Upload
salim-siregar
View
140
Download
40
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Konservasi Energi Pesawat Uap
Citation preview
OLEH
Ir. PARLINDUNGAN MARPAUNG
HIMPUNAN AHLI KONSERVASI ENERGI (HAKE)
1
1.
BOILER
2. PRINSIP KONSERVASI
PADA BOILER
3
KASUS
Boiler telah dikenal sejak jaman revolusi industri.
Boiler merupakan peralatan penting, sebagai jantung penggerak kegiatan pada sebagian industri.
Boiler adalah konsumen energi yang besar
3
4
1. Boiler pipa api
2. Boiler pipa air
Api dan gas panas
hasil pembakaran
bahan bakar mengalir
di dalam pipa dan
memanasi air yang
berada di luar pipa
Api dan gas panas
hasil pembakaran
bahan bakar
mengalir di luar pipa
dan memanasi air
yang berada di
dalam pipa
5
Boiler Pipa Api : Boiler ini
dipilih jika kebutuhan dan
tekanan uap rendah.
Boiler Pipa Air : Boiler ini
dipilih jika kebutuhan dan
tekanan uap yang
dinginkan tinggi seperti
untuk keperluan proses dan
tenaga/pembangkit.
PRESSURE : Di atas 10 kg/cm2g.
CAPACITY : 50 TO 350 Ton/Jam
Uap.
Penggunaan Uap untuk proses
dan/atau pembangkit tenaga
listrik.
PRESSURE : 1 to 5kg/cm2g
CAPACITY : 500 kg/jam ke 30
ton/jam (LP steam).
Penggunaan uap untuk :
proses dan penggerak /drives
Air pre heater (Udara pembakarandipanasi dengan flue gas).
Economizer (Boiler feed water dipanaskan dengan flue gas).
Super heater ( steam super heateddipanasi dengan flue gas).
Induced Draft / Forced Draft Fans(Untuk mengalirkan udara).
High efficiency burners (Untukatomization yang lebih baik).
Auto damper control ( Untukmengontrol tekanan dan aliranudara)
Oxygen monitor / combustion controller
6
Gambar : Lay-out Preheater Ekonomiser
7
8
EFISIENSI BOILER
Efisiensi adalah perbandingan antara energi bermanfaat dengan energi bahan bakar.
9
Efisiensi = Output / Input
= Energi Uap / Nilai kalor Bahan bakar.
Efisiensi Boiler = Nilai Kalor bahan bakar input - Σ Rugi- rugi energi.
Faktor yang mempengaruhi efisiensi pembakaran :
◦ Suhu stack gas gas buang
◦ Rasio bahan bakar (air–fuel ratio).
10
Efisiensi Pembakaran = Nilai Kalor bahan bakar - Rugi- rugi Cerobong
Suhu & O2
Air–fuel ratio
PARAMETER KRITIS :
Kadar oxygen (O2) atau CO2 pada gas buang.
Suhu gas buang)
11
O2 atau CO2 diukur dengan gas analiser.
Jika rasio udara dan suhu gas buang
sudah terkontrol, maka pembakaran
dengan efektifitas tinggi dapat diperoleh.Gas analiser
Suhu & O2
Efisiensi boiler berkaitan dengan : Beban
Pembakaran.
Kwalitas air (feed water dan boiler water).
12
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER1
3
14
Turn down ratio adalah perbandingan antara beban tertinggi dan terendah yang dapat dilayani burner dengan perbandingan udara dan bahan bakar selalu optimum . Burner yang baik - Turn down ratio = 10
Beban Boiler :Pilih Turn down ratio Burner yang sesuai
BEBAN - BOILER
Jika air ratio kurang dari turn down
ratio disain, maka bentuk flame
akan berubah seperti gambar
berikut :
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER (PENCEGAHAN)
15
• Pasa saat tingkat produksi rendah, • Beban boiler rendah.• Kondisi boros terjadi karena efisiensi boiler turun.
85
86
87
88
89
90
91
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Load Factor(%)
Eff
icie
ncy(%
)
Menjaga rasio udara (Excess air) pada tingkat optimum atau serendah mungkin.
Rasio udara optimum didapat dengan mengendalikan Oksigen (O2) & CO2 pada gas buang).
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER (PENCEGAHAN)
Manajemen Pembakaran :
Kadar oksigen (O2) pada stack gas (Pembakaran Optimum)
17
Bahan Bakar Optimum
Excess Air %
Kadar O2 Optimum
pada Stack Gas %
Batubara 20 - 25 4 – 4,5
Biomassa 20 - 40 4 - 6
Stoker firing 25 - 40 4,5 – 6,5
BBM 5 - 15 1 - 3
Gas Bumi/LPG 5 - 10 1 - 2
Black Liquor 5 - 10 1 - 2
Rasio udara adalah perbandingan antara udara pembakaran
aktual dengan udara pembakaran teoritis.
Excess air adalah jumlah lebih udara pembakaran yang dipasok
ke ruang bakar dari kebutuhan udara teoritis stoichiometric).
4/23/2014PR 19
K dan C = Konstanta Seigert (lihat tabel).
ΔT = Beda suhu gas buang dan udara pembakaran (C).
% CO2 = persentase volume kering CO2 pada gas buang.
Tabel : Konstanta Seigert.
RUGI-RUGI ENERGI KE STACK (CEROBONG).
Jenis Bahan Bakar K C
• Bahan bakar Minyak 0.56 6.5
• Batu bara 0.63 5.0
• Gas bumi 0.38 11.0
21
Suhu gas buang naik 20 C , bahan bakar boros 1 %.
Semakin rendah suhu stack gas semakin sedikit rugi-rugi energi gas buang (Efisien).
4/23/2014PR 22
Suhu udara pembakaran naik 20C, bahan bakar hemat 1 %.
Menaikkan suhu udara pembakaran dapat dilakukan dengan memasang preheater untuk memanfaatkan panas gas buang (daur ulang panas)
23
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER (DAUR ULANG)
Setiap suhu air pengisi boiler naik 6 C, bahan bakar boilerhemat 1 %. Suhu air pengisi boiler dapat dinaikkan dengan memasang ekonomiser untuk memanfaatkan panas stack gas (daur ulang panas)
24
FEED WATER
PREHEATING -
ECONOMISER
Memasang Ekonomiser :
25
Manajemen air umpan dan air boiler berkaitan dengan efisiensi operasi boiler.Kesalahan pengelolaan air boiler dapat berakibat fatal dan stop operasi sebagaimana tampak pada gambar berikut.
Gambar :
Akibat Air Boiler tak Terkendali –Kerusakan Fatal
Mebersihan Kerak
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER (PENCEGAHAN)
PH air boiler adalah parameter operasi yang harus diawasi secara terus menerus
Kelalaian mengontrol pH air boiler mengakibatkan kerusakan berat pada pipapemanas boiler yang berakibat fatal.
pH air boiler harus dijaga pada level tertentu (lihat grafik).
Garis merah adalah daerah tidak diinginkan, pada area ini laju korrosi pada metal boiler meningkat tajam.
26
1. PH air boiler2. TDS AIR Boiler
Yaitu mengontrol parameter operasi air boiler :
TDS air umpan (Water treatment, condensat kembali)
TDS air boiler, melalui blowdown.
TDS air boiler harus diperiksa secara
periodik.
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER (PENCEGAHAN)
Blowdown adalah tindakan pengurasan kotoran/endapan dari dalam boiler, untuk menghindari peningkatan konsentrasi kotoran (CaCO3 atau CaCO4).
Karena proses penguapan, maka konsentrasi CaCO3 atau CaCO4 akansemakin tinggi di dalam air boiler, Hal ini cendrung menimbulkan kerak pada permukaan boiler.
Blowdown bermanfaat untuk menghindari kerak tetapi hal ini juga merupakan kerugian energi.
,
28
Blowdown
Jumlah blowdown ditentukan oleh parameter operasi:
Kwalitas air umpan (TDS)
TDS air boiler,
Harus diperiksa secara periodik.
29
Jika jumlah blowdown berlebih maka jumlah energi hilang melalui
blowdown akan bertambah. Efisiensi boiler turun.
30
31
Timbul kerak aliran panas dari gas ke air/uap terhalang.Efisiensi boiler turun.
Adanya kerak pada permukaan pipa pemanas
boiler diindikasikan dengan:
Naiknya suhu gas buang.
TDS air boiler tinggi melebihi rekomendasi manufatur.
32
Setiap kenaikan suhu gas buang 18 C, berarti konsumsi bahan
bakar meningkat 1 %.
Jumlah blowdown dihitung dari data TDS atau konductivitas electric yang dibolehkan dalam air umpan dan air boiler sebagai berikut :
Blowdown : X = a/b x 100 %.
X = Jumlah blowdown dalam persen (%) uap.
a = TDS atau konduktivitas electric air umpan boiler.
b = Selisih TDS air boiler yang diizinkan dan TDS air
umpan. = TDS yang diijinkan – TDS air umpan boiler.
33
34
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER (DAUR ULANG)
36
PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA BOILER (DAUR ULANG)
37
Untuk informasi lebih lanjut hubungi kami :
Parlindungan : HP 081218891952.
Email : [email protected]