Prosedur Pengoperasian Boiler Pada PLTU

DUNIA PEMBANGKIT LISTRIK - Berjumpa lagi ya. Semoga para pembaca dalam keadaan sehat. Pada kesempatan kali ini kami akan membahas dan sharing mengenai pengoperasian boiler pada PLTU. Tidak perlu panjang lebar, berikut penjelasannya simak secara seksama. Selamat membaca.

Apabila ada pertanyaan ataupun saran dan kritik Anda bisa menyampaikan dihalaman HUBUNGI KAMI atau bisa klik disini

PENGOPERASIAN BOILER

1. PERSIAPAN

Pemeriksaan

Sebelum  mengoperasikan Boiler semua peralatan atau bagian peralatan utama yang diisolasi (diblokir) harus dibebaskan. Operator bertanggung jawab untuk mengecek apakah unit dalam keadaan siap untuk dioperasikan, dan melakukan pemeriksaan semua peralatan. Semua peralatan pemadam  kebakaran yang meliputi detektor, tegangan,  alat pemadam, dan pompa dalam keadaan siap dan posisi auto.  Secara umum pemeriksaan sebelum start pada Boiler meliputi

Semua pintu masuk man hole dan access  door telah pada posisi yang benar :

- Semua katup sudah bebas untuk dioperasikan, baik secara manual (lokal) atau secara remote (jarak jauh) dan  dalam posisi  yang benar untuk start.

- Semua pasok pneumatic (udara) dan hydrolik (minyak) untuk  mengoperasikan katup dan  damper tersedia.

- Semua damper dapat dioperasikan dari remote secara tepat dan penunjukkan di kontrol room sesuai dengan penunjukkan sebenarnya di lokal.

- Semua  bagian unit yang  lain, seperti switch gear, atau selector  switch dalam posisi remote.

- Pelumasan untuk semua bagian yang bergerak atau berputar, telah  siap

- Minyak untuk penyala awal telah disirkulasikan dalam saluran utamanya

- Pasok untuk burner minyak dan penyala (tegangan listrik, udara/uap atomisasi dan gas/HSD), telah tersedia.

- Semua penghalang seperti tangga, ladder dan sebagainya harus disingkirkan dan saluran bagian unit telah dibersihkan.

2. PERSIAPAN START BOILER

Sistem bahan bakar minyak

Minyak HSD digunakan untuk penyalaan dan stabilisasi pembakaran, sedang minyak residu sebagai bahan bakar utama atau cadangan pada Boiler batubara. Peralatan sistem bahan bakar minyak HSD, terdiri dari bunker, pompa, katup pengatur (CV), dan ignitor (burner HSD).

Persiapan operasi peralatan bahan bakar HSD antara lain:

1. Periksa level bunker HSD 

2. Periksa jalur dari bunker hingga ignitor

3. Periksa pompa

4. Periksa katup pengatur tekanan

5. Periksa sistem resirkulasi.

Bahan bakar HSD digunakan untuk penyalaan awal dan menaikkan tekanan pada saat start dingin. Penyalaan dapat dilakukan apabila Boiler telah di bilas (purging) udara untuk penyalaan dapat dari FD fan atau dari kompresor. Biasanya aliran minyak HDS tidak dapat diatur, jadi  mengatur pembakarannya dengan menambah atau mengurangi jumlah, ignitor

Persiapan operasi peralatan Bahan Bakar Residu   Bahan bakar residu baru dapat diatomisasi setelah dipanaskan. Oleh  karena itu pembakaran residu harus menunggu tersedianya uap pemanas peralatan didalam sistem bahan  bakar residu antara lain :

- Bunker  persediaan  dan harian

- Pompa pemindah dan pompa residu

- Pemanas (oil heater)

- Katup pengatur

- Burner residu

Persiapan operasi peralatan Bahan Bakar MFO : 

1. Isi tangki harian dengan pompa pemindah  hingga level cukup

2. Start pompa residu

3. Operasikan pemanas minyak

4. Resirkulasi minyak untuk menaikkan temperatur

5. Operasikan alat atomisas, bila tersedia

6. Buka trip valve setelah temperaturnya tercapai

7. Atur aliran sesuai kebutuhan.

Bila minyak residu sebagai  bahan bakar utama, maka persediaan di tangki harus cukup. Bahan bahan bakar residu  dioperasikan bila tekanan Boiler telah cukup dan tersedia uap untuk pemanas residu. Bila minyak residu sebagai bahan bakar cadangan, maka dioperasikan hanya bila bahan  bakar utama terganggu atau sebab-sebab lain.  Pengaturan aliran minyak residu ada yang berada pada sisi masuk burner, ada pula yang berada  pada  sisi keluar burner (return valve).

Tekanan minyak harus diatur  diatas batas minimum, karena dapat  menimbulkan  gangguan pada atomisasi. Faktor yang banyak mengganggu pengoperasian minyak residu adalah  adanya air dan kekotorannya. Oleh karena itu saringan sisi masuk pompa harus selalu dicek untuk mencegah terganggunya pengoperasian sistem bahan bakar residu. Bunker minyak juga harus didrain secara berkala untuk membuang air yang ada di dalam minyak.

Pengisian boiler

Dalam kondisi dingin dan tidak bertekanan ada dua cara untuk mengisi air ke Boiler yaitu :

1. Lewat jalur air pengisi

2. Melalui jalur khusus menggunakan pompa filling up (pengisi bantu)  Apabila pengisian dilakukan melalui jalur air pengisi, maka urutannya  adalah :

- Isi hotwell kondensor  dengan pompa make up atau katup make up

- Isi tangki deaerator dengan pompa kondensat

- Isi drum Boiler dengan pompa air pengisi

Sebelum mengisikan air ke drum Boiler harus dipastikan bahwa katup venting drum terbuka dan katup blow down tertutup. Mengisi hotwell kondensor dengan cara membuka katup atau pompa (bila tersedia) air penambah. Setelah level hotwell cukup, jalankan pompa kondensat untuk mengisi deaerator. Atur alirannya sesuai persediaan air di hotwell.

Apabila level deaerator sudah cukup, isi drum Boiler secara berlahan-lahan  dengan menjalankan pompa air pengisi. Atur aliran hingga level air di atas batas minimum dan di bawah level kerja normal.  Hal ini bertujuan untuk menghindari pembuangan antara Boiler pada  saat temperatur air naik.  Apabila level ini tercapai pompa air pengisi dapat dimatikan.   Pengisian dengan pompa pengisi bantu, yaitu mengisi air dari tangki air penambah langsung ke drum Boiler. Pompa pengisi bantu kapasitasnya kecil dan tidak dilengkapi katup pengatur lihat gambar . Sistem pengisian cara ini hanya boleh dilakukan pada kondisi   Boiler dingin dan tidak bertekanan. Penunjukkan level air di drum pada gelas duga harus dipastikan kebenarannya dengan membuka dan menutup katup drain. Bila level bergerak lambat, cari penyebabnya.

3. PENGOPERASIAN

Pengoperasian fan dan purge

Persyaratan umum untuk menjalankan fan adalah menutup sisi hisapnya. Bila Boiler tidak dilengkapi ID fan, maka FD fan dijalankan setelah pemanas udara. Tetapi bila dilengkapi ID fan, ID fan lebih dahulu dijalankan, kemudian FD fan. Setelah fan start dan putaran sudah stabil, buka damper pengatur perlahan-lahan untuk mengatur aliran udara. Aliran udara untuk start (purging) Boiler minimum 30% beban penuh. Urutan pengoperasian fan pada Boiler batubara adalah :

- Start ID fan, tunggu hingga putaran normal (stabil)

- Start FD fan, tunggu hingga putaran normal (stabil)

- Atur tekanan ruang bakar hingga - 10mm ka dan aliran udara di atas 30% beban penuh

- Start gas resirkulasi fan

- Buka semua damper

Purge (Pembilasan). Sebelum melakukan penyalaan awal Boiler harus di-purge. Tujuan dari purge adalah untuk membuang gas yang dapat terbakar (combustible) dari dalam Boiler. Gas yang dapat terbakar berada di dalam Boiler berasal dari bahan bakar yang tidak terbakar. Ketika Boiler beroperasi selalu ada resiko masuknya bahan bakar yang tidak terbakar kedalam Boiler.  Lama purging berkisar antara 3 ~ 5 menit. Selain pada saat start Boiler, pada waktu shut-down dan trip, Boiler juga harus di-purge. Cara melakukan purge adalah mengalirkan udara di Boiler dengan aliran  di atas 30% dan membuka semua damper laluan udara dan gas.

Beberapa persyaratan umum yang harus dipenuhi sebelum Boiler di-purge adalah :

1. Aliran udara di atas 30%

2. Katup trip (penutup cepat) bahan bakar tertutup

3. Semua damper udara dan gas terbuka

4. Level air di drum di atas minimum

Setelah purge selesai, penyalaan harus segera dilakukan. Hal ini untuk mencegah masukknya gas yang dapat terbakar di dalam Boiler.

Penyalaan dan penaikan temperatur

Untuk melakukan penyalaan maka harus disiapkan :

1. Bahan bakar untuk penyala (gas LPG atau minyak HSD), cukup tersedia.

2. Damper udara dalam posisi untuk penyalaan

3. Tekanan uap atau udara untuk atomisasi cukup

4. Elektrode untuk busi dalam keadaan bersih 

5. Flame detector terpasang dan stand by

6. Tekanan bahan bakar untuk penyala cukup

7. Ignitor terpasang dan siap

Apabila purge telah selesai maka penyalaan dapat dilakukan dengan membuka katup penutup cepat bahan  bakar, dan meng-on-kan ignitor. Begitu ada sinyal start, maka :

- Ignitor gun masuk ke ruang bakar

- Ignitor on (busi mengeluarkan bunga api)

- Katup uap atau udara atomisasi terbuka

- Katup minyak atau gas penyala terbuka

Tetapi bila sistem penyala menggunakan oil torch, dan burner HSD, maka setelah menyulut burner HSD, oil torch mati dan akan mundur (retract). Jika nyala api yang ditangkap oleh flame detector memuaskan, maka penyalaan berlangsung terus. Jika nyala api yang ditangkap tidak memuaskan, maka ignitor trip (katup bahan bakar dan atomisasi tertutup, busi mati).  Pada saat pembakaran awal, pastikan bahwa pembakaran terjadi dengan baik, tidak ada bahan bakar yang tidak terbakar masuk ke ruang bakar. Bentuk nyala api harus diperhatikan, tidak terlalu panjang atau tidak terlalu lebar yang dapat menyentuh dinding ruang bakar. Proses pemanasan pada Boiler harus bertahap dengan kenaikan temperatur uap yang  terkontrol.

Temperatur metal Boiler (superheater) harus secara kontinyu dipantau dan dipertahankan pada Batas-batas yang diijinkan. Temperatur metal, reheater juga harus diamati karena belum ada aliran uap masuk turbin. Atur kenaikan temperatur uap dengan mengatur aliran bahan bakar dan udara serta pembukaan drain atau blow down.  Perbedaan temperatur metal drum juga harus diamati secara seksama. Pengaturan kenaikan tekanan dan temperatur Boiler dilakukan dengan mengatur pembakaran (aliran bahan bakar) dan banyaknya burner yang dioperasikan.

Bila pemanas udara dilengkapi dengan by-pass, buka damper (tingkap) nya dan tutup tingkap sisi masuk pemanas udara, sampai temperatur sisi dingin pemanas mencapai sekitar 1050C. Setelah itu tutup by-pass dan buka tingkap sisi masuk.  Bila tekanan Boiler telah mencapai 2 bar dan diperkirakan seluruh udara telah dikeluarkan, katup venting drum dapat ditutup, selanjutnya kenaikan tekanan dan temperatur dapat diatur dengan mengatur pembakaran  katup blow-down dan drain.

Pengisian pipa udara uap panas

Bila terdapat akumulasi air pada dasar pipa uap dan air tersebut tidak di-drain, maka begitu uap dialirkan ke pipa tersebut akan terbentuk gelombang (riak) air. Karena kecepatan uap tinggi maka riak airnya bergerak dengan kecepatan yang sama dengan air.   Bila air tersebut menjumpai penghalang atau hambatan, seperti belokan, ia akan membentur dan berbalik tetapi uapnya tidak. Timbul gelombang-gelombang pendek yang menyebabkan water hammer dan dapat menyebabkan kerusakan.

Untuk menghindari terjadinya water hammer, sebelum mengisi (mengalirkan) uap pada pipa yang lebih dingin, maka:

1. Buka katup drain

2. Buka sedikit katup untuk pemanasan atau bila tersedia by-pass, buka katup by- passnya sementara katup utama tetap dalam posisi tertutup

3. Bila air telah keluar semua dari pipa tutup katup drain

4. Tunggu hingga, temperatur dan tekanan sesudah katup mendekati sama dengan temperatur dan tekanan sebelum katup

5. Buka penuh katup utama

Bila dilengkapi by-pass buka penuh katup utama dan tutup katup by-passnya. Bila saluran tersebut dilengkapi dengan katup venting, maka buka venting pada saat pemanasan, bila udara telah keluar semua, tutup kembali venting tersebut. Bila pipa yang akan dialiri uap sudah panas dan temperaturnya di atas temperatur jenuh sehingga tidak mungkin terjadi kondensasi, maka saat mengalirkan uap, katup drain tidak perlu dibuka.

Prosedur di atas sekaligus juga mencegah terjadinya thermal stress karena perbedaan tekanan dan temperatur sebelum dan sesudah katup. Thermal stress  mengakibatkan packing flange rusak apabila sangat kuat dapat menyebabkan pipa retak bahkan pecah.

Demikianlah penjelasan mengenai prosedur pengoperasian boiler pada PLTU. Semoga bermanfaat. Baca juga : Bagian - Bagian Yang Mempengaruhi Efisiensi Pada Boiler