PT. Indira Dwi Mitra - Fabrikasi boiler dan thermal oil heater Indonesia

Jasa Pembuatan-Panel Kontrol Boiler

21 Jun

Jasa Pembuatan-Panel Kontrol Boiler

Anda memerlukan jasa service,pemasangan , perakitan , dan pembuatan panel listrik? Dan ingin design jaringan dengan kualitas yang bagus? Anda tidak perlu bingung! Karena kami hadir dengan kualitas yang bagus dan pengalaman team yang sangat professional. Kami siap membantu anda!

Manusia dengan segala kekurangan dan kelebihannya, tidak dapat memprediksi apakah dalam pekerjaannya ataupun perusahaan yang dikelolanya akan terjadi suatu masalah atau hal-hal yang tidak diinginkan seperti kecelakaan kerja terhadap para karyawannya.

Namun dalam hal tersebut manusia memiliki sumber daya yang mumpuni dibanding makhluk lainnya di muka bumi ini, yang dapat terlebih dahulu mengantisipasi agar masalah dan kecelakaan kerja tidak terjadi pada usaha mereka.

Professional

Listrik adalah salah satu yang paling rentan dalam mengalami masalah, karena jika arus dan aliran listrik bermasalah misalnya saat pemadaman, otomatis kerja produksi suatu usaha pun akan terganggu, bahkan jika dalam pemasangan instalasi listrik tidak dilakukan secara benar akan meinmbulkan adanya kecelakaan kerja seperti kebakaran.

Panel listrik adalah salah satu cara mengantisipasi hal tersebut, karena panel listrik berfungsi dalam pengaturan penggunaan listrik dan box panel listrik sebagai pengaman bagi panel listrik tersebut sangat diperlukan.

Mungkin kebanyakan orang sudah mengenal apa itu panel listrik, namun ada beberapa diantara kita yang belum mengenalnya.

Panel listrik adalah sebuah perangkat yang berfungsi membagi, menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari sumber/pusat listrik ke konsumen/pemakai.

Process Equipment Control : (4) Boiler Control

Boiler merupakan salah satu peralatan proses yang berfungsi memproduksi steam/uap. Steam yang dihasilkan tersebut akan digunakan untuk berbagai macam keperluan, antara lain sebagai penggerak turbine dan sebagai media pemanas dalam unit proses.

Seperti terlihat pada gambar berikut, air (feedwater) dimasukkan ke Boiler dan dipanaskan, dalam hal ini oleh panas hasil pembakaran fuel sehingga menghasilkan steam. Fuel yang digunakan bisa fuel gas atau fuel oil atau keduanya (selain dari hasil pembakaran fuel, panas yang digunakan juga bisa berasal dari sumber lainnya, seperti pembakaran batu bara, kayu/ampas, atau media pemanas lainnya).

boiler-control-11

Secara umum, tujuan sistem kontrol pada boiler adalah agar produk steam yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang dikehendaki  sambil tetap menjaga agar boiler dapat beroperasi dengan efisien dan aman.  Secara garis besar, sistem kontrol pada boiler ini terdiri dari:  1) Drum level control; 2) Combustion control; 3) Atomizing control; 4) Blowdown control; 5) Steam temperature control.

Drum Level Control.  Tujuan drum level control adalah menjaga agar level drum (tinggi permukaan air dalam drum) tetap pada setpoint-nya walaupun terjadi perubahan beban ataupun gangguan/disturbance lainnya.  Level drum yang terlalu rendah bisa menyebabkan terjadinya panas berlebih (overheated) pada boiler tubes sehingga tubes bisa menjadi rusak/bengkok/bocor. Sebaliknya level drum yang terlalu tinggi akan menyebabkan pemisahan air dan steam dalam drum tidak sempurna sehingga kualitas steam yang dihasilkan kurang (banyak mengandung air/basah).

Ada tiga alternative/jenis drum level control, yaitu:  1) Single element drum level control; 2) Two-element drum level control; 3) Three-element drum level control.

Single-element drum level control.  Ini merupakan konfigurasi drum level control yang paling sederhana, yaitu hanya menggunakan feedback level control. Disebut single-element karena hanya level drum saja yang dikontrol. Konfigurasi kontrol ini umumnya digunakan pada boiler berkapasitas rendah (<150,000 pounds-per-hour), pressure rendah (<250 pounds-per-square-inch), dan dengan beban yang relative tetap/stabil. Kekurangan konfigurasi control ini adalah sulit mempertahankan level pada setpointnya jika terjadi perubahan beban secara terus menerus.

boiler-control-2

Two-element drum level control. Konfigurasi ini digunakan untuk mengatasi kekurangan konfigurasi single-element dalam menangani fluktuasi beban, yaitu dengan jalan menambah steam flow control (yang mewakili beban boiler) sebagai feedforward control. Jadi, dalam konfigurasi ini, terdapat dua controller, yaitu level control sebagai feedback dan steam flow control sebagai feedforward control, sehingga disebut dengan two-element control. Konfigurasi ini cocok untuk single drum boiler dengan kondisi pressure/flow feedwater yang relative konstan.

boiler-control-3

Three-element drum level control. Ini merupakan konfigurasi yang paling lengkap, yang dibentuk dengan menambah feedwater flow control dalam konfigurasi cascade. Penambahan feedwater flow control ini dimaksud untuk mengantisipasi fluktuasi pada flow/pressure feedwater, yang umumnya terjadi pada feedwater line yang menggunakan beberapa pompa (multiple pump) untuk melayani beberapa boiler sekaligus (multiple boiler).

boiler-control-4

Combustion Control. Tujuan combustion control adalah untuk menjaga pressure steam yang dihasilkan boiler agar selalu sesuai dengan yang dikehendaki (sesuai setpoint-nya). Oleh karena itu, dalam konfigurasi combustion control, steam pressure (biasanya diambil dari steam header) digunakan sebagai master control, outputnya di-cascade dengan fuel flow control dan combustion air flow control (air di sini maksudnya udara). Jika terjadi kenaikan beban (yang ditandai dengan turunnya pressure steam dari setpoint-nya), maka fuel flow control dan combustion air flow control akan bereaksi membuka control valve.  Sebaliknya,  apabila terjadi penurunan beban (yang ditandai dengan kenaikan pressure steam dari setpoint-nya), maka kedua control tersebut akan bereaksi menutup control valve.

Fuel flow control dan combustion air flow control di-interkoneksi untuk menjamin agar combustion air/udara selalu cukup tersedia untuk membakar habis fuel pada kondisi berapapun perubahan flow fuel. Hal ini untuk menjaga agar tidak terjadi akumulasi fuel yang tidak terbakar di dalam ruang bakar karena sangat membahayakan (bisa menimbulkan ledakan).  Interkoneksi fuel flow control dan combustion air flow control ini dilakukan melalui selector switch (high dan low), seperti pada gambar berikut.

boiler-control-5

Dalam konfigurasi ini, apabila terjadi kenaikan beban, maka yang terlebih dahulu bereaksi untuk membuka control valve adalah combustion air flow control baru kemudian fuel flow control. Sebaliknya, apabila terjadi penurunan beban, maka yang terlebih dahulu bereaksi untuk menutup control valve adalah fuel flow control baru kemudian combustion air flow control.

Master control.  Seperti yang dijelaskan di atas, yang menjadi master dalam combustion control adalah pressure steam.  Apabila lebih dari satu boiler digunakan secara paralel, maka perlu ada pembagian beban/load ke masing-masing boiler. Untuk keperluan pembagian beban ini, maka sinyal/informasi yang berasal dari master control akan dikirim ke loading station di masing-masing boiler, seperti pada gambar berikut.  Dengan loading station, operator dapat memberikan bias ke master control. Output loading station akan dikirim ke steam flow control masing-masing boiler.

boiler-control-6

Kadang kala, untuk pertimbangan efisiensi,  suatu boiler diopresikan pada beban tetap, sedangkan beban boiler lainnya dibiarkan berubah-ubah secara otomatis untuk disesuaikan dengan perubahan total beban.  Untuk keperluan ini, boiler berbeban tetap tersebut dioperasikan berbasiskan beban (based load), dimana sebagai master bukan steam pressure control, tetapi steam flow control.

Fuel flow – air flow control.  Seperti yang sudah dijelaskan di atas, bahwa salah satu hal yang paling penting dalam combustion control adalah menjaga agar perbandingan fuel flow/combustion air flow (fuel/air ratio) selalu terpenuhi untuk pembakaran yang sempurna.  Data fuel/air ratio diperoleh dari operation test.   Indicator terjadinya pembakaran yang sempurna adalah jika terdapat excess air (oksigen) secukupnya dalam gas sisa pembakaran.  Excess air yang berlebih menyebabkan operasi boiler tidak efisien karena sebagian panas akan diserap oleh kelebihan udara tersebut.  Excess air yang kurang juga mengurangi efisiensi karena sebagian fuel tidak terbakar. Yang lebih berbahaya adalah terakumulasinya fuel yang tidak terbakar dalam ruang bakar karena dapat menyebabkan ledakan.

Fuel/air ratio bisa berubah, antara lain disebabkan oleh perubahan kandungan panas (btu content) dari fuel atau perubahan suhu udara.  Untuk itu maka dalam combustion control perlu ada fasilitas untuk merubah nilai perbandingan ini, seperti diperlihatkan pada gambar berikut.

boiler-control-7

Perubahan fuel/air ratio bisa dilihat dari perubahan excess air di gas buangan hasil pembakaran.  Dari informasi mengenai perubahan excess air ini (melalui pengukuran dengan O2 analyzer), operator merubah ratio ini dengan cara memberikan bias seperti pada gambar diatas.

Apabila fuel yang digunakan adalah fuel gas, maka sebaiknya dilengkapi dengan pressure compensation untuk mengatasi fluktuasi pressure pada supply fuel gas.  Jika menggunakan fuel oil, maka diperlukan atomizing control agar pembakaran fuel oil bisa lebih sempurna.  Atomizing control akan dibahas pada topik tersendiri.

boiler-control-8

Apabila menggunakan dua jenis fuel (fuel gas dan fuel oil), maka hasil pengukuran fuel gas flow dan fuel oil flow dijumlahkan dulu baru dikirim ke total fuel flow control sebagai measurement/process variable (PV) dan ke combustion air high selector switch, seperti diperlihatkan dalam gambar diatas.  Selanjutnya, output total fuel flow control dikirim ke masing-masing flow control fuel oil dan fuel gas melalui pembagi (FY2) dan FY3).  Besarnya porsi fuel oil dan fuel gas di-set oleh operator melalui hand control (HC).  Penggunaan high selector (>) sebelum control valve dimaksud untuk mengantisipasi fluktuasi pressure pada line fuel.

Oxygen control.  Seperti yang sudah dijelaskan bahwa untuk mengatasi perubahan fuel/air ratio, operator memberi/mengubah bias secara manual dengan berpedoman pada excess air hasil pengukuran O2 analyzer.  Jika kandungan panas (btu content) dalam fuel berfluktuasi secara terus menerus, maka akan lebih baik jika adjustment fuel/air ratio tersebut tidak dilakukan secara manual, melainkan secara otomatis.  Hal ini dapat dilakukan dengan menambah/menggunakan O2 control, seperti gambar berikut.

boiler-control-9

Nilai optimal excess air pada operasi boiler tidak tetap, tetapi bergantung pada beban boiler, pada beban rendah nilai optimal excess air tinggi, sebaliknya pada beban tinggi nilai optimal excess air rendah.  Nilai optimal excess air pada suatu boiler diperoleh dari plant/operational test, salah satu contohnya seperti diperlihatkan pada tabel berikut.

boiler-control-10

Setpoint untuk O2 control (AC) akan mengikuti nilai pada tabel tersebut sesuai perubahan beban, seperti terlihat pada konfigurasi kontrol di atas (dijalankan di AY).

Fuel/air ratio juga diperoleh dari plant/operational test.  Tabel berikut adalah contoh fuel/air ratio dari hasil test tersebut.

boiler-control-111

Fungsi fuel/air ratio ini akan dijalankan/dieksekusi di FY1 (lihat gambar di atas).   Automatic bias untuk fuel/air ratio dilakukan di FY2 dengan menggunakan formula berikut:  Bias air flow = (air flow/(0.4 x output oxygen control + 80)) x 100.

Atomizing Control.  Pada boiler yang menggunakan fuel oil, diperlukan proses atomizing untuk memecah-mecah molekul fuel oil sehingga proses pembakaran berjalan dengan sempurna. Salah satu jenis proses atomizing ini adalah dengan menggunakan steam atomizing, yaitu dengan cara memberi tekanan (dengan menggunakan tekanan steam) pada nozzle penyemprot fuel oil.  Agar proses atomizing ini selalu berjalan dengan sempurna pada berbagai kondisi tekanan/pressure fuel oil maupun steam atiomizing , maka digunakan sistem kontrol yang disebut atomizing control.  Tujuan konfigurasi atomizing control adalah menjaga beda tekanan (pressure differential) antara atomizing steam dan  fuel oil yang menuju burner agar tidak berubah, seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

boiler-control-12

Blowdown Control.   Blowdown system dalam boiler berguna untuk mengontrol kandungan solid dalam feedwater agar tidak berlebih.  Kandungan solid dalam feedwater akan terikut ke steam yang diproduksi, sehingga apabila kandungan solid dalam feedwater tinggi, maka kandungan solid di steam juga akan tinggi, sehingga bisa menurunkan kwalitas steam yang dihasilkan.  Selain itu, kandungan solid dalam feedwater yang berlebih juga akan menyebabkan terjadinya kerak/scale pada pipa/tube/drum sehingga selain peralatan tersebut cepat rusak,  juga efisiensi boiler menurun karena kehadiran kerak tersebut akan mengurangi area perpindahan panas (heat transfer area).

Ada dua jenis blowdown, yaitu intermittent blowdown dan continuous blowdown.  Intermittent blowdown dioperasikan secara manual oleh operator, berdasarkan hasil pengukuran kwalitas feedwater (pengukuran electrolytic conductivity dalam feedwater) atau hasil pengukuran steam purity dengan menggunakan sodium analyzer. Sedangkan continuous blowdown akan membuang air yang mengandung solid dalam drum secara terus menerus dengan besarnya aliran buangan dikontrol berdasarkan hasil pengukuran/perkiraan jumlah kandungan solid dalam feedwater di boiler drum.

Ada dua jenis sistem kontrol yang digunakan pada continuous blowdown, yaitu conductivity control dan ratio control. Dalam konfigurasi conductivity control, electrolytic conductivity feedwater diukur menggunakan conductivity meter secara online, kemudian sinyal hasil pengukuran ini dikirim ke controller (AC) untuk menggerakan control valve, seperti pada gambar berikut. Semakin tinggi electrolytic conductivity hasil pengukuran conductivity meter, semakin besar bukaan control valve continuous blowdown (semakin banyak air yang dibuang/dikuras), begitu pula sebaliknya.

boiler-control-13

Continuous blowdown juga dapat dikontrol dengan menggunakan ratio control, yaitu ratio antara blowdown flow dan feedwater flow, seperti diperlihatkan pada gambar berikut. Setpoint untuk ratio control ini ditentukan/diberikan secara manual berdasarkan hasil pengukuran kwalitas feedwater (electrolytic conductivity) atau kwalitas steam (steam purity).

boiler-control-14

Steam Temperature Control.  Untuk boiler yang menghasilkan steam dengan tekanan tinggi (HP steam), biasanya dilengkapi dengan Superheater – Desuperheater.  Superheater berfungsi menaikan temperature steam yang dihasilkan boiler (saturated steam). Sedangkan Desuperheater digunakan untuk menstabilkan temperature steam yang keluar dari Superheater, dengan jalan menyemprotkan steam tersebut dengan water (feedwater). Untuk menjaga temperature steam selalu stabil pada berbagai beban, maka Desuperheater dilengkapi dengan temperature control, seperti gambar berikut.

boiler-control-15

Temperature steam yang keluar dari Desuperheater diukur, hasil pengukuran digunakan oleh temperature control (TC) untuk menggerakan control valve pada feedwater line yang  masuk ke Desuperheater.  Bila temperature steam lebih tinggi dari setpoint, control valve membuka untuk menaikan aliran feedwater yang masuk ke Desuperheater, sebaliknya jika temperature steam lebih rendah dari setpoint-nya maka control valve akan menutup.

Perlu diketahui bahwa, dalam prakteknya belum tentu semua  jenis kontrol yang dibahas diatas digunakan, karena penggunaan jenis kontrol tersebut bergantung pada kebutuhan.  Sehingga sering kita temukan  suatu boiler memiliki sistem kontrol yang lebih lengkap dibandingkan dengan boiler lainnya, seperti dua contoh berikut ini.

boiler-control-16

 

boiler-control-171

Write a Reply or Comment

error: Content is protected !!