Halo pembaca setia alwepo!, kali ini kami akan membahas Hubungan antara boiler, steam, dan proses kontrol produksi pada pabrik kelapa sawit.
Boiler memainkan peran krusial dalam produksi steam yang diperlukan dalam proses kontrol produksi industri. Performa boiler bisa diukur melalui parameter steam yang dihasilkan, seperti tekanan (P), temperatur (T), dan kapasitas atau aliran steam (Q, ton steam per jam). Sebagai contoh, tekanan dalam boiler dapat mengindikasikan performa termal, dan semakin tinggi tekanannya, semakin tinggi pula suhu yang dihasilkan.
Namun, untuk mengetahui apakah steam yang dihasilkan sudah mencukupi untuk proses atau tidak, perhatian juga diberikan pada tekanan pada Boiler Pressure Control Valve (BPV). Bagian besar dari steam yang dihasilkan oleh boiler dialirkan ke turbin untuk menghasilkan listrik, yang kemudian digunakan untuk menggerakkan motor listrik atau mesin lainnya.
Misalnya, jika daya yang dihasilkan oleh turbin adalah 1500 kW dan spesifik Steam Consumption (SSC) turbin adalah 20 kg steam per kWh, maka jumlah steam yang mengalir ke turbin adalah 20 kg/kWh x 1500 kWh = 30.000 kg steam per jam, atau setara dengan 30 ton steam per jam.
Untuk pabrik konvensional dengan kapasitas 60 ton Tandan Buah Segar (TBS) per jam dan rasio kebutuhan steam terhadap TBS sebesar 0,55 kg steam per ton TBS, maka kebutuhan steam untuk proses adalah 0,55 x 60 = 33 ton steam per jam.
Dengan demikian, jumlah steam untuk proses adalah gabungan dari steam dari turbin dan steam dari make-up steam BPV. Dalam kasus di atas, maka jumlah steam yang perlu disuplai dari make-up steam BPV adalah 3 ton steam per jam.
Jika beban turbin berkurang menjadi 1200 kW, maka jumlah steam yang disalurkan oleh turbin berkurang menjadi 24 ton, dan sisanya, sebanyak 9 ton, harus disuplai melalui make-up steam.
Meskipun secara matematis kasus ini tampak sederhana, namun dalam praktek lapangan, situasinya bisa menjadi sulit karena bisa terjadi fluktuasi tekanan pada boiler dan BPV. Untuk mengatasi hal ini, sering kali dipasang Automatic Modulating Valve untuk make-up steam BPV.
Jika Automatic Modulating Valve mengalami kerusakan, tindakan sementara yang dapat diambil adalah dengan membuat ORIFICE pada by-pass make-up steam tersebut. Dengan demikian, make-up steam dan/atau by-pass steam BPV harus disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan steam untuk proses dengan menambahkan jumlah steam yang kurang dari turbin.
Hubungan antara boiler, steam, dan proses kontrol produksi dalam konteks ini sangat erat terkait dengan efisiensi dan kinerja boiler dalam menyuplai steam yang diperlukan untuk menjalankan proses produksi. Mari kita bahas secara rinci:
Boiler Performance
Boiler merupakan perangkat yang digunakan untuk menghasilkan steam dari air dengan memanaskan air tersebut menggunakan bahan bakar atau sumber panas lainnya. Performa boiler dapat diukur melalui beberapa parameter kunci, yaitu tekanan (P), temperatur (T), dan kapasitas atau steam flow (Q), yang diukur dalam ton steam per jam.
1. Tekanan dan Temperatur
Tekanan dan temperatur steam yang dihasilkan oleh boiler memberikan indikasi langsung tentang energi yang dihasilkan. Semakin tinggi tekanan, maka temperatur steam juga cenderung tinggi.
2. Kapasitas (Steam Flow)
Kapasitas boiler diukur dalam ton steam per jam (Q). Kapasitas ini mencerminkan seberapa banyak steam yang dapat dihasilkan oleh boiler dalam satu jam.
Hubungan dengan Proses Produksi
Steam yang dihasilkan oleh boiler tidak hanya digunakan untuk memanaskan atau memberikan energi pada suatu proses, tetapi juga dapat digunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan listrik.
1. Steam Flow untuk Proses Produksi
Untuk mengetahui apakah steam yang dihasilkan oleh boiler cukup untuk memenuhi kebutuhan proses produksi, perlu diperhatikan tekanan boiler relief valve (BPV). Jika tekanan BPV sesuai, maka dapat diasumsikan bahwa steam yang dihasilkan mencukupi untuk memenuhi kebutuhan proses produksi.
2. Penggunaan Steam oleh Turbin
Sebagian besar steam dari boiler digunakan oleh turbin untuk menghasilkan listrik. SSC (Specific Steam Consumption) turbin adalah parameter yang menunjukkan seberapa efisien turbin menggunakan steam untuk menghasilkan listrik. Dalam contoh, jika daya turbin adalah 1500 kW dan SSC turbin adalah 20 kg steam/kWh, maka dapat dihitung bahwa steam yang mengalir ke turbin adalah 30 ton steam per jam.
3. Kebutuhan Steam untuk Proses
Kebutuhan steam untuk proses produksi dihitung berdasarkan kapasitas pabrik dan rasio steam terhadap TBS (ton tandan buah segar) yang dibutuhkan. Steam proses adalah hasil penjumlahan steam dari turbin dan make-up steam dari BPV.
4. Kontrol Tekanan Boiler dan BPV
Dalam prakteknya, kontrol tekanan boiler dan BPV menjadi krusial. Swing tekanan (fluktuasi tekanan) dapat terjadi, dan untuk mengantisipasi hal ini, otomatis modulating valve digunakan untuk mengatur make-up steam BPV. Jika otomatis modulating valve rusak, dapat digunakan temporary action seperti orifice di bypass make-up steam untuk menjaga keseimbangan tekanan.
Kesimpulan
Hubungan antara boiler, steam, dan proses produksi melibatkan pemantauan dan kontrol yang cermat untuk memastikan bahwa steam yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan proses produksi. Penggunaan teknologi otomatisasi, seperti modulating valve, membantu menjaga stabilitas tekanan dan ketersediaan steam yang diperlukan untuk menjalankan operasi produksi secara efisien.
