Air Preheater Pada Boiler Pembangkit Listrik Tenaga Uap
Air preheater memiliki dua fungsi penting pada boiler yaitu mendinginkan gas sebelum lepas ke atmosfer (sehingga meningkatkan efisiensi), dan menaikkan suhu udara pembakaran yang masuk (sehingga mengeringkan padatan bahan bakar lebih cepat). Udara panas dari air preheater juga digunakan untuk mengangkut bahan bakar di boiler pulvurized coal dan boiler fluidized bed. Air preheater dapat dianggap salah satu jenis boiler regeneratif.
Regenerative air preheaters
Pada air preheater regeneratif tidak ada media transfer kalor digunakan. Jenis ini menggunakan rotor yang berputar perlahan untuk mentransfer kalor. Rotornya bergantian dipanaskan dalam aliran gas buang dan didinginkan dalam aliran udara, penyimpanan kalor disediakan oleh sekumpulan komponen yang terdiri dari lembaran logam berjarak berdekatan bertebal 0,5-0,75 mm, yang menyerap dan melepaskan kalor di kedua sisi. Rotor dibagi menjadi ‘keranjang’ berbentuk kue pie dari lembaran logam ini, yang pada gilirannya mengambil panas dari gas buang dan melepaskannya ke dalam udara pembakaran.
Air preheater regeneratif menempati sedikit ruang; sekitar 1/4 atau 1/6 dari ruang yang dibutuhkan oleh air preheater regeneratif dan dapat diproduksi dengan murah. Air preheater ini dapat mengurangi kecenderungan korosi, khususnya boiler yang mengandung bahan bakar belerang. Selain itu, lembaran logam apa pun yang terkorosi dapat diganti dengan mudah dan cepat. Air preheater ini juga dapat dibersihkan dengan mudah dengan menggunakan semburan uap di atas celah dari lembaran logam.
Masalah dari air preheater regeneratif adalah kebocoran gas dari satu sisi ke sisi lain. Hal ini bisa menyebabkan kebakaran karena kebocoran udara jika gas buang mengandung banyak bahan mudah terbakar (karena pembakaran yang buruk).
Recuperative air preheaters
Pada recuperative air preheaters kalor dari fluida suhu tinggi yang mengalir (gas buang) melalui permukaan perpindahan kalor agar menjadi udara lebih dingin. Media pemanas benar-benar terpisah sepanjang waktu dari pemanasan udara. Prinsip kerja air preheater ini menyiratkan pemindahan kalor melalui perpisahan partisi, dengan sisi dingin terus memulihkan kalor konduksi dari sisi panas. Dengan demikian, keuntungan recuperative air preheater adalah berkurangnya kebocoran karena penyegelan lebih mudah diimplementasikan daripada jenis regeneratif. Permukaan pemisah dapat tersusun dari tabung atau pelat. Kecepatan aliran bergantung pada perbedaan suhu, konduktivitas logam, konduktivitas film gas, konduktivitas jelaga, dan abu serta deposit korosi. Efek kumulatif dari faktor-faktor ini dapat menjadi besar. Ada dua jenis recuperative air preheater yaitu tubular dan pelat.
Tubular recuperative air preheater
Air preheater berbentuk tabung terdiri dari sarang tabung baja lurus atau besi tuang yang diperluas menjadi lembaran tabung di kedua ujungnya, dan selubung penutup yang dilengkapi dengan lubang masuk dan keluar. Jika tabung ditempatkan secara vertikal, gas buang melewati atau di sekitarnya. Jika tabung ditempatkan secara horizontal, gas buang hanya melewati. Desainnya, yang biasanya menyediakan pengaturan aliran berlawanan, dapat terdiri dari satu lintasan atau beberapa lintasan dengan splitter (sejajar dengan tabung) atau baffle defleksi (tabung silang). Secara tradisional, tabung terbuat dari besi cor untuk ketahanan korosi yang baik. Keseluruhan preheater itu berat dan dibutuhkan pondasi secara besar-besaran.
Plate recuperative air preheater
Desain alternatif yang lebih baru adalah tipe recuperative rangka pelat. Jenis ini menawarkan kapasitas kalor yang sama dengan pengurangan berat dan ukuran satuan. Plate air preheater terdiri dari rangkaian tipis, pelat datar dan paralel yang dirakit menjadi serangkaian kompartemen atau bagian yang tipis dan sempit, semuanya sesuai berselubung. Gas buang dan udara melewati ruang alternatif dalam arah aliran berlawanan. Plate air preheater dapat diatur lebih kompak daripada tipe tubular. Karena kesulitan membersihkan, namun, penggunaannya semakin berkurang.
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR KONVERSI ENERGI LAINNYA!
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
Tier, Sebastian. 2003. Steam Turbine Technology 2nd Edition. Helsinki: Helsinki University of Technology Department of Mechanical Engineering.
