Analisa Menentukan Nilai Kalori Bahan Bakar Boiler

8/18/2019 Analisa Menentukan Nilai Kalori Bahan Bakar Boiler

1/8

ANALISA MENENTUKAN NILAI KALORI BAHAN BAKAR BOILERPT. CAHAYA FAJAR KALTIM

1. KAJIAN DAN ANALISA DATA SPEC BOILER

Data dari Spec (dengan kapasitas maximal 25 MW) didapatkan :

• Rated steam capacity 130 t/ (130000 kg/!am)

• "l#$d#$n Rati# 2 %

• &eed $ater 'emperatre 10 0*

• Rate steam 'emperatre +50 0*

• 'emperatre dara mask pem,akaran 30 0*

• 'emperatre gas ,ang 1+2 0*

• -ilai cal#ry ,aan ,akar (.) 2200 !/g (520415 cal/g)

• .a! aliran massa ,aan ,akar 1+1+ g/!am

• nsr6nsr yang terkandng dalam ,aan ,akar :

* 7 54 % 7 +45 %

8 7 41 %

- 7 243 %

S 7 14+3 %

9s 7 1045 %

andngan air 7 154+ %

1.1 ANALISA MENENTUKAN KEBUTUHAN UDARA, FLUE GAS, EFISIENSI, DAN RATIO

PENGUAPAN.

1.1.1 MENGHITUNG KEBUTUHAN UDARA TEORITIS (AAS)7 ; (1143+ x *) < =(3+45)x (2 > 82/)? < (+432 x 5)@/100 g dara/g ,aan ,akar 7 ; (114+3 x 54) < =3+45 x (+45 > 41/)? < (+432 x 04+3)@ / 100 g dara/g ,aan

,akar 7 ;(5043) < =3+45 x 34+2? < (14)@/100 g dara/g ,aan ,akar 7 (5043 < 114 < 14)/100 g dara/g ,aan ,akar 7 0421/100 g dara/g ,aan ,akar 7 4 g dara/g ,aan ,akar

1.1.2 PERSEN UDARA BERLEBIH YANG DIPASOK (EA)Dengan asmsi !ika dalam pr#ses pem,akaran 8xigen dalam Ale gas di!aga pada nilai

5 % makaB persen dara ,erle,i yang dipas#k (C9) adala :7 (82 x 100)/(21 > 82)7(5 x 100) / (21 > 5)7 500/1731425 %

1.1.3 MENGHITUNG UDARA SEBENARNYA YANG DIPASOK / KG BAHAN BAKAR (AAS) 99S/g "aan ,akar 7 (1 < C9/100) x dara 'e#ritis (99S)

7 (1 < 31425/100) x 4

7 143 x 47 10401 g dara/g ,aan ,akar


2/8

1.1.4 MEMPERKIRAKAN SELURUH KEHILANGAN PANAS ()7 ;m x *p x ('A 6 'a) x 100@ / *Dengan *p 7 Eanas Fenis as ,ang (0B23 kkal/g)

m 7 massa gas ,ang kering (g/g ,aan ,akar)m 7 massa dara se,enarnya yang dipas#k < massa ,aan ,akar yang

dipas#k

m 7 10401 < 1m 7 11401 g dara/g ,aan ,akar

perkiraan selr keilangan panas adala7 ;m x *p x ('A 6 'a) x 100@ / *7 ;11401 x 0423 x (1+2 > 30) x 100@/5204157 ;11401 x 0423 x 112 x 100@/5204157 2314/5204157 543 %

1.1.! KEHILANGAN PANAS KARENA KADAR AIR KARENA H2 DALAM BAHAN BAKAR

()

7 x 2 =5+ < 04+5 ('A 6 'a)?/*7 x +45 = 5+ < 04+5 (112)?/5204157 ( x +45 x 3+4+)/ 5204157 20242/5204157 +4 %

1.1." KEHILANGAN PANAS KARENA KADAR AIR PADA UDARA () 9smsi kelem,apan dara adala 04017 ;99S x elem,apan x 04+5 x (' A 6 'a) x 100@/*7 ;10401 x 0401 x 04+5 x (1+3630) x 100@/ 5204157 ;0411@/ 5204157 0412 %

1.1.# KEHILANGAN PANAS KARENA RADIASI ($)ntk ,#iler kecil diperkirakan keilangan panas mencapai 2 %

1.1.% EFISIENSI BOILERCAisiensi "#iler (GA ) 7 100 > (H < ii < iii < iIJ4)

7 100 > (543 < +4 < 0412 < 2J)7 100 > 124527 4+ %

1.1.& RATIO PENGUAPANDari data didapat Dengan nilai &eed $ater 'emperatre 10 0* dengan ta,le nilai entalpy didapatkan

7 142 !/g 7 114 kcal/g Dengan Rate steam 'emperatre +50 0* pada tekanan 34+ Mpa (3+ ,ar) dengan

ta,le nilai entalpy didapatkan 7 33342 !/g 7 402 cal/g

R' P*+-''+ 7 Eanas yang dignakan ntk pem,angkitan steam / Eanas yangditam,akan ke steam4

(520415 x 04)/(45+ > 114) +5433 / 24


3/8

#.302

1.2 ANALISA KESETIMBANGAN KALOR PADA BOILER

1.2.1. E+* P'+' Y'+ *' A

51 (*'. 6*') 7 (' . 6' )Dimana :K1 7 Cnergi panas asil pem,akaran !#le/kgMsteam 7 Massa dara g/ssteam 7 Cntalpy dara !#le/kg

Mair 7 Massa "aan "akar g/sair 7 Cntalpy dara !#le/kg

A. INPUT

L'8- '9'+ '' ' :** ;'*

Dengan "l#$ d#$n rati# 2%B maka akan didapatkan Rate $ater capacity se,agai ,erikt:7 (130 x 0402) < 130 t/7 24 < 130 t/7 1324 t/713200 g/73".%3 K/

E+6'9< ' :** ;'*

Dengan temperatre air mpan 10 0* maka akan didapatkan nilai entalpy7 114 kcal/kg7142 !/kg7 #1&200 8-9*/K

B. OUTPUT

L'8- '9'+ '' ' =9* *' -9*

7 130000 g/

7 3".11 K/

E+6'9< ' =9* *' -9*

Dengan temperatre steam +50 0* dan pressre 34+ Mpa (3+ ,ar) maka akandidapatkan nilai entalpy7 40 kcal/kg7 33342 4!/kg7 333&200 J-9*/K

E+* P'+' Y'+ *' A

K1 7 (msteam4 steam) 6 (mair 4 air )

7 (3411 g/s x 333200 F#le/g) > (343 g/s x 1200 F#le/g)7 1205512 > 2+13 !#le/s

Rasi# pengapan yait kil#gram steam yang diasilkan per kil#gram ,aan ,akaryang dignakan4Fadi Eem,ktian asil -ilai Rati# 7 !mla ,aan ,akar per !am x rati#

7 1+1+ x 4302

7 1215402 ( dengan pr#dksi steam sesaispec 130000 kg/!am)


4/8

7 &40&03#" 8-9*/

1.2.2. E+* P'+' H'9 P*='>''+

-''. 6-'' ? : H@ :9-* . 6:9-* ? 5252 (-''. 6-'' ? : H@ ) 7 :9-* . 6:9-*

Dimana :

K2 7 Cnergi panas asil pem,akaran !#le/kgmdara 7 Massa dara g/sdara 7 Cntalpy dara !#le/kgmmA# 7 Massa "aan "akar g/s 7 al#ri "aan "akar !#le/kgMAle 7 Massa &le as g/sAle 7 Cntalpy &le gas !#le/kg

A. INPUT

Laju aliran massa bahan bakar

= 17414 Kg/h= 4.83 Kg/s

Heating value bahan bakar

= 5260.15 kcal/kg= 22009 Kj/Kg= !!"!!! #$ule/kg

Laju aliran massa u%ara &embakaran

Berdasarkan perhitungan teoritis didapatkan laju aliran assa udara

pe!akaran adalah = 10.01 kg udara/kg !ahan !akar= 10.01 " laju aliran asa !ahan !akar= 10.01 " 4.#$= 48.34 Kg/s

'nthal&i %ari u%ara &embakaran

%engan teperature udara $0 0* (303 0) ;dengan nilai pada ta,le yang diam,ildari 300 0 didapat nilai 30042 !/g@

= $00.2 kj/kg= 3!!!! #$ule/kg

(. )UTPUT

Laju aliran massa gas buang

Berdasarkan perhitungan teoritis didapatkan laju aliran assa gas !uangadalah= 11.01 kg udara/kg !ahan !akar= 11.01 " laju aliran asa !ahan !akar= 11.01 " 4.#$= *3.+, Kg/s

'nthal&- %ari gas buang%engan teperature udara 142 0* (+15 0) ;dengan nilai pada ta,le yang diam,il

dari +10

0

didapat nilai +1141 !/g@= 411.1 Kj/kg


5/8

= 4+++!! #$ule/kg

'nergi Panas Hasil Pembakaran

udara. hudara & 'o () = *ue . h*ue & +2+2 = ,udara. hudara & 'o () - *ue . h*ue

= ,4#.$4 g/s " $00200 F#le/g - & ,4.#$ g/s " 22009000 F#le/g - ,5$.17 g/s 411100 F#le/g-

= ,1451166# oule/s - & ,106$0$470 oule/s - 21#5#1#7 oule/s= 120#151$# oule/s 21#5#1#7 oule/s= "8"*"*+ #$ule/s

1.2.3. K*-'+ *+* '+:* 9*6 ' ''9'659 52 51

&%&!"&!1 8-9*/ 7 &40&03#" 8-9*/

4%""!#! #$ule/s

Er#sentase dari angka kergian energy yang tidak terserap #le air adala7 (energy yang tidak terserap/energy panas asil pem,akaran) x 100 %

7 (+55 / 551) x 100%7 040+1 x 100%7 4.&1

2. KAJIAN DAN ANALISA DATA ACTUAL BOILER UNTUK MENENTUKAN NILAI CALORY

BAHAN BAKAR

Eengam,ilan data 9ctal 20 9gsts 2013 !am 1+ :00 se,agai ,erikt :"e,an generat#r 7 2543 MW.a! aliran massa Aeed $ater 7 1040 t/'emperatre Aeed line 7 1214 0*.a! aliran massa dari ,#iler steam 7 104+ t/'emperatre steam #tlet 7 +22 0*&l#$ dara pada &D& 7 200 m3/

2.2.1. E+* P'+' Y'+ *' A

51 (*'. 6*') 7 (' . 6' )Dimana :

K1 7 Cnergi panas asil pem,akaran !#le/kgMsteam 7 Massa dara g/s


6/8

steam 7 Cntalpy dara !#le/kgMair 7 Massa "aan "akar g/sair 7 Cntalpy dara !#le/kg

C. INPUT

L'8- '9'+ '' ' :** ;'*

7 104 t/

7 1000 g/7 30.22 K/

E+6'9< ' :** ;'*

Dengan temperatre air mpan 1214 0* dengan tekanan 54 Mpa (54 ,ar) makaakan didapatkan nilai entalpy7 1224 kcal/kg7 51+4 !/kg7 !14"00 8-9*/K

D. OUTPUT

L'8- '9'+ '' ' =9* *' -9*

7 104+ t/7 10+0 g/7 30.41 K/

E+6'9< ' =9* *' -9*

Dengan temperatre steam +220* dan pressre 3425 Mpa (3245 ,ar) maka akandidapatkan nilai entalpy7 343 kcal/kg7 324 4!/kg7 32###00 J-9*/K

E+* P'+' Y'+ *' A K1 7 (msteam4 steam) 6 (mair 4 air )

7 (304+1 g/s x 3200 F#le/g) > (30422 g/s x 51+00 F#le/g)7 +5 !#le/s > 15551212 !#le/s7 %4123"4! 8-9*/

2.2.2. E+* P'+' H'9 P*='>''+

-''. 6-'' ? : H@ :9-* . 6:9-* ? 52

52 (-''. 6-'' ? : H@ ) 7 :9-* . 6:9-*

Dimana :

K2 7 Cnergi panas asil pem,akaran !#le/kgmdara 7 Massa dara g/sdara 7 Cntalpy dara !#le/kgmmA# 7 Massa "aan "akar g/s 7 al#ri "aan "akar !#le/kgMAle 7 Massa &le as g/sAle 7 Cntalpy &le gas !#le/kg

. INPUT

Laju aliran massa bahan bakar


7/8

= 17414 Kg/h= 4.83 Kg/s

Laju aliran massa u%ara &embakaran

laju 3olue udara pe!akaran diketahui adalah 200 m3/ (pada temperatredara 2 0* massa !enisnya adala 142 g/m3) maka ntk menentkan la! aliran massaadala se,agai ,erikt :

= 72900 m3/ x 142 g/m3

= #74#0 Kg/h= 4.3 Kg/s

'nthal&i %ari u%ara &embakaran

%engan teperature udara $# 0* (311 0) ;dengan nilai pada ta,le yang diam,il

dari 310

0

didapat nilai 31042 !/g@= $10.2 kj/kg= 3+!!! #$ule/kg

0. )UTPUT

Laju aliran massa gas buang

Berdasarkan udara actual didapatkan laju aliran assa gas !uangadalah= assa udara se!enarna ang dipasok & assa !ahan !akar ang dipasok= 24.$ Kg/s & 4.#$ Kg/s

= ".+3 Kg/s

'nthal&- %ari gas buang%engan teperature udara 11$ 0* (3 0) ;dengan nilai pada ta,le yang diam,ildari 30 0 didapat nilai 304 !/g@

= $90.9 Kj/kg= 3"!"!! #$ule/kg

Analisa menentukan nilai 1al$r- bahan bakar

N$te 2 dengan engacu pada prosentase angka kerugian energ angtidak terserap oleh air dari analisa desaign aitu 4.91 aka

59 52 51,4.91/100- x K2 @ 7 K2 > K1 040+1 K2 7 K2 > K1K1 7 K2 6 040+1 K2K1 7 K2 (1 > 040+1)K1 7 0450 K2

D*'+ +9' 52 ''9'6

udara. hudara & 'o () = *ue . h*ue & +2

ote untuk aliran assa !ahan !akar tetap enggunakan sesuai

dengan spec ang ada dengan tujuan untuk engetahui !erapa

!esar 8alor !ahan !akar dengan kondisi nilai Kalor ang sesuai


8/8

+2 = ,udara. hudara & 'o () - *ue . h*ue= ,24.$ g/s " $10200 F#le/g - & ,4.#$ g/s " () F#le/g - ,29.1$

g/s $90900 F#le/g-+2 = ,75$7#60 oule/s - & ,4.#$ g/s " () oule/s - 11$#6917 oule/s

aka %i%a&atkan 2

K1 0450 K2K1 0450 ;,75$7#60 oule/s -& ,4.#$ g/s " () oule/Kg -

, 11$#6917 oule/s-+123+5 15140 oule/s & ,4.592# g/s " () oule/Kg - 10#27#19.$# oule/s+123+5 oule/s < 10#27#19.$# oule/s 6 15140 oule/s 4.592# g/s "() oule/Kg #77#$71$.$1 oule/Kg 4.592# g/s " () oule/s () oule/Kg (#77#$71$.$1 oule/s- / (4.592# g/s-() 11133324+ oule/g

H 4!"%.1& K'9/K

DAFTAR PUSTAKA

14 -CEB LBoiler dan Pemanas Fluida Fluida Thermis nited -ati#n CnIir#ment pr#gramB200

24 -CEB LBahan Bakar dan Pembakaran nited -ati#n CnIir#ment pr#gramB 20034 FH*9 NJapan International Cooperation Agency’ B"aan Eelatian 8perat#r etel ap elas

1B FakartaB 20004. 9smdiB L Analisa Unjuk erja boiler terhadap Penurunan !aya pada P"TU PT# Indonesia

Po$er UPB Perak B &'6H'SB Sra,ayaB 2010

Analisa Menentukan Nilai Kalori Bahan Bakar Boiler

Documents

Transcript of Analisa Menentukan Nilai Kalori Bahan Bakar Boiler