik
Energi listrik sangat dibutuhkan oleh semua lapisan masyarakat dalam
kehidupan sehari-hari terutama pada Pabrik Kelapa Sawit PT. PN III Kebun Sei
Silau. Adapun sumber energi listrik tersebut berupa generator listrik, mesin diesel
generator set, maupun ketel uap.
2.2.1 Generator Listrik
Dalam bentuknya yang sederhana sebuah generator listrik terdiri atas
magnet dan kumparan. Bilamana terdapat suatu gerakan relatif antara kedua
komponen diatas, garis-garis gaya magnet memotong belitan-belitan kumparan
dan suatu gaya gerak listrik (ggl) akan dibangkitkan. Sebuah generator listrik atau
alternator modern terdiri atas suatu sistem elektromagnet dan armatur yang terdiri
Universitas Sumatera Utara
atas sejumlah kumparan dari konduktor berisolasi yang diletakkan dalam alur
(slot) inti besi berlaminasi.
Secara umum terdapat dua tipe konstruksi. Pada salah satu tipe, sistem
magnet berada keadaan stasioner yaitu tidak bergerak sedangkan armatur
kumparan yang berputar didalam medan magnet. Pada tipe kedua, armatur
kumparan yang tidak bergerak, sedangkan magnet terpasang pada suatu roda yang
bergerak mengelilingi kumparan. Kedua tipe mesin menghasilkan listrik arus
bolak-balik, atau arus tukar. Arus tukar dapat dikonversi menjadi arus searah
dengan mempergunakan kontak-kontak berputar dan sikat, berupa komulator yang
terpasang pada poros generator listrik. Gambar 2.3 memperlihatkan skema prinsip
sebuah generator listrik. Roda yang terpasang ditengah-tengah dengan
elektromagnet pada tepinya dikenal sebagai rotor. Rotor yang diperlihatkan
memiliki dua pasang elektromagnet yang menonjol. Karenanya dinamakan rotor
kutub menonjol. Jenis rotor lain adalah rotor silinder, dan kutub-kutubnya tidak
menonjol keluar. Elekrtromagnet yang terpasang pada rotor diisi dengan arus
searah oleh sebuah generator kecil yang dinamakan dinamo penguat, yang
biasanya terpasang pada poros generator. Tegangan arus searah diatur dengan
mengendalikan sebuah rheostat.
Rotor terletak didalam sebuah rumah dilengkapi dengan kumparan. Karena
rumah ini merupakan bagian generator yang tidak bergerak atau statis dinamakan
stator. Bilamana poros rotor tersambung pada sebuah penggerak mula dan diputar,
medan magnet yang berputar akan memotong kumparan-kumparan stator.
Didalam kumparan stator akan diinduksikan gaya gerak listrik, dan dibangkitkan
energi listrik
Universitas Sumatera Utara
Rotor Kutub
Menonjol
Stator
Pengisian Arus
searah
Apitan Keluaran
Energi Listrik
Gambar 2.3 Skema Prinsip Konstruksi Generator Listrik
Frekuensi energi listrik itu tergantung dari jumlah pasangan kutub, dan kecepatan
rotor berputar :
f = p . n/60..................................................................................(2.1)
dimana :
f = frekuensi (Hz)
p = jumlah pasangan kutub
n = putaran per menit (rpm)
Daya sebuah generator dinyatakan dalam rumus berikut :
P = V . I . cos Φ . 3 ..................................................................(2.2)
Dimana :
P
= daya (W)
V
= tegangan (V)
I
= arus (A)
cos Φ
= faktor daya
Daya nominal sebuah generator biasanya dinyatakan dalam KW, atau
MW, ataupun dalam KVA atau MVA. Daya nominal ditentukan oleh suhu kerja
dari kumparan, sedangkan faktor daya biasanya adalah sekitar 0,8.
Universitas Sumatera Utara
Efisinsi sebuah generator biasanya dinyatakan dalam rasio keluaran dibagi dengan
masukan. Keluaran yang bermanfaat merupakan seluruh masukan dikurangi rugirugi, yaitu mekanikal dan elektrikal. Rugi-rugi mekanikal termasuk gesekan dan
bantalam udara, sedangkan rugi-rugi elektrikal terdiri atas rugi-rugi besi dan
tembaga. Semua rugi-rugi akan mengakibatkan terjadinya panas yang harus
dihilangkan melalui pendinginan.
Pendinginan sebuah generator dapat dilakukan dengan sistem terbuka atau
sistem tertutup. Pada sistem tertutup, kipas-kipas mengalirkan udara melalui
generator, sedangkan udara panas didinginkan dengan air sebelum disirkulasikan
kembali. Sistem demikian memberikan proteksi yang baik terhadap kemungkinan
terjadinya api didalam generator karena terbatasnya pemasukan udara. Dapat juga
di injeksikan karbondioksida.
Pada sistem terbuka, kipas memperoleh udara dari luar melalui suatu
saluran. Udara itu dipaksa melewati alur-alur kecil diantara bagian-bagian inti
kumparan. Udara yang terpakai dengan sendirinya menjadi panas. Sistem terbuka
lebih murah dan sistem tertutup memberikan pandangan yang lebih rapi dan juga
tidak banyak kebisingan. Secara kasar dapat dikemukakan bahwa untuk tiap KW
rugi-rugi generator diperlukan udara pendingin sebanyak 2,7 m3/menit, sedangkan
kecepatan udara mengalir didalam saluran adalah kira-kira 300 - 400 m/menit.
Generator yang dipakai pada pusat listrik tenaga uap biasanya berjenis
medan putus dan merupakan sistem udara tertutup. Ciri utama adalah putaran
yang tinggi dan tegangan yang dibangkitkan adalah tegangan tiga fasa. Rotor dari
pusat listrik tenaga air biasanya berjenis kutub menonjol, dan putaran juga tidak
begitu tinggi. Desain mekanikal harus mendapatkan perhatian bertalian dengan
Universitas Sumatera Utara
getaran-geteran teori yang dihasilkan motor diesel. Kopling antara generator dan
motor perlu yang kaku.
2.2.2 Mesin Diesel
Telah kita ketahui bahwa pada motor induksi tidak terdapat kumparan
medan, sehingga sumber pembangkit fluks hanya diperoleh dari daya masuk
stator. Daya masuk untuk pembangkit fluks merupakan daya induktif, oleh
karenanya motor induksi bekerja pada faktor kerja terbelakang. Sedangkan pada
motor sinkron terdapat dua sumber pembangkit yang arus bolak-balik (AC) pada
stator dari arus searah (DC) pada rotor. Bila arus medan pada rotor cukup untuk
membangkitkan fluks yang di perlukan motor, maka stator tidak perlu
memberikan arus pemagnetan atau daya reaktif dan motor bekerja pada faktor
kerja = 1.0. Kalau arus medan pada rotor kurang (penguat berkurang), stator akan
menarik arus pemagnetan dari jala-jala, sehingga motor bekerja pada faktor kerja
terbelakang. Sebaliknya bila arus medan pada motor berlebih (penguat berlebih),
kelebihan fluks ini harus diimbangi, dan stator akan menarik arus yang bersifat
kapasitif dari jala-jala, dan karenanya motor bekerja pada motor kerja terdahulu.
Dengan demikian jelas bahwa faktor kerja motor sinkron dapat diatur dengan
mengubah-ubah harga arus medan (If).
2.2.2.1 Cara Kerja Mesin Diesel
Seperti pada motor 4 tak dengan bahan bakar bensin, motor diesel 4 tak
juga bekerja dalam 4 langkah, 2 putaran atau 720 0. Berturut-turut dalam silinder
terdapat langkah masuk (isap), langkah kompresi, langkah usaha, dan langkah
keluar (pembuangan), lihat Gambar 2.4.
Universitas Sumatera Utara
- Langkah Masuk (isap)
Katup masuk membuka, torak bergerak dari TMA (Titik Mati Atas) ke
TMB (Titik Mati Bawah). Jadi poros engkol memutar 180 0. Tekanan di dalam
silinder rendah.
- Langkah Kompresi
Selama langkah kompresi katup masuk dan katup keluar tertutup. Torak
bergerak dari TMB ke TMA. Poros engkol berputar 180
0
lagi. Udara yang ada
dalam silinder, dimampatkan kuat di atas torak dan menyebabkan temperatur naik.
- Langkah Usaha
Selama langkah usaha, katup masuk dan katup keluar dalam keadaan
tertutup. Pada akhir langkah kompresi, pompa penyemprotan bertekanan tinggi itu
menyemprotkan sejumlah bahan bakar dengan ketentuan sempurna ke dalam
udara yang dimampatkan panas oleh sebuah pengabut. Bahan bakar itu tebagi
dengan halus dan bercampur dengan udara panas. Karena temperatur tinggi dari
udara yang dimampatkan, maka bahan bakar itu langsung terbakar.
Akibatnya, tekanan naik dan torak bergerak dari TMA ke TMB. Poros engkol
terus berputar lagi 180 0. Untuk pembakaran bahan bakar 1 gram, secara teoritis
diperlukan 15,84 gram udara secara praktik. Untuk pembakaran yang baik
campuran bahan bakar udara yang sempurna memerlukan perbandingan 20-25
gram udara.
- Langkah Keluar
Pada akhir langkah keluar katup pembuangan terbuka, torak bergerak dari
TMB ke TMA dan mendorong gas-gas pembakaran keluar melalui katup buang
yang terbuka. Jadi dipasang secara teoritis pada motor diesel 4 tak, katup masuk
Universitas Sumatera Utara
(isap) dan katup keluar (buang) bersama-sama menutup 360 0 dan hanya selama
180 0 memasukkan usaha. Berlawanan dengan motor diesel 4 tak, dimana setiap 2
putaran poros engkol terdapat sebuah penyemprotan bahan bakar, maka pada
motor 2 tak setiap satu putaran mendapat sebuah penyemprotan.
Torak
Silinder
1
2
3
4
Gambar 2.4 Prinsip kerja mesin diesel 4 langkah
2.2.2.2 Bahan Bakar dan Pembakaran
Bahan bakar diesel (minyak diesel) merupakan hasil penyulingan minyak
bumi kasar dan memiliki sifat pelumas. Minyak bumi adalah hidrokarbon rantai
panjang yang terdiri dari molekul-molekul hidro dan karbon, yang dibedakan dari
titik didihnya.
- Sisa udara
Secara teoritis, pembakaran 1 gram minyak diesel memerlukan 15,84 gram
udara (perbandingan ini sekaligus menujukkan komposisi yang baik). Jadi
komposisi demikian akan menghasilkan pembakaran sempurna dan motor bekerja
dengan mengurangi pengotoran pada gilirannya akan menjadi beban motor.
Universitas Sumatera Utara
- Pembakaran
Yang dimaksud dengan nilai pembakaran adalah jumlah joule yang
dibebaskan selama pembakaran sempurna sejumlah 1 m3 gas atau 1 kg bahan
bakar. Nilai pembakaran minyak diesel sedikit lebih rendah dari pada bensin.
Bensin
: 43.500 kj/kg
Minyak diesel : 42.700 kj/kg
Satu liter minyak diesel beratnya rata-rata 0,85 dan satu liter bensin 0,7 kg,
jadi nilai pembakaran minyak diesel sama dengan 0,85 x 42.700 = 36.295 kj.
Satu liter minyak bensin mempunyai nilai pembakaran 0,7 x 43.500 = 30.450 kj.
2.2.3
Ketel Uap
Uap yang dihasilkan ketel uap mempunyai temperatur tekanan yang lebih
tinggi dari luar sesuai dengan yang direncanakan, sehingga uap tersebut dapat
dipergunakan untuk berbagai keperluan antara lain :
1. Pembangkit Tenaga (Penggerak Turbin)
2. Proses Pemanasan/Perebusan
3. Kombinasi dari Pembangkit Tenaga dan Pemasaran.
2.2.3.1 Pengertian Umum Ketel Uap
Ketel uap berasal dari kata ”boil” yang artinya mendidih dan menguap.
Dengan demikian boiler dapat diartikan sebagai suatu peralatan pembangkit/
pembentuk uap atau disebut juga sebagai suatu peralatan yang berfungsi untuk
mengkonversikan energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas
pembentukan uap.
Universitas Sumatera Utara
2.2.3.2 Klasifikasi Ketel Uap
1. Ketel Pipa Api.
Pada jenis ketel ini nyala api dan gas asap mengalir di dalam bagianbagian dalam pipa, sedangkan di luar pipa di kelilingi oleh air ketel. Panas diserap
oleh air secara aliran konveksi dari bagian dalam pipa, tetapi karena permukaan
bidang yang dipanaskan terbatas yaitu hanya permukaan saja yang dipanaskan
sehingga uap yang dihasilkan sangat kecil (terbatas).
Ketel ini umumnya digunakan untuk memenuhi kebutuhan dan tekanan
uap dengan kapasitas kecil, misalnya : pada Hotel, Rumah Sakit dan Industri
pengolahan makanan dan minuman. Gambar 2.5 memperlihatkan konstruksi dari
ketel pipa api.
Gambar 2.5 Ketel Pipa Api
2. Ketel Pipa Air
Ketel ini umumnya digunakan pada kebutuhan uap dan tekanan dengan
kapasitas besar. Uap yang dihasilkan dari ketel ini terjadi akibat kalor yang terjadi
Universitas Sumatera Utara
akibat pembakaran bahan bakar di ruang bakar di berikan kepada air yang
mengalir pada pipa-pipa air. Panas atau kalor yang dipindahkan oleh nyala api ke
pipa adalah searah pancaran (radiasi) kemudian air menyerap panas dari dinding
pipa secara aliran (konveksi). Gambar 2.6 memperlihatkan konstruksi dari ketel
pipa air.
Gambar 2.6 Ketel Pipa Air
Fungsi Ruang Bakar
Ruang bakar berfungsi sebagai tempat reaksi pembakaran bahan bakar dan
udara, di dalam ruang bakar. Adanya ruang bakar bertujuan agar uap yang
diperoleh dari reaksi pembakaran antara bahan bakar dan udara dapat digunakan
se-efektif mungkin.
Untuk pembkaran yang baik ada 5 syarat yaitu :
1. Pencampuran bahan bakar yang sebanding antara bahan bakar dengan
volume bakar.
2. Suplai udara cukup.
3. Panas yang cukup untuk mulai pembakaran atau reaksi kimia.
Universitas Sumatera Utara
4. Waktu yang cukup untuk kelangsungan pembakaran.
5. Kerapatan yang cukup untuk merambatkan api.
Bahan bakar ketel yang digunakan pada Pabrik Kelapa Sawit PT.Perkebunan
Nusantara III Kebun Sei Silau Kisaran adalah serabut atau cangkang kelapa
sawit.
Kontrol Kualitas Air Ketel.
Agar kualitas air dalam ketel tetap terjaga harus ada pengontrolan terhadap
kualitas air ketel tersebut. Adapun kontrol kualitas air ketel diperlihatkan pada
tabel 2.1, 2.2 dan 2.3.
Tabel 2.1 Air Umpan Boiler
Parameter
Limit
Kontrol
T.Hardness
TRACE
Regenerasi Kation bila lewat limit
Slika
5 ppm Max
Regenerasi Anion bila lewat limit
Tabel 2.2. Air Condensator
Paramaeter
Limit
Kontrol
PH
10,5 – 11,5
Diatur dengan Amercan
Besi
TRACE
Diatur dengan Amercan
Conductivity
Max
Check Steam Line
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3.Air Boiler
Parameter
Limit
Kontrol
PH
10,5 – 11,5
Diatur dengan adjunct, blow down
jika lewat
OH Alkalinity
Min 2,5 x Silika
Diatur dengan adjunct, blow down
jika lewat
T.Alkalinity
700 Max
Diatur dengan adjunct, blow down
jika lewat
T.Hardness
TRACE
Blown down jika lewat limit
Silika
150 Max
Blown down jika lewat limit
Conduktivity
3000 Max
Blown down jika lewat limit
Sulfite
80 -50
Diatur dengan Cat Sulfite
Turbin Uap
Turbin adalah suatu peralatan yang mengubah energi mekanis yang
disimpan didalam fluida menjadi energi mekanis rotasional. Ada beberapa turbin
yang berbeda, misalnya turbin uap, turbin gas, dan turbin angin atau kincir angin.
Ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan turbin uap. Salah satu cara
penggolongannya didasarkan atas tujuan turbin. Sistem ini terdiri dari unit stasiun
sentral yang digunakan untuk menggerakan pembangkit listrik pada putaran
sinkron.Turbin uap superposisi atau lapisan atas adalah turbin tekanan tinggi yang
dipasang pada sistem uap tekanan rendah yang sudah tua untuk mempertinggi
efensiensi pembangkit keseluruhan pembangkit daya. Dalam sistem ini uap bekas
Universitas Sumatera Utara
dari turbin yang relatif masih bertekanan tinggi dimasukkan ke dalam turbin lama
tekanan rendah atau ke proses pabrikasi.
Turbin penggerak mekanis digunakan untuk memberikan untuk memberikan daya
ke fan isap yang basar, pompa-pompa, kompresor dan lain-lain. Sistem ini biasa
beroperasi pada 900 – 10.000 rpm dengan daya 0,5 sampai 10 MW. Sistem ini
mempunyai kelebihan dibanding penggerak dengan tenaga listrik, antara lain
penggunaan energi panas yang lebih baik, pengontrolan putaran yang lebih
mudah, menghidupkannya cepat, dan sebagai tambahan tidak ada loncatan bunga
api listrik selama operasi, tidak terpengaruh oleh kondisi sekeliling yang panas,
atau lingkungan yang jelek, juga uap bekas tekanan rendah bias digunakan untuk
keperluan lain. Turbin uap juga bisa digolongkan menurut tekanan uap bekasnya.
Pada penggolongan ini turbin dibagi menjadi turbin kondensasi dan turbin
nonkondensasi. Pada turbin nonkondensasi, tekanan gas sama atau diatas tekanan
atsmosfer dan sistem bisa beroperasi dengan atau tanpa kondenor. Sistem ini
mungkin memerlukan penambahan air yang kontiniu. Turbin kondensasi biasanya
membuang uap ke kondensor yang mempunyai vkum dengan tinggi dan ini
mempertinggi efensiensi panas. Turbin uap bisa diklasifikasikan menurut cara
pemasukan atau pengeluaran uap dari turbin. Turbin ekstraksi digunakan jika uap
turbin sebagian dikeluarkan di tengah jalan untuk dipergunakan bagi proses lain
atau untuk pemanasan ulang digunakan pada siklus tenaga uap pemanasan ulang.
- Spesifikasi Ketel Uap
Merk
: TAKUMA
Type
: Water Tube mode N.600
Rated capacity
: 20.000 kg/hr
Universitas Sumatera Utara
Design Pressure
: 22 kg/cm2
Working Pressure
: 22 kg/cm2
Hydro Test Pressure : 24 kg/cm2
Heating Surface
: 570 m2
Draft Sytem
: Balance Draft Sytem
Fuel
: Fiber and Shell
Temperatur Out Let
: 260 0c.
- Keterangan Boiler dan Peralatannya
1. Boiler
Boiler terdiri dari dua buah main drum, masing-masing dengan ukuran 100
x 1.900 cm dan 135 x 2.500 cm, tebal plat 2,5 cm. Bagian bawah disebut mud
drum dan atasnya steam drum, keduanya dihubungkan pipa air tegak. Selain itu
didepan main drum, kiri kanan combustion chamber terdapat dua buah header dan
steam header. Masing-masing wall header saling berhubungan dengan mud drum
dan steam header, melalui steam collector berhubungan dengan steam drum. Di
kiri kanan, muka belakang dan bagian atas boiler dipasang batu dinding tahan api
sebagai isolasi panas. Tebal, kekuatan maupun daya isolasinya berlainan
disesuaikan dengan kegunaan masing-masing,. Disamping itu, dibagian belakang
combustion chamber (dapur) dipasang dinding penyekat yang salah satu
maksudnya untuk menyalurkan udara panas menuju sela-sela pipa air yang
menghubungkan steam drum dan mud drum, selanjutnya melalui tarikan IDF fan
keluar ke cerobong asap. Semua pipa-pipa yang berada diluar boiler dibalut
dengan semen batu tahan api, sebagian isolasi panas. Dibagian luar batu tahan api,
seluruhnya ditutup pakai plat baja setebal ± 5mm. Pada bagian samping kanan
Universitas Sumatera Utara
diberi pintu kontrol untuk membersihakan abu dan membersihakan pipa-pipa.
Dibagian depan boiler ada 6 buah pintu, masing-masing tiga buah di bagian atas
untuk pemeriksaan pipa diruang combustion chamber dan tiga buah bagian atas
untuk pemeriksaan pipa diruang combustion chamber dan tiga buah bagian
bawahnya untuk mengambil abu yang disebut under grate. Pintunya bawah selain
untuk mengambil abu juga untuk saluran udara hembusan dari IDF Fan dan udara
luar. Pintu atas untuk menyalakan dapur disebut fire grate juga sebagai pintu
kontrol dan memasukkan bahan bakar secara manual. Dilantai combustion
chamber dimana bahan fiber terbakar terdapat rooster untuk membuang abu ke
bawah. Alat ini disebut dumping grate yang dapat digerakkan dari luar melalui
handle dengan memakai sistem pneumatic.
2. Peralatan Boiler
- Air drain cocok pada steam riser pipa untuk buang angin
- Water/steam drain cocok pada steam drum
- Blow down melalui mud drum
- Blow drum wall header kiri kanan, dilakukan hanya pada waktu boiler
tidak bekerja
- Soot blwer, untuk mencuci pipa-pipa air pada saat boiler beroperasi, bila
efesiensi panas boiler kurang baik (turun)
- Steam outlet melalui non return valve dan main steam stop valve
- Feed water inlet valve
- Water sampling valve
- Continuous blow down valve
- Chwmical injection valve
Universitas Sumatera Utara
3. Alat- alat Pengaman kontrol
- Double spring safety valve
- High/Low water alarm
- Boiler water gauge
- Pressure gauge
4. Perlengkapan Bantu Boiler
a. Induction Draff Fan (IDF)
Berfungsi untuk menarik udara dari ruang pembakaran ke cerobong asap.
Spesifikasi :
Merk
: Electrim
Type
: S6. 280 S – 4
No. Serial
: BF. 831143
Power
: 100 Hp
Tegangan/Arus
: 1485 rpm
Spesifikasi Ventilator
Merk
: CHICAGO
Type
: D 40 B – 4 g
No. Serial
: 600. 2102
Putaran
: 1500 rpm
Power
: 100 Hp
b. Forced Draft Fan (FDF)
Fan angin ini untuk menghembuskan dan meratakan serta membolakbalikkan bahan bakar (fiber) dari bawah under grate ducts. Disamping itu
juga digunakan untuk keperluan shoot blower.
Universitas Sumatera Utara
Elektromotor Penggerak
Merk
: ME 2 FRENSAT
Type
: C.100 MK
Power
: 1 Kw
Tegangan/Arus
: 380 V/23 A
Putaran
: 2915 rpm
c. Boiler Fuel Distributing Compuser (BFDC)
Berfungsi sebagai alat untuk membagikan bahan bakar (fiber) kedalam
ruang bakar.
Spesifikasi
Buatan
: PT. NANPAT
Ukuran
: U 600 x 27.450 mm
Elektromotor Penggerak
Merk
: ASEA
Type
: MBL -160 M
Power
: 7,5 Kw
Tegangan/Arus
: 380 V/15,7 A
Putaran
: 1430 rpm
Universitas Sumatera Utara