TIPE BOILER k2512027

TYPE BOILER

DEWI RIMA RATRI SIWI

K2512027

Boiler merupakan suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan uap/steam untuk berbagai keperluan.

Boiler terdiri dari bebrapa tipe, dianataranya adalah :

1.      Berdasarkan bahan bakar

a.      Boiler bahan bakar padat

Boiler dengan bahan bakar padat biasanya digunakan di industri penghasil gula tebu. Bahan bakar yang digunakan adalah tebu. Jadi bahan bakar tersebut yang akan diolah menjadi sebuah output yaitu gula tebu yang biasanya kita konsumsi sehari-hari. Bahan tebu merupakan bahan sampingan dari proses penglah tebu menjadi gula tebu (gula pasir)

b.      Boiler bahan bakar cair

Boiler dengan bahan bakar cair biasanya digunakan pada industri penghasil gula semut. Boiler ini menggunakan bahan bakar solar.

3. Boiler bahan bakar gas

Pada boiler ini bahan bakar yang digunakan biasanya LPG.

Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan bahan bakar.

No.	Tipe Boiler		Keuntungan	Kerugian
1	Solid Fuel		Bahan baku mudah didapatkan.	Sisa pembakaran sulit dibersihkan
			Konstruksinya murah.	Bahan baku yang baik sulit untuk didapatkan
2	Oil Fuel		Sisa pembakaran tidak banyak dan lebih mudah dibersihkan.	Harga bahan baku mahal.
			Mudah mendapatkan bahan bakunya.	Mahal konstruksinya.
3	Gaseous Fuel		Harga bahan bakar paling murah.	Mahal konstruksinya.
			Paling baik nilai effisiensinya.	Sulit didapatkan bahan bakunya, harus ada jalur distribusi.
4	Electric		Paling mudah perawatannya.	Paling buruk nilai effisiensinya.
			Konstruksinya mudah dan sumbernya mudah didapatkan	Paling rendah temperatur pembakarannya.

2.      Berdasarkan Tipe Pipa

a.       Boiler pipa air (water tube)

Boiler tipe ini merupakan jenis boiler berdasarkan tipe pipanya. Salah satu karakteristik boiler tipe ini adalah menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang tinggi dan kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air. Pada boiler tipe ini proses pengapian terjadi di luar pipa , panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan pipa yang berisi air, tetapi sebelumnya air tersebut telah dikondisikan oleh economizer, uap air yang dihasilkan terlebih dahulu dikumpulkan di  dalam steam drum , setelah temperatur sesuai melalui secondary superheater dan primary superheater  steam dilepaskan ke pipa utama distribusi. Salah satu faktor utama yang perlu diperhatikan dalam tipe ini adalah di dalam pipa air, air yang mengalir harus dikondisikan terhadap mineral atau kandungan lainnya yang larut di dalam air tesebut.

Water tube boiler yang sangat modern dirancang dengan kapasitas steam antara 4.500-12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. 

2. Boiler pipa api (fire tube)

Berbeda dengan bioler water tube, fire tube boiler ini menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang rendah.  Pada boiler tipe ini proses pengapian terjadi di dalam pipa dan panas yang dihasilkan dialirkan langsung menuju boiler yang berisi air. Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa dan air umpan boiler yang ada di dalam shell untuk dirubah menjadi steam.

Besar dan konstruksi boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan boiler tersebut.  Bahan bakar yang dapat digunakan oleh fire tube boiler adalah minyak bakar, gas atau bahan bakar padat.  Tetapi untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boiler dirancang sebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) yang dapat digunakan untuk semua bahan bakar.

3. Boiler kombinasi pipa air dan pipa api (water and fire tube)

Boiler kombinasi ini lebih dikenal dengan sebutan paket boiler. Boiler ini merupakan tipe shell and tube dengan rancangan fire tube dengan transfer panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi.

Beberapa karakteristik boiler tipe ini adalah :

a.       Penguapan yang terjadi cepat.

Hal tersebut terjadi karena ruang bakar yang kecil dan panas yang dilepas tinggi.

b.      Perpindahan panas konvektif yang baik.

Di dalam boiler paket ini terdapat banyak pipa yang berdiameter kecil sehingga membuat boiler ini memiliki perpindahan konvektif yang baik.

c.       Menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik

Karena adanya sistem forced atau induced draft menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik.

d.      Memiliki tingkat efisiensi thermis yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler lainnya.

Keuntungan dan kekurangan boiler berdasarkan tipe pipanya

No.	Tipe Boiler	Keuntungan	Kerugian
1	Fire Tube	Proses pemasangan mudah dan cepat, Tidak membutuhkan setting khusus	Tekanan operasi steam terbatas untuk tekanan rendah 18 bar
		Investasi awal boiler ini murah	Kapasitas steam relatif kecil (13.5 TPH) jika diabndingkan dengan water tube
		Bentuknya lebih compact dan portable	Tempat pembakarannya sulit dijangkau untuk dibersihkan, diperbaiki, dan diperiksa kondisinya.
		Tidak membutuhkan area yang besar untuk 1 HP boiler	Nilai effisiensinya rendah, karena banyak energi kalor yang terbuang langsung menuju stack
2	Water Tube	Kapasitas steam besar sampai 450 TPH	Proses konstruksi lebih detail
		Tekanan operasi mencapai 100 bar	Investasi awal relatif lebih mahal
		Nilai effisiensinya relatif lebih tinggi dari fire tube boiler	Penanganan air yang masuk ke dalam boiler perlu dijaga, karena lebih sensitif untuk sistem ini, perlu komponen pendukung untuk hal ini
		Tungku mudah dijangkau untuk melakukan pemeriksaan, pembersihan, dan perbaikan.	Karena mampu menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang lebih besar maka konstruksinya dibutuhan area yang luas.

3.      Berdasarkan Pembakarannya

a.      Stoker Fired Boilers

Boiler tipe ini diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke tungku dan jenis gratenya. Klasifikasi utamanya adalah spreader stoker dan chaingate atau traveling-gate stoker.

      Spreader stokers

Tipe ini memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan pembakaran grate. Batubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas bed pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi; partikel yang lebih besar akan jatuh ke grate, dimana batubara ini akan dibakar dalam bed batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Dikarenakan penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat maka metode pembakaran ini memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban.

      Chain-grate atau traveling-grate stoker

Pada tipe jenis ini batubara diumpankan ke ujung grate baja yang bergerak. Ketika grate bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Untuk menyetel grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar dalam abu oleh karena itu diperlukan tingkat ketrampilan tertentu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara pada tungku. Sebuah grate batubara digunakan untuk mengendalikan kecepatan batubara yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu mencapai ujung grate.

b.      Pressurized Fluidized Bed Combustion (PFBC) Boiler

Pada tipe Pressurized Fluidized bed Combustion (PFBC), terdapat sebuah kompresor  yang memasok udara Forced Draft (FD), dan pembakarnya merupakan tangki bertekanan. Laju panas yang dilepas dalam bed sebanding dengan tekanan bed sehingga bed yang dalam digunakan untuk mengekstraksi sejumlah besar panas. Hal ini akan meningkatkan efisiensi pembakaran dan peyerapan sulfur dioksida dalam bed. Steam dihasilkan didalam dua ikatan pipa, satu di bed dan satunya lagi berada diatasnya. Gas panas dari cerobong menggerakan turbin gas pembangkit tenaga.

c.        Pulverized Fuel Boiler

Kebanyakan boiler stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar batubara menggunakan batubara halus. Proses kerja boiler ini adalah batubara digiling sampai menjadi bubuk halus, setelah itu batu bara bubuk dihembuskan dengan sebagian udara pembakaran menuju plant boiler melalui serangkaian nosel burner. Udara sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung pada suhu dari 1300 - 1700 °C, tergantung pada kualitas batubara.

Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan pembakaran.

No.	Tipe Boiler	Keuntungan	Kerugian
1	Stoker Combustion	Konstruksinya relatif sederhana.	Limbah yang diproduksi pembakaran lebih banyak
			Panas yang dihasilkan kurang merata jika tidak ada komponen pendukung.
			Effisiensi relatif rendah
2	Pulverized	Efisiensi relatif tinggi	Konstruksinya rumit dan membutuhkan dana investasi yang mahal.
		Proses pembakaran lebih merata pada tungku pembakaran.
3	Fluidized Bed	Efisiensi relatif tinggi	Konstruksinya rumit dan membutuhkan dana investasi yang mahal.
		Suhu pembakaran tidak mencapai suhu 1000 0C sehingga tidak menimbulkan NOX

4.      Berdasarkan Tekanan

a.       Boiler tekanan rendah

2. Boiler tekanan sedang
3. Boiler tekanan tinggi

Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tekanan kerja.

No.	Tipe Boiler	Keuntungan	Kerugian
1	Low Pressure	Tekanan rendah sehingga penanganannya tidak terlalu rumit	Tekanan yang dihasilkan rendah, tidak dapat membangkitkan listrik.
		Area yang dibutuhkan tidak terlalu besar, dan biaya konstruksi tidak lebih mahal dari high pressure boiler
2	High Pressure	Tekanan yang dihasilkan tinggi sehingga dapat membangkitkan listrik dan sisanya dapat didaur ulang untuk mengoprasikan proses industri	Tekanan tinggi sehingga penanganannya perlu diperhatikan aspek keselamatannya.