Siklus Boiler dan Pengembangan Boiler.pptx

Boiler cycle

1. Presentator : Eka Wahyutianningsih D1121161024 BOILER

2. Pengertian Boiler Boiler atau Ketel Uap adalah r angkaian peralatan untuk mengubah energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi termal atau panas laten dalam uap .

3. Jenis Boiler Jenis boiler bedasarkan tipe tube ada 2 yaitu : Fire Tube Boiler: gas panas hasil pembakaran mengalir didalam pipa-pipa, sedangkan air berada diluar pipa. tekanan uap maksimal 18 bar. kapasitas kecil hingga 50.000 lbm /jam. Water Tube Boiler: air mengalir didalam pipa - pipa , sedangkan gas panas hasil pembakaran berada diluar pipa. tekanan uap tinggi hingga mencapai 350 bar. Kapasitas besar , hingga mencapai 3000 ton/jam.

4. Fire Tube Boiler Water Tube Boiler

5. Siklus Boiler Pada siklus boiler terdapat 4 sistem yaitu : Sistem air pengisi Sistem udara Bakar dan gas buang Sistem Bahan Bakar Sistem Steam

6. Sistem Air Pengisi

7. Condensor : tempat terjadinya proses kondensasi steam menjadi air. Steam heater : untuk menaikan temperatur air pengisis menggunakan steam sisa dari perapat turbin . Daerator : terjadi proses daerasi dengan injeksi hydrazin pada dearator . BFP (Boiler feed pump) : memompa air pengisi dari daerator ke steam drum melewati HPH dan economizer. Pada outlet BFP diinjeksikan amonia yang bertujuan untuk menaikan PH air. HPH (High pressure heater) : untuk menaikan temperatur air pengisi menggunakan steam extraksi turbin . Economizer : untuk menaikan temperatur air boiler pengisi menggunakan panas dari gas buang . Steam drum : tempat penampungan air dari economizer. Pada steam drum terdapat separator yang berfungsi untuk memisahkan steam dan air. Pada steam drum diinjeksikan fosfat yang bertujuan utuk mengontrol PH berkisar 9-10

8. Sistem Udara Bakar dan Gas Buang

9. PA Fan : sebagai penyempurnaan pembakaran yang ada di furnace, sebagai sealing di coal feeder, membuat material bad dan batubara agar melayang-layang di furnace SA Fan : sebagai penyempurnaan pembakaran , untuk membuat api menjadi berturbelensi , untuk membatasi agar api tidak melewati dinding refractory. HP Fan : untuk membantu sirkulasi batubara yang tidak terbakar kembali ke furnace. ID Fan : untuk menghisap debu dari ESP dan menjaga tekanan vakum diruang bakar . Cyclone separator : sebagai tempat sirkulasi batubara yang tidak terbakar untuk kembali masuk ke furnace. Refeeder : sebagai tempat penampung batubara yang tidak terbakar yang kemudian didorong oleh udara untuk masuk kedalam ruang bakar . ESP (Electrostatic precipitator) : melewatkan gas buang melalui suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge electrode sehingga debu terionisasi bermuatan negatif dan menempel pada collector plate.

10. Sistem Bahan Bakar

11. Conveyor : sebagai alat transportasi batubara dari coal yard ke coal bunker. Hopper : tempat untuk menampung batubara dari alat berat , sebelum masuk ke C1. h opper dilengkapi dengan vibrator untuk memudahkan batubara jatuh ke conveyor. Magnetik separator : untuk memisahkan logam yang terdapat pada batubara . Dust collector : untuk meminimalkan debu batubara dengan cara menyedot debu tersebut dengan tekanan vakum . Drum screen : untuk memisahkan batu bara halus dengan batubara kasar Crusher : untuk menghancurkan batubara yang berukuran besar menjadi berukuran kecil . Diverter gate : untuk memindahkan aliran batubara dari aliran satu ke aliran lainnya . Coal bunker : tempat penampungan batubara sebelum masuk furnace. Coal feeder : mengatur aliran batubara yang masuk ke furnace.

12. Sistem Steam

13. Steam drum : tempat penampungan steam. Pada steam drum terdapat separator yang berfungsi untuk memisahkan steam dan air. Desuperheater : untuk menurunkan temperatur steam sebelum masuk ke superheater dengan menspray air. Temperatur steam diatas 350°C. Superheater : untuk mengubah steam basah (saturated steam) menjadi steam kering (supersaturated steam).

14. Data-data analisis batubara (CH 0.74O0.061N0.018So.026) Data-data analisis flue gas C = 45.6 % wt H 2 = 6.34 % wt O 2 = 14.16 % wt S = 0.17 % wt N2 = 0.95 % wt A = 4.64 % wt M = 33.18 % wt HHV = 17357 kj /kg = 4148.42 kcal/kg LHV = 15179 kj /kg = 3627.86 kcal/kg m BB = 10650 kg/jam T referensi = 30 °C Humidity factor = 0.021 CO 2 = 14.82 % CO = 0.0001 % O 2 = 4.92 % N 2 = 79 % T flue gas = 176.3 °C C tak terbakar = 1.34 % HHV C = 32778 kj /kg = 7834.13 kcal/kg HHV CO = 10110 kj /kg = 2416.34 kcal/kg Cp H2O (uap) = 2.089 kj/kg°C 0.499 kcal/kg°C Cp flue gas = 4.582 kj / kg°C = 1.095 kcal/ kg°C Efisiensi Boiler

15. 1) Kebutuhan udara teoritis (TA) Rumus = ((11.6 x C) + 34.8(H 2 - (O 2 /8)) + (4.35 x S))/100 = ((11.6 x 45.6) + 34.8(6.34 - (14.16/8)) + (4.35 x 0.17))/100 = 6.8874 2) Excess udara (EA) Rumus = (O 2 fg / (21 - O 2 fg)) x 100 = (5.29 / ( 21 - 5.29)) x 100 = 30.5970 3) Udara aktual (AAS) Rumus = (1 + (EA / 100)) x TA = (1 + (30.5970/100)) x 6.8874 = 8.9947

16. 4) Massa flue gas (mfg) Rumus = (CO 2 fg + COfg + N 2 fg + O 2 fg) = (0.1482 + 0.000001+ 0.79 + 0.0519) = 0.9874 5) Heat Loss % kehilangan panas oleh gas buang Rumus = mfg x Cpfg x ( Tfg - Tref )/HHV = 0.9874 x 1.095 x (176.3 – 30)/4148.42 = 3.8130 % kehilangan panas karena adanya H2 Rumus = (9 x H) x (584+ Cp uap x ( Tfg - Tref ))/HHV = (9 x 0.0634) x (584 + 0.499 x (176.3 – 30))/4148.42 = 9.7925

17. % kehilangan panas karena penguapan air Rumus = M x (584 + Cp uap x ( Tfg - Tref ))/HHV = 0.3318 x (584 + 0.499 x (176.3 – 30))/4148.42 = 6.4308 % kehilangan panas karena pembakaran tidak sempurna Rumus = (mfg x ((28 x CO)/((44 x CO 2 ) + (28 x CO) + (28 x N 2 ) + = (32 x O 2 ))) x HHV CO)/HHV = (0.9874 x ((28 x 0.000001)/((44 x 0.1482)+(28 x = 0.000001)+(28 x 0.79)+(32 x 0.0519))) x 2416.34)/4148.42 = 0.00005314

18. % kehilangan panas karena kadar air dalam udara Rumus = (AAS x factor humidity x Cp uap x ( Tfg - Tref ))/HHV = (8.9947 x 0.021 x 0.499 x (176.3 – 30))/4148.42 = 0.3324 % kehilangan panas karena bahan bakar yang tidak terbakar Rumus = (C tak terbakar x HHV C)/HHV = (0.0134 x 7834.13 )/4148.42 = 2.5305 6) Efisiensi Boiler (ɳ) Rumus = 100 - jumlah loss = 100 - (3.8130 + 9.7925 + 6.4308 + 0.00005314 + 0.3324 + = 2.5305) = 77.10 %

19. Arigatou Gozaimasu