BAB IILANDASAN TEORI

2.1 Boiler

Boiler adalah salah satu peralatan utama dari PLTU yang berfungsi untuk

merubah air menjadi uap superheat yang bertemperatur dan bertekanan tinggi.

Proses memproduksi uap ini disebut Pembuat Uap (Steam Raising). Unit atau alat

yang digunakan untuk membuat uap disebut Boiler atau lebih tepat Pembangkit

Uap (Steam Generator).

Klasifikasi Boiler secara umum dibagi dua yaitu, boiler pipa api dan boiler

pipa air. Jenis boiler pipa api banyak digunakan oleh industri yang memerlukan

tekanan uap yang relatif rendah, misalnya pabrik-pabrik gula. Sedangkan jenis

pipa air digunakan oleh industri atau pembangkit listrik yang memerlukan tekanan

uap yang tinggi, misalnya pada pusat-pusat listrik tenaga uap. (Yendri. 2011).

2.2 Jenis-jenis Boiler

a) Boiler Pipa Api

Pada jenis Boiler pipa api, gas panas hasil pembakaran (flue gas) mengalir

melalui pipa-pipa yang di bagian luarnya diselimuti air sehingga terjadi

perpindahan panas dari gas panas ke air dan air berubah menjadi uap. Gambar

boiler pipa api dapat dilihat pada gambar 2.1.

4

5

Gambar 2.1 Boiler pipa api(Sumber: Yendri, 2011)

Keterbatasan dari boiler pipa api adalah tekanan uap tidak dapat dibuat

terlampau tinggi karena ketebalan drum akan sedemikian tebalnya sehingga tidak

menguntungkan. Boiler seperti ini banyak digunakan di pabrik-pabrik gula karena

tidak memerlukan tekanan uap yang tinggi.

b) Boiler Pipa Air

Pada boiler jenis ini, air berada di dalam pipa sedangkan gas panas berada

di luar pipa. Boiler pipa air dapat beroperasi dengan tekanan sangat tinggi (lebih

dari 100 Bar). Gambar Boiler pipa air dapat dilihat pada gambar 2.2.

6

Gambar 2.2 Boiler pipa air(Sumber: Yendri, 2011)

c) Boiler Jenis Stoker

Pada boiler Stoker pembakarannya ditempatkan di atas rantai seperti rantai

tank yang berjalan, serta bentuk-bentuk modifikasinya. Boiler jenis ini

mempunyai efisiensi antara 80%–85%.

Gambar 2.3 Boiler jenis stoker(Sumber: Yendri, 2011)

7

d) Boiler Jenis Pulverizer

Boiler jenis pulverizer, sering disebut PC (Pulverizer Combustion) Boiler.

Batu bara ditepungkan terlebih dahulu kemudian disemprotkan ke ruang bakar

sehingga mengapung dan terbakar di tengah-tengah ruang bakar. Boiler jenis ini

mempunyai efisiensi sekitar 90%.

e) Boiler Jenis CFB

Boiler jenis Circulating Fluidize Bed (CFB), boiler ini ukuran diameter

batu baranya sekitar 30 mm dan dilengkapi dengan cyclone diantara ruang bakar

dan outlet asapnya. Fungsi cyclone untuk memisahkan (separator) gas untuk

dibuang melalui cerobong asap dan partikel yang tidak terbakar untuk

dikembalikan ke ruang bakar. Boiler jenis ini efisiensinya sekitar 92%.

Gambar 2.4 Boiler jenis CFB(Sumber: Saputro, 2014)

8

Prinsip kerja dasar CFB boiler yaitu batu bara dan desulfurizer (limestone)

yang disuplai ke dalam furnace kemudian dibakar, dan pada saat itu terjadilah

proses desulfurisasi. Batu bara dan desulfurizer ikut terbawa ke atas bersama flue

gas dan melepaskan panas ke water wall dan pemukaan penyerap panas yang lain.

Partikel-partikel yang berukuran besar, jatuh kembali ke furnace karena beratnya

sendiri, sedangkan partikel yang berukuran kecil masuk ke dalam cyclone

separator. Campuran zat padat dan gas yang masih berukuran besar akan jatuh ke

bawah cyclone separator dan dikembalikan lagi ke dalam furnace untuk dibakar

kembali. Sedangkan partikel-partikel halus akan terbang bersama flue gas menuju

back pass/heat recovery area untuk memanaskan superheater, economizer dan

air heater. Setelah itu flue gas akan dibuang ke udara atmosfer setelah melewati

electrostatic presipitator. (Djokosetyardjo. 2006).

2.3 Bagian-bagian Boiler dan Alat Bantunya

a) Ruang Bakar

Ruang bakar adalah bagian dari Boiler yang berfungsi untuk tempat

berlangsungnya proses pembakaran antara bahan bakar dan udara. Tekanan gas

panas yang berada di dalam ruang bakar (Furnace) dapat lebih besar dari pada

tekanan udara luar (tekanan ruang bakar positif) dan dapat juga bertekanan lebih

kecil dari tekanan udara luar (tekanan ruang bakar negatif) atau bertekanan

seimbang (Balance Draught).

b) Soot Blower (Pembersih Jelaga)

Boiler-boiler modern dilengkapi dengan pembersih jelaga (soot blower)

yang dapat dioperasikan dari jarak jauh (remotely operated) dan dikendalikan

9

secara bergantian dan berurutan. Fungsi dari soot blower adalah untuk

membersihkan abu, debu atau jelaga yang menempel pada pipa-pipa boiler,

superheater, economizer dan pada elemen air heater. Tujuan dari pembersihan

tersebut adalah untuk menaikkan efisiensi dari boiler dan menghindari kerusakan

pipa-pipa pada boiler atau superheater. Biasanya soot blower menggunakan uap

untuk membersihkan pipa-pipa boiler atau superheater.

Uap yang digunakan untuk pembersihan abu biasanya diambil langsung

dari boiler, dari sisi keluar pemanas lanjut primer atau dari sisi masuk cold

reheater, namun uap dari boiler bantu (auxilary boiler) pun dapat digunakan.

Tekanan uap yang menuju kemasing-masing blower diturunkan seperlunya oleh

plat-plat orifis (orifice plate). Pada pusat pembangkit lain, udara bertekanan juga

digunakan sebagai media pembersih. Sistem sootblowing dengan udara

bertekanan ini memerlukan tambahan modal dan biaya untuk kompressor yang

berkapasitas besar.

c) Burner

Burner adalah alat yang dipakai untuk memasukkan bahan bakar minyak

kedalam ruang bakar dan menghasilkan pengabutan yang memudahkan reaksi

pembakaran.

d) Fan

Penggunaan fan pada PLTU batubara lebih dari satu jenis, yaitu ID fan,

FD fan, PA fan dan ada pula yang dilengkapi dengan GR fan. FD fan berfungsi

sebagai pemasok udara pembakaran kedalam ruang bakar. ID fan berfungsi

10

menarik atau mempertahankan tekanan di ruang bakar (pengendali tekanan ruang

bakar).

GR Fan berfungsi menarik kembali sisa gas panas yang dikembalikan ke ruang

bakar, yang bertujuan meningkatkan efisiensi boiler.

Gambar 2.5 Fan Sentrifugal(Sumber: Yendri, 2011)

2.4 Sirkulasi Air dan Uap

Air dipompakan ke dalam boiler dengan menggunakan pompa air pengisi

Boiler Feed Pump (BFP) melalui katup pengatur. Sebelum masuk ke dalam boiler

drum, air dipanaskan terlebih dahulu di Low Pressure Heater juga dipanasi di

High Pressure Heater dan terakhir dipanasi di Economizer sehingga temperatur

air mendekati titik didihnya.

Dari dalam boiler drum air bersirkulasi melalui down comer dan riser

sehingga dengan adanya pemanasan dari ruang bakar terbentuklah uap air.

11

Sirkulasi ini dapat terjadi secara alami (natural circulation) ataupun sirkulasi yang

dibantu (assited circulation) dengan menggunakan pompa sirkulasi. Sirkulasi

alami pada Boiler dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Sirkulasi Air dan Uap di Boiler(Sumber: Yendri, 2011)

Salah satu bagian dari boiler adalah down comer. Down comer ini berada

di luar ruang bakar, menghubungkan antara boiler drum dengan bagian bawah

tube wall (Riser). Down comer tidak mendapat pemanasan dari ruang bakar

boiler. Karena air di dalam riser mendapat pemanasan dari ruang bakar maka

akan timbul uap air. Campuran air dan uap yang berada di dalam riser berat

jenisnya akan lebih kecil dari pada air yang ada di dalam down comer, karena air

di dalam down comer tidak menerima pemanasan. Selanjutnya air dan uap yang

12

ada di dalam riser akan naik sedangkan air yang ada di dalam down comer akan

turun. Dengan demikian terjadilah sirkulasi air di dalam boiler secara alami. Uap

yang dihasilkan ditampung di dalam boiler drum kemudian dialirkan menuju

turbin melewati superheater. Komponen utama boiler dalam sirkulasi air adalah

ekonomizer, drum boiler, heater, riser dan down comer.

a) Economizer

Economizer adalah Heat Exchanger (penukar kalor) yang dipasang pada

saluran air pengisi sebelum air masuk ke boiler drum. Konstruksi Economizer

berupa sekelompok pipa-pipa kecil yang disusun berlapis-lapis. Di bagian dalam

pipa mengalir air pengisi yang dipompakan oleh Boiler Feed Pump dan di bagian

luar pipa mengalir gas panas hasil pembakaran yang terjadi di ruang bakar.

Karena temperatur gas panas lebih tinggi dari temperatur air pengisi maka gas

panas menyerahkan panas kepada air pengisi sehingga temperatur air pengisi

menjadi naik dan diharapkan mendekati titik didihnya, tapi jangan melampaui titik

didih karena akan menyebabkan terbentuknya uap di dalam pipa economizer

dengan akibat lebih lanjut terjadi overheating pada pipa tersebut.

b) Boiler Drum

Boiler Drum adalah bejana tempat menampung air yang datang dari

economizer dan uap hasil penguapan dari tube wall (Riser). Kira-kira separuh dari

drum berisi air dan separuhnya lagi berisi uap. Seperti terlihat pada gambar di

bagian dalam boiler drum terdapat peralatan-peralatan screen dryer (pengering

uap) dan steam separator (pemisah uap).

13

Level air di dalam drum harus dijaga agar selalu tetap kira-kira separuh

dari tinggi drum. Banyaknya air pengisi yang masuk ke dalam drum harus

sebanding dengan banyaknya uap yang meninggalkan drum, sehingga level air

terjaga konstant. Uap yang dihasilkan dari dalam tube wall (riser), terkumpul di

dalam boiler drum. Uap akan mengalir ke arah puncak boiler drum melewati

steam separator dan screen dryer lalu keluar dari dalam drum dalam keadaan

kering menuju separator dan akhirnya ke turbin. Butir-butir air yang terpisah dari

uap akan jatuh dan bersirkulasi kembali bersama air yang baru masuk.

Gambar 2.7 Boiler Drum(Sumber: Yendri, 2011)

c) Superheater

Sirkulasi uap yang menuju ke superheater dapat dilihat pada gambar 2.8.

14

Gambar 2.8 Sirkulasi Uap Menuju Superheater(Sumber: Yendri, 2011)

Aliran sirkulasi uap yang terjadi adalah sebagai berikut :

a. Uap jenuh dari steam drum dialirkan ke primary superheater. Primary

superheater terletak di bagian belakang dari boiler dan menerima gas relatif

dingin. Pipa-pipa biasanya diatur dengan konfigurasi horizontal.

b. Uap yang dipanaskan ini selanjutnya mengalir ke secondary superheater yang

terletak pada bagian gas sangat panas. Sebagian dari superheater terletak tepat

di atas ruang bakar dan menerima panas radiasi langsung dari ruang bakar.

Kemudian dari secondary superheater, uap mengalir ke turbin tekanan tinggi.

2.5 Bahan Bakar Batu Bara

Bahan bakar batu bara pada PLTU batu bara adalah sebagai bahan bakar

utama. Persediaan batu bara ditampung di lapangan terbuka (coal stock area) dan

15

untuk melayani kebutuhan pembakaran di boiler, batu bara ditampung pada

bunker (silo) di tiap boiler. Pemasokan batu bara dari bunker ke burner ruang

bakar dilakukan melalui coal feeder, mill pulveriser, dan coal pipe. Pengaturan

dan pencatatan jumlah aliran batu bara dilakukan dengan coal feeder. Mill

pulveriser berfungsi untuk menggerus batu bara sehingga menjadi bubuk. Sedang

untuk membawa bubuk batu bara ke burner, dihembuskan udara primer ke mill.

Udara primer dihasilkan oleh primary air fan (PAF) dan dipanaskan pada

pemanas udara primer sehingga cukup untuk mengeringkan bubuk batu bara.

Tabel 2.1 Spesifikasi ASTM Untuk Bahan Bakar Padat

(Sumber: eprints.polsri.ac.id)

Berdasarkan smart book PT. PLN Persero Pembangkitan Sumatra Bagian

Utara Sektor Pembangkitan Nagan Raya terbitan tahun 2014, low calorific power

untuk spesifikasi batu bara yang dipakai PLTU Nagan Raya adalah sebesar 3620

Kcal/Kg. (Saputro. 2014)

16

2.6 Sistem Udara Pembakaran dan Gas Buang

Bersama-sama dengan bahan bakar, udara berfungsi untuk menghasilkan

pembakaran. Fungsi lainnya adalah untuk mengatur bentuk nyala api, dan sebagai

pendingin. Pada ketel batu bara, udara dibedakan menjadi udara primer dan udara

sekunder. Udara primer berfungsi untuk mengeringkan dan membawa bubuk batu

bara ke ruang bakar. Sedangkan udara sekunder sebagai udara pembakaran.

Proses pembakaran menghasilkan produk utama berupa panas, hasil lainnya

adalah gas dan abu. Sebagian gas yang tidak dapat dimanfaatkan lagi dibuang ke

udara luar melalui cerobong.

2.6.1 Penanganan Gas Buang

Gas buang mengandung gas atau senyawa kimia yang bersifat menggangu

lingkungan dan abu atau debu. Untuk mengurangi pencemaran terhadap

lingkungan sekitarnya, maka cerobong dibuat tinggi. Gas yang terkandung dalam

gas buang antara lain adalah karbon dioksida, asam nitrogen dioksid, dan asam

sulfat. Pada ketel batu bara dilengkapi dengan electrostatic precipitator untuk

menangkap abu dalam gas buang, dan pada ketel minyak dipasang dust collector.

2.7 Efisiensi Boiler

Efisiensi adalah suatu tingkatan kemampuan kerja dari suatu alat.

Sedangkan efisiensi pada boiler adalah prestasi kerja atau tingkat unjuk kerja

boiler yang didapatkan dari perbandingan antara energi yang dipindahkan ke atau

diserap oleh fluida kerja di dalam furnace dengan masukan energi kimia dari

bahan bakar. Untuk tingkat efisiensi pada boiler tingkat efisiensinya berkisar

antara 70% hingga 90%. (Yendri:2011).

17

Efisiensi termal boiler didefinisikan sebagai perbandingan antara energi

output berguna dengan input panas dari proses pembakaran bahan bakar. Energi

output berguna berasal dari input panas dari proses pembakaran bahan bakar

dikurangi dengan rugi–rugi panas (losses). Terdapat dua metode pengkajian

efisiensi boiler, yaitu metode langsung (Direct Method) dan metode tak langsung

(Loss Method). Metode Langsung adalah energi yang didapat dari fluida kerja (air

dan steam) dibandingkan dengan energi yang terkandung dalam bahan bakar

boiler, sedangkan metode tak langsung adalah cara menghitung efisiensi boiler

dari perbedaan antara kehilangan dan energi yang masuk.

Perhitungan dengan cara Direct Method sulit dilaksanakan pada PLTU

berbahan bakar batu bara, karena coal weigher (alat penimbang batu bara) bukan

merupakan bagian dari Milling Plant sehingga jumlah berat batu bara dibakar sulit

untuk diketahui dengan akurat. Disamping itu untuk mendapatkan nilai kalor batu

bara terlebih dulu diambil sampel dan dianalisa di laboratorium. Karena lamanya

perbedaan waktu antara pengambilan sampel dengan mendapatkan hasil analisa,

nilai kalor batu bara yang dibakar mungkin berbeda dengan yang dianalisa. Cara

perhitungan yang lebih baik adalah menggunakan Loss Method, yaitu terlebih

dulu menghitung Losses (seperti yang sudah dijelaskan terdahulu), kemudian

dihitung besarnya output dan input. Menurut (Yendri:2011), Uraian rumusannya

adalah sebagai berikut:

Losses total = Dihitung dan dijumlahkan dari setiap Loss

¿ Lmoist+L fuel+L flue gasdry+Lunburned+ Lrad+Lunaccounted

Efisiensi termal (ηt ) = 100% - Ltotal

18

2.8 Neraca Panas

Parameter kinerja boiler, seperti efisiensi dan rasio penguapan, berkurang

terhadap waktu disebabkan buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukar

panas dan buruknya operasi dan pemeliharaan. Bahkan untuk boiler yang baru

sekalipun, alasan seperti buruknya kualitas bahan bakar dan kualitas air dapat

mengakibatkan buruknya kinerja boiler. Neraca panas dapat membantu dalam

mengidentifikasi kehilangan panas yang dapat atau tidak dapat dihindari. Uji

efisiensi boiler dapat membantu dalam menemukan penyimpangan efisiensi boiler

dari efisiensi terbaik dan target area permasalahan untuk tindakan perbaikan. 

Proses pembakaran dalam boiler dapat digambarkan dalam bentuk

diagram alir energi. Diagram ini menggambarkan secara grafis tentang bagaimana

energi masuk dari bahan bakar diubah menjadi aliran energi dengan berbagai

kegunaan dan menjadi aliran kehilangan panas dan energi. Panah tebal

menunjukan jumlah energi yang dikandung dalam aliran masing-masing.

Gambar 2.9 Diagram neraca energi boiler(Sumber: http://www.scribd.com/doc/35222816/Efisiensi-Boiler-CRM)

Neraca panas merupakan keseimbangan energi total yang masuk boiler

terhadap yang meninggalkan boiler dalam bentuk yang berbeda. Gambar berikut

19

memberikan gambaran berbagai kehilangan yang terjadi untuk pembangkitan

steam.

Gambar 2.10 Kehilangan panas pada boiler (Sumber: Asmudi. 2008)

Pembakaran terjadi secara proses kimia antara bahan-bahan yang mudah

terbakar dengan oksigen dari udara untuk menghasilkan energi panas yang dapat

digunakan untuk keperluan lain. Komponen utama bahan-bahan yang mudah

terbakar adalah karbon, hidrogen, dan campuran lainnya. Dalam proses

pembakaran komponen ini terbakar menjadi karbon dioksida dan uap air.

Sejumlah sulfur juga terdapat pada sebagian besar bahan bakar. Pada proses

pembakaran jumlah oksigen yang digunakan dapat mempengaruhi kualitas

pembakaran. Oksigen merupakan salah satu elemen udara yang jumlahnya

mencapai 20.9% seluruh komponen dari udara. Bahan bakar akan terbakar pada

keadaan normal jika terdapat udara yang cukup.

2.9 Losses pada Boiler

Menurut (Yendri. 2011) Idealnya, semua panas yang dihasilkan dari

proses pembakaran diserap oleh ketel untuk pemanasan dan penguapan air, akan

20

tetapi dalam kenyataannya tidak semua panas dapat diserap oleh ketel, karena

sebagian kecil terbuang sebagai losses, di antaranya:

1. Kerugian karena kandungan moisture dalam udara (Lmoist); Kandungan air

dalam bahan bakar, terutama pada bahan bakar batubara biasanya diakibatkan

oleh penimbunan batubara yang kurang baik, misalnya terkena hujan.

Rumusnya adalah:

Lmoist=mH 2 o× Cp ×T g out−T 0

HHV

dimana:

mH 2 o = massa uap air dalam udara

Cp = panas jenis air pada tekanan konstan

Tg out = temperatur gas asap meninggalkan air heater

To = temperatur refensi (temperatur udara sekitar)

HHV = High Heating Value

2. Kerugian karena uap air pada bahan bakar (Lfuel); Hydrogen dalam bahan bakar

akan membentuk air, dan air ini menyerap panas untuk penguapan. Rumusnya

adalah:

Lfuel=m' H 2 o × H tg ×h¿

HHV

dimana:

m' H2 o= mH 2 o + mh

Htg = Enthalpi uap air pada temperatur 134 ℃ dan pada tekanan 1 atm

hto = Enthalpi air pada temperatur

21

3. Kerugian pada flue gas (Lflue gas dry), panas terbuang oleh flue gas ke cerobong

(stack). Gas asap yang keluar ke cerobong terutama terdiri dari CO2 , Nitrogen,

udara lebih dan uap air. Banyaknya panas yang terbuang ke cerobong

tergantung dari temperatur dan volume flue gas. Persentase CO2 tidak dapat

dikurangi karena gas tersebut merupakan unsur utama produk pembakaran.

Udara lebih masih memungkinkan untuk dikurangi dengan catatan tidak

menyebabkan pembakaran menjadi tidak sempurna, karena udara lebih ini

diperlukan untuk sempurnanya pembakaran. Sebagian besar dari Udara adalah

Nitrogen, jadi dengan mengurangi udara lebih berarti mengurangi volume

hydrogen. Uap air yang terbentuk dari proses pembakaran hydrogen sulit untuk

dikurangi, sedangkan yang masih memungkinkan adalah mengurangi kadar air

dalam bahan bakar.

Kondisi lain yang mempengaruhi besarnya panas terbuang ke cerobong adalah

temperatur flue gas, oleh karena itu temperatur flue gas harus dibuat serendah

mungkin dalam batas amannya agar tidak terjadi pengembangan sulphur yang

akan menyebabkan korosi. Rumusnya adalah:

Lflue gas ,dry=mgdry × Cp ×(T gout−T0 )

HHV

dimana:

mg dry = massa gas asap kering

Cp = panas jenis gas pada tekanan konstan

4. Kerugian bahan bakar yang tidak terbakar (Lunburned); Pembakaran yang tidak

sempurna dapat diakibatkan oleh pengabutan bahan bakar tidak baik, butir

22

batubara serbuk terlalu besar, percampuran bahan bakar dengan udara tidak

homogen, kekurangan udara lebih dan lain sebagainya.

Akibat dari pembakaran tidak sempurna mungkin terjadi adanya serbuk atau

butir-butir cairan bahan bakar terbawa ke cerobong, atau jatuh ke bagian bawah

ruang bakar (furnace).

Pembakaran tidak sempurna juga dapat menghasilkan gas CO yaitu gas yang

masih dapat terbakar. Gas CO ini akan terbuang ke cerobong. Baik adanya

bahan bakar yang belum terbakar maupun gas CO akan mengurangi jumlah

panas yang dihasilkan oleh proses pembakaran. Rumusnya adalah:

Lunburned=losses karbon tidak terbakar (%fuel input )× 14500

HHV

dengan asumsi losses karbon tidak terbakar adalah sebesar 0,5 % dari fuel

input.

5. Kerugian bahan bakar yang tidak terbakar (Lunburned); Walaupun proses

pembakaran diusahakan sempurna, ternyata masih sering dijumpai adanya

unsur Carbon (C) didalam abu atau debu. Carbon adalah unsur yang

menghasilkan panas, sehingga dengan tertinggalnya carbon dalam abu atau

debu akan mengurangi panas dari proses pembakaran. Untuk menghitungnya

harus diketahui terlebih dahulu kalor yang dibutuhkan untuk mengubah air

menjadi uap superheat. Kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan dan

mengubah air menjadi uap superheat dirumuskan sebagai berikut:

Qoutput=ms ×(hs−hw )

23

dimana,

ms = flowrate steam

hs = enthalpy superheated

hw = enthalpy feedwater

6. Kerugian yang tidak dapat dihitung (Lunaccounted); Kerugian ini diakibatkan oleh

radiasi (pancaran panas) dari ketel. Perhitungan panas radiasi sulit dilakukan

dan umumnya mempunyai nilai kecil apabila boiler di isolasi dengan baik.

Kerugian ini biasanya dimasukkan dalam perhitungan heat balance untuk

memberikan batas toleransi atau angka keamanan didalam menentukan

efisiensi. American Boiler Manufactures Association (ABMA) telah

menetapkan kerugian ini sebesar 1,5 % (Yendri. 2011).

Agar panas yang diserap oleh boiler maksimal, maka kerugian-kerugian

tersebut diatas harus dibuat minimal. Untuk menghitung nilai setiap losses perlu

terlebih dahulu ditentukan Nilai Kalor Teratas atau Higher Heating Value (HHV)

dan dapat pula dinyatakan dalam Nilai Kalor Terendah atau Lower Heating Value

(LHV).

Bahan bakar yang digunakan adalah batu bara. Pada reaksi pembakaran

bahan bakar dengan oksigen dilepaskan sejumlah panas yang besarnya tergantung

dari nilai kalor bahan bakar dan faktor-faktor lain yang mempengaruhinya. Nilai

kalor bahan bakar dapat dinyatakan dalam Nilai Kalor Teratas atau Higher

Heating Value (HHV) dan dapat pula dinyatakan dalam Nilai Kalor Terendah atau

24

Lower Heating Value (LHV). Menurut (Yendri. 2011) untuk menghitung HHV

dan LHV adalah sebagai berikut:

High Heating Value (HHV) berdasarkan formula Dulong yaitu:

HHV = 14.544 C + 62.028 [(H2-(O2/8)] + 4050 S

dengan,HHV  = high heating value

C = fraksi massa karbon dalam bahan bakar

H2 = fraksi massa hidrogen dalam bahan bakar

O2 = fraksi massa oksigen dalam bahan bakar

S =fraksi massa sulfur dalam bahan bakar

Sedangkan untuk Low Heating Value (LHV) adalah:

LHV = HHV – 10,30 (H2 x 8,94)

dengan,

HHV = high heating value

LHV = lower heating value

H2 = persen massa hidrogen dalam bahan bakar

2.10 Entalpi spesifik (Specific Enthalpy)

Entalpi spesifik (h) dinyatakan sebagai h = u + P v, dimana u adalah energi

dalam spesifik (Btu/lbm), P tekanan (lbf/ft2) dan v volume spesifik (ft3/lbm ) dari

suatu sistem. Biasanya entalpi digunakan dalam kaitannya dengan persoalan

sistem terbuka (open system) dalam termodinamika. Entalpi juga merupakan salah

satu sifat (property) dari suatu zat, seperti halnya, tekanan, temperatur, dan isi

25

atau volume, akan tetapi tidak dapat diukur secara langsung. Biasanya entalpi

ditentukan dengan berdasarkan pada suatu nilai unjuk tertentu, harga entalpi

spesifik air atau uap air ditentukan berdasarkan nilai atau harga nol unjuk entalpi

spesifik air pada temperatur .01℃ pada tekanan udara luar (atm. Pressure).

Dalam kenyataannya, nilai absolut dari entalpi spesifik tak dapat diketahui, tidak

menjadi masalah, karena secara praktis yang diperlukan adalah perubahan nilai

entalpi spesifik ∆h bukannya harga absolutnya. (PT. PLN (Persero) Pusat

Pendidikan dan Pelatihan. 2011).