Penghematan Energi di BoilerTugas Mata Kuliah Audit EnergiDosen : Rispiandi, ST, MT

Disusun oleh :

Achmad Faisal121424002

D-IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2014/2015

Soal 1 :BoilerFBDS

Dengan F masuk pada variasi suhu 30oC, 40 oC, 50 oC, 60 oC, dan 70 oC sehingga menghasilkan steam 10000 kg/jam (10 ton/jam) dengan P=40 bar dan T=300oC dan Blowdown 5% dari produk steam. Gambarkan kurva variasi suhu umpan dengan harga per ton steam yang dihasilkan dengan bahan bakar solar dan = 75%. Diketahui :Hs (40 bar, 300 oC) : 2960.7 kJ/kgHBD (40 bar, liquid jenuh) : 1087.31 kJ/kgDensity solar : 0.88 kg/LLHV : 41302.6 kJ/kgHarga solar : Rp. 6400/LJawab :Dengan team table didapatkan :T (oC)Hf (kJ/kg)

30125.8

40167.6

50209.33

60251.13

70293

Tf = 30 oC, Hf=125.8 kJ/kgBD = 5% x 10000 kg/jam = 500 kg/jam

F = S + BD= 10000 kg/jam + 500 kg/jam= 10500 kg/jam

Q boiler= [ S.Hs + BD.HBD ] F . Hf= [10000 x 2960.7 + 500 x 1087.31 ] 10500 x 125.8= 28829755 kJ/jam

Qboiler = Q solar28829755 kJ/jam= msolar . . LHV28829755 kJ/jam= msolar x 0.75 x 41032.6 kJ/kg msolar= = 936.81 kg/jam Vsolar= = = 1064.55 L/jam

Cost untuk 10 ton steam yang dihasilkan :Cost = 1064 L/jam x Rp. 6400 /L = Rp. 6,813,154/ jam

Cost untuk 1 ton steam yang dihasilkan :Cost = = Rp. 681,315 / jam

Dengan Ms.Excel didapatkan :

Suhu Umpan Q boiler (kJ/kg)V solar (L/jam)Harga per ton Steam

30 oC288297551064.55Rp. 681,315/jam

40 oC283908551048.35Rp. 670,943/jam

50 oC279526901032.17Rp. 660,588/jam

60 oC275137901015.96Rp. 650,216/jam

70 oC27074155999.73Rp. 639,826/jam

Kurva Suhu umpan terhadap Harga per ton steam

Soal 2 :BoilerFBDS

Dengan F masuk pada variasi kadar silika dalam air umpan 15 ppm, 25 ppm, 40 ppm, 55 ppm, dan 70 ppm sehingga menghasilkan steam 10000 kg/jam (10 ton/jam) dengan P=40 bar dan T=300oC dan kadar silika di Blowdown 250 ppm. Gambarkan kurva variasi kadar silika dengan harga per ton steam yang dihasilkan dengan bahan bakar solar dan = 75%. Diketahui :Hs (40 bar, 300 oC) : 2960.7 kJ/kgHBD (40 bar, liquid jenuh) : 1087.31 kJ/kgHf (30oC): 125.8 kJ/kgDensity solar : 0.88 kg/LLHV : 41302.6 kJ/kgHarga solar : Rp. 6400/LJawab : SiO2 = 15 ppm, F = S + BDxF. F= xS . S + xBD . BD15 x F= 0 . 10000 kg/jam + 250 x BD F= x BD= 16.67 BD

F = S + BD16.67 BD = 10000 kg/jam + BD BD = = 638.16 kg/jam

F = S + BD= 10000 kg/jam + 638.16 kg/jam= 10638.16 kg/jam

Q boiler= [ S.Hs + BD.HBD ] F . Hf= [10000 x 2960.7 + 638.16 x 1087.31 ] 10638.16 x 125.8= 28962599.23 kJ/jam

Qboiler = Q solar28962599.23 kJ/jam= msolar . . LHV28962599.23 kJ/jam= msolar x 0.75 x 41032.6 kJ/kg msolar= = 941.12 kg/jam Vsolar= = = 1069.46 L/jam

Cost untuk 10 ton steam yang dihasilkan :Cost = 1069.46 L/jam x Rp. 6400 /L = Rp. 6,844,544 / jam

Cost untuk 1 ton steam yang dihasilkan :Cost = = Rp. 684,454 / jam

Dengan Ms.Excel didapatkan :Kadar SiO2 Q boiler (kJ/kg)V solar (L/jam)Harga per ton Steam

15 ppm28962599.231069.46Rp. 684,454 /jam

25 ppm29417344.441086.25Rp. 695,201 /jam

40 ppm 30180447.621114.43Rp. 713,235 /jam

55 ppm31057478.871146.81Rp. 733,961 /jam

70 ppm32090284.051184.95Rp. 758,369 /jam

Kurva kadar SiO2 terhadap Harga per ton steam

Soal 3 :BoilerFBDS

Dengan F masuk pada suhu 30oC dan menghasilkan steam 10000 kg/jam (10 ton/jam) dengan P=40 bar dan T=300oC dan Blowdown 5% dari produk steam. Gambarkan kurva bahan bakar dengan harga per ton steam yang dihasilkan jika bahan bakar yang digunakan bervariasi yaitu: a. Solar ( = 75%, Density=0.88 kg/L, LHV=41302.6 kJ/kg dan Harga=Rp. 6400/L)b. Gas ( = 80%, LHV= Harga= $ 10/MMBtu)c. Batu bara ( = 65%, LHV=25122 kJ/kg dan Harga=Rp. 1000/kg)d. Bagase ( = 60%, LHV=8374 kJ/kg dan Harga=Rp. 200/kg). Diketahui :Hs (40 bar, 300 oC) : 2960.7 kJ/kgHBD (40 bar, liquid jenuh) : 1087.31 kJ/kgHf (30oC) : 125.8 kJ/kgJawab :BD = 5% x 10000 kg/jam = 500 kg/jam

F = S + BD= 10000 kg/jam + 500 kg/jam= 10500 kg/jam

Q boiler= [ S.Hs + BD.HBD ] F . Hf= [10000 x 2960.7 + 500 x 1087.31 ] 10500 x 125.8= 28829755 kJ/jam

a. SolarQboiler = Q solar28829755 kJ/jam= msolar . . LHV28829755 kJ/jam= msolar x 0.75 x 41032.6 kJ/kg msolar= = 936.81 kg/jam Vsolar= = = 1064.55 L/jam

Cost untuk 10 ton steam yang dihasilkan :Cost = 1064 L/jam x Rp. 6400 /L = Rp. 6,813,154/ jam

Cost untuk 1 ton steam yang dihasilkan :Cost = = Rp. 681,315 / jam

b. GasQboiler = Q gas . Q gas= kJ/jam x x = 34.16 MMBtu/Jam

Cost untuk 10 ton steam yang dihasilkan :Cost = 34.16 MMBtu/Jam x $ 10/MMBtu x Rp. 13000 /$ = Rp. 4,440,800/ jam

Cost untuk 1 ton steam yang dihasilkan :Cost = = Rp. 444,080 / jam

c. Batu BaraQboiler = Q batubara28829755 kJ/jam= mbatubara . . LHV28829755 kJ/jam= mbatubara x 0.65 x 25122 kJ/kg mbatubara= = 1765.52 kg/jamCost untuk 10 ton steam yang dihasilkan :Cost = 1765.52 kg/jam x Rp. 1000 /kg = Rp. 1,765,520 / jam

Cost untuk 1 ton steam yang dihasilkan :Cost = = Rp. 176,552 / jam

d. BagaseQboiler = Q bagase28829755 kJ/jam= mbagase . . LHV28829755 kJ/jam= mbagase x 0.60 x 8374 kJ/kg mbagase= = 5737.95 kg/jamCost untuk 10 ton steam yang dihasilkan :Cost = 5737.95 kg/jam x Rp. 200 /kg = Rp. 1,147,590 / jam

Cost untuk 1 ton steam yang dihasilkan :Cost = = Rp. 114,759 / jam

Kurva Bahan Bakar terhadap Harga per ton steam

Bahan BakarHarga per ton steam yang dihasilkan

Solar (1)Rp. 681,315 / jam

Gas (2)Rp. 444,080 / jam

Batu Bara (3)Rp. 176,552 / jam

Bagase (4)Rp. 114,759 / jam

tugas audit energi2