Peningkatan Efisiensi Boiler dengan Menggunakan Economizer
-
Upload
imam-bahrudin -
Category
Documents
-
view
170 -
download
47
description
Transcript of Peningkatan Efisiensi Boiler dengan Menggunakan Economizer
PENINGKATAN EFISIENSI BOILER DENGAN MENGGUNAKAN
ECONOMIZER
IMAM BAHRUDIN
BOILER EFFICIENCY IMPROVEMENT USING
ECONOMIZER
CADET ANGKATAN XIV
Background study
Meningkatnya permintaan CPO dan CPKO
Boiler menjadi jantung PKS
Efisiensi boiler dan kebutuhan uap untuk PKS
Flue gas & Global warming
Recovery heat system
Sustainable
Boiler & Flue gas
Dalam Undang-undang (stoom ordonnantie) verordening stoom ordonnantie 1930 yang dimaksud dengan pesawat uap ialah ketel uap dan alat-alat lainnya yang dengan peraturan Pemerintah ditetapkan demikian, langsung atau tidak langsung berhubungan (atau tersambung) dengan suatu ketel uap dan diperuntukan bekerja dengan tekanan yang lebih besar (tinggi) daripada tekanan udara.
Flue gas adalah gas yang dihasilkan dari proses pembakaran boiler yang dikeluarkan ke
atmosfer melalui cerobong asap (chimney)
General proses
Uap yang dihasilkan bisa dimanfaatkan untuk:
Turbin generator
Perebusan (Sterilizer)
Digester & screw press
Clarification & CST
KCP
Sebuah ketel uap biasanya
merupakan bejana tertutup
yang terbuat dari baja fungsinya
adalah memindahkan panas
yang dihasilkan pembakaran
bahan bakar ke air yang pada
akhirnya akan menghasilkan
uap
Boiler
Main equipment
Ruang Bakar (Furnace)
Baggase Feeder
Main steam drum
Super heater
Penangkap debu (Dust collector)
Economizer
Oil burner
Auxiliary equipment
Force draft fan (FDF)
Induce draft fan (IDF)
Valves, control, dan instrument
Balance of boiler
Deaerator
Feed water heater
Blowdown system
Proses pemanasan air Sistem boiler terdiri dari : sistem air umpan, sistem steam dan sistem
bahan bakar.
Keterangan gambar :
- Line Hitam proses pemanasan air menjadi steam
- Line Biru proses stage 1
- Line Merah proses stage 2
Sistem air umpan menyediakan air untuk
boiler secara otomatis sesuai dengan
kebutuhan steam.
Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol
produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan
melalui sistem pemipaan ke titik pengguna.
Sistem bahan bakar adalah semua peralatan
yang digunakan untuk menyediakan bahan
bakar untuk menghasilkan panas yang
dibutuhkan.
Steam extraction
Dengan meningkatnya suhu dan air mendekati kondisi didihnya, beberapa molekul mendapatkan energi kinetik yang cukup untuk mencapai kecepatan yang membuatnya sewaktu-waktu lepas dari cairan ke ruang diatas permukaan, sebelum jatuh kembali ke cairan. Pemanasan lebih lanjut menyebabkan eksitasi lebih besar dan sejumlah molekul dengan energi cukup untuk meninggalkan cairan jadi meningkat.
Air dan steam dapat berada secara bersamaan pada berbagai
tekanan pada kurva ini, keduanya akan berada pada suhu jenuh.
Steam pada kondisi diatas kurva jenuh dikenal dengan superheated
steam/steam lewat jenuh:
Suhu diatas suhu jenuh disebut derajat steam lewat jenuh.
Air pada kondisi dibawah kurva disebut air sub- jenuh.
Analisa performance boiler
NERACA PANAS
keseimbangan energi total yang masuk boiler terhadap yang meninggalkan boiler dalam
bentuk yang berbeda. Gambar berikut memberikan gambaran
berbagai kehilangan yang terjadi untuk pembangkitan
steam.
Efisiensi boiler (ASME Standard: PTC-4-1 Power Test Code for Steam Generating Units )
๐ธ๐๐๐ ๐๐๐๐ ๐ ๐ต๐๐๐๐๐ ๐ =๐๐๐๐๐ ๐พ๐๐๐ข๐๐
๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐ข๐ร 100%
๐ธ๐๐๐ ๐๐๐๐ ๐ ๐ต๐๐๐๐๐ ๐ =๐ ร (โ๐ โ โ๐)
๐ ร ๐บ๐ถ๐ร 100%
- hg = Entalpi steam jenuh dalam kkal/kg steam
- hf = Entalpi air umpan dalam kkal/kg air
Efisiensi termis boiler didefinisikan sebagai persen
energi (panas) masuk yang digunakan secara efektif
pada steam yang dihasilkan.
Efisiensi ini dapat dievaluasi dengan menggunakan
rumus:
economizer
Economizer adalah alat pemindah panas
berbentuk tubular yang digunakan untuk
memanaskan air umpan boiler sebelum
masuk ke steam drum.
Istilah economizer diambil dari kegunaan alat
tersebut, yaitu untuk menghemat (to economize)
penggunaan bahan bakar dengan mengambil
panas (recovery) gas buang sebelum dibuang ke
atmosfir.
Formula
๐ = ๐๐๐๐ . ๐ถ๐๐๐๐(๐๐๐๐ ๐๐๐๐ข๐๐ โ ๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐ข๐)
Energi panas yang
diserap air
Energi panas yang
diberikan gas buang
๐ = ๐๐๐๐ . ๐ถ๐๐๐๐ (๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐ข๐ โ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ข๐๐)
The ResultMeningkatkan kapasitas menghasilkan uap karena memperpendek waktu yang diperlukan untuk merubah air ke uap.
Boiler akan memerlukan bahan bakar yang lebih banyak untuk mencapai panas suhu steam yang telah ditentukan.
Apabila boiler tetap dipaksakan bekerja lebih maka akan lebih cepat merusak pipa-pipa di dalam boiler itu sendiri.
Mencegah pembentukan kerak di dalam pipa air ketel, sebab kerak sekarang mengendap di pipa ekonomiser yang bisa dengan mudah dibersihkan.
Karena air umpan memasuki ketel panas, sehingga regangan karena ekspansi yang tidak sama bisa diminimasi.
conclusion
Performance boiler dapat ditingkatkan dengan menggunakan economizer
dengan memanfaatkan limbah panas dari flue gas sisa pembakaran boiler
sebanyak 4%-10%. Limbah panas boiler yang bersuhu 200-250oC digunakan
untuk memanasi feedwater boiler sampai mendekati suhu 100oC sehingga
feedwater boiler ini akan lebih cepat diekstraksi menjadi uap.
Setiap penurunan 220oC suhu gas buang melalui economizer atau pemanas
awal terdapat 1% penghematan bahan bakar dalam boiler. Setiap kenaikan
60oC suhu air umpan melalui economizer atau kenaikan 200oC suhu udara
pembakaran melalui pemanas awal udara, terdapat 1% penghematan
bahan bakar dalam boiler.