Pembangkit listrik dua-siklus

Diagram of two-circuit water-steam reactor


Sistem dua-sirkuit yang ditunjukkan di sini terdiri dari sirkuit aliran-air dan sirkuit air pendingin.

Air, yakni medium pengoperasian, dipompakan ke dalam generator aliran (yang posisinya paling kiri), dimana air dipanaskan oleh fisi atau kombusio. Kemudian, aliran berpindah melalui sistem pipa menuju turbin dan menggerakkan turbin, serta membangkitkan listrik. Dalam kondensor, aliran mengembun oleh pemancaran energi panas menjadi air pendingin. Selanjutnya, air kembali menuju pembangkit aliran dan proses yang sama berlangsung kembali.


Pengaturan kimia air untuk mengoptimalkan efisiensi reaktor

Kondisi dalam pembangkit aliran mendukung terjadinya korosi dan pembentukan deposit, keduanya bisa sangat menurunkan efisiensi pembangkit tenaga. Untuk menanggulanginya, sifat kimia air harus dioptimalkan.

Di satu pihak, air harus sangat murni, dan di sisi lain, konsentrasi bahan penyesuai yang ditambahkan, seperti fosfat atau penangkap oksigen, harus dipantau secara terus-menerus.

Parameter dan batas nilai untuk air yang bersirkulasi dalam sirkuit aliran air telah ditentukan, misalnya dalam standar EN 12952 (water-tube boilers dan instalasi pembantu) dan EN 12953 (shell boilers).

> Tinjauan persyaratan untuk air pengisi dari steam boilers dan hot-water boilers (EN 12953)

Pemantauan kimia air dengan alat penganalisis online Metrohm Process Analytics

Water drop

Apabila pemantauan secara berkesinambungan dari konsentrasi suatu zat dan nilai parameter diperlukan, instrumen Metrohm Process Analytics adalah pilihan terbaik. Pemantauan ini dilakukan secara otomatis dan bisa diatur untuk memicu tindakan tertentu jika salah satu nilai tidak memenuhi rentang harapan. Dengan demikian, Anda bisa meminimalkan gangguan.

Alat penganalisis Metrohm Process Analytics mampu memantau banyak analit dan tersedia sebagai instrumen parameter-tunggal, metode-tunggal, atau multi-parameter yang mudah digunakan.

> Temukan tinjauan analit yang bisa dipantau secara kolorimetri dengan instrumen Metrohm Process Analytics di sini

Hidrazin: penangkap oksigen yang efektif

Alert Analyzer with nuclear power plant in background

Oksigen terlarut merupakan salah satu bahan korosif utama dalam sirkuit air. Thermal degassing dari air umpan boiler menghilangkan sebagian besar oksigen ini, namun masih terdapat oksigen residual.

Bahan pereduksi seperti hidrazin atau sulfit biasanya digunakan untuk menghilangkan oksigen residual secara kimiawi. Sementara sulfit memiliki kelemahan dengan menghasilkan sulfat yang korosif ke dalam sirkuit aliran-air, hidrazin hanya memisahkan nitrogen yang mudah menguap dan amonia. Keuntungan lainnya, amonia meningkatkan nilai pH sehingga menurunkan kemungkinan korosi. Satu-satunya kelemahan hidrazin adalah toksisitasnya.

Konsentasi hidrazin dalam air umpan boiler harus dipantau secara teliti. ICON process analyzer ideal untuk tujuan ini. Alat ini mampu menentukan kandungan hidrazin secara kolorimetri hanya dalam 10 menit. Ambang deteksinya ada di bawah rentang µg/L.

> Baca lebih lanjut mengenai seri Plug and Analyze dari Metrohm Process Analytics

Silika:  sangat berbahaya dalam sirkuit aliran-air

Detail of turbine blade

Kelebihan kadar silika dalam air umpan boiler atau air pengganti cukup berbahaya. Silika dalam bentuk koloid tidak akan ditahan oleh penukar ion dan dihidrolisis menjadi bentuk silika larut dalam air boiler. Oleh karena sifatnya yang mudah menguap, silika bisa memasuki sirkuit aliran saat tekanan meningkat, kemudian mengendap pada baling-baling turbin, terutama dengan hadirnya logam tanah alkali.

Konsentrasi silika bisa ditentukan secara kolorimetri hingga rentang µg/L, misalnya dengan ICON analyzer.

> Baca lebih lanjut mengenai seri Plug and Analyze dari Metrohm Process Analytics

Unduh

Penentuan tembaga dengan voltametri

884 Professional VA, semiautomated, for single determinations

Aloi tembaga kini digunakan di hampir semua kondensor sirkuit aliran-air. Kelemahannya adalah kerentanan tembaga dan aloinya terhadap korosi oleh amonia. Produk korosi yang dihasilkan mengawali serangan korosif lebih lanjut. Senyawa tembaga mengendap dari aliran pada bagian turbin aliran bertekanan-tinggi dan terdeposit pada baling-baling.

Senyawa tembaga ditentukan secara voltametri menurut DIN 38406-16. Preparasi sampel tidak diperlukan.

> Baca lebih lanjut mengenai penentuan voltametri senyawa tembaga

Penentuan besi dengan voltametri

Pada suhu tinggi, aliran bereaksi dengan besi dalam baja karbon dari boiler uap. Hal ini memicu pembentukan lapisan tipis magnetit, besi (II, III) oksida, yang memasifkan permukaan baja, melindunginya dari korosi lebih lanjut (reaksi Schikorr).

Dalam kondisi yang tidak menguntungkan, lapisan magnetit penghalang bisa mengelupas, menyebabkan peningkatan konsentrasi besi dalam sirkuit aliran-air. Penentuan besi secara teratur akan memantau bukan hanya proses korosi tetapi juga pembentukan dan perusakan lapisan magnetit pelindung.

AdSV (adsorptive stripping voltammetry) memiliki kemampuan deteksi besi yang cepat dan sensitif dalam air proses dari sirkuit aliran-air (air umpan boiler, air pengganti, kondensat) pada pembangkit tenaga. Hal ini dicapai dengan menambahkan agen pengompleks yang sesuai untuk mengkonversi besi menjadi kompleks teradsorpsi yang berkurang pada permukaan elektroda setelah waktu prakonsentrasi ditetapkan. Batas deteksi pada rentang yang lebih rendah dari µg/L bisa dicapai dengan menggunakan DHN (2,3-dihidroksinaftalen) sebagai bahan pengkompleks.

Unduh

Penghambat korosi

Chromatogram of corrosion inhibitors
Ion seng, fosfat, dan fosfonat merupakan penghambat korosi yang biasa digunakan pada pipa baja. Apabila terdapat tembaga dan aloi tembaga, maka digunakan triazol, seperti tolitriazol, benzotriazol, dan 2-merkaptobenzotiazol untuk menghambat korosi. Senyawa tembaga dari triazol cenderung mengalami oksidasi dan bereaksi dengan mikrobiosida yang ditambahkan. Sehingga triazol perlu ditambahkan, menyebabkan penentuan konsentrasi triazol secara teratur sangat diperlukan. 

Penentuan ini bisa dilakukan dengan kromatografi ion dan detesi spektrofotometri.

> Pelajari lebih lanjut mengenai kromatografi ion dari Metrohm

Unduh

Monitoring anion korosif: Klorida dan sulfat

Chromatogram for chloride and sulfate
Klorida menyebabkan korosi berupa lubang kecil pada baling-baling dan rotor turbin. Ditambah dengan sulfat, hal ini akan menimbulkan keletihan korosi dan stress corrosion cracking (SCC). Untuk mencegah pengaruh merugikan ini, pembangkit listrik memerlukan pemantauan anion-anion ini dalam sirkuit aliran-air untuk melacak kadarnya.

Anda juga bisa menggunakan kromatografi ion dengan prakonsentrasi inline dan eliminasi matriks.

> Pelajari lebih lanjut mengenai kromatografi ion Metrohm

Unduh

Aplikasi dan produk lain

Pembakaran IC untuk bahan bakar

Bahan bakar mungkin mengandung sejumlah besar belerang. Ketika bahan bakar ini terbakar, belerang dioksida (SO2) dihasilkan dan dilepaskan ke lingkungan, sehingga pemantauan kadar belerang dalam bahan bakar sangat diperlukan.

Halida mempercepat korosi dalam sirkuit pendingin dari pembangkit tenaga, sehingga memerlukan pemantauan.

Baik belerang dan halogen bisa ditentukan dalam sampel bentuk padat atau cair menggunakan kromatografi ion dengan pembakaran (CIC). Pada teknik ini, sampel dibakar, dan gas yang dihasilkan diserap ke dalam larutan kemudian dianalisis dengan kromatografi ion.

Read more about Combustion IC
Power plant with flue gas

Pembersihan gas buang

Untuk menghilangkan CO2 dari gas buang, gas dilewatkan pada larutan pembersih yang mengandung amina. CO2 asam membentuk ikatan secara kimiawi dengan adanya amina dan setelahnya diuraikan kembali oleh panas, dikempa, dikeringkan, dan dicairkan.

Anda bisa menentukan kapasitas pengikatan CO2 dari larutan pembersih dengan Process Analyzer ADI 2045TI. Alat ini mampu memantau beberapa aliran sampel dan menentukan kapasitas pengikatan CO2 dari beberapa pembersih amina.

ADI 2045TI Process Analyzer Read the application
Detail of turbine

Minyak turbin dan pelumas

Pada pembangkit listrik, minyak turbin dan pelumas terpapar kondisi ekstrim. Banyak standar internasional menentukan persyaratan dan prosedur pengujian untuk pemeliharaan turbin secara teratur.

Standar ASTM D 4378 mensyaratkan bahwa jumlah asam dan basa perlu ditentukan dengan titrasi potensiometri dan bahwa kadar air ditentukan dengan titrasi Karl Fischer.

Metrohm titration Karl Fischer titration

Unduh