Pemanas air boiler

Pemanas air boiler

1. Pendahuluan

Pemanas udara boiler umumnya terdiri atas dua bagian: badan pemanas dan perangkat kontrol otomatis yang sesuai.

1.1. Aplikasi

Pemanas udara boiler adalah sejenis peralatan bantu boiler yang menggunakan uap sebagai sumber panas untuk memanaskan udara. Peralatan ini terutama digunakan pada boiler pembangkit listrik. Gambar 26-1 menunjukkan sistem pemanas udara boiler.

Fungsi dasar pemanas udara adalah menggunakan uap yang diambil dari turbin uap untuk memanaskan udara masuk ke boiler, mengalirkan udara yang telah dipanaskan ke preheater udara, dan kemudian meningkatkan suhu dinding pada bagian dingin dengan menaikkan suhu udara masuk ke preheater udara, sehingga mencegah terjadinya korosi akibat suhu rendah. Oleh karena itu, pemanas udara sangat diperlukan untuk boiler; sekaligus, berkat peran pengambilan uap dan pemulihan panas, pemanas udara juga dapat berkontribusi dalam mengurangi konsumsi batu bara.

1.2. Makna model

1.2.1. Jenis pemanas udara.

GN LCB – 1,2 / 300 – 350

GN LCB — GN merujuk pada pemanas boiler; L atau W menunjukkan susunan vertikal atau horizontal; G, C, atau X masing-masing menunjukkan bahwa sambungan antara kelengkapan pipa perpindahan panas dan selubung pemanas bersifat tipe tetap, tipe laci, atau tipe putar; B atau S menunjukkan bahwa struktur susunan bundel tabung perpindahan panas bersifat paralel atau serpentine.

1.2 --- tekanan desain sisi uap (atau air) (MPa)

300 -- suhu desain

350 --- area pertukaran panas

1.2.2. Model perangkat kontrol otomatis yang dipadukan dengan pemanas udara.

ZDC - 1AS

ZDC -- perangkat kontrol otomatis pemanas udara

1AS-1 atau 2 masing-masing melambangkan perhitungan dan kontrol sistem DCS atau perhitungan dan kontrol lokal aktuator listrik; A, B, atau C masing-masing melambangkan katup kontrol Shanghai, katup kontrol Samson dari Jerman, atau katup kontrol spesifik lainnya; S atau Y merujuk pada aktuator listrik atau aktuator spesifik lainnya yang diimpor dari Shanghai PS Technology.

1.2.3. Fitur struktural

1.2.3.1. Bentuk struktural. Dari uraian di atas dapat dilihat bahwa pemanas secara kasar dapat dibagi menjadi bentuk vertikal dan horizontal.

1.2.3.1.1. Vertikal (lihat Gambar 26-2). Ketika pemanas udara dipasang dalam saluran udara horizontal, pemanas tersebut harus dirancang secara vertikal.

1.2.3.1.2. Horizontal (lihat Gambar 26-3). Ketika pemanas udara ditempatkan dalam saluran udara vertikal, desainnya harus berupa horizontal.

1.2.3.2. Komponen pertukaran panas pada pemanas udara. Komponen pertukaran panas merupakan bagian kunci dari pemanas udara, dan kapasitas pertukaran panasnya harus terjamin. Saat ini, tabung bersirip sering digunakan sebagai komponen pertukaran panas pada pemanas udara.

1.4. Tingkat teknis

Karena terdapat beberapa masalah dalam desain, pembuatan, dan pengoperasian pemanas, masalah kebocoran, penyumbatan oleh abu, dan palu air sering terjadi dalam operasi aktual pemanas udara.

SPERI telah mengembangkan dan menyempurnakan pemanas udara sejak tahun 1987. Sebagai contoh, dengan berpijak pada desain bodi pemanas tradisional dan menggabungkannya dengan teknologi kontrol modern, SPERI secara kreatif mengembangkan teknologi pengaturan sisi pembuangan (teknologi ini telah memperoleh paten nasional), sehingga produk-produk institut tersebut berkembang menjadi suatu rangkaian produk yang matang, dan jumlah pengguna telah mencapai ratusan pabrik peralatan rumah tangga. Teknologi pengaturan pada bodi dan sisi pembuangan pemanas udara tersebut memiliki karakteristik sebagai berikut:

1.4.1. Fitur dari badan pemanas boiler.

1.4.1.1. Pemanas udara ini menggunakan struktur laci yang lengkap. Rangka pemanas udara dilas langsung dengan saluran udara. Bundel tabung perpindahan panas dapat ditarik keluar dari sisi (sisi masuk uap). Oleh karena itu, pemeliharaan dan pengoperasian menjadi sangat praktis, serta pemanas tersebut dapat sepenuhnya disegel ketika dipasang kembali setelah pemeliharaan. Pada pemanas udara konvensional, sambungan dilakukan melalui flensa saluran udara, sehingga segel asli tidak dapat dipertahankan pada saluran udara setelah dilakukan pemeliharaan.

1.4.1.2. Rangka pemanas udara menggunakan struktur baja saluran, yang dapat secara efektif mengurangi getaran akibat peningkatan tahanan saluran udara; sambungan konvensional antara flensa baja sudut dan saluran udara terlalu tipis dan mudah menimbulkan getaran.

1.4.1.3. Elemen pertukaran panas pada pemanas udara dapat sepenuhnya diserap oleh badan perangkat, sehingga dapat menghindari kebocoran pada pemanas yang disebabkan oleh ekspansi yang tidak merata akibat perbedaan suhu yang berbeda antara barisan pipa. Ekspansi termal tidak perlu dipertimbangkan pada saluran masuk uap dan saluran buang kondensat. Pemanas konvensional menerapkan mode ekspansi pada sisi buang, sehingga ekspansi termal harus dipertimbangkan pada bidang batas.

1.4.1.4. Saluran masuk uap dan saluran buang kondensat pemanas udara ditempatkan pada sisi yang sama untuk memastikan bahwa header buang kondensat berisi kondensat dan header uap berisi uap. Pada saat yang sama, terjadinya palu air serta kebisingan akibat palu air dapat dihindari, sehingga ruang yang diperlukan untuk penataan pipa dapat dimanfaatkan secara efektif.

1.4.2. Fitur dan ekonomi perangkat kontrol otomatis pemanas udara:

1.4.2.1 Teknologi kontrol otomatis sisi pembuangan pada pemanas udara merupakan teknologi yang telah dipatenkan oleh SPERI.

1.4.2.2. Perangkat kontrol otomatis pemanas udara dapat secara efektif mengimbangi pengaruh perubahan suhu lingkungan, serta menjaga suhu dinding logam pada bagian ujung dingin di saluran masuk udara pada preheater udara boiler pada suhu konstan 73 ℃ (dapat disesuaikan oleh pengguna), sehingga memungkinkan pengendalian secara dinamis terhadap korosi suhu rendah pada boiler.

1.4.2.3. Seiring dengan meningkatnya suhu lingkungan, kenaikan suhu pemanas udara menurun dan konsumsi uap pun berkurang. Berdasarkan perhitungan bobot tahunan selama 2000 jam operasi, satu unit dapat menghemat ratusan ribu yuan, bahkan hingga jutaan yuan dalam satu tahun (besarnya penghematan tersebut akan bervariasi tergantung pada persyaratan unit dan parameter teknis).

1.4.2.4. Seiring dengan meningkatnya suhu lingkungan, output pemanas udara secara otomatis menurun, sementara suhu udara keluaran pemanas udara tetap tidak berubah. Oleh karena itu, suhu gas buang boiler tidak akan meningkat seiring dengan naiknya suhu lingkungan, sehingga efisiensi tungku baja dapat ditingkatkan secara efektif.

1.4.2.5. Pengendalian sisi uap diterapkan pada pemanas udara konvensional (termasuk unit impor), yang memiliki biaya investasi tinggi dan tidak dapat disesuaikan selama operasi sebenarnya.

2. Parameter teknis utama

Parameter teknis utama pemanas udara ditampilkan dalam tabel 26-1.

Tabel 26-1 parameter teknis utama pemanas udara

3. Metode seleksi

Pengguna wajib menyediakan data berikut untuk memudahkan perancangan dan perhitungan oleh pabrikan.

3.1. Parameter kinerja

Parameter berikut ini wajib disediakan:

3.1.1. Penataan pemanas, misalnya dalam saluran horizontal atau dalam saluran vertikal.

3.1.2. Jumlah pemanas udara dan ketel untuk suatu ketel.

3.1.3. Volume udara yang masuk ke pemanas.

3.1.4. Suhu udara pada saluran masuk dan keluar pemanas udara.

3.1.5. Dimensi antarmuka saluran udara untuk pemasangan pemanas udara.

3.1.6. Suhu dan tekanan uap untuk pemanasan udara.

3.1.7. Persyaratan tahanan sisi udara.

3.2. Parameter yang tidak diperlukan

Jika pengguna dapat menyediakan parameter-parameter berikut, hal ini akan memudahkan produsen dalam merancang dan menentukan jenisnya:

3.2.1. Kondisi iklim setempat, seperti intensitas gempa bumi, curah hujan, suhu ekstrem, dan lain-lain.

3.2.2. Komposisi batu bara yang digunakan dalam boiler.

3.3. Persyaratan pasokan

3.3.1. Setiap persyaratan bahan khusus untuk sebagian komponen pemanas, terutama untuk tabung pertukaran panas, seperti pipa komposit baja–aluminium atau pipa las frekuensi tinggi, pipa dasar dari baja SS304 atau 20C, serta ukuran jarak sirip, dan sebagainya.

3.3.2. Setiap persyaratan tambahan yang terkait dengan instrumen pengukuran dan kontrol, seperti katup kontrol pneumatik atau elektrik, serta persyaratan merek produsen yang sesuai.

3.3.3. Persyaratan khusus untuk perlindungan permukaan dan pengemasan cat.

3.3.4. Persyaratan untuk dokumen teknis yang disediakan pada saat pengiriman.

4. Lingkup pasokan dan persyaratan pesanan

4.1. Lingkup pasokan (lingkup pasokan yang umum dapat ditingkatkan atau dikurangi sesuai dengan berbagai kebutuhan pengguna)

Ruang lingkup penyediaan meliputi desain produk, pengadaan, manufaktur, inspeksi pabrik, gambar instalasi dan commissioning, serta manual operasi dan pemeliharaan.

4.1.1. Pabrik dan peralatan:

4.1.1.1. Badan pemanas. Terdiri atas badan pemanas udara primer dan badan pemanas udara sekunder; selain itu, sesuai dengan kebutuhan pengguna, terkadang diperlukan penyediaan antarmuka peralatan (sisi uap, sisi air) berupa flensa pendamping, flensa lawan, baut, mur, gasket, serta aksesori lainnya.

4.1.1.2. Perangkat kontrol otomatis yang sesuai. Isi dari perangkat kontrol otomatis ditampilkan dalam tabel 26-2.

Tabel 26-2 isi perangkat kontrol otomatis

4.1.1.3. Tangki pembuangan. Tangki pembuangan bukan merupakan peralatan wajib; penyediaan tangki pembuangan tergantung pada kebutuhan pengguna.

4.1.1.4. Suku cadang. Suku cadang tersebut tidak diwajibkan oleh pengguna, melainkan bergantung pada suku cadang yang disediakan oleh pengguna.

4.1.2. Dokumen:

4.1.2.1. Bekerja sama dengan data rekayasa.

4.1.2.2. Sertifikat.

4.1.2.3. Instruksi pengoperasian dan pemeliharaan.

4.2. Spesifikasi pemanas udara

4.2.1. Gambaran Umum. Fungsi pemanas udara adalah menggunakan uap yang diambil dari turbin uap untuk memanaskan udara masuk ke boiler, mengalirkan udara yang telah dipanaskan ke preheater udara, dan kemudian meningkatkan suhu dinding pada bagian dingin dengan menaikkan suhu udara masuk ke preheater udara, sehingga dapat mencegah terjadinya korosi suhu rendah. Pemanas udara harus dirancang agar dapat beroperasi secara stabil dan terus-menerus dalam lingkungan pembangkit listrik.

4.2.1.1. Pemasok wajib melakukan evaluasi menyeluruh terhadap desain pemanas udara, serta mempertimbangkan kondisi operasi terburuk dan faktor-faktor ekonomi yang paling penting, guna mengoptimalkan desain dan menentukan model yang tepat.

4.2.1.2) Pemasok wajib menyampaikan penawaran sesuai dengan spesifikasi, yang harus memuat rincian dan informasi yang diperlukan dalam permintaan penawaran sehingga penawaran tersebut dapat dievaluasi dengan benar.

4.2.2. Kinerja transfer panas. Pemasok wajib menyediakan data perhitungan untuk membuktikan bahwa pemanas yang dirancang mampu memenuhi persyaratan pertukaran panas yang diajukan oleh pengguna, khususnya dalam kondisi terburuk. Metode perhitungan dan komponen pertukaran panas harus didukung oleh rekam jejak operasi yang baik.

4.2.3. Pemeliharaan peralatan. Desain pemanas udara harus meminimalkan kebutuhan akan pemeliharaan rutin terhadap peralatan, serta dirancang agar mudah dilakukan pemeliharaan. Sementara itu, suku cadang dan waktu pemeliharaan untuk setiap overhaul harus ditentukan.

4.2.4. Keandalan. Pemasok wajib menyampaikan kajian mengenai kelayakan dan keandalan pemanas udara dalam dokumen penawaran, serta secara khusus menunjukkan setiap langkah yang dapat meningkatkan kinerja pertukaran panas, efek ekonomis, dan efek penghematan energi dari pemanas udara tersebut.

4.2.5. Desain mekanis:

4.2.5.1. Bahan. Bahan yang dipilih harus sesuai dengan lingkungan kerja, dan bahan dari komponen utama harus tercantum dalam dokumen lelang.

4.2.5.2. Standar. Bahan, proses manufaktur, dan cat pada pemanas harus sesuai dengan standar nasional yang berlaku.

4.3. Spesifikasi teknis

4.3.1. Kondisi operasi. Untuk menjelaskan apakah pemanas dipasang pada saluran udara horizontal atau vertikal, perlu juga disampaikan ukuran saluran udara pemanas, suhu udara pada inlet dan outlet pemanas, volume aliran udara pemanas untuk masing-masing pemanas, serta parameter uap pemanas.

4.3.2. Persyaratan teknis:

4.3.2.1. Pengguna wajib menentukan persyaratan terkait tahanan sisi udara pada pemanas.

4.3.2.2. Pengguna perlu menjelaskan persyaratan material untuk bagian-bagian penting dari pemanas, yang juga dapat ditentukan oleh pemasok, misalnya material yang digunakan untuk tabung pertukaran panas.

4.3.2.3. Pengguna wajib menjelaskan persyaratan yang relevan terkait perangkat kontrol otomatis pendukung: ① apakah pemasok perlu menyediakan strategi kontrol, rumus perhitungan, daftar I/O, diagram sistem P&ID, dan sebagainya; ② apakah katup pengatur menggunakan produk impor atau produk dalam negeri, serta apakah terdapat persyaratan mengenai merek tertentu; ③ pemasok diwajibkan untuk memastikan bahwa indeks kinerja tersebut adalah selisih antara suhu dinding operasional aktual dengan suhu dinding kontrol yang ditetapkan.

4.3.2.4. Masalah lain yang perlu dijelaskan oleh pengguna, seperti persyaratan cat dan kemasan.