UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PENULISAN ILMIAH ANALISA PROSES KERJA SOOT BLOWER TIPE FIXED ROTARY PADA PROTOTYPE MINI STEAM POWER PLANT DI PT. NW INDUSTRIES Nama : Rachmat Shaleh NPM : 25411710 Jurusan : Teknik Mesin Pembimbing : Irwansyah, ST., MT Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat Dalam Mencapai Gelar Setara Sarjana Muda Universitas Gunadarma Depok 2014
Latar Belakang Pada PLTU/Steam Power Plant memiliki komponen utama, salah satunya yaitu boiler sebagai penghasil uap bertekanan untuk menggerakkan sudu turbin uap sehingga menghasilkan listrik pada generator. Namun pada boiler memiliki satu masalah yang mempengaruhi tingkat efisiensinya, salah satu masalah tersebut yaitu ash/sisa abu dari hasil pembakaran pada furnace, dimana sisa abu ini sering menempel pada permukaan pipa pipa pada bagian boiler, seperti bagian rehetaer, economizer, superheater, dan evaporator. Untuk mengatasi masalah tersebut yaitu dipasanglah suatu alat pembersih abu yaitu sootblower.
Batasan Masalah Dalam penulisan dan presentasi ini hanya membahas bagian bagian berikut : Komponen utama serta fungsinya yang terdapat pada soot blower tipe fixed rotary. Proses kerja soot blower tipe fixed rotary. Tidak membahas perhitungan secara detail karena objek penelitian masih berupa prototype yang merupakan rahasia perusahaan terkait dan tidak bisa dipublikasikan. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : Memahami komponen utama serta fungsinya yang terdapat pada soot blower tipe fixed rotary. Memahami cara kerja alat sootblower tipe fixed rotary pada boiler.
PEMBAHASAN Sootblower adalah pembersih jelaga ruang boiler, permukaan tube pada bagian bagian boiler (air heater, preheater, furnace, evaporator), sedangkan fixed rotary (putaran tetap) adalah proses blowing dengan putaran tetap/konstan dan lance tube tetap berada didalam ruang jelaga, serta proses blowing dengan sudut putaran penuh 360 o. Jadi sootblower fixed rotary adalah pembersih jelaga ruang pada boiler dengan meniupkan/menyemprotkan uap bertekanan melalui nozzle-nozzle yang ada pada lance tube soot blower dengan putaran penuh 360 o. Sootblower tipe fixed rotary ini cocok ditempatkan pada bagian boiler yang memiliki suhu <700 o C, seperti bagian evaporator atau economizer. Pada analisa ini, sootblower yang dipasang tipe fixed rotary, yang ditempatkan di bagian evaporator.
Ash/sisa abu yang menempel pada permukaan pipa pipa boiler di bagian evaporator.
Komponen Utama Sootblower Tipe Fixed Rotary Motor Elektrik Berfungsi untuk menggerakkan gear yang terhubung dengan lance tube pipe sootblower agar lance tube berputar saat proses blowing. Poppet Valve Poppet valve digunakan untuk menutup dan membuka aliran uap yang akan digunakan untuk proses blowing, dan pada valve ini mempunyai suatu pengendali kontrol tekanan yang dapat di setel pada panel yang teintegrasu dengan sistem PLC (Programmable Logic Controller). Limit Switch Limit Switch adalah alat yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutus rangkaian poppet valve dan motor elektrik. Untuk membatasi durasi putaran sootblower pada saat proses blowing di daerah evaporator. Power Supply Power supply untuk limit switch, dan motor listrik penggerak dari soot blower system diperoleh dari tegangan 230/460 volt yang disupply dari kabel, dimana kabel tersebut ditempatkan dibagian samping dari blower beam.
Feed Tube Feed tube adalah suatu bahan baja tahan karat yang blowing kepada lance tube. Gear box digunakan untuk mensupply Gear box ini berfungsi sebagai transmisi daya putaran dari motor elektrik tube. Didalam gear box terdapat gear, pinion, bearings, dan cover gearbox. Lance Tube Sebagai jalur aliran uap dan penempatan nozzle nozzle. Nozzle ke lance Fungsi dari nozzle ini juga sebagai penguat tekanan dan pengarah pancaran uap yang disemprotkan saat proses blowing. Control Panel Control panel/panel pengendali merupakan alat yang terintegrasi dengan sistem PLC untuk mengendalikan dan mengawasi kinerja sooblower selama beroperasi, seperti untuk mengatur lama durasi proses blowing, sebagai emergency stop sootblower ketika terjadi failure
Posisi Instalasi Sootblower Fixed Rotary
Flowchart proses kerja sootblower fixed rotary
Boiler Set-up Pada tahap awal proses kerja dari sootblower ini yaitu boiler aktif atau dalam hal ini disebut dengan boiler set-up. Diawali dari proses pembakaran di bagian furnace, lalu air yang telah dipompa dari water tank ditampung ke steam drum yang sebelumnya air yang dipompa tadi terlebih dahulu melalui economizer sebelum lanjut ke pemanasan air di steam drum, hingga menghasilkan uap bertekanan. Dari uap yang dihasilkan dari steam drum lah yang akan menjadi supply uap pada saat sootblower melakukan proses blowing.
Sumber Uap Sootblower Tipe Fixed Rotary Proses selanjutnya, yaitu proses mengalirnya uap menuju sootblower, tapi dengan syarat tekanan uap pada steam drum harus terlebih dahulu mencapai tekanan sebesar 40 kg/cm 2, hal ini perlu diperhatikan supaya saat proses blowing, sootblower memiliki tekanan dan uap yang cukup selama proses blowing/ menyemprotkan uap dan semprotan lebih stabil. Pada tahap ini uap sudah mengalir ke sootblower, tapi sootblower belum mulai proses blowing karena poppet valve pada sootblower masih posisi close.
Proses Blowing Proses selanjutnya yaitu proses blowing/penyemprotan uap pada jelaga, dimana sootblower aktif mengaktifkan power supply ke posisi ON (tombol warna hijau) yang berfungsi untuk mengalirkan listrik ke motor elektrik dan limit switch. Dengan diawali poppet valve pada sootblower terbuka (setiap 4 jam sekali, selama ± 3menit) sehingga uap yang bersumber dari steam drum dapat mengalir menuju sootblower, bersamaan dengan motor listrik aktif secara mekanik yang terhubung dengan gearbox untuk memutarkan lance tube. Uap menyemprot melalui nozzle nozzle sepanjang lance tube.
Hasil Proses Blowing Setelah proses blowing selesai, poppet valve kembali close secara automatic, bersamaan dengan motor listrik pun ikut berhenti sehingga lance tube berhenti berputar, dan proses blowing selesai. Dengan begitu ash/abu yang menempel pada pipa-pipa evaporator menjadi bersih. Dimana sisa abu yang tertiup oleh sootblower akan terbawa oleh aliran gas menuju stack dan sebagian menuju precipitator. Hasil dari proses blowing ini diantaranya adalah : Bersih dari ash/abu sisa pembakaran. Komponen pipa boiler lebih awet dan tahan lama. Meningkatkan efisiensi kinerja boiler. Memaksimalkan heat transfer ketika boiler beroperasi. Meminimalkan cost pembersihan boiler.
Kesimpulan Pada sootblower tipe fixed rotary memiliki beberapa komponen utama, diantaranya adalah : Motor elektrik, sebagai motor penggerak lance tube agar berputar saat proses blowing. Poppet valve, sebagai pengontrol katup buka tutup untuk uap yang masuk. Limit Switch, sebagai penghubung dan pemutus rangkaian poppet valve dan motor listrik. Gearbox, sebagai penghubung penggerak motor listrik dengan lance tube. Power supply, sebagai pemasok sumber tegangan listrik untuk motor listrik dan serta limit switch, dengan sumber tegangan 230/460 V. Feed Tube, sebagai penghubung supply uap menuju lance tube. Lance tube, sebagai pipa yang menyemprotkan uap bertekanan ke setiap pipa pipa bagian boiler yang banyak dipenuhi oleh abu sisa pembakaran. Nozzle, sebagai penguat semprotan uap, serta agar uap yang disemprotkan lebih terarah pada saat proses blowing. Control panel, perangkat yang terintegrasi dengan sistem PLC sebagai pengendali kinerja sootblower fixed rotary.
Sootblower adalah alat tambahan sekaligus sebagai alat bantu pada boiler yang berfungsi sebagai pembers Sootblower yang dipasang pada prototype mini steam power plant di PT.NW Industries adalah sootblower tipe fixed rotary, dimana alat ini lebih cocok dipasang pada bagian boiler evaporator karena memiliki suhu ruang kerja <700 o C. Cara kerja sootblower fixed rotary beroperasi secara automatic baik pada bagian poppet valve maupun pada motor elektrik, yang dikontrol dengan panel berbasis PLC, misalnya dalam mengatur lama durasi, dan emergency stop. Pada sootblower dalam penelitian ini memiliki masa durasi kerja pada saat proses blowing selama 3 menit setiap 4 jam. ih abu dari sisa hasil pembakaran furnace.