Water Treatment di Boiler

Rangkuman Diskusi Proses di Mailing List Migas untuk bulan September 2006, membahas mengenai water treatment di Boiler.

Apa saja yang diukur untuk water boiler, feed water boiler dan condensate boiler dan apa saja parameter-parameternya, dibahas lebih lanjut dalam file berikut:

Pertanyaan :

Dear all,
Sehubungan saya akan mengadakan kontrak dengan supplier Boiler, Mohon pencerahannya untuk Water Treatment di Boiler, Working pressure 8 Bar dan Design Pressure 10 Bar.
1. Parameter yang di ukur untuk water boiler, feed water boiler dan condensate boiler.
2. Bisa memberikan parameter‐parameter std tersebut.
Atas percercahaannya saya ucapkan terima kasih.

Tanggapan 1 :

Dear,

menarik sekali issue yang dilontarkan, memang setelah boiler nya sendiri urusan feed water ada di top list decision beli boiler atau beli listrik nya. berikut parameter yang harus anda lihat dengan jeli.:

a. scaling tendensi dr feed water, kalau membentuk scale anda harus treat dulu.
b. korosion tendensi
c. foaming tendensi
d. oxigen content, makin tinggi corosif
e. silika, jadi scale di boiler tube, in the long run low efficiency, hot spot, bisa juga tube failure.
f. ada nya volatile material di wtr, menyebabkan carry over, kadang kadang menimbulkan erosi
g. PH,Hardness, CO2, silicate,disolved solid.

Untuk itu significant amount dr capital invesment harus anda taruh di water treatment untuk menghasilkan suitable ʺboiler feed waterʺ misalnya saja via ion exchange,reverse osmosis, chemical dosing, dearation, condensate recicle dll.
agak terlalu ruwet interaksinya, tapi advise saya hire a profesional consultant, atau yang anda anggap tahu untuk menuliskan beberapa lembar persyaratan water quality dan water treatment anda. water treatment itu sebaiknya made to purpose, tergantung raw water nya, jadi agak beda beda dari satu area ke area lain. saya kira millis lain akan share pengalaman nya.

Tanggapan 2 :
Salam,
Pada saat mulai kontrak baru sebuah plant dengan supplier chemical untuk treatment boiler, sangat sensitif sekali krena menyangkut kenyamanan Pihak Plant dari service yang diberikan Pihak Suplier.
Hal itu menyangkut baik Teknis maupun Harga yang competitif yang diberikan, maksudnya adalah agar biaya yang dikeluarkan oleh Pabrik untuk beli chemical harus seimbang dengan hasil treatmentnya dan dapat save biaya maintenance. Kenapa seperti itu?

Jawabnya:
Kita perlu ketahui bahwa permasalahan water treatment mencakup 2 problem besar:
Suspended Solid
bahan solid yang msh terlihat oleh mata; lumpur, lumut, pasir, dll
Dissolved Solid
bahan solid yang tidak terlihat lagi oleh mata karena berupa ion2 yang terlarut dalam air.

Penanganan Suspended Solid biasanya dengan melakukan treatment raw water dengan proses sedimentasi dan filterisasi. Alat yang digunakan juga bermacam2; sedimentasi bisa dengan Klarifier dgn diinjeksikan Alum (koagulan), NaOH (control pH) dan Polimer (floculant). Untuk Polimer (floculant) biasanya Supplier merekomendasikan produknya.
Alat Filter juga banyak macamnya. Sebagian telah di sebutkan diatas. Bisa dengan tangki yang berisi pasir silika dan antrasit, bisa filter dari membran (RO) dan banyak lagi. Pak Agung bisa Tanya Langsung dengan Suppliernya.
Parameternya; Turbidity biasanya<1, pH 6,5 ‐ 7,5 agar menghasilkan Clear water yang bagus untuk Feed Water for Boiler. Anjuran Saya, Bapak minta kepada Suplier itu untuk analisa kualitas air juga (disamping pihak Laboratorium Bapak) secara periodik (1 bulan 1x atau 1 bulan 2x). Tujuannya to Make sure that we get good quality of clear water that fit with supplier control limit and supplier recommendation for feed water of boiler.

Penanganan Dissolved Solid
Setelah pretreatment bagus maka belum berarti kualitas air aman bagi boiler, karena masih ada ion2 yang terkandung dalam clear water (tak kasat mata) yang dapat menyebabkan 3 problem besar pada pipa, tubing, dan drum boiler, yaitu Korosi, Deposite, dan carry over.
Untuk itu perlu adanya demin plant atau softener (pemakaiannya depend on raw water quality). Demin Plant biasanya ada 2 tangki (Tangki Anoda dan Katoda). Didalam tangki terdapat Resin, Resin katoda menangkap ion positif dan Anoda nangkap ion negatif. Ion2 yang saya maksud biasanya adalah Ca+2, Mg+2, Fe+2, SiO2‐2, Cl‐1 dll.
dan ion2 tersbut menjadi parameter yang harus diukur untuk menentukan high quality of feed water. Biasanya setiap Parameter punya limit control yang beda2 untuk kondisi sumber air atau clear water yang dihasilkan. Dibawah ini yang umumnya jadi panduan untuk Demin water.

pH = 8, Conduktivity<10 micromhos, Total Hardness = Trace, Silica<2.5, Fe<1

Parameter diatas juga bisa berlaku untuk air hasil Softener. Bedanya hanya pada tangki, Softener hanya Tangki katoda saja. Satu lagi Pak, untuk mengurangi O2 yang terlarut maka air umpan itu perlu dipanasi hingga 100 C untuk memastikan removenya O2 didalam alat Deaerator. Nah, apabila sudah dipastikan kualitas air umpan boiler (feed water) sdh OK, maka perlu penanganan lagi.

Perisai pertama: PreTreatment yang baik (lebih kurang seperti penjelasan di atas)
Perisai kedua: Chemical Khusus untuk menangkap kembali ion2 yang lolos dari demin/softener atau deaerator di dalam Drum boiler.biasanya chemical ini direcommendasikan oleh supplier.
Tujuan injeksi Chemical Boiler
1. menangkap lolosnya ion2 penyebab deposit (deposite inhibitor) atau bisa dengan (deposit dispersant) untuk boiler yang sudah mulai berkerak. komponen kimianya mengandung PO4 (phosphate base), ini jadi parameter yang diukur dalam air boiler selain parameter yang pada pretreatment. Chemical ini sangat penting juga untuk mengikat silika yang dapat ikut ke jalur steam agar tidak terjadi Carry Over dan terjadi deposit after boiler equipment (spt Turbin)
2. menangkap Oksigen yang masih terlarut after Deaerator Tank agar tigak terjadi Korosi dalam Drum boiler (korosi inhibitor), Chemical ini terbagi 2 yaitu Food Grade dan Non Food Grade. Kemudian ada chemical yang perannya sama namun di menetralisir asam yg sebabkan korosi pada kondensate line.

Diakhir teknis ini saya hanya menjawab pertanyaan diawal Bahwa semua hal di atas perlu diawasi secara seksama baik oleh pihak Pabrik dan PASTINYA juga Pihak Suplayer sebagai service after salenya. Dan minta Inspeksi juga saat setelah Running Boiler 6 bulan atau 1 Tahun. Shg Ongkos yang kita keluarkan untuk treatment lebih efektif dan efisien.
Nah, mungkin masih ada yang belum tertuangkan di tulisan ini, saya mohon maaf dan rekan‐rekan lain dari milis bisa menyempurnakannya lagi.

Tanggapan 3 : novianto.fitriawan@power.alstom.com
Halo,
Apa kabar pak ? Tanpa bermaksud menggurui, saya mencoba sedikit menambahkan. Saya yakin pasti ada teman‐teman lain bisa menambahkan lebih komplit dan jelas lagi. Sebelumnya, mungkin Bapak bisa lebih spesifik menjelaskan: boiler‐nya type, steam yang diproduksi superheated atau saturated, penggunaan steamnya.
Kadang‐kadang user mempunyai steam purity target yang spesifik. Steam purity target ini akan dimintakan kepada boiler manufacturer untuk digaransi dan ujung‐ujungnya boiler manufaturer akan meminta syarat untuk pemenuhan steam purity target terhadap feedwater quality.

Tujuan water treatment adalah 1. Untuk meminimisasi akumulasi produk korosi seperti metal oxides (iron, copper, atau nickel dari pre‐boiler piping system), 2. Mengontrol impurities seperti calcium, magnesium dan silica yang terkandung di feedwater atau make up water yang bisa menyebabkan scale, 3. mencegah carryover dari partikel solid ke superheater atau downstream equipment seperti turbine atau process, 4. untuk mencegah korosi.

Berdasarkan tekanan operasi 8 bar (low pressure), kira‐kira ʺstandardʺ (mungkin tepatnya rekomendasi atau suggestion ‐ user boleh mengadop atau menolaknya) yang diperlukan adalah sebagai berikut (berdasarkan reference yang digunakan) :

ABMA, ʺBoiler Water Limits and Achievable Steam Purity For Water Tube Boilerʺ.
Boiler Water : Maximum boiler water solid adalah 3500 ppm, maximum suspended solid 15 ppm, maximum total alkalinity adalah 20% dari boiler water solid (700 ppm) as CaCO3, Maximum Fractional carryover adalah 0.0003.

ASME, ʺConsensus on Operating Practises for the Control of Feedwater and Boiler Water Quality in Modern Industrial Boilerʺ
a. Water Quality as per ASME Table 1
Boiler Type : Industrial water tube, high duty, primary fuel fired, drum type with superheaters and turbines drives and/or process restriction on steam purity.
Make up water percentage : up to 100% feedwater
Conditions: includes superheater, turbine drives or process restriction on steam purity.

Feedwater :
DO before oxygen scavenger addition (max), ppm = < 0.04
Total Iron (Max), ppm = 0.1
Total Cooper (max), ppm = 0.05
Total Hardness (CaCO3), ppm = 0.3
pH range @ 25 deg C = 7.5 ‐ 10
Non Volatile TOC (max), ppm = < 1
Oily Matter (max), ppm = < 1

Boiler Water :
Silica (SiO2), ppm = < 150
Total Alkalinity (CaCO3), ppm = < 350
Free Hydroxide Alkalinity (CaCO3), ppm = Not specified
Specification Conductance @ 25 deg C w/o Neutralization (max), micro mho/cm = < 3500

b. Suggested Water Quality Limits as per ASME table 2
Boiler Type : Industrial water tube, high duty, primary fuel fired, drum type
Make up water percentage : up to 100% feedwater
Conditions: no superheater, turbine drives or process restriction on steam purity.
Saturated Steam Purity Target : 1 ppm TDS maximum

Feedwater :
Total Hardness (CaCO3), ppm = < 0.5
DO before oxygen scavenger addition (max), ppm = < 0.04
DO measured afetr oxygen scavenger addition (max), ppm = < 0.07
Total Cooper (max), ppm = 0.05
Total Iron (Max), ppm = 0.1
Non Volatile TOC (max), ppm = < 1
Oily Matter (max), ppm = < 1
pH range @ 25 deg C = 7.5 ‐ 10.5

Boiler Water :
Silica (SiO2), ppm = < 150
Total Alkalinity (CaCO3), ppm = < 1000
Free Hydroxide Alkalinity (CaCO3), ppm = Not specified
Specification Conductance @ 25 deg C w/o Neutralization (max),
micro mho/cm = < 8000
JIS B8223, ʺThe quality of boiler water feedwater and boiler waterʺ.

Feedwater :
pH (25 deg C) = 7 ‐ 9
Hardness as CaCO3 (mg/L) = below 1
Oil and Fat = possibly keep 0
Dissolved oxygen (mg/L) = keep low
Boiler Water (treatment method : Caustic Treatment)
pH (25 deg C) = 11 ‐ 11.8
M Alkalinity (mg CaCO3 / L) = 100 ‐ 800
P Alkalinity (mg CaCO3 / L) = 80 ‐ 600
Electrical conductivity (micro S/cm) = below 4000
Chloride Ion (mg ion Cl / L) = below 400
Phosphate Ion (mg ion PO4 / L) = 20 ‐ 40
Sulphite Ion ( mg ion SO3 / L) = 10 ‐ 20
Hydrazine (mg N2H4 / L) = 0.1 ‐ 0.5

Semoga membantu dan berharap rekan‐rekan lain bisa menambahkan.
Thanks.

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s