Siklus Pembentukan Uap Boiler Fluidized Bed Combustion (FBC)

          Proses untuk sampai ke tahap uap yang nantinya digunakan untuk berbagai kebutuhan untuk industri, dibagi menjadi beberapa proses, yaitu adalah sistem air, sistem pembakaran dan sistem udara & sistem gas buang.

1. Sistem Air

Proses dari air masuk ke dalam water tank sampai ke drum boiler siklusnya adalah sebagai berikut:

• Sebelum boiler dapat menghasilkan uap yang nantinya akan digunakan untuk keperluan produksi suatu industri, awalnya air pengisi boiler disuplai dari WTP. 

• Air pengisi yang sudah di treatment tersebut dilewatkan pada deaerator tank dengan tujuan untuk deaerasi atau menghilangkan/mengurangi kadar gas yang dapat menimbulkan korosi dan reaksi kimia lainnya.

• Setelah dari deaerator, air ditampung pada water storage tank.

• Di water storage tank, temperatur naik menjadi 100^oC. Panas yang didapat berasal dari steam injection line.

• Selanjutnya air pengisi didorong dengan feed water pump menuju economizer. Terdapat dua pompa, satu pompa untuk operasional dan yang satu lagi standby untuk backup jika suatu waktu terdapat gangguan.

• Dari feed water pump lalu menuju 3-way contol valve. Disini debit air diatur oleh electric actuator. Besar kecilnya terbukanya valve ditentukan dari pembacaan pada sensor level air yang ada di boiler shell. Pada valve control ini terdapat tiga jalur, satu diperuntukan untuk kembali ke water tank karena pompa tidak pernah off pada saat oprasi (kecuali sensor LELL bekerja dan stop secara manual).

• Dari kontrol valve masuk ke flow meter untuk mengetahui berapa banyak air yang masuk ke boiler.

• Lalu air pengisi akan melalui economizer untuk memanaskan air pengisi dengan menggunakan flue gas dari hasil pembakaran pada furnace.

• Air pengisi akan ditampung di boiler drum dan dialirkan melalui pipa downcomer menuju membrane wall.

• Selain menuju ke membrane wall, air didalam boiler drum juga dialirkan memalui pipa downcomer menuju cube bundle.

• Dari membrane wall dan cube bundle, air pengisi yang sudah mendapatkan panas dari pembakaran akan naik menuju ke boiler drum lagi karena sifat air semakin mendekati titik didih, maka akan semakin ringan massanya.

• Air di boiler drum yang sudah mendekati titik didih tersebut menerima radiasi panas dari flue gas hasil pembakaran di furnace sehingga air mengalami penguapan dan menjadi uap jenuh.

• Uap jenuh akan ditampung di dalam boiler drum. Didalam boiler drum, air dan uap akan terpisah dengan kondisi uap berada di atas air.

2. Sistem Pembakaran

        Terjadinya pembakaran harus memenuhi prinsip segitiga api dimana harus ada unsur  bahan bakar, oksigen dan pemicu timbulnya api. Berikut ini adalah siklus pembakaran adalah sebagai  berikut:

• Batu bara ditampung di hopper. 

• Lalu batubara  dibawa oleh conveyor menuju coal bunker. 

• Dari coal bunker, bahan bakar didorong oleh screw feeder masuk ke furnace. 

• Di dalam furnace sudah terdapat pasir silica yang bubbling dengan temperatur melebihi 600^oC. Bahan bakar yang didorong oleh screw feeder masuk ke furnace dan bersentuhan dengan pasir silica sehingga menjadi terbakar. Pasir silica di sini adalah media yang digunakan sebagai pemantik api dan mempertahankan temperatur ruangan furnace. Untuk mengetahui lebih jelas Sistem pembakaran FBC dapat klik disini.
  

3. Sistem Udara dan Gas Buang

  Sistem udara disini berfungsi sebagai pemasok kebutuhan udara pada proses pembakaran di ruang bakar, karena proses pembakaran itu berlangsung secara kontinyu selama boiler beroperasi maka pasokan udara untuk pembakaran pun harus dipasok secara kontinyu.

  Balance draft adalah jenis/tipe ruang bakar yang dipakai untuk fluidized bed cobustion. Pada sistem balance draft, Force Draft Fan (FDF) digunakan untuk menghembuskan udara pembakaran dan media mendorong agar pasir silica dapat bubbling sementara kipas hisap paksa Induce Draft Fan (IDF) digunakan untuk menghisap gas bekas sisa pembakaran dari ruang bakar.

Udara Primer

Udara yang didorong oleh FD Fan ditampung di ruang penampung udara yang berada di bawah furnace sebelum ke nozzle udara bakar. Ruang ini dirancang untuk mendapatkan tekanan udara yang sama pada setiap nozzle. Bila tekanan udara tidak sama akan terjadi pembakaran yang tidak merata dan akan sulit mengatur fluidesasi yang stabil. dari nozzle akan keluar hembusan udara dan aliran udara tesebut melewati tumpukan pasir silica sehingga pasir akan berhamburan.

 

Udara Sekunder

·         Udara dari Secondary Air Fan digunakan sebagai penghembus serbuk batu bara yang telah dibawa oleh screw feeder ke ruang bakar. Dibawah lubang tempat bahan bakar masuk furnace, terdapat nozzle untuk udara sekunder. Baru bara yang masuk ke furnace didorong oleh udara sekunder dengan tujuan agar batubara dapat terbakar ditengah furnace dan tidak terjadi penumpukan dibawah tempat batubara masuk ke furnace yang dapat menyebabkan clinker.

Udara Spreader

·         Udara ini diperoleh dari melubangi ducting pada FD Fan dan menuju ke furnace yang letaknya lebih tinggi dari lubang bahan bakar. Fungsi udara spreader adalah untuk mencegah bahan bakar yang masih belum terbakar terbawa ke luar ruang pembakaran .

Sistem Gas Buang

         Gas buang adalah gabungan sisa pembakaran  dari boiler yang dihisap oleh ID Fan ( Induce Draft Fan) yaitu kipas hisap paksa melalui economizer, Pre Cyclone, wet scruber dan akhirnya di buang melalui chimney. Panas yang terkandung dari gas buang tersebut dimanfaatkan untuk pemanasan air pengisi boiler di economizer yang bertujuan untuk efisiensi boiler. Gas buang tersebut sebelum keluar ke chimney temperaturnya dijaga kurang lebih  110°C.