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)
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 2/28
BOILERRangkaian peralatan untuk mengubahenergi kimia dalam bahan bakar menjadienergi termal atau panas laten dalam uap.
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 3/28
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$aporator" sekunder # economi%er, air"preheater
• Peralatan untuk mengendalikan emisi gas buang electronic precipitator, stack.
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 4/28
Ke!unaan UAP"KUKUS ( STEAM ) dala# ndustrproses
• Fluida panas Heat Exchanger untuk menaikkan temperatur
aliran.
• Fluida panas pada reboiler di kolom distilasi.
• Fluida panas pada coil heater atau jacketed heater ,misalnya dalam pemanas tangki berpengaduk, reaktor
endotermik, gas"li&uid separator ( fash , e$aporator.
• Penggerak turbin uap untuk mengasilkan energi mekanik.
• Reaksi kimia reformasi kukus hidrokarbon ( Steam
re orming , hidrolisis, gasi kasi
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 5/28
$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.
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 6/28
$en s Bo ler (berdasar%an pos s al ran a r"uapd dala#n'a)
• re Tube Bo ler (bo ler bulu ap )" sederhana, murah, mudah dikonstruksi" gas panas3api masuk melalui buluh"buluh pipa yang
memanaskan air." kapasitas kecil, dari beberapa ratus - 4+.+++ lbm3jam" menghasilkan uap jenuh (saturated" tekanan uap maksimal ' bar.
• *ater Tube Bo ler (bo ler bulu a r)" 2apasitas besar, hingga mencapai +++ ton3jam" uap3air mengalir di dalam buluh"buluh pipa
" tekanan uap tinggi hingga mencapai 4+ bar" banyak diaplikasikan untuk pembangkit listrik tenaga
uap
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 7/28
IRE TUBE BOILER
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 8/28
*ATER TUBE BOILER
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 9/28
S ste# S r%ulas A r (pada water
tube boiler )• Water tube boiler terdiri atas
komponen dasar" team drum (drum uap" 0ud drum (drum lumpur" Buluh"buluh aliran turun
(do!ncomer" Buluh"buluh aliran naik (riser
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 10/28
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 11/28
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 12/28
S ste# S r%ulas Ala# a7ir mengalir dari steam drum kemud drum lalu e$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
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 13/28
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
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 14/28
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.
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 15/28
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$eksi dari gas panaspembakaran
serta radiasi dari nyala api.
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 16/28
• Super eater" terdiri dari tube"tube" untuk mentransfer panas ke uap jenuh agarsuhunya
naik (superheated steam ." sumber panas berasal dari gas hasil
pembakaran.
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 17/28
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 18/28
Perp nda an Panas pada Bo ler(se%under)
• E ono# /er" untuk memindahkan panas dari gas buang keBFW." berbentuk counter"current 9:
" setiap kenaikan 8 - ;o
< BFW dalam economi%er,e siensi boiler naik '=.
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 19/28
• A r-pre eater
" memindahkan darigas buang ke udarapembakar sehinggaudara pembakarmasuk burner sudahlebih panas
Rekuperatif air-preheater Regenerative air-preheater
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 20/28
Ga#barBo ler
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 21/28
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 22/28
+ a!ra# per0alanan !as pe#ba%aran d 1atertube bo ler
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 23/28
BOILER 2ONTROL• Pengendalian dasar
" Feed !ater dan drum le$el control" team pressure control
" team temperature control
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 24/28
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 !!
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 25/28
• 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
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 26/28
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
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 27/28
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
<p rata"rata <>) / ',)'8 k 3kg o< <p rata"rata <> / ',';4 k 3kgo<<p rata"rata 9)> (uap / ),+ C k 3kg o< <p rata"rata >) / ',+'8k 3kg o< <p rata"rata ?) / ',';4 k 3kg o< λ air / )*++ k 3kg
ementara itu, fue gas analysis memberikan hasil #<>)/' = <>/'= >)/;= 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
8/16/2019 5. Sistem Pembangkit Uap Boiler
http://slidepdf.com/reader/full/5-sistem-pembangkit-uap-boiler 28/28
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 .