Boiler atau ketel uap merupakan salah satu mesin penunjang yang sangat penting di industri JAmu khususnya yang berhubungan dengan panas. Prinsip dasar boiler sederhana, ada air masuk, dipanaskan di boiler sampai menjadi uap, uap didistribusikan ke mesin produksi untuk dijadikan sumber panas.
Meski terkesan sederhana biaya investasi boiler tidak murah (tergantung kapasitas), dan setelah menjadi aset juga harus dijaga operasional dan perawatannya.
Boiler sendiri terdiri dari 3 tipe:
- Pipa air
- Pipa api
- Boiler combi (kombinasi dari pipa air dan pipa api)
Kelebihan Boiler Pipa Api:
- Dapat dibeli dengan paket lengkap:
- Tempatkan ke fondasi
- Hubungkan ke Water Treatmen
- Hubungkan dengan Instalasi Listrik dan bahan bakar
- Ini berarti biaya instalasi diminimalisir.
- Relokasi paket shell boiler ini dilakukan dengan sederhana
- Berisi air yang banyak pada suhu saturasi, banyak energy yang tersimpan untuk mengatasi beban dgn cepat dan waktu singkat.
- Konstruksi tidak rumit sehingga maintenancenya sederhana.
- Memiliki tabung dan pembakar satu tungku, Ini artinya sistem kendali relatif sederhana.
- Dirancang operasi s/d 27 bar, operasional ≤ 17 bar, artinya peralatan pendukung yang tersedia di harga yang kompetitif.
KEkurangan Boiler Pipa Api:
- Max capasitas sekitar 27 t/j, maka jika butuh uap lebih, maka diparalel bbrp boiler.
- Diperlukan ϕ shell besar, sedang σ yang diijinkan hanya sekitar 27 bar(27.532 kg/cm2).
- Ketika energi dalam air yang disimpan digunakan akan butuh waktu lebih lama sebelum cadangannya direcovery kembali.
KElebihan Boiler Pipa Air:
- Dengan vol air sedikit, maka dpt merespon perubahan muatan & input panas dgn cepat.
- Drum bawah dan atas ϕ kecil, artinya tek uap lebih tinggi s/d 160 bar (PLTU).
- Burner bisa vertikal/horizontal, & fasilitas kontrol suhu dlm berbagai bagian dari boiler.
KEkurangan Boiler Pipa Air:
- Tdk sesederhana shell boiler, lebih banyak pekerjaan di lokasi / site.
- Butuh sistem kontrol yg komplek pada furnice ganda, apalagi yang diatas 30 furnice di pembangkit listrik.
Berdasarkan BAhan BAkarnya (Fuel), terdiri dari 3 jenis:
- BAhan BAkar PAdat (batu bara, cangkang sawit, sampah)
- BAhan BAkar CAir (Solar, MFO)
- BAhan BAkar GAs (CNG)
KElebihan BAhan BAkar PAdat:
- BAnyak pilihan
- HArga bervariasi. Terutama tergantung dari kalori
- JIka memiliki solid waste dalam jumlah banyak bisa dijadikan bahan bakar. Misal pada industri kelapa sawit, jamu)
Kekeurangan:
- MEmiliki produk samping berupa abu pembakaran. JIka bahan bakar berupa batu bara maka tergolong limbah B3.
KElebihan BAhan BAkar CAir:
- Nilai kalori tinggi.
- Mudah dalam penanganan penyimpanan (storage handling)
KEkurangan BAhan BAkar CAir:
- HAnya dijual oleh PErtamina dan agennya
- Untuk MFO, perawatan harus lebih sering karena banyak kerak yang menempel terutaa di axialfanring
Kelebihan BAhan Bakar GAs:
- BErsih
- PEmbakaran lebih cepat
KEkurangan BAhan Bakar GAs:
- BEberapa daerah (seperti JAwa TEngah) belum ada jalur pipa sehingga harga menjadi lebih mahal dibanding sistem pipa
- FAktor keselamatan perlu diperhatikan, pastikan semua sistem aman untuk mencegah terjadinya kebocoran gas (gas leakage)
MErancang kebutuhan Boiler
Pertimbangan Dasar
- Tipe dan ketersediaan bahan bakar
- Tekanan dan kapasitas yang dibutuhkan (misal tekanan 8 bar dengan kapasitas 5 ton/jam)
- Profil dan ukuran boiler yang dibutuhkan
- Ukuran dan penjadwalan operasi
- Kapasitas standby atau cadangan
- Pilihan burner dan kebutuhan pemeliharaan (turndown)
PAda mesin boiler ini banyak sekali efisiensi yang dapat kita lakukan, efisiensi boiler terkait dengan energi yang hilang pada:
- Pembakaran (Combustion losses)
- Gas buang (Flue gas losses)
- Blow-down losses
- Radiasi (Radiation Losses)
Hal-hal yang dapat dilakukan untuk efisiensi:
- PEmastian kualitas air umpan boiler. Umumnya air umpan (feed water) harus melewati softener untuk menghilangkan kandungan mineral seperti KAlsium (Ca), Magnesium (Mg) agar tidak terjadi scaling (pengendapan mineral di pipa) efek dari scaling biasanya transfer panas tidak maksimal dan jika sudah parah maka pipa harus diganti. Selain mineral, ada beberapa aspek yang perlu diperhatikan misal pH. Umumnya suplier boiler memiliki kriteria air yang boleh digunakan sebagai air umpan.
- LAkukan blow down secara rutin. MEski air umpan sudah diatur sedemikian rupa, namun tidak menutup kemungkinan ada kotoran yang masuk ke boiler, misal dari mesin boiler sendiri (misal pengikisan pipa), kegagalan sistem softener, yang pada akhirnya akan menimbulkan endapan di boiler. KArena berupa endapan maka lebih berat daripada air dan terletak di bawah sehingga mudah untuk dikeluarkan oleh sistem. Biasanya air blowdown berwarna merah kecoklatan, sementara blowdown yang baik tidak berwarna
- LAkukan insulasi pipa steam. Untuk mengurangi losses akibat radiasi, pipa steam sebaiknya diinsulasi. Umumnya memakai glasswool dan ditutup dengan lembaran alumunium atau stainless steel. REkomendasi saya pribadi baiknya pakai SS, meski lebih mahal namun hasilnya lebih bagus.
- PEmanfaatan air kondensat. Air kondensat bisa dimanfaatkan sebagai air umpan boiler. Air kondensat ini air yang bagus, karena merupakan steam yang dingin dan berubah bentuk menjadi air kembali.
- Jika perlu tambahkan chemical. Penambahan chemical ini disesuaikan dengan pemantauan berkala kualitas air, baik pada air umpan, air kondensat dan air blow down. BErdasarkan pengalaman lebih enak jika dikerjakan oleh pihak ketiga. Dari pihak ketiga akan cek kondisi air, dari hasil pengujian tersebut pihak ketiga akan merekomendasikan chemical apa saja yang akan dipilih dan alasan yang mendasarinya. Selain itu biaya chemical sudah termasuk pengecekan rutin air boiler selama tiap bulan, sehingga kualitas air dapat tetap terpantau.
- Lakukan maintenance. Hal-hal umum untuk maintenance biasanya pengecekan kebocoran jalur steam, pembersihan boiler secara rutin, pengecekan kondisi insulasi pipa, perawatan boiler rutin (bisa dilihat di manual atau tanya ke suplier boiler)
