Sistem Kontrol

Sistem Kontrol pada Sistem Tenaga Uap 1

Tugas Kuliah Sistem Tenaga Uap Ramdha Dien Azka – 105060201111007 (14)

SISTEM KONTROL PADA SISTEM TENAGA UAP

Dalam sistem kontrol, ada empat aspek utama sistem control, antara lain:

a. Penilaian harga atau kualitas (Value or quality assessment) – Inilah tujuan tertua

pengukuran dalam sejarah peradaban. Contoh instrument asesmen harga adalah adalah

timbangan perdagangan. Timbangan membantu kita dengan cara membandingkan dengan

berat standard untuk menentukan harga jual suatu barang. Contoh lainnya, pemanfaatan

sistem pengukur meteran air atau listrik (kwh meter). Di lingkungan pembangkitan, banyak

pengukuran untuk menjamin kualitas keandalan produksi listrik sesuai yang dibutuhkan.

b. Keselamatan dan Proteksi (Safety and Protection) – Bertujuan memantau dan mendeteksi

situasi berbahaya tertentu untuk menentukan aksi adaptif, protektif dan preventif; misalnya

tujuan pemantauan suhu untuk menentukan tindakan adaptif atau protektif. Dalam beberapa

hal, sistem pengukuran dibuat untuk menyulut suara atau lampu peringatan alarm, misalnya

alarm kebakaran; atau untuk mengambil tindakan lain seperti membuka katup pelepas

tekanan (relief valve) untuk mencegah tekanan lebih yang menyebabkan pecah.

c. Kendali otomatis (Automatic Control) – Seperti disebutkan sebelumnya, bahwa istilah

kontrol berarti metoda-metoda memaksa parameter-parameter lingkungan untuk mengikuti

harga-harga tertentu. Misalnya menjaga ketersediaan air dalam tangki; mempertahankan

tinggi/level air dalam tangki ketel uap, atau proses start/stop dan pengoperasian unit

pembangkit. Secara umum, semua elemen-elemen yang diperlukan untuk melaksanakan

tujuan kendali (control) termasuk sistem instrumentasi, biasanya dijelaskan dengan

istilah sistem kendali (control system).

d. Pengumpulan data (Data collection) – Dalam banyak hal, data dikumpulkan dan

diarsipkan sebagai informasi untuk menganalisis penyebab gangguan dan pengembangan

model proses yang lebih baik

Berikut adalah diagram sistem kontrol yang biasanya digunakan pada sistem tenaga

uap :



Secara lebih lanjut, ada beberapa aspek pekerjaan yang diatur dalam sistem kontrol

sistem tenaga uap. Adapun jika dikelompokkan, pekerjaan instrumentasi-kontrol adalah

sebagai berikut:

1. Pekerjaan Instalasi Intrumen Lapangan dan Komunikasi Data (Field Instrument &

Data Communication System)

2. Pekerjaan Instrumen Sistem Bahan Bakar

3. Pekerjaan Instrumen Sistem Aliran Air dan Uap Air Kerja

4. Pekerjaan Instrumen Sistem Pelumas

5. Pekerjaan Instrumen Sistem Pendingin

6. Pekerjaan Instrumen Sistem Udara Mesin

7. Pekerjaan Instrumen Sistem Udara Terkompresi

8. Pekerjaan Instrumen Sistem Kelistrikan

9. Pekerjaan Pendeteksi Kebakaran (Fire & Gas Detection and Alarm System)

10. Pekerjaan Closed Circuit Tele Vision (CCTV)

11. Pekerjaan Sistem Telepon Internal (Plant Internal Telephone System – PABX)

12. Pekerjaan Instrumentasi-Kontrol Unit Mesin Gas (Gas Engine Intrument & Control

System)



Pengkoordinasian sistem-sistem tersebut melibatkan sebuah sistem kontrol yang

sangat kompleks dan terpusat di sebuah ruang kontrol. Sistem kontrol yang ada berfungsi

untuk mempermudah operator mengoperasikan pembangkit listrik agar efisien dan reliable.

Sesuai dengan kemajuan teknologi, sistem kontrol otomatis lebih tepat digunakan

pada benyak penggunaan daripada kontrol manual. Ada beberapa alasan yang menyertai

pernyataan tersebut, yaitu:

Sistem terotomatisasi mengurangi faktor human error(kesalahan manusia) pada

sistem operasi, sehingga lebih menciptakan sistem kerja yang aman bagi keselamatan

manusia.

Sistem terotomatisasi mengurangi jumlah pekerja/operator sehingga dapat menghemat

biaya pekerja.

Sistem terotomatisasi lebih efisien daripada sistem manual, karena sistem kontrol

otomatis lebih cepat merespons dan akurat dibandingksn sistem manual pada saat

terjadi perubahan kondisi proses kerja.

Sistem kontrol dapat diklasifikasikan berdasarkan cara kerjanya menjadi dua jenis,

yaitu tipe ON-OFF dan tipe modulating. Tipe ON-OFF berfungsi untuk menghasilkan sistem

kontrol yang tetap (discrete). Salah satu contohnya adalah pada saat menyalakan dan

mematikan sebuah motor listrik. Sistem kontrol hanya memiliki dua perintah untuk motor

listrik tersebut, yaitu perintah start dan stop saja. Sedangkan pada sisi motor, ia juga hanya

memiliki dua feedback yaitu motor berputar dan motor berhenti berputar.

Sistem kontrol modulating memberikan output perintah yang dapat bervariasi

secara smooth dari nilai satu ke yang lainnya. Sebagai contoh adalah pada pengaturan debit

aliran suatu fluida di dalam pipa dengan menggunakan sebuahcontrol valve. Aliran fluida

dapat disesuaikan besarnya sesuai dengan kebutuhan dengan mengatur besar

bukaan valve tersebut.

Salah satu contoh penggunaan kontrol ON-OFF dan kontrol modulating (modulasi)

adalah pada saat Anda mengendarai kendaraan bermotor. Saat Anda menyalakan mesinnya,

itu berarti Anda sedang menggunakan kontrol ON-OFF, memutar kunci mobil Anda dan

mendapati mesin mobil Anda menyala. Dan kontrol modulatingAnda bisa dapatkan pada saat

Anda mengatur pedal gas kendaraan Anda. Dengan menggunakan indikator speedometer

pada dashboard Anda, Anda dapat mengatur besar tekanan pada pedal gas sehingga

mendapatkan kecepatan mobil yang sesuai dengan keinginan.



1. KONTROL ON-OFF

Kontrol ON-OFF memiliki banyak istilah lain yaitu kontrol digital, binary

control,discrete control, kontrol sekuen, atau motor interlock. Fungsi kontrol ini terbagi

menjadi beberapa bagian penggunaan pada sebuah pembangkit listrik, yaitu:

Pada alat berputar berpenggerak motor seperti kipas, pompa, kompresor, dan

konveyor.

Pada valve dan damper yang berpenggerak motor.

Pada penggerak solenoid seperti shutoff valve pneumatik.

Contoh Sistem Kontrol ON-OFF

Diagram di atas merupakan salah satu contoh skema sistem kontrol ON-OFF yang

sederhana. Beberapa pompa exhauster dihubungkan secara paralel, bertugas untuk menjaga

tekanan di dalam kondensor tetap vakum. Beberapa syarat kondisi menjadi sinyal input

sistem, diproses melalui beberapa logic sederhana sehingga menghasilkan output

dan feedback tertentu.

Sistem kontrol ON-OFF di atas cukup sederhana dan menjadi dasar bagi kita untuk

mempelajari sistem kontrol yang lebih kompleks. Pada penggunaan yang lain, sistem kontrol

dan logic yang ada dapat jauh lebih kompleks terutama bagi peralatan-peralatan besar dan

mahal. Sistem kontrol dan logic yang rumit tersebut, selain memang untuk proses kerja yang

kompleks, juga berfungsi untuk melindungi peralatan tersebut dari kerusakan yang parah

akibat terjadinya kesalahan proses kerja.

http://onnyapriyahanda.com/wp-content/uploads/2011/12/20111217-074701-AM.jpg



Sistem kontrol ON-OFF hanya terbatas untuk menghasilkan kontrol yang tetap

(discrete). Biasanya sistem kontrol ini diaplikasikan pada alat-alat yang membutuhkan

kontrol „menyalakan‟ dan „mematikan‟, seperti pompa, stop valve, dan motor listrik. Secara

general penggunaan kontrol ON-OFF pada pembangkit listrik tenaga uap diklasifikasikan

menjadi tiga, protective interlocks, sequential control logic, dan unit protection logic.

1.1. Protective Interlocks

Sistem kotrol ini merupakan sistem kontrol paling sederhana yang digunakan pada

pembangkit listrik. Kontrol logic-nya digunakan untuk mengendalikan sebuah alat pada

pembangkit secara individual. Salah satu contoh alat yang menggunakan sistem kontrol ini

adalah boiler feed pump, yaitu sebuah pompa yang berfungsi untuk memompa air

dari feedwater tank menuju ke boiler.

Boiler feed pump menyala (beroperasi) dengan dua cara, pertama secara manual

diinisiasi oleh operator dan yang kedua menyala karena sistem proteksi. Menyalakannya pun

ada syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi sebelumnya, seperti level lub oil harus sesuai

standard, level air di feedwater tank harus berada di atas level normal, dan beberapa syarat

yang lain. Operator menyalakan pompa ini melalui sistem kontrol yang berada pada ruang

kontrol.

Pada sebuah pembangkit listrik tenaga uap, menggunakan dua atau tiga boiler feed

pump yang beroperasi bergantian ada yang bekerja dan ada yang sedang dalam mode standby.

Pompa yang dalam mode standby tersebut akan otomatis bekerja pada saat pompa yang

sebelumnya beroperasi mengalami masalah dan terproteksi berhenti beroperasi.

Untuk mematikan pompa ini juga dengan dua cara, dimatikan oleh operator di ruang

kontrol atau mati karena proteksi. Proteksi tersebut muncul karena adanya sinyal masuk ke

sistem kontrol, dan menjadi isyarat bahwa pompa tersebut harus segera mati. Seperti pada

saat level air di feed water tank kurang dari normal, sistem kontrol akan memproses sinyal ini

dan mengeluarkan output sinyal untuk mematikan pompa. Jika pompa menggunakan motor

listrik, maka motor tersebut akan dimatikan oleh sistem logic, sedangkan pada pompa yang

menggunakan turbin kecil sistem kontrol akan memerintahkan stop valve yang mensupply

uap kedalam turbin untuk menutup.



1.2. Sequential Control Logic

Adalah sebuah sistem kontrol yang bekerja dengan membentuk sebuah sekuen yang

terkontrol pada beberapa alat tertentu. Sistem kontrol ini didesain untuk mengatur

beroperasinya beberapa alat yang bekerja di dalam sebuah sistem pembangkit. Sebagai salah

satu contoh pada boiler terdapat sebuah sistem pembakaran yang menggunakan solar.

Sebelum masuk ke boiler melalui solar, udara (atomizing air), dan ignitor masuk melalui

burner dengan sekuen yang teratur. Yang pertama masuk adalah ignitor, diikuti oleh udara

yang diatur oleh sebuah stop valve, dan terakhir masuk adalah solar yang juga diatur

melalui stop valve. Masuknya ignitor, udara, dan solar tersebut dikontrol oleh sebuah sistem

kontrol logic sekuensial

Contoh sistem lain yang menggunakan sistem kontrol ini adalah sootblow sistem,

demineralizer system, sistem penanganan batubara, dan banyak sistem lainnya.

1.3. Unit Protection Logic

Sistem kontrol ON-OFF ini digunakan untuk melindungi boiler, generator, dan turbin

agar terhindar dari bahaya yang lebih besar sebagai efek dari sebuah permasalahan yang

mungkin muncul. Proteksi boiler dikenal dengan istilah Master Fuel Trip (MFT), yang berarti

menghentikan pengoperasian boiler dengan jalan menghentikan semua supply bahan bakar

yang masuk ke boiler. Sebagai satu contoh kasus saat tekanan di dalam furnace yang tiba-tiba

menurun drastis sampai dibawah nilai proteksinya, menyebabkan sistem kontrol

memerintahkan kepada semua sistem supply bahan bakar untuk berhenti beroperasi

(pulverizer, pompa fuel oil).

Proteksi pada turbin dikenal dengan turbine trip. Sistem kontrol proteksi ini

menyebabkan supply uap air yang masuk ke turbine dihentikan. Sehingga putaran turbin

dapat langsung berhenti. Contoh permasalahan yang dapat menyebabkan proteksi turbin ini

adalah jika terjadi kehilangan sistem lubrikasi, kehilangan seal steam, generator trip, dan lain

sebagainya.

Proteksi generator menyebabkan pemutusan supply listrik yang keluar dari generator

ke sistem selanjutnya. Hal ini dilakukan pada saat terjadi permasalahan pada generator,

seperti fault pada sistem kelistrikannya, kegagalan sistem seal oil,kegagalan sistem

pendinginan generator, dan lain sebagainya.

MFT akan selalu diikuti oleh turbin trip dan generator trip. Sedangkan pada turbin

trip, tidak diikuti oleh MFT karena ada sebuah sistem bypass untuk uap air yang akan masuk

ke turbin sehingga dapat langsung dialirkan ke kondensor. Hal tersebut hanya dapat terjadi



pada pembangkit listrik yang didesain untuk dapat melakukan operasi bypass uap. Sistem ini

diadopsi pada banyak pembangkit listrik di Indonesia dan Eropa, namun tidak di Amerika.

2. KONTROL MODULASI

Gambar di bawah menunjukkan sistem kontrol pada sebuah heat exchanger yang

memanaskan air dengan menggunakan uap air. Temperatur air dijaga pada nilai tertentu

dengan cara mengatur supply uap air yang masuk ke heat exchanger.

Contoh Sistem Kontrol Modulasi

Elemen dasar yang digunakan pada sistem kontrol modulasi yaitu:

Variabel terkontrol: Parameter dari proses yang dikontrol pada nilai tertentu

sesuai set point.

Controller: Bagian yang membandingkan antara variabel terkontrol dengan nilaiset

point dan memberikan aksi kontrol untuk mengkoreksi deviasi set point ke nilai nol.

Variabel manipulasi: Parameter yang divariasikan besarnya sabagai hasil dari aksi

kontrol dari controller sehingga dapat mengubah nilai dari variabel terkontrol supaya

mendekati nilai set point.

Elemen kontrol akhir: Alat yang dapat merubah nilai dari variabel manipulasi

untuk mengkoreksi nilai deviasi set point berdasarkan aksi kontrol daricontroller.

Pada sistem kontrol heat exchanger di atas, temperatur air yang keluar dari heat

exchanger menjadi variabel yang terkontrol. Untuk itu terpasang temperature probepada pipa

sisi air yang keluar dari heat exchanger, dan menjadi sinyal masuk

kecontroller. Controller memproses sinyal dengan jalan mengatur elemen kontrol akhir yang

berupa control valve. Control valve mengatur debit aliran uap air yang masuk ke heat




exchanger sebagai variabel manipulasi sehingga temperatur air dapat dijaga pada nilai

tertentu.

Sistem kontrol modulasi yang paling penting pada sebuah pembangkit listrik tenaga

uap adalah sistem kontrol pada boiler. Tujuannya adalah untuk mengatur masuknya bahan

bakar ke dalam furnace agar sesuai dengan beban listrik yang diminta, serta menjaga

parameter-parameter kritis seperti tekanan uap, temperatur uap, level air di dalam drum,

supaya tetap sesuai dengan desain boiler tersebut.

3. SISTEM KONTROL BOILER

Bahan bakar (seperti batubara) dibakar di dalam furnace untuk menghasilkan uap air

yang selanjutnya menggerakkan sudu-sudu turbin. Putaran rotor turbin sekaligus memutar

rotor generator yang selanjutnya membangkitkan energi listrik dengan besaran tertentu.

Pembangkit listrik adalah pabrik yang unik. Dimana hasil produksi pabriknya (yaitu

listrik) pada saat itu juga secara real-time langsung digunakan oleh konsumennya. Selain itu,

besar megawatt yang dihasilkan oleh pembangkit listrik juga secara real-time, sama persis

dengan kebutuhan konsumen, tidak lebih dan tidak kurang.

Pembangkit listrik tidak dapat mengatur besar konsumsi listrik yang ada. Justru

pembangkit listrik lah yang secara fleksibel harus dapat menyesuaikan beban listrik yang ada.

Konsumen dapat dengan “semaunya sendiri” menggunakan listrik, dan pembangkit listrik lah

yang harus menyediakan kebutuhan tersebut.

Jika terjadi perbedaan nilai antara beban listrik dari konsumen dengan listrik yang

dihasilkan oleh pembangkit, akan menyebabkan perubahan frekuensi listrik yang berbeda

dengan yang seharusnya. Di Indonesia besar frekuensi listrik standard adalah 50Hz, yang

berarti putaran generator yaitu sebesar 3000rpm. Pada saat beban listrik lebih besar daripada

listrik yang dihasilkan oleh pembangkit, maka nilai frekuensi akan lebih rendah daripada

50Hz. Sedangkan jika beban listrik lebih rendah daripada yang dihasilkan oleh pembangkit,

besar frekuensi listrik akan lebih besar daripada 50Hz.

Sistem kontrol yang kompleks digunakan oleh pembangkit listrik untuk memenuhi

kebutuhan listrik konsumen secara “real-time“. Secara umum sistem kontrol permintaan

beban listrik (load demand) pada pembangkit listrik dibagi menjadi tiga, yaitu Boiler

Follow, Coordinate Control, dan Turbine Follow.



3.1 Boiler Follow

Sistem kontrol ini sudah dikenal dan diterapkan sejak awal-awal penerapan

pembangkit listrik tenaga uap. Pada kontrol ini, sistem turbin dan boiler berada pada dua

skema kontrol yang berbeda. Pada saat permintaan beban listrik dengan besar tertentu

muncul, sinyal tersebut digunakan sebagai input pada sistem kontrol turbin uap. Valve kontrol

yang men-supply uap air ke dalam turbin membuka dengan besar tertentu sesuai dengan

sinyal kebutuhan beban listrik yang diterima. Hal ini akan menyebabkan terjadinya perubahan

tekanan dan debit uap air yang dialirkan ke dalam turbin. Sensor tekanan dan debit uap air

membaca terjadinya error set point, yang artinya tekanan dan debit uap tidak sesuai dengan

nilai set point yang telah ditentukan. Sinyal error tersebut menjadi sinyal input bagi boiler,

untuk menambah atau mengurangi tekanan uap air dengan jalan menambah atau mengurangi

proses pembakaran di dalam furnace. Sedangkan error set pointpada debit uap, akan

dikompensasi oleh jumlah air (feedwater) yang masuk ke dalam boiler.

Skema Sistem Kontrol Boiler Follow

Kelebihan dari sistem kontrol ini adalah respons yang cepat terhadap perubahan beban

listrik. Alasan pertama yaitu karena valve kontrol uap air masuk ke turbin langsung

merespons setiap terjadinya perubahan beban listrik, dan alasan yang kedua adalah karena

boiler yang juga bersifat sebagai reservoir energi panas yang dapat digunakan pada saat

terjadi perubahan kebutuhan uap air. Namun di sisi lain, kekurangan dari sistem kontrol ini

adalah akan terjadi perubahan sesaat spesifikasi uap air (tekanan dan debit) yang akan masuk

http://onnyapriyahanda.com/wp-content/uploads/2012/01/20120108-013001.jpg



ke turbin uap. Hal ini beresiko timbulnya kondensasi uap air yang tentu akan berbahaya bagi

sudu-sudu turbin uap.

3.2 Coordinate Control

Prinsip dari sistem kontrol ini adalah dengan menggunakan sinyal input kebutuhan

beban listrik sebagai sinyal feedforward ke sistem kontrol boiler dan turbin secara paralel.

Tujuannya adalah untuk lebih meminimalisir terjadinya interaksi antara variabel-variabel

kontrol boiler dengan turbin, serta dapat lebih simultan mengontrol besar pembakaran

pada furnace dan besar bukaan valve kontrol turbin untuk setiap perubahan beban listrik.

Sistem Kontrol Koordinat (Coordinate Control)

Sinyal beban listrik yang masuk ke dalam sistem kontrol koordinat menjadi menjadi

sinyal input untuk mengatur besar pembakaran di boiler dan besar bukaan valvekontrol uap

air pada turbin. Sistem kontrol koordinat merupakan sistem close-loop, yang artinya ada

beberapa parameter yang digunakan sebagai sinyal balik masuk ke sistem kontrol untuk

digunakan sebagai parameter kontrol proses agar selalu sesuai dengan perintah kontrol.

Sinyal balik yang digunakan antara lain adalah parameter-parameter kualitas uap air yang

keluar dari boiler (tekanan, debit, temperatur, dan lain sebagainya) serta besar MegaWatt

yang dihasilkan oleh generator. Sinyal-sinyal input balik tersebut, digunakan kembali oleh

sistem kontrol sebagai sinyal input untuk meminimalisir set-point error.




3.3 Turbine Follow

Mode kontrol beban listrik terakhir adalah sistem kontrol Turbine Follow. Kontrol ini

kebalikan dari sistem kontrol Boiler Follow. Sinyal kebutuhan beban listrik dikirimkan ke

sistem kontrol boiler untuk selanjutnya diatur besar pembakaran di dalamnya agar sesuai

dengan kebutuhan, dan besar bukaan valve kontrol uap air pada turbine sesuai dengan besar

tekanan pada pipa uap air.

Sistem Kontrol Turbine Follow

Sistem kontrol Turbine Follow memiliki respons yang lambat pada saat terjadinya

perubahan beban listrik. Namun sistem kontrol ini dibutuhkan oleh PLTU pada saat terjadi

masalah pada boiler, misalnya terjadi gangguan pada salah satu dari duaforce draft

fan sehingga proses pembakaran harus turun ke 50% kemampuan maksimal. Di saat inilah

mode kontrol menggunakan Turbine Follow.

4. SISTEM KONTROL PADA FURNACE (RUANG BAKAR)

Pada sebuah boiler dengan bahan bakar batubara, sistem kontrol pembakaran yang ada

menjadi satu hal yang sangat krusial. Untuk memaksimalkan efisiensi operational, proses

pembakaran harus diatur secara akurat, sehingga bahan bakar yang digunakan harus pada

jumlah yang tepat sesuai dengan kebutuhan uap air. Selain itu, proses pembakaran harus

dilakukan dengan aman, sehingga tidak membahayakan para pekerja, pabrik, serta lingkungan

sekitar.

Jumlah batubara dengan udara sehingga didapatkan proses pembakaran yang

sempurna di dalam furnace boiler diatur sesuai dengan air-fuel ratio teoritis. Namun secara




prakteknya, untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna tersebut tidaklah mudah. Karena

faktor kerugian dari proses pembakaran tidak mungkin dapat dihindari. Yang dapat dilakukan

yaitu mengatur proses pembakaran dengan menekan serendah-rendahnya

kerugian/losses yang mungkin terjadi.

Ada dua faktor kerugian yang muncul pada saat proses pembakaran batubara

dilakukan. Jika jumlah udara (oksigen) kurang dari kebutuhan pembakaran, maka jumlah

bahan bakar yang tidak terbakar akan semakin banyak sehingga terbuang sia-sia melalui

cerobong (stack). Namun jika sebaliknya, jumlah oksigen semakin banyak yang ditandai

dengan jumlah excess air juga semakin banyak, maka akan semakin banyak pula energi panas

yang ikut terbuang keluar karena diserap olehexcess air tersebut. Kerugian yang kedua ini

sering disebut dengan heat loss. Oleh karena adanya dua macam kerugian inilah maka dicari

kerugian total yang paling rendah. Untuk lebih memahami kerugian-kerugian dari proses

pembakaran batubara tersebut mari kita perhatikan grafik di bawah ini. Sesuai dengan grafik

tersebut kerugian total yang paling rendah, didapatkan pada jumlah excess air “A”.

Heat Losses dan Unburned Losses Pada Furnace




Berikut adalah contoh sistem-sistem kontrol proses pembakaran batubara pada boiler mulai

dari yang paling sederhana hingga yang kompleks:

4.1. Sistem Kontrol Paralel

Cara yang paling sederhana dalam mengontrol proses pembakaran batubara adalah

dengan mengatur jumlah batubara dan udara yang masuk ke boiler secara paralel. Jumlah

batubara yang masuk ke dalam boiler diatur oleh sebuah control valve sedangkan jumlah

udara diatur oleh damper, keduanya dihubungkan secara mekanikal sehingga setiap

perubahan jumlah batubara yang masuk akan selalu diikuti oleh jumlah udara yang masuk ke

boiler.

Sistem Kontrol Paralel Pembakaran Batubara

Sistem kontrol ini cocok digunakan pada boiler-boiler berukuran kecil. Dan akan

semakin tidak cocok jika digunakan pada boiler yang berukuran semakin besar. Kelemahan

mendasar dari sistem kontrol ini adalah adanya asumsi bahwa jumlah dari batubara dan udara

yang masuk ke boiler adalah konstan sesuai dengan yang diharapkan, jika posisi control

valve dan damper pada posisi tertentu. Sehingga jumlah excess air serta jumlah aktual

batubara yang masuk ke boiler tidak diketahui secara tepat.

4.2. Flow Ratio Control

Pada sistem kontrol yang kedua ini, digunakan sensor pembacaan debit aliran udara

dan bahan bakar sebagai input untuk mengontrol jumlah udara yang masuk ke boiler. Sistem

kontrol ini juga menggunakan persamaan teoritis untuk memproses sinyal input dari debit

aliran batubara sehingga didapatkan kontrol udara yang lebih mendekati teoritis.




Flow Ratio Control

Sistem kontrol ini disebut dengan sistem kontrol fuel-lead, karena sistem ini

menjadikan debit batubara sebagai nilai acuan untuk mengatur besar aliran udara yang akan

masuk ke boiler. Pada sistem ini perintah utama kebutuhan pembakaran batubara yang diatur

oleh master demand, dikirimkan hanya kepada control valvebatubara. Kebalikan dari sistem

ini adalah sistem air-lead, dimana debit aliran udara menjadi nilai acuan sistem kontrol.

4.3. Sistem Kontrol Bersilangan

Sistem kontrol ini mirip dengan sistem kontrol paralel, hanya saja sudah

dipergunakannya sensor pembacaan debit aliran batubara dan udara sebagai sinyalfeed-

forward. Masing-masing sistem kontrol bahan bakar dan udara mendapatkan sinyal perintah

utama dari master demand, namun nilai kontrol-nya masih dipengaruhi juga oleh kondisi

aktual debit aliran batubara dan udara. Hasil akhir dari sistem kontrol ini adalah diharapkan

terjadi proses pembakaran yang lebih responsif untuk perubahan nilai beban boiler serta lebih

akurat.

Sistem Kontrol Bersilangan







4.4. Penggunaan Sensor Excess Air

Satu parameter yang dapat digunakan untuk lebih mempresisikan sistem kontrol pembakaran

batubara pada boiler adalah jumlah excess air pada gas buang hasil pembakaran.

Pembacaan excess air pada gas buang menggunakan oxygen analyzer. Pembacaan excess

air digunakan sebagai sinyal feed forward pada sistem kontrol pembakaran batubara.

Pembacaan Excess Air Sebagai Sinyal Input Sistem Kontrol

4.5. Penggunaan Sensor Gas Buang Lainnya

Sistem kontrol pembakaran batubara pada boiler yang terakhir adalah dengan melibatkan

parameter-parameter lain selain excess air. Salah satu parameter penting tersebut adalah gas

karbon monoksida. Kandungan karbon monoksida dalam gas buang menunjukkan jumlah gas

yang tidak terbakar di ruang bakar. Sehingga sistem kontrol ini secara nyata berusaha untuk

meminimalisir kerugian terbuangnya bahan bakar yang tidak dapat dibakar, serta kerugian

(heat loss) akibatexcess air yang terlalu besar.

Pembacaan Gas CO dan O2 Pada Sistem Kontrol Pembakaran Batubara

http://onnyapriyahanda.com/oxygen-analyzer-alat-ukur-excess-air/





Sistem Kontrol

Documents

Transcript of Sistem Kontrol