LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA
EFISIENSI BOILER EFISIENSI BOILER 31F-22 31F-22 DENGAN METODE DIRECT METODE DIRECT DAN DAN INDIRECT
DISUSUN OLEH : ADITYA PURNA YOGA 6512010015 651201 0015 CANDRA ADITYA ADITYA WIGUNA651201 WIGUNA 6512010019 0019
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN JURUSAN PENGOLAHAN GAS LNG ACADEMY
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
EFISIENSI BOILER EFISIENSI BOILER 31F-22 31F-22 DENGAN METODE DIRECT DAN INDIRECT DAN INDIRECT
D!,%,%' O./: ADITYA PURNA YOGA CANDRA ADITYA WIGUNA
6512010015 6512010019
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN JURUSAN PENGOLAHAN GAS LNG ACADEMY
D!,."%%! O./ D(,.' P.!!')
K."%$ J%&%,$'
N(4.'&! H.&'! P&$,."#(
J(/$' A'!'!"( I'&!$$'
1
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah Allah SWT, SWT, karena berkat rahmat dan hidayah Nya kami dapat menyelesaikan laporan praktikum operasi teknik kimia (OTK) yan berlansun dari tanal !" #esember $"!% sampai denan &! #esember $"!% di 'adak N N
den denan an baik baik dan lan*ar lan*ar den denan an judul judul +.S. +.S.N NS. S. BO!LE" &!-$$ &!-$$ #NAN
/TO# D!"E#T /TO# D!"E#T #AN !$D!"E#T #AN !$D!"E#T 01 01 Praktikum OTK ini merupakan salah satu persyaratan kurikulum yan harus ditempuh oleh mahasis2a proram pendidikan #iploma ... N A*ademy, kerjasama antara Politeknik Neeri 3akarta jurusan Teknik /esin, Proram Studi Teknik Teknik Kon4ersi neri denan 'adak N pada semester .51 Praktikum OTK ini dimaksudkan aar mahasis2a dapat memahami *ara kerja alat industri teknik kimia1 Penulis inin berterimakasih kepada seluruh pihak yan membantu penulis dalam penyusunan laporan ini terutama dosen dari 'adak N bapak No4endri 6erni Presetyo dan super4isor super4isor %tilities .. %tilities .. Operation #epartment bapak 7ohyani yan telah setia membimbin kami dalam melakukan praktik dan penambilan data di lapanan1 #emikian #emikian laporan laporan praktikum praktikum OTK ini disusun, disusun, penulis penulis menyadari menyadari masih terdapat banyak kekuranan1 Oleh karena itu, penulis menharapkan adanya masukan yan membanun dari semua pihak untuk penyempurnaan laporan praktikum OTK ini1 Semoa laporan ini dapat berman8aat bai semua pihak1 'ontan, #esember $"!%
Penulis
2
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
DAFTAR ISI KATA PNANTA71111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111ii #ATA7 .S.1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111iii #ATA7 A/'A7111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111114 #ATA7 TA'1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111114i #ATA7 P7SA/AAN111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111114ii #ATA7 A/P.7AN11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111114iii 'A' !
PN#A699AN11 PN#A699AN111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 1111111111111111111111111111111! 111111111111111111111111!
!1!
atar 'elakan111 'elakan1111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 111111111111111111111! 11111111111111!
!1$
7umusan 7umusan /asalah111111 /asalah11111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111111111! 1111111111111!
!1&
Tujuan1 Tujuan111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111111111! 11111111111111!
'A' $
T.N3A9AN T.N3A9AN P9STAK P9STAKA1111111 A11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111111$ 1111111111$
$1!
#e8inisi 9m 9mum Boiler 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$ 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$
$1$
Sistem Boiler 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111& 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111&
$1&
Proses di Boiler 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111& 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111&
$1&
Penolahan Air 9m 9mpan Boiler 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111% 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111%
$1&1 1&1!
3en 3enis - jen jenis pe penolahan ai air &oiler 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111% 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111%
$1&1$ $1&1$
Penen Penendal dalian ian ndapa ndapan11 n11111 1111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 1111111 1111111 11111111 111111111 11111111111 11111111111 111111: 1:
$1&1& $1&1&
Kotora Kotoran n ;an /enyeba /enyebabka bkan n ndapa ndapan11 n111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 111111111 1111111111 11111111111 11111111111< 11111<
$1%
3enis-jenis Boiler 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111= 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111=
$1%1! $1%1!
'erdas 'erdasark arkan an tipe tipe pipa111 pipa111111 1111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 1111111 1111111 11111111 1111111111 1111111= 1=
$1%1$ $1%1$
'erdas 'erdasark arkan an bahan bahan bakar bakar yan yan diunak diunakan an >111111 >1111111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 111111111 11111111111 111111111111 11111111111!$ 11111!$
$1%1& $1%1&
'erdas 'erdasark arkan an keuna keunaanny annya111 a111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 111111111!% 11111!%
$1%1 1%1%
'erdasar sarkan konstr struksi &oiler >111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!?
$1@
8isiensi Boiler 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!: 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!:
$1@1!
/etode a ansun ( Diret Met'od Met'od )111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!< )111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!<
$1@1$
/etode Ti Tidak a ansun ( !ndiret )111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!= !ndiret Met'od Met'od )111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!=
'A' &
P/'A6ASAN111 P/'A6ASAN1111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 1111111111111111111 1111111111111111$$ 11111$$
&1!
9raian Proses1111111 Proses111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111111111111$$ 11111111111111111$$
&1$
#iaram #iaram Alir Penerjaan111 Penerjaan1111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111$& 1111$&
&1&
/etodoloi /etodoloi Perhitunan Perhitunan1111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 111111111111111$% 11111111
%$3
&1&1! &1&1!
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret Studi Studi itera iteratur tur dan lapan lapanan11 an11111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 1111111 11111111 11111111111 111111111111 1111111111$% 1111
%$&1&1$ &1&1$
Penum Penumpul pulan an #ata111 #ata111111 1111111 11111111 1111111 1111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 1111111 1111111 11111111 111111111 11111111111 11111111111$% 11111
%$&1&1&
Perhitunan Diret Met'od Met'od 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$: 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$:
&1&1&
111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$= !ndiret Met'od Met'od 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$=
'A' %
PN9T9P111111 PN9T9P1111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111111111111111111&% 1111111111111111111111&%
%1!
Kesimpulan1 Kesimpulan11111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 1111111111111111 1111111111111111111&% 1111111111&%
%1$
Saran1111111 Saran111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 111111111111111 111111111111111 11111111111111 11111111111111 111111111111111 11111111111111111111111&% 111111111111111&%
#ATA7 P9STAKA11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111&% A/P.7AN1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111.
4
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
DAFTAR DAFTA R GAMAR GAM AR ambar $1! .lustrasi Boiler .lustrasi Boiler 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111& 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111& ambar $1$ 9nit #eaerasi111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111: ambar $1& S*alin di tu&e Boiler tu&e Boiler 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111< 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111< ambar $1% Boiler $1% Boiler ire ire Tu&e11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111= Tu&e11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111= ambar $1@ Boiler $1@ Boiler ire ire Tu&e Tu&e T2o Phase111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!" ambar $1? Boiler $1? Boiler ire ire Tu&e Tu&e Three Phase1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!" ambar $1: Boiler $1: Boiler ire ire Tu&e Tu&e our Phase111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!! ambar $1< Boiler $1< Boiler (ater (ater Tu&e Tu&e1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!! 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!!
5
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
DAFTAR TAEL Tabel $1! Tabel Perbandinan Boiler Perbandinan Boiler 8ire 8ire tu&e denan tu&e denan )ater tu&e )ater tu&e1111111111111111111111111111111111111111111111111111111!! 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111!! Tabel Tabel $1$ Perbandinan Boiler Perbandinan Boiler 'erdasarkan 'erdasarkan /asin /asin bahan 'akarnya111111111111111111111111111111111!% Tabel $1& Tabel Perbandinan Boiler Perbandinan Boiler 'erdasarkan Keunaannya11111111111111111111111111111111111111111111111111111111!@
6
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
DAFTAR PERSAMAAN Persamaan $1! 8isiensi Boiler 8isiensi Boiler Diret Diret Met'od Met'od 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!< 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!< Persamaan $1$ 8isiensi Boiler 8isiensi Boiler Diret Diret Met'od Met'od 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!< 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!< Persamaan $1& 8isiensi Boiler 8isiensi Boiler !ndiret !ndiret Met'od Met'od 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$" 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$"
7
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
DAFTAR LAMPIRAN ampiran ! #atasheet Boiler #atasheet Boiler &!-$$11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111. ampiran $ #atasheet Boiler #atasheet Boiler &!-$$1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111.. ampiran & #iaram Psikrometrik111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111...
8
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
A 1 PENDAHULUAN 171 171 L$"$ L$"$&& . .$ $8$ 8$') ') Boiler adalah suatu alat yan ber8unsi memanaskan air, dimana panas dari
pembakaran bahan bakar
disalurkan untuk memanaskan air
sehina terjadi
perubahan air menjadi uap ( steam) steam) diunakan untuk keperluan tertentu seperti mene menerak rakan an turbin turbin (Shield (Shields, s, !=?!)1 !=?!)1 Air Air sebaai sebaai media media karena karena mura murah, h, dan dan apabil apabilaa telah telah
menjadi menjadi steam
dalam dalam proses proses kerja kerja &oiler
4olumenya 4olumenya akan meninkat meninkat besar
sekitar !?"" kali sehina memiliki tenaa yan besar1 Boiler banyak dioperasikan pada perusahaan-perusahaan , salah satunya di
'adak N 'ontan yan
meman8aatkan &oiler untuk untuk menhasilkan steam menhasilkan steam sebaai turbin penerak enerator, kompresor, dan pompa, serta diunakan sebaai 8luida pemanas pada proses produksi N di kilan1 172 172 R%% R%%,$ ,$' ' M$, M$,$ $$/ $/ Kine Kinerja rja &oiler menjad menjadii sanat sanat pentin pentin dikare dikarenak nakan an &oiler menjadi penopan utilitas di 'adak N1 173 173 T%%$' %$'
/enetahui seberapa besar e8isiensi kinerja dari boier &!-$$ denan menunakan metode diret dan dan indiret 1
1
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
A 2 TINJAUAN PUSTAKA 271 D.! D.!'!,! '!,! U% U% Boiler Boiler /enurut 9NP ($""?), Boiler ($""?), Boiler adalah adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran panas pembakaran
dialirk dialirkan an ke air sampai sampai terben terbentuk tuk air panas panas atau steam1 steam1 Air panas panas atau atau steam steam pada tekanan tertentu kemudian diunakan untuk menalirkan panas ke suatu proses1 Air adalah media yan beruna dan murah untuk menalirkan panas ke suatu proses1 3ika air dididihkan dididihkan sampai menjadi steam, steam, 4olumnya akan meninkat sekitar !1?"" kali, menhasilkan tenaa yan menyerupai bubuk mesiu yan mudah meledak, sehina &oiler merupakan merupakan peralatan yan harus dikelola dan dijaa denan sanat baik1 Siste Sistem m &oiler terdiri terdiri dari> sistem sistem air umpan umpan,, sistem steam steam dan sistem bahan bakar1 Sistem air umpan menyediakan air untuk &oiler se*ara se*ara otomatis sesuai denan kebutuhan steam kebutuhan steam11 'erbaai kran disediakan untuk keperluan pera2atan dan perbaikan1 Sist Sistem em steam steam menumpulkan menumpulkan dan menontrol menontrol produksi produksi steam steam dal dalam am &oiler 1*team dialirkan dialirkan melalui system pemipaan ke titik penuna1 Pada keseluruhan sistem, tekanan steam tekanan steam diatur diatur menunakan kran dan dipantau denan alat pemantau tekanan1 Sistem Sistem bahan bahan bakar bakar adalah adalah semua semua peralat peralatan an yan yan diuna diunakan kan untuk untuk menyed menyediaka iakan n bahan bakar untuk menhasilkan panas yan dibutuhkan1 Peralatan yan diperlukan pada sistem bahan bakar terantun pada jenis bahan bakar yan diunakan pada sistem1 Air yan disuplai ke &oiler untuk untuk diubah menjadi steam menjadi steam disebut disebut air umpan1 #ua sumber air umpan adalah> (!) Kondensat atau steam atau steam yan yan menembun yan kembali dari proses dan ($) Airmakeup Airmakeup (air baku yan sudah diolah) yan harus diumpankan diumpankan dari luar ruan &oiler danplant danplant proses1 9ntuk mendapatkan e8isiensi &oiler yan yan lebih tini tini,, diuna diunakan kane*o e*onom nomiBer iBer untuk untuk memanas memanaskan kan a2al a2al air umpan umpan menu menunak nakan an limbah panas pada as buan1
2
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
G$$& 271 .lustrasi Boiler .lustrasi Boiler
272 S!,". S!,". Boiler Sistem &oiler terdiri terdiri dari sistem air umpan, sistem steam sistem steam,, dan sistem bahan bakar1 !1 Siste Sistem m air ump umpan an meny menyedi ediak akan an air air untuk untuk &oiler se*ara se*ara otomatis sesuai denan
kebutuhan steam kebutuhan steam11 'erba 'erbaai ai kran kran disedi disediaka akan n untuk untuk keperlu keperluan an pera2a pera2atan tan dan perbaikan dari sistem air umpan, penananan air umpan diperlukan sebaai bentuk pemeliharaan untuk men*eah terjadi kerusakan dari sistem steam sistem steam11 $1 Sistem steam Sistem steam menum menumpul pulakn akn dan menon menontrol trol produks produksii steam steam da dalam &oiler , steam dialirkan dialirkan melalui sistem pemipaan pemipaan ke titik penuna1 penuna1 Pada keseluruhan keseluruhan sistem, sistem, tekana tekanan n steam diat diatur ur men menu una naka kan n kran kran dan dan dipa dipanta ntau u den denan an alat alat pemantau tekanan1 &1 Sistem Sistem bahan bahan bakar adalah adalah semua peralatan peralatan yan yan diunak diunakan an untuk untuk menyedia menyediakan kan bahan bakar untuk menhasilkan panas yan dibutuhkan1 Peralatan yan diperlukan pada sistem bahan bakar terantun pada jenis bahan bakar yan diunakan pada sistem1
273 P&(,., P&(,., ! Boiler ! Boiler Pertama - tama, air yan disuplay dari 8eed )ater tank tank ke dalam &oiler denan denan
menunakan pompa sehina air men*apai le4el yan telah ditentukan,maka 8eed pump ini star atau stop se*ara automatis selama le4el air didalam &oiler masih bereser turun men*apai batas yan telah ditentukan1
3
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Selanjutnya untuk proses pembakaran dimana fuel dimana fuel pump pump burner akan bekerja menekan bahan kedalam ruan *hamber, sehina menubah bentuk seperti kabut dan menyala untuk proses pemanasan air1
273 P.')($/$' A!& U$' Boiler U$' Boiler /empro /emproduk duksi si steam yan yan berkua berkualit litas as terant terantun un pada pada penol penolaha ahan n air yan yan
benar untuk menendalikan kemurnian steam, steam, endapan endapan dan korosi1 korosi1 Sebuah Sebuah &oiler merupa merupakan kan baian dari sistem sistem &oiler , yan menerima semua bahan pen*emar dari siste sistem m di depa depann nnya ya11 Kine Kinerja rja &oiler , e8isien e8isiensi si dan umur umur layana layanan n merupa merupakan kan hasil hasil lansun dari pemilihan dan penendalian air umpan yan diunakan dalam &oiler 1 3ika air umpan masuk &oiler , kenaikan suhu dan tekanan menyebabkan komponen air memilik memilikii si8at si8at yan yan berbed berbeda1 a1 6ampir 6ampir semua semua kompon komponen en dalam dalam air umpan umpan dalam dalam keadaan terlarut1 Walau demikian diba2ah kondisi panas dan tekanan hampir seluruh komponen terlarut keluar dari larutan sebaai padatan partikuat, kadan-kadan dalam bentuk Kristal dan pada 2aktu yan lain dalam bentuk amorph1 3ika kelarutan komponen spesi8ik dalam air terle2ati, maka akan terjadi pembentukan kerak dan endapan1 Air &oiler harus harus *ukup bebas dari pembentukan endapan padat supaya terjadi perpindahan panas yan *epat dan e8isien dan harus tidak korosi8 terhadap loam &oiler 1 2737 27371 1 J.'! J.'!,, - .' .'!, !, .' .')( )($ $/$ /$' ' $!& $!& boiler Penolahan Air .nternal1 • Penol Penolahan ahan air intern internal al adalah adalah penamb penambaha ahan n bahan bahan kimia kimia ke &oiler untuk untuk men*eah pembentukan kerak1 Senya2a pembentuk kerak diubah diubah menjad menjadii lumpur lumpur yan yan menal menalir ir bebas, bebas, yan yan dapat dapat dibuan dibuan denan blo2do2n1 /etode ini terbatas pada &oiler dimana dimana air umpan men menan andu dun n aram aram sada sadah h yan yan rend rendah ah,, den denan an teka tekana nan n renda rendah, h, kandunan kandunan T#S tini dalam &oiler dapat dapat ditoleransi, dan jika jumlah airny airnyaa sedik sedikit1 it1 3ika 3ika kond kondisi isi terseb tersebut ut tidak tidak terp terpen enuh uhi, i, maka maka laju laju blo2do2n yan tini diperlukan untuk membuan lumpur1 6al tersebut menjadi tidak ekonomis sehubunan denan kehilanan air dan panas1 3enis sumber air yan berbeda memerlukan bahan kimia yan berbeda pula1 Senya2a seperti sodium karbonat, sodium aluminat, sodium sodium 8os8at 8os8at,, sodium sodium sul8it, sul8it, dan senya2a senya2a orani orani** dan anor anorani anik k seluruhnya dapat diunakan untuk maksud ini1 9ntuk setiap kondisi air 4
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
diperlukan bahan kimia tertentu1 6arus dikonsultasikan denan seoran spesial spesialis is dalam dalam menent menentuk ukan an bahan bahan kimia kimia yan yan palin palin *o*ok *o*ok untuk untuk diunakan pada setiap kasus1 Penolahan air hanya denan penolahan •
internal tidak direkomendasikan1 Penolahan Air ksternal Pen Penol olaha ahan n ekst ekstern ernal al diu diuna naka kan n untu untuk k membu membuan an pada padatan tan tersuspensi,padatan terlarut (terutama ion kalsium dan manesium yan merupakan penyebab utama pembentukan kerak) dan as-as terlarut (oksien (oksien dan karbondioksida)1 karbondioksida)1 Proses perlakuan eksternal eksternal yan ada adalah> a1 Pert Pertu ukara karan n ion ion Pada Pada proses proses pertuk pertukara aran n ion, ion, kesada kesadahan han dihilan dihilanka kan n denan denan mele2atkan air pada bed Beolit alam atau resin sintetik dan tanpa tanpa pemben pembentuk tukan an endapa endapan1 n1 3enis 3enis palin palin sederh sederhana ana adalah adalah +pertukaran basa0 dimana ion kalsium dan manesium ditukar denan ion sodium1 Setelah jenuh, dilakukan reenerasi denan sodium sodium klorida1 klorida1 aram sodium mudah larut, tidak membentuk membentuk k e ra k
dalam
&oiler 1
#ik #ikaren arenak akan an
penu penuka karr
basa basa
hany anya
menantikan kalsium dan manesium denan sodium, maka tidak menurani kandunan T#S, dan besarnya blo2do2n1 Penukar basa ini jua tidak menurunkan alkalinya1 b1 Penhilanan mineralCdemineralisasi1 #emi #emine neral ralis isasi asi merup merupak akan an pen penhi hilan lana an n
len lenka kap p
selur seluruh uh
aram1 aram1 6al ini di*apai di*apai denan denan menu menunak nakan an resin resin +katio +kation0, n0, yan yan menuka menukarr kation kation dalam dalam air baku baku denan denan ion hydro hydroen en men menha hasi silk lkan an asam asam hidr hidrok oklo lori rida da,, asam asam sul8 sul8at at dan dan asam asam karbonat1 Asam karbonat dihilankan dalam menara deassin dimana udara dihembuskan melalui air asam1 'erikutnya, air mele2at mele2atii resin resin +anion +anion0, 0, yan yan menuka menukarr anion anion denan denan asam mineral (misalnya asam sul8at) dan membentuk air1 7eenerasi kation dan anion perlu dilakukan pada janka 2aktu tertentu denan
menunakan
asam
mineral
dan
soda
kausti kaustik1P k1Pen enhil hilan anan an lenka lenkap p silika silika dapat dapat di*apa di*apaii denan denan pemilihan resin anion yan benar1 Proses pertukaran ion, jika 5
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
diperlukan, dapat diunakan untuk demineralisasi yan hampir total, seperti untuk &oiler pembankit pembankit tenaa listrik1 7eaksi pelunakan> Na$7 D Ea(6EO&) F Ea7 D $ Na(6EO&) Na(6EO&) 7eaksi reenerasi Ea7 D $ NaEl F Na$7 D EaEl$
*1 #e-aerasi #alam de-aeras rasi,
as
terlarut
seperti
oksien
dan
karbon karbondio dioksi ksida da dibuan dibuan denan denan pemana pemanasan san a2al a2al air umpan umpan masu asuk ke &oiler 1 Seluruh air alam menandun as terlarut dalam larutannya1as-as tertentu seperti karbon dioksida dan oksien sanat meninkatkan korosi1 'ila dipanaskan dalam sistem &oiler , karb karbon ondi diok oksi sida da (EO$ (EO$)) dan dan oksi oksie en n (O$) (O$) dile dilepa pask skan an seba sebaa aii as as dan dan ber berab abun un den denan an air air (6$O (6$O)) membentuk membentuk asam karbonat karbonat (6$EO&)1 (6$EO&)1 Penhilana Penhilanan n oksien, oksien, karbondioksida dan as lain yan tidak dapat terembunkan dari air umpan &oiler sanat sanat pentin bai umur peralatan &oiler dan dan jua keamanan operasi1 Asam karbonat menkorosi loam menuru menurunka nkan n umur umur peralat peralatan an dan pemipaa pemipaan1 n1 Asam Asam ini jua jua melar elarut utk kan besi besi (e) (e) yan an jika jika kemb embali ali ke &oiler akan men menal alam amii
pen penen enda dapa pan n
dan dan
meny menyeb ebab abka kan n
terj terjad adin iny ya
pembentukan kerak pada &oiler dan dan pipa1 Kerak ini tidak hanya berperan
dalam
penurunan
umur
peralatan
tapi
jua
meninkatkan jumlah eneri yan diperlukan untuk men*apai perpindahan panas1 6
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
G$$& 272 9nit #eaerasi
2737 27372 2
P.') P.').' .'$ $! !$' $' E'$ E'$$ $' ' ndapan dalam &oiler dapat dapat diakibatkan dari kesadahan air umpan dan
hasil korosi dari sistem kondensat dan air umpan1 Kesadahan air umpan dapat terjadi karena kurannya sistem pelunakan1ndapan dan korosi menyebabkan kehilanan e8isiensi yan dapat menyebabkan keaalan dalam pipa &oiler dan dan ketidakmampuan memproduksi steam memproduksi steam11 ndapan bertindak sebaai isolator dan memperlambat memperlambat perpindahan perpindahan panas1 Sejumlah Sejumlah besar endapan diseluruh &oiler dapa dapatt
men menur uran ani i
perp perpin inda daha han n
pana panass
yan an
se*a se*ara ra
sin sini8 i8ik ikan an
dapa dapatt
menuru menurunka nkan n e8isien e8isiensi si &oiler 1 'erba 'erbaai ai jenis jenis endapa endapan n akan akan mempen mempenar aruhi uhi e8isiensi &oiler se*ar se*araa
berb berbed eda-b a-bed eda, a, sehi sehin na a sana sanatt
pent pentin in untu untuk k
menan menanalis alisis is karakt karakteris eristik tik endapa endapan1 n1 8ek 8ek penis penisola olasian sian terhad terhadap ap endapa endapan n menyebabkan menyebabkan naiknya naiknya suhu loam &oiler dan dan munkin dapat menyebabkan keaalan pipa karena pemanasan berlebih1 27373
K("(&$' Y$') M.'#.$8$' E'$$' 'aha 'ahan n kimi kimiaa yan yan pali palin n pent pentin in dalam dalam air air yan yan memp mempen ena aru ruhi hi
pembentukan endapan dalam &oiler adalah aram kalsium dan manesium yan dikenal denan aram sadah1 Kalsium dan manesium bikarbonat larut dalam dalam air memben membentuk tuk larutan larutan basaCk basaCkali ali dan aramaram-ar aram am tersebu tersebutt dikena dikenall denan kesadahan alkali1 aram-aram tersebut terurai denan pemanasan, melepaskan melepaskan karbondio karbondioksida ksida dan membentuk membentuk lumpur lunak, lunak, yan kemudian men menen enda dap1 p1 6al 6al ini ini dike dikena nall den denan an kesad kesadah ahan an semen sementa tara1 ra1 Kesad Kesadah ahan an sementara adalah kesadahan yan dapat dibuan denan pendidihan1 Kalsium dan manesium sul8at, klorida dan nitrat, nitrat, dan lain-lain1 3ika dilarutkan dilarutkan dalam air se*ara kimia2i akan menjadi netral dan dikenal denan kesadahan non 7
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
alkali1 'ahan tersebut disebut bahan kimia sadah permanen dan membentuk kerak yan keras pada permukaan permukaan &oiler yan yan sulit dihilankan1 'ahan kimia sadah non-alkali terlepas dari larutannya karena penurunan daya larut denan meninkatnya suhu, denan pemekatan karena penuapan yan berlansun dala dalam m &oiler , atau atau denan denan peruba perubahan han bahan bahan kimia kimia menjad menjadii senya2a senya2a yan yan 2737;
kuran larut1 S!!8$ Keberad Keberadaan aan silika dalam air &oiler dapat meninkatkan pembentukan kerak silika yan keras1 Silika jua berinteraksi denan aram kalsium dan man manes esiu ium, m, memb memben entu tuk k sili silika katt kalsi kalsium um dan dan man manes esium ium den denan an daya daya kondukti4itas panas yan rendah1 Silika dapat meninkatkan endapan pada sirip turbin, setelah terba2a dalam bentuk tetesan air dalam steam dalam steam,, atau dalam bentuk yan mudah menuap menuap dalam steam dalam steam pada pada tekanan tini1
G$$& 273 S*alin di tu&e Boiler tu&e Boiler
27; J.'!,-. J.'!,-.'!, '!, Boiler Boiler
Setelah Setelah menet menetahu ahuii proses proses sinka sinkat, t, sistem sistem &oiler , dan komponen pembentuk siste sistem m &oiler , perlu diketahui keanekaraama keanekaraaman n &oiler 1 'erba 'erbaai ai bentuk bentuk &oiler telah berkemban menikuti kemajuan teknoloi dan e4aluasi dari produk-produk &oiler sebelumnya yan dipenaruhi oleh as buan &oiler yan yan mempenaruhi linkunan dan produk steam produk steamsep sepert ertii apa yan yan akan akan dihasil dihasilkan kan11 'eriku 'erikutt klasi8i klasi8ikasi kasi &oiler yan telah dikembankan> 27;7 27;71 1 •
.&$, .& $,$& $&8$ 8$' ' "!. "!. !$ !$ ire Tu&e Boiler Tu&e Boiler Adal Adalah ah jen jenis &oiler yan yan pemanas pemanasany anyaa berada berada didalam didalam pipa pipa
sedankan airnya berada dibaian luar pipa, lalu bila ditinjau dari sei
8
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
susunan pipa phase aliran as atau udara panas hasil pembakaran dapat dibai menjadi>
G$$& 27; Boiler ire ire Tu&e
Boiler T2o T2o Phase ;an ;an dimaksud denan typeC model &oiler t2o t2o phase adalah susunan kelompok pipa loron api dari ruan *hamber menuju ke pipa pipa dan lansu lansun n keluar keluar ke *erobo *erobon n pembua pembuan n udara udara bebas1
G$$& 275 Boiler ire ire Tu&e T2o Tu&e T2o Phase
Boiler Three Three Phase ;an dimaks dimaksud ud den denan an type typeCC mode modell &oiler there there phase phase adalah kondisi kelompok susunan pipa loron api atau 8ire tu&e1 tu&e1 Boiler terdap terdapat at $ kali tahapan tahapan saluran saluran sebaai sebaai sur8a*e sur8a*e area perpindahan panas dari sumber pembakaran (ruan *hamber) akan akan menu menuju ju ke *ero *erobo bon n pemb pembua uan nan an hasil hasil pemb pembak akara aran n denan susunan sebaai berikut> !1 $1
Phase pertama adalah ruan *hamber1 Phase kedua adalah pipa loron api kelompok tenah1 9
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
&1
Phase ketia adalah loron api palin atas lansun keluar
ke*erobon1
G$$& 276 Boiler ire ire Tu&e Three Tu&e Three Phase
Boiler our our Phase 9ntuk &oiler empat empat phase keatas dimana sekat kelompok pipa terdapat & kali susunan ditambah ! kali dari ruan *hanber1 #an untuk untuk jenis jenis C type &oiler ini ini biasanya termasuk kataori spe*ial &oiler yan yan mempunyai kapasitas besar1
G$$& 27< Boiler ire ire Tu&e our Tu&e our Phase •
(ater Tu&e (ater Tu&e Boiler Boiler (ater tu&e &oiler adalah adalah merupakan type yan pada umumnya berkapasitas besar serta bertekanan yan *ukup tini dan biasa serin diuna diunakan kan di pemban pembanki kitt listrik listrik tenaa tenaa uap1 uap1 Karena Karena dalam dalam system system proses kerja kerja dari )ater tu&e &oiler adal adalah ah air air yan an akan akan dipanaskan berada didalam pipa,sedankan api berada dibaian luar pipa1 3adi terlihat perbedaan antara )ater tu&e dan 8ire tu&e &oiler yan yan )ater tu&e dan sanat jelas,terutama dari sisi model kontruksi serta pemanasan air itu sendiri1
10
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
G$$& 27= Boiler (ater Boiler (ater Tu&e Tu&e
T$. 271 Tabel Perbandinan Boiler Perbandinan Boiler 8ire 8ire tu&e denan tu&e denan )ater tu&e )ater tu&e
11
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
T!. N(
Boile
K.%'"%')$'
K.&%)!$'
r
Proses pemasanan mudah dan *epat, Tidak Tidak membutuhkan settinkhusus .n4estasi a2al &oiler ini ini murah !
untuk tekanan rendah !< bar Kapasitas steam Kapasitas steam relati8 relati8 ke*il (!&1@ TP6) jika dibandinkan denan )ater tu&e )ater tu&e Tempat Tempat pembakarannya sulit
ire Tu&e
Tekanan Tekanan operasi steam operasi steam terbatas terbatas
'entuknya
dijankau untuk dibersihkan,
lebih *ompa*tdan portable
diperbaiki, dan diperiksa kondisinya1 Nilai e88isiensinya rendah,
Tidak membutuhkan area
karena banyak eneri kalor
yan besar untuk ! 6P &oiler
yan terbuan lansun menuju sta*k
Kapasitas steam Kapasitas steam besar besar sampai %@" TP6 Tekanan Tekanan operasi men*apai !"" bar
$
Proses konstruksi lebih detail .n4estasi a2al relati8 lebih mahal Penananan air yan masuk ke
(ater Nilai e88isiensinya relati8
dalam &oiler perlu perlu dijaa,
lebih tini dari 8ire tu&e
karena lebih sensiti8 untuk
&oiler
sistem ini, perlu komponen
Tu&e
Tunku Tunku mudah dijankau untuk melakukan pemeriksaan, pembersihan, dan perbaikan1
pendukun untuk untuk hal ini Karena mampu menhasilkan kapasitas dan tekanan steam tekanan steam yan yan lebih besar, maka konstruksinya dibutuhkan area yan luas
12
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
2.4.2
Berdasa Berdasarkan rkan bahan bakar bakar yang digunaka digunakan n: !1 Solid Fuel Tipe &oiler bahan bahan bakar padat memiliki karakteristik > hara bahan baku pembakaran relati8 lebih murah dibandinkan denan denan &oiler yan yan menunakan bahan bakar *air dan listrik1 Nilai e88isiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandinkan denan &oiler tipe tipe listrik1 Eara Eara kerja kerja > pemanas pemanasan an yan yan terjadi terjadi akibat akibat pembak pembakara aran n antara antara per*ampuran bahan bakar padat (batu bara, baase, reje*ted produ*t, sampah kota, kayu) denan oksien dan sumber panas1 $1 Oil Fuel Tipe &oiler bahan bahan bakar *air memiliki karakteristik > hara bahan baku pembakaran palin mahal dibandinkan dibandinkan denan semua tipe1 Nilai e88isiensi dari tipe ini lebih baik jika dbandinkan denan &oiler bahan bahan bakar padat dan listrik1 Eara Eara kerja kerja > pemanas pemanasan an yan yan terjadi terjadi akibat akibat pembak pembakara aran n antara antara per*ampuran bahan bakar *air (solar, .#O, residu, kerosin) denan oksien dan sumber panas1 &1 aseous Fuel Tipe ipe &oiler bahan bakar as memiliki karakteristik > hara bahan baku pembakaran palin murah dibandinkan denan semua tipe &oiler 1 Nilai e88isiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandinkan denan semua tipe &oiler berdasarkan berdasarkan bahan bakar1 Eara kerja > pembakaran yan terjadi akibat per*ampuran bahan bakar as (N) denan oksien dan sumber sumber panas1 %1 le*tri* Tipe &oiler list listrik rik memi memili liki ki karak karakte teris ristik tik > har haraa baha bahan n baku baku pemanasan relati8 lebih murah dibandinkan denan &oiler yan
13
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
menunakan bahan bakar *air1 Nilai e88isiensi dari tipe ini palin rendah jika dbandinkan denan semua semua tipe &oiler berdasarkan berdasarkan bahan bakarnya1 Eara Eara kerja kerja > pemanas pemanasan an yan yan terjad terjadii akibat akibat sumber sumber listrik listrik yan menyuplai sumber panas1 T$. 272 Perbandinan Boiler 'erdasarkan 'erdasarkan /asin /asin bahan 'akarnya
N(
!
T!. Boiler
K.%'"%')$'
K.&%)!$'
'ahan baku mudah
Sisa pembakaran sulit
didapatkan1
dibersihkan
Solid Fuel /urah konstruksinya1
Sulit mendapatkan bahan baku yan baik1
Sisa pembakaran tidak banyak dan lebih $
Oil Fuel
mudah dibersihkan1 'ahan bakunya mudah didapatkan1 6ara bahan bakar palin murah1
&
aseous Fuel Palin baik nilai e88isiensinya1 Palin mudah pera2atannya1
%
le*tri*
/udah konstruksinya dan mudah didapatkan sumbernya1
27;73
6ara bahan baku palin mahal1
.&$,$&8$' 8.)%'$$''#$ 14
/ahal konstruksinya1
/ahal konstruksinya1 Sulit didapatkan bahan bakunya, harus ada jalur distribusi1 Palin buruk nilai e88isiensinya1
Temperatur Temperatur pembakaran palin rendah1
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret •
Po2er Boiler Po2er Boiler Tipe po po2er 2er &oiler mem &oiler memilik ilikii karakt karakteris eristik tik > keuna keunaan an utaman utamanya ya seba ebaai
pen enhasil sil steam steam sebaai
pembankit
listrik,
dan
sisa steam sisa steam diunakan diunakan untuk menjalankan proses industri1 Eara Eara kerja kerja > steam yan yan diha dihasil silka kan n &oiler ini menunakan menunakan tipe )ater tu&e &oiler , hasi hasill steam yan yan dihasil dihasilkan kan memili memiliki ki tekanan tekanan dan kapa kapasit sitas as yan yan besa besar, r, sehin sehin aa mamp mampu u memu memuta tarr steam turb turbin in dan dan menhasilkan listrik dari enerator1 •
.ndustrial Boiler .ndustrial Boiler Tipe Tipe industrial industrial &oiler memiliki karakteristik > keunaan utamanya sebaai penhasil steam penhasil steam atau atau air panas untuk menjalankan proses industri dan sebaai tambahan pemanas1 Eara kerja > steam > steam y yan an dihasil dihasilkan kan &oiler ini dapat menunakan tipe )ater tu&e )ater tu&e atau atau 8ire tu&e &oiler , hasil steam hasil steam yan yan dihasilkan memiliki
•
kapasitas yan besar dan tekanan yan sedan1 Eommer*ial Boiler Eommer*ial Boiler Tipe *ommer*ial &oiler memiliki memiliki karakteristik > keunaan utamanya sebaai sebaai penhasil penhasil steam steam atau atau air air pana panass seba sebaai ai pema pemana nass dan dan seba sebaai ai tambahan untuk menjalankan proses operasi komersial1 Eara kerja > steam > steam y yan an dihasil dihasilkan kan &oiler ini dapat menunakan tipe )ater tu&e )ater tu&e atau atau 8ire tu&e &oiler , hasil steam hasil steam yan yan dihasilkan memiliki
•
kapasitas yan besar dan tekanan yan rendah1 7esidential Boiler 7esidential Boiler Tipe Tipe residential residential &oiler memiliki memiliki karakteristik > keunaan utamanya sebaai penhasil steam penhasil steam atau atau air panas tekanan rendah yan diunakan untuk perumahan1 Eara kerja > steam > steam yan yan dihasilkan &oiler ini ini menunakan tipe 8ire tu&e &oiler , hasil steam hasil steam yan yan dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yan rendah
•
+eat 7e*o4ery Boiler 7e*o4ery Boiler Tipe 'eat rree*o4ery
&oiler me &oiler memi mili liki ki
kara karakt kter eris isti tik k
>
keu keuna naan an
utamanya utamanya sebaai sebaai penhasil penhasil steam steam dari dari uap panas panas yan yan tidak tidak terpaka terpakai1 i1 6asil steam 6asil steam ini ini diunakan untuk menjalankan proses industri1
15
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Eara Eara kerja kerja > steam yan yan diha dihasil silka kan n &oiler ini menunakan menunakan tipe )ater tu&e &oiler atau 8ir 8ire tu&e &oiler , hasi hasill steam yan dihasilkan dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yan besar1
T$. 273 Tabel Perbandinan Boiler Perbandinan Boiler 'erdasarkan 'erdasarkan Keunaannya
N(
T!. Boiler
K.%'"%')$' #apat menhasilkan
K.&%)!$'
listrik dan sisa steam sisa steam dapat dapat !
Po2er Boiler Po2er Boiler
menjalankan proses industri1 *team yan *team yan dihasilkan
$
.ndustrial Boiler
Konstruksi a2al relati8 mahal1
Perlu diperhatikan 8aktor
memiliki tekanan tini Penananan &oiler
sa8ety1
lebih mudah1 Konstruksi a2al relati8
*team yan *team yan dihasilkan memiliki tekanan rendah1
murah1 Penananan &oiler &
Eommer*ial Boiler
lebih mudah1 Konstruksi a2al relati8
*team yan *team yan dihasilkan memiliki tekanan rendah1
murah1 Penananan &oiler %
7esidential Boiler
+eat @
7e*o4ery Boiler
27;7;
lebih mudah1 Konstruksi a2al relati8
*team yan *team yan dihasilkan memiliki tekanan rendah1
murah1 Penananan &oiler lebih mudah1 Konstruksi a2al relati8
*team yan *team yan dihasilkan memiliki tekanan rendah1
murah1
'erdasarkan konstruksi &oiler > > Pa*kae Boiler Pa*kae Boiler • Tipe pa*k a*kae &oiler memi memili liki ki kara karakt kter eris isti tik k > pera peraki kita tan n &oiler •
dilakukan di pabrik pembuat, peniriman lansun dalam bentuk &oiler 1 Site re*ted Boiler re*ted Boiler
16
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Tipe Tipe site site ere*te ere*ted d &oiler me &oiler memi mili liki ki karak karakter terist istik ik > pera peraki kita tan n &oiler dilakukan di tempat akan berdirinya &oiler tersebut, tersebut, peniriman dilakukan per komponen1 275 E! E!,!. ,!.',! ',! Boiler Boiler
8isiensi adalah suatu tinkatan kemampuan kerja dari suatu alat1 Sedankan e8isien e8isiensi si pada pada &oiler adalah adalah prestasi kerja atau tinkat tinkat unjuk kerja &oiler atau atau ketel uap yan yan didapa didapatka tkan n dari dari perban perbandin dinan an antara antara eneri eneri yan yan dipind dipindahk ahkan an ke atau diserap oleh 8luida kerja didalam ketel denan masukan eneri kimia dari bahan bakar1 9ntuk tinkat e8isiensi pada &oiler atau atau ketel uap tinkat e8isiensinya berkisar antara :"G hina ="G1(Aun1N,$"":)1 Terdapat dua metode penkajiaan e8isiensi pada &oiler > > /etode ansun (diret (diret met'od ) • neri neri yan didapat dari 8luida kerja (air dan steam dan steam)) dibandinkan denan eneri •
•
yan terkandun dalam bahanbakar &oiler 1 /etode tak ansun (indiret ( indiret met'od ) 8isiensi merupakan perbedaan antara kehilanan dan eneri yan masuk1 Pembakaran Pembakaran terjadi se*ara proses kimia antara bahan-bahan yan mudah terbakar denan oksien dari udara untuk menhasilkan eneri panas yan dapat diunakan diunakan untuk keperluan keperluan lain1 Komponen Komponen utama bahan-bahan bahan-bahan yan mudah terb terbak akar ar adala adalah h *arb *arbon on,, hidr hidro oen en,, dan dan *ampu *ampura ran n lain lainny nya1 a1 #alam #alam prose prosess pembakaran komponen ini terbakar menjadi karbondioksida dan uap air1 Sejumlah sul8ur jua terdapat pada sebaian besar bahan bakar(Siner,!==!)1Pada proses pembakaran jumlah oksien yan diunakan dapat mempenaruhi kualitas pembakaran1 Oksien merupakan salah satu elemen udara yan jumlahnya men*apai $"1=G seluruh komponen dari udara1 'ahan bakar akan erbakar pada keadaan
normal
jika
terdapat
udara
yan
*ukup1
Param Paramete eterr kine kinerja rja &oiler , seperti seperti e8isien e8isiensi si dan rasio rasio penua penuapan pan,, berkur berkuran an terhadap 2aktu disebabkan buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukar panas dan buruknya operasi dan pemeliharaan1 'ahkan untuk &oiler yan baru sekalipun, alasan seperti buruknya kualitas bahan bakar dan kualitas air dapat menakibatk menakibatkan an buruknya buruknya kinerja &oiler 1 Nera*a panas dapat membantu dalam menidenti8ikasi kehilanan panas yan dapat atau tidak dapat dihindari1 9ji e8is e8isie iens nsii &oiler dapat dapat memban membantu tu dalam dalam menemu menemukan kan penyim penyimpan panan an e8isien e8isiensi si 17
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
&oiler dari dari e8isi e8isien ensi si terb terbaik aik dan dan tare tarett area area perm permasa asalah lahan an untu untuk k tind tindak akan an perbaikan1 Proses pembakaran dalam &oiler dapat diambarkan diambarkan dalam bentuk diaram alir eneri1 #iaram ini menambarkan se*ara ra8is tentan baaimana eneri masuk dari bahan bakar diubah menjadi aliran eneri denan berbaai keunaan dan menjadi aliran kehilanan panas dan eneri1
2.5. 2.5.1 1
Meto Metode de Lang Langsu sung ng Direct Method ! Parame Parameter ter-pa -param rameter eter unjuk unjuk kerja kerja dari dari &oiler seperti halnya e88isiensi, e88isiensi, rasio rasio pen penua uapa pan n dan dan lain lain-la -lain in akan akan selal selalu u men menala alami mi penu penuru runa nan n yan yan diseba disebabka bkan n oleh oleh burukn buruknya ya proses proses pembak pembakara aran, n, permuk permukaan aan kompon komponen en 'eat trans8er yan kotor, dan tentunya disebabkan jua oleh penoperasian serta pemeliharaan yan tidak sesuai denan SOP1 SOP1 Perhitunan &oiler e88isiensi e88isiensi akan membantu seoran untuk menetahui tinkat (G) e8ekti8itas dari eneri panas yan diunakan untuk menkon4ersi 8eed)ater 8eed)ater menjadi steam menjadi steam,, yan selanjutnya akan diunakan sebaai alat untuk memoni memonitori torin n de4iasi de4iasi e88isie e88isiensi nsi &oiler tiap hariny harinya1 a1 Terdap erdapat at dua metode metode dalam dalam menent menentuka ukan n &oiler e88isiensi, e88isiensi, yaitu denan metode lansun lansun (diret ( diret met'od ) serta metode tidak lanusun (indiret ( indiret met'od ), ), keduanya memiliki kekura kekurana nan n dan keun keunulan ulan pada pada masin masin-ma -masin sin penu penunaa naanny nnyaa namun namun dalam pembahasan ini se*ara rinkas akan dipaparkan metode perhitunan e88isiensi se*ara lansun1 /otede /otede perhit perhitun unan an e88isie e88isiensi nsi &oiler se*ara lansun (diret ( diret met'od ) atau biasa dikenal denan sebaai metode input output, adalah menentukan e88isiensi &oiler se*ara se*ara *epat denan menunakan perbandinan antara panas yan dihasilkan oleh &oiler berupa steam berupa steam denan denan laju inputan bahan bakar1 P.&,$$$' 271 8isiensi Boiler 8isiensi Boiler Diret Diret Met'od Met'od
atau
18
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret P.&,$$$' 272 8isiensi Boiler 8isiensi Boiler Diret Diret Met'od Met'od
Keteranan >
,ms
+g
+f , fuel ,#
H
aju aliran steam
main
H
nthalpi saturasi 8eed )ater
kjCk
H
nthalpi main steam main steam
kjCk
H
aju alir liran bahan bakar batubara
tonCjam
H
Tipe batu atubara bara dan ross Ealori8i* 5alue
kjCk
tonCjam
saturasi
'eberapa 'eberapa kelebihan kelebihan dan kekuranan kekuranan dari metode metode perhituna perhitunan n e88isiensi e88isiensi denan menunakan metode lansun adalah sebaai berikut > Kelebihan > •
#apat se*ara lansun menentuan e88isiensi dari &oiler 1
•
Tidak membuthkan parameter perhitunan yan banyak1
•
6anya membutuhkan beberapa insturmen untuk memonitorin parameter1 Kekuranan >
•
27572
Tidak dapat menetahui penyebab turunnya e88isiensi se*ara detail1
M."(. T!$8 L$'),%') * Indirect Method Method + Terdap erdapat at beberap beberapaa standar standartt dalam dalam melaku melakukan kan analisa analisa e8isien e8isiensi si &oiler
denan denan metode metode indiret , seperti halnya 'ritish Standart, 'S <%@> !=<: dan 19
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Standard Amerika yaitu IAS/ PTE-%-! Po2er Test Eode *team eneratin *team eneratin 9nitsJ1 /eto etode indiret jua jua dike dikena nall den denan an meto metode de rui rui-ru -rui i pana panass ( 'eat loss met'od ) karena nilai e8isiensi denan metode ini dipenaruhi oleh rui-rui panas yan terjadi pada sebuah &oiler 1 P.&,$$$' 273 8isiensi Boiler 8isiensi Boiler !ndiret !ndiret Met'od Met'od
Efficiency Efficiency of boiler (η) (η) = 100 he!t lo"" lo"" f!ctor# f!ctor#
7ui-rui panas yan biasa terjadi pada &oiler se*ara se*ara umum disebabkan oleh beberapa hal yaitu> • • • • • •
Dr. Flue Dr. Flue as1 as1 Kandunan moisture di dalam bahan bakar1 Kandunan moisture di dalam udara pembakaran Pembakaran dari hydroen1 7adiasi1 'ahan bakar yan tidak terbakar se*ara sempurna1 •
#ari rin*ian di atas terdapat *atatan bah2a 'eat loss 'eat loss yan yan disebabkan oleh kandunan moisture di dalam bahan bakar dan pembakaran dari hydroen adalah terantun terantun dari jenis bahan bakar dan tidak tidak dapat diatur oleh desin1 #ata diperlukan untuk melakukan perhitunan e8isiensi &oiler
• • •
• • • • •
menunakan metode indiret adalah adalah sebaai berikut > #ata 9ltimate Analysis dari bahan bakar (6$, O$, S, E, kandunan moisture dan kandunan abu Prosentase kandunan oksien dan karbondioksida di dalam flue as1 Temperature flue Temperature flue as as inlet Temperature Temperature ambient Kelembaban udara ross +eat ross +eat in in 5alue di dalam batubara1 Presentase abu yan terbakar1
20
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
A 3 PEMAHASAN 371 U&$!$' U&$!$' P&(,., P&(,., Air yan merupakan bahan baku tenaa uap adalah air yan sebelumnya
telah menalami proses yan panjan pada unit Plant&? sebelum bisa dijadikan air umpan &oiler 1 Namun, air tersebut pada dasarnya hanya dijadikan make up air umpan &oiler disebabkan disebabkan loses-loses yan terjadi baik saat proses maupun distribusi1 Persentasi lebih besar dari air umpan &oiler adalah uap yan terkondensasi maupun yan senaja dikondensasikan, hal ini dinamakan jua sebaa sebaaii siklus siklus tertutup tertutup dari umpan &oiler 1 9ntuk 9ntuk memenuh memenuhii syarat syarat umpan &oiler , maka air umpan tersebut dile2atkan pada unit deaerator hina ter*apai syarat umpa umpan n &oiler yaitu p6 <,& L =," , Sili*a maks ","$ ppm,dissol4ed oMyen maks !"ppb, Eondu*ti4ity maks @ mhos, e maks $" ppb, dan Eumaks !@ ppb1 Pada unit deae deaera rato torr terd terdap apat at pe ein in steam yan an diinj iinjek eksi sik kan steam dari P P *team denantekanan sekitar ",&@ KCEm $ yan ber8unsi untuk menusir oksien terlarut terlarut dalam air dan di4entin di4entin ke atmos8er, atmos8er, namun tidak semua oksien oksien terlarut terlarut dapat terbuan, terbuan, untuk untuk itu pada deaerator deaerator diinjeksikan diinjeksikan *ortrol *ortrol yan ber8unsi
untuk menankap sisa-sisa oksien terlarut yan masih ada dalam air
umpan, kemudian outlet dari deaerator diinjeksikan optimeen yan ber8unsi untuk menan menankap kap sisa EO$ EO$ yan yan mena menaik ikka kan n p6
<,& <,&
L
masih masih
terdap terdapat at
didalam didalam
air
umpan umpan
sekali sekalius us
=," =," kemu kemudi dian an dipo dipomp mpak akan an keda kedala lam m &oiler denan
menunakan pompa 'W denan temperatur sekitar !"< "E dan tekanan =@ KCEm $1 Air umpan dari 'W Pump diatur 8lo2nya melalui &! 5-@,kemudian dimasukkan dalam e*onomiBer e*onomiBer denan tujuan untuk meninkatkan meninkatkan e8isiensi &oiler 1 pada outlet e*onomiBer di injeksikan TSP, TPP dan errosperse perbandinan $,@ > $ > %" aar mendapatkan mendapatkan persyaratan persyaratan air umpan &oiler yaitu yaitu p6 =,! L =,?, Eondu*ti4ity maks @ mhos, Na maks ! ppm, dan e maks ! ppm1 Air umpan setelah mele2ati e*onomiBer masuk ke dalam steam drum denan denan le4el steam drum steam drum dijaa pada Posi Posisi si NW NW (Nor (Norma mall (ater e4el), karena jika lebih tini dari NW (alarm > D!""mm) D!""mm) dikha2atirk dikha2atirkan an ada liuid yan *arry o4er masuk Pembankit Pembankit Tenaa Tenaa 9ap dan Tenaa Tenaa istrik $< ke ke tu&e tu&e super 'eat 'eat er er kemudian jika lebih rendah (alarm > -!""mm, &oiler trip > -$""mm) akan merusak &oiler akibat o4er 'eat in1 in1 Air
21
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
umpan pada steam drum drum se*ara se*ara density density akan akan masuk masuk ke dalam dalam do2n* do2n*ome omerr tu&e untukbersirkulasi di mud drum kemudian naik melalui riser tu&e1 tu&e1 ndapan atau partikel padat yan terbentuk akan tertahan di mud drum, sedankan uapnya akan masuk ke steam drum1 9ap yan terbentuk akan di le2atkan pada *y*lone separat separator or dan s*reen dr.er dr.er untuk memisahkannya dari bintik-bintik air1 9ap tersebu tersebutt
akan akan
menal menalami ami pemana pemanasan san
lanjut lanjut
pada pada
super super 'eat 'eat er er
tu&e tu&e hina
didapatkan steam denan denan tekanan tekanan ?$ kC*m$dan temperatur %@"oE1 Output steam dari &oiler dinamakan 6P (hih pressure) steam, steam, kemudian didistribusikan baik sebaai sebaai
turbin turbin
penerak penerak
enerator enerator
maupun maupun
kompresor1 kompresor1 Mhaust Mhaust dari turbin turbin
tersebut tersebut dapat dijadikan /P (mediumpressure) (mediumpressure) steam, steam, P (lo2 pressure pressure)) steam dan *onden *ondensate sate11 'aik 'aik /P steam steam maupun P steam masih memiliki memiliki eneri eneri yan dapat diunakan1 9ntuk /P steam masih dapat diunakan sebaai turbin penerak pompa dan kompresor denan kapasitas yan lebih ke*il dibandinkan turbin 6P steam, steam, sedankan P steam steam dijadikan pemanas pada proses penolahan N1 P steam diunakan pemanas karena memiliki nilai enthalphy yan lebih tini, hal ini karena karena panas panas yan yan dilepas dilepas untuk merubah merubah 8asa 8asa lebih lebih besar daripada daripada saat menurunkan temperatur dan 'eat eM*haner yan diunakan lebih aman dan a2et karena temperaturnya tidak terlampau panas1 Tenaa uap yan dihasilkan dari &oiler adalah uap denan tekanan dan temperatur tini yaitu 6ih Pressure *team, *team, namun dalam distribusinya dibai dalam & (tia) ma*am berdasarkan tekanan dan temperaturnya, antara lain> !1 9ap tekana tekanan n tin tinii (6ih (6ih Pressur Pressuree *team) *team) $ o Tekanan ?$ kC*m dan suhu %@" E $1 9ap teka tekanan nan mene menena nah h (/ediu (/edium m Pressu Pressure re *team) *team) o Tekanan !< kC*m$ dan suhu &&" E &1 9ap tekana tekanan n rend rendah ah (o2 (o2 Pressu Pressure re *team) *team) $ o Tekanan &1@ kC*m dan suhu $@" E 372 D!$)&$ A!& P.').&$$'
22
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Studi literatur dan lapanan
Penumpulan #ata primer dan sekunder
Perhitunan
Pembahasan
Kesimpulan
373 M."((()! P.&/!"%')$' 3737 37371 1 S"% S"%!! L!". L!".&$ &$"% "%&& $' $' $ $$' $')$ )$' '
Studi lapanan dilakukan denan memilih &oiler yan yan beroperasi se*ara normal selama !" hari terakhir, terakhir, dan akhirnya akhirnya dipilihlah dipilihlah &oiler &!-$$ yan beroperasi se*ara normal menurut data yan direkap di #ES 7oom1 Kemudian studi lapanan dilanjutkan dilanjutkan denan melihat P# dan P.# dari sistem po2er enerator1 Studi Studi literat literatur ur dilaku dilakukan kan denan denan meliha melihatt *ara perhitu perhituna nan n e8isien e8isiensi si denan metode diret dan dan indiret 1 &oiler denan 3737 37372 2
P.') P.')% %% %$ $' ' D$"$ D$"$
#ata dalam laporan ini didapatkan dari data aktual di #ES 7oom PT 'ada 'adak k N1 N1 #ata #ata &oiler yan yan didapa didapatt merupa merupakan kan data aktual aktual tana tanall = #esember $"!% !? #esember $"!%1 #ata yan diambil dari #ES 7oom untuk &oiler meliputi> meliputi> N o
Time
Q BF
P BFW (kg/c
T BF
T BF
T ECO
T ECO
23
P FG (kg/c
F FG (kNm3
F AIR (kNm3
T HP
P HPS (kg/c
Q HP
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
W (t/ h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4 1 5
2014" 12"09 12:00: 00 2014" 12"09 20:00: 00 2014" 12"10 04:00: 00 2014" 12"10 12:00: 00 2014" 12"10 20:00: 00 2014" 12"11 04:00: 00 2014" 12"11 12:00: 00 2014" 12"11 20:00: 00 2014" 12"12 04:00: 00 2014" 12"12 12:00: 00 2014" 12"12 20:00: 00 2014" 12"13 04:00: 00 2014" 12"13 12:00: 00 2014" 12"13 20:00: 00 2014" 12"14 04:00:
21 7
m2)
W EC O IN
W EC O O! T
FLUE
G O!T
m2)
S (t/h )
216.3
450 .9
61.438
214
61.431
214
61.335
214
FLUE
G IN
m2)
/h)
/h)
S
94.70 .707
10 7
19 3
157.3 85
381.3 35
21 7
96.07 .074
10 7
19 3
157.8 44
384.3 42
3.678
17.214
217.14
450 .9
21 7
94.97 .973
10 7
19 3
157.7 92
383.9 49
3.609
17.1
216.72
450 .9
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7 21 7
94.47 .477
10 7
19 3
157.5 15
382.4 77
95.34 .344
10 7
19 3
156.8 32
379.4 91
94.02 .026
10 7
19 3
157.1 18
379.2 82
94.60 .601
94.89
10 7
10 7
19 3
19 3
156.9 21
156.9 73
379.7 54
380.2 94
95.10 .105
10 7
19 3
156.8 54
379.2 68
95.41 .416
10 7
19 3
157.3 43
381.2 02
93.92 .924
94.26 .263
93.45 .455
94.00 .004 93.677
10 7
10 7
19 3
19 3
158.1 21
158.0 59
384.4 05
384.1 85
10 7
19 3
158.0 62
384.5 77
10 7 10 7
19 3 19 3
158.7 68 158.2 94
387.6 61 385.4 44
3.698
3.685
3.612
3.671
3.68
3.679
3.714
3.649
3.594
3.622
3.67
3.648 3.63 3.633 3
17.062
17.062
16.302
16.378
16.568
16.53
16.15
16.568
17.252
17.404
17.518
18.164 17.2 17.252 52
217.14
450 .9
210.84
450 .9
211.68
450 .9
213.78
214.2
450 .9
211.68
450 .9
213.78
450 .9
218.4
217.98
219.24
223.02
219.24
24
450 .9
450 .9
450 .9
450 .9
450 .9 450 .9
21 4 61.3 61.396 96 21 4 61.3 61.398 98 21 4 61.45 21 4 61.4 61.473 73 21 4 61.4 61.434 34 21 4 61.4 61.478 78 21 4 61.38 21 4 61.35 21 4 61.3 61.359 59 21 4 61.4 61.474 74 21 4 61.3 61.388 88 61.5 61.531 31
21 4
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
1 6
1 7
1 8
1 9
2 0
2 1
2 2
00 2014" 12"14 12:00: 00 2014" 12"14 20:00: 00 2014" 12"15 04:00: 00 2014" 12"15 12:00: 00 2014" 12"15 20:00: 00 2014" 12"16 04:00: 00 2014" 12"16 12:00: 00
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
21 7
93.78
10 7
19 3
156.3 63
378.0 18
95.29 .292
10 7
19 3
157.2 39
381.3 38
10 7
94.55 .559
19 3
10 7
93.57 .577
19 3
157.6 6
382.6 38
156.6 92
380.7 91
94.92 .926
10 7
19 3
157.8 19
385.2 34
93.19 .199
10 7
19 3
159.3 23
389.6 85
10 7
93.41 .415
19 3
159.6 19
390.7 17
3.661
3.642
3.666
3.644
3.644
3.585
3.625
15.96
16.834
16.986
16.606
17.252
18.354
18.886
210.42
450 .9
214.62
450 .9
216.3
213.36
450 .9
450 .9
217.98
450 .9
223.44
450 .9
227.22
450 .9
Setelah dilakukan rata-rata pada data yan tersebut diatas maka diperoleh >
N(
D.,8&!,!
!
Boiler eed eed (ater (' ('W) 8lo2
$
Boiler
e eed
(ater
('W)
(ater
('W)
temperature &
Boiler
e eed
pressure %
6ih Pressure *team ( *team (6 6PS) 8lo2
@
6ih
Pressure
*team *team (6PS)
temperature ?
6ih
Pressure
*team *team (6PS)
pressure :
Fuel a as 8lo2
25
U'!"
N!$!
TonCh
$!:
Eel*ius
!":
KC*m$
=%1%%
TonChr
$!%
Eel*ius
%@"1=
KC*m$
?!1%$
KNm&Chr
!:1"?
21 4 61.4 61.461 61 21 4 61.4 61.437 37 21 4 61.42 21 4 61.4 61.435 35 21 4 61.4 61.434 34 21 4 61.3 61.366 66 21 4 61.3 61.342 42
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
<
OMyen (O$) eM*ess
G
&1<@
=
Flue as temperature
Eel*ius
!@:1??
!"
Fuel as 6i 6ih +eat in in 5alue
'T9CSE
!"&<1%
(665)
'T9CKNm&
#ata komposisi fuel komposisi fuel as as adalah sebaai berikut >
3737 37373 3
K(('.'
K((,!,! > (
N$
"1&%
E6%
=@1"$
EO$
!1"=
E$6?
$1$=
E&6<
"1:$
iE%6!"
"1!%
nE%6!"
"1!:
iE@6!$
"1":
nE@6!$
"1"@
E ?D
"1!!
T("$
!""
P.&/ .&/!"% !"%')$ ')$' Direct Method Method Persamaan Persamaan pada diret met'od diret met'od untuk untuk menhitun e8isiensi pada &oiler adalah adalah
sebaai berikut >
#imana > 88 H e8isiensi (G) Q6PS H laju alir panas 6PS, 'T9Chr Q'W H laju lair panas Boiler panas Boiler eed eed (ater , 'T9Chr Q Fuel as panas Fuel as, as, 'T9Chr as H laju alir panas Fuel
26
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Perhitunan a2al adalah menentukan enthalpy untuk masin-masin 4ariabel > a1 6PS 6PS enth enthalp alpy y (pad (padaa T H %@"1 %@"1= = oE, P H ?!1%$ KC*m $1 )
#enan #enan menunakan menunakan aplikasi EhemSO EhemSO untuk untuk mendapatka mendapatkan n nilai enthalpy enthalpy 6PS pada T H %@"1= oE dan PH ?$1%$ kC*m $ adalah sebesar &&"&1$! kjCk1 b1 'W enthalpy (pada T H !":oE, P H =%1%% KC*m $1 )
27
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
maka diperoleh nilai enthalpy pada T H !":1= oE dan P H =%1%% KC*m $1 •
adalah %@@1%: kjCk1 665 fuel 665 fuel as as H !"&<1% 'T9CSE Kon4ersi ! SE H $?:=! M !" -? Nm& 665 fuel 665 fuel as as !"&<1% 'T9CSE H &<:@=1& 'T9CNm &
8isi 8isien ensi si (G (G)) H
QHPS −QBFW Q fuel fuel gas gas
( mH mHPS PS x HH HHPs Ps )−(mBFW x HBFW ) H
Q fuel fuel gas
H
((
214 × 1000
)(
))
kg kj kg kj − 217 × 1000 × 455.47 × 3303.21 × 0.95 BTU hr kg hr kg 17.06 × 1000
Nm 3 × 38759,3 BTU / Nm 3 hr
28
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret 577647453 Btu / h 661233658 Btu / h
H
? "1<: ? =<>
3.3.3 Indirect Method Asumsi bahan bakar terbakar habis 'asis perhitunan > !"" mol 'ahan 'akar ( Fuel as)1 as)1 7eaksi yan terjadi adalah > • • • • • • • •
E6% D $O$ E$6? D &,@O$ E&6< D @O$ iE%6!" D ?,@O$ nE%6!" D ?,@O$ iE@6!$ D
K(('. '
EO$ D $6$O $EO$ D &6$O &EO$ D %6$O %EO$ D @6$O %EO$ D @6$O @EO$ D ?6$O @EO$ D ?6$O ?EO$ D :6$O
K((,!,! *>+
O2 #$')
P&(%
P&(%
!%"%/8$
8 CO2
8 H2O
'
*(+
*(+
-
-
"1&%
*-(+ -
=@1"$ !1"=
!1=""% -
"1=@"$ -
!1=""% -
$1$=
"1"<"!@
"1"%@<
"1"?<:
"1:$ "1!%
"1"&? "1""=!
"1"$!? "1""@?
"1"$<< "1"":
"1!:
"1"!!"@
"1""?<
"1""<@
E?D
"1": "1"@ "1!!
"1""@? "1""% "1"!"%@
"1""&@ "1""$@ "1""??
"1""%$ "1""& "1""::
TOTA
!""
$1"@?:@
!1"%$?
$1"$<&
N$ E6% EO$ E$6? E&6< iE%6!" nE%6!" iE@6!$ nE@6!$
Fuel as as (kondisi standar)> 665
H !"&<1% 'T9CSE 29
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Tekanan
H !%1: psia
Temperatur
H @$"R7
7
H !"1:& psia18t&Clb-molR7
#asar perhitunan perhitunan untuk mene4alua mene4aluasi si 'eat loss loss per !" ? 'T9 dar darii 'eat yan disuplai1 9ntuk menenerate 'eat !" !"? 'T9, fuel 'T9, fuel as as yan dibutuhkan adalah>
6
V =
10 ( BTU )
BTU ) 1038.4 ( SCF
=963.02 (SCF )
× = × × " =
=
P× P × V
14.7 ( #s$a ) × 963.02 ( SCF )
(
3
10.73 #s$a %
)
ft × 520 ( ! ) lbmo lbmoll % !
=2.54 lbmol
#ari #ari anal analis isis is flue flue as, O$ eM*ess eM*ess adalah adalah sebesar sebesar &1<@G1 &1<@G1 sehina sehina kita kita dapat dapat menhitun O$ eM*ess denan data tambahan dari EO $, 6$O dari tabel sebelumnya seperti berikut>
O2 N 2+ O2 + CO 2+ H 2 O
=0.0385
O2
(
79 21
× 2.09625
)+ +( 0.33
79 21
× O2
)+
= 0.0385 O2+ 1.0745 + 2.0435
O2 excess =0.52 lbmol
(perhitunan menunakan oal seek mi*roso8t eM*el) 9ntuk ! lb-mol fuel lb-mol fuel as, as, dr. flue dr. flue as as yan dihasilkan adalah sebaai berikut>
O2=0.52 × 32=16.77 lb
30
N 2=
(
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret 79 21
)
× ( 0.52 + 2.05675 ) + 0.34 × 28 =281.35 lb
CO2 =1.0426 × 44 = 45.87 lb
Berat total =W &g=O2 + N 2 + CO 2= 343.99 lb
9ntuk ! lb-mol fuel lb-mol fuel as, as, 6$O yan dihasilkan adalah sebaai berikut>
W ' = 2.0283 × 18=36.51 lb
9dara yan dibutuhkan untuk membakar ! lb-mol fuel as as dihitun denan *ara berikut>
O2 utuk #embakara =2.05675 lbmol
O2 excess =0.52 lbmol
TotalO 2=( 2.05675 + 0.52 ) × 32 = 82.58 lb
Sehina udara yan dibutuhkan untuk pembakaran ! lb-mol fuel as as adalah>
U&aratotal
100 21
× 0.52 ( lbmol ) × 28
( ) lb lbmol
=344.09
lb
#enan asumsi kelembaban relati8 (76) sebesar <@G denan temperatur udara
lb of mo$st mo$st = 0.023 lb of &r( &r( a$r a$r Berat kelembaba&$u&ara = W a=0.023 × 344.09 = 7.91 lb
'erikutnya menhitun 'eat loss 'eat loss se*ara se*ara spesi8ik> •
+eat loss +eat loss dari dari dr. fuel dr. fuel as> as> 31
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
Q1= × W &g ×C#× ( T g−T a ) BTU % F × ( 1112−86 ) ℉ lbmol
Q1=2.54 lbmol× 343.99 lb× lb × 8.8783 Q1=7879962.24 BTU Heat loss = )1= •
Q1 1,000,000
× 100 =
7879962.24 1,000,000
× 100 × =7.88
+eat loss +eat loss dari dari moisture di udara> Q2= × W a ×C#× ( T g−T a )
Q2=2.54 lbmo lbmoll × 7.91 lb × 8.31
BTU % F × ( 315.788 −86 ) ℉ lbmol
Q2=38342.04 BTU Heat loss = )2=
•
Q2 1000000
× 100 =
38342.04 1000000
× 100 × =0.04
+eat loss +eat loss dari dari hasil pembakaran 6 $O> Q3= × W ' × ( H latet + C#×T g− T a)
(
Q3=2.13 lbmol× 36.51 lb × 5661
)
BTU BTU + 8.31 × 330.08 −86 ℉ lb lb×F
Q3=1384028.01 BTU Heat loss = )3=
Q3 1,000,000
× 100 =
1384028.01 1,000,000
× 100 × =1.38
3adi, e8isiensi yan didapat>
*ff =100 −Total Heat )osses *ff =100 −7.88 −0.04 − 1.38
*ff = 90.7
8isien 8isiensi si untuk untuk Boiler &!-$$ &!-$$ jika menunakan metode tidak lansun adalah ="1:G
32
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
A ; PENUTUP ;71 K.,! K.,!%$ %$' '
8isi 8isien ensi si dari &oiler &!-$$ &!-$$ berbed berbedaa nilai nilai jika jika menu menunak nakan an metode metode yan yan berbeda, nilai dari indiret met'od indiret met'od sebesar ="1:G, lebih tini dibandinkan denan nila nilaii dari diret met' met'od od yan yan hanya hanya sebesar sebesar <:G1 <:G1 Nilai Nilai dai indiret met'od lebih me2ak e2akil ilka kan n kead keadaa aan n dari ari &oiler yan yan sebe sebena narny rnyaa kare karena na komp kompon onen en dala dalam m perhitunannya lebuh terperin*i1 6al yan sama dilakukan di 'adak N dimana dalam dalam memperh memperhitu itunk nkan an e8isien e8isiensi si dari dari &oiler maka dilakukan perhitunan denan indiret met'od indiret met'od 1 Tetapi melihat nilai dari keduanya *ukup tini maka kesimpulannya adalah keadaan a*tual menurut perhitunan dari &oiler &!-$$ &!-$$ masih e8isien1 ;72 S$&$' S$&$'
Sebaiknya dalam melakukan perhitunan e8isiensi bolier, indiret met'od indiret met'od dirasa dirasa lebih men*erminkan keadaan yan sebenarnya1 6al yan sama dilakukan di 'adak N dimana dalam memperhitunkan e8isiensi dari &oiler maka maka dilakukan perhitunan denan indiret met'od indiret met'od 1 /elihat dari besarnya anka e8isiensi ddari kedua metode maka perlunya menjaa anka tersebut denan *ara melakukan pera2atan dan pena2asan yan teratur terhadap kondisi &oiler &!-$$1 &!-$$1
33
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
DAFTAR PUSTAKA 6immelblau, #a4id /, 'asi* Prin*iples and Eal*ulations in Ehemi*al nineerin, :th ed, Prenti*e 6all, Pro8essional Te*hni*al Te*hni*al 7e8eren*e, Ne2 3ersey1 /oran 3, Shapiro N, 6o2ard, undamental O8 nineerin Thermodynami*s, :th ed, 3ohn Wiley Sons, .n*1 6immelblau, #a4id /, 'asi* Prin*iples and Eal*ulations in Ehemi*al nineerin, :th ed, Prenti*e 6all, Pro8essional Te*hni*al Te*hni*al 7e8eren*e, Ne2 3ersey1 #e2ata, Putra .S, $"!!, Analisa Teknis Teknis 4aluasi Kinerja Boiler Kinerja Boiler Type Type .6. W S7 Sinle #rum Akibat Kehilanan Panas di PT9 PT1 P3' 9nit Pembankitan resik, Skripsi1
34
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
35
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
LAMPIRAN
L$!&$' 1 #atasheet Boiler #atasheet Boiler &!-$$ &!-$$
1
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
L$!&$' 2 #atasheet Boiler #atasheet Boiler &!-$$ &!-$$
2
A!"#$ P%&'$ Y()$ *6512010001+ C$'&$ A!"#$ W!)%'$ *6512010005+ Laporan Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia Efisiensi Boiler 31F-22 Dengan Metode Diret Diret dan !ndiret
L$!&$' 3 #iaram Psikrometrik
3