Startup CFB Boiler

7/22/2019 Startup CFB Boiler

1/22


2/22

Konsep dasar Boiler CFB (Circulating Fluidized Bed )adalah Boiler stoker ( unggun fluidisasi ), dimana batu baradibakar diatas rantai berjalan dan di beri hembusan udaradari sisi bawah, sehingga batu bara membara diatas rantaiberjalan tersebut. Setelah dilakukan repowering danredesigning, maka didapatkanlah jenis boiler dengan tifeCFB. Berikut ini dibahas secara singkat pengertian, bagian bagian boiler, Sistem pengaman boiler, konseppembakaran, perbandingan konsep boiler CFB danPulvurized Coal, prosedur umum operasi, proses

pembakaran, control pembakaran, dll.


3/22

1Furnace 2Cyclone 3Super heater 4 External heater 5Coal bunker 6J-seal box

7

limestone inlet 8Ash cooler 9Economizer 10Air preheater 11ESP 12ID fan 13Flue gas duct 14Drum


4/22

Teknologi Boiler CFB

1. Economizer :Economizer atau pemanas awal berfungsi untuk memanaskan air

pengisi ketel sebelum masuk ke boiler. Pemanasan awal ini perlu yaitu

untuk meningkatkan efisiensi ketel dan juga agar tidak terjadi

perbedaan temperatur yang besar di dalam boiler yang dapat

mengakibatkan keretakan dinding boiler.

2. Furnace ( Ruang Bakar)

Ruang bakar adalah bagian dari boiler yang dindingnya terdiri dari

pipa-pipa air. Pada sisi bagian depan terdapat sembilan burner

yang letaknya terdiri atas 3 tingkat tersusun secara mendatar.


5/22


3. Wall Tube (Dinding Pipa)

Merupakan dinding di dalam ruang bakar yang berfungsi

sebagai tempat penguapan air. Dinding ini berupa pipa-pipa

yang berisi air yang berderet secara vertikal.

4. Burner

Merupakan peralatan pembakar yang bahan bakarnya bisa

dari gas , solar atau residu,dipergunakan pada saat awal

pembakaran, sebelum menggunakan bahan bakar batu bara


6/22


5. Steam drum

Steam drum adalah suatu alat pada boiler yang berfungsi untuk

menampung feed water dalam pembuatan uap yang

temperaturnya cukup tinggi dan berupa campuran air dan Di

dalam steam drum terapat peralatan pemisah uap. Campuranfeed water dan uap mengalir mengikuti bentuk separator

sehingga uap air pada campuran akan jatuh dan masuk ke

saluran primary dan secondary superheater. Uap yang telah

dipisahkan oleh separator masuk ke cevron dryers. Disini uap

mengalami pemisahan yang terakhir sehingga didapat uap

jenuh. Air yang jatuh akan dialirkan ke bagian bawah dari drum

secara gravitasi dan mengalir ke dalam tempat penampungan

kemudian keluar melalui down corner dan uap jenuh akan keluar

dari dry box.


7/22


6. Superheater

Superheater digunakan untuk memanaskan lebih lanjut uap dari

boiler sehingga menjadi uap kering. Pemanas untuk superheater

diambil dari panas gas buang hasil pembakaran furnace.

Superheater dibagi menjadi tiga tahap antara lain :

Primary superheater

Secondary superheater

Final superheater


8/22


Primary superheater menerima gas yang relatif dingin untuk

dipanaskan dengan gas buang yang alirannnya searah

dengan aliran uap tersebut. Kemudian uap keluar melaluiprimary superheater outlet melalui pipa transfer yang

dilengkapi dengan pipa spray tipe attemprator untuk

mengatur temperatur uap menuju secondary superheater. Di

sini uap juga akan dipanaskan. Uap dari final superheater

tube keluar melelui final superheater outlet header untukmeninggalkan boiler menuju ke High Pressure (HP) turbine.

6. Superheater


9/22


Bagian bagian CFB boiler :

7. Steam coil air heater

Steam coil air heater terletak antara air preheater dengan

forced draft fan yang berfungsi sebagai penguat panas udara

awal sebelum masuk ke air preheater dan juga menjaga

temperatur gas panas sebelum keluar melalui cerobongsehingga temperatur gas dapat diusahakan konstan sesuai

dengan standar temperatur yang telah ditetapkan..


10/22



8. Air preheater

Air preheater atau pemanas udara awal berfungsi

memanaskan udara pembakaran dari forced draft fan (FDF)

yang dilewatkan melalui steam coil air heater sebelum masuk

ke heater. Pemanas ini mempunyai tipe aliran yangberlawanan dan dua putaran yang bergantian. Maksud aliran

yang berlawanan adalah gas asap dari boiler yang masih

panas dan udara dari kipas tersebut ditekan melewati

pemanas udara awal yang arahnya berlawanan, sedangkan

maksud dari putaran bergantian adalah karena rotor berputarmaka bidang elemen pemanas yang mengalami panas dari

gas asap akan mengalami pergantian ke sisi udara untuk

diambil panasnya.


11/22



9. Soot blower

Soot blower berfungsi untuk menyemprotkan uap ke dalam

ruang bakar sehingga membersihkan heat recovery area

antara lain economizer, superheater, dan air heater saat unit

beroperasi.

11. Cerobong (stack)

Cerobong berfungsi menyalurkan gas buang hasilpembakaran di ruang bakar untuk dilepaskan ke atmosfer.


12/22


Sistem pengamanan boiler

Boiler memiliki sistem pengamanan ketika terjadi gangguanpada sistem operasi. Hal ini dimaksudkan agar segera

dilakukan pemutusan sistem sehingga keadaan boiler dapat

dijaga. Pengaman pada boiler antara lain disebutkan seperti

di bawah:

1. Safety valve / PCV

2. Drum level very low

3. Furnace press high

4. Loss of flame

5. Loss of fuel / RU burner press low

6. Both FDF stop7. Purgering credit elapsed.


13/22

Perbandingan Boiler CFB dengan Boiler PC

No Boiler CFB Boiler PC

1 Temperatur pembakaran di furnacerendah (800C)

Temperatur pembakaran di furnace tinggi(>1000 C)

2 Kadar Sox & Nox rendah Kadar Sox & Nox tinggi

3 Ukuran batu bara yang masuk furnace

6 mm

Ukuran batu bara yang masuk furnace dalam

bentuk serbuk halus4 Dapat menggunakan batu bara dengan

nilai kalor rendah (4000 5000 kcal/kg)Menggunakan batu bara dengan nilai kalortinggi

5 Menggunakan panel evaporator & panelsuperheater dalam furnace untukpemanfaatan radiasi panas daripembakaran

Tidak menggunakan panel evaporator &panel superheater

6 Penggunaan startup burner tidaktergantung dari beban (mw) tetapitemperatur furnace

Penggunaan startup burner tergantungbeban


14/22

Prosedur Umum Firing / Start Up pada boiler tipe CFB

Seperti jenis boiler lainnya, pertama-tama dilakukan Purging

selama 5 menit untuk membersihkan ruang bakar dari gas-gas

yang berpotensial menimbulkan ledakan pada saat burner

dinyalakan. Setelah Purging selesai, dua burner (sisi

berberangan) dinyalakan.Kenaikan temperature furnace dijaga tidak lebih dari 95 C perjam

untuk menjaga material dari termal stress dan menjaga

refracotory agar tiak reta. Setelah temperature furnace 530C

batu bara dimasukkan melalui coal feeder pada minimum flow

rate coal feeder sambil kedua burner masih menyala. Setelahtemperature Furnace mencapai 660C, kedua burner dimatikan

satu persatu.


15/22

Selanjutnya pembakaran dilanjutkan dengan batu bara. Selama boiler beroperasitidak diperlukan support burner, karena dapat menyebabkan material bedmeleleh. Burner hanya digunakan pada sat proses start up sampai temperatureyang diizinkan ditas.

Salah satu kelebihan boiler type CFB adalah restart pada saat trip boiler. Padaboiler tipe CFB, trip boiler disebut MFT (Master Fuel Trip), Ada dua kondisi MFTpada boiler CFB , yaitu :

1. MFT + Fan ( PA, SA ID FA Blower ) Trip.

Pada kondisi ini boiler harus dipurging kembali kemudian burner dinyalakan.

2. MFT Only ( Trip Coal Feeder ). Pada kondisi ini jika:- Temperature Furnace 660oC. Langsung Start Coal Feeder tanpa purging.

- Temperature Furnace 530oC. Langsung Start Oil Burner tanpa Purging.

- Temperature Furnace < 530oC. Dilakukan purging ulang lalu Start Oil burn.

Prosedur Umum Firing / Start Up pada boiler tipe CFB


16/22

a. Coal dan Limestone dimasukkan kedalam Furnace, setelah fluidizingair / primary air dari air plenum melalui nozzle grate. Tekananprimary air menyebabkan bed material melayang di bagian bawahFurnace ( primary zone ).

b. Aliran udara turbulen menyebabkan coal cepat bercampur dengan

limestone secara merata dengan bed material. Fluidizing air /primary air dan bed temperature menyebabkan material terbakar dansirkulasi.

c. Material batu bara yang telah terbakar semakin lama naik ke bagianupper furnace karena massanya berkurang, kemudian masuk ke

cyclone, batu bara menabrak vortex vendor, sehingga f lue gas dan Flyash terpisah dari material.d. Material solid berputar menuju cyclone outlet cone dengan batuan

udara dari Fluidizing air blower menuju seal pot dan diinjeksikankembali ke furnace melalui seal pot return duct.



17/22

Kontrol Pembakaran di dalam Furnace

a. Preassure drop of primary zone ( chamber utama ) yang

mengindikasikan density dari bed material sebagai variable

control yang digunakan untuk mengontrol bed temperature.

b. Pressure drop of secondary zone (chamber bagian atas)mengindikasikan density dari upper furnace digunnakan untuk

mengevaluasi jumlah material.

c. Bed temperature sebagai parameter yang dikontrol untuk

menghasilkan pembakaran yang efisien.

d. temperature flu gas di transition piece sebagai variabel kontrol

e. Exess air sebagai parameter yang dikontrol (20%).


18/22

CaCo3 + O2 . CaO + Co2CaO + SO2 CaSO3CaSO3 + O2 ... CaSO4 (Gypsum)



19/22


a. Emisi Sox dan NOx dapat direduksi tampa modifikasi khusus.

b. Dalam CFBC desulfurisasi terjadi didalam furnace dengan

menggunakan materiallime stone sebagai fluidisasi.

c. Operasi CFBC terjadi 2 tahap yaitu : Redudsi pembakaranpada bagian fluidized-bed dan oksidasi pembakaran pada

daerah free board

d. Karbon yang tidak terbakar dikumpulkan dalam cyclone

temperatur tinggi untuk dilakukan recycle ke boiler sehingga

meningkatkan efisiensi denitrasi

e. Untuk meningkatkan efisiensi thermaldipasang preheater untuk

fluidisasi dan pembakaran udara dan sebuah boiler.


20/22

Kelebihan CFBC Kompatibel dengan berbagai macam bahan

bakar.

Polusi rendah. Efisiensi pembakaran tinggi.

Mudah perawatan dan tidak memakan

tempat banyak.



21/22



22/22

SEKIAN TERIMA KASIH

Startup CFB Boiler

Documents

Transcript of Startup CFB Boiler