Sistem Feedwater pada Boiler

Artikel ini menjelaskan bagian sistem air umpan (feedwater) dari proses pembangkit listrik sebelum boiler, yaitu antara kondensor (setelah turbin) dan economizer. Sistem feedwater memasok jumlah air umpan yang tepat untuk boiler pada semua tingkat beban. Parameter dari feedwater adalah suhu, tekanan dan kualitas. Pasokan sistem air umpan juga menyemprotkan air untuk semprotan kelompok air di superheater dan reheater. Sistem feedwater terdiri dari tangki air umpan, pompa feedwater dan (jika diperlukan) water preheater bertekanan tinggi.

Sistem Feedwater

Tangki Feedwater

Boiler harus memiliki cadangan air umpan yang besar seperti yang diperlukan untuk mematikan boiler dengan aman. Kalor yang diserap oleh boiler harus diperhitungkan saat menentukan dimensi cadangan air umpan (feedwater tank). Aturan pemilihan cadangan air umpan yang tepat termasuk dalam standar masing-masing. Umur penyimpanan air umpan adalah 20 menit di sebagian besar standar, yang tergantung pada bahan bakar dan metode pembakaran. Dengan demikian boiler fluidized bed, yang memiliki kapasitas penyimpanan kalor yang besar di bed, membutuhkan feedwater tank lebih besar daripada boiler gasifikasi.

Kondensat (dari turbin), sepenuhnya air makeup demineralisasi (dimurnikan) dan uap bertekanan rendah adalah input normal ke tangki air umpan. Semua input diumpankan ke deaerator, yang menangani pembuangan gas dan pemberian bahan kimia dari campuran air umpan sebelum memasuki feedwater tank. Feedwater tank bertindak sebagai heat exchanger tipe terbuka, karena fluida heat exchanger dicampur sebelum keluar dari tangki.

Fungsi uap bertekanan rendah (biasanya 3-6 bar) adalah untuk memanaskan air umpan dan membuang gas (O2 dan CO2). Campuran uap-gas berlanjut dari deaerator ke kondensor tertentu, dimana kalor dari uap bertekanan rendah diperoleh kembali.

Feedwater Tank

Pompa Feedwater

Pompa feedwater mendorong air umpan dari feedwater tank ke boiler dan menekan air ke tingkat tekanan boiler. Regulasi mengizinkan hanya menggunakan satu pompa untuk boiler kecil, sedangkan untuk unit yang lebih besar setidaknya dua pompa diperlukan. Biasanya ada dua pompa yang serupa dan terhubung dengan kekuatan cukup untuk tunggal memasok air umpan kebutuhan boiler, jika salah satunya rusak.

Biasanya feedwater tank ditempatkan di atas pompa feedwater di ruang boiler. Perbedaan ketinggian antara pompa dan tangki ditentukan oleh parameter yang disebut NPSH (Net Positive Suction Head). Hal ini terkait dengan kavitasi pompa dan itu menentukan perbedaan ketinggian minimal antara pompa dan tangki.

Head pompa feedwater [N/m2] dapat dihitung menurut persamaan berikut:

∆Ppump = Pp + ∆pflow + ρgHgeod

  • Pp = Tekanan operasi maksimal steam drum
  • ∆pflow = Kerugian aliran feedwater dan economizer
  • ρgHgeod = Tekanan yang diperlukan untuk mengatasi perbedaan ketinggian antara tangki yang lebih rendah dan ketinggian drum
Pemasangan Feedwater pump dan skema head feedwater pump

Feedwater Heater

Feedwater heater memanaskan air umpan sebelumnya memasuki economizer boiler, menggunakan uap buang turbin tekanan rendah. Ada dua jenis heater di pembangkit listrik: High Pressure (HP) dan Low Pressure (LP). Dari jumlah tersebut, HP terletak setelah pompa feedwater (sebelum economizer) dalam proses pembangkit. Heater LP terletak antara kondensor dan tangki feedwater (deaerator), sebelum pompa feedwater di proses. heater bertekanan tinggi juga disebut tipe tertutup karena cairan tidak tercampur dalam heat exchanger. Konstruksi normal HP dan LP adalah heat exchanger shell-and-tube mengalir di dalam tabung dan uap di luar tabung (di sisi shell). Dalam pembangkit konvensional pengaturan khas heater adalah blok tertutup untuk jenis LP dan satu blok jenis HP setelah pompa feedwater dalam proses. Jumlah heater LP di pembangkit listrik besar adalah 3-4 dan jumlah heater adalah HP 3-5.

Prosedur penempatan heater HP yang optimal dimulai dengan menentukan perbedaan entalpi antara saluran keluar pompa feedwater dan saluran masuk economizer. Perbedaan entalpi ini kemudian dibagi dengan jumlah HP feedwater heaters dan hasilnya adalah kenaikan entalpi di setiap tahap heater HP.

Pemasangan High Pressure Heater

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR KONVERSI ENERGI LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Tier, Sebastian. 2003. Steam Turbine Technology 2nd Edition. Helsinki: Helsinki University of Technology Department of Mechanical Engineering.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments