DI BOILER DAN FURNACE

dokumen-dokumen yang mirip
Konservasi Energi di Kilang Gas Alam Cair/LNG Melalui Peningkatan Efisiensi Pembakaran pada Boiler

OLEH Ir. PARLINDUNGAN MARPAUNG HIMPUNAN AHLI KONSERVASI ENERGI (HAKE)

BAB III DASAR TEORI SISTEM PLTU

Prinsip kerja PLTG dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini : Gambar 1.1. Skema PLTG

PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA PROSES PRODUKSI. Ir. Parlindungan Marpaung HIMPUNAN AHLI KONSERVASI ENERGI

PERHITUNGAN EFISIENSI BOILER

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ANALISA KINERJA PULVERIZED COAL BOILER DI PLTU KAPASITAS 3x315 MW

BAB III METODE PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN PERHITUNGAN SERTA ANALISA

BAB XI KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

BAB I PENDAHULUAN. Penyusunan tugas akhir ini terinspirasi berawal dari terjadinya kerusakan

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II DASAR TEORI. Laporan Tugas Akhir. Gambar 2.1 Schematic Dispenser Air Minum pada Umumnya

BAB III SISTEM PLTGU UBP TANJUNG PRIOK

STEAM TURBINE. POWER PLANT 2 X 15 MW PT. Kawasan Industri Dumai

COOLING SYSTEM ( Sistim Pendinginan )

1. Bagian Utama Boiler

Bab 1. PENDAHULUAN Latar Belakang

PENGOPERASIAN BOILER SEBAGAI PENYEDIA ENERGI PENGUAPAN PADA PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF CAIR DALAM EVAPORATOR TAHUN 2012

Bab I Pendahuluan Latar Belakang

DESAIN DAN ANALISIS ALAT PENUKAR KALOR TIPE BES

BAB II TEKNOLOGI PENINGKATAN KUALITAS BATUBARA

BAB I PENDAHULUAN. BAB I Pendahuluan

BAB 3 STUDI KASUS 3.1 DEFINISI BOILER

MENENTUKAN LAJU ALIR BAHAN BAKAR GAS, AIR DAN UDARA YANG OPTIMAL PADA STEAM GENERATOR

BAB I PENDAHULUAN. uap dengan kapasitas dan tekanan tertentu dan terjadi pembakaran di

BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI. panas. Karena panas yang diperlukan untuk membuat uap air ini didapat dari hasil

Bab III CUT Pilot Plant

BAB I PENDAHULUAN. (BFO, mei 2010), mendorong kilang-kilang kelas dunia terus berusaha memperbaiki

REFRAKTORI ( BATU TAHAN API )

BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN DATA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PEMANFAATAN PANAS TERBUANG

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

II. TINJAUAN PUSTAKA

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

ANALISA KETEL UAP PIPA AIR BERBAHAN BAKAR CANGKANG DAN FIBER PADA PABRIK KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS 30 TON TBS/JAM

PERENCANAAN KETEL UAP TEKANAN 6 ATM DENGAN BAHAN BAKAR KAYU UNTUK INDUSTRI SEDERHANA RUSNOTO

ANALISA EFISIENSI PERFORMA HRSG ( Heat Recovery Steam Generation ) PADA PLTGU. Bambang Setyoko * ) Abstracts

PRINSIP KONSERVASI ENERGI PADA TEKNOLOGI KONVERSI ENERGI. Ir. Parlindungan Marpaung HIMPUNAN AHLI KONSERVASI ENERGI

BAB I PENDAHULUAN. kebutuhan utama dalam sektor industri, energi, transportasi, serta dibidang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

DESAIN DAN ANALISIS ALAT PENUKAR KALOR TIPE CES

Pengoperasian pltu. Simple, Inspiring, Performing,

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

PT. BANGKITGIAT USAHA MANDIRI

ANALISA PERFORMANSI BOILER DENGAN TYPE DG693/ PADA PLTU PANGKALAN SUSU LAPORAN TUGAS AKHIR PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI MEKANIK

BAB 3 METODOLOGI PENGUJIAN

MAKALAH. SMK Negeri 5 Balikpapan SISTEM PENDINGIN PADA SUATU ENGINE. Disusun Oleh : 1. ADITYA YUSTI P. 2.AGUG SETYAWAN 3.AHMAD FAKHRUDDIN N.

BAB III PROSES PEMBAKARAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah. PLTU adalah jenis pembangkit listrik tenaga termal yang banyak digunakan

I. PENDAHULUAN. Mesin pengering merupakan salah satu unit yang dimiliki oleh Pabrik Kopi

AUDIT ENERGI PADA WHB (WASTE HEAT BOILER) UNTUK PEMENUHAN KEBUTUHAN PADA PROSES UREA (STUDI KASUS PADA PT PETROKIMIA GRESIK-JAWA TIMUR).

KONVERSI ENERGI DI PT KERTAS LECES

"CAP COMBI 2600 CL" (10,000 L tangki lumpur L air, total 15,250 L)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

LAPORAN TUGAS AKHIR BAB II DASAR TEORI

BAB IV PEMILIHAN SISTEM PEMANASAN AIR

BAB III METODOLOGI STUDI KASUS. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Prarancangan Pabrik Polistirena dengan Proses Polimerisasi Suspensi Kapasitas Ton/Tahun BAB III SPESIFIKASI ALAT

Material : Stainless Steel AISI 304; Besi karbon yang dicat (penutup depan & belakang)

BAB II TINJAUAN LITERATUR

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

STANDAR KOMPETENSI. Kode Unit : JPI.KE

ANALISIS PENGARUH PEMAKAIAN BAHAN BAKAR TERHADAP EFISIENSI HRSG KA13E2 DI MUARA TAWAR COMBINE CYCLE POWER PLANT

COOLING WATER SYSTEM

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

SESSION 3 GAS-TURBINE POWER PLANT

Uji Eksperimental Pertamina DEX dan Pertamina DEX + Zat Aditif pada Engine Diesel Putaran Konstan KAMA KM178FS

PRINSIP KONSERVASI PADA SISTEM TERMAL

Pratama Akbar Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS

Special Submission: PENGHEMATAN ENERGI MELALUI PEMANFAATAN GAS BUANG DENGAN TEKNOLOGI WASTE HEAT RECOVERY POWER GENERATION (WHRPG)

ANALISA EFISIENSI WATER TUBE BOILER BERBAHAN BAKAR COAL DENGAN KAPASITAS 110 TON/JAM PADA PLTU PANGKALAN SUSU

BAB I PENDAHULUAN I-1

LAPORAN TUGAS AKHIR PROTOTYPE POWER GENERATION

ANALISIS NON PRODUCT OUTPUT DALAM RANGKA PENERAPAN PRODUKSI BERSIH DI BERBAGAI INDUSTRI

BAB II LANDASAN TEORI

ANALISA KEHILANGAN ENERGI PADA FIRE TUBE BOILER KAPASITAS 10 TON

GLOSSARY STANDAR KOMPETENSI TENAGA TEKNIK KETENAGALISTRIKAN BIDANG JASA PENDIDIKAN DAN PELATIHAN TENAGA LISTRIK

TUGAS PERANCANGAN PABRIK FORMALDEHID PROSES HALDOR TOPSOE KAPASITAS TON / TAHUN

SESSION 12 POWER PLANT OPERATION

BAB IV HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Single Flash System

ANALISA EFISIENSI KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 20 TON/JAM TEKANAN KERJA 20 BAR DI PABRIK KELAPA SAWIT

BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN EFESIENSI CFB BOILER TERHADAP KEHILANGAN PANAS PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

ANALISIS PENGARUH KANDUNGAN KARBON TETAP PADA BATUBARA TERHADAP EFISIENSI KETEL UAP PLTU TANJUNG JATI B UNIT 2

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

Material Refraktori Pertemuan 2. Page 1

BAB I PENDAHULUAN. Bertambahnya perindustrian di Indonesia menyebabkan peningkatan

PENGARUH PENGGUNAAN FREKUENSI LISTRIK TERHADAP PERFORMA GENERATOR HHO DAN UNJUK KERJA ENGINE HONDA KHARISMA 125CC

BAB III PENGUMPULAN DATA. Pusat Listrik Tenaga Uap ( PLTU ) Muara Karang terletak ditepi pantai

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Mesin Diesel. Mesin Diesel

LAPORAN KERJA PRAKTEK 1 JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

KONTROL SISTEM BAHAN BAKAR PADA ELECTRONIC FUEL INJECTION (EFI) Oleh Sutiman, M.T

FOULING DAN PENGARUHNYA PADA FINAL SECONDARY SUPERHEATER PLTU TANJUNG JATI B UNIT 2

Transkripsi:

INOVASI TEKNOLOGI KONSERVASI ENERGI DI BOILER DAN FURNACE Disampaikan Oleh: Rafles P. Simatupang 2012 PRINSIP PEMBAKARAN Pembakatran merupakan proses kimia antara bahan bakar dengan Oksigen (O 2 ) dari udara. Hasil pembakaran Utama : Karbondioksida (CO 2 ), uap air (H 2 O) dan disertai energi panas Lainnya : Karbonmonoksida (CO), abu (ash), Nox, atau sulfur (S) bergantung pada jenis bahanbakar PEMBAKARAN BAHAN BAKAR GAS Bahanbakar + Jumlah udara teoritis pembakaran Karbondioksida + Uap air + stoikiometrik Nitrogen dan gas-gas lainnya (kecuali Oksigen) 1

PARAMETER PERFORMA - Fuel firing type (coal, fuel oil, nat.gas) - Burner Type - Numbers of Burner - Burners Arrangment - Design & Contruction Chamber - Chamber Type - Etc Inlet Air Temperature Inlet Air Pressure Combustion Air Flow Control Fan & motor technology BURNER & FIRING CHAMBER COMBUSTION AIR SYSTEM AVAILABILITY EFFICIENCY RELIABILITY SAFETY MODE OF OPERATION COOLING SYSTEM & ISOLATION SYSTEM FUEL SYSTEM Jacket Water Temperature Jacket Water Pressure Water Flow Control Pump & Motor technology Heat Exchanger effectivity Material of Isolation Fuel Quality (Calorific value, moisture, CO2 & unburned material) Fuel Pressure Fuel Temperature Fuel Filter Fuel injection control -Continue or intermitten -Load of operation WASTE HEAT RECOVERY KLASIFIKASI FURNACE FURNACE 2

BOILER SKEMA PROSES JENIS BOILER 1. Boiler Pipa Air (Water Tube Boiler) Air mengalir di dalam susunan pipa dan menerima panas dari luar pipa Tekanan operasi dapat lebih dari 24 bar, atau kapasitas bisa lebih dari 20MW Cocok untuk produksi uap superheated dengan jumlah besar Karena konstruksinya untuk beban besar, relatif lebih mahal 3

JENIS BOILER 2. Boiler Pipa Api (Fire/shell Tube Boiler) Air mengalir melalui shell dan menerima panas dari gas pembakaran yang mengalir melalui susunan pipa api Tekanan operasi standar max. 250 psi (16 bar), umumnya kurang dari 7 ton/jam Konstruksi relatif sederhana dan umumnya kokoh serta relatif murah. Fleksibel terhadap perubahan beban secara cepat Lambat dalam mencapai tekanan operasi pada start dingin. PROFIL PEMBAKARAN 1. BURNER KURANG BAIK 2. UDARA BERLEBIH (HIGH EXCESS AIR) 3. PEMBAKARAN TIDAK SEMPURNA (POOR AIR MIXED) 4. KEBOCORAN PANAS (RADIASI & KONVEKSI) DARI RUANG BAKAR 5. KUALITAS BAHAN BAKAR RENDAH (HIGH MOISTURE) 4

NERACA ENERGY (PANAS) NERACA ENERGY (PANAS) FURNACE BAHAN BAKAR Neraca Energi Billet Reheating Furnace (best world practice) Source: Energy recovery in Mini Mills, Hyundai Steel, 2010 5

ELECTRIC FURNACE Electric Arc Furnace Induce Furnace NERACA ENERGY (PANAS) 366.86 kwh/t TOTAL 1003.36 kwh/t 34.5 kwh/t 195.5 kwh/t 56.42 kwh/t 248.24 kwh/t World Best Industry (Source: AISI, 2010) 6

MENGAPA TIDAK EFISIEN???? 1. UMUR BOILER DAN SISTEM YANG SUDAH TUA >> 20 thn. (Rendahnya prioritas yang diberikan untuk penghematan energi dibandingkan dengan peningkatan investasi untuk produksi) 2. LOW EFFICIENCY TECHNOLOGY (Kurangnya kesadaran akan pentingnya penerapan teknologi konservasi energi yang baru >< Investment) 3. LACK OF MANAGEMENT (OPERATION & MAINTENANCE) - Kurangnya kesadaran akan keuntungan finansial yang akan diperoleh apabila boiler dioperasikan secara optimal. - Kurangnya perhatian terhadap perlunya perbaikan-perbaikan yang potensial 4. FLUKTUASI PROSES PRODUKSI 5. MANUAL CONTROL & MONITORING 6. OVER SIZE/CAPACITY 7. KURANGNYA PEMAHAMAN TERHADAP TEKNIK KONSERVASI ENERGI IDENTIFIKASI PERMASALAHAN FURNACE/BOILER DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR Tidak ada pengontrolan udara pembakaran (Kandungan O2 relatif tinggi (12% - 20%). Kurangnya perawatan furnace, recuperator dan peralatan bantu. Tingginya laju panas buang konveksi & radiasi melalui dinding. Tingginya idle running furnace. Operasi intermitent. Minimnya perangkat monitoring dan autocontrol. Kebocoran radiasi dari celah dinding. Pemanfaatan panas buang kurang optimal. dll 7

IDENTIFIKASI PERMASALAHAN ELECTRIC FURNACE REKOMENDASI Pemeriksaan perbaikan kelistrikan EF. dan terminal Pemeriksaan tahanan kabel distribusi dan detail analisis untuk penggantian. Pemasangan bank/static compensator panel EAF. kapasitor variable pada Beberapa langkah aplikasi teknologi yang dapat dilakukan pada Reheating Furnace antara lain adalah: Pengontrolan temperatur dan udara pembakaran melalui aplikasi sensor temperatur dan oksigen yang dikombinasikan dengan VSD pada Combustion Air Fan dan pembukaan katup bahan bakar. Perbaikan dinding furnace dengan menggunakan bahan isolasi yang baik serta menutup lubang yang dapat menjadi sumber radiasi panas keluar Furnace. Penggunaan Variable Speed Drive control untuk sistem pemompaan air pendingin. Penggunaan teknologi ini sangat efektif jika kapasitas operasi HTF berfluktuasi dan beroperasi intermitent (ON/OFF). Pemanfaatan Panas Buang (Waste Heat Recovery). Merupakan langkah pemanfaatan panas buang Reheating Furnace untuk pemanasan udara pembakaran. 8

RUGI-RUGI/PANAS HILANG DAN STRATEGI PENGENDALIANNYA FURNACE Meminimalkan rugi-rugi panas melalui dinding Emisi dari dinding Tipe Refractories Konduktifitas termal dari refractories Ketebalan dinding Apakah furnace dioperasikan kontinu atau intermiten Tipe Material untuk Isolasi Panas Fire Clay Refractories Material isolasi panas temperatur rendah 600-800 o C High Alumina Refractories Contoh :Asbestos, Magnesia & calcium silicate, Silica Brick Slag & glass wool Magnesite Material isolasi panas untuk temperatur Chromite Refractories tinggi Zirconia Refractories Digunakan lebih dari 1800 o C Oxide (Alumina) Refractories) Digunakan sebagai isolasi Hotface. Ceramic Fibres Contoh : Refractory insulating material, Insulating Castables, Ceramic Fibre 9

Rugi Energi Radiasi & Konveksi pada Permukaan Datar CERAMIC FIBER Kelebihan : 1. Memungkinkan furnace berdinding tipis dan ringan dan digunakan sebagai Primary refractory lining material 2. Dipasang cepat dengan cara lembaran/modular untuk mengganti refractory konversional dan monolithic products 3. Penghematan Energi (10 50%) 4. Meningkatkan produktifitas furnace 5. Menurunkan waktu batch 6. Biaya pemeliharaan rendah 7. Memperpanjang usia pelayanan Kerugian : 1. Yang tersedia dipasaran hanya sampai 1250 o c 2. Tidak tahan terhadap abrasif bahan 3. Gas berkecepatan tinggi dapat menghancurkan serat COATING EMISIVITI TINGGI Keuntungan dengan penggunaan coating emisiviti tinggi : Cepat panas Meningkatkan transfer panas pada kondisi sama Meningkatkan pemerataan temperatur Meningkatkan usia bata tahan api Mengurangi debu dari bata tahan api 10

FURNACE Thermal conductivity of refractory materials TEKNOLOGI VSD CONTROL Pengaruh variasi kecepatan: Hukum afinity untuk kinerja pompa roto-dinamik adalah: Q N 2 H N 3 P N Q = Flow Rate N = Rotating Speed H = Head P = Power Kelipatan kecepatan pompa sentrifugal akan meningkatkan 8 kali konsumsi daya 11

WHR DENGAN RECUPERATOR Efisiensi dari sebuah furnace dapat ditingkatkan melalui pemanfaatan gas buang untuk memanaskan udara pembakaran. Heat exchanger yang digunakan untuk menukarkan panas dari gas buang ke udara pembakaran dikenal dengan nama recuperator. POTENSIAL FUEL SAVING : Recu. 10 ~ 12 % Regen. Burner 22% - 28% Perbandingan performa recuperator dan regenerative burner. VARIBALE VOLTAGE REGULATOR Peralatan yang dapat menaikkan efisiensi operasi motor (berfungsi sebagai soft starter, perbaikan faktor daya dan pengaturan konsumsi daya listrik berdasarkan kebutuhan Torsi). Secara spesifik peralatan ini dapat berfungsi untuk: 1. Mengatur jumlah power hanya sesuai dengan yang dibutuhkan oleh suatu motor berdasarkan bebannya melalui kontrol tegangan dengan mikro kontroler dengan kecepatan respon hingga 1/100 detik. 2. Proses Start & Stop motor akan lebih halus bila dibandingkan dengan instalasi motor yang hanya menggunakan Direct on line dan star-delta. Efeknya adalah tiadanya hentakan saat starting dan proses stop yang tiba-tiba sehingga komponen mekanikal motor akan lebih tahan lama 3. Phase Protector; Bila terjadi hilangnya salah satu phase power listrik, maka peralatan ini akan bekerja secara otomatis untuk memutuskan aliran listrik ke motor agar motor tidak terbakar akibat overload/over current. 12

VARIBALE VOLTAGE REGULATOR BENEFIT Efek Laju Air Blowdown (Boiler) Terhadap Pemborosan Bahan Bakar 13

BOILER 1. Penurunan Excess Air & Temperatur Flue Gas 2. Pemanfaatan Panas Buang : Flue Gas Heat Recovery : - Feed water preheating - Air preheating - Air preheater - Recuperator Blowdown Heat Recovery Condensate Heat Recovery 3. Aplikasi Teknologi Autocontrol (Lokal) dan Variable Speed Drive Boiler Feed Water Pump (Variable Speed Drive) Blower (Primary & Secondary Air) (Variable Speed Drive) 4. Perbaikan Isolasi & Reguler Maintenance 5. Load Management 6. Mengganti Boiler Tua dan Teknologi Lama Pembersihan & perawatan material perpindahan panas 14

Perbaikan Efisiensi Melalui Penurunan Excess Air & Temperatur Flue Gas Flue Gas Heat Recovery (Feed Water Preheating) 15

Perbaikan Efisiensi Boiler Melalui Pemanasan Awal Udara Pembakaran dengan Air Preheater Pengaturan Air Blowdown > Proses penguapan air dalam boiler menimbulkan endapan padat CaCO 3 dan CaCO 4. Endapan padat tersebut harus dihindari agar tidak menyumbat pipa-pipa boiler. > Jumlah endapan dapat dikurangi dengan membuang keluar (blowdown) bersama air, namun blowdown harus diatur sesuai ukuran, sebab apabila berlebihan dapat eningkatkan jumlah kehilangan energi. 16

Pengaturan Air Blowdown MONITORING & CONTROL Untuk mendapatkan kondisi data aktual saat ini maupun dan historis dari berbagai parameter sistem selanjutnya menjadi bahan dalam pengaturan/control sistem serta evaluasi unjuk kerja. METERING - Flow meter - Power/electrical meter - Temperatur meter - Pressure meter - Vibration meter - Ultrasonic Leak Detector - Etc MONITORING & REPORTING: -Akuisisi & Manual Reporting -Akuisisi Remote & Auto/Programable Reporting SYSTEM CONTROLLING: -Manual Control -Automation Control EVALUATION 17

18