Bagian Bagian Penting Pada Boiler Pabrik Kelapa Sawit (Pks)
Tujuan dari proses boiler
* Menghasilkan steam dengan biaya serendah mungkin
* Memperkecil kerugian akibat pemborosan air
* Memperkecil kerugian akibat pemborosan bahan kimia
* Menurunkan biaya operasi dan perawatan
* Mencegah unscheduled shutdown
Sasaran penting pada pengoperasian boiler
* Menghasilkan steam dengan biaya serendah mungkin
* Memperkecil kerugian akibat pemborosan air
* Memperkecil kerugian akibat pemborosan bahan kimia
* Menurunkan biaya operasi dan perawatan
* Mencegah unscheduled shutdown
Tujuan perlindungan air boiler
* Mencegah kerak atau deposit pada sistem boiler
* Mencegah kebocoran dan kerusakan yang di akibatkan oleh korosi.
* Mencegah carry over impurities ke jaringan steam
Parameter-parameter utama
Limit kontrol air boiler
PH
* pH = jumlah ion hidrogen (H+) dalam air
* Skala = 0 – 14
* (H+) = pembawa sifat asam
* (OH-) = pembawa sifat basa
* pH = 7 = netral ; (H+) = (OH-)
* pH < 7 = bersifat asam ; (H+) > (OH-)
* pH > 7 = bersifat basa ; (H+) < (OH-)
Corrosion and pH
Conductivity atau TDS
* Merupakan ukuran jumlah padatan terlarut dalam air
* Satuan conductivity adalah micromhos (µmhos/µS)
* Satuan TDS (total dissolved solid) adalah ppm (part per million/bagian persejuta)
* TDS ~ 0,65 x conductivity
Hardness
* Merupakan jumlah dari ion calcium dan magnesium dalam air.
* Kelarutan hardness dalam air berbanding terbalik dengan temperatur artinya makin tinggi temperatur maka makin tidak larut mineral hardness dalam air.
Efek dari korosi
* Kerusakan pada boiler tube & drum
* Kerusakan pada sistem after boiler
* Transportasi & akumulasi produk korosi dlm boiler
* Biaya reparasi dan perawatan tinggi
* Unscheduled shut down
Penyebab deposit atau kerak
* Hardness (Ca dan Mg)
* Silika (SiO2)
* Oksida logam
Kerak terbentuk apabila konsentrasi suatu komponen telah melampaui batas kelarutannya pada temperatur dan tekanan tertentu.
Transfer panas di pipa boiler
Efek dari deposit
* Under deposit corrosion
* Menghambat perpindahan panas dan menyebabkan over heating
* Kehilangan efesiensi produksi steam
* Biaya cleaning, reparasi dan perawatan yang tinggi.
Softener
Fungsi : menurunkan kadar kesadahan air umpan boiler (Ca, Mg)
* Lakukan backwash sebelum proses
* Analisa conductivity dan hardness setiap hari (hardness harus trace)
* Apabila resin telah jenuh lakukan regenerasi
* Inspeksi dan cuci resin setiap 6 bulan sekali.
Operasi
Backwash
Aliran air dipaksa naik melalui lapisan resin untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang terkumpul selam operasi
Regenerasi
Mengapa garam yang dipakai ?
* Mudah diperoleh dan tidak mahal
* Ion sodium/Na sangat larut sehingga tidak akan membentuk kerak
Reaksi :
Ca Ca
Z + NaCl NaZ + Cl
Mg Mg
(resin jenuh) (resin ok) (air dibuang)
Rinsing
Aliran air dipaksa melalui lapisan resin untuk menghilangkan kelebihan garam. Sesudah mencapai batas hardness (< 1ppm/trace) unit dapat dioperasikan lagi.
Softened water tank
Fungsi: menampung air dari softener untuk menjaga kontinuitas proses boiler dan pemanasan tahap pertama dari air umpan boiler.
* Sebelum boiler operasi pastikan air di softened water tank dalam keadaan penuh
* Temperatur air di tanki 70-90 0 C
* Pencucian setiap 6 bulan sekali dan cek steam coil yang ada.
* Lakukan pengecatan dengan cat apexior no.1 untuk mencegah korosif pada tanki.
Deaerator tank
Fungsi: menghilangkan gas-gas yang terdapat pada air umpan boiler (O2, CO2,dll).
* Pastikan steam keluar dari deaerator (berarti gas O2 dan CO2 terbuang)
* Lakukan inspeksi deaerator setiap tahun
Boiler
Fungsi : penghasil steam untuk kebutuhan turbin dan kebutuhan proses.
Tipe boiler:
* Boiler pipa api (Fire tube)
- Api/ panas di dalam pipa, dikelilingi oleh air.
- Menghasilkan saturated steam/ steam basah
* Boiler Pipa Air (Water Tube)
- Air di dalam pipa, dikelilingi oleh panas/ api
- Dapat menghasilkan saturated steam atau superheated steam (steam kering).
- Lakukan slow firing terlebih dahulu sebelum boiler dioperasikan
- Jaga tekanan boiler pada tekanan kerja
- Keluarkan kerak setiap 3-4 jam sekali
- Lakukan blowdown sesuai hasil analisa TDS
Hal yang perlu diperhatikan:
* Tekanan kerja boiler
* Level air (normal water level)
* Safety drill sekali seminggu
Boiler Blowdown
Mengapa perlu blowdown?
* Untuk mengontrol konsentrasi dissolved solids yang terakumulasi dalam air boiler, supaya tetap stabil dan aman.
Tipe blowdown
* Blowdown kontinu
- Mengontrol TDS air boiler
- Keuntungan : level kandungan padatan air boiler dapat dipertahankan secara konsisten, penghematan bahan kimia dan energi karena lebih sedikit air diblowdown, kontrol level air yang lebih baik/ konsisten, mengurangi kesalahan manusia sehubungan dengan kealpaan melakukan blowdown pada interval waktu tertentu.
* Blowdown manual
* Membuang/ mengontrol kotoran/ sludge pada mud drum.
* Pola : frekwensi tinggi lebih baik daripada dilakukan dengan periode lama
Pengaruh blowdown terhadap efisiensi
* Blowdown terlalu banyak:
- Pemborosan Bahan Bakar
- Pemborosan Air
- Pemborosan Chemical
- Gangguan produksi steam
* Blowdown kurang
Terjadi over-konsentrasi, sehingga: foaming, scaling, corrosion, silica carryover.
Carry over
Peristiwa terbawanya komponen padatan dari air boiler ke aliran steam.
Penyebab :
* Faktor Kualitas Air Boiler:
- TDS over limit
- Organik, misalnya minyak/lemak
* Faktor Operasional
- Level air di steam drum tinggi
- Steam load meningkat secara mendadak
* Faktor Mekanik
- Kerusakan peralatan
Penyebab carry over
* Priming: terutama disebabkan penurunan tekanan steam yang mendadak karena kenaikkan steam load yang cepat.
* Foaming: terutama disebabkan karena kandungan zat-zat yang terdapat dalam air boiler seperti alkalinity, senyawa organik, minyak, dan garam-garam terlarut.
* Kerusakan peralatan: kerusakan pada sistim pemisahan steam kering dengan air (baffles, screens, mesh demisters, chevron separators, ataupun centrifugal separators pada steam drum).
* Level air tinggi.
Efek dari carry over
* Deposit pada superheater dan pipa dryer
* Menurunnya temperatur dryer karena deposit di pipa dryer
* Overheating pada superheater-failure
* Deposit pada turbin
* Biaya maintenance lebih besar
* Unscheduled shutdown.