tugas hrsg

Upload: dhonny-bramanto

Post on 04-Jun-2018

402 views

Category:

Documents


28 download

TRANSCRIPT

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    1/21

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    2/21

    Gambar 1.1 Skematik Diagram Heat Recovery Steam Generator

    1.2 Prinsip Kerja

    Gas buang dari turbin gas yang temperaturnya masih tinggi (sekitar 550 0C) dialirkan

    masuk ke HRSG untuk memanaskan air didalam pipa-pipa pemanas, kemudian gas buang ini

    dibuang ke atmosfir melalui cerobong dengan temperatur yang sudah rendah (sekitar 130 0C).

    Air didalam pipa-pipa yang berasal dari drum sebagian berubah menjadi uap karena

    pemanasan tersebut. Campuran air dan uap ini selanjutnya masuk kembali ke dalam drum. Di

    dalam drum, uap dipisahkan dari air menggunakan separator.

    Uap yang terkumpul kemudian diarahkan untuk memutar turbin uap, sedangkan air

    nya dikembalikan kedalam drum untuk disirkulasikan lagi kedalam pipa-pipa pemanas

    bersama dengan air pengisi yang baru. Demikian proses ini terjadi berulang-ulang selama

    HRSG beroperasi. Agar dapat memproduksi uap yang banyak dalam waktu yang relatif cepat,

    maka perpindahan panasnya dilakukan dengan aliran berlawanan atau cross flow, dan

    sirkulasi airnya harus cepat.

    Pada prinsip Heat Recovery Steam Generator dan boiler adalah sama, yaitu suatuperalatan pemindah panas yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap dengan bantuan

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    3/21

    panas. Perbedaan utama terletak pada sumber panas yang digunakan dan susunan pipa

    pemanasnya.

    Sumber panas untuk membangkitkan uap pada Heat Recovery Steam Generator

    berasal dari energi panas yang terkandung didalam gas buang PLTG. Sedangkan pada boiler

    (ketel), sumber panas untuk membangkitkan uap berasal dari pembakaran bahan bakar

    didalam ruang bakar (furnace) boiler. Pada boiler pipa-pipa pemanas disusun menjadi dinding

    ruang bakar, sedangkan pada HRSG pipa-pipa pemanas disusun tegak lurus terhadap aliran

    gas buang. Dengan kondisi demikian, maka HRSG :

    Tidak memiliki ruang bakar Tidak dilengkapi sistem bahan bakar Tidak ada sistem udara bakar Tidak memiliki penghembus jelaga (soot blower).

    Gambar 1.2 Skematik Diagram Heat Recovery Steam Generator

    http://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/heat-recovery-steam-generator
  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    4/21

    BAB II

    HRSG (HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR)

    2.1 Jenis-Jenis HRSG

    HRSG adalah sistem pemanfaatan panas dari gas buang (exhaust gas) GTG (gas

    turbine generator) untuk memanaskan air menjadi uap superheatbertekanan yang digunakan

    untuk menggerakan steam turbin yang dihubungkan pada rotor generator, sehingga dihasilkan

    listrik.

    Panas atau kalor yang dipindahkan dari gas buang tersebut berpindah dengan cara

    konveksi dan konduksi. Gas buang mengalir memanasi pipa-pipa HRSG mulai dari

    superheater, evaporator, economizer untuk selanjutnya keluar ke lingkungan melaluicerobong/stack. Secara sederhana, diagram flow HRSG dapat dilihat pada gambar berikut.

    2.2 Jenis HRSG menurut Konstruksi Pipa Penukar Panas.

    Berdasarkan konstruksi pipa penukar panas, HRSG dapat dibedakan menjadi dua

    jenis, yaitu tipe horizontal dan vertikal.

    2.2.1 HRSG dengan Konstruksi Vertical

    HRSG dengan sirkulasi alam atau natural mempunyai susunan pipa secara

    vertikal, dan gas buang dari exhaust GTGmelintasi pipa-pipa tersebut dengan arah

    mendatar. Gas buang ini selanjutnya keluar melalui cerobong/stack yang berada di

    ujung HRSG.

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    5/21

    Gambar II.2 HRSG Konstruksi Vertical

    2.2.2 HRSG dengan Konstruksi Horizontal

    Pada HRSG dengan konstruksi horizontal, modul-modul pipa penukar panas

    dipasang secara horizontal. Gas panas masuk dari sisi bawah, mengalir ke atas

    melintang pipa-pipa penukar panas, yang selanjutnya keluar melalui cerobong/stack

    yang berada langsung di atas HRSG.

    http://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-sirkulasi-alami-aliran-gas-mendatarhttp://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-sirkulasi-alami-aliran-gas-mendatarhttp://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-sirkulasi-alami-aliran-gas-mendatar
  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    6/21

    Gambar II.3 HRSG Konstruksi Horizontal

    2.3 Jenis-jenis HRSG menurut Sistem Sirkulasi

    2.3.1 HRSG dengan Sirkulasi Alami

    HRSG dengan sirkulasi alami mempunyai susunan pipa secara vertical, dan

    gas panas dari exhaust GTG melintasi pipa-pipa tersebut dengan arah mendatar. Gas

    buang ini selanjutnya keluar melalui cerobong/stack yang berada di ujung HRSG.

    Jenis HRSG dengan sirkulasi alami seperti terlihat pada gambar berikut :

    http://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-dengan-aliran-gas-vertikalhttp://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-dengan-aliran-gas-vertikal
  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    7/21

    Gambar II.4 HRSG Sirkulasi Alami

    Dari gambar terlihat bahwa inlet ducting HRSG disambungkan dengan

    exhaust (sisi keluar) turbin gas (GTG) dengan menggunakan expansion joint,

    sehingga gas buang dengan temperatur 560 s/d 600 C masuk ke HRSG.

    Perpindahan panas terjadi pada rangkaian pipa yang dipasang secara vertikal dalam

    bentuk modul.

    2.3.2 HRSG dengan Sirkulasi Paksa (Forced Circulation)

    Berbeda dengan jenis HRSG sirkulasi natural, HRSG sirkulasi paksa

    menggunakan pompa sirkulasi yang berguna untuk mensirkulasikan air di dalam

    HRSG. Pada HRSG dengan sirkulasi paksa, modul-modul pipa penukar panas

    dipasang secara horizontal. Gas panas dari exhaust GTG masuk dari sisi bawah,

    mengalir ke atas melintang pipa-pipa penukar panas, yang selanjutnya keluar

    melalui cerobong/stack yang berada langsung di atas HRSG. Jenis HRSG dengan

    sirkulasi paksa seperti terlihat pada gambar berikut :

    Gambar II.5 HRSG Sirkulasi Paksa (Forced Circulation)

    Air pengisi masuk ke dalam drum melalui ekonomiser, dari drum, air

    disirkulasikan ke pipa-pipa evaporator sehingga terjadi proses perubahan fasa

    menjadi uap. Uap yang terbentuk, selanjutnya masuk kembali ke dalam drum, dan

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    8/21

    dipisahkan dari air. Uap akan dipanaskan lebih lanjut di superheater, sehingga

    benar-benar menjadi uap superheat, setelah itu baru uap digunakan untuk

    menggerakkan turbin.

    2.4 HRSG Menurut Jumlah Tekanan Kerja

    2.4.1 HRSG dengan tekanan tunggal (SinglePressure)

    Pada HRSG ini uap yang dihasilkan hanya memiliki satu tekanan. Susunan

    PLTGU dengan satu tekanan biasanya turbin gas, generator, dan turbin uapnya

    dibuat menjadi satu poros.

    Gb 7 HRSG dengan tekanan tunggal (single pressur e)

    2.4.2 HRSG Dengan Dua Tekanan (Dual Pressure)

    Heat Recovery Steam Generator ini menghasilkan dua tingkat tekanan, yaitu

    tekanan tinggi dan tekanan rendah. Uap tekanan tinggi digunakan untuk memutar

    turbin tekanan tinggi (High Pressure turbine), sedangkan uap tekanan rendah

    bersama-sama dengan uap bekas dari turbin tekanan tinggi digunakan untuk

    menggerakkan turbin tekanan rendah (Low Pressureturbine).

    Tujuan membuat dua tingkat tekanan adalah untuk meningkatkan efisiensi

    termal siklus kombinasi. Dengan dua tingkat tekanan, maka gas buang sebelum

    dibuang ke atmosfir dapat digunakan untuk menghasilkan uap dengan tekanan dan

    temperatur yang rendah sehingga panas gas buang dimanfaatkan dengan lebih

    optimal.

    http://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-dengan-tekanan-tunggal-single-pressure
  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    9/21

    Aliran gas panas dari turbin gas masuk melalui sisi bawah HRSG mengalir ke

    atas melewati pipa-pipa superheater, evaporator, ekonomiser tekanan tinggi sambil

    menyerahkan panas. Selanjutnya melewati pipa-pipa dengan fungsi yang yang sama

    tetapi dengan tekanan lebih rendah yang berada dibagian atasnya kemudian dibuang

    keatmosfir melalui cerobong yang terletak diatas Heat Recovery Steam Generator.

    Gb 8 HRSG dengan dua tingkat tekanan (dual pressur e)

    2.4.3 HRSG Tekanan Bertingkat (Multi Pressure)

    HRSG jenis ini mempunyai tiga tingkat tekanan yang berbeda, yaitu tekanan

    tinggi (HP), tekanan menengah (IP), dan tekanan rendah (LP). Dengan tiga tingkat

    tekanan efisiensi termal siklus kombinasi akan lebih baik karena celah diantara

    tekanan tinggi dan rendah masih dimanfaatkan untuk menghasilkan uap tekanan

    menengah.

    Gas buang dari turbin gas mengalir mendatar sambil menyerahkan panasnya

    ke pipa-pipa pemindah panas yang dipasang tegak sebagaimana pada sistem satu

    tekanan ataupun dua tekanan.

    http://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-dengan-dua-tingkat-tekanan-dual-pressure
  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    10/21

    Gb 9 Diagram HRSG Mul ti Pressure

    2.5 HRSG dengan Auxiliary Burner

    HRSG jenis ini dilengkapi dengan auxiliary burner dengan tujuan untuk menaikkan

    temperature gas buang atau menambah sumber panas untuk pembangkitan uap apabila

    ketersediaan gas panas dari luar tidak konstan. Agar didapatkan pembakaran yang

    sempurna pada auxiliary burner, maka diperlukan udara dan juga bahan bakar tambahan.

    Hal ini biasanya didesain untuk menambah output steam generator yang diperlukan

    untuk memutar turbin sesuai dengan desain yang diinginkan namun disisi lain polusi

    akibat emisi gas buang menjadi lebih besar.

    2.6 HRSG PLTGU

    HRSG di Indonesia umumnya banyak yang menggunkan jenis HRSG dual

    pressure dengan sirkulasi paksa, yang dibagi menjadi 2 sub sistem, yaitu :

    http://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-dengan-burner-bantuhttp://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/diagram-hrsg-multi-pressurehttp://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/hrsg-dengan-burner-bantuhttp://rakhman.net/2013/03/heat-recovery-steam-generator-hrsg.html/diagram-hrsg-multi-pressure
  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    11/21

    - Low Pressure system superheat outlet(5,81 Bar)- High Pressure system superheat outlet(87,3 Bar)Seperti terlihat pada gambar berikut :

    Sistem sirkulasi paksa ini memiliki keunggulan :

    - cepat saat proses starts- dapat mempertahankan pressure konstan- mengeliminasi kemungkinan steam stag pada evaporator

    HRSG dilengkapi dengan diverter damper, untuk mengatur sistem beroperasi pada

    combined cycleatau pada open cycle. Heating surface HRSG terbuat dari fined tube yang

    dipasang secara pararel horisontal , sehingga dapat dipanaskan oleh flue gas GTG yangmengalir secara vertikal.

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    12/21

    2.6.1 Low Pressure Sistem

    2.6.1.1 Economiser

    Sebelum masuk pada Low Pressure drum, air dari condensat pump, dipanaskan

    terlebih dahulu melalui ekonomiser, yang terletak pada bagian paling atas dari

    HRSG. Ekonomiser juga dilengkapi dengan by pass control sistem yang berfungsi

    untuk mengontrol temperatur outlet ekonomiser berada pada 10oC dibawah

    temperatur saturasi dalam low pressure drum, dengan cara mengurangi flow air

    condensat yang mengalir masuk economiser.

    Temperatur ekonomiser dijaga berkisar antara 110 140oC untuk menjaga

    temperatur waste gas tetap diatas dew point sulphur (supaya tidak terjadi kondensasi

    sulphur), ekonomiser dilengkapi dengan resirkulasi condensat, dengan cara

    menyemprotkan air condensat panas pada sisi masuk ekonomiser.

    2.6.1.2 Low Pressure Drum

    Setelah melalui ekonomiser, air dialirkan dari deaerator, yang terletak di atas LP

    drum, low pressure merupakan bagian dari evaporator yang memiliki fungsi :

    - sebagai output water dari drum menuju evaporator- sebagai inlet deaerasi kondensat dan make up water- merupakan suplai uap pemanas pada deaerator- memisahkan uap dari air- mengalirkan uap jenuh ke superheater.

    2.6.1.3 Deaerator

    Deaerator berfungsi untuk memisahkan non condensable gas (NCG) dengan cara

    mengalirkan uap panas yang mengandung NCG ke deaerator dimana uap panas ini

    akan kontak langsung dengan air keluaran ekonomiser. Uap akan segera

    terkondensasi, tetapi NCG yang tidak terkondensasi akan dialirkan keluar sistem

    dan dibuang ke udara luar.

    Untuk menjalankan fungsinya itulah, maka deaerator harus menjaga perbedaan

    temperatur air ekonomiser dan low pressure drum minimum 10oC, dengan cara

    mengontrol aliran condensat yang masuk ekonomiser melalui control valve. Untuk

    lebih memastikan tidak ada uap yang terbuang keluar, deaerator dilengkapi dengan

    perforated sheet yang berfungsi untuk mengembunkan uap, sehingga efisiensi dapat

    dinaikan.

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    13/21

    2.6.1.4 Low Pressure Evaporator

    Dari low pressure drum, air disirkulasikan melewati evaporator dengan digerakkan

    oleh Low pressure circulation Pump. Sistem ini terdiri dari dua buah pompa, pada

    saat operasi normal, hanya satu pompa running, sedangkan pompa yang lain dalam

    posisi stand by, bila terjadi penurunan pressure dari pompa yang operasi, maka

    secara auto pompa yang standby akan running, untuk mendukung fungsinya

    tersebut, masing-masing pompa dilengkapi denga manual valve, check valve, dan

    differential pressure switch.

    Pada evaporator, sebagian air (liquid) akan berubah menjadi vapor (uap jenuh),

    campuran air dengan uap ini akan dialirkan kembali masuk pada Low pressure

    drum. Di dalam low pressure drum, uap dipisah dari air. Untuk uap akan dialirkan

    menuju pipa-pipa superheater, dan untuk air akan kembali disirkulasikan melalui

    evaporator.

    Untuk sistem sirkulasi menggunakan pompa (forced circulation), bila dibandingkan

    dengan sistem sirkulasi alami, memiliki keuntungan :

    - dapat dengan cepat merespon perubahan aliran uap sesuai dengan kebutuhan.- Heat transfer yang terjadi pada evaporator lebih efisien- Aliran air pada evaporator lebih homogen- Diameter tubes untuk evaporator lebih kecil

    2.6.1.5 Low Pressure Superheater

    Uap yang sudah dipisahkan dari air pada low pressure drum, akan dialirkan

    melewati superheater, dan dipanaskan menjadi uap superheat (uap kering). Setelah

    dari superheater, uap kering ini akan ditampung dalam steam header yang

    selanjutnya dialirkan untuk menggerakan turbin uap.

    2.6.1.6 Low Pressure Circulating Pump

    Berfungsi untuk mensirkulasikan air/uap tekanan rendah dari LP Drum ke

    evaporator kemudian kembali lagi ke LP Drum sebagai proses sirkulasi paksa

    sebelum masuk ke LP superheater.

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    14/21

    2.6.2 High Pressure System

    Selain low presure sistem, HRSG juga dilengkapi dengan high pressure sistem, yang

    beroperasi pada tekanan 40 - 87 Bar (tergantung desain), untuk memproduksi uap yang

    digunakan menggerakan turbin uap high pressure.

    2.6.2.1 High Pressure Transfer Pump

    Adalah pompa yang berfungsi untuk mengalirkan air dari dari low pressure

    drum, menuju pada ekonomiser high pressure. Sistem transfer dari low pressure ke

    High pressure ini terdiri dari dua buah pompa, yang satu beroperasi, yang lain dalam

    posisi stand by. Pompa transfer High pressure ini berfungsi sebagai penyuplai air

    pada sistem High presure HRSG sekaligus juga untuk menaikan pressure, secara

    bertahap, seriiring dengan pertambahan beban gas turbin.

    2.6.2.2 High Pressure Ekonomiser

    Pada high pressure sistem ini, air masuk ekonomiser pada temperatur 156oC

    untuk kemudian dipanaskan mendekati titik didih pada tekanan saat itu. Pada suhu

    tersebut air belum mengalami perubahan fasa karena dijaga pada tekanan tinggi.

    2.6.2.3 High Pressure Drum

    Setelah melalui ekonomiser, air dialirkan masuk ke High pressure drum,

    yang memiliki fungsi :

    - sebagai output water dari drum menuju evaporator- sebagai inlet dan tempat penampungan air saturasi- memisahkan uap dari air- mengalirkan uap jenuh menuju pada high pressure superheater.

    2.6.2.4 High Pressure Evaporator

    Dari high pressure drum, air disirkulasikan melewati evaporator dengan

    digerakkan oleh high presure circulation Pump. Sistem ini terdiri dari dua buah

    pompa, pada saat operasi normal, hanya satu pompa running, sedangkan pompa

    yang lain dalam posisi stand by, bila terjadi penurunan pressure dari pompa yang

    operasi, maka secara auto pompa yang standby akan running, untuk mendukung

    fungsinya tersebut, masing-masing pompa dilengkapi dengan manual valve, check

    valve, dan differential pressure switch.

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    15/21

    Pada evaporator, sebagian air (liquid) akan berubah menjadi vapor(uap jenuh),

    campuran air dengan uap ini akan dialirkan kembali masuk pada high pressure

    drum. Di dalam high pressure drum, uap dipisah dari air. Uap akan dialirkan menuju

    pipa-pipa superheater, dan air akan kembali disirkulasikan melalui evaporator.

    2.6.2.5 High Pressure Superheater

    Uap yang sudah dipisahkan dari air pada high pressure drum, akan dialirkan

    melewati superheater, dan dipanaskan menjadi uap superheat (uap kering). Setelah

    dari superheater, uap kering ini akan ditampung dalam steam header yang

    selanjutnya dialirkan untuk menggerakan turbin uap. Superheater terdiri dari dua

    bagian (primary and secondary), dimana diantara bagian tersebut dipasang

    atemperator.

    Atemperator (desuperheater) ini berfungsi untuk menyemprotkan air dari

    pompa transfer high pressure saat temperatur uap keluar dari superheater primer

    melebihi harga yang telah ditentukan. Hal ini dilakukan untuk menghindari

    terjadinya overheating pada pipa-pipa superheater.

    2.6.1.6 High Pressure Circulating Pump

    Berfungsi untuk mensirkulasikan air/uap tekanan tinggi dari HP Drum ke HP

    evaporator kemudian kembali lagi ke HP Drum sebagai proses sirkulasi paksa

    sebelum uap masuk ke HP superheater.

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    16/21

    BAB III

    ANALISA PERHITUNGAN

    3.1 Teori Perhitungan

    Dalam suatu sistem analisis berpusat pada daerah dimana materi dan energy mengalir

    melaluinya. Kesetimbangan laju energi pada sistem dapat dilihat pada gambar. 2 dan

    dituliskan sebagai berikut :

    ....(1)

    = Jumlah laju aliran massa masuk ke sistem, (kg/s)

    = Jumlah laju aliran massa keluar dari sistem, (kg/s)

    Sedangkan kesetimbangan laju energinya dapat ditulis dalam persamaan berikut :

    ....(2)

    Dengan :

    i = indeks untuk masuk sistem.

    o = indeks untuk keluar sistem.

    = laju energy pada sistem (kJ/s)

    = Jumlah total kerja pada sistem (kJ/s)

    h = entalphi fluida kerja ( kJ/kg ).

    v = kecepatan fluida kerja ( m/s ).

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    17/21

    z = ketinggian saluran fluida kerja ( m ).

    g = percepatan gravitasi ( m/s2)

    3.2 Laju aliran energi panas yang dibutuhkan air menjadi uap ()

    Dapat dicari dengan menggunakan persamaan (2). Pada persamaan diatas

    diasumsikan :

    1. Sistem dalam kondisi tunak.

    2. Perubahan laju aliran energi potensial dan laju aliran energi kinetik diabaikan.

    3. Adanya kerja yang masuk ke sistem, maka persamaannya menjadi :

    Gas buang adalah gas yang berasal dari proses pembakaran yang suhunya relatif

    tinggi terhadap suhu atmosfer. Dalam proses pembakaran tersebut bahan bakar dibakar

    dengan udara yang akan menghasilkan produk pembakaran yang berupa gas buang yang

    mengandung berbagai senyawa gas antara lain, H2O, CO2dan N2ditambah dengan O2, jika

    pemberian udara dilakukan secara berlebihan.

    Besarnya energi panas yang terkandung dalam gas buang yang diberikan kepada

    HRSG () tersebut dapat diketahui dengan persamaan berikut ini :

    ....(3)

    Dengan :

    Ti = temperatur gas buang (K).

    To = temperatur lingkungan (K).

    = laju aliran massa gas buang ( kg/s ).Cpeg = panas spesifik gas buang ( kJ/kg.K ).

    n,m = jumlah mol konstituen.

    Laju aliran massa udara yang diperlukan dapat diketahui dengan persamaan :

    = AFR x ....(4)

    Dengan AFR = perbandingan udara dengan bahan bakar

    = massa bahan bakar (kg/s)

    Laju aliran massa gas buang dapat diketahui dengan persamaan :

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    18/21

    ......(5)

    Heat Balance

    Untuk data prosesnya, kita asumsikan sebagai berikut:

    Exhaust turbin gas = 800,000 lbs/hr

    Temperatur = 980 F

    Heat loss pengaruh lingkungan = 2%

    Maximum Back Pressure at Gas Turbine Exhaust Flange = 8 inch H2O

    Gas Properties : Volume %

    Nitrogen, N2 72.55

    Oxygen, O2 12.34

    Carbon Dioxide, CO2 3.72

    Water, H2O 10.52

    Argon, Ar 0.87

    Sulphur Dioxide, SO2 0.0

    Carbon Monoxide, CO 0.0

    Tube Side :

    Steam outlet

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    19/21

    Maximum Flow = 600 psig

    Temperatur = 750 F

    Temperatur Feedwater = 227 F pada tekanan pompa.

    Sebagai contoh, kita akan mengasusmsikan :

    Pinch At Evaporator, F 50.0

    Economizer Water Approach, F 20.0

    Blowdown, % of Steam Out 2.0

    Pressure Drop In Superheater, psi 15.0

    Pressure Drop In Economizer, psi 10.0

    Setelah data dilengkapi, kemudian kita menghitung heat balance dari single skematik diagram

    HRSG.

    Panas untuk Evaporator dan Superheater:

    Havail = Wg(hin- hpinch)= 800000 (244.735 - 124.836)

    = 95,919,200 Btu/hr

    Hnet = Havail/ (1 + SL/100)= 95919200 / (1 + 2/100)

    = 94,038,431 Btu/hr

    Panas yang diperlukan untuk pemanasan di superheater (To Pinch Point):

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    20/21

    Hreqd= Ws(hs- hl) + (Ws+ Ws* Bldwn/100) ( hl- hecon)

    Karena Hnetsama dengan Hreqd, maka persamaannya menjadi :

    Ws = Hnet/ [ (hs- hl) + (1 + Bldwn/100) ( hl- hecon)]

    = 94038431 / [(1379.598-477.876) + (1 + 2/100) (477.876 - 454.662)]

    = 101,619 lb/hr

    Jadi, laju aliran uap superheater yaitu, 101,619 lb/hr, maka untuk panas yang dibutuhkan

    sebesar, QSH:

    QSH = Ws(hs- hv)

    = 101619 (1379.598 - 1203.188) = 17,926,608 Btu/hr

    entalpi gas buang outlet superheater, hg2:

    hg2 = hg1(QSH* (1 + SL/100) / Wg)

    = 244.735 - (17926608*1.02/800000)

    = 221.878 Btu/lb

    Maka temperatur dari gas buang keluar superheater adalah 898.134 F.

    Panas yang dibutuhkan untuk penguapan di evaporator, QEvap:

    QEvap = Ws* (hv- hl) + Ws(1 + Bldwn/100) (hl- hecon)

    = 101619 (1203.188 - 477.876) + 101619 (1.02) (477.876 - 454.662)

    = 76,111,643 Btu/hr

    Uap yang dihasilkan di evaporator, Wevap, :

    Wevap = QEvap/ (hv- hl)

    = 76111643 / (1203.188 - 477.876)

    = 104,936 lbs/hr

    Panas yang diperlukan untuk pemanasan awal di economizer, QEcon, :

    QEcon = Ws(1 + Bldwn/100) (hecon- hbfw)

    = 101619 (1.02) (454.662 - 196.644)

    = 26,743,922 Btu/hr

    Entalpi gas buang setelah economizer, hg4 :

    hg4 = hg3- QEcon* (1 + SL/100) / Wg

    = 124.836 - (26743922*1.02/800000)

    = 90.737 Btu/lb

    Maka temperatur gas buang outlet economizer adalah sebesar 412.522 F.

    Maka hasil dari perhitungan heat balance kita dapat dilihat pada single skematik diagram

    HRSG di bawah ini:

  • 8/13/2019 Tugas Hrsg

    21/21