Teknologi Boiler CFB

Kali ini saya akan membahas tentang teknologi boiler CFB. Materi ini saya dapat dari kerja praktek lapangan di sebuah PLTU. Alat2nya super canggih, diantaranya teknologi boilernya.

Konsep dasar Boiler CFB (circulating Fluidized Bed ) adalah Boiler stoker ( unggun fluidisasi ), dimana batu bara dibakar diatas rantai berjalan dan di beri hembusan udara dari sisi bawah, sehingga batu bara membara diatas rantai berjalan tersebut. Setelah dilakukan repowering dan redesigning, maka didapatkanlah jenis boiler dengan tife CFB. Berikut ini dibahas secara singkat pengertian, bagian – bagian boiler, konsep pembakaran, perbandingan konsep boiler CFB dan Pulvurized Coal, prosedur umum operasi, proses pembakaran, control pembakaran, dll.

Perbandingan Boiler CFB dengan Boiler PC

Teknologi boiler tipe CPB ini mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan jenis boiler Pulvurized Coal yang kita kenal selama ini. Berikut ini adalah beberapa perbandingan boiler Tipe CFB dan Boiler PC (Pulvurized Coal).


Prosedur Umum Firing / Start Up pada boiler tipe CFB

Seperti jenis boiler lainnya, pertama-tama dilakukan Purging selama 5 menit untuk membersihkan ruang bakar dari gas-gas yang berpotensial menimbulkan ledakan pada saat burner dinyalakan. Setelah Purging selesai, dua burner (sisi berberangan) dinyalakan.
Kenaikan temperature furnace dijaga tidak lebih dari 95oC perjam untuk menjaga material dari termal stress dan menjaga refracotory agar tiak reta. Setelah temperature furnace 530oC batu bara dimasukkan melalui 3 coal feeder pada minimum flow rate ( 6 ton/jam )/coal feeder sambil kedua burner masih menyala. Setelah temperature Furnace mencapai 660oC, kedua burner dimatikan satu persatu.
Selanjutnya pembakaran dilanjutkan dengan batu bara. Selama boiler beroperasi tidak diperlukan support burner, karena dapat menyebabkan material bed meleleh. Burner hanya digunakan pada sat proses start up sampai temperature yang diizinkan ditas.
Salah satu kelebihan boiler type CFB adalah restart pada saat trip boiler. Pada boiler tipe CFB, trip boiler disebut MFT (Master Fuel Trip), Ada dua kondisi MFT pada boiler CFB , yaitu :
1. MFT + Fan ( PA, SA ID FA Blower ) Trip.
Pada kondisi ini boiler harus dipurging kembali kemudian burner dinyalakan.
2. MFT Only ( Trip Coal Feeder ). Pada kondisi ini jika:
- Temperature Furnace ≥ 660oC. Langsung Start Coal Feeder tanpa purging.
- Temperature Furnace ≥ 530oC. Langsung Start Oil Burner tanpa Purging.
- Temperature Furnace < 530oC. Dilakukan purging ulang lalu Start Oil burn.

Proses Pembakaran dalam Furnace

1. Coal dan Limestone dimasukkan kedalam Furnace, setelah fluidizing air / primary air dari air plenum melalui nozzle grate. Tekanan primary air menyebabkan bed material melayang di bagian bawah Furnace ( primary zone ).
2. Aliran udara turbulen menyebabkan coal cepat bercampur dengan limestone secara merata dengan bed material. Fluidizing air / primary air dan bed temperature menyebabkan material terbakar dan sirkulasi.
3. Material batu bara yang telah terbakar semakin lama naik ke bagian upper furnace karena massanya berkurang, kemudian masuk ke cyclone, batu bara menabrak vortex vendor, sehingga flue gas dan Fly ash terpisah dari material.
4 Material solid berputar menuju cyclone outlet cone dengan batuan udara dari Fluidizing air blower menuju seal pot dan diinjeksikan kembali ke furnace melalui seal pot return duct.

Kontrol Pembakaran di dalam Furnace

- Preassure drop of primary zone ( chamber utama ) yang mengindikasikan density dari bed material sebagai variable control yang digunakan untuk mengontrol bed temperature.
- Pressure drop of secondary zone (chamber bagian atas) mengindikasikan density dari upper furnace digunnakan untuk mengevaluasi jumlah material.
- Bed temperature sebagai parameter yang dikontrol untuk menghasilkan pembakaran yang efisien.
- temperature flu gas di transition piece sebagai variabel kontrol.
- Exess air sebagai parameter yang dikontrol (20%).

Reaksi Limestone di dalam Furnace untuk menurunkan kadar SOx

CaCo3 + O2 …………. CaO + Co2
CaO + SO2 …………… CaSO3
CaSO3 + ½ O2 ………... CaSO4 (Gypsum)