5. sistem pembangkit uap boiler

8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler

http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 1/28

L/O/G/Owww.themegallery.com

SISTEMPEMBANGKIT UAP

(BOILER)



BOILERRangkaian peralatan untuk mengubahenergi kimia dalam bahan bakar menjadienergi termal atau panas laten dalam uap.



Sub-sub peralatan pada bo ler• Peralatan untuk menangani udara pembakaran

fan, air lter, air dryer.• Peralatan untuk menangani bahan bakar

penyerbuk, hooper, coal dryer, fuel pump•

Peralatan untuk penyediaan Boiler Feed Water (BFW demineraliser, !ater softener, deaerator, regulator,

BFW pump• Pembakar (burner dan tungku (furnace• Peralatan untuk perpindahan panas

" primer # superheater, reheater, e$aporator" sekunder # economi%er, air"preheater

• Peralatan untuk mengendalikan emisi gas buang electronic precipitator, stack.



Ke!unaan UAP"KUKUS ( STEAM ) dala# ndustrproses

• Fluida panas Heat Exchanger untuk menaikkan temperatur

aliran.

• Fluida panas pada reboiler di kolom distilasi.

• Fluida panas pada coil heater atau jacketed heater ,misalnya dalam pemanas tangki berpengaduk, reaktor

endotermik, gas"li&uid separator ( fash , e$aporator.

• Penggerak turbin uap untuk mengasilkan energi mekanik.

• Reaksi kimia reformasi kukus hidrokarbon ( Steam

re orming , hidrolisis, gasi kasi



$en s Bo ler (berdasar%an &un!s n'a)•

Ut l t' Stea# Generator untuk keperluan pembangkitenergi listrik.

'. upercritical !ater drum type, tekanan bisa lebih dari)*+ bar (di atas tekanan kritik air

). ubcritical !ater drum type, tekanan ' + - ' + bar.Bahan bakar / batubara, BB0, BB12apasitas / besar (' - '+ juta lbm3jam

(')4 - ')4+ kg3s5istrik yang dibangkitkan / ')4 - ' ++ 0W

• Industr al Stea# Generator untuk keperluan industri 6ekanan / dari tekanan kecil - '+4 bar2apasitas / dari beberapa ratus - ' juta lbm3jamBahan bakar / batubara (serbuk, gumpalan , BB0, BB1,kombinasi ketiganya, kadang"kadang menggunakan listrik.



$en s Bo ler (berdasar%an pos s al ran a r"uapd dala#n'a)

• re Tube Bo ler (bo ler bulu ap )" sederhana, murah, mudah dikonstruksi" gas panas3api masuk melalui buluh"buluh pipa yang

memanaskan air." kapasitas kecil, dari beberapa ratus - 4+.+++ lbm3jam" menghasilkan uap jenuh (saturated" tekanan uap maksimal ' bar.

• *ater Tube Bo ler (bo ler bulu a r)" 2apasitas besar, hingga mencapai +++ ton3jam" uap3air mengalir di dalam buluh"buluh pipa

" tekanan uap tinggi hingga mencapai 4+ bar" banyak diaplikasikan untuk pembangkit listrik tenaga

uap



IRE TUBE BOILER



*ATER TUBE BOILER



S ste# S r%ulas A r (pada water

tube boiler )• Water tube boiler terdiri atas

komponen dasar" team drum (drum uap" 0ud drum (drum lumpur" Buluh"buluh aliran turun

(do!ncomer" Buluh"buluh aliran naik (riser



S ste# S r%ulas Ala# a7ir mengalir dari steam drum kemud drum lalu e$aporator tanpabantuan pompa. 7ir dapat mengalirkarena adanya perbedaan Berat

jenis. emakin tinggi temperatur air(mendekati %ona penguapan , makaberat jenisnya semakin ringan

sehingga air di steamdrum3do!ncomer yang densitasnyalebih besar akan mengalir secaraalamiah menuju %ona dimanakerapatannya lebih rendah. +r , n!&or e . perbedaan dens tas



S ste# S r%ulas Pa%sa

pompa

7ir mengalir dari steam drum ke mud drum

lalu e$aporator dibantu oleh pompa.

Pada tekanan yang tinggi, perbedaandensitas karena perbedaan temperatur

menjadi tidak signi kan. elain itu pula

terdapat tahanan"tahanan gesek, sehingga

dri$ing force ini tidak cukup untuk

mengalirkan air, oleh sebab itu dibutuhkan

bantuan pompa.

2apasitas ' + - +++ ton3jam

6ekanan kukus ''4 - '84 bar



S ste# Tanpa S r%ulas (On e-t rou! )

eluruh air dapat diuapkantanpa sirkulasi internal dandapat beroperasi padatekana relatif tinggi.2apasitas ' + - *4++ton3jam

6ekanan kukus hingga )*+bar0emerlukan air umpanyang sangat murni.



Perp nda an Panas pada Bo ler(pr #er)

• P pa-p pa e,aporas " r ser" diletakkan di bagian terpanas, dekat dengan %ona3sumber

pembakaran" menerima panas secara kon$eksi dari gas panaspembakaran

serta radiasi dari nyala api.



• Super eater" terdiri dari tube"tube" untuk mentransfer panas ke uap jenuh agarsuhunya

naik (superheated steam ." sumber panas berasal dari gas hasil

pembakaran.

Perp nda an Panas pada Bo ler(se%under)

• E ono# /er" untuk memindahkan panas dari gas buang keBFW." berbentuk counter"current 9:

" setiap kenaikan 8 - ;o

< BFW dalam economi%er,e siensi boiler naik '=.



• A r-pre eater

" memindahkan darigas buang ke udarapembakar sehinggaudara pembakarmasuk burner sudahlebih panas

Rekuperatif air-preheater Regenerative air-preheater



Ga#barBo ler



+ a!ra# per0alanan !as pe#ba%aran d 1atertube bo ler



BOILER 2ONTROL• Pengendalian dasar

" Feed !ater dan drum le$el control" team pressure control

" team temperature control



Ru! -ru! pada Bo ler• +GL (+r' Gases Losses)

Rugi"rugi yang panas terba!a sebagai panassensibel gas buang.

•

ML (Mo sture Losses)Rugi"rugi akibat panas yang terkandung dalamuap air di gas buang.

• M2AL (Mo sture 2o#bust on A r Losses)Rugi"rugi akibat panas yang terkandung dalamuap air dalam udara pembakaran.

)( ref fg fg fg T T x xCpm DGL −=Mfg = laju alir massa gas cerobongCp fg = kapasitas panas gas cerobongTfg = temperatur gas cerobongT

ref = temperatur referensi

)()9( air ref fg uap -T T x xCp M H ML +=H = fraksi hidrogenM = kadar air dalam bahan bakar Cp uap = kapasitas panas uap air Tfg = temperatur gas cerobongTre f = temperatur referensi

BIASANYA DIABAIKAN dengan ASUMSIUDARA yang digunakan Untuk proses

pembakaran KERING !!

• I2L (In o#plete 2o#bust on Losses)Rugi"rugi akibat pembakaran tak sempurna(terutama karena terbentuknya gas <>

• U2L (Un o#bust on 2arbon Losses)Rugi"rugi akibat sebagian karbon dalam bahanbakar tidak terbakar.

• RUL (Rad at on and Un-a ounted Losses)Rugi"rugi akibat adanya panas yang lolos le!atdinding boiler

CO fg xHV xO xN xCO xCO

xCO xm ICL

)232()228()28()244(28

+++=

Carbonr takterbaka xHV C UCL =

HVCO = nilai kalor CO k!"kg#

HVC = nilai kalor karbon k!"kg#

$iasan%a & ' () dari energi masuk



E ISIENSI BOILER

• 0etode input"output

• 0etode 7 0:

%100 bakar bahandalamkimiaenergi

uapanmengha ilk untukdipakaiyang pana xboiler

=η

%100) uap x xHHV m

h x hmbahanbakar bhnbakar

!"# uapboiler

−=η

( ) ( )( )

%100 panarugi!rugi "umlah x xLHV m

xLHV m

bhnbakar

bhnbakar boiler

−

=η

2onto Soal 3ebuah boiler tua menggunakan bahan bakar batubara. 7nalisisbatubara tersebut menunjukkan hasil sebagai berikut#

< / 4;,;= ? / '= 9 / ,;= / , = 7 / '8,4=0 / ')= > / 4, = 99@ / )8+++ Btu3lb

Aiketahui # 99@ < / );; k 3kg 99@ <> / '+''+ k 3kg

) / ',)'8 k 3kg o< / ',';4 k 3kgo< (uap / ),+ C k 3kg o< ) / ',+'8k 3kg o< )/' = <>/'= >)/;= dan ?)/;C=.

2omposisi < dalam sisa pembakaran sebesar )+= dan temperaturgas buang )++o<. Rugi"rugi karena radiasi diperkirakan = danudara pembakaran dianggap tidak mengandung air. 4 tun!lae5s ens bo ler tersebut6



2onto Soal 3

'+++ kg3jam batubara dengan nilaikalor ++++ k 3kg dibakar dalam

sebuah tungku pembakaran boileruntuk menghasilkan uap jenuh 8 bar. ika diketahui e siensi boiler ;4=,

tentukan jumlah uap yang dihasilkanoleh boiler ini (dalam kg3jam .(:ntalphi BFW *)+ k 3kg .

5. sistem pembangkit uap boiler

Documents