15
1 ANALISA UNJUK KERJA BOILER TERHADAP PENURUNAN DAYA PADA PLTU PT. INDONESIA POWER UBP PERAK Asmudi, 4207100608 Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan, ITS Surabaya Abstrak Boiler unit 3 di PLTU PT. Indonesia Power UBP Perak berfungsi sebagai penghasil steam untuk memutar turbin sehingga dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik melalui generator listrik. Boiler unit 3 beroperasi dari tahun 1978. Boiler ini tergolong tua sehingga unjuk kerjanya mengalami banyak penurunan. Untuk itu dilakukan studi analisa dengan perhitungan kehilangan panas dengan tujuan untuk mengetahui besarnya penurunan performance dan mengetahui penyebab dari penurunan performance. Berdasarkan data dan analisa maka diketahui penurunan unjuk kerja boiler sebesar 14.15%, dari 87.35% pada saat komisioning menjadi 73.20% pada kondisi sekarang. Untuk menghasilkan daya listrik yang sama (37.25 MW), pada kondisi sekarang telah mengalami kenaikan: bahan bakar, udara pembakaran, dan air umpan, dengan masing-masing kenaikan sebesar 4.28%, 4.97%, dan 11.53%. Adanya pengaruh pengotoran baik yang timbul dari bahan bakar maupun air umpan sangat berpengaruh terhadap efisiensi boiler, ini dapat dilihat dari indikator naiknya gas buang dari 11.25% menjadi 14.85% Kata kunci : Boiler, unjuk kerja, kehilangan panas PENDAHULUAN Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan energi panas dari steam untuk memutar turbin sehingga dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik melalui generator. Steam yang dibangkitkan ini berasal dari perubahan fase air yang berada pada boiler akibat mendapatkan energi panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Secara garis besar sistem pembangkit listrik tenaga uap terdiri dari beberapa peralatan utama diantaranya: boiler, turbin, generator, dan kondensor. Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. (UNEP, 2008) Air adalah media yang dipakai pada proses bertemperatur tinggi ataupun untuk perubahan parsial menjadi energi mekanis didalam sebuah turbin. Seperti halnya boiler pada PLTU Perak unit 3 juga menggunakan fluida kerja berupa air umpan yang berasal dari pengolahan air laut. PLTU Perak unit 3 beroperasi dari tahun 1978. Unit ini tergolong tua sehingga unjuk kerja dari unit ini sudah mengalami banyak penurunan, salah satunya adalah boiler. Turunnya unjuk kerja boiler disebabkan antara lain: buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukar panas, buruknya operasi dan pemeliharaan. (UNEP, 2008) Dengan turunnya unjuk kerja boiler akan memberi dampak terhadap penurunan efisiensi keseluruhan unit 3 yang tidak mampu lagi menghasilkan daya sebesar pada saat komisioning. Dengan kondisi ini perlu adanya pengkajian dan penanganan tentang studi dan analisis unjuk kerja boiler. Dari hasil analisa yang didapat nantinya diharapkan dapat dilakukan tindak lanjut yang berdampak pada peningkatan unjuk kerja boiler dan otomatis peningkatan keseluruhan unit 3 di PLTU Indonesia Power, unit bisnis pembangkitan Perak. DASAR TEORI Siklus Rankine Siklus rankine merupakan siklus standard untuk pembangkit daya yang menggunakan tenaga uap. Siklus rankine nyata yang digunakan dalam instalasi pembangkit daya jauh lebih rumit dari pada siklus rankine ideal asli yang sederhana. Siklus rankine juga disebut siklus uap-cair, siklus ini biasanya digambarkan pada kedua diagram, yaitu P-V dan T-S dengan garis-garis yang menunjukkan

Analisis Boiler

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Analisis Boiler

1

ANALISA UNJUK KERJA BOILER TERHADAP PENURUNAN DAYAPADA PLTU PT. INDONESIA POWER UBP PERAK

Asmudi, 4207100608Jurusan Teknik Sistem Perkapalan

Fakultas Teknologi Kelautan, ITS Surabaya

Abstrak

Boiler unit 3 di PLTU PT. Indonesia Power UBP Perak berfungsi sebagai penghasil steamuntuk memutar turbin sehingga dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik melaluigenerator listrik. Boiler unit 3 beroperasi dari tahun 1978. Boiler ini tergolong tua sehingga unjukkerjanya mengalami banyak penurunan. Untuk itu dilakukan studi analisa dengan perhitungankehilangan panas dengan tujuan untuk mengetahui besarnya penurunan performance dan mengetahuipenyebab dari penurunan performance. Berdasarkan data dan analisa maka diketahui penurunanunjuk kerja boiler sebesar 14.15%, dari 87.35% pada saat komisioning menjadi 73.20% pada kondisisekarang. Untuk menghasilkan daya listrik yang sama (37.25 MW), pada kondisi sekarang telahmengalami kenaikan: bahan bakar, udara pembakaran, dan air umpan, dengan masing-masingkenaikan sebesar 4.28%, 4.97%, dan 11.53%. Adanya pengaruh pengotoran baik yang timbul daribahan bakar maupun air umpan sangat berpengaruh terhadap efisiensi boiler, ini dapat dilihat dariindikator naiknya gas buang dari 11.25% menjadi 14.85%

Kata kunci : Boiler, unjuk kerja, kehilangan panas

PENDAHULUANPembangkit Listrik Tenaga Uap

(PLTU) adalah pembangkit listrik yangmemanfaatkan energi panas dari steam untukmemutar turbin sehingga dapat digunakanuntuk membangkitkan energi listrik melaluigenerator. Steam yang dibangkitkan ini berasaldari perubahan fase air yang berada padaboiler akibat mendapatkan energi panas darihasil pembakaran bahan bakar. Secara garisbesar sistem pembangkit listrik tenaga uapterdiri dari beberapa peralatan utamadiantaranya: boiler, turbin, generator, dankondensor.

Boiler adalah bejana tertutup dimanapanas pembakaran dialirkan ke air sampaiterbentuk air panas atau steam. Air panas atausteam pada tekanan tertentu kemudiandigunakan untuk mengalirkan panas ke suatuproses. Sistem boiler terdiri dari: sistem airumpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar.(UNEP, 2008) Air adalah media yang dipakai padaproses bertemperatur tinggi ataupun untukperubahan parsial menjadi energi mekanisdidalam sebuah turbin. Seperti halnya boilerpada PLTU Perak unit 3 juga menggunakanfluida kerja berupa air umpan yang berasaldari pengolahan air laut.

PLTU Perak unit 3 beroperasi daritahun 1978. Unit ini tergolong tua sehingga

unjuk kerja dari unit ini sudah mengalamibanyak penurunan, salah satunya adalahboiler. Turunnya unjuk kerja boiler disebabkanantara lain: buruknya pembakaran, kotornyapermukaan penukar panas, buruknya operasidan pemeliharaan.(UNEP, 2008) Dengan turunnyaunjuk kerja boiler akan memberi dampakterhadap penurunan efisiensi keseluruhan unit3 yang tidak mampu lagi menghasilkan dayasebesar pada saat komisioning. Dengankondisi ini perlu adanya pengkajian danpenanganan tentang studi dan analisis unjukkerja boiler. Dari hasil analisa yang didapatnantinya diharapkan dapat dilakukan tindaklanjut yang berdampak pada peningkatanunjuk kerja boiler dan otomatis peningkatankeseluruhan unit 3 di PLTU Indonesia Power,unit bisnis pembangkitan Perak.

DASAR TEORISiklus Rankine

Siklus rankine merupakan siklusstandard untuk pembangkit daya yangmenggunakan tenaga uap. Siklus rankine nyatayang digunakan dalam instalasi pembangkitdaya jauh lebih rumit dari pada siklus rankineideal asli yang sederhana. Siklus rankine jugadisebut siklus uap-cair, siklus ini biasanyadigambarkan pada kedua diagram, yaitu P-Vdan T-S dengan garis-garis yang menunjukkan

Page 2: Analisis Boiler

2

uap jenuh dan cairan jenuh. Fluida kerjanyabiasanya adalah H2O, tetapi tidak harusmenggunakan fluida tersebut. (El-wakil, 1992)

Gambar. Bagan diagram alir siklus rankine

Pada gambar diatas menunjukkanproses aliran sederhana dimana uap yangdihasilkan dalam boiler diperlukan oleh turbinuntuk menghasilkan kerja. Aliran yang keluardari turbin melewati kondensor dimana aliranitu dipompa kembali ke boiler. Daya yangdiproduksi oleh turbin lebih besar dari yangdiperlukan oleh pompa dan output daya bersihsama dengan selisih antara kecepatan inputpanas dalam boiler dan kecepatanpenolakan panas dalam kondensor

BoilerBoiler adalah suatu kombinasi antara

sistem-sistem peralatan yang dipakai untukterjadinya perpindahan panas radiasi dankonveksi energi termal gas-gas hasilpembakaran ke fluida kerja yaitu air. Sifatperpindahan panas yang terjadi adalah pertamaperpindahan sub dingin dimana panas yangditerima digunakan untuk menaikkantemperatur hingga mencapai temperatur cairjenuh. Kemudian mengalami proses keduayaitu pendidihan dengan konveksi paksa,dimana terjadi proses boiling. Fluida kerja airsecara bertahap menjadi fluida uap danakhirnya menjadi uap jenuh. Pada tahap keduaini tidak terjadi kenaikan temperatur. Panasyang diterima seluruhnya digunakan untukterjadi perubahan fase. Apabila diperlukan,pemanasan dapat dilanjutkan dari uap jenuhmenjadi uap super panas.

Tipe-tipe boilerTipe-tipe boiler dapat dibedakan

menurut tujuan dan konstruksinya, daerahyang mengalami pemanasan, sumberpanasnya, sirkulasinya, dan dindingpenyangganya.

Ø Berdasarkan pada tujuan dankonstruksinya boiler dibedakanmenjadi :

o Package boilero Industrial boilero Utility boilero Circulating fluidized bed boilero Supercritical boilero Marine boilerØ Berdasarkan daerah yang mengalami

pemanasan boiler dibedakan menjadi :o Fire tube boiler

Gambar. Fire tube boiler(UNEP, 2008)

o Water tube boiler

Gambar. Diagram sederhana water tubeboiler(UNEP, 2008)

Ø Berdasarkan sumber panasnya boilerdibedakan menjadi :

o Conventional boilero Heat Recovery Steam GeneratorØ Berdasarkan sirkulasinya boiler

dibedakan menjadi :o Natural circulationo Forced circulationØ Berdasarkan dinding penyangganya

boiler dibedakan menjadi :o Bottom supportedo Top supported

Bagian-bagian boilerSecara umum bagian utama dari boiler

terdiri dari :Ø Main equipment

Page 3: Analisis Boiler

3

o Furnace (ruang bakar)o Main steam drumo Super heatero Reheatero Risers (pipa penguap)o Economizero BurnerØ Auxiliary equipmento Force draft fano Induce draft fano Valves, control, dan instrumentØ Balance of boilero Deaeratoro Feed water heatero Blowdown system

Perpindahan panas pada boilerØ Perpindahan panas secara pancaran

(radiation)Perpindahan panas secara radiasi

adalah perpindahan panas antara suatu bendake benda yang lain dengan jalan melaluigelombang-gelombnag elektromagnetik tanpatergantung kepada ada atau tidak adanyamedia diantara benda yang menerima pancaranpanas tersebut.

Molekul-molekul api yang merupakanhasil pembakaran bahan bakar dan udara akanmenyebabkan terjadinya gangguankeseimbangan elektromagnetis terhadap mediayang disebut aether (materi bayangan tanpabobot yang mengisi ruangan). Sebagian panasyang timbul dari hasil pembakaran tersebutditeruskan ke aether yang kemudian diteruskankepada bidang yang akan dipanasi yaitudinding atau pipa ketel.

Ø Perpindahan panas secara aliran(convection)Perpindahan panas secara konveksi

adalah perpindahan panas yang dilakukan olehmolekul-molekul suatu fluida (cair maupungas). Molekul-molekul fluida tersebut dalamgerakannya melayang-layang kesana kemarimembawa sejumlah panas masing-masing qjoule. Pada saat molekul fluida tersebutmenyentuh dinding atau pipa ketel makapanasnya dibagikan sebagian kepada dindingatau pipa ketel, sedangkan sebagian lagidibawa molekul pergi.

Gerakan-gerakan molekul yangmelayang-layang tersebut disebabkan karenaperbedaan temperatur didalam fluida itusendiri. Dalam gerakannya, molekul-molekulapi tersebut tidak perlu melalui lintasan yang

lurus untuk mencapai dinding bidang yangdipanasi.

Ø Perpindahan panas secara rambatan(conduction)Perpindahan panas secara konduksi

adalah perpindahan panas dari suatu bagianbenda padat kebagian lain dari benda padatyang sama atau dari benda padat yang satukebenda padat yang lain karena terjadinyapersinggungan fisik (kontak fisik ataumenempel) tanpa terjadinya perpindahan panasmolekul-molekul dari benda padat itu sendiri.

Didalam dinding ketel, panas akandirambatkan oleh molekul-molekul dindingketel sebelah dalam yang berbatasan denganapi, menuju ke molekul-molekul dinding ketelsebelah luar yang berbatasan dengan air.Perambatan tersebut menempuh jarakterpendek.(Djokosetyardjo, 1993)

Perhitungan efisiensi boilerEfisiensi adalah suatu tingkatan

kemampuan kerja dari suatu alat. Sedangkanefisiensi pada boiler adalah prestasi kerja atautingkat unjuk kerja boiler atau ketel uap yangdidapatkan dari perbandingan antara energiyang dipindahkan ke atau diserap oleh fluidakerja didalam ketel dengan masukan energikimia dari bahan bakar. Untuk tingkat efisiensipada boiler atau ketel uap tingkat efisiensinyaberkisar antara 70% hingga 90%.(Agung.N, 2007)

Terdapat dua metode pengkajianefisiensi boiler :o Metode Langsung: energi yang didapat

dari fluida kerja (air dan steam)dibandingkan dengan energi yangterkandung dalam bahan bakar boiler.

o Metode Tidak Langsung: efisiensimerupakan perbedaan antara kehilangandan energi yang masuk.

PembakaranPembakaran terjadi secara proses

kimia antara bahan-bahan yang mudahterbakar dengan oksigen dari udara untukmenghasilkan energi panas yang dapatdigunakan untuk keperluan lain. Komponenutama bahan-bahan yang mudah terbakaradalah carbon, hidrogen, dan campuranlainnya. Dalam proses pembakaran komponenini terbakar menjadi karbondioksida dan uapair. Sejumlah sulfur juga terdapat padasebagian besar bahan bakar.(Singer, 1991)

Page 4: Analisis Boiler

4

Pada proses pembakaran jumlahoksigen yang digunakan dapat mempengaruhikualitas pembakaran. Oksigen merupakansalah satu elemen udara yang jumlahnyamencapai 20.9% seluruh komponen dari udara.Komponen yang ada pada udara dapat dilihatpada table 1 dibawah ini. Bahan bakar akanterbakar pada keadaan normal jika terdapatudara yang cukup.

Neraca KalorParameter kinerja boiler, seperti

efisiensi dan rasio penguapan, berkurangterhadap waktu disebabkan buruknyapembakaran, kotornya permukaan penukarpanas dan buruknya operasi dan pemeliharaan.Bahkan untuk boiler yang baru sekalipun,alasan seperti buruknya kualitas bahan bakardan kualitas air dapat mengakibatkanburuknya kinerja boiler. Neraca panas dapatmembantu dalam mengidentifikasi kehilanganpanas yang dapat atau tidak dapat dihindari.Uji efisiensi boiler dapat membantu dalammenemukan penyimpangan efisiensi boilerdari efisiensi terbaik dan target areapermasalahan untuk tindakan perbaikan.

Proses pembakaran dalam boiler dapatdigambarkan dalam bentuk diagram alirenergi. Diagram ini menggambarkan secaragrafis tentang bagaimana energi masuk daribahan bakar diubah menjadi aliran energidengan berbagai kegunaan dan menjadi alirankehilangan panas dan energi. Panah tebalmenunjukan jumlah energi yang dikandungdalam aliran masing-masing. (UNEP, 2008)

Gambar. Diagram neraca energi boilerNeraca panas merupakan

keseimbangan energi total yang masuk boilerterhadap yang meninggalkan boiler dalambentuk yang berbeda. Gambar berikutmemberikan gambaran berbagai kehilanganyang terjadi untuk pembangkitan steam.(UNEP,2008)

Gambar. Kehilangan panas pada boilerberbahan bakar batubara

Heat ExchangerHeat exchanger adalah alat untuk

memindahkan energi panas dari suatu fluidake fluida lain. Fluida panas memberikanpanasnya ke fluida dingin melalui suatu mediaatau secara langsung sehingga akan terjadiperubahan sesuai dengan yang dikehendaki,baik penurunan maupun kenaikan temperatur.Pada umumnya perpindahan panas ini terjadisecara kombinasi antara konduksi dankonveksi.

Beda temperatur rata-rata logaritmik(ÄTlmtd)

Besarnya ÄTlmtd dapat dihitungberdasarkan jenis susunan aliran yangditerapkan dalam penukar kalor. Persamaanuntuk menghitung ÄTlmtd pada aliran sejajar,berlawanan dan aliran silang (cross flow)dijelaskan dalam penjelasan berikut.

Metode beda temperatur rata-ratalogaritmik digunakan sebagai langkah awaldalam analisa heat exchanger, bila temperaturmasuk dan keluar fluida pada heat exchangerdiketahui, baik untuk fluida panas maupundingin, sehingga dapat menentukan bedatemperatur rata-rata logaritmik. Jika keadaanmasuk fluida panas diidentifikasikan kondisi 1dan keadaan keluar fluida diidentifikasikan 2,sedang keadaan fluida dingin diidentifikasikansesuai dengan point-point tersebut maka bedatemperatur rata-rata logaritmik adalah : (Incropera,

1990)

ÄTlmtd =

Untuk aliran berlawanan arah

Page 5: Analisis Boiler

5

Untuk aliran searah

METODOLOGIo Studi literatur mengenai rumus yang

relevan untuk menentukan penurunanunjuk kerja boiler, kerugian panasyang terjadi.

o Pengumpulan data yang dibutuhkanuntuk proses perhitungan

o Menganalisis penurunan unjuk kerjaboiler, kerugian panas dan penyebabturunnya unjuk kerja pada boiler

o Menganalisis unjuk kerja air heaterdengan metode LMTD

PEMBAHASANKlasifikasi Boiler PLTU Perak Unit 3

Berdasarkan pada tujuan dankonstruksinya boiler di PT. Indonesia Powerunit bisnis pembangkitan Perak, termasukkategori industrial boiler karena memilikispesifikasi antara lain boiler digunakan untukmenggerakkan turbin, bisa menggunakanbahan bakar berupa minyak, memilikikapasitas uap sebesar 210.000 kg/jam,bertekanan desain 104 kg/cm2, tekanan desainoutlet superheater 91 kg/cm2, temperaturdesain outlet superheater 513 0C, denganperakitannya dilakukan di PLTU Perak dimanaboiler tersebut akan digunakan.

Berdasarkan daerah yang mengalamipemanasan, boiler di PLTU Perak unit 3termasuk tipe water tube boiler. Disitu terlihatjelas bahwa air sirkulasi pada boiler masukmelalui pipa-pipa dan panas hasil pembakarandilewatkan melalui permukaan luar pipatersebut.

Berdasarkan sumber panasnya boilerdi PLTU Perak termasuk tipe conventionalboiler karena jenis boiler ini tidakmemanfaatkan panas dari gas buang proseslain dan hanya menggunakan sumber panasdari pembakaran residu saja.

Berdasarkan sirkulasinya boiler PLTUPerak termasuk forced circulation boiler.

Boiler yang ada di pembangkit listrik padaumumnya menggunakan peralatan tambahanuntuk meningkatkan efisiensinya, antara lainadalah force draft fan untuk sirkulasi udara,dan boiler feed pump untuk sirkulasi air.

Berdasarkan dinding penyangganyaboiler di PLTU Perak termasuk bottomsupported boiler karena menggunakanbantalan bawah untuk menyokong boiler yangada.

Analisa Kondisi KomisioningPLTU Indonesia Power dalam

pengoperasian normalnya menggunakan bahanbakar HFO. Untuk melakukan analisa lebihlanjut, maka perlu dilakukan perhitunganuntuk mendapatkan rumus empiris maupunrumus molekul dari bahan bakar tersebut. Datayang didapat dari hasil fuel analysis yangdigunakan pada saat komisioning adalah:

- Carbon, C = 85.46 wt%- Hydrogen, H = 11.68 wt%- Sulphur, S = 2.24 wt%- Nitrogen, N = 0.07 wt%- Oxygen, O = 0.20 wt%- Ash, a = 0.04 wt%- Moisture = 0.31 wt%- HHV = 10473 kcal/kg- LHV = 9840 kcal/kg- Spesific gravity = 0.9475

Beban 37.5 MW

BoilerInput :~Laju aliran massa dari feed water

= 139580 kg/h= 38.77 kg/s

~Entalpi dari feed water= 183.19 kcal/kg= 766315.04 joule/kg

Output :~Laju aliran massa dari boiler steam outlet

= 139760 kg/h= 38.82 kg/s

~Entalpi dari boiler steam outlet= 817.9 kcal/kg= 3421337.86 joule/kg

~Energi panas yang diterima oleh air= 38.82 kg/s x 3421337.86 joule/kg -

38.77 kg/s x

QhmHVmhm fluefluemfoudaraudara +=+•••

...

fluefluemfoudaraudara hmHVmhmQ ...•••

−+=

Page 6: Analisis Boiler

6

766315.04 joule/kg= 103112201.69 joule/s

FurnaceInput :~Laju aliran massa bahan bakar

= 9246 kg/h= 2.57 kg/s

~Heating value bahan bakar= 9840 kcal/kg= 41161467.84 joule/kg

~Laju aliran massa udara pembakaran= 136836 kg/h= 38.01 kg/s

~Entalpi dari udara pembakaran= 324426.50 joule/kg

Output:*Flue gas~Laju aliran massa gas buang

= 139912.2 kg/h= 38.86 kg/s

~Entalphi dari gas buang= 341819.64 joule/kg

~Energi panas hasil pembakaran= (2.57 kg/s x 41161467.84 joule/kg +38.01 kg/s x

324426.50 joule/kg) - (38.86 kg/s x341819.64 joule/kg)= 104763171.77 joule/s

~Kerugian energi yang tidak ditransfer ke air= 104763171.77 joule/s -

103112201.69 joule/s= 1650970.08 joule/s

Analisa Kondisi SekarangData yang didapat dari hasil fuel

analysis adalah:- Carbon, C = 85.12 wt%- Hydrogen, H = 12.09 wt%- Sulphur, S = 2.04 wt%- Nitrogen, N = 0.65 wt%- Oxygen, O = 2.13 wt%- Ash, a = 0.01 wt%- Moisture = 0.5 wt%- HHV = 18497 Btu/Lb- LHV = 17619 Btu/Lb- Spesific gravity = 0.9816

Beban 37 MWBoilerInput :~Laju aliran massa dari feed water

= 155667 kg/h= 43.24 kg/s

~Entalpi dari feed water

= 245.98 kcal/kg= 1028941.92 joule/kg

Output :~Laju aliran massa dari boiler steam outlet

= 155000 kg/h= 43.06 kg/s

~Entalpi dari boiler steam outlet= 813.63 kcal/kg= 3403476.13 joule/kg

~Energi panas yang diterima oleh air= 43.06 kg/s x 3403476.13 joule/kg -43.24 kg/s x

1028941.92 joule/kg= 102046249.35 joule/s

FurnaceInput :~Laju aliran massa bahan bakar

= 9634 kg/h= 2.68 kg/s

~Heating value bahan bakar= 9826.54 kcal/kg= 41105163.64 joule/kg

~Laju aliran massa udara pembakaran= 143640 kg/h= 39.90 kg/s

~Entalpi dari udara pembakaran= 176.14 kcal/kg= 736816.18 joule/kg

Output:*Flue gas~Laju aliran massa gas buang

= 153090 kg/h= 42.53 kg/s

~Entalphi dari gas buang= 486932.23 joule/kg

~Energi panas hasil pembakaran= (2.68 kg/s x 41105163.64 joule/kg +39.90 kg/s x

736816.18 joule/kg) - (42.53 kg/s x486932.23 joule/kg)= 118694157.63 joule/s

~Kerugian energi yang tidak ditransfer ke air= 118694157.63 joule/s -

102046249.35 joule/s= 16647908.29 joule/s

Page 7: Analisis Boiler

7

Perhitungan Heat LossPerhitungan efisiensi boiler komisioning

Perhitungan efisiensi ini menggunakanmetode kehilangan panas (heat loss). Dariperhitungan ini kita bisa mendapatkan adanyapenurunan efisiensi boiler yang diakibatkanoleh kehilangan panas dari sistem yang ada diboiler. Kerugian panas tersebut meliputi :

Kerugian koreksi harga asam= ÄHac / HHV / (1+α) x= 0.11 %

Kerugian gas buang kering= Dry gas at AH inlet x 0.24 x(Uncorrected gas temp at AH outlet -Temp dry bulb) x / (1+α)= 11.25 %

Kerugian adanya air dalam bahan bakar= Moisture in fuel x Entalphy diff x

/ (1+α)= 0.003 %

Kerugian untuk pembakaran hidrogendalam bahan bakar

= Moisture from hydrogen x Entalphydiff x / (1+α)= 1.14 %

Kerugian CO

= Dry gas at AH inlet x CO wt% atAH inlet x 24.2 x / (1+α)= 0 %

Kerugian karbon yang tidak terbakar= 81 x Solid combustible loss / HHV /(1+α) x= 0

Kerugian uap untuk sample= Total sampling losses / Fuel heatinput / (1+α) x= 0.02 %

Kerugian panas adanya kadar air didalamudara pembakaran

= Moisture in air x 0.46 x Uncorrectedgas temp at AH outlet - Temp dry bulbx / (1+α)= 0.03 %

Kerugian uap untuk pengabutan bahanbakar minyak

= Moisture from burner atomizingsteam x (Saturated steam entalphy atdrum - Feed water entalphy at druminlet) x / (1+α)= 0.02 %

Kerugian perpindahan panas dan aliran= 0.07 % (American Boiler Manufacturer Association

chart)

Gambar. Diagram neraca kalor boilerkondisi komisioning

Page 8: Analisis Boiler

8

Perhitungan efisiensi boiler kondisisekarang

Berikut ini adalah persentase masing-masing rugi tersebut.

Kerugian koreksi harga asam= ÄHac / HHV / (1+α) x= 0.81 %

Kerugian gas buang kering= Dry gas at AH inlet x 0.24 x(Uncorrected gas temp at AH outlet -Temp dry bulb) x / (1+α)= 14.85 %

Kerugian adanya air dalam bahan bakar= Moisture in fuel x Entalphy diff x

/ (1+α)= 0.001 %

Kerugian untuk pembakaran hidrogendalam bahan bakar

= Moisture from hydrogen x Entalphydiff x / (1+α)= 9.33 %

Kerugian CO

= Dry gas at AH inlet x CO wt% atAH inlet x 24.2 x / (1+α)= 0 %

Kerugian karbon yang tidak terbakar= 81 x Solid combustible loss / HHV /(1+α) x= 0%

Kerugian uap untuk sample= Total sampling losses / Fuel heatinput / (1+α) x= 0.11 %

Kerugian panas untuk udara pembakaran= Moisture in air x 0.46 x Uncorrectedgas temp at AH outlet - Temp dry bulbx / (1+α)= 0.35 %

Kerugian uap untuk pengabutan bahanbakar minyak

= Moisture from burner atomizingsteam x (Saturated steam entalphy atdrum - Feed water entalphy at druminlet) x / (1+α)= 0.21 %

Kerugian perpindahan panas dan aliran= 1.14 % (American Boiler Manufacturer Association

chart)

Gambar. Diagram neraca kalor boilerkondisi sekarang

Page 9: Analisis Boiler

9

Grafik. Selisih kerugian panas antara kondisikomisioning dengan kondisi sekarang

Dari perhitungan diatas, didapatadanya penurunan efisiensi boiler yangdiakibatkan oleh kehilangan panas dengankerugian panas terbesar terjadi pada gas

buang. Semakin tinggi gas buang berartisemakin tinggi panas yang dikeluarkan dariboiler. Hal ini berarti terjadi pemborosanpanas yang berdampak pada penurunanefisiensi dari boiler tersebut.

Penyebab naiknya temperatur gasbuang boiler diantaranya kurangnyapermukaan perpindahan panas dan foulingyang terjadi pada tubing-tubing perpindahanpanas. Yang disebabkan oleh kerak, baik yangberasal dari bahan bakar maupun feed water.Naiknya temperatur gas buang jugadisebabkan karena turunnya performa airheater. Turunnya efisiensi temperatur pada airheater disebabkan oleh elemen pemanas dariair heater yang

Perhitungan Efisiensi Peralatan HeatExchanger Penyusun Sistem Boiler

Gambar. Diagram proses aliran pemanasair umpan PLTU Perak

Page 10: Analisis Boiler

10

Tabel. LMTD Low Pressure Heater (1)

Rata-rata LMTD = 20.094 0C

Tabel. LMTD Low Pressure Heater (2)

Rata-rata LMTD = 20.931 0C

Tabel. LMTD Deaerator (3)

Rata-rata LMTD = 74.708 0C

Tabel. LMTD High Pressure Heater (4)

Rata-rata LMTD = 73.108 0C

Tabel. LMTD High Pressure Heater (5)

Rata-rata LMTD = 77.958 0C

Bebant (c)

Februari 2009 April 200937 MW 30 MW 25 MW 30 MW 25 MW 37 MW 42 MW

th in 68.4 64 60.7 64.3 61.8 69.6 71.8th out 65 62 59 63 60 67 69tc in 39 36.5 36 39 38.5 41 40.5tc out 53 48 46 49 46 53 54LMTD 20.24 20.38 18.54 19.32 18.50 20.95 22.73

Bebant (c)

Februari 2009 April 200937 MW 30 MW 25 MW 30 MW 25 MW 37 MW 42 MW

th in 100.5 95 90.5 95.2 91.3 101.7 104th out 97 93 88 93 89 99 100tc in 89 85 80 58 55 62 64tc out 56 58 54 84 80 88 91LMTD 21.27 18.94 18.78 20.89 20.61 23.45 22.58

Bebant (c)

Februari 2009 April 200937 MW 30 MW 25 MW 30 MW 25 MW 37 MW 42 MW

th in 252 244.7 243.6 237.6 240.7 249 251th out 139 134 127 132 129 138 144tc in 92 95 88 92 88 96 100tc out 129 123 117 121 117 127 132LMTD 79.00 72.67 74.40 71.60 74.89 75.02 75.38

Bebant (c)

Februari 2009 April 200937 MW 30 MW 25 MW 30 MW 25 MW 37 MW 42 MW

th in 292 283 282.4 280.9 280.1 290.8 303.6th out 171 165 160 164 160 170 174tc in 134 129 123 128 124 134 139tc out 163 157 152 156 152 162 165LMTD 73.67 71.84 74.15 71.46 72.56 72.80 75.28

Bebant (c)

Februari 2009 April 200937 MW 30 MW 25 MW 30 MW 25 MW 37 MW 42 MW

th in 338 327.8 325.3 325.7 323 336.7 350.8th out 199 192 185 192 185 199 204tc in 168 163 158 162 159 168 171tc out 205 96 86 193 189 202 207LMTD 70.04 97.57 97.30 69.07 65.86 70.59 75.28

Page 11: Analisis Boiler

11

Tabel. LMTD Air Heater

Rata-rata LMTD = 119.184 0C

Perbandingan nilai temperatur LMTD airheater kondisi komisioning dengan kondisisekarang.

Kondisi peralatan heat exchanger “Airheater” terjadi kenaikan temperatur LMTDsebesar 13.52 0C. Dengan demikian kondisiperalatan tersebut mengalami penurunankinerja penyerapan panas sebesar 15.38 % darisaat komisioning.

Pembahasan Unjuk Kerja Boiler dan AirHeaterUnjuk kerja boiler

Hasil perhitungan unjuk kerja boilermenunjukkan bahwa untuk menghasilkan dayalistrik sebesar ±37.25 MW pada kondisikomisioning dibutuhkan laju bahan bakarsebanyak 2.57 kg/s. Sedangkan pada kondisisekarang untuk menghasilkan daya listrik yangsama dibutuhkan laju bahan bakar sebanyak2.68 kg/s. Dengan demikian untukmenghasilkan daya listrik yang sama (±37.25MW) mengalami kenaikan konsumsi bahanbakar sebesar 4.28 %.

Untuk kebutuhan udara pembakarandalam menghasilkan daya listrik sebesar±37.25 MW pada kondisi komisioningdibutuhkan laju udara bakar sebanyak 39.90kg/s. Sedangkan pada kondisi sekarang untukmenghasilkan daya listrik yang samadibutuhkan laju udara bakar sebanyak 38.01kg/s. Dengan demikian untuk menghasilkandaya listrik yang sama (±37.25 MW) boilerunit 3 mengalami kenaikan konsumsi udarabakar sebesar 4.97 %.

Kebutuhan feed water untukmenghasilkan daya listrik ±37.25 MW padakondisi komisioning sebanyak 38.77 kg/s,Sedangkan pada kondisi sekarang untukmenghasilkan daya listrik yang samadperlukan laju feed water sebanyak 43.24 kg/s.Dengan demikian boiler unit 3 dalammenghasilkan daya listrik yang samamengalami kenaikan feed water sebesar 11.53%.

Kalor pembakaran yang dibutuhkanuntuk menghasilkan daya listrik ±37.25 MWpada kondisi komisioning sebanyak118047821.17 Joule/s. Sedangkan padakondisi sekarang untuk menghasilkan dayalistrik yang sama dperlukan kalor pembakaransebanyak 139400950.72 Joule/s. Dengandemikian boiler unit 3 dalam menghasilkandaya listrik yang sama mengalami kenaikankalor pembakaran sebesar 18.1 %.

Hasil analisa yang didapatmenunjukkan bahwa unjuk kerja boiler unit 3PLTU PT. Indonesia Power unit bisnispembangkitan Perak mengalami penurunanperformance sebesar 14.15 %. Ini dapat dilihatbahwa pada saat komisioning, efisiensi boilerunit 3 sebesar 87.35 %, sedangkan padakondisi sekarang sebesar 73.20 %.

Dari analisa yang didapatmenunjukkan bahwa unjuk kerja boiler unit 3pada kondisi sekarang jika dioperasikan padabeban 42 MW menghasilkan efisiensi 73.81

Bebant (c)

Februari 2009 April 200937 MW 30 MW 25 MW 30 MW 25 MW 37 MW 42 MW

th in 424 401 387 592.7 377.4 404.6 415.8th out 181 168 161 166.7 154.8 172.5 178.5tc in 68 68 67 70.8 68.6 68.2 68.9tc out 277 261 253 297.2 286.9 306 312.9LMTD 129.26 118.88 112.82 177.37 88.33 101.42 106.21

Bebant (c)

Komisioning37.5 MW

th in 398th out 156.5tc in 62.8tc out 310LMTD 87.90

Bebant (c)

Sekarang37 MW

th in 404.6th out 172.5tc in 62.8tc out 306LMTD 101.42

Page 12: Analisis Boiler

12

%, jika dioperasikan pada beban 30 MWmenghasilkan efisiensi 72.42 %, dan jikadioperasikan pada beban 25 MWmenghasilkan efisiensi 71.98 %.

Faktor kehilangan panas terbesar padaboiler unit 3, adalah diakibatkan oleh gasbuang. Sebagaimana pada kondisi komisioningsebesar 11.25 % dari total hasil kalorpembakaran, dan pada kondisi sekarangmenjadi 14.85 % atau meningkat 3.6 %.

Analisa diatas menggambarkan bahwakondisi boiler unit 3 telah mengalamipenurunan unjuk kerja, sehingga berpengaruhterhadap penurunan daya yang dihasilkan overall unit 3 PLTU PT. Indonesia Power UBPPerak. Penurunan unjuk kerja tersebut bisadiakibatkan oleh banyak hal, berikut adalahfaktor-faktor yang mempengaruhi unjuk kerjaboiler tersebut.

Faktor laju udara bersih yang disuplaimelewati air heater. Boiler harus dioperasikandengan laju aliran udara yang lebih darikebutuhan udara teoritis yang dihitungberdasarkan analisa gas asap. Tetapi udaraberlebih yang terlalu banyak juga akanmengakibatkan terjadinya losses karenapengambilan panas sendiri oleh udara berlebihuntuk dibawa bersama gas buang, untuk itulahdilakukan analisa gas asap untuk menentukankebutuhan udara actual (W udara actual).

Faktor burner, fungsi burner adalahuntuk mencampur bahan bakar dan udaradengan proporsi yang sesuai untuk terjadinyapenyalaan api dan untuk menjaga kondisipembakaran yang terus menerus berjalandengan baik. Burner yang tidak disetel denganbaik akan mengakibatkan pencampuran udaradan bahan bakar tidak sesuai dan pada setiaplaju pembebanan akan meningkatkankebutuhan udara berlebih dan memboroskanbahan bakar sehingga efisiensi boiler akanturun.

Temperatur udara pembakaran jugamerupakan faktor yang mempengaruhiefisiensi boiler, temperatur udara pembakarandapat dinaikkan dengan memanfaatkantemperatur gas buang yang tinggi melalui airheater, efisiensi boiler dapat ditingkatkansebesar 1% pada setiap kenaikan temperaturudara pembakaran sebesar 20 0C. (UNEP, 2008)

Fouling merupakan faktor utama yangmempengaruhi efisiensi boiler. Fouling yaituterjadinya deposit ataupun kerak padapermukaan perpindahan panas yang dapat

mengakibatkan tidak efisiensinya hasilpembakaran sehingga mengakibatkantemperatur gas buang akan tinggi.

Blowdown juga berpengaruh terhadapefisiensi boiler. Endapan yang terbentukdidinding tube pada sisi air dapat mengurangiefisiensi dan bahkan kerak dapat merusak tubekarena over heating. Endapan-endapantersebut disebabkan oleh tingginya konsentrasisuspended solids dan dissolved solids, hal itujuga dapat menyebabkan terbentuknya busa(foam) sehingga menyebabkan carry over.Oleh karena itu konsentrasi solids harus dijagapada kondisi tertentu, dan ini dilakukandengan proses blowdown, dimana air dibuangkeluar dan segera digantikan oleh air umpanboiler. Karena blowdown adalah air yangdikeluarkan dalam keadaan temperatur tinggi,maka hal ini merupakan pembuang panas yangmengakibatkan penurunan efisiensi.

Faktor lainnya adalah pemanfaatankondensat, bila uap air memberikan energitermal kedalam suatu sistem proses, panasyang diserap oleh proses umumnya adalahpanas latennya, sedangkan kondensatnya yangmasih membawa panas sensible akanmeninggalkan sistem proses pada temperaturtinggi. Mengingat kondensat pada dasarnyaadalah air murni dengan temperatur tinggi,maka sejauh tidak terkontaminasi kondensatdapat dimanfaatkan sebagai air umpan boileryang ideal. Kontaminasi kondensat adalahsalah satu hal yang tidak memungkinkankondensat untuk dimanfaatkan sebagai airumpan, sebagai altertnatif, panas yang adapada kondensat dapat dimanfaatkan melaluiheat exchanger.

Faktor lain yang jugamempengaruhi efisiensi adalah data ultimateresidu, sebagai mana dapat kita bandingkanbahwa high heating value (nilai panastertinggi) residu yang digunakan pada saatkomisioning lebih besar 113 kcal/kg dari padayang digunakan pada kondisi sekarang. Hal inijelas berpengaruh terhadap proses pembakaranyang terjadi. Proses pembakaran akanmenghasilkan energi panas yang lebih tinggijika bahan bakar yang digunakan memilikiHHV yang tinggi, begitu pula sebaliknya.Kandungan karbon, hidrogen, nitrogen,oksigen, sulphur, moisture, ashcontent dalambahan bakar residu juga berpengaruh terhadaphasil dari proses pembakaran. Karbon,hidrogen dan sulphur merupakan konstituen

Page 13: Analisis Boiler

13

yang terbakar. Lain halnya dengan nitrogenyang akan terbakar hanya dengan temperaturpembakaran yang tinggi, tetapi hal ini dapatmengakibatkan terjadinya polusi udara karenanitrogen akan bereaksi menjadi NOx.

Unjuk kerja air heaterUnjuk kerja air heater unit 3 telah

mengalami penurunan daya serap kalor padaheating transfer elemen-nya sebesar 15.38 %.Ini bisa dilihat dari nilai LMTD yangmeningkat dari 87.90 0C pada saatkomisioning, menjadi 101.42 0C pada kondisisekarang. Penurunan ini bisa diakibatkan olehbeberapa hal, berikut ini faktor-faktor yangmempengaruhi performansi air heater tersebut.

Proses pembakaran yang kurangsempurna (komposisi bahan bakar denganudara bakar tidak proporsional) sehingga akanberakibat adanya sisa karbon yang tidakterbakar, sisa karbon ini akan keluar bersamagas buang lalu akan terperangkap danmenempel pada elemen air heater. Sedangkantemperatur gas masuk pada air heater ± 300oCmaka dapat menyebabkan sisa karbon bahanbakar terbakar di elemen air heater, sehinggaberdampak pada penurunan performansi airheater

Kualitas bahan bakar yang rendah,sehingga masih terdapat kandungan bahanbakar yang tidak terbakar dan sepertipenjelasan diatas akan menempel pada elemenbersama dengan keluarnya gas buang sehinggadapat mengakibatkan kotornya air heater danterbakarnya air heater.

Terjadinya kondensasi akibatperbedaan temperatur antara udara bakar yangmasuk ke boiler dengan gas buang yang keluardari boiler. Hal ini akan menimbulkankerusakan pada material elemen pemanas yangmenjadikan elemen tersebut lapuk dankeropos.

Kurang sempurnanya pembersihan airheater pada waktu water washing, sehinggakotoran, terak, jelaga, fosfor masih terdapatpada elemen pemanas sehingga berdampakpada penurunan daya serap kalor pada heatingtransfer elemen-nya.

Pembahasan boilerEfisiensi boiler unit 3 mengalami

penurunan panas sebesar 4.17%. Penurunan inibisa diakibatkan oleh banyak hal, berikut

adalah faktor-faktor yang mempengaruhiefisiensi boiler tersebut.

Faktor laju udara bersih yang disuplaimelewati air heater. Boiler harus dioperasikandengan laju aliran udara yang lebih darikebutuhan udara teoritis yang dihitungberdasarkan analisa gas asap. Tetapi udaraberlebih yang terlalu banyak juga akanmengakibatkan terjadinya losses karenapengambilan panas sendiri oleh udara berlebihuntuk dibawa bersama gas buang, untuk itulahdilakukan analisa gas asap untuk menentukankebutuhan udara actual (W udara actual).

Faktor burner, fungsi burner adalahuntuk mencampur bahan bakar dan udaradengan proporsi yang sesuai untuk terjadinyapenyalaan api dan untuk menjaga kondisipembakaran yang terus menerus berjalandengan baik. Burner yang tidak disetel denganbaik akan mengakibatkan pencampuran udaradan bahan bakar tidak sesuai dan pada setiaplaju pembebanan akan meningkatkankebutuhan udara berlebih dan memboroskanbahan bakar sehingga efisiensi boiler akanturun.

Temperatur udara pembakaran jugamerupakan faktor yang mempengaruhiefisiensi boiler, temperatur udara pembakarandapat dinaikkan dengan memanfaatkantemperatur gas buang yang tinggi melalui airheater, efisiensi boiler dapat ditingkatkansebesar 1% pada setiap kenaikan temperaturudara pembakaran sebesar 25 0C. (Heru P, 2004)

Fouling merupakan faktor utama yangmempengaruhi efisiensi boiler. Fouling yaituterjadinya deposit ataupun kerak padapermukaan perpindahan panas yang dapatmengakibatkan tidak efisiensinya hasilpembakaran sehingga mengakibatkantemperatur gas buang akan tinggi.

Blowdown juga berpengaruh terhadapefisiensi boiler. Endapan yang terbentukdidinding tube pada sisi air dapat mengurangiefisiensi dan bahkan kerak dapat merusak tubekarena over heating. Endapan-endapantersebut disebabkan oleh tingginya konsentrasisuspended solids dan dissolved solids, hal itujuga dapat menyebabkan terbentuknya busa(foam) sehingga menyebabkan carry over.Oleh karena itu konsentrasi solids harus dijagapada kondisi tertentu, dan ini dilakukandengan proses blowdown, dimana air dibuangkeluar dan segera digantikan oleh air umpanboiler. Karena blowdown adalah air yang

Page 14: Analisis Boiler

14

dikeluarkan dalam keadaan temperatur tinggi,maka hal ini merupakan pembuang panas yangmengakibatkan penurunan efisiensi.

Faktor yang keempat adalahpemanfaatan kondensat, bila uap airmemberikan energi termal kedalam suatusistem proses, panas yang diserap oleh prosesumumnya adalah panas latennya, sedangkankondensatnya yang masih membawa panassensible akan meninggalkan sistem prosespada temperatur tinggi. Mengingat kondensatpada dasarnya adalah air murni dengantemperatur tinggi, maka sejauh tidakterkontaminasi kondensat dapat dimanfaatkansebagai air umpan boiler yang ideal.Kontaminasi kondensat adalah salah satu halyang tidak memungkinkan kondensat untukdimanfaatkan sebagai air umpan, sebagaialtertnatif, panas yang ada pada kondensatdapat dimanfaatkan melalui heat exchanger.

Faktor lain yang juga mempengaruhiefisiensi adalah data ultimate residu, sebagaimana dapat kita bandingkan bahwa highheating value (nilai panas tertinggi) residuyang digunakan pada saat komisioning lebihbesar 113 kcal/kg dari pada yang digunakanpada kondisi sekarang. Hal ini jelasberpengaruh terhadap proses pembakaran yangterjadi. Proses pembakaran akan menghasilkanenergi panas yang lebih tinggi jika bahanbakar yang digunakan memiliki HHV yangtinggi, begitu pula sebaliknya. Kandungankarbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, sulphur,moisture, ashcontent dalam bahan bakar residujuga berpengaruh terhadap hasil dari prosespembakaran. Karbon, hidrogen dan sulphurmerupakan konstituen yang terbakar. Lainhalnya dengan nitrogen yang akan terbakarhanya dengan temperatur pembakaran yangtinggi, tetapi hal ini dapat mengakibatkanterjadinya polusi udara karena nitrogen akanbereaksi menjadi NOx.

Pembahasan air heaterPerformansi air heater unit 3 telah

mengalami penurunan daya serap kalor padaheating transfer elemen-nya, ini bisa dilihatdari nilai LMTD yang tinggi. Penurunan inibisa diakibatkan oleh beberapa hal, berikut inifaktor-faktor yang mempengaruhi performansiair heater tersebut.

Proses pembakaran yang tidaksempurna (komposisi bahan bakar denganudara bakar tidak proporsional) sehingga akan

berakibat adanya sisa karbon yang tidakterbakar, sisa karbon ini akan keluar bersamagas buang lalu akan terperangkap danmenempel pada elemen air heater. Sedangkantemperatur gas masuk pada air heater ± 160oCsehingga dapat menyebabkan sisa karbonbahan bakar terbakar di elemen air heater, danberdampak pada penurunan performansi airheater

Kualitas bahan bakar rendah, sehinggamasih terdapat kandungan bahan bakar yangtidak terbakar dan seperti penjelasan diatasakan menempel pada elemen bersama dengankeluarnya gas buang sehingga dapatmengakibatkan kotornya air heater danterbakarnya air heater.

Terjadinya kondensasi akibatperbedaan temperatur antara udara bakar yangmasuk ke boiler dengan gas buang yang keluardari boiler. Hal ini akan menimbulkankerusakan pada material elemen pemanas yangmenjadikan elemen tersebut lapuk dankeropos.

Kurang sempurnanya pembersihan airheater pada waktu water washing, sehinggakotoran, terak, jelaga, fosfor masih terdapatpada elemen pemanas sehingga berdampakpada penurunan daya serap kalor pada heatingtransfer elemen-nya.

Kesimpulano Boiler unit 3 di PLTU PT. Indonesia

Power UBP Perak mengalami penurunanunjuk kerja sebesar 14.15 %. Dariperformance 87.35 % pada saatkomisioning, menjadi 73.20 % padakondisi sekarang.

o Unjuk kerja boiler unit 3 pada kondisisekarang jika dioperasikan pada beban 42MW, 30 MW, dan 25 MW, masing-masing menghasilkan performance sebesar73.81 %, 72.42 %, dan 71.98 %.

o Hasil perhitungan unjuk kerja boilermenunjukkan bahwa untuk menghasilkandaya listrik yang sama (37.25 MW) padakondisi sekarang terjadi kenaikandibanding pada kondisi komisioning.Kenaikan tersebut meliputi : bahan bakarnaik 4.28 %, udara pembakaran naik 4.97% dan feed water naik 11.53 %.

o Faktor kehilangan panas terbesar padaboiler unit 3 diakibatkan oleh gas buang.Sebagaimana pada kondisi komisioningsebesar 11.25 %, dan pada kondisi

Page 15: Analisis Boiler

15

sekarang sebesar 14.85 % dari total kalorpembakaran atau meningkat 3.6 %.

o Unjuk kerja peralatan air heatermengalami penurunan kinerja penyerapanpanas sebesar 15.38 % dibanding pada saatkomisioning.

Sarano Untuk meningkatkan efisiensi boiler

perlunya pembersihan pipa-pipa boilersecara berkala dengan menggunakan waterjet cleaning (chemical cleaning) untukmenghilangkan kotoran dan kerak dalampipa-pipa boiler.

o Log mean temperature different pada airheater harus dijaga sekecil mungkin yaitudengan melakukan pengamatan berkalaterhadap kinerja heating transfer elementdan meningkatkan performansipembakaran supaya temperatur gas buangtidak bertambah lagi.

o Pada air heater, jika soot blowing sudahdilakukan dengan benar tetapi masihterdapat deposit dalam heating transferelement, maka lakukan metode waterwashing untuk menghilangkan deposittersebut.

DAFTAR PUSTAKA§ Asean Brown Bovery “Combustion

Fossil Power, CombustionEngineering” INC, WindsorConnecticut. 1991.

§ Asean Brown Bovery ‘’OperationManual Boiler’’ Volume IX, NewYork. 1994

§ Djokosetyardjo.M.J, ’’Ketel Uap’’Pradnya Paramita, Jakarta, 2003

§ Frank P. Incropera, David P. De Witt.‘’Fundamental of Heat and MassTransfer’’ Edisi ke empat, John wileydan Sons, New York, 1996

§ Harahap F, ‘’Termodinamika Teknik’’Erlangga, Jakarta, 1994

§ J.P. Holman, “Perpindahan Kalor‘’Erlangga Ciracas, Jakarta 13740. 1997

§ Luhu, “Audit Heat Balance padaPower Plant di PT. Indonesia Power”Jurusan Teknik Sistem Perkapalan,FTK-ITS, Surabaya, 2006

§ Michael F Modest, ‘’Radiative HeatTransfer’’ Mc Graw Hill, Inc.Princeton Road s-1 Highstown NJ68520

§ Muin S.A, ‘’Pesawat-PesawatKonversi Energi I (Ketel Uap)’’Rajawali, Jakarta, 1988

§ Nursuhud D, ‘’Mesin KonversiEnergi’’ Andi, Yogyakarta, 2006

§ UNEP, “Boiler & Pemanas FluidaThermis” United Nation EnvironmentProgram, 2008

§ Widhi H. Dhimas, “SimulasiKebutuhan Udara Pembakaran BoilerPLTU Indonesia Power Unit BisnisPembangkitan Perak” Jurusan TeknikSistem Perkapalan, FTK-ITS,Surabaya, 2009

§ www.Ljungstrom.com/air