1

BAHAN BAKAR

&

SISTEM PEMBAKARAN

2

Air

Pengolahanlimbah C&P

Pengolahanlimbah C&P

Pengolahanlimbah G

Pengolahanlimbah G

Sistem-sistem yang terkait dengan sistem boilerSistem-sistem yang terkait dengan sistem boiler

Sumberdaya(Resources)

Bahan Bakar

Energi

Gas Buang (Polusi)

Limbah cair& padat

Recovery

Proses Pembakaran& Pembentukan uap

Uap PanasProses Penyediaan

diminimumkan

diminimumkan

PemakaianPemakaian

Pendekatan holistik

KETEL UAP & Furnace

KETEL UAP & Furnace

Proses IndustriPengolahanPengolahan

Bahan bermanfaat

Gas tidak bahaya

Energi

O2 (Udara)

Sistem Boiler: Berfungsi sebagai tempat pembentukan uap bertekanan yang

dilakukan dengan cara memanaskan air umpan dengan gas panas yang dihasilkan oleh proses pembakaran bahan bakar gas (BBG), cair

(BBC) atau padat (BBP) pada furnace.

3

Sistem operasi boilerSistem operasi boilerPendekatan holistik

Sistem operasi boiler untuk mencapai tujuan a.l.1. Operasi yang aman & tidak menimbulkan dampak negatif ke lingkungan2. Spesifikasi uap dapat tercapai (Suhu-T & Tekanan-P superheated / saturated steam)3. Batasan operasional dari tipe peralatan yang inherent (total boiler efficiency yang tinggi)4. Ekonomi (kondisi operasi dikontrol pada level optimum, yakni biaya operasi yang minimum &

keuntungan maksimum)

Gas Buang (Polusi)

Limbah cair& padat

Proses PembakaranProses Pembakaran& Perpindahan panas& Perpindahan panas

Uap air (saturated/superheated steam)

diminimumkan

diminimumkan

Furnace & Boiler

Furnace & Boiler

O2 (Udara)

NOx

SOx

CO

Tergantung jenis BB

Bahan Bakar (BB)

Air

4

Sistem BB & steam generation Sistem BB & steam generation Pendekatan holistik

Gas Buang (Polusi)

Limbah cair & padat

Gas panas

diminimumkan

diminimumkan

Combusting(di Furnace)

Combusting(di Furnace)

O2 (Udara)

NOx

SOx

CO

Tergantung jenis BB

Uap air

Bahan Bakar Gas (BBG)

Bahan Bakar Cair (BBC)

Bahan Bahan Padat (BBP)ListrikKombinasi BBG & C,P, Listrik

Generating Steam(di Boiler)

Generating Steam(di Boiler)

Air

Proses Pembakaran Proses Pembakaran pada kondisi pada kondisi

tepat, aman dan efisientepat, aman dan efisien

ProsesProsesPerpindahan PanasPerpindahan Panas

Pada kondisi Pada kondisi efisien, sedikit efisien, sedikit heat heat

lossloss

StoringStoring

FilteringFiltering

Supplying fuelSupplying fuel

5

World Primary Energy DemandWorld Primary Energy Demand

6

The 2004 breakdown of total primary energy consumption in million The 2004 breakdown of total primary energy consumption in million tonnes of coal equivalent (Mtoe), INDONESIAtonnes of coal equivalent (Mtoe), INDONESIA

Coal - 13% Crude Oil - 31%

Petroleum Products - 6% Natural gas - 19%

Hydro electricity - 1% Geothermal, Solar, etc. - 3%

Combustibles, Renewables and waste - 27%

• Coal Production & Consumption (Mt)

'96   '97   '98   '99  '00   '01 '02 '03 '04 '05• Production 48.8 53.9 60.6 72.2 75.6 91.5 102.5 114.3 132.4 152.2

• Consumption  10.9 13.2 15.4 19.0 22.1 27.3 29.2 30.7 37.1 41.3

7

Bahan BakarBahan Bakar

Dasar pemilihan •Ketersediaan

•Harga (trade off dari biaya kapital (storage facilities & eqipment cost) dengan biaya operasi (operating & maintenance cost)

•Standar peraturan pembuangan limbah (Polusi udara)

BBGBBG

LNG-LNG----(75~99% CH4 ; 5~23% C2H6 ; 0.008~11% trace element )

ramah lingkungan, mudah digunakan, kebutuhan perawatan rendah, harga murah

LNG-LNG----(75~99% CH4 ; 5~23% C2H6 ; 0.008~11% trace element )

ramah lingkungan, mudah digunakan, kebutuhan perawatan rendah, harga murah

Heating Value-HV low (Btu/ft3) high (Btu/ft3)

LNG 950 1150Manufactured G 350 600Mixed G 600 800LPG (mahal) 2500 3260

Manufactured GasManufactured Gas – dihasilkan oleh proses industri, dengan kadar panas yang bervariasi tergantung manufakturnya (a.l. Blast Furnace G, Coke – oven G, Refinery G)

Manufactured GasManufactured Gas – dihasilkan oleh proses industri, dengan kadar panas yang bervariasi tergantung manufakturnya (a.l. Blast Furnace G, Coke – oven G, Refinery G)

Mixed GMixed G – kombinasi tipe G yang beda untuk tujuan khusus Mixed GMixed G – kombinasi tipe G yang beda untuk tujuan khusus

8

BBCBBC

Klasifiaksi Klasifiaksi – berdasarkan viskositas diukur dengan viskosimeter

Light Oil SSU-Second Saybolts Universal pada 1000F

Heavy Oil SSF-Second Saybolt Furol pada 1220F

Klasifiaksi Klasifiaksi – berdasarkan viskositas diukur dengan viskosimeter

Light Oil SSU-Second Saybolts Universal pada 1000F

Heavy Oil SSF-Second Saybolt Furol pada 1220F

HV (Btu/ft3) = 17,780 + (54 x 0API)

S.g.S.g. – specific gravity diukur dengan Hydrometer

(lb/gal oil 60oF) / (8.34 lb/gal H2O)

S.g.S.g. – specific gravity diukur dengan Hydrometer

(lb/gal oil 60oF) / (8.34 lb/gal H2O)

S.g. 60S.g. 6000/60/6000FF = 141.5 / (131.5 + 0API) S.g. 60S.g. 6000/60/6000FF = 141.5 / (131.5 + 0API)

Properties of fuel oils Grade Grade Grade Grade Grade

1 2 3 4 5

Color light Amber black black black

oAPI 600F 40 32 21 17 12

s.g. 60/600F 0.8214 0.8654 0.9279 0.9529 0.9861

Viskositas, SSU 31 35 77 232 -

Viskositas, SSF - - - - 170

Pour point <0 <0 10 30 65Temp, for atomizing, 0F atm atm 25(min) 130 200Lb/gal 60/600F 6.87 7.206 7.727 7.935 8.212Btu/lb 19,850 19,500 19,100 18,950 187,500

Properties of fuel oils Grade Grade Grade Grade Grade

1 2 3 4 5

Color light Amber black black black

oAPI 600F 40 32 21 17 12

s.g. 60/600F 0.8214 0.8654 0.9279 0.9529 0.9861

Viskositas, SSU 31 35 77 232 -

Viskositas, SSF - - - - 170

Pour point <0 <0 10 30 65Temp, for atomizing, 0F atm atm 25(min) 130 200Lb/gal 60/600F 6.87 7.206 7.727 7.935 8.212Btu/lb 19,850 19,500 19,100 18,950 187,500

9

BBPBBP

Klasifiaksi Klasifiaksi – berdasarkan degree of hardness

Hard coal Anthracite, Semianthracite

Soft coal Bituminous, Semibituminous

Klasifiaksi Klasifiaksi – berdasarkan degree of hardness

Hard coal Anthracite, Semianthracite

Soft coal Bituminous, Semibituminous

3 cara analisa3 cara analisa – as received or as fired,

moisture-free or dry coal, and

moisture-and ash-free or combustible

3 cara analisa3 cara analisa – as received or as fired,

moisture-free or dry coal, and

moisture-and ash-free or combustible

Analyses of Coal Proximate analysis

moisture matter Volatile carbon Fixed AshAnthracite 2.8 1.16 88.21 7.83Semianthracite 3.38 8.47 76.65 11.50Bituminous 3.24 27.13 62.52 7.11Semibituninous 2.03 14.47 75.31 8.19Lignite 34.55 35.34 22.91 7.20

Analyses of Coal Proximate analysis

moisture matter Volatile carbon Fixed AshAnthracite 2.8 1.16 88.21 7.83Semianthracite 3.38 8.47 76.65 11.50Bituminous 3.24 27.13 62.52 7.11Semibituninous 2.03 14.47 75.31 8.19Lignite 34.55 35.34 22.91 7.20

Analyses of Coal Ultimate analysisS H C N O2 HV

Anthracite 0.89 1.89 84.36 0.63 4.40 13,298Semianthracite 0.63 3.58 78.43 1.00 4.86 13,156Bituminous 0.95 5.24 78.00 1.23 7.47 13,919Semibituninous 2.29 4.14 79.97 1.26 4.18 14,081Lignite 1.10 6.60 42.40 0.57 42.13 7,090

Analyses of Coal Ultimate analysisS H C N O2 HV

Anthracite 0.89 1.89 84.36 0.63 4.40 13,298Semianthracite 0.63 3.58 78.43 1.00 4.86 13,156Bituminous 0.95 5.24 78.00 1.23 7.47 13,919Semibituninous 2.29 4.14 79.97 1.26 4.18 14,081Lignite 1.10 6.60 42.40 0.57 42.13 7,090

10

Reaksi PembakaranReaksi Pembakaran

Jumlah udaraJumlah udara

Metode pembakaranMetode pembakaran

Kualitas BBKualitas BB

Jika << ----- nyala api gelap, asap, sisa partikel & efisiensi ketel <

Jika >> ------ nyala pendek, T<, Gas buang >> & efisiensi ketel <

Untuk mencapai pencampuran BB dan udara yang baik (Metode berbeda untuk tiap jenis BB)

Menentukan kualitas pembakaran (kualitas & kuantitas gas panas yang terbentuk)

Reaksi oksidasi

FurnaceC + 1/2 O2 CO + 29.400 kkal/kmol

CO + 1/2 O2 CO2 + 67.600 kkal/kmol

C + O2 CO2 + 97.000 kkal/kmol

H2 + 1/2 O2 H2O + 57.600 kkal/kmol

S + O2 SO2 + 80.000 kkal/kmol

FurnaceC + 1/2 O2 CO + 29.400 kkal/kmol

CO + 1/2 O2 CO2 + 67.600 kkal/kmol

C + O2 CO2 + 97.000 kkal/kmol

H2 + 1/2 O2 H2O + 57.600 kkal/kmol

S + O2 SO2 + 80.000 kkal/kmol

BBG / BBC / BBP COCO2

H2O

SO2/SOxSOx

O2 , N2/NOxNOxO2 (Udara)

Komposisi UdaraBM -O2 S C H2 N2

Gas Panas

Api

Kemampuan BB untuk terbakar (combustibility)

Kecepatan pembakaran (firing rate)

Jenis BBJenis BBJenis BBJenis BB

Tipe Tipe Furnace/burnerFurnace/burner

Tipe Tipe Furnace/burnerFurnace/burner

11

Pembentukan NOx dan PengendaliannyaPembentukan NOx dan Pengendaliannya

12

Pembakaran (Combustion)Pembakaran (Combustion)

Tipe PembakaranTipe Pembakaran

Proses Pembakaran

Proses Pembakaran

Perfect combustion – BB dibakar dengan udara teoritisPerfect combustion – BB dibakar dengan udara teoritis

Complete combustion – BB dibakar dengan udara > dari kebutuhan minimum

Complete combustion – BB dibakar dengan udara > dari kebutuhan minimum

Incomplete combustion – BB masih ada yang tidak terbakarIncomplete combustion – BB masih ada yang tidak terbakar

Proper mixture (pencampuran udara & BB yang tepat)Proper mixture (pencampuran udara & BB yang tepat)

Proper atomization BBC untuk membentuk partikel kecilProper atomization BBC untuk membentuk partikel kecil

Proper temperature of air, fuel & zone TProper temperature of air, fuel & zone T

Proper time sebelum BBG kontak dengan permukaan pemanasanProper time sebelum BBG kontak dengan permukaan pemanasan

% udara berlebih =O2 – ½ CO

0.263 N + ½ CO – O2

x 100

O2, CO, N dari hasil analisa flue gas

Udara primerUdara primer : mengedalikan kecepatan pembakaran (menentukan jemlah BB terbakar)

Udara sekunderUdara sekunder :: mengendalikan efisiensi pembakaran (seberapa sempuran BB terbakar)

Udara berlebihUdara berlebih :: menentukan kelebihan udara dari kebutuhan teoritis

Udara primerUdara primer : mengedalikan kecepatan pembakaran (menentukan jemlah BB terbakar)

Udara sekunderUdara sekunder :: mengendalikan efisiensi pembakaran (seberapa sempuran BB terbakar)

Udara berlebihUdara berlebih :: menentukan kelebihan udara dari kebutuhan teoritis

13

% berat% beratudara berlebihudara berlebih

Tipe furnace & Tipe furnace & burnerburnerBahan BakarBahan Bakar

14

% berat% beratudara berlebihudara berlebih

Tipe furnace & Tipe furnace & burnerburnerBahan BakarBahan Bakar

15

Peralatan Pembakaran BBGPeralatan Pembakaran BBG

BBGLNG (75~99% CH4;5~23% C2H6)

Manufactured G, Mixed G

Proses PembakaranMetodeMetode ‘ ‘diffuse combustion’diffuse combustion’

(pencampuran BBG+udara di burner)

MetodeMetode ‘premixing combustion’‘premixing combustion’

(pencampuran BBG + udara sebelum burner)

Proses PembakaranMetodeMetode ‘ ‘diffuse combustion’diffuse combustion’

(pencampuran BBG+udara di burner)

MetodeMetode ‘premixing combustion’‘premixing combustion’

(pencampuran BBG + udara sebelum burner)

Energi

Gas Buang

Limbah cair & padat

Panas 7000 kkal/Nm3

Oksigen <(Udara - 21% O2 : 79% N2 )

KeuntunganKeuntungan- Konstruksi burner sederhana- Pembakaran mudah diatur- Heating surface tidak mudah kotor- S < tidak menimbulkan polusi

- Transportasi dan penyimpanan mahal- Resiko kebocoran tinggi- Kurang memancarkan panas

KelemahanKelemahan

Tidak diharapkan terjadi api balik (back fire)

Furnace BBG

16

Alat perlengkapan Furnace BBGAlat perlengkapan Furnace BBG

Peralatan penyuplaiPeralatan penyuplai

Gas burnerGas burner

Menyuplai gas alam ke burner

Tempat membakar BBG dengan udara

Diffusing type burnerDiffusing type burner

- Gun type burner- Ring type burner- Annular type burner- Sprut type burner

- Tangki gas alam- Tabung LPG- Pengencer gas

Premixing type burnerPremixing type burner

MixerMixer

- Pencampuran sempurna- Pencampuran awal sebagian

- Ventury mixer- blower mixer- flow ratio control mixer

Bunsen burnerVentury burner

17Diffusing type burnerDiffusing type burner Premixing type burnerPremixing type burner

Burner pencampuran sempurna

Ring type

Annular type Spout type

Gun type

Burner pencampuran awal

18

Low Pressure Gas BurnerLow Pressure Gas Burner

Dual Fuel BurnerDual Fuel Burner

19

Nozzle-mix BurnerNozzle-mix Burner

Premix BurnerPremix Burner

Seminozzle-mix BurnerSeminozzle-mix Burner

20

BBG input

BBG input

A typical Gas fuel trainA typical Gas fuel train

AA-manual valveBB-firing rate valveCC-orificeFF-gas filter or strainer (if required)GG-relief valve (if required)JJ-leakage test valveMM-pipe capR1R1-main G pressure regulatorR2R2-pilot G pressure regulator

SS-safety shutoff valveTT-safety shutoff with proof of closureVV-main G pressure regulator/safety shutoff combination valveWW-main G pressure regulatory/safety shutoff combination valve with proof of closure

21

Peralatan Pembakaran BBCPeralatan Pembakaran BBC

BBCMinyak berat, m.diesel (solar), kerosin

Peralatan PembakaranAtomizing method dng burner

Dp 50 m, Jumlah partikel <95%, Ratio berat <80% T 80-105 oC ---MDF ; T 30-50oC ---IDO

T tidak boleh >>/<<

Peralatan PembakaranAtomizing method dng burner

Dp 50 m, Jumlah partikel <95%, Ratio berat <80% T 80-105 oC ---MDF ; T 30-50oC ---IDO

T tidak boleh >>/<<

Energi

Gas Buang

Limbah cair & padat

Panas -Suhu>>

Oksigen(Udara - 21% O2 : 79% N2 )

Excess diatur dr nyala api

konstruksi dapur

KeuntunganKeuntungan

- Nilai bakar lebih tinggi dari batubara- Tidak dapat terbakar secara alam- Mudah ditransportasikan dan disimpan- Start up dan start down dapat dilakukan cepat- Sedikit jelaga dan abu yang terbentuk

KelemahanKelemahan

- Mudah terjadi overheating - Penyalaan harus hati-hati karena mudah meledak- Timbul suara bising

Furnace BBC

Kesesuaian dapur dengan peralatan pembakaran

karakteristik pembakar

konstruksi ketel uap

Pembakaran yang effektifPembakaran yang effektif

22

Oil strainerOil strainer

Oil heaterOil heater

Oil BurnerOil Burner

Menyaring (untuk memisahkan padatan dengan kawat tipe dual, tipe pelat)

memanaskan minyak dengan listrik agar mudah dikabutkan

Membakar dengan cara mengabutkan BBC + udara agar reaksi cepat

Pengabutan bertekananPengabutan bertekanan

Rotary burnerRotary burner

- Pressure spray type- Return spray type- Pressure spray burner- High steam pressure spray burner

Gun type burnerGun type burner

hasil baik, sudut semprot pendek, nyala lebar, konstruksi kompak mudah dikontrol otomatis, kapasitas<<

hasil baik, kapasitas kecil 0.1~1 kg/cm2, menengah 7~10 kg/cm2, BBC (minyak disel, kerosin, minyak berat), ukuran alat kecil

Kapasitas <<Evaporation type burnerEvaporation type burner

Alat perlengkapan Furnace BBCAlat perlengkapan Furnace BBCJe

nis

Tekanan minyak 5 ~ 30 kg/cm2

Pengabutan perantara uap & udara

Tekanan minyak 0.3 ~ 0.5 kg/cm2

Pengabutan perantara uap dan udara

Tekanan minyak 0.1 ~ 1 kg/cm2

Tekanan minyak <<

23Pengabutan bertekananPengabutan bertekanan

High steam pressure spray burner

Pressure spray type Return spray type Pressure spray burner

Keuntungan ------- Partikel-partikel hasil pengabutan kecil sehingga dapat membakar minyak bermutu rendahKerugian -------Memakai uap

Keuntungan ------- tidak perlu media & kapasitas besarKerugian-------ujung burner harus tepat

24

Pressure Jet BurnerPressure Jet Burner

Keuntungan:Keuntungan:- Perawatan sederhana- Harga relatif rendah

25Rotary burnerRotary burner

Gun type burnerGun type burner

Cawan pembakar berputar yang dipasang pada poros penggerak udara

Mudah dikontrol secara otomatisUntuk kapasitas ketel uap kecil & menengah

Kapasitas kecil 0.1~1 kg/cm2

Kapasitas menengah 0.1~1 kg/cm2

BB minyak diesel, minyak tanah, minyak berat

26

Rotary cup burnerRotary cup burner

Keuntungan:Keuntungan:- Robust- Turndown ratio baik- Viskositas BB kurang kritis

Turndown ratio= (max firing rate)

(min controllable firing rate)

Turndown ratio= (max firing rate)

(min controllable firing rate)

27

Instalasi pengabutan BBCInstalasi pengabutan BBC

Saringan isapPompa-pompa

Pemanasan awal

Saringan tekanKeran-keran minyak

Penampang atasPenampang atas

Penampang sampingPenampang samping

BBC disemprotkan melalui lubang saluran untuk dipecah menjadi partikel halus kemudian bercampur dengan udara.

Keran overflow

Keran uap

Manometer

Termometer

28

Oil Supply

Atomizing medium supply

Main Oil Burner System ArrangementMain Oil Burner System Arrangement

AA-Safety shut-off valveBB-Oil recirculation valve atomizingDD-Oil flow control valveFF-Low of T switchGG-High oil T switchII-closed position interlock on safety shutoff valveJJ-atomizing medium differential control valve

LL-Automatic atomizing medium shutoff valveMM-Oil meterNN-Low atomizing medium pressure switchOO-Oil strainerPP-Atomizing medium flow interlock differential switch / P interlock switchRR-Low P switchSS-P gauge

T-T- manual shutoff valveUU-Oil T gauge (Optional for unheated oil)WW-atomizing medium strainerXX- Low fire start switchZZ-check valve

Atomizing medium supply

29

Oil BurnerOil Burner

BBC disemprotkan melalui lubang saluran untuk dipecah menjadi partikel halus kemudian bercampur dengan udara.

Sudut bunga api

Atomizing (Pengabutan)

30

Peralatan Pembakaran BBPPeralatan Pembakaran BBP

BBPBatubara, lignit, kayu, kokas baggasse, bark

Proses PembakaranFire Grate (rangka bakar)

Pulverized Coal FiringFluidized Bed

Proses PembakaranFire Grate (rangka bakar)

Pulverized Coal FiringFluidized Bed

Energi

Gas Buang

Limbah cair & padat

Panas -Suhu>>

Oksigen(Udara - 21% O2 : 79% N2 )

Furnace BBP

KeuntunganKeuntungan

- Kapasitas dari sedang sampai besar- Dapat menggunakan preheater- Pembakaran mudah diatur dengan pengopakan

KelemahanKelemahan

- Limbah padat berupa debu yang cukup banyak - Perlu alat penangkap debu dan ventilasi- Biaya pemeliharaan dan operasi tinggi

Batu bara serbukBatu bara serbuk

KeuntunganKeuntungan

KerugianKerugian

Luas permukaan besarPreheater punya suhu tinggiPembakaran mudah diatur

Dapat dikombinasikan BBG & BBC

Biaya fasilitas tinggiBanyak tenaga

Biaya pemeliharaan tinggi

31

Fire Grate CombustionFire Grate CombustionPembakaran batu bara kasar yang dilakukan dengan menggunakan rangka bakar

Pengopakan dari atasPengopakan dari atas

Mensuplai batu bara ke dapur pada arah yang berlawanan dengan udara primer

- Fire grate ---------------- mendatar stasioner -- untuk BBP serbuk, caking coal (gemuk)tangga -------------------------- untuk BBP mutu rendahbergerak (moving)------------ mudah mengeluarkan abuberlekuk (hollow)------------- pencampuran BBP + udara baik

-Fire bridge ---------memperbaiki pencampuran, mencegah BBP berhamburan

- Stoker/Pengopak ------ mensuplai BBP jumlah banyak secara kontinyu

Pengopakan dari bawahPengopakan dari bawah

Alat perlengkapan Furnace BBPAlat perlengkapan Furnace BBP

Pulverized burnerPulverized burner

Batu bara

Mensulpai batu bara ke dapur searah dengan udara primer

Pembakaran batu bara serbuk dengan D < 0.074 mm

Fluidized Bed CombustionFluidized Bed CombustionPembakaran batu bara dengan cara mengapung-apungkannya bersama pasir silika, yang akan menahan jatuhnya partikel padat dengan menggunakan hembusan angin dari bawah

32

Drying & preheatingDrying & preheating

DegassingDegassing

IgnitionIgnition

CombustionCombustion

Proses pengeringan dan pemanasan pendahuluan

Proses pengengasan

Proses penyalaan

Proses pembakaran

Tahapan proses pembakaran BBPTahapan proses pembakaran BBP

Pembentukan abu dan kerak

33

Over feed stoker ( Umpan batu bara dan udara berlawanan arah)

terbawah-lapisan abu, T>> ---melekat di permukaan bidang pemanas menjadi keraklapisan oksidasi, 1200~1500oC ---terjadi pembakaran fixed C menjadi CO2

lapisan deoksidasi -----------terjadi penyerapan panas oleh CO2 menjadi COlapisan retorting, 200~500oC -----batu bara pengeluaran panas dan

terjadi pebakaran zat volatillapisan batu bara segar ------------terjadi penguapan kandungan air dan uap air

Under feed stoker (Umpan batu bara dan udara searah)

terbawah-lapisan batu bara segarlapisan retortinglapisan deoksidasilapisan oksidasilapisan abu

udara

Batu Bara

udara Batu Bara

> poluler

Sistem pengopakan dari atasSistem pengopakan dari atas

Sistem pengopakan dari bawahSistem pengopakan dari bawah

Fire Grate CombustionFire Grate Combustion

34Pengopak lemparPengopak lempar Pengopak sorongPengopak sorong

Pengopak semburPengopak sembur

Pipa terjunPipa uap naik

Kotak seksi uap

Pipa penguap

Tungku api

Coal Hopper

Silinder api

Silinder api

Coal hopper

Coal HopperUdara sekunder

Jenis pengopakJenis pengopak

Biaya pemeliharaan tinggiUkuran batu bara harus seragam

Perlu perawatan intentif

Untuk Batu bara dengan kadar gas tinggiKadar zat penguap pada BBP > 14%

Untuk BBP berukuran sampai 6 mmPerlu dilengkapi dust collector

35

36

Pulverized Coal FiringPulverized Coal Firing

Alat penghancur (Crusher)Alat penghancur (Crusher) Menghancurkan baru bara untu dikirim ke furnace

Penggiling silindris/tromolPenggiling silindris/tromol

Pembakar serbuk (Pulverized burner)Pembakar serbuk (Pulverized burner)

Penggiling rol-rol/bola-bolaPenggiling rol-rol/bola-bola

Mencampurkan baru bara serbuk dengan udara primer sebelum disemprotkan ke tengah gas burner

Pembakaran batu bara serbuk dengan sebagian udara pembakar berfungsi sebagai media transportasi (udara primer) untuk

dihembuskan ke furnace

Pembakaran batu bara serbuk dengan sebagian udara pembakar berfungsi sebagai media transportasi (udara primer) untuk

dihembuskan ke furnace

Alat Transportasi Alat Transportasi Mengangkut baru bara sepanjang jarak tempuh dari seluruh instalasi pembakaran

Hammer MillHammer Mill

Bin & feeder systemBin & feeder system

CycloneCyclone

ScrewScrew

37

38

39

40

41Penggiling batu baraPenggiling batu bara

42Sistem pengumpanan batu bara serbuk Sistem pengumpanan batu bara serbuk

43

Sistem transportasi batu bara serbuk Sistem transportasi batu bara serbuk

Peralatan pembakaran batu bara serbukPeralatan pembakaran batu bara serbuk

44

1. Membersihkan nosel pembakar2. Memeriksa posisi elektroda3. Menjaga kebersihkan elektroda4. Menjaga kebersihan isolasi elektroda5. Memeriksa sambungan terminal

listrik yang lepas dan kerusakan lainnya.

6. Melakukan uji turn down ratio sesuai keperluan.

1. Membersihkan nosel pembakar2. Memeriksa posisi elektroda3. Menjaga kebersihkan elektroda4. Menjaga kebersihan isolasi elektroda5. Memeriksa sambungan terminal

listrik yang lepas dan kerusakan lainnya.

6. Melakukan uji turn down ratio sesuai keperluan.

Cara penanganan batu bara serbuk

Cara penanganan batu bara serbuk

1. Tempat penimbunan batu bara jenis apapun harus bersih & ada ventilasi untuk mencegah kilatan api.

2. Pengontrolan udara dengan menghentikan alirannya jika api padam / ada back fire.

3. Pembakaran baik jika nyala api berada di sisi pembakar.

4. Suhu pembakaran dijaga maksimum setelah penyemprotan udara.

5. Menjaga udara primer terus beroperasi.6. Saat penghentian operasi, sisa batu

bara harus dibersihkan.7. Hati-hati terhadap timbunan batu bara

karena dapat terbakar secara alamiah.

1. Tempat penimbunan batu bara jenis apapun harus bersih & ada ventilasi untuk mencegah kilatan api.

2. Pengontrolan udara dengan menghentikan alirannya jika api padam / ada back fire.

3. Pembakaran baik jika nyala api berada di sisi pembakar.

4. Suhu pembakaran dijaga maksimum setelah penyemprotan udara.

5. Menjaga udara primer terus beroperasi.6. Saat penghentian operasi, sisa batu

bara harus dibersihkan.7. Hati-hati terhadap timbunan batu bara

karena dapat terbakar secara alamiah.

Pemeriksaan peralatan pembakaran

Pemeriksaan peralatan pembakaran

45

Syarat umumSyarat umum

1. Dapat menjaga suhu tinggi2. BB dapat segera terbakar3. BB bercampur baik4. Kecepatan pembakaran tinggi &

sempurna

1. Dapat menjaga suhu tinggi2. BB dapat segera terbakar3. BB bercampur baik4. Kecepatan pembakaran tinggi &

sempurna

FurnaceFurnace

Syarat khususSyarat khusus

1. Furnace (pola & susunannya) sesuai dengan BB, jenis peralatan, metode pembakaran.

2. Volume furnace tgt BB & kesempurnaan pembakaran serta pembakaran dapat merata.

3. Konstruksi furnace harus kuat, tahan api, menjaga suhu, dapat memudahkan terjadinya pencampuran BB+udara dan penyalaan serta meminimumkan kehilangan panas.

1. Furnace (pola & susunannya) sesuai dengan BB, jenis peralatan, metode pembakaran.

2. Volume furnace tgt BB & kesempurnaan pembakaran serta pembakaran dapat merata.

3. Konstruksi furnace harus kuat, tahan api, menjaga suhu, dapat memudahkan terjadinya pencampuran BB+udara dan penyalaan serta meminimumkan kehilangan panas.

1. Di rangka bakar fire grade harus ada ruang terbuka.

2. Jarak antar batang rangka bakar sesuai jenis BB (jika terlalu besar maka BB jatuh).

3. Tinggi dapur sesuai penguapan gas agar terjadi pembakaran sempurna.

4. Furnace heat load = jumlah panas per waktu yang dihasilkan rangka bakar dan pertambahan entalpi yang dibawa oleh udara ke dalam tunggu.

1. Di rangka bakar fire grade harus ada ruang terbuka.

2. Jarak antar batang rangka bakar sesuai jenis BB (jika terlalu besar maka BB jatuh).

3. Tinggi dapur sesuai penguapan gas agar terjadi pembakaran sempurna.

4. Furnace heat load = jumlah panas per waktu yang dihasilkan rangka bakar dan pertambahan entalpi yang dibawa oleh udara ke dalam tunggu.

46

Jenis ketel uapJenis ketel uap Metoda pembakaranMetoda pembakaran Beban panas furnaceBeban panas furnace

Ketel uap silinder Pembakaran batu bara secara manual 350.000 ~ 450.000

Traveling stoker (dinding batu tahan api) 200.000 ~ 350.000

Traveling stoker (dinding pipa air) 250.000 ~ 500.000

Spreader stoker (dinding pipa air) 250.000 ~ 350.000

Pulverized stoker (jenis kering) 130.000 ~ 200.000

Ketel Pulverized stoker (jenis basah) 700.000 ~ 5.000.000

Pembakaran minyak berat 200.000 ~ 1.000.000

Pembakaran gas 150.000 ~ 1.000.000

Pembakaran kayu 200.000 ~ 300.000

k.kal/m3.jam

Kuantitas energiKuantitas energi

Kualitas energiKualitas energi- Jenis BB - Ratio udara dan BB- Efisiensi pembakarasi - Radiasi nyala api- Konduktivitas dinding furnace - Suhu udara pembakaran

47Sistem Fluidized Bed FurnaceSistem Fluidized Bed Furnace

Fluidized BedFluidized Bed1. Untuk batu bara ukuran kecil < 10 mm.2. Dibawah tungku terdapat lapisan pasir silika dengan ketebalan

sekitar 50 cm yang dihembuskan oleh udara dengan fan / blower agar melayang-layang menahan batu bara yang turun ke bawah --- memberi kesempatan batu bara terbakar habis.

3. Pasir silika dipisahkan dari abu dengan cyclone untuk digunakan kembali.