pembakaran pada boiler

7
8/19/2019 pembakaran pada boiler http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 1/7 10 JURNAL MATRIX VOL. 3, NO. 1, MARET 2013 Copyright ©JURNAL MATRIX 2013 OPTIMALISASI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR CAIR PADA KETEL UAP PIPA API DI PT CANNING INDONESIAN PRODUCTS (C I P ) DENPASAR – BALI I Nengah Ludra Antara Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali Bukit Jimbaran , P.O Box 1064 Tuban, Badung Bali Phone : +62-361-7019, Fax: +62-361-701128 Abstrak : Pada dasarnya Ketel Uap pipa api terdiri dari sebuah bejana tekanan yang berisi air, dan sejumlah pipa yang merupakan laluan bagi gas panas, Energi panas dipindahkan dari gas panas tersebut ke air dalam bejana. Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar tidak seluruhnya dapat digunakan dalam pembentukan uap, karena sebagian panas tersebut ada yang hilang sebagai kehilangan kalor seperti digambarkan dalam diagram neraca panas. Dalam mengoptimalkan proses pembakaran bahan bakar harus diperhatikan komponen – komponen burner.  Sehingga kerugian – kerugian pembakaran dapat diminimalisasikan. Harus diadakan  pemanasan awal untuk meningkatkan efisiensi termis. Terjadinya pembakaran yang tidak sempurna disebabkan  jeleknya pencampuran udara dan bahan bakar pada burner . Untuk mengoptimalkan Campuran bahan bakar dengan udara pada sistem burner  dengan bantuan blower  sehingga embusan udara ke ruang bakar dapat bergerak dengan sempurna. Sebagai acuan pembakaran bahan bakan dengan udara yang sempurna seperti tabel 1. Uji Ketel Uap menggunakan metode tidak langsung adalah  British Standard, yaitu metode optimalisasi yang juga dikenal dengan metode kehilangan panas atau efisiensi, yang dapat dihitung dengan mengurangkan bagian kehilangan panas dari 100 menjadi 13 untuk bahan bakar minyak jenis solar. Kata kunci : Optimalisasi, Jenis bahan bakar solar dan sistem pembakaran  Abstract  : Basically Boiler fire tube consists of a pressure vessel containing water, pipes which pass the hot gas, and the heat energy transferred from the hot gas to the water in the vessel, the heat generated from the combustion of the fuel is not fully used in formation of steam because some heat is lost as heat balance depicted in the diagram. In optimizing fuel combustion process, we should pay attention to the components of the burner where the burning process in the combustion chamber (the kitchen), so that the combustion losses can be minimized by preheating held to improve thermal efficiency, the incomplete combustion caused by bad air mixing and fuel to the burner. To test the boiler we used indirect methods, namely British Standard, the optimization method or also known as the method of heat loss or efficiency, which can be calculated by  subtracting the portion of heat loss from 100 to 13 for diesel fuel types.  Key words : optimization of fuel, diesel fuel type and combustion systems I. PENDAHULUAN Ketel Uap adalah bejana tertutup yang panas  pembakarannya dialirkan ke air sampai terbentuk air  panas atau uap. Air panas atau uap pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi uap, volumenya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga Ketel Uap merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi begitu berkembang sangat pesat. Adanya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut memengaruhi adanya pertumbuhan industri-industri yang sangat pesat pula di tanah air. Ketel Uap adalah salah satu dari sekian banyak peralatan dalam siklus energi thermal yang bertujuan untuk mengubah air menjadi uap yang berguna. Uap yang dihasilkan tersebut kemudian dapat membangkitkan tenaga mekanik atau menyuplai panas bagi keperluan industri ( manufacturing proses).  Bentuk Ketel Uap secara garis besar merupakan suatu bejana tertutup. Kalor dari  pembakaran bahan bakar dipindahkan ke air melalui ruang bakar dan bidang-bidang pemanas. Energi dalam ( intenal energi)  air akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur dan tekanan.. Pada suatu tingkat keadaan tertentu air akan berubah menjadi uap (menguap). Sumber kalor untuk Ketel Uap dapat  berupa bahan bakar dalam bentuk padat, cair atau gas. Bahkan dewasa ini sumber kalor dengan menggunakan energi listrik yang  banyak dikembangkan. Kalor atau panas yang dihasilkan dari  pembakaran bahan bakar dipindahkan ke air atau ke uap melalui bidang pemanas. Pada dasarnya ketel uap pipa api terdiri dari sebuah bejana tekanan (ketel) berisi air (tangki) dan sejumlah pipa yang merupakan laluan bagi gas panas

Upload: muhammad-ichsan-riadi

Post on 08-Jul-2018

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: pembakaran pada boiler

8/19/2019 pembakaran pada boiler

http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 1/7

10 JURNAL MATRIX VOL. 3, NO. 1, MARET 2013 

Copyright ©JURNAL MATRIX 2013

OPTIMALISASI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR CAIR PADA KETEL

UAP PIPA API DI PT CANNING INDONESIAN PRODUCTS (C I P )

DENPASAR – BALI

I Nengah Ludra Antara

Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri BaliBukit Jimbaran , P.O Box 1064 Tuban, Badung Bali

Phone : +62-361-7019, Fax: +62-361-701128

Abstrak : Pada dasarnya Ketel Uap pipa api terdiri dari sebuah bejana tekanan yang berisi air, dan sejumlah pipayang merupakan laluan bagi gas panas, Energi panas dipindahkan dari gas panas tersebut ke air dalam bejana.Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar tidak seluruhnya dapat digunakan dalam pembentukan uap,

karena sebagian panas tersebut ada yang hilang sebagai kehilangan kalor seperti digambarkan dalam diagramneraca panas. Dalam mengoptimalkan proses pembakaran bahan bakar harus diperhatikan komponen –komponen burner.  Sehingga kerugian – kerugian pembakaran dapat diminimalisasikan. Harus diadakan pemanasan awal untuk meningkatkan efisiensi termis. Terjadinya pembakaran yang tidak sempurna disebabkan

 jeleknya pencampuran udara dan bahan bakar pada burner . Untuk mengoptimalkan Campuran bahan bakardengan udara pada sistem burner  dengan bantuan blower  sehingga embusan udara ke ruang bakar dapat bergerak

dengan sempurna. Sebagai acuan pembakaran bahan bakan dengan udara yang sempurna seperti tabel 1. UjiKetel Uap menggunakan metode tidak langsung adalah  British Standard, yaitu metode optimalisasi yang jugadikenal dengan metode kehilangan panas atau efisiensi, yang dapat dihitung dengan mengurangkan bagiankehilangan panas dari 100 menjadi 13 untuk bahan bakar minyak jenis solar.

Kata kunci : Optimalisasi, Jenis bahan bakar solar dan sistem pembakaran

 Abstract  : Basically Boiler fire tube consists of a pressure vessel containing water, pipes which pass the hot gas,and the heat energy transferred from the hot gas to the water in the vessel, the heat generated from the

combustion of the fuel is not fully used in formation of steam because some heat is lost as heat balance depicted

in the diagram. In optimizing fuel combustion process, we should pay attention to the components of the burnerwhere the burning process in the combustion chamber (the kitchen), so that the combustion losses can beminimized by preheating held to improve thermal efficiency, the incomplete combustion caused by bad air

mixing and fuel to the burner. To test the boiler we used indirect methods, namely British Standard, theoptimization method or also known as the method of heat loss or efficiency, which can be calculated by subtracting the portion of heat loss from 100 to 13 for diesel fuel types.

 Key words: optimization of fuel, diesel fuel type and combustion systems 

I. PENDAHULUANKetel Uap adalah bejana tertutup yang panas

 pembakarannya dialirkan ke air sampai terbentuk air

 panas atau uap. Air panas atau uap pada tekanantertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panaske suatu proses. Air adalah media yang berguna danmurah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jikaair dididihkan sampai menjadi uap, volumenya akan

meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenagayang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak,sehingga Ketel Uap merupakan peralatan yang harus

dikelola dan dijaga dengan sangat baik.Perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi begitu berkembang sangat pesat. Adanyakemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebutmemengaruhi adanya pertumbuhan industri-industri

yang sangat pesat pula di tanah air. Ketel Uap adalahsalah satu dari sekian banyak peralatan dalam siklus

energi thermal yang bertujuan untuk mengubah air menjadi uapyang berguna. Uap yang dihasilkan tersebut kemudian dapat

membangkitkan tenaga mekanik atau menyuplai panas bagi

keperluan industri ( manufacturing proses).  Bentuk Ketel Uapsecara garis besar merupakan suatu bejana tertutup. Kalor dari pembakaran bahan bakar dipindahkan ke air melalui ruang bakardan bidang-bidang pemanas. Energi dalam (intenal energi)  airakan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur dan

tekanan.. Pada suatu tingkat keadaan tertentu air akan berubahmenjadi uap (menguap). Sumber kalor untuk Ketel Uap dapat berupa bahan bakar dalam bentuk padat, cair atau gas. Bahkan

dewasa ini sumber kalor dengan menggunakan energi listrik yang banyak dikembangkan. Kalor atau panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dipindahkan ke air atau ke uapmelalui bidang pemanas.

Pada dasarnya ketel uap pipa api terdiri dari

sebuah bejana tekanan (ketel) berisi air (tangki) dansejumlah pipa yang merupakan laluan bagi gas panas

Page 2: pembakaran pada boiler

8/19/2019 pembakaran pada boiler

http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 2/7

I NENGAH LUDRA ANTARA : OPTIMALISASI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR CAIR…………. 11 

dan energi panas dipindahkan dari gas panas tersebut

ke air dalam bejana (Syamsir Muin, 1988: 327). Panasyang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar tidakseluruhnya digunakan dalam pembentukan uap,karena sebagian panas tersebut ada yang hilang

sebagai kehilangan kalor. Diketahuinya besar kalor

yang dihasilkan pada saat pengoperasian ketel uap,maka dapat diketahui efisiensi dan panas

 pembentukan uap dari tiap - tiap ketel yang dihasilkan.Sedangkan sistem pembakaran bahan bakar    padasemua peralatan digunakan untuk menyediakan bahan

 bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan.Sistem yang diperlukan pada pembakaran bahan bakartergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada system tersebut. Dalam hal ini jenis bahan bakar

antara lain bahan bakar padat, bahan bakar cair dan bahan bakar gas.

Gambar 1. Ketel Uap Pipa Api

Berkaitan dengan hal tersebut di dalam KetelUap di samping air merupakan sumber utama dalammenghasilkan uap yang diproses melelui sistem pemanasan, dalam mnghasilkan suatu sumber

 pemanasan bahan bakarlah sebagai sumber untuk bisamenghasilkan panas baik bahan bakar padat, cairmaupun gas yang prosesnya melelalui ruang bakaratau  furnace. Pada saat diadakan pratekan PT

Canning Indonesia Products (CIP) di Denpasar Bali,saat proses pembakaran bahan bakar dapur terdengarsuara meledak-ledak di ruang bakar ( furnace) tersebut.

Berdasarkan hai itu, timbul suatu pertanyaan apa yangmenyebakan ada suara yang meledak – ledak pada

saat terjadinya proses pembakaran bahan bakardidalam ruang bakar. Secara teori timbulnya suara pada saat pembakaran disebabakan oeleh sistem pebakaran tidak bagus (sempurna). Untuk itudiangakat permasalahan tersebut melelalui

 pembakaran bahan bakarnya, dengan judul :

Optimalisasi Sistem Pembakaran Cair Pada Ketel UapPipa Api di PT. Canning Indonesia Products (CIP)

di Denpasar Bali.

II. METODE PENELITIAN

2.1 Lokasi PenelitianPenelitian ini dilakukan di PT Canning

 Indonesian Products  (CIP ) Denpasar – Bali.Perusahan ini merupakan pengalengan ikan, dengan

mempruduksi bermacam Corned  di antaranya Corned

 Beef   (CB) dengan merk CIP yang ukuran kalengnya325, 140, dan 270 gram, CBS dengan merk  Pronas yang ukuran kalengnya 200, 340, 325, 140 dan 270

gram ,CBBW dengan merk BW yang ukurankalengnya 270 gram, Sosis Sapi Murni (Sopini), Beef Lever Paste  (BLV) dan daging beku. Produk-produk

ini masih bertahan sampai saat sekarang dan tetapeksis sesuai dengan permintaan pasar. Untuk memasak product  dipakai uap yang didapat dari Ketel Uap Pipa

Api itu sendiri.

2.2 Tahapan PenelitianTahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 2

2.3 Perbadingan Hasil Uji

A. Proses Pembakaran pada Ketel UapAda lima faktor penting yang dapat dikontrol

yang menyangkut pengontrollan pada Ketel Uap.Factor itu adalah: tekanan uap, jumlah bahan bakar, jumlah udara pembakaran, perpindahan gas buang,dan suplay feed water.  Setiap uap pengontrolan KetelUap harus diperkenalkan membandingkan, dan

mengkordinasikan keempat faktor terakhir. Tekananuap harus dipertahankan tetap setiap saat dan biasanya

Start

Stud

Pengamatan &Pengumpulan Data

Pembahasan

Simpulan

Data Skunder: - SistemPembakaran Bahan BakarCair (Solar),&Mekanismenya ,-

Pemanasan Awal Udara

Pembakaran, - Pembakaranyang Tak Sempurna, -

PengendaliaUdaraBerlebihan

 Finish

Data Frimer: - Proses

Pembakaran pada

Ketel Uap, - NilaiPanas Pembakaran, -Konsumsi BahanBakar, - Efisiensi

Ketel Uap, - NeracaPanas

Gambar 2. Tahapan

Oil Pump

Blower

Pressure geuge Pluit bahaya Valve

Page 3: pembakaran pada boiler

8/19/2019 pembakaran pada boiler

http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 3/7

Page 4: pembakaran pada boiler

8/19/2019 pembakaran pada boiler

http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 4/7

I NENGAH LUDRA ANTARA : OPTIMALISASI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR CAIR…………. 13 

III. PEMBAHASAN

3.1 Sistem Pembakaran pada Ketel UapSistem pembakaran merupakan suatu

kelompok komponen yang berfungsi untuk melakukan pembakaran bahan bakar pada suatu sistem Ketel Uap.

Antara komponen – komponen yang satu dan yang

lainnya saling mendukung pada waktu terjadinya pembakaran bahan bakar pada ruang bakar ( furnace).

Secara umum ada tiga jenis bahan bakar yang digunakan pada ketel uap,yaitu: padat, cair, dan gas. Di PT. Canning Indonesian

 Products  (C I P ) Denpasar – Bali, jenis Ketel Uapyang digunakan untuk memproduksi uap adalah Ketel

Uap Pipa Api dengan spesifikasi :

·  Type : Approyal

·  Seria No :15027, year of manut1986

·  Max Working: :10 Bar, Kessel undApparteben der Buderus Aktiengesellaschaft

· 

Max Heat : Capacity 2,09 MW·  Max Steam :3,2 Ton/H

·  Water Content : Up to NW 7,1 M3 

·  Made in : GermanyBahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar cair

yaitu minyak solar jenis diesel dengan berat jenis 0,83s/d 0,85 kg/cm

3  dan suhu didih 250

oC s/d300

oC

dengan titik nyala 65oC s/d 70oC. Jadi sistem

 pembakarannya, bahan bakar jenis solar yangditampung pada tangki diisap oleh pompa oli (oil pump) dan saring melalui  filter   yang bertekanan di

ukur oleh  pressure gauge. Apabila terjadi tekananyang berlebihan kelebihan tekanan akan dialirkankembali ke tangki penampung melalui  pressure reliefvalve. Bahan bakar tekanannya telah disesuaikan

dengan tekanan kerja akan dialirkan ke way  oil solenoid   valve  yang berfungsi untuk membuka danmenutup aliran bahan bakar, selanjutnya aliran bahan

 bakar solar ini akan dialirkan ke  spill back burnerbarrel assembly (nozzle). Bersamaan dengan itu udarayang berasal dari luar akan diisap melalui tarikanblower   kemudian bahan bakar solar dikabutkandengan bantuan  spill back burner barrel   assembly,maka terjadilah percampuran bahan bakar denganudara didalam burner . Untuk mengatahui campuran

 bahan bakar dengan udara dapat dilihat pada pressure gauge  sedangkan sisa bahan bakar yang tak terbakarakan dialirkan kembali ke tangki penampungan

melalui check valve.

3.2 Pemanasan AwalPemanasan awal udara pembakaran

merupakan sebuah alternatif terhadap pemanasan airumpan. Dalam rangka untuk meningkatkan efisiensitermis sebesar 1%, suhu udara pembakaran harus

dinaikkan 200C. Hampir kebanyakan burner minyak

 bakar solar yang digunakan dalam sebuah  plant KetelUap tidak dirancang untuk suhu pemanas awal udara

yang tinggi.  Burner yang modern dapat tahanterhadap pemanas awal udara pembakaran yang lebihtinggi, sehingga dapat dimungkinkan untuk

dipertimbangkan. Unit seperti itu sebagai penukar panas pada gas buang keluar, sebagai suatu alternatifterhadap economizer . Jika suhu air umpan tinggi

dimungkinkan proses penguapan berjalan teratur,maka dapat menghemat pemakian bahan bakar.

3.3 Pembakaran yang Tak Sempurna

Pembakaran yang tidak sempurna dapattimbul dari kekurangan udara atau kelebihan bahan bakar atau buruknya pendistribusian bahan bakar. Hal

ini nyata terlihat dari warna atau asap dan harus segeradiperbaiki. Dalam sistem pembakaran minyak solar,adanya CO atau asap (hanya untuk sistem pembakaranminyak) dengan udara normal atau sangat berlebih

menandakan adanya masalah pada sistem burner.Terjadinya pembakaran yang tidak sempurnadisebabkan jeleknya pencampuran udara dan bahan

 bakar pada burner . Jeleknya pembakaran minyakdapat diakibatkan dari viskositas  yang tidak tepat,ujung burner yang rusak, karbonisasi  pada ujung

burner dan kerusakan pada diffusers atau pelat spinner.

3.4 Pengendalian Udara BerlebihanPada tabel 1 di bawah diberikan jumlah

teoritis udara pembakaran yang diperlukan untuk berbagai jenis bahan bakar. Udara berlebih diperlukan

 pada seluruh praktik pembakaran untuk menjamin pembakaran yang sempurna. Untuk memperolehvariasi pembakaran dan untuk menjamin kondisicerobong yang memuaskan untuk beberapa bahan bakar. Tingkat optimal udara berlebihan untukefisiensi Ketel Uap yang maksimum terjadi bila

 jumlah kehilangan yang diakibatkan pembakaran yangtidak sempurna dan kehilangan yang disebabkan oleh panas dalam gas buang diminimalkan. Tingkatan ini berbeda-beda tergantung rancangan tungku, jenis

burner , bahan bakar dan variabel proses. Hal ini dapatditentukan dengan melakukan berbagai uji dengan perbandingan bahan bakar dan udara yang berbeda- beda seperti tabel 1 berikut ini :

DATA PEMBAKARAN TEORITIS–BAHAN BAKAR

BOILER BIASA

(Badan Produktivitas Nasional, pengalaman lapangan)

Bahan bakar  kg udara yangdiperlukan/kg

bahan bakar

Persen CO2dalam gas buang

yang dicapai

dalam praktek

Bahan bakar

padat

BagasBatubara(bituminus)Lignit

Sekam PadiKayu

3,310,78,54,5

5,7

10-1210-139 -1314-15

11,13

Bahan bakar

cairMinyak BakarLSHS

13,814,1

9-149-14

Page 5: pembakaran pada boiler

8/19/2019 pembakaran pada boiler

http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 5/7

14 JURNAL MATRIX VOL. 3, NO. 1, MARET 2013

JUMLAH UDARA BERLEBIH UNTUK BERBAGAI

BAHAN BAKAR(Badan Produktivitas Nasional, pengalaman lapangan)

Bahan bakar Jenis Tungku atau

 Burners Udara

Berlebih

(persenberat)

Batubara halus Tungku dengan pendingin

air lengkap untuk penghilangan kerak padakran atau abu kering

15-20

Tungku dengan pendinginair sebagian untuk penghilangan abu kering

15-40

Batubara Spreader stoker 30-60

Water-cooler vibrating- grate stokers 

30-60

Chain-grate and traveling- grate stokers 

15-50

Underfeed stoker   20-50

Bahan bakarminyak

 Burner minyak, jenisregister

15-20

 Burner multi-bahan bakardan nyala datar  

20-30

Gas alam  Burner tekanan tinggi  5-7

Kayu  Dutch over (10-23 persenmelalui  grate) dan jenis

Hofft 

20-25

Bagas Semua tungku  25-35

 Black liquor   Tubgku pemanfaatankembali untuk proses draftdan soda-pulping  

30-40

Tabel 1. Pembakaran Bahan bakar dan Jumlah Udara

Pengendalian udara berlebih pada tingkat yangoptimal selalu mengakibatkan penurunandalam kehilangan gas buang; untuk setiap penurunan 1

 persen udara berlebihan terdapatkenaikan efisiensi kurang lebih 0,6 persen.

3.5 Metode Dalam Menentukan efisiensi

(oftimalisasi) Pada Ketel Uap Dalam standar acuan untuk Uji Ketel uap di

Tempat dengan menggunakan metode tidak langsungadalah  British Standard, BS 845:1987 dan USA

Standard ASME PTC-4-1 Power Test Code SteamGenerating Units. Metode optimalisasi juga dikenaldengan metode kehilangan panas atau efisiensi, yangdapat dihitung dengan mengurangkan bagiankehilangan panas dari 100 sebagai berikut:

Efisiensi Ketel Uap (n) = 100 - (i + ii + iii + iv + v +

vi + vii)Kehilangan yang terjadi dalam Ketel Uap adalahkehilangan panas yang diakibatkan oleh:

i  = Gas cerobong yang keringii  = Penguapan air yang terbentuk karena H2 dalam

 bahan bakar

iii = Penguapan kadar air dalam bahan bakar

iv = Adanya kadar air dalam udara pembakaranv = Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abuterbang/ fly ash

vi = Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu bawah/ bottom ash

vii = Radiasi dan kehilangan lain yang tidak terhitungWalau demikian, rasio penguapan akan tergantung pada jenis Ketel Uap, nilai kalor bahan bakar danefisiensi,dengan perhitungan:

· 

Jenis Ketel Uap: Berbahan bakar minyak·  Analisis ultimate minyak bakar:

C: 84 persen, H2: 12,0 persen, S: 3,0 persen, O2:

1 persen

·  GCV Minyak bakar : 10200 kkal/kg

·  Persentase Oksigen : 7 persen

·  Persentase CO2 : 11 persen

·  Suhu gas buang (Tf) : 220 0C

·  Suhu ambien (Ta) : 27 0C

·  Kelembaban udara : 0,018 kg/kgudara kering

1. Mengitung kebutuhan udara teoritisAAS = [(11,43 x C) + [{34,5 x (H2 – O2/8)} +

(4,32 x S)]/100 kg/kg minyak bakar= [(11,43 x 84) + [{34,5 x (12 – 1/8)} + (4,32 x

3)]/100 kg/kg minyak bakar= 13,82 kg udara/kg minyak baka

2. Menghitung persen udara berlebihan yang dipasok(EA)Udara berlebih yang dipasok (EA)

= (O2 x 100)/(21-O2)

= (7 x 100)/(21-7)= 50 %

3. Menghitung massa udara sebenarnya yang dipasok /kg bahan bakar (AAS)AAS/kg bahan bakar = [1 + EA/100] x Udara

Teoritis (AAS)

= [1 + 50/100] x 13,82= 1,5 x 13,82= 20,74 kg udara/kg minyak bakar

4. Memperkirakan seluruh kehilangan panas

i.  Persentase kehilangan panas karena gas kering

cerobong() = () %

 

m = massa CO2 + massa SO2 + massa N2 + massaO2

=0,84 x 44

12+

0,03 x 64

32 +

20,74 x 77

100 (0,07 x 32) 

m = 21,35 kg / kg minyak bakar

Jadi =, ,  ( – 

 x 100

= 9,29 %

Dapat juga digunakan sebuah metode yang lebihsederhana: Persentase kehilangan panas yang disebabkan oleh gas kering cerobong

i =  (  –  )

 

m  (total massa gas buang) = massa udara

sebenarnya yang dipasok + massa bahan bakaryang dipasok

m = 20,19 + 1 = 21,19

Page 6: pembakaran pada boiler

8/19/2019 pembakaran pada boiler

http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 6/7

I NENGAH LUDRA ANTARA : OPTIMALISASI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR CAIR…………. 15 

jadi =, ,  ()

 x 100

= 9,22 %

ii. Kehilangan panas karena penguapan kadar air

karena adanya H2 dalam bahan bakar

() =9 x H2 {584 + 0,45 (Tf – Ta )}

GCV bahan bakardimana H2 = persen H2 dalam bahanbakar

=9 x 12 {584 + 0,45(220 − 27)}

10200 

= 7,10 %

iii. Kehilangan panas karena kadar air dalam udara

= , ()

 

=[, , ,  () ]

  

= 0,317 %

iv. Kehilangan panas karena radiasi dan kehilangan

lain yang tidak terhitungUntuk boiler kecil diperkirakan kehilangan

mencapai 2 %5. Menghitung efisiensi Ketel Uap dan rasio

 penguapannya

Efisiensi Ketel Uap (n) = 100 - (i + ii + iii + iv + v +

vi + vii)

i  = Kehilangan panas karena gas buang kering (9,29%)

ii = Kehilangan panas karena penguapan air yangterbentuk karena adanya H2 dalam bahan bakar (7,10 %)

iii = Kehilangan panas karena kadar air dalam udara (

0,317 %)iv = Kehilangan panas karena radiasi dan kehilangan

lain yang tidak terhitung ( 2 %)

= 100- [9,29+7,10+0,317+2]= 100 – 18 = 82 % ( 83% s/d 81 % perkiraan)

v, vi dan vii = nilai bahan bakar terbakar pada abuterbang, tidak terbang dan kehilangan nilai yanglainnya (0%).Rasio penguapan = Panas yang digunakan untuk

 pembangkitan uap/ panas yang ditambahkan ke uap= 10200 x 0,82= 83 % (bandingkan dengan rasio penguapan untuk

dapat dimanfahatkan Ketel Uap yang berbahan bakarminyak 83 s/d 81).

Sehingga diketahui neraca panas dan energi yang

lengkap untuk setiap aliran, yang dapat memudahkan

dalam mengidentifikasi opsi-opsi untuk meningkatkanefisiensi atau mengoftimalkan bahan bakar pada Ketel

Uap.

IV. SIMPULAN DAN SARAN

4.1 SimpulanDari pembahasan di atas dapat diambil suatu

simpulan: Ketel Uap air merupakan sumber untuk bisamendapat uap dengan jalan melakukan proses pemanasan. Jadi, untuk mendapatkan pemanasan perlu ada bahan bakar sehingga bahan bakar dibakar

di ruang bakar ( furnace) dengan campuran udara yangdiembuskan oleh blower . Dari permasalahan di ataskerugian – kerugian pada sistem Ketel Uap tidak bisa

ditutupi tetapi bisa ditekan seminim mungkin dengan jalan memperhatikan, proses pembakaran pada KetelUap ada lima faktor penting yang dapat dikontrol yang

menyangkut pengontrolan pada Ketel Uap, antara lain

tekanan uap, jumlah bahan bakar, jumlah udara pembakaran, perpindahan gas buang,  suplay feedwater , terkontrolnya nilai kalor (panas), dan konsumsi

 bahan bakar sesuai dengan jenis bahan bakardigunakan. Untuk mengoptimalkan pembakarandiperlukan pemanasan awal yang dapat meningkat

efisiensi termis sebesar 1%, mengatasi pembakarantak sempurna yang mengakibatkan pemanasan berkurang sehingga menimbulkan polusi karena asapyang dikeluarkan dari hasil pembakaran bahan bakarminyak jenis solar ini akan mengeluar asap yang berlebihan dan segera diatas pada sistem buenernya.Pengendalian udara berlebihan dapat mempengaruhi

efisiensi Ketel Uap. Untuk mengatasinya dengan jalan panas dalam gas buang diminimalkan dan sistem pembakaran yang sempurna sesuai dengan standar

data pembakaran (seperti tabel diatas). Secara perhitungan optimalisasi bahan bakar cair jenis solardapat dilakukan dengan menghitung kebutuhan udarasecara tioritis, udara berlebih yang dipasok, massa

udara sebenarnya yang dipasok, kehilangan panas, danefisiensi Ketel Uap itu sendiri.

4.2 SaranDalam menjaga umur ketel supaya tetap

ekssis dalam operasinya, yang utama diperhatikan

adalah sistem perawatannya. Di dalam prosesterjadinya pembakaran didalam ruang bakar (dapur)

Kehilangan panas karena gas buang

Kehilangan panas karena penguapan air

Pemanfahatan panas

Kehilangan panas karena radiasi

Kehilangan nilai pembakaran yg tak terhitung

Kehilangan panas karena kadar air

9.29%

0

9.29%

0.31%

83%

100%

Bahan

B O I  LER

7.1%

Gambar 4. Kehilangan panas

Page 7: pembakaran pada boiler

8/19/2019 pembakaran pada boiler

http://slidepdf.com/reader/full/pembakaran-pada-boiler 7/7

16 JURNAL MATRIX VOL. 3, NO. 1, MARET 2013

melalui burner   perlu diperhatikan secara kontinyu

sesui dengan petunjuk dari Onewr Books  pabrikansehingga kerugian – kurigian pada pembakaran dapatdiminimalisasi. Khusus pada PT. Canning Indonesian Products  (C I P ) Denpasar – Bali, lingkungan

didalam pabrik tetap harus dijaga demi kenyaman

lingkungan disekitarnya.

Daftar Pustaka

[1] Darmasetiawan, Martin, 2004, Teori dan

 Perencanaan Instalasi Pengolahan Air , Yayasan

Suryono, Bandung 

[2] EL Wakil, M. M, “ Power Plant Technology “ ,

Mc Graw Hill Ltd. New York.

[3] Jackson, J. James, Steam Boiler Operation.

Prentice-Hall Inc., New Jersey. 1980.

[4] L. A. De Bruinj, “ Ketel Uap “ , Penerbit PT.

Bhatara Karya Aksara , Jakarta

[5] Lilik Anifah, 090208-2 J. FIS. dan APL., VOL.

5, NO. 2, JUNI 2009

[6] Onewr Books, PT. Canning Indonesian Products 

(C I P ) Denpasar – Bali,  Maentenant Steam

 Boiler  

[7] Slilalahi Abel, Ir. “ Ketel Uap Pipa Air Babcock

Teori Dan Praktek “, Penerbit ITN, Malang.

[8] Silalahi Abel, Ir. “ Ketel Uap  Feed Water And

Water Boiler  “ Penerbit ITN, Malang.

[9] Soemarjo, Ketel Uap, IKIP Malang 1981

[10] Shields, Carl D.  Boilers. McGraw Hill Book

Company, U.S, 1961.

[11] Syamsir A. Muin, Peswat – Pesawat Konversi

Energi I, CV. Rajawali, Jakarta 1988