BAB III PROSES PELAKSANAAN TUGAS AKHIR
Data Tugas Akhir ini diperoleh dari perbandingan performa boiler Unit 10 PLTU 1 Jawa Tengah Rembangsaat sebelum Simple Inspection (SI) pada bulan November 2014 dengan saat setelah Simple Inspection (SI)bulan Maret 2015. Agar memperoleh hasil yang baik, maka diperlukan langkah-langkah pelaksanaan tugas akhir yang berurutan. Hal ini dilakukan agar mempermudah dalam pembuktian kebenaran, analisa, dan perbaikan kesalahan yang juga berguna bagi pengembangan penelitian selanjutnya. Bagian ini akan dijelaskan bagimana langkah-langkah untuk memecahkan masalah yang ada sehingga permasalahan dapat terpecahkan dengan baik. Pada dasarnya, pelaksaanan Tugas Akhir ini dibagi menjadi 3 tahapan utama yaitu tahap persiapan, tahap pengumpulan dan pengolahan data, serta tahap analisa dan kesimpulan. Secara skematis, pelaksanaan Tugas Akhir ditunjukan pada Gambar 3.1. 3.1 Tahap Persiapan Tahap persiapan ini merupakan tahap pengumpulaninformasi awal untuk mengidentifikasi, merumuskan, danmenentukan tujuan dari pemecahan masalah denganmempertimbangkan pengetahuan berdasarkan literatur yang ada. 3.1.1. Identifikasi Masalah Sebagai langkah awal dalam pelaksaan Tugas Akhir ini maka masalah yang akan diselesaikan harus diidentifikasi dengan secara jelas untuk menghindari kerancauan yang dapat timbul, serta menentukan studi kasus yang bagaimana
19
20
yang dilakukan. Masalah yang akan diangkat dalam Tugas Akhir ini adalah Evaluasi Pengaruh Beban Terhadap Effisiensi boiler Unit 10PLTU 1 Jawa Tengah Rembangdengan metode langsung. 3.1.2. Perumusan Masalah Setelah masalah teridentifikasi maka dilanjutkan perumusan masalah yang ada secara rinci agar diketahui secara tepat permasalahannya. Selain itu ditentukan tujuan apa saja yang ingin dicapai dari pelaksaan Tugas Akhir ini sehingga memberikan pedoman dalam pembahasan permasalahan lebih fokus dan tidak terjadi penyimpangan dalam pelaksanaan Tugas Akhir. 3.1.3. Studi Lapangan Sebagai observasi awal, dilakukan studi lapangan di perusahaan tempat studi kasus dilaksanakan, dalam hal ini di PLTU 1 Jawa Tengah Rembang. Observasi ini dimaksudkan agar memperoleh gambaran umum tentang sistem yang akan diteliti dan memahami permasalahan yang telah dirumuskan sebelumnya, bagaimana implementasinya di lapangan. 3.1.4. Studi Literatur Studi literatur ini dilakukan untuk memperoleh dan lebih memahami teoriteori yang berhubungan dengan pemecahan masalah. Selain itu juga untuk mengetahui
penelitian-penelitian
terdahulu
yang
telah
dilakukan
untuk
meyakinkan bahwa yang diteliti saat ini belum pernah dilakukan atau merupakan pengembangan dari penelitian terdahulu. Konsep yang harus dipahami antara lain mengenai fungsi, spesifikasi boiler Unit 10PLTU 1 Jawa Tengah Rembang, dan formula untuk menghitung effisiensi boiler.
21
3.2 Tahapan Pengumpulan Data dan Pengolahan Data Tahapan pengumpulan dan pengolahan data dilakukan untuk memperoleh bahan dalam pelaksanaan Tugas Akhir sesuai dengan tujuan dari Tugas Akhir yang telah ditetapkan. ‐
Data Boiler
‐
Data Aktual kinerja komponen-komponen Boiler pada saat awal beroperasi PLTU
‐
Data Aktual kinerja k k
START Buku, Paper dan Artikel di Internet
Studi Literatur
Studi Lapangan dan Pengumpulan Data
Perhitungan Performa Boiler Unit 10PLTU 1 Jawa Tengah RembangSebelum Simple Inspection
Perhitungan Performa Boiler Unit 10PLTU 1 Jawa Tengah Rembang Bulan Maret 2015
Tidak
Tidak
Data Selesai
Data Selesai
Ya
Ya
Evaluasi Perbandingan Performa Boiler Unit 10 PLTU 1 Jawa Tengah Rembang
Kesimpulan dan Saran
FINISH
Gambar 3.1 Skema Pelaksanaan Tugas Akhir
B il
22
3.2.1 Variabel Penelitian Variabel penelitian pada dasarnya adalah segala sesuatu yang berbentuk apa saja yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari sehingga diperoleh informasi tentang hal tersebut, kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono, hal 38, 2009), dimana dalam penelitian ini Effisiensi Boiler, Energy Output, Energy Input dan Enthalpy merupakan variabel terikat, kemudian coal flow serta suhu, tekanan dan flow dari main steam, cold reheat, hot reheat, feedwater, superheater spray, dan reheater sprayadalah varianel bebas, serta Beban merupakan variabel kontrol, adapun variabel penelitiannya sebagai berikut: 3.2.1.1. Dependent Variable (Variabel Terikat) Variabel dependent (variabel output/ kriteria/ konsekuen/ endogen/ terikat) adalah variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah Effisiensi Boiler, Energy Output, Energy Input dan Enthalpy. a.
Effisiensi Boiler Effisiensi boiler adalah perbandingan antara output terhadap input dalam suatu proses. Idealnya, kita menghendaki agar effisiensi boiler dapat mencapai 100 % akan tetapi pada kenyataannya, hal ini tidak mungkin dapat dilaksanakan karena adanya berbagai kerugian (losses).
b.
Energy Output Energy Output adalah energy yang dihasilkan oleh boiler yang berupa uap yang berpotensi untuk digunakan menggerakan suhu turbin. Energy
23
Output merupakan penjumlahan darienergy dari uap Superheater dengan energy dari uap Reheater. c.
Energy Input Energy Input merupakan energi yang dibutuhkan oleh boiler untuk menghasilkan energi. Energi masuk boiler didapat dari hasil pembakaran batubara.
d.
Enthalpy Enthalpy merupakan kandungan kalor dalam suatu zat. Enthalpy dalam penelitian ini yang dicari meliputi enthapy main steam, enthalpy cold reheat steam, hot reheat steam, feedwater, superheater spray dan enthalpy reheat spray.
3.2.1.2. Independent Variable (Variabel Bebas) Variabel Independent (variabel stimulus/ prediktor/ antecendent/ eksogen/ bebas) adalah variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi sebab perubahan atau timbulnya variabel dependent (terikat). Variabel bebas dalam penelitian ini adalahdata penelitian pada setiap perubahan beban. Beban yang dipilih adalah 215 MW, 230 MW, 245 MW, 260 MW, 275 MW, 290 MW, 300 MW karena penulis ingin mengetahui nilai effisiensi yang dihasilkan pada variasi beban tersebutpada waktu sebelum dan sesudah Overhaul Simple Inspection (SI) sehingga tingkat keeffisienan dari boiler dapat dihitung dan dievaluasi. 3.2.1.3. Control Variable (Variabel Kontrol)
24
Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga pengaruh variabel independent terhadap dependenttidak dipengaruhi oleh faktor luar yang tidak diteliti. Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah waktu.
3.2.2 Pengambilan Data Pengambilan data-data dilakukan diperusahaan sesuai dengan batasan yang telah ditetapkan, meliputi data-data: coal flow serta suhu, tekanan dan flow dari main steam, cold reheat, hot reheat, feedwater, superheater spray, dan reheater spray, beban (Load) pada nilai 215 MW, 230 MW, 245 MW, 260 MW, 275 MW, 290 MW, dan 300 MW, waktu dilakukan pengambilan data pada bulan Novenber 2014 sebelum Overhaul Simple Inspection danbulan Maret 2015, dan kandungan HHV bahan bakar batubara. Data-data yang dibutuhkan tersebut diperoleh dengan cara melakukan trend data di komputer Central Control Room 1 pada Control Room OperatorUnit 10 PLTU 1 Jawa Tengah Rembang dan dapat dipertanggungjawabkan. Adapun langkah-langkah cara pengambilan data adalah sebagai berikut : 3.2.2.1 Persiapan Pengambilan Data Sebelum pengambilan data operasi, hal yang harus dilakukan adalah sebagai berikut: a.
Pertama kali saat pengambilan data adalah mempersiapkan alat yang akan digunakan untuk mendapatkan data analisa.Adapun alat tersebut adalah sebagai berikut: 1.
Laptop
25
Menyalakan laptop yang akan digunakan untuk mencatat, menyimpan dan mengolah data aktual operasi plant. 2.
Program Software Microsoft Excel Menjalankan program Microsoft Excel, program ini digunakan untuk membantu dalam pencatatan data dan pengolahan data yang dicari.
3.
Komputer Pemantau Operasi
b.
Mempersiapkan format data analisa di program SoftwareMicrosoft Excelseperti tampak pada lampiran 1.
c.
Memastikan bahwa unit dalam operasi beban yang diinginkan yaitu215 MW, 230 MW, 245 MW, 260 MW, 275 MW, 290 MW,300 MW. Cara memastikannya adalah dengan cara melihat kolom Load pada Display monitor pemantau operasi.
d.
Memastikan bahwa batubara yang digunakan untuk pembakaran menggunakan batubara mix atau campuran antara low range coal dengan medium range coal.
e.
Memastikan keadaan peralatan dan sistem berkerja dalam keadaan baik.
3.2.2.2 Pelaksanaan Pengambilan Data Operasi Plant Pelaksanaan pengambilan data operasi dilakukan setelah semua persiapan diatas telah dilakukan, Setelah semua persiapan telah dilakukan dan tersedia, maka langkah selanjutnya yang dilakukan adalah Melakukan Trending data di
26
komputer Pemantau Operasi.Komputer Pemantau Operasi merupakan komputer pada Central Control Room PLTU Rembang yang merekam semua pembacaan semua sensor tiap detiknya. Metode pengambilan data ini merupakan pengambilan data operasi yang sudah terjadi sebelumnya (history) yang terekam di komputer pemantau operasi, dalam pengambilan data ini diambil data-data pada saat kondisi 215 MW, 230 MW, 245 MW, 260 MW, 275 MW 290 MW, dan 300 MW adapun data yang diperoleh untuk bulan November 2014 dan saat bulan Maret 2015. Setelah menentukan bulan tersebut kemudian melakukan trendingpada komputer pemantau.Pada komputer pemantau operasi akan tampak tampilan system-system yang ada dalam Unit 10PLTU Rembang seperti tampak pada Gambar 3.2 berikut:
Sumber: UNIT 10PLTU 1 Jawa Tengah Rembang
27
Gambar 3.2 DisplayTurbine Menus Pada Display ini terdapat macam-macam menu sistem operasi yang digunakan mentuk mendukung kinerja dari pembangkit batubara yang ada di Rembang. Contoh seperti menu Condensate Makeup, HPH, LPH, CWP,Feed Water Systemdan masih banyak yang lainnya. Setelah Display turbine menus sudah terlihat maka selanjutnya mencari system yang terkait dengan data yang dicari. Kemudian langkah selanjutnya adalah sebagai berikut:
1.
Sebagai contoh Pilih “Feed Water” pada tampilan Komputer Pemantau seperti pada Gambar 3.3.
Klik kiri
Gambar 3.3 Tampilan Unit 10Turbine Menus
2.
Setelah memilih Feed Water System maka tampilan akan menjadi seperti pada Gambar 3.4.
28
Gambar 3.4 Tampilan Feed Water System
3.
Pada tampilan Feed Water System, langkah pertama dalam pengambilan data adalah dengan memilih variabel yang akan diambil dengan cara trand. Trand dilakukan dengan memilih menu bar ScratchPads dan memilih sub menu trend_listseperti pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Tampilan ScratchPads
29
4.
Setelah dipilih trend_list maka tampilan akan menjadi seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Tampilan ScratchPad Trends
5.
Langkah selanjutnya dengan memilih salah satu label yang tertera pada menu ScratchPad Trends guna pengambilan variabel data yang akan diambil seperti pada Gambar 3.7.
Klik kiri
Gambar 3.7 Tampilan ScratchPad Trends
30
6.
Setelah memilih salah satu label pada Strachpad Trends maka akan terlihat tampilan trend 3 seperti pada Gambar 3.8 dibawah ini
Gambar 3.8 Tampilan Trend 3
7.
Pengambilan data dapat dilakukan dengan memilih parameter yang dibutuhkan. Contohnya pengambilan parameter beban pada Unit 10, maka klik kanan angka yang menunjukkan beban pada Unit 10 lalu pilih 1OPC:LOADLOG1.RO01 seperti pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Tampilan Load Gross
31
8.
Arahkan kursor ke tampilan label “A” kemudian klik kiri hingga parameter terbaca oleh label seperti pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Tampilan label trend
9.
Ulangi langkah 7 dan 8 untuk pengambilan parameter lain yang dibutuhkan seperti pressure, temperature, flow dll hingga hingga semua parameter yang dibutuhkan terbaca oleh label.
10.
Untuk mencari history data operasi sebelumnya, maka dengan cara fokus pada tanggal operasi, klik “Pause” seperti tampak pada Gambar 3.11 maka Online Trend Configuration akan berhenti merekam.
32
Tanggal Waktu
Beban Main Steam
Gambar 3.11Tampilan tombol Pause label trend
11.
Setelah klik “Pause” kemudian klik kanan pada Tampilan History Start/Stop Timedengan mouse untuk memilih waktu data operasi, maka akan terlihat seperti Gambar 3.12 dibawah ini
Gambar 3.12Tampilan History Start/Stop Time
33
12.
Selanjutnya memilih histori bulan operasi pada kolom “Month”, pilih sesuai yang diinginkan seperti tampak pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13TampilanMonth History Start/Stop Time
13.
Selanjutnya memilih histori tahun operasi pada kolom “Year”, pilih sesuai yang diinginkan seperti tampak pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14 TampilanYear History Start/Stop Time
34
14.
Selanjutnya memilih histori jam operasi pada kolom “Hours”, pilih sesuai yang diinginkan seperti tampak pada Gambar 3.15.
Klik Kanan
Gambar 3.15 TampilanHours History Start/Stop Time
15.
Selanjutnya memilih histori menit operasi pada kolom “Minutes”, pilih sesuai yang diinginkan seperti tampak pada Gambar 3.16.
35
Klik Kanan
Gambar 3.16 TampilanMinutes History Start/Stop Time 16.
Selanjutnya memilih histori format operasi pada kolom “Format”, pilih sesuai yang diinginkan seperti tampak pada Gambar 3.17.
Klik Kanan
Gambar 3.17 TampilanFormat History Start/Stop Time
17.
Selanjutnya memilih historyDuration Time operasi pada kolom “Duration”, pilih sesuai yang diinginkan seperti pada Gambar 3.18.
36
Klik Kanan
Gambar 3.18 TampilanDuration History Start/Stop Time
18.
Setelah semua sudah terlengkapi, maka data yang kita inginkan sudah bisa kita ambil. Displayseperti tampak pada Gambar 3.19.
Gambar 3.19 Tampilantrend
37
19.
Setelah data yang diinginkan telah didapatkan kemudian masukan data tersebut kedalam form pada Microsoft Excel yang telah disediakan.
3.2.3 Pengolahan Data Pengambilan data parameter dari Komputer Pemantau Operasi yang merupakan komputer pada Central Control Room PLTU Rembang yang merekam semua pembacaan semua sensor tiap detiknya. Data parameter pada adalah hasil dari rata-rata guna mengurangi margin eror sehingga lebih valid. Pengolahan data parameter untuk perhitungan dan mencari nilai entalpi dilakukan dengan bantuan Software Steam Table dan Microsoft Excel.
3.2.3.1.
Perhitungan Entalpy
Perhitungan Entalpy menggunakan bantuan software Steam Tabelguna untuk mempermudah dalam perhitungan data. Adapun cara mendapatkan nilai enthalpy dengan menggunakan software Steam Tabel adalah dengan langkahlangkahsebagai berikut : a. Menjalankan program Software Steam Tabel pada komputer sehingga tampil seperti tampilan pada Gambar 3.20.
38
Gambar 3.20 Tampilan Software Steam Tabel
b. Klik Superheated/subcooled pada menu pilihan sehingga muncul tampilan seperti Gambar 3.21 berikut
Gambar. 3.21 Tampilan Menu Superheated/Subcooled c. Klik pada kotak seperti tampak pada gambar 3.22 kemudian mengisikan temperatur dari data yang telah didapat
39
Gambar 3.22Tampilan Menu Superheated/Subcooled d. Klik pada kotak seperti tampak pada gambar 3.23 kemudian mengisikantekanan dari data yang telah didapat
Gambar 3. 23 Tampilan Menu Superheated/Subcooled e. Klik Calculate seperti tampak pada Gambar 3.24
40
Gambar 3.24Tampilan Menu Superheated/Subcooled f. Nilai enthalpy akan terlihat dalam kotak seperti tampak pada gambar 3.25dan masukan data yang didapat ke dalam lembar yang tersediakan.
Gambar 3.25Tampilan Menu Superheated/Subcooled Dengan cara tersebut maka nilai entalpi dari berbagai beban sebelum dan sesudah Overhaul Simple Inspection dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
41
Tabel 3.1 Hasil Pengambilan Data dan Entalpi sebelum Overhaul Simple Inspection Load 215 MW, 230MW, 245MW. NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9
PARAMETER
SATUAN
Daya Main Steam Flow Main Steam Temp Main Steam Press Main Steam Enthalpy Feedwater Flow Feedwater Temp Feedwater Press Feedwater Enthalpy
MW t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg
Beban 215 655,68 543,93 14,055 3444,11 732,805 258,05 15,475 1124,56
230 667,59 540,945 14,425 3432,06 767,6 258,065 15,6 1124,63
245 710,405 543,95 15 3433,96 825,015 246,115 16,35 1067,96
258,59 15,505 1127,15 228,3 15,505 985,325 393,205 4,1315 3195,96 228,185 4,1315 981,972 228,25 15,505 985,096 195,415 15,505 837,993 327,8 2,4923 3075,84 200,6 2,4923 855,345 176,99 1,23245 749,932
260 16 1133,94 229,56 15,88 991,191 393,205 4,32625 3192,4 226,93 4,32625 976,173 229,56 15,88 991,191 195,415 15,88 838,17 327,805 2,62975 3072,45 202,72 2,62975 864,937 177,96 1,24235 754,199
264,6 16,38 1070,24 233,335 16,38 1008,63 397,72 4,653 3197,38 232,18 4,653 1000,75 233,335 16,38 1008,63 196,47 16,38 843,048 327,805 2,83125 3067,41 206,955 2,83125 884,136 177,96 1,2725 754,215
Tabel 3.1 Lanjutan 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
HP1 Water Outlet Temp HP1 Water Outlet Press HP1 Water Outlet Enthalpy HP1 Water Inlet Temp HP1 Water Inlet Press HP1 Water Inlet Enthalpy HP1 Steam Inlet Temp HP1 Steam Inlet Press HP1 Steam Inlet Enthalpy HP1 Drain Outlet Temp HP1 Drain Outlet Press HP1 Drain Outlet Enthalpy HP2 Water Outlet Temp HP2 Water Outlet Press HP2 Water Outlet Enthalpy HP2 Water Inlet Temp HP2 Water Inlet Press HP2 Water Inlet Enthalpy HP2 Steam Inlet Temp HP2 Steam Inlet Press HP2 Steam Inlet Enthalpy HP2 Drain Outlet Temp HP2 Drain Outlet Press HP2 Drain Outlet Enthalpy HP3 Drain Outlet Temp HP3 Drain Outlet Press HP3 Drain Outlet Enthalpy
°C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg
42 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
t/h t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C
Flow Leakage HP, MSV (desain) Flow from HP to mix HE (desain) Cold Reheat Temp Cold Reheat Press Cold Reheat Enthalpy Hot Reheat Temp Hot Reheat Press Hot Reheat Enthalpy reheater desuperheating flow Reheat Spray Temperature Reheat Spray Pressure Reheat Spray Enthalpy Superheater spray flow Superheater Spray Temperature
3,8 0 327,925 2,3 3080,84 537,25 2,365 3547,13 19,07 164,71 7,725 699,99 30,4
3,8 0 333,925 2,665 3085,98 543,305 2,725 3557,23 32,39 164,71 8,065 700,187 47,6
167,3
3,8 0 329,92 2,45 3081,82 540,295 2,515 3552,49 26,9 164,71 7,95 700,12 40,8 166,29
15,44
15,945
16,195
715,634 711,582 139,07 139,475 19332,52 19332,52
711,729 149,405 19332,52
166,29
Tabel 3.1 Lanjutan 51
Superheater Spray Pressure
Mpa
52 53 54
Superheater Spray Enthalpy Coal Flow Coal Caloric Value
kJ/kg t/h kJ/kg
Tabel 3.2 Hasil Pengambilan Data dan Entalpi sebelum Overhaul Simple Inspection Load 260 MW, 275MW. NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
PARAMETER
SATUAN
Daya Main Steam Flow Main Steam Temp Main Steam Press Main Steam Enthalpy Feedwater Flow Feedwater Temp Feedwater Press Feedwater Enthalpy HP1 Water Outlet Temp HP1 Water Outlet Press HP1 Water Outlet Enthalpy HP1 Water Inlet Temp HP1 Water Inlet Press HP1 Water Inlet Enthalpy HP1 Steam Inlet Temp HP1 Steam Inlet Press
MW t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa
Beban 260 754,085 540,9 15,23 3422,93 851,835 265,62 16,73 1117,72 264,655 16,875 1156,43 235,495 16,875 1018,56 399,95 4,90635
275 782,115 543,95 15,51 3428,4 932,375 270,16 16,975 1183,33 270,66 17,255 1185,75 240,88 17,255 1043,68 404,5 5,27435
43 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa
HP1 Steam Inlet Enthalpy HP1 Drain Outlet Temp HP1 Drain Outlet Press HP1 Drain Outlet Enthalpy HP2 Water Outlet Temp HP2 Water Outlet Press HP2 Water Outlet Enthalpy HP2 Water Inlet Temp HP2 Water Inlet Press HP2 Water Inlet Enthalpy HP2 Steam Inlet Temp HP2 Steam Inlet Press HP2 Steam Inlet Enthalpy HP2 Drain Outlet Temp HP2 Drain Outlet Press
3198,24 234,8 4,90635 1013,1 235,795 16,875 1020,08 200,69 16,875 861,886 339,835 3,3467 3083,74 222,815 3,3467
3202,85 241,315 5,27435 1043,99 240,88 17,255 1043,68 203,87 17,255 876,121 336,815 3,1938 3080,1 216,475 3,1938
956,854 185,63 1,3527 788,087 3,8 0 331,92 2,84 3077 540,175 2,84 3549,1 27,9 167,735 8,37 713,452 38,65 169,265 16,875 724,925 150 19332,52
927,617 182,725 1,3729 775,254 3,8 0 339,955 3,085 3090,27 540,275 3,085 3546,97 30,8 170,775 8,475 726,692 41,85 172,335 17,255 738,375 150,5 19332,52
Tabel 3.2 Lanjutan 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
HP2 Drain Outlet Enthalpy HP3 Drain Outlet Temp HP3 Drain Outlet Press HP3 Drain Outlet Enthalpy Flow Leakage HP, MSV (desain) Flow from HP to mix HE (desain) Cold Reheat Temp Cold Reheat Press Cold Reheat Enthalpy Hot Reheat Temp Hot Reheat Press Hot Reheat Enthalpy reheater desuperheating flow Reheat Spray Temperature Reheat Spray Pressure Reheat Spray Enthalpy Superheater spray flow Superheater Spray Temperature Superheater Spray Pressure Superheater Spray Enthalpy Coal Flow Coal Caloric Value
kJ/kg °C Mpa KJ/kg t/h t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h kJ/kg
Tabel 3.3 Hasil Pengambilan Data dan Entalpi sebelum Overhaul Simple Inspection Load 290 MW, 300MW. NO
PARAMETER
SATUAN
Beban
44
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Daya Main Steam Flow Main Steam Temp Main Steam Press Main Steam Enthalpy Feedwater Flow Feedwater Temp Feedwater Press Feedwater Enthalpy HP1 Water Outlet Temp HP1 Water Outlet Press HP1 Water Outlet Enthalpy HP1 Water Inlet Temp HP1 Water Inlet Press
MW t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa
290 812,5 543,95 15,89 3424,24 991,175 273,155 17,48 1198,03 273,67 17,63 1200,55 243,4 17,63
300 832,5 543,95 16,175 3421,11 1035,92 276,165 17,855 1212,89 276,685 18,01 1215,45 247,17 18,01
1055,47 406,76 5,56785 3203,25 243,92 5,658875 1056,46 243,4 17,63 1055,47 205,975 17,63 885,616 339,82 3,4171 3082 222,81 3,4171 885,616 185,65 1,40305 788,2 3,8 0 346,96
1073,14 409,02 5,79675 3204,85 249,14 5,79675 1081,57 247,17 18,01 1073,14 209,145 18,01 899,861 342,825 3,5954 3085,09 227,04 3,5954 976,522 189,48 1,43315 805,202 3,8 0 345,98
Tabel 3.3 Lanjutan 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
HP1 Water Inlet Enthalpy HP1 Steam Inlet Temp HP1 Steam Inlet Press HP1 Steam Inlet Enthalpy HP1 Drain Outlet Temp HP1 Drain Outlet Press HP1 Drain Outlet Enthalpy HP2 Water Outlet Temp HP2 Water Outlet Press HP2 Water Outlet Enthalpy HP2 Water Inlet Temp HP2 Water Inlet Press HP2 Water Inlet Enthalpy HP2 Steam Inlet Temp HP2 Steam Inlet Press HP2 Steam Inlet Enthalpy HP2 Drain Outlet Temp HP2 Drain Outlet Press HP2 Drain Outlet Enthalpy HP3 Drain Outlet Temp HP3 Drain Outlet Press HP3 Drain Outlet Enthalpy Flow Leakage HP, MSV (desain) Flow from HP to mix HE (desain) Cold Reheat Temp
kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa KJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h t/h °C
45 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h kJ/kg
Cold Reheat Press Cold Reheat Enthalpy Hot Reheat Temp Hot Reheat Press Hot Reheat Enthalpy reheater desuperheating flow Reheat Spray Temperature Reheat Spray Pressure Reheat Spray Enthalpy Superheater spray flow Superheater Spray Temperature Superheater Spray Pressure Superheater Spray Enthalpy Coal Flow Coal Caloric Value
3,33 3101,38 540,275 3,325 3544,65 32,8 172,795 8,705 735,594 41,35 174,355 17,755 747,375 150,455 19332,52
3,51 3094,84 540,29 3,505 3542,94 30,1 175,825 8,845 748,854 32,27 177,38 18,135 760,661 149,875 19332,52
Tabel 3.4 Hasil Pengambilan Data dan Entalpi setelah Overhaul Simple Inspection Load 215 MW, 230MW, 245MW NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
PARAMETER
SATUAN
Daya Main Steam Flow Main Steam Temp Main Steam Press Main Steam Enthalpy Feedwater Flow Feedwater Temp Feedwater Press Feedwater Enthalpy HP1 Water Outlet Temp HP1 Water Outlet Press HP1 Water Outlet Enthalpy HP1 Water Inlet Temp HP1 Water Inlet Press HP1 Water Inlet Enthalpy HP1 Steam Inlet Temp HP1 Steam Inlet Press HP1 Steam Inlet Enthalpy HP1 Drain Outlet Temp HP1 Drain Outlet Press HP1 Drain Outlet Enthalpy HP2 Water Outlet Temp
MW t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C
Beban 215 688,71 537,14 13,505 3431,86 800,725 259,685 14,905 1131,5 259,49 15,025 1131,5 228,49 14,905 1131,5 407,55 4,2765 3227,56 231,045 4,2765 995,38 228,49
230 700 537,14 14,28 3423,35 827,725 261,195 15,655 1139,74 260,995 15,655 1138,78 229,75 15,655 992,001 405,29 4,505 3218,21 232,355 4,505 1001,57 229,75
245 733,3 537,14 14,785 3417,73 883,33 255,2 16,155 1110,92 264,01 16,275 1153,34 233,52 16,155 1009,43 405,29 4,795 3213,25 234,96 4,795 1013,84 233,52
46 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
HP2 Water Outlet Press HP2 Water Outlet Enthalpy HP2 Water Inlet Temp HP2 Water Inlet Press HP2 Water Inlet Enthalpy HP2 Steam Inlet Temp HP2 Steam Inlet Press HP2 Steam Inlet Enthalpy HP2 Drain Outlet Temp HP2 Drain Outlet Press HP2 Drain Outlet Enthalpy HP3 Drain Outlet Temp HP3 Drain Outlet Press HP3 Drain Outlet Enthalpy Flow Leakage HP, MSV (desain) Flow from HP to mix HE (desain) Cold Reheat Temp
40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
Cold Reheat Press Cold Reheat Enthalpy Hot Reheat Temp Hot Reheat Press Hot Reheat Enthalpy reheater desuperheating flow Reheat Spray Temperature Reheat Spray Pressure Reheat Spray Enthalpy Superheater spray flow Superheater Spray Temperature Superheater Spray Pressure Superheater Spray Enthalpy Coal Flow Coal Caloric Value
Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h t/h °C
14,9 986,02 193,49 14,97 829,27 338,485 2,549 3099,34 210,01 2,549 853,24 173,84 1,19 735,9 3,8 0 343,67
15,655 992 196,66 15,655 843,54 337,475 2,675 3093,96 202,45 2,675 863,74 176,71 1,25 748,71 3,8 0 339,65
16,275 1009,46 198,775 16,155 853,08 337,475 2,8175 3090,71 205,63 2,8175 878,13 177,665 1,29 752,9 3,8 0 339,65
Tabel 3.4 Lanjutan Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h kJ/kg
2,4 3114,69 532,505 2,461 3535,6 15,25 164,275 7,585 698,05 51,25 165,525 15,01 707,76 139,085 19234,72
2,52 2,73 3102,72 3097,87 535,505 535,505 2,58 2,76 3541,16 3539,38 20,5 21 166,3 167,315 7,945 8,19 706,99 711,51 55 47,5 167,54 168,55 15,76 16,385 716,85 719,19 138,5 142,58 19234,72 19234,72
Tabel 3.5 Hasil Pengambilan Data dan Entalpi setelah Overhaul Simple Inspection Load 260 MW, 275MW. NO 1 2 3 4
PARAMETER
SATUAN
Daya Main Steam Flow Main Steam Temp Main Steam Press
MW t/h °C Mpa
Beban 260 740 537,14 14,5325
275 826,16 537,14 15,605
47 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg
Main Steam Enthalpy Feedwater Flow Feedwater Temp Feedwater Press Feedwater Enthalpy HP1 Water Outlet Temp HP1 Water Outlet Press HP1 Water Outlet Enthalpy HP1 Water Inlet Temp HP1 Water Inlet Press HP1 Water Inlet Enthalpy HP1 Steam Inlet Temp HP1 Steam Inlet Press HP1 Steam Inlet Enthalpy HP1 Drain Outlet Temp HP1 Drain Outlet Press HP1 Drain Outlet Enthalpy
3407,46 855,5275 258,1975 15,905 1168,89 262,5025 15,965 1168,01 231,635 15,905 1021,19 405,29 4,65 3208,07 233,6575 4,65 1038,62
3400,18 996,23 270,235 17,28 1183,66 273,05 17,53 1197,5 238,55 17,28 1032,89 407,545 5,415 3207,91 244,115 5,415 1057,38
231,635 15,965 1021,18 197,7175 15,905 862,68 337,475 2,74625 3086,45 204,04 2,74625 892,55 177,1875 1,27 765,6 3,8 0 339,65 2,625 3092,96 535,505 2,67 3537,62 20,75 166,8075
238,55 17,53 1032,94 204,05 17,28 876,93 337,475 3,215 3081,19 213,025 3,215 911,893 185,34 1,36 786,807 3,800 0 341,655 3,15 3092,81 535,505 2,82 3538,81 22,5 173,375
Tabel 3.5 Lanjutan 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
HP2 Water Outlet Temp HP2 Water Outlet Press HP2 Water Outlet Enthalpy HP2 Water Inlet Temp HP2 Water Inlet Press HP2 Water Inlet Enthalpy HP2 Steam Inlet Temp HP2 Steam Inlet Press HP2 Steam Inlet Enthalpy HP2 Drain Outlet Temp HP2 Drain Outlet Press HP2 Drain Outlet Enthalpy HP3 Drain Outlet Temp HP3 Drain Outlet Press HP3 Drain Outlet Enthalpy Flow Leakage HP, MSV (desain) Flow from HP to mix HE (desain) Cold Reheat Temp Cold Reheat Press Cold Reheat Enthalpy Hot Reheat Temp Hot Reheat Press Hot Reheat Enthalpy reheater desuperheating flow Reheat Spray Temperature
°C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa KJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h °C
48 47 48 49 50 51 52 53 54
Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h kJ/kg
Reheat Spray Pressure Reheat Spray Enthalpy Superheater spray flow Superheater Spray Temperature Superheater Spray Pressure Superheater Spray Enthalpy Coal Flow Coal Caloric Value
8,0675 715,95 51,25 168,045 16,0725 730,31 139,5 19234,72
8,800 738,167 24,5 173,605 17,635 744,07 147,34 19234,72
Tabel 3.6 Hasil Pengambilan Data dan Entalpi setelah Overhaul Simple Inspection Load 290 MW, 300 MW. NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
PARAMETER
SATUAN
Daya Main Steam Flow Main Steam Temp Main Steam Press Main Steam Enthalpy Feedwater Flow Feedwater Temp Feedwater Press Feedwater Enthalpy HP1 Water Outlet Temp HP1 Water Outlet Press HP1 Water Outlet Enthalpy HP1 Water Inlet Temp HP1 Water Inlet Press HP1 Water Inlet Enthalpy HP1 Steam Inlet Temp HP1 Steam Inlet Press HP1 Steam Inlet Enthalpy HP1 Drain Outlet Temp HP1 Drain Outlet Press HP1 Drain Outlet Enthalpy HP2 Water Outlet Temp
MW t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C
Beban 290 851,755 537,14 15,68 3407,68 1014,155 274,765 17,275 1206,05 274,52 17,54 1204,78 242,345 17,275 1050,49 402,99 5,645 3192,4 246,785 5,645 1070,2 242,355
300 877,59 537,14 16,1 3402,93 1052,095 276,275 17,78 1213,46 276,03 18,045 1212,18 244,855 17,78 1062,28 405,285 5,87 3194,11 250,695 5,87 1089,1 244,855
49 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h t/h °C
HP2 Water Outlet Press HP2 Water Outlet Enthalpy HP2 Water Inlet Temp HP2 Water Inlet Press HP2 Water Inlet Enthalpy HP2 Steam Inlet Temp HP2 Steam Inlet Press HP2 Steam Inlet Enthalpy HP2 Drain Outlet Temp HP2 Drain Outlet Press HP2 Drain Outlet Enthalpy HP3 Drain Outlet Temp HP3 Drain Outlet Press HP3 Drain Outlet Enthalpy Flow Leakage HP, MSV (desain) Flow from HP to mix HE (desain) Cold Reheat Temp
17,54 1050,59 206,155 17,275 886,264 334,45 3,38 3069,75 216,41 3,38 927,375 186,325 1,38 791,178 3,8 0 337,62
18,045 1062,32 207,21 17,78 891,162 337,455 3,5 3074,17 220,42 3,5 945,835 189,185 1,42 809,998 3,8 0 341,64
3,35 3078,26 532,57 3,355 3526,97 19,15 173,375 8,85 738,195 31 174,595 17,765 748,417 150,465 19234,72
3,5 3084,47 535,57 3,505 3532,24 19,4 175,395 9,035 747,084 21,5 176,615 18,265 757,424 149,815 19234,72
Tabel 3.6 Lanjutan 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
3.2.3.1.
Cold Reheat Press Cold Reheat Enthalpy Hot Reheat Temp Hot Reheat Press Hot Reheat Enthalpy reheater desuperheating flow Reheat Spray Temperature Reheat Spray Pressure Reheat Spray Enthalpy Superheater spray flow Superheater Spray Temperature Superheater Spray Pressure Superheater Spray Enthalpy Coal Flow Coal Caloric Value
Mpa kJ/kg °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h °C Mpa kJ/kg t/h kJ/kg
Perhitungan Cold Reheat Flow
Perhitungan Cold Reheat Flow menggunakan persamaan sebagai berikut 8 Cold Reheat Flow = G crsc = G ms -G 1 -G 2 -G iq -G L
.......................(2-8)
Dimana 8
Harbin Power Equipment Performance Test Center, Performance Test Report For Unit 10, Dongfang Electric Corporation, Rembang, 2012, hal 29
50
~
G ms merupakan Main Steam Flow yang memiliki nilai sebesar 877,59t/h.
~
G 1 atau disebut Flow extraction 1adalah laju alir dari uap ekstraksi pada High Pressure Heater 1, Parameternya adalah sebagai berikut : G fw (Laju alir Feed Water) = 1052,09 ton/jam H o1 (Entalpi High Pressure Heater Oultet 1) = 1062,28 kJ/kg H i1 (Entalpi High Pressure Heater Inlet 1) = 1062,32 kJ/kg H s1 (Entalpi High Pressure Heater Steam 1) = 3194,110 kJ/kg H d1 (Entalpi High Pressure Heater Drain 1) = 1089,10 kJ/kg Untuk mencari Flowekstraksi 1 dapat dihitung dengan dasar Asas Black yaitu panas yang diserap sama dengan panas yangdiberikan sehingga persamaannya adalah sebagai sebagai berikut : Q steam = Q feedwater G 1 (H s1 -H d1 ) = G fw (H o1 -H i1 ) G 1 = G fw (H o1 -H i1 ) / (H s1 -H d1 ) G 1 = (1052,09 ( 1062,28 – 1062,32 ))/( 3194,110 – 1089,10) G 1 = 74,90 t/h
~
G 2 merupakan Flow extraction 2adalah laju alir dari uap ekstraksi pada High Pressure Heater 2, Parameternya adalah sebagai berikut : ~
G fw (Laju alir Feed Water) = 1052,09 ton/jam
~
H o2 (Entalpi High Pressure Heater Oultet 2) = 1062,28 kJ/kg
~
H i2 (Entalpi High Pressure Heater Inlet 2) = 891,16 kJ/kg
~
H s2 (Entalpi High Pressure Heater Steam 2) = 945,83 kJ/kg
~
H d1 (Entalpi High Pressure Heater Drain 1) = 1089,10 kJ/kg
51
~
H d2 (Entalpi High Pressure Heater Drain 2) = 1089,10 kJ/kg Untuk mencariFlow ekstraksi 2 juga menggunakan cara yang sama sehingga dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Q steam + Q drain = Q feedwater G2
=
G2 = G2
=
G 2 = 89,630 t/h ~
G iq merupakan laju Leakage HP yang sesuai dengan desain yaitu sebesar 3,8 t/h
~
G L merupakan laju dari Heat Exchanger ke mix Heat Exchanger dalam perhitungan ini diabaikan karena nilainya tidak begitu terpengaruh, sehingga nilainya diasumsikan 0 t/h
Sehingga nilai Cold Reheat Flow (G crsc ) = G ms -G 1 -G 2 -G iq -G L Cold Reheat Flow (G crsc ) = (877,59)-(74,90)-(84,630)-(3,8)-0 Cold Reheat Flow (G crsc ) = 709,25 t/h 3.2.3.2.
Perhitungan Hot Reheat Flow
Perhitungan Hot Reheat Flow menggunakan persamaan sebagai berikut 9 : Hot Reheat Flow (G hrsh ) = Gcrsc + Grhs 9
Harbin Power Equipment Performance Test Center, loc. cit
.......................(2-9)
52
Hot Reheat Flow (G hrsh ) = 709,25 t/h + 19,07 t/h Hot Reheat Flow (G hrsh ) = 728,65 t/h 3.2.3.3.
Perhitungan Total Energi masuk Boiler Energi masuk merupakan energi yang dibutuhkan oleh boiler untuk
menghasilkan energi. Perhitungan Total Energi masuk boiler menggunakan persamaan sebagai berikut : Qin = QrF = MrF HHVF Qin = QrF = (149,81 ton/jam x 1000)x 19234,720 kJ/kg Qin = QrF = 149810 kg/jam x 19234,720 kJ/kg Qin = QrF = 2.881.649.576 kJ/jam
3.2.3.4.
Perhitungan Total Energi Keluar Energi keluar merupakan energi yang dihasilkan oleh boiler yaitu
merupakan jumlah keseluruhan energi dari superheater dan reheater. Adapun untuk mencari jumlah total energi keluar yaitu menggunakan persamaan sebagai berikut : Qout = QrO + QRh Dimana ~ Q rO = ((G ms – G shs ) x (H ms – H fw )) + (G shs (H ms – H shs )) ~
Q rO =((877,59 – 21,5) x (3402,930 – 1213,46)) + ((21,5 ton/jam x 1000) x (3402,930 kJ/kg – 757,42 kJ/kg))
~ Q rO = ((877,59 ton/jam x1000) x 2189,47 kJ/kg) + (21500 kg/jam x
53
2645,5 kJ/kg) ~ Q rO = (877590 kg/jam x 2189,47 kJ/kg) + (21500 kg/jam x 2645,5 kJ/kg ~ Q rO = 1874383372kJ/jam + 56878379kJ/jam ~ Q rO = 1.931.261.751kJ/jam Serta ~ Q Rh = (G hrsh x(H hrsh –H crsc ))+ (G rhs x (H hrsh –H rhs ) ~ Q Rh = ((728,659 ton/jam x (3532,24 KJ/kg - 3084,24 kJ/kg)) + (19,4 ton/jam x ( 3532,24 kJ/kg - 747,084 kJ/kg)) ~ Q Rh = ((728,659 ton/jam x 1000)x 448 kJ/kg) + ((19,4 ton/jam x 1000) x 2785,156 KJ/kg) ~ Q Rh = (728659 kg/jam x 448 kJ/kg) + (19400 kg/jam x 2785,156 KJ/kg) ~ Q Rh = 326439232 kJ/jam + 54032026,4 kJ/jam ~ Q Rh = 380.303.669 KJ/jam Dari perhitungan diatas didapatkan nilai Total Energi Keluar sebesar Qout = QrO + QRh Qout = 1.978.288.282,69 KJ/jam +380.303.669 kJ/jam Qout = 2.311.565.418kJ/jam 3.2.3.5.
Perhitungan Effisiensi Direct
Perhitungan Effisiensi Direct menggunakan persamaan sebagai berikut :
EffisiensiBoiler =
x 100 %
54
EffisiensiBoiler =
x 100 %
EffisiensiBoiler = 80,22 %