Oleh: Aan Zainal M. Dosen Pembimbing: Ary Bachtiar K.P., ST.,MT.,PhD

Transkripsi

1 Oleh: Aan Zainal M Dosen Pembimbing: Ary Bachtiar K.P., ST.,MT.,PhD JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011

2

3 TUJUAN PENELITIAN mengetahuienergi yang diperlukan dan penggunaannya di boiler mengetahui kerugian-kerugian di boiler menghitung besarnya peluang potensi penghematan penggunaan energi pada PT PJB Paiton unit 2. Menghitung nilai specific CO 2 emitted.

4 BATASAN MASALAH Peninjauan dilakukan di PJB Paiton unit 2 dengan kapasitas terpasang 2x400 MW. Peralatan yang dianalisa adalah boiler. Data yang digunakan adalah data pada Februari - April Data data lain yang diperlukan dalam analisa diambil sesuai dengan literatur yang relevan. Metode perhitungan menggunakan metode tak langsung sesuai ASTM PTC 4.1

5 PENELITIAN TERDAHULU 1.Ridho (2001) melakukan penelitian untuk menghitung besarnya efisiensi boiler pada PT. Petrokimia Gresik. Tujuannya adalah untuk meningkatkan efisiensi boiler dan mengoptimalkan penggunaan energi masukan boiler. Perhitungan efisiensi boiler menggunakan metode tak langsung

6 PENELITIAN TERDAHULU 2.Mahfud (2005) membahas audit energi awal di industri kertas dan pulp serta peluang penghematan energi dengan menerapkan teknologi yang lebih efisien. Studi kasus yang ditinjau adalah PT Tjiwi Kimia Mojokerto.

7 PENELITIAN TERDAHULU 3.Imron (2007), melakukan audit untuk menghitung besarnya efisiensi bioler, NH3 kompresor dan air compressor pada PT Coca Cola Botling Pasuruan Indonesia, kemudian dapat diihitung besarnya peluang penghematan energi yag dapat dilakukan serta dikaitkan dengan present value-nya sehingga dapat diketahui periode pengembalian modal bila dilakukan perbaikan alatnya.

8 PENELITIAN TERDAHULU 4.Huda (2009) melakukan audit pada Pabrik Gula Candi Sidarjo dan potensi penghematannya yang dikaitkan dengan present value-nya sehingga dapat diperoleh periode pengembalian modalnya.

9 ASME Standard PTC 4-1 tentangpower Test Code for Steam Generating Units Heat loss karenagas buang kering (dry flue gas) Heat loss karenapembentukanair dari H 2 Heat loss karena moisture di batu-bara Heat loss karenamoisture diudara Heat loss karena pembakaran yang tidak sempurna Heat loss karena radiasi dan konveksi(unaccounted) Heat loss karena karbon yang tidak terbakar

10 Heat loss karenagas buangkering L = m Cp HHVbatu ( Tf Ta ) 100 bara dimana : m = massadry flue gas (kg/kg batu-bara) C p = panas spesifikflue gas ( kkal/kg.ºc) T f = temperatur flue gas (ºC) T a = temperatur ambient(ºc) HHV=higher heating value / nilai kalor atas (kkal/kg)

11 Heat loss karenapembentukanair darih 2 [ Cp( Tf Ta) ] H 2 L = HHVbatu bara dimana : H 2 = massahydrogen dalam1 kg batu-bara C p = panas spesifiksuperheated steam ( kkal/kg.ºc) HHV =higher heating value = nilai kalor atas batu-bara (kkal/kg) T f = temperatur flue gas (ºC) T a = temperatur ambient(ºc) 9 = konstanta 584 = konstanta

12 Heat loss karenamoisture dibatubara L = M [ Cp ( Tf Ta ) ] 100 HHVbatu bara dimana : M = massamoisture dalam1 kg batubara C p = panas spesifiksuperheated steam ( kkal/kg.ºc) HHV =higher heating value = nilai kalor atas batu-bara (kkal/kg) T f = temperatur flue gas (ºC) T a = temperatur ambient(ºc) 584 = konstanta

13 Heat loss karenamoisture diudara L = AAS rasiokelembaban Cp HHVbatu bara ( Tf Ta) 100 dimana : AAS = massa udara aktual yang disuplai dalam 1 kg batu-bara Rasio kelembaban=massa air yang terkandung dalam setiap kilogram udara kering HHV =higher heating value = nilai kalor atas batu-bara (kkal/kg) C p = panas spesifiksuperheated steam ( kkal/kg.ºc) T f = temperatur flue gas (ºC) T a = temperatur ambient(ºc)

14 Heat loss karenapembakaranyang tidaksempurna L = % CO C % CO + % CO 2a 5744 HHV 100 dimana : CO= volume CO di flue gas CO 2a =volume CO 2 aktualdi flue gas C = kandungan karbon (kg/kg batubara) HHV =higher heating value = nilai kalor atas batu-bara (kkal/kg) 5744 = konstanta

15 Heat loss yang tidakterhitung Untukboiler pembangkitlistriknilainyaantara 0,4 sampai 1 %, sehingga diambil rata-rata sebesar 0,7 %

16 Heat loss karenakarbonyang tidakterbakar Fly ash yang tidakterbakar: L = totalashyangdihasilkanperkgbatu bara HHVflyash 100 HHVbatu bara Bottom ash yang tidak terbakar: L = totalashayngdihasilkanperkgbatu bara HHVbottomash HHVbatu bara 100

17 NILAI PELUANG PENGHEMATAN DARI PENINGKATAN EFISIENSI BOILER η PP = 1 η dimana : B desain x M B x PP : peluang penghematan per bulan boiler (Rp) : efisiensi boiler pada saat awal pembelian(%) η : efisiensi boiler pada saat operasi (%) η desainb B C F M B : massa batu-bara yang digunakan per bulan oleh boiler (kg) C F : harga per satuan unit dari bahan bakar (Rp/kg) F B : faktor konversi biaya uap terhadap biaya bahan bakar =1,3 x F B

18 Nilai Present Value P = A n (1 + i) 1 n i(1 + i) dimana : P = nilai present value (rupiah) A = nilai annual value (rupiah) i = nilai suku bunga bank pertahun (%) n = jumlah tahun

19 NILAI SPECIFIC CO 2 EMITTED Hasil SCE akan dibandingkan dengan SCE standard yaitu sebesar 0,675 lb/kwh( Michael Burnett, 2007)

20 HasilPenelitian Pebruari 2009 (%) Pebruari 2009 (%) Maret 2009 (%) 30 Maret 2009 (%) 22 April 2009 (%) 28April 2009 (%) commisioning (%)

21 HasilPerhitungan 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 Peluang Penghematan (milliar) Present Value (milliar) 15,00 10,00 5,00 0,00 18 Pebruari Pebruari Maret Maret April April 2009

22 KesimpulandanSaran Penggunaan spesifikasi batu-bara yang tidak sesuai rekomendasi pembuatnya akan mengakibatkan kerugian dalam bentuk losses energi. Batu-baralow rank memilikidampaknegatif yang besar bagi lingkungan. Potensi penghematan yang dapat diperoleh dari penggunaan batu-bara yang sesuai pembuatnya memiliki nilai yang besar sekali.

23 TERIMA-KASIH

24

25 Transformation from Vegettal to Coal

26

27 MAIN DEVICES USE IN RANKINE CYCLE

28 T S DIAGRAM OF TYPICAL RANKINE CYCLE (Operating between 0.5 bar to 50 bar)

29 Regenerative Cycle (with Direct Contact Feed Water Heater) Condensate Pumped Forward

30 Regenerative Cycle ( Surface Close Type Feed Water Heater ) Drains Cascaded Backward

31 Combine (Brayton Rankine) Cycle (HRSG) Eff.CC = (Qgt. Eff,gt + Qst. Eff,st)/ Total Q

32

33