BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Energi Energi tidak tidak akan akan bisa lepas lepas dari dari kehidupa kehidupan n manusia, manusia, pemanfa pemanfaatan atan sumber energi sudah banyak dilakukan oleh manusia, baik energi yg bisa diperbaharui ataupun tidak bisa diperbaharui. PT. PT. Pertamina (Persero) UP (Unit Pengilahan) Pengilahan) III merupakan merupakan salah satu perusah perusahaan aan yang yang mengelol mengelola a sumber sumber energi energi yang yang sangat sangat dibutuhk dibutuhkan an oleh masyarak masyarakat at seperti seperti bahan bakar minyak dan gas. gas. Minyak Minyak dan Gas umi umi seba sebaga gaii sumb sumber er ener energi gi meme memega gang ng pera perana nan n sang sangat at pent pentin ing g dida didala lam m menun!ang perkembangan dan kema!uan industri pada saat ini. "elain dari pada pada itu itu miny minyak ak dan gas gas bumi bumi seba sebaga gaii sumbe umberr de# de#isa isa neg negara ara !uga !uga memegan memegang g peranan peranan yang yang tak kalah kalah penting pentingnya nya di dalam dalam menun!a menun!ang ng la!u pembangunan nasional. "ektor industri migas merupakan konsumen terbesar dalam dalam memakai memakai energi energi dibandi dibandingka ngkan n dengan dengan sektor sektor industri industri lain. lain. $engan $engan demikian biaya yang ditimbulkan akan semakin besar pula. ila tidak dapat memanfaa memanfaatka tkan n energi energi dengan dengan sebaik sebaik mungkin mungkin maka akan akan menimbu menimbulkan lkan kerugian yang sangat besar. "etiap perusahaan yang bergerak di bidang industri, terutama industri yang yang menge mengelol lola a minya minyak k dan dan gas sangat sangat membu membutu tuhka hkan n sumbe sumberr energ energii penun!ang penun!ang yang sangat memebantu dalam kelan%aran proses produksi produksi guna meningka meningkatkan tkan hasil hasil produks produksiny inya. a. PT. PT. Pertami Pertamina na (Perser (Persero) o) UP III memiliki memiliki beberap beberapa a bagian bagian yang yang berperan berperan sangat sangat penting penting dalam dalam kelan%a kelan%aran ran proses proses produksi, salah satu dari bagian tersebut adalah bagian Utilities. agian Utilities terutama unit penyedia uap merupakan suatu unit yang tidak dapat terpisahkan dari proses utama dari suatu kilang minyak maupun industri yang menggunakan uap sebagai sarana penun!ang. Pertamina UP III
memiliki dua pembangkit tenaga uap yaitu Power Station I dan Power Station II. &edua pembangkit tenaga uap itu saling menun!ang untuk menyediakan uap sebagai salah satu sarana penun!ang operasi. Uap bertekanan yang dihasilk dihasilkan an digunak digunakan an untuk untuk pengger penggerak, ak, pemanas pemanas dan membant membantu u dalam dalam proses, salah satu peralatan penghasil uap yang dimiliki oleh Pertamina UP III adalah boiler . yang mempunyai mempunyai efisiensi efisiensi dan efektifitas efektifitas Boiler yang baik adalah boiler yang yang tinggi, sehingga dapat di!adikan tolak ukur dalam memilih boiler untuk kebutuhan kebutuhan operasional. "emakin tinggi efisiensi boiler , maka akan semakin tinggi tinggi penghe penghemata matan n pemakaia pemakaian n bahan bahan bakar bakar sehingg sehingga a biaya biaya operas operasiona ionall yang dikeluarkan rendah.
1.2
Tujuan Penulisan
Penulisan kertas ker!a 'a!ib ini mempunyai tu!uan antara lain Memenuh Memenuhii syarat syarat untuk untuk mengiku mengikuti ti u!ian u!ian akhir akhir Progra Program m imbinga imbingan n
•
Praktis hli Teknik (PT) Tahun *++. Untuk Untuk melakuk melakukan an e#aluas e#aluasii kiner!a kiner!a package boiler *+-- U dengan
•
%ara melakukan perhitungan efisiensinya.
1.3
Batasan Masalah
gar permasalahan permasalahan yang dia!ukan tidak terlalu meluas, maka lingkup masalah yang akan dibahas adalah •
Efisiensi yang dihasilkan oleh package boiler *+- *+-- U
•
aktor / faktor yang mempengaruhi efisiensi boiler .
memiliki dua pembangkit tenaga uap yaitu Power Station I dan Power Station II. &edua pembangkit tenaga uap itu saling menun!ang untuk menyediakan uap sebagai salah satu sarana penun!ang operasi. Uap bertekanan yang dihasilk dihasilkan an digunak digunakan an untuk untuk pengger penggerak, ak, pemanas pemanas dan membant membantu u dalam dalam proses, salah satu peralatan penghasil uap yang dimiliki oleh Pertamina UP III adalah boiler . yang mempunyai mempunyai efisiensi efisiensi dan efektifitas efektifitas Boiler yang baik adalah boiler yang yang tinggi, sehingga dapat di!adikan tolak ukur dalam memilih boiler untuk kebutuhan kebutuhan operasional. "emakin tinggi efisiensi boiler , maka akan semakin tinggi tinggi penghe penghemata matan n pemakaia pemakaian n bahan bahan bakar bakar sehingg sehingga a biaya biaya operas operasiona ionall yang dikeluarkan rendah.
1.2
Tujuan Penulisan
Penulisan kertas ker!a 'a!ib ini mempunyai tu!uan antara lain Memenuh Memenuhii syarat syarat untuk untuk mengiku mengikuti ti u!ian u!ian akhir akhir Progra Program m imbinga imbingan n
•
Praktis hli Teknik (PT) Tahun *++. Untuk Untuk melakuk melakukan an e#aluas e#aluasii kiner!a kiner!a package boiler *+-- U dengan
•
%ara melakukan perhitungan efisiensinya.
1.3
Batasan Masalah
gar permasalahan permasalahan yang dia!ukan tidak terlalu meluas, maka lingkup masalah yang akan dibahas adalah •
Efisiensi yang dihasilkan oleh package boiler *+- *+-- U
•
aktor / faktor yang mempengaruhi efisiensi boiler .
1.4
iste ste!atika Penu enulisan
"istematika penulisan dari &ertas &er!a 0a!ib adalah sebagai berikut a. Penda endahu hulu luan an erisi tentang latar belakang, tu!uan penulisan, batasan masalah, dan sistematika penulisan. b. 1rientasi Umum erisi tentang •
"e!arah singkat Pertamina Unit Pengolahan III Pla!u
•
"truktur 1rganisasi
•
"eks "eksii PPT2 PPT2 3 U terd terdir irii dari dari Boiler Boiler Feed Feed Water Water,, Steam Steam Generat Generation ion System, Power Generation System, dan Fuel System.
terdiri dari unit penyedia penyediaan an air baku, baku, unit unit pen!ern pen!ernihan ihan air, Auxiliary terdiri
•
pengadaan air pendingin, pengadaan udara bertekanan dan nitrogen plant . •
&eselamatan ker!a
%. $as $asar Teori ori eris erisii tenta tentang ng dasar dasar teori teori mengen mengenai ai boiler dan metode metode perhitun perhitungan gan efisiensi boiler . d. Pemba embaha has san erisi tentang data spesifikasi dan data operasional package boiler *+- *+-U serta perhitungan efisiensi. e. Penutup erisi erisi kesimpu kesimpulan lan dan saran4sa saran4saran ran hasil hasil pengama pengamatan tan 3 penelit penelitian ian di lapangan.
BAB II "#IENTAI UMUM
2.1 ejarah ingkat
Pertamina UP4III Pla!u adalah salah satu dari tu!uh Unit Pengolahan yang dimiliki Pertamina. &ilang Pertamina UP4III Pla!u dibangun oleh Pemerintah 5india elanda pada tahun -6*+ dengan tu!uan untuk mengolah minyak mentah yang berasal dari Prabumulih dan 7ambi. Pada tahun -689 kilang ini diusahakan oleh PM ( Batavce Petroleum !atscappi" ) . Pada tahun -6:8 Pertamina membeli kilang Pla!u dari PT. "5E22 ( E;. PM ), yang terletak di sebelah selatan sungai Musi dan sebelah barat sungai &omering, oleh karena itu kilang minyak UP4III dikenal !uga dengan nama &ilang Musi. &ilang "ei Gerong di bangun oleh Stanvac #sso pada tahun -6*+ !uga dibeli oleh Pertamina pada tahun -69+. &ilang ini terletak di persimpangan sungai Musi dan sungai &omering. "emen!ak Pertamina mengambil alih ke dua kilang tersebut banyak perubahan yang telah dilakukan sesuai dengan perkembangan dan kema!uan
&er!a "ama 1perasi (&"1), dan setahun kemudian (-69>) dibangun !uga pabrik Polypropylene. Pada tahun -6* dibangun ?Proyek romati% @enter? bersamaan dengan Proyek &ilang Musi I yang merupakan bangunan tambahan sarana utilities untuk menun!ang kehandalan operasi kilang. Pembangunan proyek ini tidak lepas dari persetu!uan Pemerintah sebagai pemilik perusahaan, karena Pertamina merupakan adan Usaha Milik Aegara (UMA). Aamun sekarang Pertamina sedang berbenah diri agar nanti dapat men!adi suatu perusahaan yang mandiri sehingga dapat men!adi sebuah Perseroan Terbatas (PT) murni dan mampu bersaing di
ton3tahun
men!adi
**8.+++
ton3tahun
maka
dilakukan
&ebottlenecking Pro"ect . Aamun semen!ak bulan Maret *++9 dengan alasan
merugi $A % P$A Plant stop operasi. Pada tahun -66* dibangun pabrik Polypropylene II, dan Pabrik yang lama (Polypropylene ' ) dibongkar pada tahun -66. $an pada tahun -66> dilaksanakan Proyek &ilang Musi II (P&M II) di area Utilities Power Station I dan II (P" I dan II). Proyek &ilang Musi II ini bertu!uan untuk menambah beberapa fasilitas unit penun!ang operasi seperti penambahan satu Unit Gas Turbine (GT *+-8 U@) beserta satu unit 05BU *+-+ U@ serta sarana yang lainnya.
2.2 truktur "rganisasi
Pertamina Unit Pengolahan III Pla!u di pimpin oleh seorang General !anager (GM) (e)inery yang dibantu oleh beberapa orang !anager dan
beberapa orang &epala idang.
"ebagaimana terlampir pada 2ampiran. -adalah sebagai berikut •
!anager &ilang ( Man &il )
•
!anager Peren%anaan $an &eekonomian ( Man Ben / Ekon )
•
!anager Beliability ( Man Bel )
•
!anager #ngenering $an Pengembangan ( Man En! C ang )
•
!anager &euangan ( Man &eu )
•
!anager 5B. rea Unit III
•
!anager Umum ( Man Umum )
•
&epala idang &eselamatan, &esehatan $an 2indungan, 2ingkungan ( &a id &>22 )
•
*ead People &evelopment ( &a. ag Ben C ang )
•
*ead 'ndustrial (elation ( &a. ag 5I& )
•
Analist +rganiation &evelopment ( &a. ag 1 C P )
•
*ead +) Payroll Bene)it C 5BI"@ ( &a. ag P C )
•
*ead +) !edical UP ''' ( &a. ag &esehatan )
&husus untuk Mana!er &ilang memba'ahi Mana!er Produksi I (Man Prod I) yang memba'ahi unit4unit yang ada di kilang termasuk Utilities, sedangkan untuk unit Polypropylene langsung diba'ahi oleh Mana!er &ilang. "truktur organisasi Utilities sebagaimana terlampir pada lampiran. *, dipimpin oleh seorang &epala agian ( &a UT2 ) yang dibantu oleh beberapa orang •
&epala Pusat dan Pembangkit Tenaga 2istrik dan Uap Dang memba'ahi semua Penga'as 7aga yang berada di Power Station I dan II ( P" I dan P" II ).
•
&epala Auxiliary Dang memba'ahi semua Penga'as 7aga yang berada di Auxiliary Pla!u dan "ei Gerong.
•
Penga'as Utama $istribusi Dang memba'ahi semua Penga'as 7aga distribusi Pla!u dan "ei Gerong dan Penga'as 5arian. Penga'as Penun!ang 1perasi
•
Membantu dalam peme%ahan dan perumusan permasalahan yang menyangkut operasi Utilities •
sisten -emical
•
dministrasi
•
Penga'as 7aga regu bergilir , , @ dan $ $i PPT2 3 U, Auxiliary dan $istribusi baik yang ada di Pla!u maupun yang ada di "ei Gerong.
2.3 Utilities
"ebagai unit pendukung utama operasional kilang, Utilities di harapkan dapat beroperasi dengan baik dan handal. Untuk memenuhi kebutuhan operasi kilang, utilities bertugas menyediakan kebutuhan seperti air, udara bertekanan, nitrogen, listrik, uap bertekanan dan udara instrumentasi.
2.3.1 Tugas $an %ungsi Utilities
Tugas dari pada bagian utilities adalah pendukung utama operasional kilang agar men!adi kilang yang handal dan ma!u. "edangkan fungsi utilities adalah menyediakan kebutuhan akan energi seperti •
Penyediaan Uap ertekanan
•
Penyediaan Energi 2istrik
•
Penyediaan ir ersih
•
Penyediaan Udara ertekanan
•
Penyediaan ir Pendingin
•
Penyediaan Aitrogen
•
Penyediaan ir akaran
$engan demikian tugas dan fungsi bagian utilities men!adi sangat penting dalam men!amin kehandalan operasi Pertamina Unit Pengolahan4III Pla!u, karena apabila ter!adi gangguan pada unit utilities akan mempengaruhi operasional kilang se%ara keseluruhan. Mengingat hal tersebut diatas, sangatlah 'a!ar apabila didalam mengoperasikan unit utilities dibutuhkan tenaga4tenaga yang profesional (ahli) di dalam bidangnya sehingga kegagalan yang disebabkan oleh kesalahan manusia ( *uman #rror ) dapat dihindari. &arena kegagalan operasional utilities berarti kerugian bagi Pertamina.
2.3.2 arana $an %asilitas Utilities
"arana dan fasilitas yang ada di utilities P" II Pla!u terdiri dua seksi yaitu seksi PPT2 3 U dan Auxiliary .
2.3.2.1 Penga$aan Ua& Bertekanan
Untuk menghasilkan uap bertekanan terdapat 8 ( lima ) buah boiler dengan rin%ian •
> (tiga) buah 05BU *+-+ U, 05BU *+-+ U, dan 05BU *+-+ U@ yang dapat menghasilkan uap dengan kapasitas : ton 3 !am. Panas yang dimanfaatkan berasal
dari buangan Gas
Turbin
Generator
yang
bertemperatur =9+ F@. $isamping panas yang berasal dari buangan gas turbin !uga terdapat fasilitas untuk bahan bakar gas untuk menaikan produksi. ila beban dari boiler melebihi dari panas yang diserap dari gas turbin maka di!alankan bahan bakar gas untuk memenuhi kekurangan tersebut.
"elain 05BU !uga terdapat * (dua) buah package boiler (*+-- U dan
•
*+-- U) yang mempunyai kapasitas 8+ ton 3 !am dengan temperature >8 F@ dengan tekanan =* kg 3 %m *. Package Boiler menggunakan dua pengapian .double )iring/ yang
menggunakan bahan bakar %air dan bahan bakar gas namun dengan berbagai pertimbangan sekarang yang digunakan hanya bahan bakar gas. Uap yang dihasilkan dari boiler tersebut berupa uap dengan tekanan tinggi (ig press) dengan tekanan =* kg 3 %m * dan temperatur >8 F@. Uap yang dihasilkan digunakan untuk •
Penggerak.
•
Pemanas.
•
Membantu dalam proses kilang.
2.3.2.2 Penga$aan Energi Listrik
2istrik merupakan kebutuhan energi pokok yang digunakan untuk menggerakan motor4motor listrik, dan !uga untuk penerangan di perkantoran dan perumahan peker!a Pertamina, yang dihasilkan dari •
> (tiga) unit Gas Turbin Generator ( GT *+-8 U 3 U 3 U@ ) dengan kapasitas masing4masing generator >- M0.
•
- (satu) unit Steam $urbine Generator ("T *+-9 U) dengan kapasitas >,M0 untuk pengaman power di Utilities dan $A % P$A Plant .
•
- (satu) unit #mergency &iesel Generator ( E$G *+-: U ) yang mempunyai kapasitas +,98 M0 untuk keperluan #mergency Power .
2.3.2.3 Penga$aan Air
ir merupakan kebutuhan pokok dalam kehidupan sehari4hari, begitu !uga untuk kepentingan industri. ir yang digunakan untuk kebutuhan kilang
Pla!u berasal dari air permukaan yaitu "ungai Musi dan "ungai &omering. ir yang di olah tersebut di gunakan untuk kebutuhan •
ir ersih ( air minum )
•
ir Pendingin
•
ir &emineralier
•
ir akaran &ebutuhan air bersih untuk kilang maupun perumahan dan perkantoran
men!adi tanggung !a'ab unit pengolahan air yang terdiri dari satu unit berada di
P"4II dengan kapasitas --++ ton 3 !am di B0@4II dan --++ ton 3 !am di
B0@4I serta satu unit lagi di "ei Gerong dengan kapasitas -8+ ton 3 !am. "edangkan untuk kebutuhan demin . demineralier / dioperasikan = (empat) unit &emineralier dengan kapasitas masing4masing >:+ ton 3 !am yang berada di Power Station ( P" ) II untuk keperluan air industri, sebagai air umpan boiler !uga untuk memenuhi kebutuhan air di unit $A % P$A plant dan Polypropylene plant serta untuk kebutuhan utilities sendiri. $isamping itu !uga dioperasikan satu unit demin yang berada di "ei Gerong dengan kapasitas 8+ ton 3 !am. "elain untuk kebutuhan yang telah di!elaskan di atas !uga digunakan untuk kebutuhan air pendingin ( cooling water ) yang mempunyai kapasitas -*.++ ton3!am. Untuk keperluan air pendingin terdapat satu unit Menara Pendingin (**-+ U) yang memiliki lima buah )an (kipas) serta > (tiga) unit pompa sirkulasi !enis 0on Positive &isplacement ( centri)ugal pump ) **-+ 7T, 7@, 7$ dengan kapasitas :.*++ m >3!am. "elain untuk kebutuhan diatas, air yang ada !uga digunakan untuk kebutuhan air bakaran.
2.3.2.4 Penga$aan U$ara Bertekanan
Unit ini dioperasikan dengan tu!uan menyediakan udara bertekanan yang akan digunakan untuk sistem instrumentasi, untuk keperluan pabrik dan untuk keperluan bahan baku pada unit nitrogen plant . "arana yang terdapat pada unit ini adalah •
> (tiga) Unit &ompresor yaitu *+*8 7T 3 7 dan 7@ digunakan untuk menyediakan
udara
kempa
bagi
keperluan
kilang
dan
sistem
instrumentasi. •
- (satu) unit
air dryer yang berfungsi sebagai pengering udara agar
didapat udara kering, bebas minyak dan debu. •
> (tiga) Unit -entri)ugal Air -ompressor *+*9 7, 7 dan 7@.
•
- (satu) Unit 'nstrument Air (eceiver $ank *+*: sebagai tempat untuk menampung udara temperatur yang keluar dari air dryer sebelum didistribusikan ke konsumen.
2.3.2.' Nitrogen Plant
Unit 0itrogen Plant berfungsi untuk memproduksi nitrogen untuk keperluan diunit $A % P$A plant , blanketing tanki dan back up pada air instrument system bila ter!adi kegagalan. Pada dasarnya pembuatan nitrogen
adalah pemisahan antara oksigen dan nitrogen yang ada di udara berdasarkan perbedaan titik didihnya.
2.3.2.( Unit De!ineralisasi
Unit demineralisasi adalah bertu!uan memproduksi air yang bebas mineral, yang akan dipergunakan untuk kepentingan proses di $A % P$A plant , penambahan boiler )eed water, pure water pada unit idrogen plant . dapun proses yang digunakan pada demineralisasi untuk menghilangkan garam4
garam mineral yang terdapat di dalam air dilakukan dengan %ara pertukaran ion .ion excange/1
2.3.2.) Fuel System
7enis bahan bakar yang digunakan ada dua ma%am yaitu bahan bakar gas dan bahan bakar %air. ahan bakar gas yang berasal dari lapangan (!ixed Gas) melalui 2nock +ut &rum *+: digunakan untuk pembakaran pada boiler 05BU ( *+-+4U 3 U 3 U@) dan pada Package Boiler (*+--4U 3 U). Gas yang melalui *+- digunakan untuk bahan bakar pada gas turbin, sedangkan bahan bakar %air yang berupa residu . eavy )uel oil / digunakan pada boiler *+-- U 3 U dan ke T 3 PT didistribusikan melalui sebuah tanki timbun *+98 . &iesel )uel oil disuplai dari kilang dan ditampung pada tanki *+9= , dan
sebagai back up apabila suplai gas lapangan ke gas turbin generator terganggu.
2.4 *esela!atan $an *esehatan *erja
eker!a
dalam
lingkungan
industri
migas
dituntut
mempunyai
kemampuan dan keahlian yang memadai. "ifat peker!aan yang ditangani mengandung resiko tiggi terhadap bahaya seperti adanya tekanan dan temperatur ker!a suatu peralatan yang sangat tinggi, peralatan yang berputar dengan putaran tinggi dan adanya
terhadap alat4alat keselamatan ker!a bagi operator !uga harus memadai seperti pemakaian earplug , sepatu keselamatan, sarung tangan, dan sebagainya pada saat beker!a. Tidak kalah pentingnya dalam men!aga operasi kilang yang handal dan aman, maka faktor sumber daya manusia sebagai pelaksana di lapangan haruslah mempunyai kemampuan yang memadai !uga faktor4faktor non teknis, seperti prosedur ker!a ayang aman akan menun!ang keberhasilan suatu peker!aan dan akhirnya memba'a keuntungan bagi perusahaan dan peker!a itu sendiri.
PEN+"PE#AIAN B"ILE#
-. a. Tu!uan (Minggu -) 4 Mengenal ma%am4ma%am boiler 4 Memahami prinsip ker!a boiler 4 Memahami bagian dan fungsi boiler b. Tu!uan (Minggu *) 4 Mahasis'a dapat memahami pengoperasian boiler 4 Menentukan efisiensi boiler 4 Menghitung 5P
*. lat yang $igunakan 4"eperangkat rangkaian boiler 4Thermometer 4 Ember 4 "top'at%h
DAA# TE"#I 1. Boiler Boiler atau Steam Generator adalah suatu be!ana tertutup yang terbuat
dari ba!a yang digunakan untuk menghasilkan uap. $idalam dapur ( )urnace), energi kimia dari bahan bakar di ubah men!adi panas melalui proses pembakaran. $an panas yang dihasilkan sebagian besar di berikan kepada air yang berada di dalam boiler dan air akan berubah men!adi uap. Uap yang dihasilkan dari sebuah boiler dapat digunakan sebagai fluida ker!a atau media pemanas untuk berma%am keperluan.
2. Prinsi& *erja Boiler
Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar (padat, %air maupun gas) yang ter!adi didalam dapur ( )urnace), kemudian panas tersebut dipindahkan melalui suatu perantara logam untuk selan!utnya panas ini dipindahkan ke air dalam boiler se%ara kon#eksi, sehingga air tersebut berubah fase %air men!adi fase uap pada tekanan dan suhu yang dikehendaki.
3. *lasi,ikasi B-iler
"e%ara umum boiler dapat dibedakan men!adi dua golongan yaitu oiler Pipa ir ( water tube) dan oiler Pipa pi ( )ire tube).
3.1.2.1 Boiler Pi&a A&i Fire Tube/
Pada boiler !enis ini, nyala api dan gas panas yang diperoleh dari hasil pembakaran bahan bakar untuk mentransfer panasnya. Gas panas dile'atkan melalui tube3tube yang di sekitar dinding luarnya dikelilingi oleh air atau uap yang telah terbentuk. 2orong api di buat bergelombang agar bertambah besar luas permukaan yang dipanaskan di samping itu dapat di pergunakan agar dapat lebih kaku dan mengatasi stres akibat pemuaian dan penyusutan yang mendadak. gar transfer panas dari api atau gas panas ke air lebih efektif maka susunan tube3tube di dalam boiler ini dapat dibuat pass per pass, yang artinya setiap pass mempunyai satu arah aliran dari gas panas terhadap burnernya (alat pembakaran).
3.1.2.2 Boiler Pi&a Air (Water Tube) Boiler yang termasuk golongan ini ialah boiler yang peredaran airnya
ter!adi di dalam pipa4pipa yang dikelilingi oleh nyala api dan gas panas dari luar susunan tube. &onstruksi pipa yang dipasang di dalam boiler dapat lurus
(straigt tube) dan !uga dapat berbentuk pengkolan ( bend tube) tergantung dari !enis boiler nya. $ube3tube
yang lurus dipasang se%ara paralel di dalam boiler
dihubungkan dengan dengan dua buah eader . $an eader tersebut !uga dihubungkan dengan steam drum (be!ana uap) yang di pasang se%ara horisontal di atas susunan tube. "usunan tube di antara kedua eader mempunyai ke%ondongan tertentu ( -8F dari garis datar), hal ini di maksudkan agar dapat menimbulkan sirkulasi ( peredaran ) air di dalam boiler .
3.1.3 Pr-ses Pe!0entukan Ua&
7ika - &g air pada suhu + o@ dimasukkan kedalam tabung silinder piston yang tersusun dengan beban, piston dan beban men!aga tekanan didalam silinder tetap sebesar - tm (-,+>> kg3%m *). 7ika air didalam tabung silinder tersebut dipanaskan, temperaturnya akan naik terus menerus sampai men%apai titik didihnya. Titik didih air pada tekanan - tm adalah -++
o
@,
tetapi titik didih itu akan naik !ika tekanan dalam tabung silinder berada diatas - tm. !ika titik didih sudah di%apainya dan temperatur tidak berubah pada tekanan yang konstan, maka menguaplah air didalam tabung silinder dan mendorong piston keatas sebagai akibat ter!adinya ekspansi karena berubahnya air men!adi uap. $engan demikian dapat dikatakan pula bah'a #olume spesifik uap naik, temperature pada saat air mendidih atau ter!adi penguapan pada tekanan yang diberikan dikenal sebagai
saturation
temperature ( suhu !enuh ), dan tekanannya dikenal sebagai saturation pressure (tekanan !enuh).
Panas yang diserap oleh air dari titik beku sampai titik didihnya, yakni dari + o@ sampai -++ o@ dikenal sebagai sensible eat o) li4uid (panas sensible %airan). 7uga disebut sebagai total eat o) water . Pada tingkatan ini,
air tidak berubah men!adi uap se%ara keseluruhan, tetapi masih ada beberapa partikel air dalam bentuk suspensi. Panas yang dibutuhkan untuk merubah air pada titik didihnya sehingga men!adi uap dikenal sebagai latent o) vaporation (panas laten penguapan). &arena panas laten yang belum diserap semuanya, maka uap yang terbentuk belum dapat dikatakan uap kering. 7ika uap basah dipanaskan lebih lan!ut pada temperatur !enuhnya, maka partikel4partikel yang tersuspensi akan diuapkan se%ara sempurna. $engan demikian uap yang terbentuk disebut dry steam atau saturated steam (uap kering atau uap !enuh). Uap !enuh sesungguhnya mempunyai sifat seperti gas sempurna. 7ika uap !enuh dipanaskan lebih lan!ut pada tekanan konstan maka temperaturnya akan naik, atau dengan kata lain !ika uap yang temperaturnya berada diatas temperatur !enuhnya pada tekanan tertentu maka ia disebut uap le'at !enuh ( Supereated Steam). "elama tekanannya konstan, maka #olume spesifiknya akan men!adi lebih besar dan kandungan panasnya men!adi lebih tinggi.
3.2 Boiler feed ater
Dang dimaksud boiler )eed water adalah air yang dibutuhkan untuk umpan dan dimasukkan kedalam boiler yang akan diolah men!adi uap air. "istem penyediaan boiler )eed water adalah salah satu bagian yang penting untuk men!aga kelan%aran operasi boiler dengan hasil uap yang bermutu baik. Terutama akibat mutu air yang kurang memenuhi syarat akan menimbulkan gangguan operasi, kerusakan, dan penurunan performansi boiler .
"e%ara umum persyaratan air yang digunakan untuk umpan boiler adalah yang tidak akan mengendapkan beberapa
Pada umumnya boiler )eed water berasal dari hasil proses pengolahan boiler water diluar unit boiler ( eksternal treatment ) dan proses pengolahan air
didalam boiler (internal treatment ). "ebelum masuk kedalam boiler , boiler )eed water harus benar4benar memenuhi spesifikasi yang dii!inkan untuk
men!aga faktor keamanan dan ekonomi.
3.3
Pr-ses Pe!0akaran Bahan Bakar
Pembakaran bahan bakar dapat dinyatakan sebagai suau reaksi kimia daripada oksigen di dalam udara atmosfir dan hidrokarbon. Pembakaran akan ter!adi dengan sempurna apabila oksigen yang diperlukan %ukup sesua dengan kebutuhan reaksi.
3.3.1 *lasi,ikasi Bahan Bakar
ahan bakar dapat diklasifikasikan dalam tiga bentuk umum •
ahan bakar padat ( solid )uel )
•
ahan bakar %air ( li4uid )uel )
•
ahan bakar gas ( gaseous )uel )
3.3.2 !ig"er !eating #alue HH/
"emua bahan bakar biasanya mengandung hidrogen, yang apabila dibakar akan menghasilkan uap air. Panas yang dihasilkan sebagian akan digunakan untuk mengubah air men!adi uap tentunya akan menghasilkan panas yang lebih dari yang didapatkan, kemudian !umlah total panas yang dihasilkan per satuan bahan bakar dinyatakan sebagai Gross atau *iger *eating 5alue (55H)
3.3.3 *an$ungan $ala! Bahan Bakar
$alam bahan bakar pada umumnya mengandung beberapa senya'a, yaitu •
&adar sulphur (dapat menurunkan panas pembakaran dan bersifat korosif)
•
&adar abu (dapat membentuk deposit pada batu tahan api dan pada pipa air boiler )
•
&adar air (dapat membuat korosi pada pipa saluran dan tangki penampung, panas pembakaran turun dan menurunkan efisiensi pembakaran)
3.3.4 *e0utuhan U$ara Pe!0akaran
$idalam proses pembakaran bahan bakar penyedian oksigen yang %ukup dapat menghasilkan pembakaran yang sempurna. Pembakaran yang sempurna akan menghasilkan !umlah panas yang maksimum dari panas pembakaran bahan bakar. Massa oksigen yang diperlukan dapat dihitung melalui masing4masing komponen gas yang dapat bereaksi dengan oksigen. $alam kebanyakan proses pembakaran bahan bakar oksigen yang diperlukan diambilkan dari udara bebas dapat ditentukan kebutuhan udara untuk pembakaran bahan bakar. Untuk perhitungan teknis komposisi udara adalah sebagai berikut •
&omposisi berat Aitrogen
99 dan 1ksigen *>
•
&omposisi #olume Aitrogen
96 dan 1ksigen *-
3.4 Per,-r!ansi Boiler
Performansi sebuah boiler dapar diukur dengan istilah kapasitas penguapannya. &apasitas atau tenaga boiler atau !umlah air yang diuapkan atau uap yang dihasilkan dalam satuan kg3!am, atau dapat !uga dinyatakan
dalam kg3kg bahan bakar yang dibakar atau !uga dalam kg3!am m * luas permukaan panas. Meskipun demikian, kapasitas penguapan dari dua buah boiler tidak dapat dibandingkan !ika kedua boiler tersebut tidak mempunyai kondisi yang sama (temperature air umpan, tekanan ker!a, bahan bakar dan kondisi akhir uap). $alam kenyataannya temperature air umpan dan tekanan ker!a selalu berubah4ubah. $engan demikian !elas bah'a perbandingan dari dua buah boiler men!adi sulit !ika temperature umpan dan tekanan ker!a yang standar tidak ditetapkan. Temperatur air umpan biasanya ditetapkan -++ o@ dan tekanan ker!a sebagaimana tekanan normal atmosfir.
3.4.1 Pa$%age Boiler 211 UB Package Boiler *+-- U di utilities P" II Pertamina UP III Pla!u
termasuk boiler pipa air ( Water $ube). eberapa kelebihan boiler pipa air dibandingkan boiler pipa api yaitu •
$apat menghasilkan uap dengan tekanan yang lebih tinggi
•
2ebih %epat menghasilkan uap
•
Permukaan yang dipanasi akan lebih besar
•
&erusakan pada pipa airnya tidak menyebabkan kerusakan pada bagian yang lainnya. $isamping kelebihan, boiler pipa air !uga mempunyai beberapa
kekurangan, antara lain •
Memerlukan pera'atan yang lebih intensif
•
"yarat air umpannya sangat ketat, sehingga membutuhkan biaya yang mahal untuk pengolahan air umpannya
•
"ulit untuk melakukan pembersihan pada pipa4pipanya
3.4.2 E,isiensi Boiler
Efisiensi boiler dinyatakan sebagai perbandingan panas sebenarnya yang digunakan untuk memanaska air dan pembentukan uap terhadap panas hasil pembakaran bahan bakar didalam dapur. Umumnya disebut !uga sebagai efisiensi thermis, dan se%ara matematis dapat ditulis sebagai berikut =
( NHV + Ha + Hfg ) − (Qr + Qs)
boiler
NHV + Ha + Hfg
x100%
(&P' e$ommended Pra$ti$e 32* 1+,2 - )
Ha 5& u$ara 6 Ta 7 T$/ 6 u$ara 8ang $i0utuhkan 9 0erat kele0ihan
u$ara/
&P' e$ommended Pra$ti$e '32: 1;<2 = ;/ H,g 5& ,uel gas 6 te!&eratur ,uel gas 7 T$/ &P' e$ommended Pra$ti$e '32: 1;<2 = ;/ >r 2:'? 6 H &P' e$ommended Pra$ti$e '32: 1;<2 = ;/
&eterangan J boiler efisiensi boiler () A5H Ailai kalori bersih bahan bakar (TU32b) 5a
Panas sensible untuk udara pembakaran (TU32b)
5fg
Panasa sensible untuk bahan bakar gas (TU32b)
Kr
Panas yang hilang karena radiasi (TU32b)
Ks
Panas yang hilang ke %erobong asap (TU32b)
@p
Panas "pesifik (TU32b o)
Ta
Temperatur udara luar ( o)
Td
Temperatur basis ( o)
ahan akar
2.4.3 Nera@a Panas
Untuk menge#aluasi performansi sebuah boiler tidak %ukup hanya dengan mengetahui efisiensinya sa!a. $engan mengetahui efisiensi boiler sa!a, maka hanya dapat menyatakan bah'a boiler yang die#aluasi masih dapat beker!a dengan baik atau tidak, atau dapat !uga dikatakan !ika boiler mengalami penurunan efisiensi, masih dalam batas ke'a!aran atau tidak. 7adi !elas disini bah'a efisiensi hanya menun!ukkan kemampuan untuk menyerap panas dari hasil pembakaran. Boiler yang
telah
beroperasi beberapa lama umumnya
akan
mengalami penurunan efisiensi, hal ini disebabkan oleh meningkatnya panas yang hilang. $alam hal operasi boiler , panas yang hilang dapat disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya adalah •
&elebihan udara pembakaran Udara
pembakaran yang
terlalu
rendah dapat
mengakibatkan
pembakaran tidak sempurna dan apabila terlalu tinggi !uga dapat mengakibatkan kerugian panas. &elebihan udara bakar harus diatur sedemikian rupa sehingga diperoleh pembakaran yang sempurna pada boiler tersebut. •
lat Pembakar (Burner ) lat pembakar berfungsi untuk mengabutkan antara bahan bakar dengan uap sebagai atomiing agar diperoleh pembakaran yang sempurna (untuk boiler yang menggunakan bahan bakar %air).
•
eban Boiler esarnya beban boiler !uga dapat mempengaruhi efisiensi dari boiler tersebut.
•
Temperatur air umpan Pemanasan a'al daripada air umpan dapat mempengaruhi !umlah bahan bakar yang digunakan, semakin temperaturnya mendekati titik
didih air maka nilai kalori yang dibutuhkan akan semakin ke%il. 5al ini berarti !umlah bahan bakar yang digunakan akan semakin sedikit. •
rekuensi Blow &own Blow down adalah kerugian yang tidak dapat dihindari, besar ke%ilnya blow down berpengaruh terhadap efisiensi boiler , karena energi panas
akan terbuang saat melakukan blow down. pabila sebuah boiler mengalami penurunan efisiensi maka ker!a boiler tersebut sudah kurang ekonomis lagi, hal yang demikian tidak disukai
oleh suatu industri komersial, oleh karena itu usaha untuk mengembalikan efisiensi seperti semula mka langkah pertama yang dilakukan adalah dengan membuat suatu nera%a panas ( eat balance) pada boiler yang diteliti. $i dalam nera%a panas yang dibuat terdiri dari dua kolom besar, satu diantaranya menun!ukkan !umlah panas yang masuk ( input ) dan yang satu lagi menun!ukkan panas yang keluar ( output ). Panas yang masuk dan panas yang keluar harus terperin%i dalam sektor4sektornya atau komponen4komponennya, dengan maksud agar dapat dilihat dengan !elas sektor mana yang banyak mengalami kerugian panas, sehingga tindakan selan!utnya dapat dilakukan dengan tepat. $idalam nera%a panas, !umlah panas yang keluar harus sama dengan !umlah panas yang masuk.
PEMBAHAAN
4.1
Data Teknis Pa$%age Boiler 211 UB Package Boiler *+-- U mempunyai data4data spesifikasi sebagai
berikut !anu)acture
Fooster Weeler Product 6td .
-apacity
8+ ton3!am ( !ax -ontinous (ate )
Pressure
== kg3%m *
+utlet Steam
Supereater +utlet
Efisiensi
:,>: ( !ax -ontinous (ate )
0 'nlet $emperature
-*- o@
(Boiler Feed Water ) #xcess air
-8 (!ax -ontinous (ate )
Burner
*amworty -ombination gas 7 oil )iring
$
2#'$* Blackman 6td .
-apacity
=,68 Am >3!am
!ax -apacity
:=,== Am >3!am
Speed $
-.=9 rpm
&river $
Motor -8+ &0 Steam $urbine ->8 &0
&esign &iscarge Pressure $ 868 mm 5*1
4.2
Data "&erasi-nal
erdasarkan data operasi yang diambil dari recorder , )low meter, manometer serta parameter4parameter lainnya yang ada di lo%al panel maupun yang ada di ruang pusat kendali Utilities, !uga data dari laboratorium tentang analisa bahan bakar gas, dan data4data tersebut diambil pada pukul -+.++ 0I serta pada tanggal yang berbeda, maka diperoleh data4data sebagai berikut
Ta0el 4.1 Data -&erasi Bolier 211 UB
*et U$ara !asuk Fuel gas B%C Steam Pr-$uk
Para !eter P T % P T % P T % P T %
3112
11
21
Tanggal '1
2< *8 =8,=9 >,8* *6,: *,=: :,> -*+,6> =,+6 =+,>8 >9,=9 =:,+8
2; *8 =8,>* >,88 *=,89 *,=: :,* -*-,-+ =,8* =+,:8 >9,-6 =8,-:
2; *8 =8,=8 >,88 *9,6 *,=: :9,8 -*+,6> =,>+ =+,:8 >,-> =8,*6
2; *8 =8,*>,88 *9,-8 *,=: :,6* -*-,>> =,9> =*,> >9,8 ==,-:
&eterangan P Tekanan (&g3%m *) T Temperatur ( o@) &apasitas (Ton3!am)
(1
121
141
2; *8 ==,>6 >,8: -9,: *,=8 :,9+ -*-,-+ =,+= =+,+= >9,-6 =8,>
2; *8 >9,>: >,= *-,: *,=8 9=,-9 -*+,9 =>,>9 =+,>> >68,>6 =+,8*
2; *8 >6,*8 >,8= -:,68 *,>> 9+,--*+,8> ==,+ =+,:8 >68,-=>,8+
#a ra
* =>, >, *>, *, :6 -*+ =9, =: >6 ==,
$ari data analisa laboratorium diperoleh data bahan bakar gas dan gas buangan sebagai berikut Ta0el 4.2 *-!&-sisi 0ahan 0akar gas la0-rat-riu!/
4.3
*-!&-sisi
+as 5a!&uran ? -l/
@5=
>,-=
@*5:
:,:
@>5
>,*=
i4@=5-+
+,=9
n4@=5-+
+,:=
i4@85-*
+,*=
n4@85-*
+,-9
@:5-=
+,+=
@1*
8,*+
Bel $ensity (udara -)
+,:6*=
Massa gas (lb3"@)
+,+8->::
Gross *eating 5alue (TU3"@)
--+-
0etto *eating 5alue (TU3"@)
668
Perhitungan E,isiensi Pa$%age Boiler 211 UB
Pada kasus ini perhitungan efisiensi boiler diselesaikan dengan menggunakan rumus American Petroleum 'nstitute (PI) Standar .
4.3.1 Perhitungan e,isiensi !enggunakan ru!us API stan$ar
$iketahui -. Temperatur udara luar (>* o@)
6,: o
*. Temperatur asis (-8,: o@)
:+ o
>. Temperatur )uel gas (*>,98 o@)
9=,98 o
=. Belatif 5umidity (B5)
:+
995 BTU
8. A5H
SCF
1
x
0,0513866
lb
=
19363,024
BTU lb
SCF
:. &omposisi gas buangan untuk analisis 1 * > Hol.
4.3.2 #eaksi Pe!0akaran Bahan Bakar BB/ #eaksi &e!0akaran gas Metana •
5H4
9
2 "2
5"2
9
2 H2"
-: lb3mol @5 = := lb3mol 1 * == lb3mol @1 * >: lb3mol 5 *1 - lb3mol @5= = lb3lb . 1 * *,98 lb3lb @o * *,*8 lb3lb . 5 *1
=
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
100 23
x
4 lb3lb . 1 *
-9,>6 lb3lb . Pembentukan A * =
=
77
x
100
77
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
17,39 lb3lb
x
100
->,>6 lb3lb ahan akar
#eaksi &e!0akaran gas Etana •
52H(
9
3:' " 2
>+ lb3mol @ *5: --* lb3mol 1 *
2 5"2
9
3 H2"
lb3mol @1 * 8= lb3mol 5 *1
- lb3mol @ *5: >,9> lb3lb 1 * *,6> lb3lb @o * -, lb3lb 5 *1
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar =
100 23
3,73 lb3lb 1 *
x
-:,*- lb3lb Pembentukan A * =
=
77
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
x
100
77
16,21 lb3lb
x
100
-*,= lb3lb
#eaksi &e!0akaran gas Pr-&ana •
53H<
9
' "2
3 5"2
== lb3mol @ >5 -:+ lb3mol 1 *
->*
9
4 H2"
lb3mol @1 * 9* lb3mol 5 *1
- lb3mol @>5 >,:> lb3lb 1 * > lb3lb @1 * -,:> lb3lb 5 *1
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar =
100 23
3,63 lb3lb 1 *
x
-8,9 lb3lb Pembentukan A * =
=
77
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
x
100
77 100
15,78 lb3lb
x
-*,-8 lb3lb
#eaksi &e!0akaran gas Butana •
54H1
9
(:' " 2
8 lb3mol @ =5-+ *+ lb3mol 1 *
4 5"2 -9:
9
' H2"
lb3mol @1 * 6+ lb3mol 5 *1
- lb3mol @=5-+ >,8 lb3lb 1 * >,+> lb3lb @1 * -,88 lb3lb 5 *1
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar =
100 23
3,58 lb3lb 1 *
x
-8,8: lb3lb
Pembentukan A * =
=
77
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
x
100
77
15,56 lb3lb
x
100
--,6 lb3lb
#eaksi &e!0akaran gas Pentana •
5'H12
9
< "2
' 5"2
9* lb3mol @ 85-* *8: lb3mol 1 *
**+
9
( H2"
lb3mol @1 * -+ lb3mol 5 *1
- lb3mol @85-* >,8: lb3lb 1 * >,+8 lb3lb @1 * -,8+ lb3lb 5 *1
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar =
100 23
3,56 lb3lb 1 *
x
-8,= lb3lb Pembentukan A * =
=
77
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
x
100
77
15,48 lb3lb
x
100
--,6* lb3lb
#eaksi &e!0akaran gas Heksana •
5(H14
9
;:' " 2
( 5"2
: lb3mol @:5-= >+= lb3mol 1 *
*:=
9
) H2"
lb3mol @1 * -*: lb3mol 5 *1
- lb3mol @:5-= >,8> lb3lb 1 * >,+: lb3lb @1 * -,=: lb3lb 5 *1
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar =
100 23
3,53 lb3lb 1 *
x
-8,>= lb3lb Pembentukan A * =
77 100
x
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
=
77
15,34 lb3lb
x
100
--,- lb3lb #eaksi &e!0akaran gas Is- Butana •
i 54H1
9
(:' " 2
4 5"2 9
8 lb3mol @ =5-+ *+ lb3mol 1 *
-9:
' H2"
lb3mol @1 * 6+ lb3mol 5 *1
- lb3mol @=5-+ >,8 lb3lb 1 * >,+> lb3lb @o * -,88 lb3lb 5 *1
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar =
100
3,58 lb3lb 1 *
x
23
-8,8: lb3lb Pembentukan A * =
=
77
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
x
100
77
15,56 lb3lb
x
100
--,6 lb3lb
#eaksi &e!0akaran Is- Pentana •
i 5'H12 9
< "2
' 5"2
9* lb3mol @ 85-* *8: lb3mol 1 * - lb3mol @85-* >,8: lb3lb 1 *
**+ >,+8
9
( H2"
lb3mol @1 * -+ lb3mol 5 *1
lb3lb @o * -,8+ lb3lb 5 *1
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar =
100 23
3,56 lb3lb 1 *
x
-8,= lb3lb Pembentukan A * =
=
77
&ebutuhan udara pembakaran bahan bakar
x
100
77 100
15,48 lb3lb
x
--,6* lb3lb
Ta0el 4.3 *-!&-nen Bahan Bakar
N-.
*-!&-nen Bahan Bakar +as
%raksi
Berat
Berat. T-t
NH
-lu!e
M-lekul
L0s/
BtuL0/
1/
2/
3/ 1 6 2
-
Metana (@5=)
+,>-=
-:
->,>+*=
*
Etana (@ *5:)
+,+::
>+
*,+8
>
Propana (@ >5)
+,+>*=
==
-,=*8:
=
utana (@ =5-+)
+,++:=
8
+,>9-*
8
Pentana (@ 85-*)
+,++-9
9*
+,-**= 1;3(3:24
:
5eksana (@:5-=)
+,+++=
:
+,+>==
9
Iso utana (i@ =5-+)
+,++=9
8
+,*9*:
Iso Pentana (i@ 85-*)
+,++*=
9*
+,-9*
6
@1*
+,+8*+
==
*,*+
1:
4
2:4)4
T-tal
Ta0el 4.4 *e0utuhan U$ara Pe!0akaran Bahan Bakar $an Pe!0entukann8a
N-
*-!&-nen Bahan Bakar +as
5P Btu l0 -%/
* > = 8 : 9 6
Metana (@5=) Etana (@*5:) Propana (@ >5) utana (@ =5-+) Pentana (@ 85-*) 5eksana (@:5-=) Iso utana (i@ =5-+) Iso Pentana (i@ 85-*) @1* T-tal
+,8*9 +,=+6 +,> +,>69 +,>69 +,>6+ +,>69 +,>69 +,*= 3:''
*e0. U$ara
*e0. $ara
Pe!0entuk
Pe!0entu
L0L0 B.B/
L0s/
an 5"2
kan 5"2
L0L0 B.B/
L0s/
(/
)/ 3 6 (
;/ 3 6 <
-9,>6 -:,*-8,9 -8,8: -8,= -8,>= -8,8: -8,= 4
*>-,>> >>,>: **,8 8,99 -,6 +,8> =,*= *,:9 4 >+*,*6
*,98 *,6> >,++ >,+> >,+8 >,+: >,+> >,+8 4 4
>:,8 :,+> =,*9 -,-* +,>9 +,-+ +,* +,8> *,* 8*,9+
302,29
#atarata
:3;
4
20,0474
1':1
Ta0el 4.' Pe!0entukan *-!&-nen Flue gas
52,708
4
20,0474
2:(3
*-!&-nen N-
Bahan Bakar +as
* > = 8 : 9 6
@5= @*5: @>5 @=5-+ @85-* @:5-= i@=5-+ i@85-* @1* T-tal
H2"
H2"
N2
N2
Ter0entuk
Ter0entuk
Ter0entuk
Ter0entuk
l0l0 BB/
l0s/
l0l0 BB/
l0s/
1/ *,*8 -,+ -,:> -,88 -,8+ -,=: -,88 -,8+
11/ 3 6 1 *6,6> >,9+ *,>* +,89 +,- +,+8 +,=* +,*: 4 3):43
12/ ->,>6 -*,= -*,-8 --,6 --,6* --,--,6 --,6* 4
13/ 3 6 12 -9,-* *8,: -9,6+ =,=8 -,=: +,=+ >,*: *,+: 4 233:34
#atarata
37, 43
233,34
20,0474
20,0474
1:<)
11:(4
-. 7umlah panas yang masuk (5H *eating 5alue ) 5H -6>:>,+*= TU3lb ahan akar *. Panas yang hilang &erugian panas oleh radiasi ( *eat 6oss (adiation ) >r 2:' ? 6 H
( &P' e$omended Pra$ti$e 32* 1+,2 - + ) Kr +,+*8 L -6>:>,+*= TU32b ==,+98 TU32b
•
@ampuran 5 *1 dalam udara Pvapour =
14,696
x
RH 100
x
18 28,85
&P' e$omended Pra$ti$e '32: 1;<2 = 4'/
&et P vapour Tekanan uap air pada temperatur ambient (dalam steam tabel, pada temperatur 6,: o didapat
P vapour +,:6+9 psia) "ehingga = •
0,6907 14,696
x
60 100
x
18 28,85
= 0,017 lb 5*1 3 lb udara kering
erat udara basah didalam udara 3 berat yang dibutuhkan udara kering yang dibutuhkan - / %ampuran 5*1 dalam udara 15,1 =
1
−
0,022
-8,== lb •
erat %ampuran 5 *1 didalam udara 3 berat bahan bakar (-8,== / -8,-) lb +,>= lb
•
erat 5*1 3 erat bahan bakar (dalam )lue gas) 5*1 terbentuk erat %ampuran 5 *1 dalam udara erat bahan bakar -,9 +,>= *,*- lb
•
&oreksi excess air (kelebihan udara) erat excess air 3 erat ahan akar (*,8 L 1 *) A* terbentuk @1 * terbentuk 5 *1 terbentuk * == -
(*> / 1*)
1,6028 x
Berat H2O Berat udara basah yang d da!a" udara
-
&P' e$omended Pra$ti$e '32: 1;<2 = 4'/
11,64 + 2,63 + 1,87 44 18 28 0,34 (23 − 3)1,6028 + 1 15,44
(28,85 x3)
=
x
=
2,425
a$i ?e/$ess air erat excess air 3 erat ahan akar L-++ Udara yang dibutuhkan
=
2,425
100%
x
15,1
= 16,06% Maka t-tal 0erat H2" Berat Bahan Bakar
excess air L erat &elembaman -++ erat
= 100
16,06 x
erat 5*1 erat
0,34 + 2,21
*,*:8 lb3lb ahan akar
Ta0el 4.( *-!&-nen Flue gas 8ang ter0aa ke @er-0-ng asa&
N-
* > =
*-!&-nen
Berat *-!&-nen
0nt"aly &a$a
!eat
8ang ter0aa
8ang $i0entukBerat
T@ 42;:< -% Btul0
ontent
ke @er-0-ng
0ahan 0akar
8ang $i0entuk/
Btul0 BB/
asa& @1* Udara Uap air A*
1/ *,:> -8,*,*:8 --,:=
2/ 6+ 8 -:8 6>
3/ 1 6 2 *>:,9 -*>,8 >9>,9*8 -+*,8*
T-tal
2;)(:44'
>. Maka rugi panas yang keluar ke %erobong asap adalah >s *69:,==8 tu3lb
=. Panas sensibel untuk udara pembakaran (5a) Ha @p Udara L (Ta / Td) L (berat udara yang dibutuhkan excess air ) &P' e$omended Pra$ti$e '32: 1;<2 = ;/
+,*= L (6,: / :+) L (-8,== *,=*8) -*:,6- TU3lb
8. Panas sensibel untuk bahan bakar gas (5fg) H,g @p )uel gas L (Temperatur )uel gas / Td) &P' e$omended Pra$ti$e '32: 1;<2 = ;/ +,>6 L (9=,98 / :+)
8,98 tu3lb
7adi
oiler
=
( HV + Ha + Hfg ) − ( Qr + Qs) HV + Ha + Hfg
x100%
&P' e$omended Pra$ti$e '32: 1;<2 = ;/
= =
(19363,024 + 126,91 + 5,75) − ( 484,0756 + 2976,445) 1936,024 + 126,91 + 5,75 16035,2
100%
x
19495,7
<2:2' ?
100%
x
BAB PENUTUP
'.1
*esi!&ulan
$ari hasil perhitungan yang telah dilakukan, maka kiner!a Package Boiler *+-- U dapat disimpulkan sebagai berikut •
Efisiensi Package Boiler *+-- U sebesar *,*8.
•
erdasarkan efisiensi yang didapat, ini menun!ukkan bah'a pengoperasian dan pemeliharaan Package Boiler *+-- U %ukup baik.
'.2
aran
•
Metode perhitungan diatas dapat di!adikan a%uan sebagai e#aluasi rutin kiner!a boiler tersebut.
•
•
#xcess air agar diatur se%ara optimum.
gar dilakukan kalibrasi peralatan instrumentasinya se%ara periodik dan rutin.
•
Peralatan utama dan pendukungnya agar diperhatikan supaya berfungsi sebagaimana mestinya.
DA%TA# PUTA*A
PI Be%ommended Pra%ti%e 8>*, !easurement o) te $ermal #))iciency o) Fire Process *eaters. Edisi pertama, gustus, -6*. MaL'ell, 7, &ata Book +n *ydrocarbon. Ae' 7ersey $.Han Aostrand @ompany, Prin%eton In%, -68. Muin, "yamsir , Pesawat3Pesawat 2onversi #nergi ' . 7akarta Ba!a'ali Pers, -6.
