FEEDWATER AND STEAM SYSTEM COMPONENTS

1.      Pengertian dan Fungsi Steam Drum

Drum uap merupakan komponen kunci dalam alam, paksa dan dikombinasikan boiler sirkulasi. Fungsi dari steam drum di boiler subkritis adalah:

a.       mencampur air umpan segar dengan air boiler beredar.

b.      memasokan sirkulasi air untuk evaporator melalui downcomers.

c.       Menerima campuran air / uap dari anak tangga.

d.      memisahkan air dan uap

e.       menghilangkan kotoran.

f.       mengontrol keseimbangan kimiawi air dengan pakan kimia dan blowdown kontinyu.

g.      memasok jenuh uap

h.      menyimpan air untuk perubahan beban (biasanya tidak penyimpanan air yang signifikan)

i.        Bertindak sebagai titik acuan untuk pengendalian air umpan

2.      Prinsip Steam Drum

Prinsip steam drum divisualisasikan pada gambar 1. Feedwater dari economizer memasuki steam drum. Air disalurkan melalui nozel sparger steam drum, diarahkan ke bagian bawah drum dan kemudian melalui downcomers ke header pasokan. Boiler pemulihan ini beroperasi dengan sirkulasi alami. Ini berarti bahwa perbedaan berat jenis antara air downcoming dan air / campuran uap pembakaran di tabung tungku menginduksi sirkulasi air. Internal Drum membantu untuk memisahkan uap dari
air. Semakin besar diameter drum, semakin lebih efisien dalam memisahkan. ukuran dari steam drum sebagian besar didasarkan pengalaman sebelumnya. Sebuah gambar dari uap. Drum penampang ditunjukkan pada gambar 2.

Air dan uap dalam perjalanan steam drum dalam arah yang berlawanan. Air meninggalkan bagian bawah drum ke downcomers dan uap keluar dari atas drum ke superheaters. Ketinggian air normal adalah di bawah garis tengah drum uap dan waktu tinggal biasanya antara 5 dan 20 detik. Sebuah fitur dasar untuk desain steam drum adalah tingkat beban, yang didasarkan pada pengalaman sebelumnya. Hal ini biasanya didefinisikan sebagai jumlah yang dihasilkan dari uap (m3 / h) dibagi dengan volume drum uap (m3). Dihitung dari waktu tinggal di steam drum, tingkat beban volumetrik dapat sekitar 200 untuk waktu tinggal hampir 20 detik di tekanan sekitar 80 bar. Peningkatan tingkat beban volumetrik ketika penurunan tekanan memiliki nilai maksimum sekitar 800. Seperti dapat diketahui dari unit, ukuran drum uap dapat dihitung berdasarkan nilai-nilai ini.

3.      Steam Separator

Steam Separator di steam drum juga didasarkan pada perbedaan kekentalan air dan uap. Hal ini penting untuk menjaga kestabilan dan aliran campuran air / uap agar tetap ke dalam steam drum . Hal ini sering diwujudkan dengan manifold (Header) yang dirancang untuk partisi aliran.

Ada berbagai jenis perangkat untuk air pemisahan seperti piring dinding datar untuk mengubah arah aliran, pemisah berdasarkan kekuatan sentrifugal (siklon) dan juga uap
pemurni seperti pengering layar (tepi layar) dan pencuci. . Pemisahan ini biasanya dilakukan
dalam beberapa tahap. Umumnya pemisahan di bagi dalam beberapa tahap yaitu pemisahan primer, pemisahan sekunder dan pengeringan. Gambar 3 menunjukkan menggambar dari drum uap dan uap pemisah.

4.      Kemurnian Uap dan Kualitas

a.      Kotoran Perusak

Kotoran di uap menyebabkan endapan pada permukaan bagian dalam tabung. Endapan kotoran mengubah  tingkat perpindahan panas dari tabung dan menyebabkan superheater terlalu panas (CO3 dan SO4 yang paling berbahaya). Bilah – bilah  turbin juga sensitif terhadapa kotoran (Na + dan K yang paling berbahaya). sifat yang paling penting dari uap mengenai kotoran adalah:

·         kualitas uap, Kadar air: persen berat uap kering atau uap air dalam campuran

·         isi padat, kemurnian Steam: bagian per juta dari padatan pengotor dalam uap

b.      Kualitas Uap

Ada garam terlarut dalam air umpan yang perlu dicegah untuk masuk superheater hingga ke turbin. Tergantung pada jumlah garam terlarut, endapan kotoran dapat terjadi pada permukaan bagian dalam turbin atau pada permukaan bagian dalam dari tabung superheater juga. Uap tidak dapat berisi padatan (karena bentuk gas), dan oleh karena itu kadar uap air didefinisikan mungkin tingkat kotoran. Kandungan air setelah evaporator (sebelum superheaters) harus << 0,01% berat (persen berat) untuk menghindari pengendapan pengotor pada permukaan dalam pipa. Jika boiler yang dimaksud adalah subkritis tekanan tinggi atau boiler superkritis, memrlukan kemurnian uap air yang tinggi (diukur dalam bagian per miliar).

c.       Kemurnian Uap

Kandungan solid adalah ukuran partikel padat (kotoran) dari uap. Air boiler konsentrasi pengotor, kandungan solid setelah steam drum dan kadar air setelah uap Drum langsung terhubung: misalnya Jika konsentrasi boiler pengotor air adalah 500 ppm dan tingkat kelembaban di uap (boiler setelah) 0,1%, kandungan padatan dalam uap (boiler setelah) adalah 500 ppm * 0,1% = 0,5 ppm.

5.      Continous blowdown

Ketika air beredar dalam uap menghasilkan sirkuit, jumlah besar yang diresirkulasi,
uap meninggalkan drum dan feedwater ditambahkan untuk menggantikan uap keluar.
Hal ini menyebabkan konsentrasi padat kotoran untuk membangun. Untuk terus menghapus kumulatif jumlah padatan terkonsentrasi, sparger a panjang drum terletak di bawah
tengah. The blowdown kontinyu pipa adalah digunakan untuk meniup akumulasi keluar dari
drum dan ke dalam "blowdown kontinyu tank ". Pengambilan sampel dilakukan dengan benar mengatur laju hembusan berdasarkan jumlah diijinkan diidentifikasi padatan.

6.      Penempatan uap Drum

Boiler sirkulasi alami Dalam sirkulasi alami boiler steam drum harus ditempatkan setinggi mungkin dalam boiler Ruangan karena perbedaan ketinggian antara tingkat air di drum uap dan titik di mana air mulai penguapan di boiler tabung, mendefinisikan kekuatan pendorong dari sirkuit. Drum steam biasanya ditempatkan di atas boiler. Sirkulasi dikontrol dan sekali-melalui boiler. Angka 7 dan 8 menunjukkan foto dari Proses instalasi steam boiler pemulihan menghidupkan. Untuk sirkulasi dikontrol dan sekali-melalui boiler steam drum dapat ditempatkan lebih bebas, karena sirkulasi mereka tidak tergantung di tempat drum uap berbasis pompa ( sirkulasi). Ini adalah alasan mengapa dikontrol sirkulasi dan sekali-melalui boiler telah disukai di mis modernisasi boiler, ketika Masalah terbesar biasanya kurangnya ruang.

7.      Feedwater Sistem

Bab ini menjelaskan sistem air umpan bagian dari proses pembangkit listrik sebelum boiler, yaitu antara kondensor (setelah turbin) dan yangeconomizer. Sistemair umpanmenyediakantepat Jumlahair umpan untuk boiler sama sekali beban tarif. Parameterair umpanadalah temperatur, tekanan dankualitas. Itu persediaansistemair umpan juga menyemprotkan air untuk semprot kelompok air disuperheaters dan reheaters. Sistemair umpan terdiri dari air umpan tangki, pompa air umpan(s) dan (jika diperlukan) tinggi pompa tekanan preheatersair.

8.      Feedwater Tank

Sebuah boiler harus memiliki air umpan sebagai besar cadangan seperti yang dibutuhkan untuk mematikan aman dari boiler. Panas yang diserap oleh boiler steam harus diperhitungkan ketika dimensioning cadangan air umpan (feed tangki air). Aturan yang tepat untuk pilihan cadangan air umpan termasuk dalam masing- standar. Tangki air umpan pemulihan boiler ditunjukkan pada angka 9, 10 dan 11. Kondensat (dari turbin) dan sepenuhnya demineralisasi (dimurnikan) air makeup adalah input normal tangki air umpan. Gas penghapusan berlangsung di deaerator sebelum kondensat dan air makeup mencapai feed tangki air. Deaerator menangani air umpan penghapusan gas dan makan kimia. Tekanan Rendah uap digunakan untuk menghilangkan gas mengandung oksigen dari air umpan tersebut. Itu uap digunakan untuk menghilangkan gas (termasuk gas mengandung oksigen) terus dari air umpan tangki ke kondensor tertentu, di mana panas dari tekanan rendah uap pulih. Tangki air umpan dipanaskan dengan tekanan rendah uap (biasanya 3-6 bar).

9.      Feedwater Pump

Feedwater pompa air umpan memimpin dari 7 tangki air umpan ke boiler. peraturan memungkinkan menggunakan pompa air umpan untuk satu (sangat) boiler kecil, sedangkan untuk unit yang lebih besar setidaknya dua pompa air umpan diperlukan. biasanya ada dua sama dan paralel-terhubung pompa air umpan dengan cukup individu kekuatan untuk tunggal memasok kebutuhan air umpan boiler, dalam kasus satu rusak.. Pompa air umpan biasanya lebihdimensioned dalam kaitannya dengan laju aliran massa uap untuk memiliki kapasitas cadangan yang cukup untuk air hembusan ke dan jelaga meniup uap dan lain-lain

pompa aliran p geod Δp = p + Δp + ρgH (1)

Dimana pp adalah tekanan operasi maksimum pada steam drum, Δpflow adalah kerugian dalam air umpan yang pipa dan economizer, dan ρgHgeod adalah tekanan yang dibutuhkan untuk mengatasi perbedaan ketinggian antara tingkat tangki air umpan yang lebih rendah dan tingkat gendang.

10.  Feedwater Heaters

Ada dua jenis pemanas air umpan di proses pembangkit listrik: tekanan tinggi (HP) dan lowpressure (LP) pemanas air umpan. Dari jumlah tersebut, pemanas air umpan HP biasanya terletak setelah pakan pompa air (sebelum economizer) dalam proses pembangkit listrik. LP air umpan pemanas yang biasanya terletak di antara kondensor dan tangki air umpan (deaerator) dalam proses. Tekanan Tinggi pemanas air umpan juga disebut tertutup-jenis pemanas air umpan karena cairan tidak dicampur dalam jenis penukar panas. Konstruksi yang normal dari air umpan pemanas HP shelland- sebuah tabung penukar panas - air umpan mengalir di dalam tabung dan uap luar tabung (pada shell sisi).

11.  Uap kontrol suhu

Konsumen uap (turbin misalnya, industri Proses) membutuhkan uap relatif konstan
Suhu (± 5 ° C); Oleh karena itu berarti boiler kontrol suhu uap diperlukan. Sistem kontrol suhu uap membantu mempertahankan efisiensi turbin yang tinggi, dan suhu bahan turbin di wajar level perubahan beban boiler. sebuah terkendali superheater konvektif akan menyebabkan kenaikan suhu uap sebagai output uap meningkatkan.

Metode untuk kontrol suhu uap adalah:

•         Air penyemprotan superheated steam

•         memotong Uap (superheater memotong)

•         memotong gas buang

•         Gas buang re-sirkulasi

•         sistem penukar panas

•         penyesuaian sistem Firing

12.  Dolezahl attemperator

The Dolezahl attemperator (atau hanya attemperator atau de-superheater) adalah suhu uap sistem kontrol yang menggunakan kondensat sebagai air semprot. Lokasi attemperator pada pemulihan boiler ditunjukkan pada angka 1 dan 15. Dalam sistem attemperator Dolezahl uap jenuh dari drum uap mengarah ke kondensor yang didinginkan oleh air umpan. Kondensat (air jenuh) terus dari kondensor semprot kelompok air (injector). Injector menyemprotkan air menjadi uap dan dengan demikian mengurangi suhu uap superheated. Injector biasanya terletak antara tahap superheater. Keuntungan utama dari Dolezahl attemperators adalah kualitas tinggi air semprot sejak kotoran tidak mengikuti dengan aliran uap dari steam drum. Kompleksitas (kondensor dan tabung) dan dengan demikian kemahalan adalah kelemahan terbesar dari sistem attemperator Dolezahl. Saat ini Dolezahl attemperators sebagian besar digunakan dalam aplikasi boiler khusus.