Upload
desi-sartika-putri
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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