Turbin Gas Pen Ting

MODUL TURBIN GAS

BAB VOPERASI GAS TURBIN OPERASI GAS TURBIN

OLEH

SANTOSO BUDI

1santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA BANTEN, [email protected]

CURICULUM VITAENama : Santoso BudiTgl,tempat lahir : 22 Oktober 1954, JogjakartaPekerjaan : PT . Indonesia Power ( purna bhakti )

Dosen : UNTIRTA BantenDosen : ISTA SERANG, BANTENInstruktur UDIKLAT SuralayaKa Komite Akreditasi LPK Propinsi BantenKa Cabor Aeromodeling FASIDA Propinsi Banten

Pendidikan Formal :� Sekolah Teknik Mesin

Poly Teknik ITB BandungSekolah 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

BAB IV

• BAB IV OPERASI GAS TURBIN

– Karakteristik

– Peralatan bantu Gas Turbin

– Operasi putaran awal– Operasi putaran awal

– Peralatan Start

– Operasi Pembebanan

– Stop

– Operasi darurat

santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA BANTEN,

[email protected]

3

TURBIN CONTROOL HAL 80

Energi tambahan diubah menjadi Energi poros tenaga kuda (SHP).

Hal ini dapat direpresentasikan sebagai berikut:

GHPPT = ηPT SHP.

dimana


[email protected]

4

dimana

ηPT = Efisiensi turbin pengaturan ekstraksi .

SHP = Shaft Horse Power

GHPPT = Gas Horse Power

Kontrol bervariasi SHP dari generator turbin gas dan powerextraction

turbin gas dengan kecepatan yang bervariasi generator, yang kontrol

menyelesaikan dengan memvariasikan aliran bahan bakar (Gambar 5-1).

CPU/ CENTRAL PROCESING UNIT

TURBIN GAS

Fungsi-fungsi ini dengan mudah diprogram dalam

CPU dan mereka dapat dengan mudah diprogram ulang. fleksibilitas ini

dalam memodifikasi semua atau bagian dari program ini sangat berguna untuk

pengguna / operator di lapangan. Analog sinyal seperti suhu, tekanan,

getaran, dan kecepatan diubah menjadi sinyal digital sebelum mereka

santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA BANTEN, [email protected]

5

getaran, dan kecepatan diubah menjadi sinyal digital sebelum mereka

diproses oleh CPU. Juga output sinyal ke katup bahan bakar,

geometri variabel aktuator, luntur katup, katup anti-icing, dll harus

dikonversi dari digital ke analog.

GAS TURBIN-GENERATOR

CONTROL SYSTEM

CMC B

GT2T1

C B


[email protected]

6

CURVA PENILAIAN TURBIN GAS

POWER vs SPEED


7

HUBUNGAN TIMBAL-BALIK

TEMPERATUR-POWER-SPEED

50 HP


8

80% 90%

CURVA PENILAIAN TURBIN GAS

POWER vs INLET TEMPERATUR UDARA


9

ASSESORIES HAL 93


[email protected]

10

STARTING SISTEMGenerator gas dimulai dengan memutar kompresor. ini adalah

dicapai dalam beberapa cara:

• Starter langsung terhubung ke poros kompresor

• Starter tidak langsung dihubungkan dengan poros kompresor melalui aksesori

gearbox

• udara pelampiasan diarahkan ke dalam kompresor atau compressorturbine.

Perangkat yang digunakan untuk memulai generator gas termasuk listrik (bolak

saat ini dan arus searah) motor, motor pneumatik, hidrolik motor,

motor diesel, dan turbin gas kecil


11

Mulai sistem terbagi dalam dua kategori: mereka yang mendorong gas

Generator langsung dan yang mendorong generator gas melalui menengah

gearbox. Memulai mungkin diesel atau mesin gas, uap atau turbin gas, listrik,

hidrolik, pneumatik atau (udara atau gas). Starter memenuhi dua fungsi

independen: yang pertama adalah untuk memutar generator gas hingga

mencapai mandiri kecepatan, dan yang kedua adalah untuk mendorong

generator gas kompresor untuk membersihkan generator gas dan saluran gas

buang dari setiap gas yang mudah menguap sebelum mulai kunci kontak siklus.

Urutan awal adalah sebagai berikut:

GRAFIK STAR GAS TURBIN hal 95


[email protected]

12

IGNITION SYSTEM (HAL 100)


13

LUBRICATION SYSTEM


[email protected]

14

PARAMETER KARAKTERISTIK

Sebuah sistem pengendalian atau pemantauan harus

memperhatikan tiga

bidang sistem turbin gas:

1. Jalur termodinamika gas

2. Getaran dari bantalan, rotor, dan gearbox


15

2. Getaran dari bantalan, rotor, dan gearbox

3. Pelumas, kontrol, dan subsistem aksesori lain

Selanjutnya, informasi yang dikumpulkan dari ketiga bidang

dapat digunakan secara saling melengkapi lintas untuk

memverifikasi diagnosa dan lebih tepatnya mengisolasi

kesalahan.

PARAMETER MONITORING

Tabel 7-1 menunjukkan

parameter mesin utama dan

simbolnya digunakan dalam

mengendalikan, memonitor

dan menganalisa operasi

turbin gas ..


16

VIBRASI MONITOR


17

Alat ukur Accelerometer

Alat ukur Accelerometer, yang terdiri dari sel piezoelektrik atau transduser,

Penunjukan harga frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi alami dari mesin.

Accelerometers biasanya dipasang secara internal pada bantalan dukungan, tetapi


18

Accelerometers biasanya dipasang secara internal pada bantalan dukungan, tetapi

mereka mungkin dipasang pada kasus luar di bantalan dukungan.

Sebuah peta kecepatan, akselerasi dan amplitudo ditunjukkan pada Gmbr 7-2.

Perhatikan bahwa satu juta amplitudo dianggap halus pada 10 siklus per detik

dan kasar pada 100 siklus per detik. Pengukuran paling seragam adalah kecepatan,

yang selalu halus di bawah .02 inci per detik dan akan kasar di atas 0,11 inci per detik.

Velocity dapat diperoleh dari amplitudo dan kecepatan berjalan dengan mengalikan

amplitudo di mils,π kali, kali rpm, dibagi dengan 60.000.

VELOCITY,AMPLITUDO MONITOR


19

PUTARAN ROYOR / SPEED MONITORKecepatan rotor biasanya digunakan sebagai fungsi kontrol pada hampir

semua turbin gas. Pada setiap daya konstan, kecepatan rotor akan meningkat

dengan peningkatan suhu udara luar. Oleh karena itu, sebagian fungsi kontrol


20

MONITORING TEMPERATUR

GAS BEKAS


21

ROTOR SPEED


22

INLET TREATMENT


[email protected]

23

TABEL GAS TURBIN VS ENVIROMENTS


24

FILTER UDARA MASUK


[email protected]

25

CURVA INDIKATOR PENILAIUNJUK KERJA TURBIN GAS

Penilaian Curve

Turbin gas adalah nilai untuk tingkat output daya (tenaga kuda atau megawatt)

padakondisi suhu dan ketinggian. dua standar digunakan adalah :

1. Organisasi Standar Internasional (ISO) dan

2. Listrik Nasional Manufacturers Association (NEMA).

ISO kondisi didefinisikan sebagai


26

a) 59 °F inlet suhu,

b) 14,7 psia tekanan inlet,

c) 60% kelembaban relatif, dan kondisi

NEMA didefinisikan sebagai

a) 80 °F inlet suhu dan

b) 1.000-kaki elevasi. Untuk aplikasi permukaan,

kurva Peringkat menampilkan daya vs suhu masuk banyak digunakan

(Gambar 5.3 dibawah )

PENGARUH KONTAMINAN PADAUDARA MASUK

Dalam hal ini, DI ( demineralized/deionized ) air akan memecah ikatan dalam

bantalan pendingin evaporatif dan filter (dengan asumsi bahwa filter yang hilir

aliran pendinginan) dan mengurangi mereka untuk zat seperti bubur.

Di sisi lain, menggunakan air dengan kalsium tinggi (Ca) atau kalsium

karbonat (CaCO3) konten akan menghasilkan endapan kalsium di seluruh

kompresor dan pendinginan bagian dari turbin.


27

kompresor dan pendinginan bagian dari turbin.

Juga, ukuran partikel kontaminan bervariasi dalam setiap area.

Misalnya, dalam lingkungan padang pasir 50% dari kontaminan terdiri dari

lebih kecil dari 1,5 mikron (pM) partikel.

Berikut rincian ukuran dari kontaminan dan komponen utama:

a) > 5,0 pM debu, hujan, kabut, bahan kimia, mineral dan logam

b) 1-2 pM debu, garam, kabut, jelaga, bahan kimia, mineral dan logam

c) 0,3-0,5 emisi hidrokarbon pM, kabut asap.

PENDINGINAN UAP GAS

Perkiraan efek pendingin inlet Seperti yang diharapkan adalah peningkatan

Terbesar dalam cuaca kering panas.

Penambahan pendingin evaporatif ekonomis dibenarkan ketika nilai output

meningkat

Melebihi awal dan biaya operasional, dan kondisi iklim yang sesuai memungkinkan

pemanfaatan yang efektif dari peralatan.


28

pemanfaatan yang efektif dari peralatan.

Kualitas air tersebut terjadi. Air harus diperlakukan untuk menghilangkan

kontaminan seperti garam, kalsium, magnesium, aluminium,

dll Bila dibasahi (100% kelembaban) kontaminan ini berfungsi sebagai

elektrolit dan dapat menyebabkan korosi berat bahan. hati-hati

penerapan sistem ini diperlukan, sebagai sisa-sisa kondensasi atau air

dapat mengintensifkan fouling kompresor dan menurunkan kinerja.

Semakin tinggi kadar padatan terlarut dan garam di dalam air yang

upaya yang lebih besar harus untuk menghindari akumulasi air.

CURVA

UNJUK KERJA FILTER vs UKURAN DEBU


29

INLET AIR COOLING 130


[email protected]

30

PENDINGINAN UAP GAS

Pendingin evaporatif adalah cara yang hemat biaya untuk memperbaiki kapasitas

selama periode suhu tinggi dan relatif rendah atau kelembaban sedang

Keuntungan terbesar yang diwujudkan dalam panas, iklim kelembaban rendah.

Namun, efektivitas pendingin evaporatif terbatas pada lingkungan

suhu 50 °F (10 °C) sampai 60 °F (16 °C) dan di atas.

Di bawah ini suhu, parameter selain suhu turbin akan membatasi turbin operasi gas.

Juga, karena suhu udara masuk menurunkan potensi untuk pembentukan es dalam


31

Juga, karena suhu udara masuk menurunkan potensi untuk pembentukan es dalam

meningkatkan inlet basah.

Efektivitas Evaporative cooler adalah ukuran dari seberapa dekat suhu keluar

pendingin mendekati suhu wet bulb ambien.

Untuk pendingin aplikasi yang paling memiliki efektivitas 80% - 90% memberikan

banyak keuntungan ekonomi.

Penurunan suhu sebenarnya menyadari adalah fungsi dari kedua desain peralatan

dan atmosfer kondisi. Desain mengontrol efektivitas pendingin, yang didefinisikan

sebagai berikut:

PENYEMPROTAN PADA INLET UDARA

PADA TURBIN GAS


32

PENDINGINAN UAP GAS

cooler effectiveness = (T1DB – T2DB)/(T1DB – T2WB) (8-1)

where:

T1DB is the dry bulb temperature upstream of the cooler

T2DB is the dry bulb temperature downstream of the cooler

T2WB is the wet bulb temperature downstream of the cooler


33

PENGARUH SUHU AMBIENT DAN KELEMBABAN

TERHADAP OUTPUT DAYA DAN HEAT RATE

Pengaruh Kabut pendinginan

udara masuk pada

1. output daya dan

2. tingkat panas / heat rate

sebagai fungsi dari

ambien suhu udara dan

kelembaban relatif.


34

TURBIN GAS DENGAN AIR PRE COOLING


35

FOTO TURBIN GAS( Compressor axial, Combustor, Turbin )


[email protected]

36

GAS TURBIN POTONGAN MEMANJANG


37

ALIRAN AXIAL GAS

COMBUSTOR HEAVY DUTY GT (GE)

ALIRAN UDARA BALIK PADA RUANG BAKAR


40

BAGIAN UTAMA RUANG BAKAR TURBIN GAS

COMBUSTOR

DISTRIBUSI UDARA PADA RUANG BAKAR

TABEL GAS CO₂


GAS TURBIN EXHAUST

SISTEM


[email protected]

45

NATURAL & MAN-MADE SOURCES OF

ATMOSPHERIC CONTAMINANTS


[email protected]

46

GAS TURBINE EXHAUST PRODUCTS FROM

HYDROCARBON FUEL COMBUSTION IN DRY

AIR


47

SCR ( SELECTIF KATALITIK REDUCTION

( PEREDUKSI NO x )SELEKTIF KATALITIK PENGURANGAN

Selective Catalytic Reduction (SCR) adalah pemroses di mana NOx

akan dihilangkan dari aliran gas buang oleh suntikan amonia (NH3) ke dalam

aliran dan reaksi kimia berikutnya dalam adanya katalis.

Untuk kondisi gas yang diberikan (suhu, Komposisi gas, dll) kinerja dari SCR

adalah fungsi dari jenis katalis dan geometri, waktu tinggal gas direaktor, dan

jumlah amonia disuntikkan hulu reaktor.

Pemilihan katalis adalah khusus untuk suhu kerjanya. Amonia yang digunakan


48

Pemilihan katalis adalah khusus untuk suhu kerjanya. Amonia yang digunakan

dalam proses dapat berupa anhidrat atau berair.

Sistem injeksi sedikit berbeda tergantung pada jenis disuntikkan amonia.

Bahan kimia dasar reactions11

adalah:

EXHAUST GAS TREATMENT


49

PROSES PENGAMBILAN NOx pada

GAS BUANG

Debu loading, kondisi gas buang, dan penghilangan NOx yang diperlukan efisiensi.

Efisiensi dari SCR dapat didefinisikan sebagai kuantitas NOx dihapus dibagi dengan

jumlah NOx yang ada di inlet aliran.

Reaktor SCR terdiri dari katalis, perumahan, dan amonia sistem injeksi (Gambar 9-6).

Dalam sebagian besar aplikasi ukuran reaktor lebih besar dari ukuran saluran dan

karena itu, divergen / konvergen transisi saluran yang digunakan sebelum dan sesudah

reaktor, masing-masing.

Peduli harus diambil dalam penyusunan desain fisik reaktor SCR, terutama berkaitan

dengan penurunan tekanan gas stream.

Gas-stream pressure drop di urutan 2 inci (50mm) sampai 4 inci (100mm) kolom air


50

Gas-stream pressure drop di urutan 2 inci (50mm) sampai 4 inci (100mm) kolom air

biasanya dapat diterima.

Amonia anhidrat adalah murni, murni, amonia cair. Dalam membentuk itu beracun dan

berbahaya. Amonia anhidrat cair diperluas melalui pemanas, dicampur dengan udara,

dan disuntikkan ke dalam gas turbin gas buang (Gambar 9-7).

Amonia berair (NH4OH) adalah campuran amonia (30%) dan air (70%).

Karena diencerkan itu kurang berbahaya daripada anhidrat amonia. Penyuntikan amonia

encer hanya sedikit lebih rumit dari pada suntik amonia anhidrat. Sebuah pompa yang

dibutuhkan untuk memindahkan amonia cair ke tangki penguap mana dicampur dengan

panas [575 °F (300 °C) sampai 850 °F (455 °C)] udara. Ada amonia / air

EFEK UMUR PERALATAN SCRKinerja katalis cenderung memburuk seiring dengan waktu. Tingkat kerusakan yang tinggi

pada awal operasi dan menjadi moderat setelah penyelesaian awal.amonia slip

Secara teori jumlah amonia disuntikkan ke dalam aliran gas harus sama dengan jumlah

NOx untuk yang akan diambil / direduksi dari aliran gas.

Namun, karena amonia tidak sepenuhnya berbaur dengan NOx, amonia harus disuntik

kan. Dalam jumlah yang lebih

Slip Amonia merupakan selisih sisa amonia dalam gas hilir.

Juga, berdasarkan katalis dipilih, SO2 yang dapat mengkonversi ke SO3.

Ketika amonia, uap air, dan SO3 terbungkan, sulfat amoniak ini biasanya berbentuk sbb


51

Sulfat amoniak adalah zat pekat yang berbentuk deposit pada dinding peralatan dari

SCR. Deposit yg terbentuk akan dapat mengurangi luas penampang dan meningkatkan

backpressure. Untuk setiap kolom kenaikan air inci berkuasa backpressure berkurang

0,25% dan tingkat panas meningkatkan 0,25%. Sulfat amoniak mulai terbentuk ketika

selip amonia lebih besar dari 10 ppm dan konsentrasi SO3 lebih besar dari 5 ppm.

Masalah mungkin berkurang dan terjadi ketika suhu gas buang tercapai di atas 400 °F

(205 °C) dan gas alam atau bahan bakar sulfur rendah digunakan.

SEKIAN TERIMAKASIH


Turbin Gas Pen Ting

Documents

Transcript of Turbin Gas Pen Ting