Boiler Operation Control (water quality)

Boiler Operation Control

Boiler :
- Memproduksi steam
- Bentuk dan ukuran bervariasi
- Bahan bakar bervariasi
- Terdapat berbagai jenis tekanan operasi

Blowdown Control
- Boiler Feewater : 1.000.000 Kg/hari @ 100 ppm TD S = 100Kg/hari solid
- Boiler : 8 Cycles = 800 ppm TD S
- Steam : 875.000 Kg/hari @ 0 ppm TD S
- Boiler Blowdown : 12.5% of Feedwater 125.000 Kg/hari @ 800 ppm = 100 Kg/hari Solid

Perhitungan Blowdown
- Jumlah Blowdown = (1/cycle) x Air Umpan
- Cycle operasi
= silica air boiler/silica air umpan
= TDS air boiler/TDS air umpan
= klorida air boiler/klorida air umpan

Contoh :
Parameter TDS, ppm Air Umpan 100, Air Boiler 2000 maks, Cycle maks 20.
Parameter Silica, ppm SiO2 Air Umpan 5, Air Boiler 150 maks, Cycle maks 30.
Cycle yang diambil untuk perhitungan blowdown adalah berdasarkan TDS, yaitu 20 cycle.
Jumlah blowdown = (1/20) x Air Umpan

Tipe Blowdown
- Blowdown Kontinu : Mengontrol TDS air boiler
- Blowdown Manual : - Membuang/mengontrol kotoran/sludge pada muddrum
- Pola : frekwensi tinggi lebih baik dari pada dilakukan dengan periode lama.

Keuntungan Blowdown Kontinu
- Level kandungan padatan air boiler dapat dipertahankan secara lebih konsisten.
- Penghematan bahan kimia dan energi karena lebih sedikit air diblowdown.
- Kontrol level air boiler yang lebih bail/konsisten.
- Mengurangi kesalahan manusia sehubungan dengan kelupaan melakukan blowdown pada interval waktu tertentu.

Continuous Blowdown Line
- 4 Inches Below Water Level
- No Holes Plugged
- Holes Towar Water Surface
- Plug End of Line
Carryover
Signal terjadinya problem Carryover ?
- Steam basah
- Periksa aktual vs Saturated Steam Temperature
- Periksa penggunaan steam
- Lakukan test sodium untuk mengecek kemurnian steam
- Lakukan test Conductivity pada kondensat
Penyebab Carryover
- Foaming : Antifoam dapat mencegahnya, Solusi terbaik adalah Parameter kontrol air boiler     dikembalikan sesuai dengan batasannya
- Priming : Penyebab Priming karena kenaikan mendadak kebutuhan steam (kebutuhan melebihi kapasitasnya)
- Misting : Penyebab misting karena proses separasi/pemisahan antara steam dan air yang kurang baik.
- Level air tinggi : Penyebab level air tinggi ialah malfungsi peralatan kontrol level air dan kontrol operator yang kurang baik

Boiler Water Treatment
Untuk mencegah:
- Kerak/deposit
- Korosi
- Carry over
Agar:
- Menjamin kontinutas tersedianya steam untuk operasi pabrik-meminimalkan downtime.
- Safety.
- Memproteksi biaya capital.

- Presiptitasi dari hardness yang tidak larut/ insoluble

Ca(HCO3 )2 + Panas ---> CaCO3 + H2O + CO2

Mg+2 + OH- ---> MgOH+

H2SiO3 ---> H+ + HSiO3-

MgOH+ + HSiO3- ---> MgSiO3 + H2O

- Melebihi batas kejenuhan/kelarutan melalui evaporasi mengakibatkan terjadinya kristalisasi; contoh: CaSO4, SiO2

Silica
- Membentuk deposit pada boiler/waterside
Terbentuk sebagai magnesium silicate atau silicic acid

- Selective silica carryover
Tidak dapat dikontrol secara mekanikal dengan steam separator
Selective Silica Carryover
- Silica terlarut pada steam
- Dikontrol dengan pembatasan kandungan silica pada air boiler
- Dikontrol dengan pembatasan tekanan operasi boiler
- Dikontrol dengan mempertahankan kontrol pH yang tinggi

Bentuk Kerak Besi/Iron

Kerak besi biasanya ditemukan dalam boiler sebagai salah satu atau lebih bentuk berikut:

·         Bentuk kompleks dengan calcium

·         Bentuk kompleks dengan phosphate

·         Hematite Fe2O3

·         Magnetite Fe3O4

Problem Kerak
Boiler tube failure
Disebabkan karena pengurangan heat transfer dan tube overheating
Under-deposit corrosion
Disebabkan karena konsentrasi tinggi dari bahan bersifat korosif concentration of corrosive agents (dapat berupa NaOH)

Apa yang dapat dilakukan untuk mencegah kerak/deposit
- Kontrol secara ketat terhadap kualitas air umpan (sesuai dengan batas kontrol)
- Mengaplikasikan internal treatment

Internal Treatment Options
- Pengendapan (precipitate) Kontaminan
- Pelarutan (solubilize) Kontaminan
- Penyebaran (disperse) Kontaminan.