Pada boiler, air yang dipanaskan oleh boiler agar menjadi uap, akan selalu melewati steam drum. Air di dalam steam drum dipompa menuju wall tube yang letaknya berjajar secara rapat dan didesain menjadi dinding furnace, yaitu tempat terjadinya proses pembakaran bahan bakar. Pada pipa-pipa inilah air berubah fase menjadi uap dan kembali menuju steam drum. Selanjutnya air dan uap air akan dipisahkan oleh steam drum, yang masih berfase air akan dipompa kembali menuju wall tube, sedangkan yang sudah berfase uap akan menuju pipa-pipa superheater dan menjadi supply untuk turbin uap.
Air pada boiler juga berfungsi sebagai media pendingin pada pipa-pipanya. Terutama pula di sisi wall tube yang secara langsung ia menjadi dinding furnace, tempat proses pembakaran. Untuk itulah level air pada steam drum menjadi parameter yang sangat dijaga untuk memastikan tetap ada media pendingin bagi pipa-pipa boiler.
Parameter lain yang berhubungan dengan level air pada steam drum yaitu debit aliran uap superheater (main steam) sebagai produk dari boiler, serta debit aliran feed water yang masuk ke boiler. Dua parameter lain tersebut mempengaruhi kondisi level air pada steam drum, dan digunakanlah sebuah sistem kontrol untuk menjaga level air steam drum. Ada tiga cara yang digunakan oleh sistem kontrol tersebut, yaitu single element, two element, dan three element control, berkaitan dengan parameter-parameter yang sudah disebutkan di atas.
Single Element Control
Pada sistem kontrol single element, digunakan sensor level air pada steam drum dan menjadi sinyal input untuk sistem kontrol tersebut. Sebagai outputnya, sistem kontrol mengeluarkan perintah/sinyal kepada valve kontrol supply feed water untuk berada pada posisi bukaan tertentu sehingga level air di dalam steam drum tetap terjaga pada level set point-nya.
Single Element Control
Pada boiler berskala besar yang digunakan oleh pembangkit listrik, sistem kontrol ini tidak cocok untuk digunakan. Karena boiler pada pembangkit dituntut untuk selalu menyesuaikan besar produksi uap airnya sesuai dengan beban listrik yang ada. Saat terjadi perubahan beban listrik (naik misalnya) maka konsumsi uap air akan naik, sehingga level steam drum turun. Saat level turun itu perintah untuk valve kontrol feed water agar membuka dikirim. Dapat dibayangkan bahwa proses kontrol tersebut terlalu lambat untuk merespons terjadinya perubahan beban listrik.
Two Element Control
Pada sistem kontrol ini digunakan pula sinyal input berupa debit aliran main steam / uap superheater, selain sinyal input dari level steam drum. Dua sinyal input tersebut dijumlahkan dan diproses oleh sistem kontrol untuk mengatur besar bukaan valve kontrol feed water.
Two Element Control
Two Element System Control
Pada sistem kontrol ini, besar bukaan dari valve kontrol feed water diharapkan dapat mensupply debit feed water yang sesuai dengan kebutuhan untuk menjaga level steam drum. Namun jika supply feed water tidak sesuai maka level steam drum akan berada di luar set point. Setelah terjadi perubahan level steam drumtersebut, baru sistem kontrol akan merespons dan bukaan valve supply feed water akan diatur lagi. Karena sistem kontrol two element ini memiliki kelemahan, muncullah alternatif three element control.
Three Element Control
Sistem kontrol ini menggunakan parameter level steam drum, debit aliran main steam, dan debit aliran feed water sebagai sinyal inputan untuk sistem kontrol. Sehingga diharapkan level air pada steam drum dapat dijaga untuk tetap berada pada set point-nya sekalipun terjadi permintaan perubahan beban yang signifikan.
Three Element Control
Three Element System Control
Secara umum boiler-boiler pada pembangkit listrik menggunakan sistem single element control dan two element control. Single elemnt control digunakan pada saat unit pembangkit start up dan shut down saja. Sedangkan pada saat beroperasi normal menggunakan three element control karena produksi uap air yang fluktuatif tergantung oleh kebutuhan beban listrik konsumen.
Komentar
Posting Komentar