CFB BOILER

PENGENALAN TEKNOLOGI BOILER CFB (CIRCULATING FLUIDIZED BED)

PLTU #3 Babel

Boiler atau boleh juga kita sebut dengan ketel uap adalah sebuah bejana tertutup yang dapat membentuk uap dengan tekanan lebih besar dari atmosfer dengan jalan memanaskan air boiler yang berada di dalamnya (wall tube) dengan radiasi panas dari hasil pembakaran bahan bakar di ruang bakar (furnace).

Di indonesia, ada tiga jenis boiler yang umumnya dipakai, yaitu :

-       Boiler jenis Stocker yang pembakarannya ditempatkan diatas rantai seperti rantai tank yang berjalan (Chain Grate/Travelling Grate Boiler).

-       Boiler jenis pulverize, sering disebut PC (Pulverized Coal) Boiler. Pada boiler jenis ini Batu bara ditepungkan terlebih dahulu kemudian disemprotkan ke ruang bakar sehingga melayang dan terbakar ditengah-tengah ruang bakar.

-       Boiler jenis Circulating Fludize Bed (CFB), boiler ini ukuran diameter batubaranya sekitar 10 mm dan dilengkapi dengan cyclon diantara ruang bakar dan outlet asapnya. Fungsi Cyclon untuk memisahkan (separator) gas untuk dibuang melalui cerobong asap dan partikel yang tidak terbakar untuk dikembalikan ke ruang bakar (proses sirkulasi).

          Dari ketiga jenis boiler di atas, secara umum yang di pakai oleh PT.PLN dalam pembangkit listriknya adalah jenis boiler PC dan CFB dan boiler jenis stocker lebih banyak di pakai oleh industri industri skala kecil.

Perbandingan Boiler CFB dengan Boiler PC

Teknologi Boiler tipe CFB ini mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan jenis boiler Pulverized Coal yang kita kenal selama ini. Berikut adalah beberapa perbandingan antara Boiler Tipe CFB dan Boiler PC (Pulverized Coal).

No	BOILER CFB	BOILER PC
1	Temperatur  Pembakaran di Furnace rendah  (± 800 °C), low NOx	Temperatur Pembakaran di Furnace tinggi  (> 1000 °C), High NOx
2	Kadar  sulfur (Sox) yang rendah karena menggunakan Limestone	Kadar  sulfur (Sox) yang tinggi karena tidak menggunakan Limestone.
3	Ukuran batu bara yang masuk ke Furnace  (± 10 mm)	Ukuran batubara  yang masuk ke furnace dalam bentuk serbuk halus.
4	Dapat menggunakan batubara dengan nilai kalor yang rendah .	Menggunakan batubara dengan nilai kalor yang tinggi.
5	Menggunakan Panel Evaporator  dan Panel Superheater didalam Furnace untuk pemanfaatan radiasi panas dari Pembakaran.	Tidak menggunakan Panel Evaporator dan Panel Superheater.

Tabel perbedaan Boiler tipe CFB dan PC

Boiler CFB

Konsep dasar dari Boiler CFB adalah boiler stoker (unggun fluidisasi) atau type bioler bara api. Boiler CFB dapat di definisikan sebagai berikut :

§  CIRCULATING yaitu Terjadinya sirkulasi batubara yang belum habis terbakar dari furnace ke cyclon kemudian masuk ke seal pot dan kembali ke furnace.

§  FLUIDIZED yaitu Penghembusan udara primer untuk menjaga material bed dan batubara tetap melayang di dalam Furnace.

§  BED yaitu Material berupa partikel-partikel kecil (pasir kuarsa, bottom ash) yang digunakan sebagai media awal transfer panas dari pembakaran HSD kepembakaran Batubara

Skema Boiler CFB

Pada boiler type CFB terdapat 3 bagian utama yaitu:

§  FURNACE yang berfungsi sebagai tempat terjadinya proses pembakaran bahan bakar batu bara.

§  CYCLONE yang berfungsi untuk mensirkulasikan kembali material pembakaran dari furnace untuk dikembalikan ke furnace. Di sini juga terjadi proses pemisahan batubara yang belum terbakar dan bed material sisa pembakaran untuk disirkulasikan ke Furnace dan flue gas untuk di teruskan ke Electrostatic presipitator (ESP).

§  BACK PASS yang berfungsi sebagai ruang pemanfaatan kalor yang terdapat dalam flue gas. Komponen utama di Backpass: Finishing Superheater, Low temperature Superheater, Economizer, dan Air Heater.

Boiler CFB PLTU #3 Bangka Belitung

Jenis yang digunakan di PLTU 3 Babel adalah jenis boiler Circulating Fluidized Bed (CFB). Boiler ini diproduksi oleh China Changjiang Energy Company (GROUP). Pada sistem udara pembakaran, boiler ini di lengkapi induct draft fan (IDF), primary air fan (PAF), secondary air fan (SAF) dan feed back air fan (FBAF).

ID Fan berfungsi untuk mempertahankan pressure pada furnace boiler dan digunakan untuk menghisap gas dan abu sisa pembakaran pada boiler untuk selanjutnya dibuang melalui stack. PA fan digunakan sebagai udara fluidized pada ruang bakar. SA fan untuk menciptakan keseimbangan udara pembakaran pada ruang bakar dan FBA fan digunakan untuk mensirkulasikan material pembakaran dari cyclone ke furnace.

PLTU 3 Bangka Belitung merupakan PLTU yang ramah lingkungan karena Teknologi CFB meminimalisir  produksi polutan polutan hasil pembakaran bahan bakar fosil (batubara).

Salah satu polutan hasil pembakaran bahan bakar fosil adalah sulfur. Sulfur berada dalam struktur molekuler batubara. Sulfur dioxide adalah pemasok utama hujan asam (acid rain). Pada boiler jenis CFB, kapur ( limestone) di injeksikan ke ruang bakar untuk mengikat kandungan sulful yang di hasilkan dari proses pembakaran batubara.

Komponen utama polutan lain dari bahan bakar fosil adalah oksida nitrogen (NOx), yang terdiri dari nitric oxide (NO) dan nitrogen oxide (NOx) yang terbentuk dari reaksi antara nitrogen dan oksigen pada temperature tinggi. Dalam hal ini boiler CFB merupakan boiler dengan temperatur pembakaran yang lebih rendah yaitu ± 800 °C sehingga jumlah polutan Nox yang dihasilkan juga lebih rendah.

Spesifikasi BOILER PLTU #3 babel sebagai berikut:

1.Boiler quantity                                              : 2 unit

2.Boiler mode                                                          : UG-130/9.8-M

3.Boiler Maximal continuous rate                        : 130 t/h

4.Nominal steam temperature                           : 5400 C

5.Nominal steam pressure                                : 9.81 Mpa

6.Feed water temperature                                : 2190 C

7.Feedwater temp. without HP heater                 : 158,10 C

8.Air inlet air preheater                                     : 300 C

9.Drum working pressure                                  : 10.9Mpa

10.Boiler Type                                                : Water tube & single drum

11..Fuel                                                         : Coal , oil & Mix Firing.

12.Coal calory HHV                                         : 4000Cal/kg

Boiler CFB PLTU 3 Bangka Belitung

Proses pembakaran dalam ruang bakar  ( Furnace ) Boiler CFB

1.      Setelah Penyalaan fan-fan udara pembakaran boiler (PA fan, SA fan, FBA fan) proses pembakaran di furnace diawali dengan pembakaran menggunakan BBM (HSD) di wind Box melalui burner sampai temperatur frunace mencapai  ±400° C.

2.      Kemudian batubara (Coal) di masukkan ke Furnace melalui coal feeder secara bertahap sesuai kebutuhan pembakaran. begitu juga untuk penambahan limestone (Kapur).

3.      Setelah temperatur furnace mencapai ±650° C barner dapat di matikan dan bahan bakar yang digunakan pada pembakaran di furnace hanya batu bara.

4.      Aliran udara turbulen dari nozzle grate menyebabkan coal dan limestone cepat bercampur secara merata dengan bed material. Fluidizing air/primary air  dan bed temperatur menyebabkan material terbakar dan bersirkulasi.

5.      Di dalam cyclon, flue gas dan fly ash terpisah dari material solid. Material solid berputar menuju cyclone outlet cone dengan bantuan udara dari fuidizing air blower menuju  seal pot dan diinjeksikan kembali ke furnace melalui seal pot return duct. Sedangkan flue gas di teruskan ke area back pass kemudian ke ESP dan chimney sebagai gas buang.

DCS Grapics Boiler PLTU 3 babel