furnace

103
MATERI PEMBAHASAN I. PROSES PEMBAKARAN 1. TEORI PEMBAKARAN 2. EFISIENSI PEMBAKARAN 3. PENGATURAN PEMBAKARAN II. FURNACE ACCESORIES 1. DINDING DAPUR 6. SOOT BLOWER 2. PIPA PEMBULUH (TUBE COIL) 7. STACK (CEROBONG) 3. RADIANT TUBE 8. DAMPER (KATUP) 4. CONVECTION SECTION 9. BURNER ASSEMBLY 5. AIR PREHEATER III. JENIS KUALITAS DAN NILAI BAHAN BAKAR IV. TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE V. START UP DAN SHUTDOWN FURNACE

description

operation furnace

Transcript of furnace

Page 1: furnace

MATERI PEMBAHASAN

I. PROSES PEMBAKARAN1. TEORI PEMBAKARAN2. EFISIENSI PEMBAKARAN3. PENGATURAN PEMBAKARAN

II. FURNACE ACCESORIES1. DINDING DAPUR 6. SOOT BLOWER2. PIPA PEMBULUH (TUBE COIL) 7. STACK (CEROBONG)3. RADIANT TUBE 8. DAMPER (KATUP)4. CONVECTION SECTION 9. BURNER ASSEMBLY5. AIR PREHEATERIII. JENIS KUALITAS DAN NILAI BAHAN BAKARIV. TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACEV. START UP DAN SHUTDOWN FURNACE

Page 2: furnace

I. PROSES PEMBAKARAN

Apa yang dimaksud dengan PEMBAKARAN ?• Pembakaran adalah reaksi kimia antara bahan bakar

dan oksigen yang menghasilkan berbagai produk pembakaran (salah satunya gas buang)

• Reaksi pembakaran menghasilkan panas• Reaksi yang menghasilkan panas disebut eksotermik• Persamaan reaksi pembakaran :

Bahan bakar + oxygen → gas buang + Cahaya + panas

Page 3: furnace

I. PROSES PEMBAKARANI.1 . Teori Pembakaran

• Pembakaran dikatakan sempurna bila campuran bahan bakar dan oksigen (dari udara) mempunyai perbandingan yang tepat, hingga tidak diperoleh sisa.

• Bila oksigen terlalu banyak, dikatakan campuran “lean”(kurus). Pembakaran ini menghasilkan api oksidasi.

• Sebaliknya, bila bahan bakarnya terlalu banyak (atau tidak cukup oksigen), dikatakan campuran “rich” (kaya). Pembakaran ini menghasilkan api reduksi. Api reduksi ditandai oleh lidah api panjang, kadang-kadang sampai terlihat berasap. Keadaan ini juga disebut pembakaran tidak sempurna.

Page 4: furnace

I. PROSES PEMBAKARANI.1 . Teori Pembakaran

TEORI PEMBAKARANPEMBAKARAN → REAKSI C DAN / ATAU H2 DENGAN O2

→ DISEBUT PULA OKSIDASI

REAKSI : C + O2 → CO2 …………. ( 1 )2C + O2 → 2CO …………… ( 2 )2H2 + O2 → 2H20 …………….( 3 )4H2 + O2 → 2H2O + 2H2 …….( 4 )S + O2 → SO2 ………………( 5 )

PEMBAKARAN TIDAK SEMPURNA - O2 ↓- PENCAMPURAN TIDAK SEMPURNA- TEMPERATUR ↓

Page 5: furnace

I. PROSES PEMBAKARANI.1 . Teori Pembakaran

Contoh Reaksi Kimia:

• BB (F OIL/GAS) + O2 KARBON DIOKSIDA + UAP AIR• CH3 + O2 CO2 + H2O + Q (EKSOTERMIS)

SECARA LENGKAP• CH3 + O2 CO2 + CO + SO2 + H2O +Q

ADANYA CO TDK DIINGINKAN � MEMBENTUK COKE MENEMPELDI BURNER DAN PIPA SHGMENGHAMBAT PEMANASAN

AGAR TDK TERBENTUK CO, MAKA O2 DITAMBAH LAGI

Page 6: furnace

I. PROSES PEMBAKARANI.1 . Teori Pembakaran

MEKANISME TIMBUL PANAS DALAM PEMBAKARANPERSAMAAN : U2 g

H + ------ + ------ Z = Q – WS2 gc gc

ENERGI KINETIK DAN ENERGI POTENSIAL → TIDAK TERJADI DAN TIDAK DILAKUKAN KERJA U2 , Z, DAN WS = O ⇒ Q = HPERUBAHAN PANAS (Q) YANG TERJADI DIGUNAKAN UNTUK KEPERLUAN REAKSI H.REAKSI PEMBAKARAN :TAHAP I : PEMECAHAN SENYAWA → UNSUR-UNSURTAHAP II : MEMPERSENYAWAKAN UNSUR-UNSUR TERSEBUT MENJADI SENYAWA-

SENYAWA BARUCONTOH :

CH4 + O2 → CO2 + H2OTAHAPANNYA : CH4 → C + 2 H2 PEMECAHAN (AWAL)

2O2 → O2 + O2C + O2 → CO2 PENGGABUNGAN (AKHIR)2H2 + O2 → 2H2OCH4 + 2O2 → CO2 + 2H2OAWAL AKHIR

Page 7: furnace

I. PROSES PEMBAKARANI.1 . Teori PembakaranSyarat- Syarat Proses Pembakaran 1. Berada dalam “explosion limit”

Bahan bakar dalam fase gas dan oksigen harus tercampur sempurna. Perbandingan bahan bakar dan oksigen harus berada dalam “explosion limits”

2. Adanya Energi penyalaan (ignition energy)Campuran bahan bakar harus dapat dinyalakan. Memulai reaksi pembakaran diperlukan energi penyalaan. Jika panas yang dibutuhkan kecil, maka percikan api dari busi sudah cukup, sedangkan jika panas yang dibutuhkan besar karena bahan bakar harus diuapkan penggunaan nyala api diperlukan

Page 8: furnace

I. PROSES PEMBAKARANI.1 . Teori Pembakaran

3. Kecukupan Bahan bakar, oksigen & temp cukup tinggiPada proses pembakaran, uap akan bereaksi dengan oksigen sedemikian rupa, sehingga pada bidang antar-muka udara-bahan tidak timbul gelombang tekanan melainkan api. Dalam hal ini bahan bakar yang panas dapat menyebar ke lingkungan di sekitamya. Agar Pembakaran dapat terus berlangsung, maka syarat-syarat berikut harus terpenuhi:– Bahan bakar yang cukup– Oksigen yang cukup– Temperatur yang cukup tinggi

Page 9: furnace

I. PROSES PEMBAKARAN

Udara Teoritis• Kebutuhan udara teoritis adalah jumlah udara yang dibutuhkan per

kilogram bahan bakar yang mengandung oksigen tepat habis membakar bahan bakar. Gas buang tidak lagi mengandung oksigen.

• Umumnya, tidak mungkin membakar bahan bakar dengan kebutuhan udara teoritis. Hal ini karena tidak mungkin memperoleh campuran ideal bahan bakar dan udara. Namun, jika pembakaran dilaksanakan dengan kebutuhan udara teoritis, maka :– gas buang akan mengandung sebagian bahan bakar yang tidak

terbakar dan karbon monoksida (CO).– Kehilangan energi karena panas ikatan kimia tidak sepenuhnya

digunakan – Gas buang akan mengandung bahan-bahan pencemar

lingkungan environmental pollution

I.1 . Teori Pembakaran

Page 10: furnace

I. PROSES PEMBAKARAN

Udara Teoritis & Neraca Massa• Sebagai contoh akan dihitung nilai pembakaran metana (CH4). Reaksi

pembakarannya sbb:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + panas(16) + (64) → (44) + (36)

• 1 kmol methana bereaksi dengan 2 kmol oksigen menghasilkan 1 kmol carbon dioxida dan 2 kmol air (uap).

• Persamaan Reaksi menunjukkan :– 16 kg CH4 membutuhkan 2 * 32 = 64 kg O2. – secara teoritis oksigen yang diperlukan adalah 4 kg oxygen /kg

methana. kebutuhan udara teoritis adalah 1/0.21 * 4 kg = 19.05 kg udara per /methana.

• Ratio massa relative thd massa metana :CO2 = (1 * 44)/16 = 2.75 kg CO2 per kg CH4

H2O = (2 *18)/16 = 2.25 kg H2O per kg CH4

• Jadi neraca massanya sbb:1 kg CH4 + 4 kg O2 = 2.75 kg CO2 + 2.25 kg H2O

I.1 . Teori Pembakaran

Page 11: furnace

I. PROSES PEMBAKARAN

Gas Buang Hasil Pembakaran

Gas Hasil Pembakaran• Dalam praktek digunakan udara (21 % Oksigen, 79 % Nitrogen)• Udara yang digunakan berlebih , sehingga gas buang juga

mengandung oksigen • Jika 1 kg methana dibakar dengan udara faktor 1,1 (10% excess),

komposisi gas buang :CO2 = (1 * 44)/16 = 2,75 kg H2O = (2 *18)/16 = 2,25 kg O2 = (0,1* 0,21)*19,05 = 0,40 kg N2 = (1,1* 0,79)*19,05 = 14,74 kg

• Maka Pembakaran 1 kg CH4 menghasilkan : 2,75 + 2,25 + 0,4 + 14,74 = 20,14 kg gas buang.

I.1 . Teori Pembakaran

Page 12: furnace

I. PROSES PEMBAKARANI.1 . Teori Pembakaran

Gas Hasil Pembakaran• Tergantung pada bahan bakar, pencampuran dan suhu• Pada suhu < 1250 K

– Bahan Bakar + oksidator O2 + CO2 + H2O + N2

• Pada suhu pembakaran (~1400-2200 K)– Banyak komponen stabil akan terurai– Penguraian molekul secara elementer

CO2 CO+ 1/2 O2

H2O H2 + 1/2 O2

Page 13: furnace

I. PROSES PEMBAKARAN

I.1 . Teori Pembakaran

Kandungan Gas Buang ( Flue Gas)• Pembakaran sempurna, maka susunan gas asap :

– CO2, – H2O, – SO2, – N2 dari udara dan O2 kelebihan.

• Pembakaran tidak sempurna, maka susunan gas asap :– CO2, – H2O, – SO2, – N2 dari udara dan O2 kelebihan. – gas CO – sisa bahan bakar yang tidak terbakar.

• Besarnya kadar gas CO dalam gas asap merupakan indikator sempurna atau tidaknya pembakaran.

Page 14: furnace

1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN

Energy yang diberikan ditentukan oleh nilai kalor dan laju aliran dari bahan bakar (flow rate).

Nilai kalor yang digunakan adalah Lower heating value (LHV) atau NHV (net heating value).

Jika bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar campuran (dual firing), maka energy yg diberikan ditentukan oleh hasil penjumlahan dari kontribusi tiap komponen bahan bakar.

%100diberikan yangEnergy

andimanfaatk yangEnergy (%) Effisiensi x=

% 100releaseHeat

lossHeat - releaseHeat (%) Effisiensi x=

Thermal Effisiensi adalah prosentase energy panas yang dapat dimanfaatkan terhadap energy panas maksimum yang bisa diberikan oleh pembakaran bahan bakar.

I. PROSES PEMBAKARAN

Page 15: furnace

Effisiensi suatu proses pembakaran dapat dihitung dengan basis :• Massa dari tiap komponen.• Rata-rata specific heat tiap komponen.• Beda temperature ( In – Out)

Effisiensi dapat dihitung dengan mengetahui :• Kandungan O2• Flue gas temperatur.

% 100 x )LHV x M (

T C M (%) Effisiensi

ii

pnn

Σ∆Σ

=

K O - 21O x 100 (%)Air Excess

2

2=

sedangkan nilai K = 1,10 untuk fuel gas K = 1,06 untuk fuel oil

1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN

I. PROSES PEMBAKARAN

Page 16: furnace

EFFISIENSI BERDASARKAN HEAT LOSS FLUE GAS (Btu/lb fuel).

Dimana Ts = Temperature StackTo = Temperature AmbientLs = Sensible Heat LossLh = Latent Heat LossLr = Radiant Heat Loss ( FO = 2 )

LrLs+⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=

Lh - 100To - Ts - % 100 (%) Effisiensi

%100

- 100% (%) Effisiensi⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

++⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

= LrLhLsToTs

1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN

I. PROSES PEMBAKARAN

Page 17: furnace

Heat Loss in flue gas (Btu/lb fuel).

Heat loss untuk fuel gas (NHV 19700 btu/lb) = 607,3 + 456,9*y + 2,84*y2 + 4,76*x + 3,87*x*y + 0,0248*x*y2 – 0,0002496*x*y3

Heat Loss unutk fuel oil (NHV 17300 btu/lb)= 519 + 392,5*y + 2,46*y2 + 4,76*x + 3,41*x*y + 0,0218*x*y2 – 0,00022*x*y3

Dimana X = excess airY = (0,01*Tstack F0 – 2)

SehinggaEffisiensi = Heat loss in Flue Gas / NHV x 100%

I. PROSES PEMBAKARAN1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN

Page 18: furnace

Faktor-faktor yang mempengaruhi effisiensi:

1. Excess AirUdara berlebih pada proses pembakaran, akan keluar sebagai panas melalui flue gas.

2. Energy LossesLosses panas melalui heater casing (Radiant loss dsg)Pembakaran tidak sempurna yang menghasilkan cary over bahan bakar yang tidak terbakar.Heat loss yang terbuang melalui flue gas (stack).

3. Pre heatPre heat pada combustion air dapat meningkatkan effisiensi .

4. Dew Point.Dew point adalah temperature dimana flue gas (H2S) dapatterkondensasi sehingga menimbulkan terjadinya korosi.

I. PROSES PEMBAKARAN1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN

Page 19: furnace

Effect dari excess air, atomizing steam pressure dan viscosity bahan bakar pada performance burner dapat diperoleh dari suatu pengamatan.

Secara umum hasil pengamatan sbb ;1. Peningkatan excess air dapat mengakibatkan Reduces flame length, reduces particulate, Increase NOx.

2. Peningkatan atomizing steam pressure mengakibatkan :Reduces flame length, reduce particulate, increases NOx.

3. Peningkatan fuel viscosity mengakibatkan :Increases flame length, increase particulate, reduces NOx.

4.Peningkatan combustion air temperature mengakibatkan :Reduces particulate, increases NOx.

I. PROSES PEMBAKARAN1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN

Page 20: furnace

Faktor-faktor yang mempengaruhi Flame Lenght:

1 Excess AirPeningkatan excess air akan mengakibatkan flame menjadi lebih pendek.

2. Atomising steam pressurePenambahan atomizing steam press akan mengakibatkan flamemenjadi lebih pendek.

3.ViscosityPeningkatan viscosity akan menambah panjang flame.

4.Combination firingSecara umum penambahan porsi fuel oil pada dual firing akan menambah panjang flame.

5. Burner tip DesignUntuk dapat memperoleh panjang flame yang diinginkan dapatdicapai dengan menggunakan burner tip yang sesuai (design).

1.2. EFFISIENSI PEMBAKARANI. PROSES PEMBAKARAN

Page 21: furnace

Faktor-faktor yang mempengaruhi Partikulat :1. Excess air

Peningkatan excess air mengakibatkan berkurangnya particulate.

2. Atomising steam pressurePenambahan atomizing steam press akan mengakibatkan berkurangnya particulate.

3. ViscosityPeningkatan viscosity akan menambah particulate.

4. Air preheatAir preheat akan mengurangi particulate

1.2. EFFISIENSI PEMBAKARANI. PROSES PEMBAKARAN

Page 22: furnace

Faktor-faktor yang mempengaruhi NOX :

1. Excess airPeningkatan excess air akan mengakibatkan meningkatkan NOx sampai maksimum yang pada akhirnya akan turun.

2. Atomizing steam pressurePenambahan atomizing steam press akan meningkatkan NOx

3. ViscosityPeningkatan viscosity akan mengurangi NOx

4. Air preheatPenambahan temperature combustion air dengan air preheat akan menambah NOx.

1.2. EFFISIENSI PEMBAKARANI. PROSES PEMBAKARAN

Page 23: furnace

I. PROSES PEMBAKARAN1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN

Page 24: furnace

Pengaturan operasi Furnace yang meliputi :

1. Pengaturan Flame Pattern

2. Pengaturan draft dan excess air.

3. Pengaturan tekanan atomizing steam dan fuel oil (untuk Furnace dengan bahan bakar Fuel Oil atau Dual Firing).

4. Pengaturan viscositas fuel oil.

1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACEI. PROSES PEMBAKARAN

Page 25: furnace

1. Pengaturan Flame Pattern

Monitor dan atur tekanan dan flow fuel gas atau fuel oil di DCS (press FG : 0.5 – 1.5 kg/cm2 dan FO : 5 – 12 kg/cm2).

Amati Flame pattern, yang baik untuk bahan bakar fuel gas adalahmerah kebiruan sedangkan fuel oil kuning terang, api tidak terlalu panjang dan tidak ada asap.

Selama melakukan pengaturan, amati draft indikator di arch/top radiant agar selalu negatif (-1 s/d -4 mmH2O) dan O2 excess sekitar 3 - 5 %vol, dengan cara mengatur opening stack damper.

I. PROSES PEMBAKARAN1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE

Page 26: furnace

2. Pengaturan draft dan excess air

a. Check kevakuman di arch/top radiant. Target kevakuman untuk Natural Draft adalah -1 s/d -4 mmH2O dan -3 s/d -5 mmH2O untuk Balance Draft.

b. Lanjutkan dengan pengecekan excess air. Target O2 excess untuk Natural Draft 2.5 - 4 % (FG) dan 3 - 4% (FO) dan untuk Balance Draft 2 - 3% (FG) dan 2.5 - 3.5 (FO)

c. Lakukan langkah dibawah ini, jika terdapat deviasi antara draft dan O2 excess actual dengan target diatas.

Jika draft terlalu besar (sangat negatif) dan O2 terlalu besar, untuk Natural Draft, kurangi bukaan stack damper, Untuk balance draft, tambah bukaaan FD Fan kemudian sesuaikan bukaan ID Fan.Jika draft terlalu kecil (cenderung positif) dan O2 terlalu kecil, untuk Natural Draft tambah bukaan stack damper, untuk balance draft kurangi FD Fan kemudian sesuaikan bukaan ID Fan. Draft terlalu besar (sangat negatif) dan O2 terlalu kecil, tambah bukaan air register.Draft terlalu kecil (cenderung positif) dan O2 terlalu besar, kurangi bukaan air register.

I. PROSES PEMBAKARAN1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE

Page 27: furnace

3. Pengaturan tekanan atomizing steam dan fuel oil.

Atur tekanan atomizing steam 2 – 2.5 kg/cm2 lebih besar dari tekanan fuel oil. Dengan tekanan atm. steam lebih tinggi dari fuel oil akan mendapatkan flame yang baik dan optimum.

4. Pengaturan viscositas fuel oil.

Jaga viskositas fuel oil sekitar 25 – 44 cSt dengan cara mempertahankan temperatur supply pada 105 – 110 oC.

I. PROSES PEMBAKARAN1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE

Page 28: furnace

1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACEI. PROSES PEMBAKARAN

PENGATURAN NATURAL DRAFTPENGATURAN NATURAL DRAFT

Page 29: furnace

1. DINDING DAPUR2. PIPA PEMBULUH (TUBE COIL)3. RADIANT TUBE4. CONVECTION SECTION5. AIR PREHEATER6. SOOT BLOWER7. STACK ( CEROBONG )8. DAMPER ( KATUP )9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

KOMPONEN UTAMA FURNACE

Page 30: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

1. DINDING DAPUR

• DINDING LUAR ADALAH STRUKTUR BAJA UNTUK PENAHAN.

• SEBELAH DALAM ADALAH FIRE BRICK/REFRACTORY (BATU TAHAN API), INSULATION BRICK (ISOLASI).

• ANTARA FIRE BRICK DIBERI JARAK 1- 2 INCH (DIBERI ROCK WOOL/FIRE ASBES).

• PEMASANGAN FIRE BRICK DI LIENGKAPI ANCHOR (PENGAIT) AGAR TDK RONTOK.

• PADA PEMASANGAN REFRACTORY BARU PERLU DILAKUKAN DRY OUT (MENGUSIR MOISTURE SECARA BERTAHAP).

Page 35

Page 31: furnace

KOMPONEN – KOMPONEN FURNACE

Page 36

Page 32: furnace

KOMPONEN UTAMA FURNACE

Convection Section

Stack

Damper

Explosion door

Burner

Radiant Section

Page 37

Page 33: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES2. PIPA PEMBULUH (TUBE COIL)

• PIPA TERPASANG PARALEL DI KONVEKSI KEMUDIAN KE RADIANT AGAR DIPEROLEH PEMANASAN BERTAHAP. RADIANT DINDING LUAR ADALAH STRUKTUR BAJA UNUTK PENAHAN.

• MINIMUM FLOW DLM TUBE HRS DIJAGA UNUTK MENGHINDARI OVERHEATING Pd TUBETDR (TURN DOWN RATIO) LAJU ALIR DISAAT GANGGUAN OPS DIBAGI LAJU ALIR KOND. DESAIN.

• PARAMETER PEMILIHAN PIPA PEMBULUH :1. LIFE TIME (100.000 JAM)2. DESIGN METAL TEMP (BERDASARKAN TEMP MAKS)3. TEMP. ALLOWANCE (15 C)4. CORROSION FRACTION5. ELASTIC RANGE THERMAL STRESS LIMIT.

Page 38

Page 34: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

3. RADIANT TUBEPIPA PEMBULUH YG MENERIMA LANGSUNG PANAS RADIASI PEMBAKARAN MAUPUN PANTULAN PANAS DARI BATU TAHAN API.MONITORING TEMP PERLU DILAKUKAN AGAR OPERASI DAPUR TIDAK MELEBIHI TUBE SKIN TEMPERATUR (DIPASANG TI).

Page 39

Page 35: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

Radiant TubeHorizontal & Vertical Tube Coil

Vertical Tube 11-F-101

Horizontal Tube 12-F-101

Page 40

Page 36: furnace

Tube arrangement & skin temperature 31-F-101 NHT PLBB

Vertical tube coil

Page 41

Page 37: furnace

Burner position & tube skin temperature 31-F-101 NHT PLBB

Page 42

Page 38: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

4. CONVECTION SECTIONPIPA YG DILENGKAPI SIRIP PIPA PEMBULUH YG MENERIMA PANAS DARI FLUE GAS.(UNTUK MENGHILANGKAN JELAGA DI TUBE DILENGKAPI DG SHOOT BLOWER).

SERATED FINS

SOLID FINS

STUD FINS

Page 43

Page 39: furnace

RADIANT & CONVECTION SECTION

Convection section

Radiant section

Page 44

Page 40: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

5. AIR PREHEATERPEMANASAN UDARA PEMBAKARAN DENGAN MENGGUNAKAN FLUE GAS PANAS (>450oC) DALAM TURBULAR EXCHANGER.

APH ADAPT MENAIKAN EFISIENSI DAPUR DARI 81 MENJADI 91%.

FLUE GAS YG KELUAR DARI STACK DIATUR >176 C, UNUTK MENCEGAH ADANYA KONDENSASI SO2 Yg KOROSIF.

APH DILENGKAPI dg BY PASS DAMPER, IDF & FDF.

Page 45

Page 41: furnace

KONFIGURASI APH

FDF

IDFAPHContoh :

11-F-101 & 22-F-101

Yg dilengkapi APH, FDF & IDF

Page 46

Page 42: furnace

TYPE AIR PREHEATER

Page 47

Page 43: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

6. SOOT BLOWERPERALATAN UNTUK MEMBERSIHKAN ENDAPAN JELAGA DI DAERAH KONVEKSI AGAR TDK MENGHALANGI TRANSFER PANAS. ALAT INI DILENGKAPI DG NOZZLE UNUTK SPRAY DARI STEAM/ AIR YG DITEMBAKAN KE PIPA KONVEKSI.

7. CEROBONG (STACK)SALURAN FLUE GAS DARI KONVEKSI KE ATMOSFER.KONDISI YG HARUS DIPERHATIKAN ADALAH :

TEMP > 176 DAN < 500 C.KANDUNGAN BHN. KIMIA & PARTIKEL HASIL PEMBAKARAN (DEREGULASI LINDUNGAN LINGKUNGAN).

Page 48

Page 44: furnace

SHOOT BLOWER & STACK

Shoot Blower

Stack nge-shoot blower vs normal

Page 49

Page 45: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

8. DAMPER (KATUP) UNTUK MEGATUR DRAFT DI DALAM DAPUR. POSISI DAMPER TERLALU LEBAR PEMBAKARAN BAIK TAPI TDK EFISIEN BERKURANG KARENA UDARA TERSEDOT KE RUANG BAKAR DAN TEMP. FLUE GAS NAIK (HEAT LOSS TINGGI).

Valve damper FDF

Page 50

Page 46: furnace

DAMPER FURNACE 12-F-101

Stack damperAdjust stack

damper & draft indicator

Page 51

Page 47: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT

• MAIN BURNER TIP, nozzle yg mempunyai lubang2 pengarah keluarnya fuel ke combustion chamber.

• PLENUM, merangkum burner assembling.

• AIR REGISTER, pengatur udara pembakaran yg masuk ke burner dan membentuk flame pattern.

• WIND BOX, suatu lorong (duct) distribuasi udara.

• MUFFLE BLOCK, pembentuk aliran udara dan stabilitas nyala api.

• PILOT BURNER, sbg safety unutk penyalaan awal main burner.

• IGNITER, unutk menyalakan pilot gas.

Page 52

Page 48: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT

A. BURNER

FUNGSI BURNER TERGANTUNG DARI JENIS FUELNYA :

UNTUK FUEL GAS, BURNER BERFUNGSI SBG PEMANDU ARAH GAS KE UDARA PEMBAKAR AGAR TERCAMPUR BAIK.

UNTUK FUEL OIL, BURNER SBG ALAT PENGKABUT MINYAK (ATOMISING) MENJADI PARTIKEL KECIL DAN BERCAMPUR DENGAN UDARA LALU TERBAKAR.

METODA PENGKABUTAN FUEL OIL :1. Pengkabutan dg tekanan2. Pengkabutan dg media lain (steam)3. Pengkabutan dengan rotary cup dan udara.

Page 53

Page 49: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT

A. BURNER

BURNERBagian terpenting dalam operasi pembakaran di dapur adalah burner. Kesempurnaan pembakaran untuk mendapatkan operasi serta efisiensi dapur yang baik sangat tergantung dari kesempurnaan operasi burnertersebut.

Kesempurnaan operasi burner tersebut akan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

- Jenis / type Furnace.- Jenis bahan bakar (fuel) yang dibakar.- Tekanan bahan bakar & Stability.

- Type burner

Proses pencampuran Bahan Bakar dan Udara terjadi di dalam Burner

Page 54

Page 50: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT

FAKTOR YG PERLU DIPERTIMBANGKAN DLM PEMILIHAN BURNER :

• KEMAMPUAN MENANGANI BB DGN RANGE VISC & NILAI KALOR BESAR

• KEAMANAN PENYALAAN & KEMUDAHAN PERAWATAN

• KEMUDAHAN PENGATURAN LAJU PENGAPIAN (MIN – MAKS)

• MENGHASILKAN BENTUK API YANG STABIL

OIL ATOMIZER

• BERGUNA UNTUK MENGHASILKAN PENGKABUTAN YG BAIK• PENGKABUTAN ADALAH MEMECAH BB MENJADI PERTIKELHALUS SHG MEMUDAHKAN PENCAMPURAN DGN UDARA

• HANYA UNTUK BB OIL, GAS TDK DIPERLUKAN• MEDIA STEAM

Page 51: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

• Efectivitas dari atomizer tergantung pada :

• − Kelembutan/kehalusan dari pengabutan. • − Turndown range • − Kesanggupan menghasilkan spray pattern. • − Energi yang dibutuhkan.

• Bila suatu atomizer dapat mengubah 90% fuel oil menjadi kabut halus dan 10% sisanya masih merupakan butiran kasar maka kabut halus akan terbakar sempurna dan sisanya sebagian butiran kasar tidak akan terbakar sempurna yang berupa sparkless (bunga api) dan meninggalkan ruang pembakaran sebagai particulate yang dapat mengakibatkan fouling sehingga menurunkan efisiensi.

“Turndown Ratio”Yaitu

Kemudahan dan kesinambungan pengaturan laju pengapian antara laju minimum dan laju maksimum,

Page 56

Page 52: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

Pembakaran yang sempurna di Burner antara unsur-unsur yang mudah terbakar dari bahan bakar dengan oksigen dari udara memerlukan 3 syarat sebagai berikut :

1. Temperatur yang cukup tinggi untuk menyala. 2. Turbulensi atau pencampuran yang baik. 3. Time atau waktu yg cukup singkat untuk pembakaran.

Page 53: furnace

BAGIAN – BAGIAN BURNER

Page 54: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT

JENIS BURNER

FUEL GAS BURNER

FUEL OIL BURNER

DUAL FUEL (FUEL GAS & OIL)

RAW GAS BURNER

Page 59

Page 55: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIESFUEL GAS BURNER

KEUNGGULAN :

• DAPAT BEKERJA PADA TEKANAN GAS RENDAH

• TINGKAT KEBISINGAN RENDAH

KELEMAHAN :

• UKURAN LUBANG NOZZLE AMAT KRITIKAL (KECIL)

• LUBANG NOZZLE TERLETAK PADA DAERAH PANAS Shg MUDAH TERSUMBAT

Page 60

Page 56: furnace

• FUEL GAS BURNER

AIR ASPIRATING PILOT GAS

OUTSIDE GAS TIP

CENTER GAS TIP

Page 61

Page 57: furnace

• FLAME PATTERN FUEL GAS BURNER

Page 62

Page 58: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

FUEL GAS & OIL BURNER

KEUNGGULAN :

• OPERASI LEBIH FLEXIBLE

KELEMAHAN :

• MAINTENANCE LEBIH INTENT DIBANDING FUEL GAS BURNER

Page 63

Page 59: furnace

• FUEL GAS & OIL BURNER

4

Fuel Oil Burner tip

Fuel Gas Burner tip

Page 64

Page 60: furnace

• FLAME PATTERN FUEL GAS & OIL BURNER

Page 65

Page 61: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

FUEL OIL BURNER

KEUNGGULAN :

• BEROPERASI DENGAN TEKANAN CUKUP TINGGI (8 – 15 Kg/cm2).

• HEAT DUTY RELATIF LEBIH BESAR

KELEMAHAN :

• MAINTENANCE LEBIH INTENT DIBANDING FUEL GAS BURNER

Page 66

Page 62: furnace

• FUEL OIL BURNER ONLY

Page 67

Page 63: furnace

•OIL GUN BURNER

OIL BURNER TIP

SWIRL PLATE

• FLAME PATTERN FUEL OIL BURNER

Page 68

Page 64: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES

RAW GAS BURNER

KEUNGGULAN :

• DAPAT BEKERJA PADA TEKANAN GAS RENDAH

• TINGKAT KEBISINGAN RENDAH

• UKURAN LOBANG CUKUP BESAR

KELEMAHAN :

• HEAT RELEASE RELATIF RENDAH

• BURNER TIP & PIPE SIZE LEBIH BESAR

Page 69

Page 65: furnace

• RAW GAS BURNER

Page 70

Page 66: furnace

• FLAME PATTERN RAW GAS (WASTE GAS) BURNER

Raw gas burner

Page 71

Page 67: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT

B. AIR REGISTER, Mengatur udara pembakaran yg masuk ke burner dan mengatur flame pattern

Primary :Jumlah udara yang diperlukan untuk suatu proses pembakaran.

Secondary :Udara yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi pembakaran, agar bahan bakar terbakar total.

Page 72

Page 68: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIES• Flame pattern berkaitan dengan tekanan fuel gas & supply

udara pembakaran.

High pressure Normal flame Low pressure

Page 73

Page 69: furnace

9. BURNER ASSEMBLY COMPONENTAIR REGISTER NATURAL DRAFT FURNACE (14, 21, 15, 31 & 32)Udara pembakaran disuplly langsung dari udara bebas (atmosfir) karena adanya beda tekanan di dalam comb. Chamber. (Kond. Vacuum).

Air comb. inlet

Air comb. inlet

Page 74

Page 70: furnace

9. BURNER ASSEMBLY COMPONENTAIR REGISTER BALANCE DRAFT FURNACE (11 & 22-F-101)Udara pembakaran disuplly dari FDF melalui duct supply air comb. Yang sebelumnya dipanaskan dulu oleh APH s/d temp. sekitar 150 – 200oC.

Air comb. supply

Air comb. supply

Page 75

Page 71: furnace

II. FURNACE DAN ACCESSORIESPERLENGKAPAN FURNACE LAINNYA

• PLATTFORM

• ACCES DOOR

• EXPLOTION DOOR

• WIND BOX

• SNUFFING STEAM CONECTION

• ONLINE OXYGEN ANALYZER (UP-6)

• DRAFT INDICATOR (UP-6)

FURNACE DAN ACCESSORIES

Page 76

Page 72: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

1. Jenis dan Komposisi Bahan BakarA. Jenis Bahan Bakar

a. Bahan Bakar PadatBatubara (antrasit, semi-bitumen, bitumen, sub-bitumen, lignit)Biomassa (kayu, bagass, jerami, sekam, dll)

b. Bahan Bakar CairBensin atau Gasolin atau PremiumKerosenBahan Bakar DieselResidu

c. Bahan Bakar GasAsetilen Blast Furnace Gas, Blue Water GasGas Batubara Natural gas, LNG dll Gas Petroleum (Ref. Gas, LPG dll)

REFINERY GAS : KOMPONEN-KOMPONEN GAS RINGAN YANG DIHASILKAN SEBAGAI PRODUK KILANG

REFORMER GAS: GAS-GAS YANG HV-NYA ↓ HASIL PYROLISIS STEAM DECOKING TERHADAP GAS-GAS YANG HV-NYA↑

OIL GAS : HASIL PEMECAHAN TERMAL (THERMAL DECOMPOSITION) DARI NAPHTHA SAMPAI HEAVY RESIDUE

Page 73: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

1. Jenis dan Komposisi Bahan Bakar

B. Komposisi Bahan Bakar• Bahan bakar umumnya tersusun dari unsur-unsur :

– C (karbon), – H (hidrogen), – O (oksigen), – N (nitrogen), – S (belerang), – Abu, dll

• combustible matter : unsur-unsur kimia yang penting adalah C, H dan S, yaitu unsur-unsur yang jika terbakar menghasilkan panas,

• non-combustible matter : Unsur-unsur lain yang terkandung dalam bahan bakar namun tidak dapat terbakar adalah O, N, bahan mineral atau abu dan air.

Page 74: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakara. Kandungan Air dalam bahan bakar cair merupakan air

eksternal, berperan sebagai pengganggu.Air dalam bahan bakar gas merupakan uap air yang bercampur dengan bahan bakar tersebut.

Air yang terkandung dalam bahan bakar menyebabkan penurunan mutu bahan bakar karena:– menurunkan nilai bakar dan memerlukan sejumlah panas untuk

penguapan,– menurunkan titik nyala,– memperlambat proses pembakaran, dan menambah volume gas

buang. Keadaan tersebut mengakibatkan:– pengurangan efisiensi heater / boiler – penambahan biaya perawatan– menambah biaya transportasi, merusak saluran bahan bakar cair

(“fuel line”) dan ruang bakar.

Page 75: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakar

b. Viskositas merupakan sifat bahan bakar (fuel oil) yang sangat penting yaitu memungkinkan bahan bakar tersebut dapat dipompakan atau tidak (pumpable) dan mudah dinyalakan atau tidak (flamable).Untuk menjaga viskositas tersebut dengan cara mengkondisikan temperatur tanki fuel oil tetap terjaga dengan coil pemanas danmenjaga temperatur supply (100 – 110oC) menggunakan heat exchanger dengan media pemanas steam.

c. Titik nyala adalah temperatur terendah di mana uap-uap yang terbentuk dari suatu bahan bakar dapat terbakar apabila diberi sumber panas tanpa bahan tersebut sendiri terbakar (terbakar sesaat).Contoh: piridin, mempunyai titik nyala 21°C; pada musim dingin tidak dapat terbakar tanpa dipanasi sampai titik nyalanya, tetapi pada musim panas akan membentuk uap yang mudah terbakar

Page 76: furnace

III. JENIS, KUALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakare. Titik bakar adalah temperatur di mana bahan yang dinyalakan akan

terbakar terus menerus apabila di beri sumber panas (biasanya kira-kira 30 - 40°C lebih tinggi dari titik nyala)

f. Titik sulut (ignation temp) adalah suhu terendah di mana bahan dapat terbakar dengan sendirinya. Biasanya "temperatur operasi" lebih rendah dari titik sulut suatu bahan yang mudah terbakar

Contoh :gas alam sekitar 595 ºC.

Page 77: furnace

III. JENIS, KUALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakarg. Kandungan Sulfur dalam bahan bakar yang ikut bereaksi pada

proses pembakaran dengan reaksi sbb :S + O2 SO2

2 SO2 + O2 2 SO3

Selanjutnya SO2 dan SO3 bereaksi dengan uap air (H2O) yang berasal dari udara pembakaran maupun dari bahan bakarnya sendiri

SO2 + H2O H2SO3

2 SO3 + H2O H2 SO4

Hasil reaksi tersebut di atas terikut dalam flue gas hasil pembakaran sehingga mempunyai sifat korosi asam. Namun tingkat korosi flue gas tersebut tergantung dari :-Konsentrasi SO3 dan H2O.Temperatur flue gas to stack, selalu dijaga lebih tinggi dari dew point

Page 78: furnace

Hubungan Dew Point Flue gas dengan sulfur content in fuel gas

UP-IIIFuel gas ± 50 ppm ± 125oC Fuel oil max 0,2 % ± 130oC( + safety faktor temp Flue gas to stack)

Page 79: furnace

3. Nilai Bakar Bahan Bakar

a. Nilai bakar adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna 1 kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau 1 meter kubik atau 1 satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan standard.

Nilai bakar atas atau “gross heating value” atau “higher heating value” (HHV) adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan berat bahan bakar padat atau cair, atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada tekanan tetap, suhu 25 oC, apabila semua air yang mula-mula berwujud cair setelah pembakaran mengembun menjadi cair kembali.

Nilai bakar bawah atau “net heating value” atau “lower heating value” (LHV) adalah panas yang besarnya sama dengan nilai panas atas dikurangi panas yang diperlukan oleh air yang terkandung dalam bahan bakar dan air yang terbentuk dari pembakaran bahan bakar.

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

Page 80: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR3. Nilai Bakar Bahan Bakar

NILAI CALORI BAHAN BAKAR(HEATING VALUE)

RUMUS PEMBAKARAN :

C m H n + ( m + --- ) O2 ---> m CO2 + --- H2O + Qt.n

4

n

2

NILAI BAKAR ( Qt ) = ADALAH JUMLAH PANAS YANG DI BEBASKAN APABILA BAHAN BAKAR TERSEBUT DIKENAKAN PEMBAKARAN PADA KEADAAN STANDARD.

Page 81: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

3. Nilai Bakar Bahan Bakar

DALAM REAKSI PEMBAKARAN TERBENTUK MOLEKUL AIR YANG PADA KEADAAN STANDARD BERBENTUK CAIRAN, DAN AKAN MENJADI UAP PADA SAAT PEMBAKARAN BERLANGSUNG.

ENERGY UTK KEPERLUAN PENGUAPAN DIAMBIL DARI SE BGN PANAS YANG DI BEBASKAN PADA REAKSI PEMBAKARAN.

PANAS YANG TERSISA DARI TOTAL PANAS YANG DI BEBASKAN SETELAH DI KURANGI PANAS PENGUAPAN MOLEKUL AIR ITU MERUPAKAN PANAS YANG BENER-BENAR DPT DIMANFAATKAN.

Page 82: furnace

Qt - γIII. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

3. Nilai Bakar Bahan Bakar

C m H n + ( m + --- ) O2 ---> m CO2 + --- H2O + Qtn

4

n

2

--- H2O ( Liq ) -- > n

2--- H2O ( gas ) -n

FUEL

Page 83: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKARNilai Bakar dari bahan bakar gas

Bahan bakar Spesific Gravity(udara = 1.0)

HHVkcal/kg

LHVkcal/kg

H2 0.069 34,400 29,000CH4 0.55 13,100 11,800C2H4 0.975 11,900 11,100C2H6 1.05 12,300 11,200C3H6 1.50 11,600 10,800C3H8 1.56 11,900 10,900C4H8 2.03 11,500 10,700C4H10 2.07 11,700 10,800C3H12 2.63 11,600 10,700CO 0.967 2,430 2,430CO2 1.528 - -N2 0.967 - -H2O 0.621 - -

Page 84: furnace

FLOW KONVERSI STANDARD REFINERY FUEL

MSCF x 10 ³ x = Btu

Ton x 2204,6 x = Btu

Ton x 10 ³ x = BtuKg

Ton

Kcal

Kgx 3,968

Nm ³ x x = BtuKcal

Nm ³3,968

Btu

Kcal

dibagi dgn40785100 TSRF dikalikan

6,545 BSRF

Data Data

Data :1 SRF = 18500 Btu / lb1 Ton = 2204,6 lb1 TSRF = 2204,6 lb x 18500

1 TSRF = 40785100 Btu

Btu

lb

* HV1 : Btu / SCF

* HV2 : Btu / lb * HV4 : Kcal / NM ³* HV3 : Kcal / Kg

F1 = A

F2 = B

SCF

MSCF

Btu

SCF

lb

Ton

Btu

lb

F3 =Btu

KcalC

D F3 =

Hv Fuel ( dalam beberapa satuan ) :

TAMPILAN 43 SATUAN HV ( 4 SATUAN )

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

Page 85: furnace

III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

Hubungan nilai bakar dengan ratio C/H

• Nilai bakar dari bahan bakar di kilang utamanya ditentukan oleh ratio carbon/hydrogen.

• Unsur hidrogen memiliki nilai bakar yang lebih tinggi dari unsur karbon. Maka, jika ratio C/H lebih rendah berarti nilai bakar yang lebih tinggi.

• Untuk standard refinery oil, yang nilai bakarnya 40.2 kJ/kg, maka ratio C/H kira-kira 9.2.

JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR

Page 86: furnace

IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE

TEKNIK OPERASI FURNACE :

HAL YG PERLU DIPERHATIKAN DLM OPS FURNACE1. SPEC BAHAN BAKU (BB) DAN STEAM

- HEATING VALUE BB CEK ANALIS LAB- TEKANAN FUEL GAS DAN ATAU TEMP FUEL OIL- TEKANAN STEAM ; MAKIN TINGGI ATOMIZING BAIK

2. PERSIAPAN FEED USAHAKAN TEMP FEED TINGGI3. EXCESS AIR

- NAT. DRAFT ; EXCESS AIR 25 – 20 %- FORCE DRAFT ; EXCESS AIR 15 – 20 %- BALANCED DRAFT ; EXCESS AIR MAKS 15 %

- PENGUKURAN EXCESS AIR ANALISA ORSAT- TYPE FURNACE MAKIN LENGKAP EXC AIR MKN

RENDAH

Page 87: furnace

IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE

TEKNIK OPERASI FURNACE :

4. TEMPERATUR STACK (TS) :• TS ADALAH TEMPERATUR GAS BUANG• TS DIJAGA HRS LEBIH TINGGI DR TEMP KONDENSASI SULPUR TS >

150 ºC• TS YG TINGGI MENGINDIKASIKAN PEMAKAIAN FUEL BOROS• TS NAT DRAFT > TS FORCE DRAFT > TS BALANCED DRAFT

MENGAPA TS NAT > TS BALANCED ?

5. SKIN TUBE TEMPERATURBATASAN SKIN TUBE � TERGANTUNG JENIS MAT’LSKIN TUBE LEBIH DR DISAIN BERPOTENSI MEMBENTUK ENDAPAN CARBON BAG DALAM PIPA � HOT SPOT � SPLIT:

Page 88: furnace

6. DRAUGHT (KEVAKUMAN)• BEDA TEKANAN SEDIKIT DR TEKANAN ATM DISEBUT DRAUGHT• BEDA TEKANAN TERJADI KRN ADA BEDA DENSITAS GAS BUANG• DIUKUR DGN SATUAN mmH2O• DRAUGHT DIATUR + 2 – 3 mmH2O ( RUANG BAKAR)• DIATUR OLEH DAMPER STACK (NAT.DRAFT), DAMPER INDUCED FAN

(BALANCED DRAFT)

DRAUGHT TERLALU TINGGI PASOKAN UDARA BANYAK PNS R BAKAR BERKURANG BB NAIK BOROSDRAUGHT KECIL � PASOKAN UDARA KURANG � PEMBKRAN TDK

SEMPURNA

PENYEBAB : - PIPA DI SEKSI KONVEKSI KOTOR- BOCOR DI DINDING DAN SALURAN UDARA- DAMPER TERTUTUP ATAU MACET

IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE

TEKNIK OPERASI FURNACE ::

Page 89: furnace

IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE

TEKNIK OPERASI FURNACE :

7. FLAME PATERN (BENTUK NYALA API)

BENTUK FLAME DIATUR SESUAI KEBUTUHANNYA- FLAME KEATAS ATUR VAKUM DGN DAMPER STACK/UDARA- FLAME PENDEK KURANGI UDARA & PRESS STEAM ATOMIZING- FLAME TDK STABIL BERSIHKAN TIP BURNER- FLAME PANJANG TURUNKAN TEMP BB, ATUR AGAR VISC SESUAI- USAHAKAN FLAME TIDAK MENJILAT PIPA DAN DINDING

Page 90: furnace

1. KONTROL ALIRAN

- FCV PIPA INLET MASING-MASING PASS ==> FURNACE

2. KONTROL TEMPERATUR

- TIC PADA OUTLET FLUIDA DARI FURNACE- TIC → RESET PC FUEL GAS / FUEL OIL

3. KONTROL PILOT GAS

SETIAP MAIN BURNER → PILOT GAS BURNERPILOT GAS BURNER → P > 0,5 KG/CM2G(PRESSURE REGULATOR → PADA HEADER PILOT==> 0,5 KG/CM2G)

4. KONTROL FUEL OIL

SISTEM FUEL OIL → CLOSED SYSTEM ( LOOP )P MIN FUEL OIL : 3,3 KG/CM2GPCV → P FO = 5,8 KG/CM2G

IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE

SISTEM KONTROL FURNACE :

Page 91: furnace

5. KONTROL FUEL GAS

- P MIN FUEL GAS : 0,23 KG/CM2G- PCV → P FG = 1,5 KG/CM2G

6. KONTROL ATOMIZING STEAM

FUEL OIL → ATOMIZING STEAMATOMIZING STEAM : HEADER STEAM ==> ( DIFF. PC ) OIL GUNDIRF PRESSURE TRANSMITTER : PSTEAM & PFO (∆P) → PIC→ STEAM CV → ∆P STEAM & FUEL OIL PADA OILGUN BURNER

7. O2 ANALYZER

O2 ANALYZER → MENGONTROL UDARA PEMBAKARAN → KONDISI PEMBAKARAN OPTIMUM → DIUKUR PADA FLUE GAS EX FIREBOX

8. PROTEKSI FURNACE

→ MENGURANGI FURNACE DARI KERUSAKAN PARAH DENGAN CARA DIHENTIKAN BEROPERASINYA (SHUTDOWN) SHUTDOWN OTOMATIS BILA :PANEL KONTROL UTAMA TRIP- LAJU ALIR FLUIDA PADA FURNACE ↓- TEK. PILOT FUEL ↓- TEK. FURNACE ↑

IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE

SISTEM KONTROL FURNACE :

Page 92: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE

OPERASI START UP & SHUT DOWN FURNACE

PENUH RESIKO DAN MEMBAHAYAKAN.PROSEDUR HRS DIPAHAMI � PELEDAKAN KERAP TERJADI KRN SALAH URUTAN PROSEDURKOMUNIKASI OPERATOR DGN CONSOLE MAN SBG PEMANDUOPERATOR HRS DILENGKAPI ALAT SAFETYHUBUNGI BAG LK&KK UNTUK STAND BY

PROSEDUR START UP :( SIAPKAN CEK LIST)PERSIAPAN HEATERPURGING & LINE UP FUELSIRKULASI & PURGING HEATERPENYALAAN PILOT BURNERPENYALAAN FUEL OIL DR PILOT BURNERPENYALAAN FUEL GAS DR PILOT BURNERMENAIKAN TEMP OUTLET HEATER

Page 93: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE

OPERASI START UP & SHUT DOWN FURNACE

PROSEDUR NORMAL SHUT DOWNINDIKASI SHUT DOWN SELESAI :SELURUH NYALA API PADAMMAIN FUEL GAS SISTEM BEBAS GAS & DI BLANKFUEL OIL SISTEM TELAH DIPURGE & BERSIHPILOT GAS SISTEM SUDAH DI BLANK

WASTE GAS SISTEM BEBAS GAS DAN DI BLANK

EMERGENCY PROSEDURE (KASUS KERAP TERJADI) :KEGAGALAN NYALA API TOTALKEGAGALAN NYALA API BURNER, PILOT TDKKEGAGALAN PILOT GAS BURNERADANYA LIQUID (KONDENSAT ATAU AIR) KE FIRE BOXKEGAGALAN TUBE HEATER ( MIS SPLIT/PECAH TUBE)KEGAGALAN FORCE DRAFT FANKEGAGALAN INDUCED DRAFT FAN

Page 94: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE

FURNACE KILANG UP-3CRUDE DISTILER 2 (CD 2) :

FUNGSI SBG PREHEATER & REBOILER KOLOMVERTIKAL SILINDRIS ; BALANCED DRAFT WITH APHDUAL BURNER � F OIL & GAS.

CRUDE DISTILER 3 , 4 & 5 :

FUNGSI SBG PREHEATER & REBOILER KOLOMHORIZONTAL CABIN BOX ; BALANCED WITH APHDUAL BURNER

CRUDE DISTILER 6 (CD 6) :

- FUNGSI SBG PREHEATER & REBOILER KOLOM- HORIZONTAL CABIN BOX ; NATURAL DRAFT- DUAL BURNER

102

Page 95: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACECONTOH DETAIL PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN

Nama alat : F-1-01 A/B.F-1-01 A/B berfungsi sebagai tempat pemanasan crude feed sampai

temperatur yang dikehendaki dengan bahan bakar fuel oil dan fuel gas.

Spesifikasi :- Temp. inlet design : 247°C.- Temp. outlet design : 359°C.- Max. deff pressure : 10.5 kg/cm2g.

PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN HEATER

Page 96: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACECONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN

PROSEDUR START UP

1. PERSIAPAN.

1.HUBUNGI RPPK DAN SS.2.YAKINKAN VALVE ( PILOT GAS, F.GAS, F.OIL , ATOMIZING STEAM ) SEMUA BURNER TUTUPAN3.SIRKULASI FUEL OIL PADA FUEL OIL HEADER SYSTEM.4.SIRKULASI F.OIL : F. OIL SUPPLY (B/L) BY PASS F. OIL HEATER F.OIL RETURN (B/L).5.YAKINKAN STEAM TRACE, TRAP PD F. OIL SYSTEM DAN ATOMIZING STEAM OK (BEBAS CONDENSATE).6.SNUFFING STEAM FIRE BOX FURNACE ± 15 MENIT ATAU STEAM TOP STACK.7.PASTIKAN GUILOTINE , STACK DAMPER, AIR DOOR DAN PLANNUM TERBUKA.8.BUKA BLOCK VALVE PILOT GAS SYSTEM DI BATTERY LIMIT.9.PINDAHKAN BY PASS SWITCH POSISI “BY PASS”.10.RESET SELENOID VALVE HEADER PILOT GAS.11. BUKA BLOCK VALVE F. GAS SYSTEM DAN RESET SELENOID VALVE.

Page 97: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACECONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN

2. PELAKSANAAN :

1. Nyalakan semua pilot gas setiap cell pada heater .2. Nyalakan 1 buah burner fuel gas tiap cell pada heater (Start Up burner F.Gas)3. Tambah penyalaan burner fuel gas sesuai kebutuhan ( kenaikan temperature 50 ºC/jam).4. Hubungi RPPK untuk menambah penyalaan burner.5. Atur tekanan fuel gas melalui 01-PIC-026 A/B untuk F-1-01 A dan 01-PIC-209 A/B untuk F-1-01 B.6. Atur temperature COT melalui 01-TIC-112 A/B untuk F-1-01 A dan 01-TIC-131 A/B untuk F-1-01 B.7. Setelah kondisi normal operasi transfer penyalaan fuel gas ke fuel oil dan atur bukaan stack damper.

3. PENGAWASAN SELAMA OPERASI

1. Amati kondisi nyala api pada fire box (tidak menyentuh tube heater).2. Atur nyala api jika diperlukan.3. Amati tekanan pilot gas, fuel gas, fuel oil dan atomizing steam.4. Amati kondisi tekanan dan flow pass heater.5. Jalankan soot blower setiap hari.

Page 98: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACECONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN

Prosedure Normal Shutdown :

A. MATIKAN BURNER FUEL OIL :

TUTUP BLOCK VALVE F. OIL KE BURNER DAN SIRKULASIKAN F.OIL AGAR TDK BUNTUPERTAHANKAN ATOMIZING STEAM BEBERAPA SAAT UTK FLUSHING FUEL OIL YANG MASIH

ADA PADA GUN BURNER F. OIL. BILA CUKUP TUTUP KEMBALI. TUTUP BLOCK VALVE UP DAN DOWN STREAM PRESS DIFF CONTROL UTK HEATER .BILA F. OIL TDK DIOPERASIKAN LAMA, F.OIL TETAP MENGALIR DARI SUPPLY KE RETURN.BUKA BLOCK VALVE F. GAS SYSTEM DAN RESET SELENOID VALVE.

B. MATIKAN BURNER FUEL GAS :

TUTUP PCV BERTAHAP SAMPAI MENUTUP PENUH, KEMUDIAN TUTUP SEMUA BLOCK VALVE F. GAS KE BURNER TUTUP BLOCK VALVE UP DAN DOWN STREAM PCV.

Page 99: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACECONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN

Prosedure normal shutdown :

C. MATIKAN BURNER PILOT GAS :

TUTUP BLOCK VALVE PILOT GAS KE MASING-MASING PILOT GAS BURNER HEATER.RESET / TRIPKAN SOLENOID PILOT GAS DAN AMANKAN.

BILA SEMUA BURNER SDH TDK BEROPERASI, BUKA FULL 100% DAMPER DAN LAKUKAN SNUFFING STEAM DGN MEMBUKA BLOCK VALVE STEAM MS 10 – 15 MENIT.

PELAKSANAAN KEADAAN EMERGENCY ( EMERGENCY SHTUDOWN)

TRIPKAN DGN MENEKAN PUSH BUTTON HEATER DI RPPK , SEHINGGA SEMUA BURNER HEATERYANG NYALA AKAN MATI, TUTP PCV BERTAHAP SAMPAI MENUTUP PENUH DAN TUTUP SEMUABLOCK VALVE

Page 100: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE

PEMANTAUAN KINERJA

DATA → MONITORING KINERJA (PERFORMANCE FURNACE) :→ LAJU ALIR BAHAN BAKAR→ EXCESS UDARA→ LAJU ALIR FLUIDA PROSES→ TEMPERATUR FLUIDA PROSES→ DRAFT TUNGKU→ KONDISI NYALA API /FLAME→ KADAR ZAT YANG TERBAKAR→ TEMPERATUR GAS HASIL BAKAR→ LAJU ALIR UDARA (JIKA DILENGKAPI PEMANAS- AWAL UDARA)

Page 101: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE

VARIABLE UTAMAVARIABLE UTAMA

BAHAN BAKARBAHAN BAKAR

GAS.GAS.

OIL.OIL.

UDARA PEMBAKARAN.UDARA PEMBAKARAN.

PRIMARY.PRIMARY.

SECONDARY.SECONDARY.

DRAFT.DRAFT.

STACKSTACK

DAMPERDAMPER

Page 102: furnace

V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE

PERMASALAHANPERMASALAHAN--PERMASALAHAN YANG SERING TERJADIPERMASALAHAN YANG SERING TERJADI

1. NYALA API BERGELOMBANG.1. NYALA API BERGELOMBANG.2. LIDAH API MENYENTUH TUBE.2. LIDAH API MENYENTUH TUBE.

3. FLASHBAK PADA MIXERS.3. FLASHBAK PADA MIXERS.4. BENTUK NYALA API TIDAK BERATURAN.4. BENTUK NYALA API TIDAK BERATURAN.

5. FUEL OIL TERCECER.5. FUEL OIL TERCECER.6. NYALA API PANJANG DAN BERASAP.6. NYALA API PANJANG DAN BERASAP.

7. NYALA API MIRING.7. NYALA API MIRING.8. BURNER PADAM DAN SUSAH DINYALAKAN.8. BURNER PADAM DAN SUSAH DINYALAKAN.

9. TEKANAN GAS TINGGI.9. TEKANAN GAS TINGGI.10. TEMPERATUR STACK TINGGI.10. TEMPERATUR STACK TINGGI.

11. OVERHEATING PADA SEKSI KONVEKSI.11. OVERHEATING PADA SEKSI KONVEKSI.12. SUARA GEMURUH SAAT MENYALAKAN FUEL OIL.12. SUARA GEMURUH SAAT MENYALAKAN FUEL OIL.

13. NYALA API DIATAS BURNER.13. NYALA API DIATAS BURNER.14. NYALA API PILOT PADAM.14. NYALA API PILOT PADAM.

15. NYALA API DI BURNER NAIK TURUN.15. NYALA API DI BURNER NAIK TURUN.

Page 103: furnace

Terima Kasih