4. boiler perfor efisiensi ( ok )

Upload: desi-sartika-putri

Post on 07-Jul-2018

225 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    1/66

    AA

    A &

    :

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    2/66

    CURICULUM VITAENama : Santoso BudiTgl,tempat lahir : 22 Oktober 1954, JogjakartaPekerjaan : PT . Indonesia Power ( purna bhakti )

    Dosen : UNTIRTA BantenDosen : ISTA SERANG, BANTEN

    Instruktur UDIKLAT SuralayaKa Komite Akreditasi LPK Propinsi BantenKa Cabor Aeromodeling FASIDA Propinsi Banten

    Pendidikan Formal : Sekolah Teknik Mesin

     

    Poly Teknik ITB Bandung Teknik Mesin UGM JogjakataPendidikan/kursus non formal : Maintenance Conveyor System tahun 1996, Samsung, Korea Selatan Electro Static Presipitator tahun 2007, Denmark Electrode Wire & EP Mechanism tahun 2007, Swedia Continous Ship Unloader Krupp tahun 2007, Guang Zho China Swirl Unloader Mac GREGOR tahun 2007, Filipina Boiler Plasma Ignition System 2008, Yantai, China Steam Power Plant 600 Mga Watt 2009, Nancang, China

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    3/66

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    4/66

    AA ?

    E : D

    I

    : ( )

    I :  

    :

     A EFIIEI

    .   ( )

    .   ( )

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    5/66

    EFIIEI = I

    = I E

    D

    I E E

    EFIIEI = = 1 I I

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    6/66

    A A

    H : / E ( E

    I

    HEA AE =

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    7/66

    I .

    I = ( B B ) ( )

    (D ).

      .

    = (B ) ( )

    D ,

    (B ) ( E)

    E =

    (B B B) ( )

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    8/66

    = (B ) ( E)

    E = D

    I = +

    EFIIEI =

    I

    FIIEI =

    + E

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    9/66

    A

    A :

    100 , 50.000 . 23.000 /.

    B ( ) ?

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    10/66

    AA A

      :

    50.000 23.000 /

    1.150.000.000

    , 1.150.000.000

    100 1

    100

    100.000

    , 1 3.600

    , 100.000 3.600

    360.000.000

     360.000.000

    1.150.000.000

    0,3130

    31,30%

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    11/66

    AA A

    I = 1.150.000.000

    = 100.000

    I

    HEA AE =

    1.150.000.000

    =

    100.000

    HEA AE = 11.500 /.

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    12/66

    (A )

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    13/66

    A

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    14/66

    845: 1987

    The British Standard BS845: 1987 menjelaskan metode dan kondisi di mana boilerharus diuji untuk menentukan efisiensi. Untuk pengujian yang akan dilakukan, boilerharus dioperasikan pada kondisi beban tetap (beban umumnya penuh) untuk jangkawaktu satu jam setelah pembacaan akan diambil selama satu jam berikutnya

    operasi mantap untuk memungkinkan efisiensi yang akan dihitung.Efisiensi boiler yang ditulis sebagai% dari panas yang berguna yang tersedia , dinyatakan sebagai persentase dari total energi potensial yang tersedia dngan membakarbahan bakar. Hal ini diungkapkan atas dasar nilai kalor bruto (GCV).

     

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

     

    • Bagian Pertama berkaitan dengan boiler standar, di mana metode tidaklangsung ( indirect ) ditentukan

    • Bagian Kedua berkaitan dengan tanaman yang kompleks di mana terdapatbanyak saluran aliran panas. Dalam kasus ini, kedua metode langsung ( direct )dan tidak langsung ( indirect ) berlaku, secara keseluruhan atau sebagian.

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    15/66

      

     .

    KUALITAS BATUBARA KUALITAS BATUBARA 

     

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    16/66

    Parameter Kualitas Batubara

    1.

    2.

    3.

     4. C 5.

    6. A

    7. A

    8. A A

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    17/66

    1. A

    AA AAA

    Inherent Moisture Extraneous Moisture

     

    TM = EQM + SM

    MHC = Moisture Holding Capacity/Equilibrium Moisture (MCH/EqM)

    Tinggi Rendahnya Total Moisture akan tergantung pada :a. Peringkat Batubarab. Size Distribusic. Kondisi Pada saat Sampling `

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    18/66

    .

     

    .

    D    

    .

     

    .

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    19/66

    b. Size Distribusi

    ,  

    .

      ,    

    .

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    20/66

    .

    . :

       

    .

      C .

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    21/66

    2. A AA

    Analisis proksimat menunjukkan persentase berat KarbonTetap, volatil, Ash, dan Content Moisture batubara. Jumlah

    karbon tetap dan materi yang mudah terbakar mudah

    menguap secara langsung berkontribusi pada nilai kalorbatubara. Karbon tetap bertindak sebagai generator panas

    utama selama pembakaran. Kandungan bahan mudah

    1. Air dried moisture2. Ash Content

    3. Volatile Matter

    4. Fixed carbon

     

    bakar. Kadar abu adalah penting dalam desain tungkuperapian, volume pembakaran, peralatan pengendalian polusi

    dan sistem penanganan abu dari furnace 

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    22/66

    A   B AD

    .

    , AD

    .

       

    .

      AD (

    )santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,

    [email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    23/66

    A

    •   B , . A A C.

    •   .

    •   A

    •   A, .

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    24/66

    A A•   / ,

    .

    •   .

    SIFAT-SIFAT VOLATILE MATTER

    1. Kadar Volatile Matter dalam batubara ditentukan oleh peringkat batubara.2. Semakin tinggi peringkat suatu batubara akan semakin rendah kadar

    volatile matternya.3. Volatile matter memiliki korelasi dengan vitrinite reflectance, semakinrendah volatile matter, semakin tinggi vitrinite reflectancenya

    santoso budi Fak Teknik MesinUNTIRTA, [email protected], HP08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    25/66

    •  

    .

    • 

    .

    •   .

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    26/66

    3. •  

    . B .

    •  

    .

     

    Sulfur dalam batubara thermal maupun metalurgi tidak diinginkan, karenaSulfur dapat mempengaruhi sifat-sifat pembakaran yang dapatmenyebabkan slagging maupun mempengaruhi kualitas product dari besibaja. Selain itu dapat berpengaruh terhadap lingkungan karena emisi sulfurdapat menyebabkan hujan asam. Oleh karena itu dalam komersial, Sulfur

    dijadikan batasan garansi kualitas, bahkan dijadikan sebagai rejection limit.

    Namun demikian dalam beberapa utilisasi batubara, Sulfur tidakmenyebabkan masalah bahkan sulfur membantu performance dari utilisasitersebut. .

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    27/66

    4. C 4. C •   A .

    •  C D :

    •   A .

    •  C D :Nilai Kalori dapat dinyatakan dalam satuan yangNilai Kalori dapat dinyatakan dalam satuan yang

    Calorific Value (CV) diukur dalam = (kcal/kg)

    Specific Energy (SE) diukur dalam = (Mj/kg)

    Higher Heating Value (HHV) = Gross CV Lower Heating Value (LHV) = Net CV

    British Thermal Unit = Btu/lb

    Calorific Value (CV) diukur dalam = (kcal/kg)

    Specific Energy (SE) diukur dalam = (Mj/kg)

    Higher Heating Value (HHV) = Gross CV Lower Heating Value (LHV) = Net CV

    British Thermal Unit = Btu/lbsantoso budi Fak Teknik Mesin

    UNTIRTA, [email protected], HP08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    28/66

    B B

    •   . , .

    •   A. , .

    •   . , .

    •   A. , .

    Btu/LbBtu/Lb Kcal/kgKcal/kg MJ/kgMJ/kgBtu/LbBtu/Lb 11 0.55550.5555 0.0023260.002326

    Kcal/kgKcal/kg 1.81.8 11 0.0041870.004187

    MJ/kgMJ/kg 429.923429.923 238.846238.846 11

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    29/66

    5. A A

    HGI, adalah salah satu sifat fisik dari batubara yang menyatakankemudahan batubara untuk di pulverise sampai ukuran 200 meshatau 75 micron.

    HGI sangat penting bagi pengguna batubara di power plant yangmenggunakan pulverized coal.

    HGI tidak dapat dijadikan indikasi atau simulasi performance darisuatu pulverizer atau milling secara langsung, karena performancemilling masih dipengaruhi oleh kondisi operasional Milling itu sendiri,seperti Mill tention, Temperature primary air, setting classifier dan

     

    HGI, adalah salah satu sifat fisik dari batubara yang menyatakankemudahan batubara untuk di pulverise sampai ukuran 200 meshatau 75 micron.

    HGI sangat penting bagi pengguna batubara di power plant yangmenggunakan pulverized coal.

    HGI tidak dapat dijadikan indikasi atau simulasi performance darisuatu pulverizer atau milling secara langsung, karena performancemilling masih dipengaruhi oleh kondisi operasional Milling itu sendiri,seperti Mill tention, Temperature primary air, setting classifier dan

     - . ,

    batubara yang satu dengan lainnya mengenai kemudahannya untukdimilling.

    - . ,

    batubara yang satu dengan lainnya mengenai kemudahannya untukdimilling.

    SIFAT-SIFAT DARI HGI Nilai HGI dari suatu batubara, ditentukan oleh organik batubara seperti jenis maceral

    dan lain-lain. Secara umum semakin tinggi peringkat batubara, maka semakin rendah HGI nya.

    Namun hal ini tidak terjadi pada bituminous yang memiliki sifat cooking. Dimana untuk jenis batubara ini HGInya tinggi sekali, bahkan bisa mencapai lebih dari 100.

    Nilai HGI juga dapat dipengaruhi oleh dilusi abu dari penambangan. Secara umumpenambahan abu dilusi dapat menaikan nilai HGI.

    Nilai HGI juga dapat dipengaruhi oleh kandungan moisture.

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    30/66

    1. HGI ditest dengan menggunakan mesin hardgrove.

    Sample yang sudah digerus pada ukuran partikeltertentu kemudian dimasukan kedalam mesinhardgrove. Selanjutnya digerus dengan menggunakan

    bola baja pada putaran (revolusi) tertentu.

    2. Batubara hasil gerusan kemudian discreen pada ukuran

    1. HGI ditest dengan menggunakan mesin hardgrove.Sample yang sudah digerus pada ukuran partikeltertentu kemudian dimasukan kedalam mesinhardgrove. Selanjutnya digerus dengan menggunakan

    bola baja pada putaran (revolusi) tertentu.

    2. Batubara hasil gerusan kemudian discreen pada ukuran.

    mesh dijadikan data dan dikalkulasi denganmenggunakan hasil kalibrasi alat tersebut.

    .

    mesh dijadikan data dan dikalkulasi denganmenggunakan hasil kalibrasi alat tersebut.

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    31/66

    6. ULTIMATE ANALYSIS

    Analisis akhir menunjukkan kandungan kimia berbagaiunsur seperti Karbon, Hidrogen, Oksigen Sulphur, dllHal ini berguna dalam menentukan jumlah udara yang

    dibutuhkan untuk pembakaran dan volume dan komposisigas pembakaran .Informasi ini diperlukan untuk perhitungan suhu nyala dan

    1. CARBON2. HYDROGEN3. OXYGEN4. SULFUR

    5. NITROGENUdara Yang diperlukan dalam Liter(1 atm, 20oC)/kg batubara

    adalah :

    perancangan sa uran uang

    35.8 ( 2.67 C+8.00 H+2.29 N+S-O)

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    32/66

    Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen

    Carbon, Hydrogen, dan Oxygen merupakan unsur dasar organik pembentuk batubara.Sifat dari unsur-unsur tersebut mengikuti peringkat batubara.Semakin tinggi peringkatnya, semakin tinggi Carbonnya, semakin rendah

    hydrogen dan oxygennya.

    Sedangkan Nitrogen merupakan unsur yang bersifat bervariasi tergantun dari material embentuk batubara. Sifatn a ham ir sama den an

    Carbon, Hydrogen, dan Oxygen merupakan unsur dasar organik pembentuk batubara.Sifat dari unsur-unsur tersebut mengikuti peringkat batubara.Semakin tinggi peringkatnya, semakin tinggi Carbonnya, semakin rendah

    hydrogen dan oxygennya.

    Sedangkan Nitrogen merupakan unsur yang bersifat bervariasi tergantun dari material embentuk batubara. Sifatn a ham ir sama den an 

    Sulfur.Dalam batubara peringkat tinggi, nitrogen terdapat dalam bentuk senyawapyridine yang berasosiasi dengan struktur aromatik, sedangkan dalambatubara peringkat rendah, nitrogen ditemukan dalam bentuk senyawaamina dan terikat padu ikatan hidrokarbon alifatik.

    Nitrogen dalam batubara berasal dari tumbuhan pembentuk batubaratersebut atau sebagai hasil dari aktifitas bakteri pada saat pembentukanpeat.

     

    Sulfur.Dalam batubara peringkat tinggi, nitrogen terdapat dalam bentuk senyawapyridine yang berasosiasi dengan struktur aromatik, sedangkan dalambatubara peringkat rendah, nitrogen ditemukan dalam bentuk senyawaamina dan terikat padu ikatan hidrokarbon alifatik.

    Nitrogen dalam batubara berasal dari tumbuhan pembentuk batubaratersebut atau sebagai hasil dari aktifitas bakteri pada saat pembentukanpeat.

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    33/66

    7. ASH FUSION TEMPERATURE► Ash Fusion Temperature adalah titik leleh abu batubara

    yang dinyatakan dalam temperature dalam berbagaikondisi pelelehan yaitu: Deformasi, Spherical,

    hemispherical, dan flow.► Berdasarkan kondisi atmosphere pada pengujiannya AFT

    dibagi menjadi dua atmosphere, yaitu Reduksi danOksidasi..

    ► Ash Fusion Temperature adalah titik leleh abu batubarayang dinyatakan dalam temperature dalam berbagaikondisi pelelehan yaitu: Deformasi, Spherical,

    hemispherical, dan flow.► Berdasarkan kondisi atmosphere pada pengujiannya AFT

    dibagi menjadi dua atmosphere, yaitu Reduksi danOksidasi..

    Mulai meleleh

    Tinggi = Lebar

    Tinggi = ½ Lebar

    Tinggi < 1.6 mm

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    34/66

    A► Ash Fusion dalam batubara sangat bervariasi, ada yang

    homogen dalam satu seam, ada juga yang sangat

    heterogen baik secara vertikal seam maupun secaralateral.

    ► Nilai AFT tergantung pada mineral matter yang

    ► Ash Fusion dalam batubara sangat bervariasi, ada yanghomogen dalam satu seam, ada juga yang sangat

    heterogen baik secara vertikal seam maupun secaralateral.

    ► Nilai AFT tergantung pada mineral matter yang.

    ► Pada batubara produksi, nilai AFT dapat dipengaruhioleh dilusi atau material yang terbawa pada saatpenambangan.

    ► AFT tidak selalu dapat dikorelasikan dengan ash

    analysis, karena sebenarnya abu yang di gunakan padasaat pengujian bentuknya bukan oksida semuanya.Melainkan masih dalam bentuk mineral.

    .

    ► Pada batubara produksi, nilai AFT dapat dipengaruhioleh dilusi atau material yang terbawa pada saatpenambangan.

    ► AFT tidak selalu dapat dikorelasikan dengan ash

    analysis, karena sebenarnya abu yang di gunakan padasaat pengujian bentuknya bukan oksida semuanya.Melainkan masih dalam bentuk mineral.

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    35/66

    KEGUNAAN ASH FUSION TEMPERATUR

    1.Ash Fusion Temperature dalam utilisasi dijadikan indikasi karakteristikash dalam pembakaran.

    2.Nilai AFT rendah tidak diinginkan dalam utilisasinya karena dianggapdapat menyebabkan slagging atau fouling pada pipa-pipa boiler.3.AFT juga digunakan dalam membuat rumus empiris untuk

    memprediksi kecenderungan terjadinya slagging dalam boiler.

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    36/66

    A A•   A A

    .

    •  

    8. ASH ANALYSIS8. ASH ANALYSIS

    ,

    .

    •   A , : A A B

     –   A = 23 < C +

     –   A B = 23 > C +

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    A A

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    37/66

    A A

    •   .

     

    Kadar abu batubara adalah residu tidak mudah terbakar tersisa setelahbatubara dibakar. Ini merupakan bahan mineral massal setelah karbon,oksigen, sulfur dan air (termasuk dari tanah liat) telah diusir selama

    pembakaran. Analisis cukup mudah, dengan batubara secaramenyeluruh bakaran dan materi abu dinyatakan sebagai persentase dari

    berat aslinya.

    •   :

     –    B /A:

     –    : B / A () –    : B / A 2

    Fe2O3 + CaO + MgO + K2O + Na2O

    SiO2 + Al2O3 + TiO2

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    38/66

    A

    Perilaku sisa abu batubara pada suhu tinggi merupakanfaktor penting dalam memilih bara untuk pembangkit listrik tenaga uap.

    Kebanyakan tungku dirancang untuk menghapus abu residu tepung.

    Batubara yang memiliki abu yang sekering menjadi terak

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    kaca keras yang dikenal sebagai klinker/slaging biasanyatidak memuaskan dalam tungku karena membutuhkanpembersihan.Namun, tungku dapat dirancang untuk menangani klinker,

    umumnya dengan menghapus sebagai cairan cair.Suhu fusi abu ditentukan dengan melihat spesimen dibentuk dari abu batubara  melalui jendela observasi dalam tungkubersuhu tinggi.

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    39/66

    A A

    Lampu

    DetektorRadiasi sinar

    Sample

    Atomizer

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    40/66

    DIRECT METODE UN-DIRECT METODE

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    X 100% D =    UD = 100 - ( 1+2+3+4+5+6+7+8)

    Ws = laju uap yang dihasilkan (Ton/jam)Wf = laju bahan bakar (Ton/jam)hg = enthalpi uap keluaran superheater ( Kj / kg )hf = enthapi air masuk kedalam Boiler ( Kj / kg )HHV = Heating Value dari bahan bakar batubara ( Kj / kg )

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    41/66

    AA A AA & AA AA

    AA AAA

    Berdasarkan atas hasil pengamatan di PLTU Sunaraya unit Xmaka di ambil data – data dan parameter – parameter untuk

    menghitung performance/efisiensi Boiler yang ada pada unittersebut.

    Beban GENERATOR = 569 MW

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    No Posisi ambil data nilai Satuan1 Temperatur inlet udara PAF 30 ( ºC )

    2 Temperatur bahan bakar 35 ( ºC )

    3 Temperatur outlet Gas IDF 374 ( ºC )

    4 Coal Flow 307 Ton/jam

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    42/66

    AA A A A AAANo Nama Unsur nilai Satuan

    1 Main Steam Flow ( keluar Boiler ) 1.850 Ton / jam

    2 Main Steam Temperatur ( keluar Boiler ) 540 ºC3 Main Steam Pressure ( keluar Boiler ) 169   Bar

    4 Enthalpy Steam - K J/kg

    5 Entro Steam - K J/k .K

    6 Water Flow ( masuk Boiler ) - Ton / jam7 Water Temperatur( masuk Boiler ) 175 ºC

    8 Water Pressure( masuk Boiler ) 169   Bar

    9 Enthalpy Water - K J/kg

    10 Entropy Water - K J/kg.K

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    43/66

    PRODUKSI UAP TIAP Kg BATUBARA

        1  ( E )

    1.850 /

    E = = = 6,02 /

      F 307

    E ( E ) = 6,02 /

    , = 0,166

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    AA A AAA

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    44/66

    AA A AAA

    AA AA AA AA

    ( AA 1 )

    No Nama Unsur nilai Satuan

    1 C (Carbon) 53,62 ( % )2 H2 (hidrogen) 3,33 ( % )

    3 O2 (oxygen) 14,18 ( % )

     2 ,  

    5 S ( Sulfur ) 0,6 ( % )6 Abu / ash 3,75 ( % )

    7 Uap air/ Moisture 23,62 ( % )

    8 Abu dan kotoran lain 6,9 ( % )

    9 % C dalam Abu 38,24 % ( % )

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    45/66

    AA A A A AAA

    ( AA 2 )

    No Nama Unsur nilai Satuan1 CO2 (Carbon dioxsida ) 17,87 ( % )

    2 CO (Carbon monoksida) 9 ( % )

     2 ,  

    4 O2 (Oxygen) 2,4 ( % )

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    46/66

    B DC

    (A)

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    47/66

    ( )

    ()

    GC = 33.820. C + 143.050 (H0/8) + 9304. / GC = 33820. (0,5362) + 143050.( 0,033 0,1418/8)+9304. (0,006)

    = 20.375,104 /

    ()

    C = 33820. C + 121.840 (H0/8) +9304.

    C = 33820. (0,5362) + 121840. ( 0,0330,1418/8) + 9304. (0,006)

    = 20.045, 71 /

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    AA A AAA

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    48/66

    AA A AAA

    (A )

    H E BIE = ()

      =   169 ,

      =   175ºC

    h  =   741,021 / =   169 B,

    =   540 ºC

      =   1,

    = 6,02 /  ( ) / = ()

    () = ()

    =   (h - h  )

    = 6,02 /  (3401,94 741,021)/ = 6,02 /  ( 2660,919 )/

    = 16.018, 732 / 

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    49/66

    ( / A ) AA 1

        16.018, 732 / 

      boiler = ------ = ------- = ----------------------------- = 0,78619   GC 20.375, 104 /  

      boiler = 78,62 % terhadap GCV

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,

    [email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    50/66

    (A A) AA 2

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    A AA AA

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    51/66

    A AA AA

    AA AA A A =

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    /

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    52/66

    /

    (AA 1 2)a. Kerugian panas yang terbawa ke cerobong = ( Lc ) ( data 2 )

    Massa gas kering tiap kg batubara ( Wc )11 CO2 + 8 O2+ 7( N2 + CO)

    Wc = --------------------------------------- (kg) / Kg batubara

    3( CO2 + CO)

    = 9,6 Kg / Kg batubara

     

    )987,17(3

    )973,70(7)4,2(8)87,17.(11

    +

    +++=

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

      ub

    mcub = Abu dan kotoran lain x % C dalam Abu= data 1.8 x data 1.9 ( data 1 )(mcub) = 0,069 x 0,3824 = 0,02638 KgMassa karbon / kg batu bara ( mc ) = 0,5362 Kg ( data 1 )  

    Massa karbon yang terbakar = ( mb )( mb ) = ( massa karbon total – massa karbon tidak terbakar )= ( mc ) - (mcub)= ( 0,5362 – 0,02638) Kg

    ( mb ) = 0,5098 Kg

    / ( )

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    53/66

    / (  )

    Karbon yang terbakar harus dikoreksi dengan kandungan sulfur =( Wcs )

    Wcs = ( mb ) + factor koreksi thd Sulfur

    = 0,5098 + = 0,512 Kg... ( 2,67 merupakan faktor koreksi)

    Massa gas kering tiap 1 kg batu bara yang terbakar = ( W )

     

    67,2

    006,0

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

      c   cs   , ,   ,

    Maka, kerugian panas yang dibawa ke cerobong /kg batu bara (Lc )

    Lc = W. ( T- t ). 1,01 = 4,915. (374-35).1,01 = 1.683, 07 KJ/Kg

    dimana 1,01 = panas spesifik gas bekas pada tekanan konstan ( Cp )LcLc = -------------- x 100 % =

    GCV%100

    104,20375

    07,683,1 x = 8,26 %

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    54/66

    A AA AAAA A AA A A

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    ( )

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    55/66

    ()

    b. Kerugian uap air didalam batu bara ( Lw )

    Lw = Wm (4,2 (100 - t) + 2257 + 2,01 ( T - 100)) KJ/Kg

    = 0,2362 (4,2 (100-35)+2257+2,01(374-100)) KJ/Kg

    Lw = 727,67 KJ/Kg

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,

    [email protected], HP 08129589918

    2257 kJ/kg = enthalpy penguapan pada temperatur 100 0C

    t = temp bahan bakar , 35 ºCT = Temp gas keluar ketel, pd sisa keluar air heater 374ºCWm = massa aktual uap air dalam bahan bakar,23,62%(data1)

    2,01 kJ/kg = kapasitas panas spesifik uap pada tekanan atmosfer

    LWLW = --------- x 100 % =

    GCV

    %57,3%100104,20375

    67,727= x

    A AA AA

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    56/66

    A AA AA

    AA AA AA

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    57/66

    (  )c. Kerugian akibat uap air akibat terbakarnya hydrogen = (Lh )

    Lh = H2 x 9 (4,2(100-t)+2257+2,01(T-100)) KJ/Kg

    = H2 x 9 (4,2(100-t)+2257+2,01(T-100))= 0,0333 x 9 (4,2(100-35)+2257 +2,01 (374-100))

    Lh = 923,29 KJ/Kg

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    T = temperatur gas pada sisa keluar air heater di IDF ( ºC )

    2257 kJ/kg = enthalpy penguapan pada temperatur 100 0C4,2 kJ/kg = kapasitas panas spesifik dari air2,01 kJ/kg = kapasitas panas spesifik uap pada tekanan atmosfer

    LhLh = --------- x 100 %

    GCV

    %53,4%100104,2037529,923 ==   x

    A

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    58/66

     ( )d. kerugian adanya uap air dalam udara pembakaran ( Lau)Berdasarkan tabel psychrometry ditunjukkan untuk setiap Kg udara kering

    terdapat uap air sebesar ( m ua  ) = 0,0127 Kg / kgmassa udara kering untuk proses pembakaran batu bara basah yaitu : m uk

     x xCOCO

     N 

    2

    2.038,3= aktual karbon yang terbakar ( Wcs ) kg

    m uk

     

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    Massa air yang menguap/kg batu bara basah ( ma )

    ma = m uk x ( m ua ) Kg = (0,6840 ) X (0,0127 ) Kg = 0,008687 Kg

    Kerugian air dalam udara ( L au)L au = ma . 2,01.(T - t ) KJ/Kg = 0,008687x 2,01(374 –35) = 5,9 KJ/Kg

    %029,0%100104,20375

    9,5= x

    L auL au = ----------- x 100 % =

    GCV

    A AA AA A

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    59/66

    A AA AA A

    A AA

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    .

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    60/66

    (

     ),

    845: 1987

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    9 x 0,5362 5744

    Lst = ---------------- x --------------- x 100 = 5,063 %9 +17,87 20375,104

    ( )

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    61/66

    (  )

    0,069 + 0,3824L ca = ------------------- = 0,004514 x 32.800 kJ/kg = 148,0592 kJ/kg

    100A = Abu dan kotoran lain , 6,9 %

    f. Kerugian karena adanya karbon dalam abu ( L ca )

    32800100

     xC  A   +

    L ca = KJ/Kg

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    C = % C dalm abu , 38,24 %

    32800 kJ/kg adalah panas dihasilkan oleh setiap kg carbon yang terbakar

    L ca 148,059L ca = --------- x 100 % = ------------------ x 100% = 0,727 %

    GCV 20 375,104

    A AA AA

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    62/66

    REFRENSI PERHITUNGAN RADIASI

     

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,

    [email protected], HP 08129589918

    Stefan-Boltzman Law

    The Sefan-Boltzman law relates the total amount of radiation emitted by an object toits temperature:

    E=sT4

    where:E = total amount of radiation emitted by an object per square meter (Watts m-2)

    s is a constant called the Stefan-Boltzman constant = 5.67 x 10-8 Watts m-2 K-4T is the temperature of the object in K

    .

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    63/66

    B 80 C ( ) , A = 30C . 78,4 , = 47,3 , = 40,5 . , D B = 0.85

    (A) B = (2(78,4 47,3)+2(78,4 40,5)+2(47,3 40,5)) 2

    = ( 7416,64 +6350,4 +3831,3 ) 2 = 17.598,34 2

    B 1 = 2 + 0 = 0  

    ( 2 ) =(273 + 80 ) = 353 E (ε )/ = 0,85

    σ ( B) =5.67 108   / 2 4

      = ε σ  ( 14  2

    4 )

    = 17.598,34 0.85 5.67 108 (3534 3034)= 26,3819912 106 (7.098.510.400 )

      = 187272,8389 / = = 187,272 /

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,[email protected], HP 08129589918

    . ()

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    64/66

    q  = A.ε . σ  (T 14- T 24 )= 17.598,34 x 0.85 x 5.67 x 10 -8 (3534- 3034)= 8,482 10 - 4 (7.098.510.400 )

    q  = 6.020,615 kJ/s ( RADIASI )

    GCV = 20.375, 104 kJ/kg bbCoal Flow = 307.000 kg bb/jam = 85, 278 kg bb/sec

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,

    [email protected], HP 08129589918

     

    Heat Flow = GCV X Coal Flow= 20.375,104 kJ/kg bb x 85, 278 kg bb/ s

    Heat Flow = 1.737.548,12 kJ/ s

    6.020,615 kJ/sRadiasi losses (LR) = --------------------------- x100 % = 0,3465%1.737.548,12 kJ/s

    Neraca panas sistem boiler/ ketel uapPLTU S it X

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    65/66

    PLTU Suranaya unit XNo Uraian Jumlah (KJ/Kg) Presentase (%)

    Panas yang diserap ketel ( GCV ) 20.375,104 100

    RUGI-RUGI TERJADI

    a Rugi panas ke cerobong ( Lc ) 1.682,983 8,260

    b Rugi uap air di udara (Lw ) 727,391 3,570

    2 , ,

    d Rugi uap air di udara pembakaran ( L au ) 5,908 0,029

    e Rugi akibat pembakaran tdk sempurna (L ts) 1031,591 5,063

    f Rugi karena karbon dalam abu ( Lca ) 148,059 0,727

    g Rugi radiasi dan yang lainnya ( L R ) 70,599 0,3465

    JUMLAH RUGI-RUGI 4589,523 22,525

    EFISIENSI BOILER 77,475

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,

    [email protected], HP 08129589918

    AA

  • 8/18/2019 4. Boiler Perfor Efisiensi ( Ok )

    66/66

    santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,

    [email protected], HP 08129589918