Boiler

       Boiler adalah bejana tutup dimana panas pembakaran dialirkan sampai pada tahap bentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan mudah untuk mengalirkan panas ke suatu prose. Jika air dididihkan sampai menjadi steam, volumnya akan meningkat 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesin yang mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik.

         Sistem boiler terdiri dari;

1). Sistem air umpan

            Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam.

     Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. 

2). Sistem steam

               Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Pada keseluruhan

     sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan.

3). Sistem bahan bakar

               Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunkan untuk menyediakan bahan bakar untuk 

    menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung 

    pada jenis bahan bakar yang digunkan pada sistem.

         Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah;

1). Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses

2). Air make up (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari ruang boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang.

A. Perhitungan efisiensi boiler

         Efisiensi thermal boiler didefenisikan sebagai "persen energi (panas) masuk yang digunakan secara efektif pada steam yang dihasilkan"

Terdapat dua metode pengkajian efisiensi boiler ;

1). Metode langsung 

     Energi yang didapat dari fluida kerja (air dan steam) dibandingkan dengan energi yang terkandung dalam bahan bakar boiler.

2). Metode tidak langsung

      Efisiensi yang merupakan perbedaan antara kehilangan dan energi yang masuk dengan .

B. Metode langsung

B. Metode tidak langsung
            Metodologi 
            Standar acuan untuk Uji boiler di tempat yang tidak menggunakan metode tidak langsung adalah British Standard, BS 845:1978 dan USA standard ASME PTC -4-1 Power test code steam generating units.
          Metode tidak langsung juga dikenal dengan metode kehilangan panas. Efisiensi dapat dihitung dengan mengurangkan bagian kehilangan panas dari 100 sebagai berikut;

Efisiensi boiler = 100 - (i + ii + iii + iv + v + vi + vii)

        Dimana kehilangan yang terjadi dalam boiler adalah kehilangan yang disebabkan oleh ;

i.   Gas cerobong yang kering
ii.  Penguapan air yang terbentuk karena H2 dalam bahan bakar
iii. Penguapan kadar air dalam bahan bakar.
iv. Adanya kadar air dalam udara pembakaran.
v.  Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu terbang/ fly ash
vi. Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu bawah/ bottom ash
vii. Radiasi dan kehilangan lain yang tidak terhitung.

       Kehilangan yang diakibatkan oleh kada air dalam bahan  bakar dan yang disebabkan oleh pembakaran hidrogen tergantung pada bahan bakar, dan tidak dapat dikendalikan oleh perancangan.

       Data yang diperlukan untuk perhitungan efisiensi boiler dengan menggunakan metode tidak langsung adalah;

Tahap 5 : Menghitung efisiensi boiler dan rasio penguapan boiler

Efisiensi boiler = 100 - (i + ii + iii + iv + v + vi + vii )

Rasio penguapan : Panas yang digunakan untuk pembangkitan steam/ panas yang ditambahkan ke steam

Rasio penguapan yaitu kilogram steam yang dihasilkan per kilogram bahan bakar yang digunakan.
Contohnya adalah;
- Boiler berbahan bakar batubara; 6 ( yaitu 1 kg batubara dapat menghasilkan 6 kg steam)
- Boiler berbahan bakar minyak ; 13( yaitu 1 kg minyak dapat menghasilkan 13 kg steam)

walau demikian, rasio penguapan akan tergantung pada jenis boiler, nilai kalor bahan bakar dan efisiensi.

Keuntungan metode tidak langsung;
Dapat diketahui neraca bahan dan energi yang lengkap untuk setiap aliran, yang dapat memudahkan dalam mengidentifikasi opsi-opsi untuk meningkatkan efisiensi boiler.

Kerugian metode tidak langsung;
- Perlu waktu lama
- membutuhkan fasilitas laboratorium untuk analisis