MATERI PEMBAHASAN I.
II. 1. 2. 3. 4. 5. III. IV. V.
PROSES PEMBAKARAN 1. TEORI PEMBAKARAN 2. EFISIENSI PEMBAKARAN 3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE ACCESORIES DINDING DAPUR 6. SOOT BLOWER PIPA PEMBULUH (TUBE COIL) 7. STACK (CEROBONG) RADIANT TUBE 8. DAMPER (KATUP) CONVECTION SECTION 9. BURNER ASSEMBLY AIR PREHEATER JENIS KUALITAS DAN NILAI BAHAN BAKAR TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE START UP DAN SHUTDOWN FURNACE
I. PROSES PEMBAKARAN Apa yang dimaksud dengan PEMBAKARAN ? • Pembakaran adalah reaksi kimia antara bahan bakar dan oksigen yang menghasilkan berbagai produk pembakaran (salah satunya gas buang) • Reaksi pembakaran menghasilkan panas • Reaksi yang menghasilkan panas disebut eksotermik • Persamaan reaksi pembakaran : Bahan bakar + oxygen → gas buang + Cahaya + panas
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran •
Pembakaran dikatakan sempurna bila campuran bahan bakar dan oksigen (dari udara) mempunyai perbandingan yang tepat, hingga tidak diperoleh sisa.
•
Bila oksigen terlalu banyak, dikatakan campuran “lean” (kurus). Pembakaran ini menghasilkan api oksidasi.
•
Sebaliknya, bila bahan bakarnya terlalu banyak (atau tidak cukup oksigen), dikatakan campuran “rich” (kaya). Pembakaran ini menghasilkan api reduksi. Api reduksi ditandai oleh lidah api panjang, kadang-kadang sampai terlihat berasap. Keadaan ini juga disebut pembakaran tidak sempurna.
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran TEORI PEMBAKARAN PEMBAKARAN → → REAKSI :
REAKSI C DAN / ATAU H2 DENGAN O2 DISEBUT PULA OKSIDASI
C + O2 2C + O2 2H2 + O2 4H2 + O2 S + O2
→ → → → →
CO2 …………. ( 1 ) 2CO …………… ( 2 ) 2H20 …………….( 3 ) 2H2O + 2H2 …….( 4 ) SO2 ………………( 5 )
PEMBAKARAN TIDAK SEMPURNA - O2 ↓ - PENCAMPURAN TIDAK SEMPURNA - TEMPERATUR ↓
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran Contoh Reaksi Kimia: • BB (F OIL/GAS) + O2 Æ KARBON DIOKSIDA + UAP AIR • CH3 + O2 Æ CO2 + H2O + Q (EKSOTERMIS) SECARA LENGKAP • CH3 + O2 Æ
CO2 + CO + SO2 + H2O +Q
ADANYA CO TDK DIINGINKAN
MEMBENTUK COKE MENEMPEL DI BURNER DAN PIPA SHG MENGHAMBAT PEMANASAN
AGAR TDK TERBENTUK CO, MAKA O2 DITAMBAH LAGI
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran MEKANISME TIMBUL PANAS DALAM PEMBAKARAN PERSAMAAN : U2 g H + ------ + ------ Z = Q – WS 2 gc gc ENERGI KINETIK DAN ENERGI POTENSIAL → TIDAK TERJADI DAN TIDAK DILAKUKAN KERJA U2 , Z, DAN WS = O ⇒ Q = H PERUBAHAN PANAS (Q) YANG TERJADI DIGUNAKAN UNTUK KEPERLUAN REAKSI H. REAKSI PEMBAKARAN : TAHAP I
: PEMECAHAN SENYAWA → UNSUR-UNSUR
TAHAP II
: MEMPERSENYAWAKAN UNSUR-UNSUR TERSEBUT MENJADI SENYAWASENYAWA BARU
CONTOH : CH4 + O2 TAHAPANNYA :
→
CH4 →
CO2 + H2O C + 2 H2
2O2
→
O2 + O2
C + O2
→
CO2
2H2 + O2
→
2H2O
CH4 + 2O2
→
CO2 + 2H2O
AWAL
AKHIR
PEMECAHAN (AWAL) PENGGABUNGAN (AKHIR)
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran Syarat- Syarat Proses Pembakaran 1. Berada dalam “explosion limit” Bahan bakar dalam fase gas dan oksigen harus tercampur sempurna. Perbandingan bahan bakar dan oksigen harus berada dalam “explosion limits” 2. Adanya Energi penyalaan (ignition energy) Campuran bahan bakar harus dapat dinyalakan. Memulai reaksi pembakaran diperlukan energi penyalaan. Jika panas yang dibutuhkan kecil, maka percikan api dari busi sudah cukup, sedangkan jika panas yang dibutuhkan besar karena bahan bakar harus diuapkan penggunaan nyala api diperlukan
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran 3. Kecukupan Bahan bakar, oksigen & temp cukup tinggi Pada proses pembakaran, uap akan bereaksi dengan oksigen sedemikian rupa, sehingga pada bidang antar-muka udara-bahan tidak timbul gelombang tekanan melainkan api. Dalam hal ini bahan bakar yang panas dapat menyebar ke lingkungan di sekitamya. Agar Pembakaran dapat terus berlangsung, maka syarat-syarat berikut harus terpenuhi: – Bahan bakar yang cukup – Oksigen yang cukup – Temperatur yang cukup tinggi
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran Udara Teoritis • Kebutuhan udara teoritis adalah jumlah udara yang dibutuhkan per kilogram bahan bakar yang mengandung oksigen tepat habis membakar bahan bakar. Gas buang tidak lagi mengandung oksigen. • Umumnya, tidak mungkin membakar bahan bakar dengan kebutuhan udara teoritis. Hal ini karena tidak mungkin memperoleh campuran ideal bahan bakar dan udara. Namun, jika pembakaran dilaksanakan dengan kebutuhan udara teoritis, maka : – gas buang akan mengandung sebagian bahan bakar yang tidak terbakar dan karbon monoksida (CO). – Kehilangan energi karena panas ikatan kimia tidak sepenuhnya digunakan – Gas buang akan mengandung bahan-bahan pencemar lingkungan environmental pollution
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran Udara Teoritis & Neraca Massa • Sebagai contoh akan dihitung nilai pembakaran metana (CH4). Reaksi pembakarannya sbb: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + panas (16) + (64) → (44) + (36) • 1 kmol methana bereaksi dengan 2 kmol oksigen menghasilkan 1 kmol carbon dioxida dan 2 kmol air (uap). • Persamaan Reaksi menunjukkan : – 16 kg CH4 membutuhkan 2 * 32 = 64 kg O2. – secara teoritis oksigen yang diperlukan adalah 4 kg oxygen /kg methana. kebutuhan udara teoritis adalah 1/0.21 * 4 kg = 19.05 kg udara per /methana. • Ratio massa relative thd massa metana : CO2 = (1 * 44)/16 = 2.75 kg CO2 per kg CH4 H2O = (2 *18)/16 = 2.25 kg H2O per kg CH4 • Jadi neraca massanya sbb: 1 kg CH4 + 4 kg O2 = 2.75 kg CO2 + 2.25 kg H2O
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran Gas Buang Hasil Pembakaran Gas Hasil Pembakaran • Dalam praktek digunakan udara (21 % Oksigen, 79 % Nitrogen) • Udara yang digunakan berlebih , sehingga gas buang juga mengandung oksigen • Jika 1 kg methana dibakar dengan udara faktor 1,1 (10% excess), komposisi gas buang : CO2 = (1 * 44)/16 = 2,75 kg H2O = (2 *18)/16 = 2,25 kg = (0,1* 0,21)*19,05 = 0,40 kg O2 N2 = (1,1* 0,79)*19,05 = 14,74 kg • Maka Pembakaran 1 kg CH4 menghasilkan : 2,75 + 2,25 + 0,4 + 14,74 = 20,14 kg gas buang.
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran Gas Hasil Pembakaran • Tergantung pada bahan bakar, pencampuran dan suhu • Pada suhu < 1250 K – Bahan Bakar + oksidator Æ O2 + CO2 + H2O + N2 • Pada suhu pembakaran (~1400-2200 K) – Banyak komponen stabil akan terurai – Penguraian molekul secara elementer
CO2 Ù CO+ 1/2 O2 H2O Ù H2 + 1/2 O2
I. PROSES PEMBAKARAN I.1 . Teori Pembakaran Kandungan Gas Buang ( Flue Gas) • Pembakaran sempurna, maka susunan gas asap : – – – –
•
Pembakaran tidak sempurna, maka susunan gas asap : – – – – – –
•
CO2, H2O, SO2, N2 dari udara dan O2 kelebihan.
CO2, H2O, SO2, N2 dari udara dan O2 kelebihan. gas CO sisa bahan bakar yang tidak terbakar.
Besarnya kadar gas CO dalam gas asap merupakan indikator sempurna atau tidaknya pembakaran.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Thermal Effisiensi adalah prosentase energy panas yang dapat dimanfaatkan terhadap energy panas maksimum yang bisa diberikan oleh pembakaran bahan bakar. Effisiensi (%) =
Energy yang dimanfaatkan x100% Energy yang diberikan
Heat release- Heat loss Effisiensi(%) = x100 % Heat release Energy yang diberikan ditentukan oleh nilai kalor dan laju aliran dari bahan bakar (flow rate). Nilai kalor yang digunakan adalah Lower heating value (LHV) atau NHV (net heating value). Jika bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar campuran (dual firing), maka energy yg diberikan ditentukan oleh hasil penjumlahan dari kontribusi tiap komponen bahan bakar.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Effisiensi suatu proses pembakaran dapat dihitung dengan basis : • Massa dari tiap komponen. • Rata-rata specific heat tiap komponen. • Beda temperature ( In – Out)
Effisiensi(%) =
Σ M n Cpn ∆T Σ ( M i x LHVi )
x 100 %
Effisiensi dapat dihitung dengan mengetahui : • Kandungan O2 • Flue gas temperatur.
Excess Air (%) = sedangkan nilai
100 x O 2 K 21 - O 2 K = 1,10 untuk fuel gas K = 1,06 untuk fuel oil
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN EFFISIENSI BERDASARKAN HEAT LOSS FLUE GAS (Btu/lb fuel).
⎡ Ts - To ⎤ Effisiensi (%) = 100 % - ⎢ Ls + Lr ⎥ ⎣100 - Lh ⎦
⎧⎛ Ts − To ⎞ ⎫ Ls Lh Lr + + Effisiensi (%) = 100% - ⎨⎜ ⎟ ⎬% ⎩⎝ 100 ⎠ ⎭ Dimana Ts = Temperature Stack To = Temperature Ambient Ls = Sensible Heat Loss Lh = Latent Heat Loss Lr = Radiant Heat Loss ( FO = 2 )
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Heat Loss in flue gas (Btu/lb fuel). Heat loss untuk fuel gas (NHV 19700 btu/lb) = 607,3 + 456,9*y + 2,84*y2 + 4,76*x + 3,87*x*y + 0,0248*x*y2 – 0,0002496*x*y3 Heat Loss unutk fuel oil (NHV 17300 btu/lb) = 519 + 392,5*y + 2,46*y2 + 4,76*x + 3,41*x*y + 0,0218*x*y2 – 0,00022*x*y3 Dimana X = excess air Y = (0,01*Tstack F0 – 2) Sehingga Effisiensi = Heat loss in Flue Gas / NHV x 100%
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Faktor-faktor yang mempengaruhi effisiensi: 1. Excess Air Udara berlebih pada proses pembakaran, akan keluar sebagai panas melalui flue gas. 2. Energy Losses Losses panas melalui heater casing (Radiant loss Æ dsg) Pembakaran tidak sempurna yang menghasilkan cary over bahan bakar yang tidak terbakar. Heat loss yang terbuang melalui flue gas (stack). 3. Pre heat Pre heat pada combustion air dapat meningkatkan effisiensi . 4. Dew Point. Dew point adalah temperature dimana flue gas (H2S) dapat terkondensasi sehingga menimbulkan terjadinya korosi.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Effect dari excess air, atomizing steam pressure dan viscosity bahan bakar pada performance burner dapat diperoleh dari suatu pengamatan. Secara umum hasil pengamatan sbb ; 1. Peningkatan excess air dapat mengakibatkan Reduces flame length, reduces particulate, Increase NOx. 2. Peningkatan atomizing steam pressure mengakibatkan : Reduces flame length, reduce particulate, increases NOx. 3. Peningkatan fuel viscosity mengakibatkan : Increases flame length, increase particulate, reduces NOx. 4.Peningkatan combustion air temperature mengakibatkan : Reduces particulate, increases NOx.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Faktor-faktor yang mempengaruhi Flame Lenght: 1 Excess Air Peningkatan excess air akan mengakibatkan flame menjadi lebih pendek. 2. Atomising steam pressure Penambahan atomizing steam press akan mengakibatkan flame menjadi lebih pendek. 3.Viscosity Peningkatan viscosity akan menambah panjang flame. 4.Combination firing Secara umum penambahan porsi fuel oil pada dual firing akan menambah panjang flame. 5. Burner tip Design Untuk dapat memperoleh panjang flame yang diinginkan dapat dicapai dengan menggunakan burner tip yang sesuai (design).
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Faktor-faktor yang mempengaruhi Partikulat :
1. Excess air Peningkatan excess air mengakibatkan berkurangnya particulate. 2. Atomising steam pressure Penambahan atomizing steam press akan mengakibatkan berkurangnya particulate. 3. Viscosity Peningkatan viscosity akan menambah particulate. 4. Air preheat Air preheat akan mengurangi particulate
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN Faktor-faktor yang mempengaruhi NOX :
1. Excess air Peningkatan excess air akan mengakibatkan meningkatkan NOx sampai maksimum yang pada akhirnya akan turun. 2. Atomizing steam pressure Penambahan atomizing steam press akan meningkatkan NOx 3. Viscosity Peningkatan viscosity akan mengurangi NOx 4. Air preheat Penambahan temperature combustion air dengan air preheat akan menambah NOx.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.2. EFFISIENSI PEMBAKARAN
I. PROSES PEMBAKARAN 1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE
Pengaturan operasi Furnace yang meliputi : 1. Pengaturan Flame Pattern 2. Pengaturan draft dan excess air. 3. Pengaturan tekanan atomizing steam dan fuel oil (untuk Furnace dengan bahan bakar Fuel Oil atau Dual Firing). 4. Pengaturan viscositas fuel oil.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE 1. Pengaturan Flame Pattern 9
Monitor dan atur tekanan dan flow fuel gas atau fuel oil di DCS (press FG : 0.5 – 1.5 kg/cm2 dan FO : 5 – 12 kg/cm2).
9
Amati Flame pattern, yang baik untuk bahan bakar fuel gas adalah merah kebiruan sedangkan fuel oil kuning terang, api tidak terlalu panjang dan tidak ada asap.
9
Selama melakukan pengaturan, amati draft indikator di arch/top radiant agar selalu negatif (-1 s/d -4 mmH2O) dan O2 excess sekitar 3 - 5 %vol, dengan cara mengatur opening stack damper.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE 2. Pengaturan draft dan excess air a. b.
c.
Check kevakuman di arch/top radiant. Target kevakuman untuk Natural Draft adalah -1 s/d -4 mmH2O dan -3 s/d -5 mmH2O untuk Balance Draft. Lanjutkan dengan pengecekan excess air. Target O2 excess untuk Natural Draft 2.5 - 4 % (FG) dan 3 - 4% (FO) dan untuk Balance Draft 2 - 3% (FG) dan 2.5 - 3.5 (FO) Lakukan langkah dibawah ini, jika terdapat deviasi antara draft dan O2 excess actual dengan target diatas. 9 Jika draft terlalu besar (sangat negatif) dan O2 terlalu besar, untuk Natural Draft, kurangi bukaan stack damper, Untuk balance draft, tambah bukaaan FD Fan kemudian sesuaikan bukaan ID Fan. 9 Jika draft terlalu kecil (cenderung positif) dan O2 terlalu kecil, untuk Natural Draft tambah bukaan stack damper, untuk balance draft kurangi FD Fan kemudian sesuaikan bukaan ID Fan. 9 Draft terlalu besar (sangat negatif) dan O2 terlalu kecil, tambah bukaan air register. 9 Draft terlalu kecil (cenderung positif) dan O2 terlalu besar, kurangi bukaan air register.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE 3. Pengaturan tekanan atomizing steam dan fuel oil. Atur tekanan atomizing steam 2 – 2.5 kg/cm2 lebih besar dari tekanan fuel oil. Dengan tekanan atm. steam lebih tinggi dari fuel oil akan mendapatkan flame yang baik dan optimum. 4. Pengaturan viscositas fuel oil. Jaga viskositas fuel oil sekitar 25 – 44 cSt dengan cara mempertahankan temperatur supply pada 105 – 110 oC.
I. PROSES PEMBAKARAN 1.3. PENGATURAN PEMBAKARAN FURNACE
PENGATURAN NATURAL DRAFT
II. FURNACE DAN ACCESSORIES KOMPONEN UTAMA FURNACE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
DINDING DAPUR PIPA PEMBULUH (TUBE COIL) RADIANT TUBE CONVECTION SECTION AIR PREHEATER SOOT BLOWER STACK ( CEROBONG ) DAMPER ( KATUP ) BURNER ASSEMBLY COMPONENT
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 1. DINDING DAPUR • • • • •
DINDING LUAR ADALAH STRUKTUR BAJA UNTUK PENAHAN. SEBELAH DALAM ADALAH FIRE BRICK/REFRACTORY (BATU TAHAN API), INSULATION BRICK (ISOLASI). ANTARA FIRE BRICK DIBERI JARAK 1- 2 INCH (DIBERI ROCK WOOL/FIRE ASBES). PEMASANGAN FIRE BRICK DI LIENGKAPI ANCHOR (PENGAIT) AGAR TDK RONTOK. PADA PEMASANGAN REFRACTORY BARU PERLU DILAKUKAN DRY OUT (MENGUSIR MOISTURE SECARA BERTAHAP).
Page 35
KOMPONEN – KOMPONEN FURNACE
Page 36
KOMPONEN UTAMA FURNACE Stack Damper Explosion door
Convection Section
Radiant Section
Burner
Page 37
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 2. PIPA PEMBULUH (TUBE COIL) •
•
•
PIPA TERPASANG PARALEL DI KONVEKSI KEMUDIAN KE RADIANT AGAR DIPEROLEH PEMANASAN BERTAHAP. RADIANT DINDING LUAR ADALAH STRUKTUR BAJA UNUTK PENAHAN. MINIMUM FLOW DLM TUBE HRS DIJAGA UNUTK MENGHINDARI OVERHEATING Pd TUBE TDR (TURN DOWN RATIO) LAJU ALIR DISAAT GANGGUAN OPS DIBAGI LAJU ALIR KOND. DESAIN. PARAMETER PEMILIHAN PIPA PEMBULUH : 1. LIFE TIME (100.000 JAM) 2. DESIGN METAL TEMP (BERDASARKAN TEMP MAKS) 3. TEMP. ALLOWANCE (15 C) 4. CORROSION FRACTION 5. ELASTIC RANGE THERMAL STRESS LIMIT. Page 38
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 3. RADIANT TUBE PIPA PEMBULUH YG MENERIMA LANGSUNG PANAS RADIASI PEMBAKARAN MAUPUN PANTULAN PANAS DARI BATU TAHAN API. MONITORING TEMP PERLU DILAKUKAN AGAR OPERASI DAPUR TIDAK MELEBIHI TUBE SKIN TEMPERATUR (DIPASANG TI).
Page 39
II. FURNACE DAN ACCESSORIES Radiant Tube Horizontal & Vertical Tube Coil Vertical Tube 11-F-101
Horizontal Tube 12-F-101
Page 40
Tube arrangement & skin temperature 31-F-101 NHT PLBB Vertical tube coil
Page 41
Burner position & tube skin temperature 31-F-101 NHT PLBB
Page 42
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 4. CONVECTION SECTION PIPA YG DILENGKAPI SIRIP PIPA PEMBULUH YG MENERIMA PANAS DARI FLUE GAS. (UNTUK MENGHILANGKAN JELAGA DI TUBE DILENGKAPI DG SHOOT BLOWER).
SERATED FINS
SOLID FINS
STUD FINS
Page 43
RADIANT & CONVECTION SECTION Convection section
Radiant section
Page 44
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 5. AIR PREHEATER PEMANASAN UDARA PEMBAKARAN DENGAN MENGGUNAKAN FLUE GAS PANAS (>450oC) DALAM TURBULAR EXCHANGER. APH ADAPT MENAIKAN MENJADI 91%.
EFISIENSI
DAPUR
DARI
81
FLUE GAS YG KELUAR DARI STACK DIATUR >176 C, UNUTK MENCEGAH ADANYA KONDENSASI SO2 Yg KOROSIF. APH DILENGKAPI dg BY PASS DAMPER, IDF & FDF.
Page 45
KONFIGURASI APH
Contoh :
IDF
APH
11-F-101 & 22-F-101 Yg dilengkapi APH, FDF & IDF
FDF
Page 46
TYPE AIR PREHEATER
Page 47
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 6. SOOT BLOWER PERALATAN UNTUK MEMBERSIHKAN ENDAPAN JELAGA DI DAERAH KONVEKSI AGAR TDK MENGHALANGI TRANSFER PANAS. ALAT INI DILENGKAPI DG NOZZLE UNUTK SPRAY DARI STEAM/ AIR YG DITEMBAKAN KE PIPA KONVEKSI.
7. CEROBONG (STACK) SALURAN FLUE GAS DARI KONVEKSI KE ATMOSFER. KONDISI YG HARUS DIPERHATIKAN ADALAH : TEMP > 176 DAN < 500 C. KANDUNGAN BHN. KIMIA & PARTIKEL HASIL PEMBAKARAN (DEREGULASI LINDUNGAN LINGKUNGAN).
Page 48
SHOOT BLOWER & STACK
Shoot Blower Stack nge-shoot blower vs normal
Page 49
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 8. DAMPER (KATUP) UNTUK MEGATUR DRAFT DI DALAM DAPUR. POSISI DAMPER TERLALU LEBAR PEMBAKARAN BAIK TAPI TDK EFISIEN BERKURANG KARENA UDARA TERSEDOT KE RUANG BAKAR DAN TEMP. FLUE GAS NAIK (HEAT LOSS TINGGI). Valve damper FDF
Page 50
DAMPER FURNACE 12-F-101
Stack damper Adjust stack damper & draft indicator
Page 51
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT •
MAIN BURNER TIP, nozzle yg mempunyai lubang2 pengarah keluarnya fuel ke combustion chamber.
•
PLENUM, merangkum burner assembling.
•
AIR REGISTER, pengatur udara pembakaran yg masuk ke burner dan membentuk flame pattern.
•
WIND BOX, suatu lorong (duct) distribuasi udara.
•
MUFFLE BLOCK, pembentuk aliran udara dan stabilitas nyala api.
•
PILOT BURNER, sbg safety unutk penyalaan awal main burner.
•
IGNITER, unutk menyalakan pilot gas.
Page 52
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT A. BURNER FUNGSI BURNER TERGANTUNG DARI JENIS FUELNYA : UNTUK FUEL GAS, BURNER BERFUNGSI SBG PEMANDU ARAH GAS KE UDARA PEMBAKAR AGAR TERCAMPUR BAIK. UNTUK FUEL OIL, BURNER SBG ALAT PENGKABUT MINYAK (ATOMISING) MENJADI PARTIKEL KECIL DAN BERCAMPUR DENGAN UDARA LALU TERBAKAR. METODA PENGKABUTAN FUEL OIL : 1. Pengkabutan dg tekanan 2. Pengkabutan dg media lain (steam) 3. Pengkabutan dengan rotary cup dan udara.
Page 53
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT A. BURNER BURNER Bagian terpenting dalam operasi pembakaran di dapur adalah burner. Kesempurnaan pembakaran untuk mendapatkan operasi serta efisiensi dapur yang baik sangat tergantung dari kesempurnaan operasi burner tersebut. Kesempurnaan operasi burner tersebut akan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: - Jenis / type Furnace. - Jenis bahan bakar (fuel) yang dibakar. - Tekanan bahan bakar & Stability. - Type burner
Proses pencampuran Bahan Bakar dan Udara terjadi di dalam Burner Page 54
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT FAKTOR YG PERLU DIPERTIMBANGKAN DLM PEMILIHAN BURNER : • KEMAMPUAN MENANGANI BB DGN RANGE VISC & NILAI KALOR BESAR • KEAMANAN PENYALAAN & KEMUDAHAN PERAWATAN • KEMUDAHAN PENGATURAN LAJU PENGAPIAN (MIN – MAKS) • MENGHASILKAN BENTUK API YANG STABIL
OIL ATOMIZER • BERGUNA UNTUK MENGHASILKAN PENGKABUTAN YG BAIK • PENGKABUTAN ADALAH MEMECAH BB MENJADI PERTIKEL HALUS SHG MEMUDAHKAN PENCAMPURAN DGN UDARA • HANYA UNTUK BB OIL, GAS TDK DIPERLUKAN • MEDIA Æ STEAM
II. FURNACE DAN ACCESSORIES •
Efectivitas dari atomizer tergantung pada :
• • • •
− Kelembutan/kehalusan dari pengabutan. − Turndown range − Kesanggupan menghasilkan spray pattern. − Energi yang dibutuhkan.
•
Bila suatu atomizer dapat mengubah 90% fuel oil menjadi kabut halus dan 10% sisanya masih merupakan butiran kasar maka kabut halus akan terbakar sempurna dan sisanya sebagian butiran kasar tidak akan terbakar sempurna yang berupa sparkless (bunga api) dan meninggalkan ruang pembakaran sebagai particulate yang dapat mengakibatkan fouling sehingga menurunkan efisiensi.
“Turndown Ratio” Æ Yaitu Kemudahan dan kesinambungan pengaturan laju pengapian antara laju minimum dan laju maksimum,
Page 56
II. FURNACE DAN ACCESSORIES Pembakaran yang sempurna di Burner antara unsur-unsur yang mudah terbakar dari bahan bakar dengan oksigen dari udara memerlukan 3 syarat sebagai berikut :
1. Temperatur yang cukup tinggi untuk menyala. 2. Turbulensi atau pencampuran yang baik. 3. Time atau waktu yg cukup singkat untuk pembakaran.
BAGIAN – BAGIAN BURNER
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT JENIS BURNER FUEL GAS BURNER FUEL OIL BURNER DUAL FUEL (FUEL GAS & OIL) RAW GAS BURNER
Page 59
II. FURNACE DAN ACCESSORIES
FUEL GAS BURNER
KEUNGGULAN : • DAPAT BEKERJA PADA TEKANAN GAS RENDAH • TINGKAT KEBISINGAN RENDAH KELEMAHAN : • UKURAN LUBANG NOZZLE AMAT KRITIKAL (KECIL) • LUBANG NOZZLE TERLETAK PADA DAERAH PANAS Shg MUDAH TERSUMBAT
Page 60
• FUEL GAS BURNER
OUTSIDE GAS TIP
CENTER GAS TIP
AIR ASPIRATING PILOT GAS
Page 61
• FLAME PATTERN FUEL GAS BURNER
Page 62
II. FURNACE DAN ACCESSORIES FUEL GAS & OIL BURNER KEUNGGULAN : • OPERASI LEBIH FLEXIBLE KELEMAHAN : • MAINTENANCE LEBIH INTENT DIBANDING FUEL GAS BURNER
Page 63
• FUEL GAS & OIL BURNER
Fuel Gas Burner tip
Fuel Oil Burner tip
4
Page 64
• FLAME PATTERN FUEL GAS & OIL BURNER
Page 65
II. FURNACE DAN ACCESSORIES FUEL OIL BURNER KEUNGGULAN : • BEROPERASI DENGAN TEKANAN CUKUP TINGGI (8 – 15 Kg/cm2). • HEAT DUTY RELATIF LEBIH BESAR KELEMAHAN : • MAINTENANCE LEBIH INTENT DIBANDING FUEL GAS BURNER
Page 66
• FUEL OIL BURNER ONLY
Page 67
•OIL GUN BURNER
OIL BURNER TIP
SWIRL PLATE
• FLAME PATTERN FUEL OIL BURNER
Page 68
II. FURNACE DAN ACCESSORIES RAW GAS BURNER KEUNGGULAN : • DAPAT BEKERJA PADA TEKANAN GAS RENDAH • TINGKAT KEBISINGAN RENDAH • UKURAN LOBANG CUKUP BESAR KELEMAHAN : • HEAT RELEASE RELATIF RENDAH • BURNER TIP & PIPE SIZE LEBIH BESAR
Page 69
• RAW GAS BURNER
Page 70
• FLAME PATTERN RAW GAS (WASTE GAS) BURNER
Raw gas burner
Page 71
II. FURNACE DAN ACCESSORIES 9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT B. AIR REGISTER, Mengatur udara pembakaran yg masuk ke burner dan mengatur flame pattern Primary : Jumlah udara yang diperlukan untuk suatu proses pembakaran. Secondary : Udara yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi pembakaran, agar bahan bakar terbakar total.
Page 72
II. FURNACE DAN ACCESSORIES •
Flame pattern berkaitan dengan tekanan fuel gas & supply udara pembakaran.
High pressure
Normal flame
Low pressure
Page 73
9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT AIR REGISTER NATURAL DRAFT FURNACE (14, 21, 15, 31 & 32) Udara pembakaran disuplly langsung dari udara bebas (atmosfir) karena adanya beda tekanan di dalam comb. Chamber. (Kond. Vacuum).
Air comb. inlet
Air comb. inlet
Page 74
9. BURNER ASSEMBLY COMPONENT AIR REGISTER BALANCE DRAFT FURNACE (11 & 22-F-101) Udara pembakaran disuplly dari FDF melalui duct supply air comb. Yang sebelumnya dipanaskan dulu oleh APH s/d temp. sekitar 150 – 200oC.
Air comb. supply
Air comb. supply
Page 75
II. FURNACE DAN ACCESSORIES PERLENGKAPAN FURNACE LAINNYA • PLATTFORM • ACCES DOOR • EXPLOTION DOOR • WIND BOX
FURNACE DAN ACCESSORIES
• SNUFFING STEAM CONECTION
• ONLINE OXYGEN ANALYZER (UP-6) • DRAFT INDICATOR (UP-6)
Page 76
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 1. Jenis dan Komposisi Bahan Bakar A. Jenis Bahan Bakar a. Bahan Bakar Padat Batubara (antrasit, semi-bitumen, bitumen, sub-bitumen, lignit) Biomassa (kayu, bagass, jerami, sekam, dll)
b. Bahan Bakar Cair
Bensin atau Gasolin atau Premium Kerosen Bahan Bakar Diesel Residu
c. Bahan Bakar Gas
Asetilen Blast Furnace Gas, Blue Water Gas Gas Batubara Natural gas, LNG dll Gas Petroleum (Ref. Gas, LPG dll) REFINERY GAS
: KOMPONEN-KOMPONEN GAS RINGAN YANG DIHASILKAN SEBAGAI PRODUK KILANG
REFORMER GAS: GAS-GAS YANG HV-NYA ↓ HASIL PYROLISIS STEAM DECOKING TERHADAP GAS-GAS YANG HV-NYA↑ OIL GAS
: HASIL PEMECAHAN TERMAL (THERMAL DECOMPOSITION) DARI NAPHTHA SAMPAI HEAVY RESIDUE
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 1. Jenis dan Komposisi Bahan Bakar B. Komposisi Bahan Bakar •
Bahan bakar umumnya tersusun dari unsur-unsur : – C (karbon), – H (hidrogen), – O (oksigen), – N (nitrogen), – S (belerang), – Abu, dll
•
combustible matter : unsur-unsur kimia yang penting adalah C, H dan S, yaitu unsur-unsur yang jika terbakar menghasilkan panas,
•
non-combustible matter : Unsur-unsur lain yang terkandung dalam bahan bakar namun tidak dapat terbakar adalah O, N, bahan mineral atau abu dan air.
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakar a. Kandungan Air dalam bahan bakar cair merupakan air eksternal, berperan sebagai pengganggu. Air dalam bahan bakar gas merupakan uap air yang bercampur dengan bahan bakar tersebut. Air yang terkandung dalam bahan bakar menyebabkan penurunan mutu bahan bakar karena: – menurunkan nilai bakar dan memerlukan sejumlah panas untuk penguapan, – menurunkan titik nyala, – memperlambat proses pembakaran, dan menambah volume gas buang. Keadaan tersebut mengakibatkan: – pengurangan efisiensi heater / boiler – penambahan biaya perawatan – menambah biaya transportasi, merusak saluran bahan bakar cair (“fuel line”) dan ruang bakar.
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakar b. Viskositas merupakan sifat bahan bakar (fuel oil) yang sangat penting yaitu memungkinkan bahan bakar tersebut dapat dipompakan atau tidak (pumpable) dan mudah dinyalakan atau tidak (flamable). Untuk menjaga viskositas tersebut dengan cara mengkondisikan temperatur tanki fuel oil tetap terjaga dengan coil pemanas dan menjaga temperatur supply (100 – 110oC) menggunakan heat exchanger dengan media pemanas steam. c. Titik nyala adalah temperatur terendah di mana uap-uap yang terbentuk dari suatu bahan bakar dapat terbakar apabila diberi sumber panas tanpa bahan tersebut sendiri terbakar (terbakar sesaat). Contoh: piridin, mempunyai titik nyala 21°C; pada musim dingin tidak dapat terbakar tanpa dipanasi sampai titik nyalanya, tetapi pada musim panas akan membentuk uap yang mudah terbakar
III. JENIS, KUALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakar e. Titik bakar adalah temperatur di mana bahan yang dinyalakan akan terbakar terus menerus apabila di beri sumber panas (biasanya kirakira 30 - 40°C lebih tinggi dari titik nyala) f. Titik sulut (ignation temp) adalah suhu terendah di mana bahan dapat terbakar dengan sendirinya. Biasanya "temperatur operasi" lebih rendah dari titik sulut suatu bahan yang mudah terbakar Contoh :gas alam sekitar 595 ºC.
III. JENIS, KUALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 2. Kualitas Bahan Bakar dari Sifat Bahan Bakar g. Kandungan Sulfur dalam bahan bakar yang ikut bereaksi pada proses pembakaran dengan reaksi sbb : S + O2
SO2
2 SO2 + O2
2 SO3
Selanjutnya SO2 dan SO3 bereaksi dengan uap air (H2O) yang berasal dari udara pembakaran maupun dari bahan bakarnya sendiri SO2 + H2O
H2SO3
2 SO3 + H2O
H2 SO4
Hasil reaksi tersebut di atas terikut dalam flue gas hasil pembakaran sehingga mempunyai sifat korosi asam. Namun tingkat korosi flue gas tersebut tergantung dari : -Konsentrasi SO3 dan H2O. Temperatur flue gas to stack, selalu dijaga lebih tinggi dari dew point
Hubungan Dew Point Flue gas dengan sulfur content in fuel gas
UP-III Fuel gas ± 50 ppm Æ ± 125oC Fuel oil max 0,2 % Æ ± 130oC ( + safety faktor temp Flue gas to stack)
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 3. Nilai Bakar Bahan Bakar a. Nilai bakar adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna 1 kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau 1 meter kubik atau 1 satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan standard. Nilai bakar atas atau “gross heating value” atau “higher heating value” (HHV) adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan berat bahan bakar padat atau cair, atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada tekanan tetap, suhu 25 oC, apabila semua air yang mula-mula berwujud cair setelah pembakaran mengembun menjadi cair kembali. Nilai bakar bawah atau “net heating value” atau “lower heating value” (LHV) adalah panas yang besarnya sama dengan nilai panas atas dikurangi panas yang diperlukan oleh air yang terkandung dalam bahan bakar dan air yang terbentuk dari pembakaran bahan bakar.
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 3. Nilai Bakar Bahan Bakar
NILAI CALORI BAHAN BAKAR (HEATING VALUE)
RUMUS PEMBAKARAN : n n C m H n + ( m + --- ) O2 ---> m CO2 + --- H2O + Qt. 2 4 NILAI BAKAR ( Qt ) = ADALAH JUMLAH PANAS YANG DI BEBASKAN APABILA BAHAN BAKAR TERSEBUT DIKENAKAN PEMBAKARAN PADA KEADAAN STANDARD.
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 3. Nilai Bakar Bahan Bakar
DALAM REAKSI PEMBAKARAN TERBENTUK MOLEKUL AIR YANG PADA KEADAAN STANDARD BERBENTUK CAIRAN, DAN AKAN MENJADI UAP PADA SAAT PEMBAKARAN BERLANGSUNG. ENERGY UTK KEPERLUAN PENGUAPAN DIAMBIL DARI SE BGN PANAS YANG DI BEBASKAN PADA REAKSI PEMBAKARAN. PANAS YANG TERSISA DARI TOTAL PANAS YANG DI BEBASKAN SETELAH DI KURANGI PANAS PENGUAPAN MOLEKUL AIR ITU MERUPAKAN PANAS YANG BENER-BENAR DPT DIMANFAATKAN.
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR 3. Nilai Bakar Bahan Bakar Qt -
γ
n n C m H n + ( m + --- ) O2 ---> m CO2 + --- H2O + Qt 2 4 n --- H2O ( Liq ) -- > 2
FUEL
n --- H2O ( gas ) 2
γ
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR Nilai Bakar dari bahan bakar gas Bahan bakar
Spesific Gravity (udara = 1.0)
HHV kcal/kg
LHV kcal/kg
H2
0.069
34,400
29,000
CH4
0.55
13,100
11,800
C2H4
0.975
11,900
11,100
C2H6
1.05
12,300
11,200
C3H6
1.50
11,600
10,800
C3H8
1.56
11,900
10,900
C4H8
2.03
11,500
10,700
C4H10
2.07
11,700
10,800
C3H12
2.63
11,600
10,700
CO
0.967
2,430
2,430
CO2
1.528
-
-
N2
0.967
-
-
H2O
0.621
-
-
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR FLOW KONVERSI STANDARD REFINERY FUEL Hv Fuel ( dalam beberapa satuan ) :
F1
=
* HV1 :
Btu / SCF
* HV2 :
Btu / lb
SCF
MSCF x 10 ³
* HV3 :
Kcal / Kg
* HV4 :
Kcal / NM ³
TAMPILAN 43 SATUAN HV ( 4 SATUAN )
Btu
x
= SCF
MSCF
A
Btu
Data : 1 SRF 1 Ton 1 TSRF
= 18500 Btu / lb = 2204,6 lb = 2204,6 lb x 18500
lb
1 TSRF = 40785100 Btu
F2
=
lb
Ton x 2204,6
x
Ton
Btu =
B
Btu
lb
dibagi dgn 40785100 F3
F3
=
=
Ton x 10 ³
Kg
Kcal
x
Ton
Nm ³ x
Nm ³
x 3,968
Kg
Kcal x
3,968
Btu
Btu =
C
=
D
TSRF
dikalikan 6,545
BSRF
Btu
Kcal
Btu
Btu
Kcal
Data
Data
III. JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR
Hubungan nilai bakar dengan ratio C/H
JENIS, KWALITAS & NILAI BAHAN BAKAR
• • •
Nilai bakar dari bahan bakar di kilang utamanya ditentukan oleh ratio carbon/hydrogen. Unsur hidrogen memiliki nilai bakar yang lebih tinggi dari unsur karbon. Maka, jika ratio C/H lebih rendah berarti nilai bakar yang lebih tinggi. Untuk standard refinery oil, yang nilai bakarnya 40.2 kJ/kg, maka ratio C/H kira-kira 9.2.
IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE TEKNIK OPERASI FURNACE :
HAL YG PERLU DIPERHATIKAN DLM OPS FURNACE 1. SPEC BAHAN BAKU (BB) DAN STEAM - HEATING VALUE BB Æ CEK ANALIS LAB - TEKANAN FUEL GAS DAN ATAU TEMP FUEL OIL - TEKANAN STEAM ; MAKIN TINGGI Æ ATOMIZING BAIK 2. PERSIAPAN FEED ÆUSAHAKAN TEMP FEED TINGGI 3. EXCESS AIR - NAT. DRAFT ; EXCESS AIR Æ 25 – 20 % - FORCE DRAFT ; EXCESS AIR Æ 15 – 20 % - BALANCED DRAFT ; EXCESS AIR MAKS 15 % - PENGUKURAN EXCESS AIR Æ ANALISA ORSAT - TYPE FURNACE MAKIN LENGKAP Æ EXC AIR MKN RENDAH
IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE TEKNIK OPERASI FURNACE : 4. TEMPERATUR STACK (TS) : • TS ADALAH TEMPERATUR GAS BUANG • TS DIJAGA HRS LEBIH TINGGI DR TEMP KONDENSASI SULPUR TS > 150 ºC • TS YG TINGGI MENGINDIKASIKAN PEMAKAIAN FUEL BOROS • TS NAT DRAFT > TS FORCE DRAFT > TS BALANCED DRAFT MENGAPA TS NAT > TS BALANCED ? 5. SKIN TUBE TEMPERATUR ¾ BATASAN SKIN TUBE TERGANTUNG JENIS MAT’L ¾ SKIN TUBE LEBIH DR DISAIN BERPOTENSI MEMBENTUK ENDAPAN CARBON BAG DALAM PIPA HOT SPOT SPLIT:
IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE TEKNIK OPERASI FURNACE : : 6. DRAUGHT (KEVAKUMAN) • BEDA TEKANAN SEDIKIT DR TEKANAN ATM DISEBUT DRAUGHT • BEDA TEKANAN TERJADI KRN ADA BEDA DENSITAS GAS BUANG • DIUKUR DGN SATUAN mmH2O • DRAUGHT DIATUR + 2 – 3 mmH2O ( RUANG BAKAR) • DIATUR OLEH DAMPER STACK (NAT.DRAFT), DAMPER INDUCED FAN (BALANCED DRAFT)
-
DRAUGHT TERLALU TINGGI Æ PASOKAN UDARA BANYAK Æ PNS R BAKAR BERKURANG Æ BB NAIK Æ BOROS DRAUGHT KECIL PASOKAN UDARA KURANG PEMBKRAN TDK SEMPURNA PENYEBAB : PIPA DI SEKSI KONVEKSI KOTOR BOCOR DI DINDING DAN SALURAN UDARA DAMPER TERTUTUP ATAU MACET
IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE TEKNIK OPERASI FURNACE : 7. FLAME PATERN (BENTUK NYALA API) BENTUK FLAME DIATUR SESUAI KEBUTUHANNYA - FLAME KEATAS Æ ATUR VAKUM DGN DAMPER STACK/UDARA - FLAME PENDEK ÆKURANGI UDARA & PRESS STEAM ATOMIZING - FLAME TDK STABIL Æ BERSIHKAN TIP BURNER - FLAME PANJANG ÆTURUNKAN TEMP BB, ATUR AGAR VISC SESUAI - USAHAKAN FLAME TIDAK MENJILAT PIPA DAN DINDING
IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE SISTEM KONTROL FURNACE : 1.
KONTROL ALIRAN - FCV PIPA INLET MASING-MASING PASS ==> FURNACE
2.
KONTROL TEMPERATUR - TIC PADA OUTLET FLUIDA DARI FURNACE - TIC → RESET PC FUEL GAS / FUEL OIL
3.
KONTROL PILOT GAS SETIAP MAIN BURNER → PILOT GAS BURNER PILOT GAS BURNER → P > 0,5 KG/CM2G (PRESSURE REGULATOR → PADA HEADER PILOT==> 0,5 KG/CM2G)
4.
KONTROL FUEL OIL SISTEM FUEL OIL → CLOSED SYSTEM ( LOOP ) P MIN FUEL OIL : 3,3 KG/CM2G PCV → P FO = 5,8 KG/CM2G
IV TEKNIK OPERASI & SISTEM KONTROL FURNACE SISTEM KONTROL FURNACE : 5.
KONTROL FUEL GAS - P MIN FUEL GAS : 0,23 KG/CM2G - PCV → P FG = 1,5 KG/CM2G
6.
KONTROL ATOMIZING STEAM FUEL OIL → ATOMIZING STEAM ATOMIZING STEAM : HEADER STEAM ==> ( DIFF. PC ) OIL GUN DIRF PRESSURE TRANSMITTER : PSTEAM & PFO (∆P) → PIC→ STEAM CV → ∆P STEAM & FUEL OIL PADA OILGUN BURNER
7.
O2 ANALYZER O2 ANALYZER → MENGONTROL UDARA PEMBAKARAN → KONDISI PEMBAKARAN OPTIMUM → DIUKUR PADA FLUE GAS EX FIREBOX
8.
PROTEKSI FURNACE → MENGURANGI FURNACE DARI KERUSAKAN PARAH DENGAN CARA DIHENTIKAN BEROPERASINYA (SHUTDOWN) SHUTDOWN OTOMATIS BILA : PANEL KONTROL UTAMA TRIP - LAJU ALIR FLUIDA PADA FURNACE ↓ - TEK. PILOT FUEL ↓ - TEK. FURNACE ↑
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE OPERASI START UP & SHUT DOWN FURNACE ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
PENUH RESIKO DAN MEMBAHAYAKAN. PROSEDUR HRS DIPAHAMI PELEDAKAN KERAP TERJADI KRN SALAH URUTAN PROSEDUR KOMUNIKASI OPERATOR DGN CONSOLE MAN SBG PEMANDU OPERATOR HRS DILENGKAPI ALAT SAFETY HUBUNGI BAG LK&KK UNTUK STAND BY
PROSEDUR START UP :( SIAPKAN CEK LIST) ¾ PERSIAPAN HEATER ¾ PURGING & LINE UP FUEL ¾ SIRKULASI & PURGING HEATER ¾ PENYALAAN PILOT BURNER ¾ PENYALAAN FUEL OIL DR PILOT BURNER ¾ PENYALAAN FUEL GAS DR PILOT BURNER ¾ MENAIKAN TEMP OUTLET HEATER
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE OPERASI START UP & SHUT DOWN FURNACE PROSEDUR NORMAL SHUT DOWN ¾ INDIKASI SHUT DOWN SELESAI : ¾ SELURUH NYALA API PADAM ¾ MAIN FUEL GAS SISTEM BEBAS GAS & DI BLANK ¾ FUEL OIL SISTEM TELAH DIPURGE & BERSIH ¾ PILOT GAS SISTEM SUDAH DI BLANK ¾ WASTE GAS SISTEM BEBAS GAS DAN DI BLANK EMERGENCY PROSEDURE (KASUS KERAP TERJADI) : ¾ KEGAGALAN NYALA API TOTAL ¾ KEGAGALAN NYALA API BURNER, PILOT TDK ¾ KEGAGALAN PILOT GAS BURNER ¾ ADANYA LIQUID (KONDENSAT ATAU AIR) KE FIRE BOX ¾ KEGAGALAN TUBE HEATER ( MIS SPLIT/PECAH TUBE) ¾ KEGAGALAN FORCE DRAFT FAN ¾ KEGAGALAN INDUCED DRAFT FAN
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE
FURNACE KILANG UP-3 CRUDE DISTILER 2 (CD 2) : 9 FUNGSI SBG PREHEATER & REBOILER KOLOM 9 VERTIKAL SILINDRIS ; BALANCED DRAFT WITH APH 9 DUAL BURNER F OIL & GAS.
¾
¾
CRUDE DISTILER 3 , 4 & 5 :
9 FUNGSI SBG PREHEATER & REBOILER KOLOM
9 HORIZONTAL CABIN BOX ; BALANCED WITH APH 9 DUAL BURNER
¾
CRUDE DISTILER 6 (CD 6) :
- FUNGSI SBG PREHEATER & REBOILER KOLOM - HORIZONTAL CABIN BOX ; NATURAL DRAFT - DUAL BURNER
102
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE CONTOH DETAIL PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN HEATER Nama alat : F-1-01 A/B. F-1-01 A/B berfungsi sebagai tempat pemanasan crude feed sampai temperatur yang dikehendaki dengan bahan bakar fuel oil dan fuel gas. Spesifikasi : - Temp. inlet design - Temp. outlet design - Max. deff pressure
: 247°C. : 359°C. : 10.5 kg/cm2g.
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE CONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN PROSEDUR START UP 1. PERSIAPAN. 1.HUBUNGI RPPK DAN SS. 2.YAKINKAN VALVE ( PILOT GAS, F.GAS, F.OIL , ATOMIZING STEAM ) SEMUA BURNER Î TUTUPAN 3.SIRKULASI FUEL OIL PADA FUEL OIL HEADER SYSTEM. 4.SIRKULASI F.OIL : F. OIL SUPPLY (B/L) Æ BY PASS F. OIL HEATER Æ F.OIL RETURN (B/L). 5.YAKINKAN STEAM TRACE, TRAP PD F. OIL SYSTEM DAN ATOMIZING STEAM Î OK (BEBAS CONDENSATE). 6.SNUFFING STEAM Î FIRE BOX FURNACE ± 15 MENIT ATAU STEAM Î TOP STACK. 7.PASTIKAN GUILOTINE , STACK DAMPER, AIR DOOR DAN PLANNUM Æ TERBUKA. 8.BUKA BLOCK VALVE PILOT GAS SYSTEM DI BATTERY LIMIT. 9.PINDAHKAN BY PASS SWITCH Î POSISI “BY PASS”. 10.RESET SELENOID VALVE Î HEADER PILOT GAS. 11. BUKA BLOCK VALVE F. GAS SYSTEM DAN RESET SELENOID VALVE.
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE CONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN 2. PELAKSANAAN : 1. Nyalakan semua pilot gas setiap cell pada heater . 2. Nyalakan 1 buah burner fuel gas tiap cell pada heater (Start Up Î burner F.Gas) 3. Tambah penyalaan burner fuel gas sesuai kebutuhan ( kenaikan temperature 50 ºC/jam). 4. Hubungi RPPK untuk menambah penyalaan burner. 5. Atur tekanan fuel gas melalui 01-PIC-026 A/B untuk F-1-01 A dan 01-PIC-209 A/B untuk F-1-01 B. 6. Atur temperature COT melalui 01-TIC-112 A/B untuk F-1-01 A dan 01-TIC-131 A/B untuk F-1-01 B. 7. Setelah kondisi normal operasi transfer penyalaan fuel gas ke fuel oil dan atur bukaan stack damper.
3. PENGAWASAN SELAMA OPERASI 1. Amati kondisi nyala api pada fire box (tidak menyentuh tube heater). 2. Atur nyala api jika diperlukan. 3. Amati tekanan pilot gas, fuel gas, fuel oil dan atomizing steam. 4. Amati kondisi tekanan dan flow pass heater. 5. Jalankan soot blower setiap hari.
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE CONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN Prosedure Normal Shutdown : A. MATIKAN BURNER FUEL OIL : ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
TUTUP BLOCK VALVE F. OIL KE BURNER DAN SIRKULASIKAN F.OIL AGAR TDK BUNTU PERTAHANKAN ATOMIZING STEAM BEBERAPA SAAT UTK FLUSHING FUEL OIL YANG MASIH ADA PADA GUN BURNER F. OIL. BILA CUKUP TUTUP KEMBALI. TUTUP BLOCK VALVE UP DAN DOWN STREAM PRESS DIFF CONTROL UTK HEATER . BILA F. OIL TDK DIOPERASIKAN LAMA, F.OIL TETAP MENGALIR DARI SUPPLY KE RETURN. BUKA BLOCK VALVE F. GAS SYSTEM DAN RESET SELENOID VALVE.
B. MATIKAN BURNER FUEL GAS : ¾ TUTUP PCV BERTAHAP SAMPAI MENUTUP PENUH, KEMUDIAN TUTUP SEMUA BLOCK VALVE F. GAS KE BURNER ¾ TUTUP BLOCK VALVE UP DAN DOWN STREAM PCV.
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE CONTOH PROSEDUR START UP DAN SHUTDOWN Prosedure normal shutdown : C. MATIKAN BURNER PILOT GAS : ¾ ¾ ¾
TUTUP BLOCK VALVE PILOT GAS KE MASING-MASING PILOT GAS BURNER HEATER. RESET / TRIPKAN SOLENOID PILOT GAS DAN AMANKAN. BILA SEMUA BURNER SDH TDK BEROPERASI, BUKA FULL 100% DAMPER DAN LAKUKAN SNUFFING STEAM DGN MEMBUKA BLOCK VALVE STEAM MS 10 – 15 MENIT.
PELAKSANAAN KEADAAN EMERGENCY ( EMERGENCY SHTUDOWN) TRIPKAN DGN MENEKAN PUSH BUTTON HEATER DI RPPK , SEHINGGA SEMUA BURNER HEATER YANG NYALA AKAN MATI, TUTP PCV BERTAHAP SAMPAI MENUTUP PENUH DAN TUTUP SEMUA BLOCK VALVE
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE PEMANTAUAN KINERJA DATA → MONITORING KINERJA (PERFORMANCE FURNACE) : → LAJU ALIR BAHAN BAKAR → EXCESS UDARA → LAJU ALIR FLUIDA PROSES → TEMPERATUR FLUIDA PROSES → DRAFT TUNGKU → KONDISI NYALA API /FLAME → KADAR ZAT YANG TERBAKAR → TEMPERATUR GAS HASIL BAKAR → LAJU ALIR UDARA (JIKA DILENGKAPI PEMANAS- AWAL UDARA)
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE VARIABLE UTAMA BAHAN BAKAR
GAS. OIL. UDARA PEMBAKARAN. PRIMARY. SECONDARY. DRAFT. STACK DAMPER
V START UP DAN SHUT DOWN FURNACE PERMASALAHAN-PERMASALAHAN YANG SERING TERJADI 1. NYALA API BERGELOMBANG. 2. LIDAH API MENYENTUH TUBE. 3. FLASHBAK PADA MIXERS. 4. BENTUK NYALA API TIDAK BERATURAN. 5. FUEL OIL TERCECER. 6. NYALA API PANJANG DAN BERASAP. 7. NYALA API MIRING. 8. BURNER PADAM DAN SUSAH DINYALAKAN. 9. TEKANAN GAS TINGGI. 10. TEMPERATUR STACK TINGGI. 11. OVERHEATING PADA SEKSI KONVEKSI. 12. SUARA GEMURUH SAAT MENYALAKAN FUEL OIL. 13. NYALA API DIATAS BURNER. 14. NYALA API PILOT PADAM. 15. NYALA API DI BURNER NAIK TURUN.
Terima Kasih
