SISTEM UDARA BOILER

Draft sistem adalah perbedaan antara tekanan atmosfer dengan tekanan statis di ruang bakar, saluran gas buang maupun cerobong yang menghasilkan laju aliran tertentu. Secara garis besar, draft sistem mempunyai peranan penting yang sama dalam sistem pembangkit, diantaranya :
a. Untuk menyuplai udara di
ruang bakar boiler agar memenuhi kebutuhan untuk
pembakaran antara udara dan bahan bakar.
b. Untuk menghilangkan gas
buang dari ruang bakar dan
mengalirkannya ke cerobong dan atmosfer dengan sempurna.
c. Mengurangi polusi dari fly ash (mempermudah fly ash masuk ke hopper).
Dalam draft sistem tersebut
terdapat beberapa fan yang sangat penting bagi proses
pembakaran di dalam boiler agar terjadi keseimbangan dan efisiensi. Fan tersebut adalah Primary Air Fan (PA Fan), Force Draft Fan (FD Fan), dan Induced Draft Fan (ID Fan).
A. Primary Air Fan (PA Fan).
PA Fan terletak di bagian
Pulverizer (bagian yang berfungsi sebagai penggerus batubara kasar yang disuplai oleh Coal Feeder menjadi serbuk batubara yang sangat halus sebelum disalurkan ke burner) dan berfungsi sebagai penghasil udara primer (Primary Air) yang digunakan sebagai udara pengangkut serbuk batubara dari Pulverizer menuju Burner untuk dibakar di Furnace Boiler (ruangan yang berisi pipa-pipa boiler yang digunakan untuk tempat pembakaran).
Mula-mula PA Fan yang bekerja pada tekanan rendah mengambil udara dari luar untuk dijadikan sebagai udara primer, lalu PA Fan akan bekerja pada tekanan tinggi untuk menyalurkan serbuk batubara dari Pulverizer ke furnace boiler yang dibantu oleh Seal Air Fan (penghasil udara bertekanan). Sebelum masuk ke boiler, udara primer dinaikkan suhunya terlebih dahulu oleh Primary Air Heater yang berfungsi sebagai pemanas awal udara primer yang dihasilkan oleh PA Fan sebelum disalurkan pada Pulverizer.
Primary air fan ini dibagi menjadi dua berdasarkan letaknya, yaitu cold primary air system dan hot primary air system. Cold primary
air system terletak pada
salauran sebelum air heater,
sedangkan hot primary air system terletak setelah melewati air heater.
Cold primary air system
mempunyai keuntungan yaitu
mempunyai efisiensi volumetric
yang kecil saat ditekan tetapi memiliki kerugian di air heater yang lebih besar dibanding hot primary air heater yang mempunyai kerugian di air heater kecil tetapi membutuhkan pendinginan untuk komponen kipasnya serta konstruksinya lebih rumit.
B. Force Draft Fan (FD Fan).
FD Fan terletak pada bagian
ujung saluran air intake boiler
dan digerakkan oleh motor
listrik. Fan ini bekerja pada
tekanan tinggi dan berfungsi
menghasilkan udara sekunder (Secondary Air) yang akan
dialirkan ke dalam boiler untuk mencampur udara dan bahan bakar dan selanjutnya digunakan sebagai udara pembakaran pada furnace boiler. Udara yang diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan) diambil dari udara luar.
Dalam perjalananya menuju
boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh secondary air heater (pemanas udara sekunder) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
FD Fan dan PA Fan bekerja sama untuk membuat campuran antara udara dan serbuk batubara dengan perbandingan kurang lebih 13 : 1 agar terjadi pembakaran sempurna. Bercampurnya udara dan serbuk batubara dibantu oleh Dumper tetap yaitu pengatur pengaduk udara sehingga menimbulkan turbulensi yang memungkinkan terjadinya pembakaran yang efisien. Turbulensi mengacu pada gerakan udara didalam Furnace, gerakan ini perlu karena dapat menyempurnakan pencampuran udara dan bahan bakar.
Berikut adalah hal yang harus
diperhatikan untuk FD fan :
a. FD fan akan beroperasi hingga dua tahun non – stop, sehingga konstruksinya harus dapat diandalkan dan bebas perawatan selama masa pakai.
b. Mempunyai efisiensi yang
tinggi, karena boiler selalu
bekerja dalam kondisi yang bervariasi maka kinerja FD fan juga disesuaikan dengan kondisi kerja boiler.
c. FD fan harus stabil karena
keadaan tekanan yang
bervariasi dan masa pakai FD fan tersebut sehingga FD fan harus tetap dapat mengontrol aliran udara ke boiler selama masa kerjanya.
d. FD fan harus mempunyai
proteksi terhadap dirinya sendiri, dalam hal ini berarti FD fan harus dapat memutuskan arus saat
kerja lebih dan mengatur kinerja motor FD fan tersebut.
C. Induced Draft Fan (ID Fan).
ID Fan dipasang di dekat stack (cerobong pembuangan gas hasil pembakaran batubara) dan electrostatic precipitator (penangkap abu batubara jenis Fly Ash yang beterbangan sehingga dapat mengurangi polusi udara yang akan dikeluarkan melalui stack). ID Fan berfungsi untuk mempertahankan pressure pada furnace boiler dan bekerja pada tekanan atmosfir rendah karena digunakan untuk menghisap gas dan abu sisa pembakaran pada boiler untuk selanjutnya dibuang melalui stack. Sebelum gas dan abu sisa pembakaran dibuang, terlebih dahulu dilewatkan pada electrostatic precipitator agar bisa mengurangi prosentase polusi udara yang dihasilkan dari sisa pembakaran tersebut.
Hal – hal yang harus diperhatikan terhadap ID fan
sama dengan FD fan, tetapi yang membedakan adalah kinerja ID fan di suhu yang tinggi karena ID fan mensirkulasikan gas hasil
pembakaran dan FD fan hanya bekerja di suhu atmosfer biasa, sehingga ID fan mempunyai sistem pendinginan dengan air
dan radiator untuk mencegah
overheating.
Pada intinya PA Fan, FD Fan, dan ID Fan mempunyai bentuk yang hampir sama, tetapi dapat dilihat perbedaannnya dari letak dan fungsi masing-masing. Fan sangat penting untuk menjaga kestabilan kinerja suatu sistem.
Komponennya terdiri dari fan itu sendiri, motor listrik, sistem penggerak, saluran atau pemipaan, peralatan pengendali aliran, dan peralatan penyejuk udara (filter, kumparan pendingin, penukar panas, dll).
Ketiga fan tersebut membantu proses kerja komponen-komponen lain seperti Pulverizer (bagian yang berfungsi sebagai penggerus batubara kasar yang disuplai oleh Coal Feeder menjadi serbuk batubara yang sangat halus sebelum disalurkan ke burner) dan Furnace Boiler (ruangan yang berisi pipa-pipa boiler yang digunakan untuk tempat pembakaran).