STUDI PENGHEMATAN ENERGI PADA UNIT KETEL UAP DI PABRIK GULA

dokumen-dokumen yang mirip
RATIH VOL.1 Edisi 1 ISSN

ANALISA PEMAKAIAN BAHAN BAKAR DENGAN MELAKUKAN PENGUJIAN NILAI KALOR TERHADAP PERFOMANSI KETEL UAP TIPE PIPA AIR DENGAN KAPASITAS UAP 60 TON/JAM

BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN DATA

OPTIMALISASI EFISIENSI TERMIS BOILER MENGGUNAKAN SERABUT DAN CANGKANG SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKAR

BAB I PENDAHULUAN. diperbaharui (non renewable ). Jumlah konsumsi bahan bakar fosil baik

KONVERSI ENERGI DI PT KERTAS LECES

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA API DENGAN KAPASITAS UAP HASIL 4500 Kg/JAM TEKANAN KERJA 9 kg/cm 2 BAHAN BAKAR AMPAS TEBU

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Oleh : Pressa Perdana S.S Dosen Pembimbing Ir. Syarifuddin Mahmudsyah, M.Eng - Ir. Teguh Yuwonoi -

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

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

MENAIKKAN EFISIENSI BOILER DENGAN MEMANFAATKAN GAS BUANG UNTUK PEMANAS EKONOMISER

1 BAB I PENDAHULUAN. ekonomi dan pertumbuhan penduduk di suatu negara yang terus meningkat

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

ANALISA KINERJA PULVERIZED COAL BOILER DI PLTU KAPASITAS 3x315 MW

ANALISIS EFISIENSI TERMAL PADA KETEL UAP DI PABRIK GULA KEBONAGUNG MALANG. Heni Hendaryati

ANALISA HEAT RATE DENGAN VARIASI BEBAN PADA PLTU PAITON BARU (UNIT 9)

- Menghantar/memindahkan zat dan ampas - Memisahkan/mengambil zatdengan dicampur untuk mendapatkan pemisahan (reaksi kimia)

BAB I PENDAHULUAN. Dengan semakin meningkatnya penggunaan energi sejalan dengan

III. METODOLOGI PENELITIAN

Konservasi Energi di Kilang Gas Alam Cair/LNG Melalui Peningkatan Efisiensi Pembakaran pada Boiler

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

ANALISA BAHAN BAKAR KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 20 TON UAP/JAM PADA PTPN II PKS PAGAR MERBAU

1 Universitas Indonesia

BAB I PENDAHULUAN. Sementara produksi energi khususnya bahan bakar minyak yang berasal dari

PENINGKATAN EFISIENSI PRODUKSI MINYAK CENGKEH PADA SISTEM PENYULINGAN KONVENSIONAL

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER BERSIRIP

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

BAB VI PENUTUP. (7,97-16,8) GWh sedangkan energi bahan bakar rata-rata dalam tiap bulannya adalah 14,6 GWh

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN. Dari studi kasus penelitian manajemen terintegrasi, sumber energi di

PERHITUNGAN EFISIENSI BOILER

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

BAB III LANDASAN TEORI

Pratama Akbar Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS

BAB 1 PENDAHULUAN. generator. Steam yang dibangkitkan ini berasal dari perubahan fase air

BAB I PENDAHULUAN. Ketika konsumsi domestik bahan bakar minyak terus meningkat. sehingga membawa Indonesia sebagai net oil importet, dimana kita

PERENCANAAN KETEL UAP PIPA AIR SEBAGAI PENGGERAK TURBIN DENGAN KAPASITAS UAP HASIL. 40 TON/JAM, TEKANAN KERJA 17 ATM DAN SUHU UAP 350 o C

Kata Kunci : evaluasi energi, kehilangan panas, penghematan energi

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER YANG DIPASANG DIDINDING BELAKANG TUNGKU

BAB I PENDAHULUAN. kemampuan yang memadai untuk melayani proses yang berlangsung di dalamnya.

BAB III DASAR TEORI SISTEM PLTU

I. PENDAHULUAN. kebutuhannya demikian juga perkembangannya, bukan hanya untuk kebutuhan

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PG CANDI BARU SIDOARJO. Diajukan oleh : Elizabeth Silvia Veronika NRP: Lovitna Novia Puspitasari NRP:

Analisis Tekno-Ekonomi Operasi Co-combustion Boiler Biomassa Kapasitas 10 kg/jam

I. PENDAHULUAN. perkebunan kelapa sawit Indonesia hingga tahun 2012 mencapai 9,074,621 Ha.

BAB I PENDAHULUAN. Dunia industri dewasa ini mengalami perkembangan pesat. akhirnya akan mengakibatkan bertambahnya persaingan khususnya

BAB I PENDAHULUAN. Pertumbuhan penduduk yang terus bertambah di Indonesia. menyebabkan konsumsi bahan bakar yang tidak terbarukan seperti

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

ANALISIS SIKLUS KOMBINASI TERHADAP PENINGKATAN EFFISIENSI PEMBANGKIT TENAGA

OPTIMASI UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN MEVARIASI TEMPERATURE UDARA AWAL

Analisa Teknis Evaluasi Kinerja Boiler Type IHI FW SR Single Drum Akibat Kehilangan Panas di PLTU PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Latar Belakang Pendirian Pabrik Sejarah Perkembangan Pabrik

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

UNIVERSITAS INDONESIA

PEMBUATAN BIOBRIKET DARI LIMBAH FLY ASH PABRIK GULA DENGAN PEREKAT LUMPUR LAPINDO

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Diagram alir dan kriteria penelitiannya adalah sebagai berikut:

Uji kesetimbangan kalor proses sterilisasi kumbung jamur merang kapasitas 1.2 ton media tanam menggunakan tungku gasifikasi

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

BAB 1 PENDAHULUAN. yang diperoleh dari proses ekstraksi minyak sawit pada mesin screw press seluruhnya

BAB II LANDASAN TEORI

Seminar Nasional IENACO 2015 ISSN: PENERAPAN GREEN PRODUCTIVITY UNTUK PENINGKATAN PRODUKTIVITAS DAN KINERJA LINGKUNGAN DI PABRIK GULA SRAGI

Karakteristik Pembakaran Briket Arang Tongkol Jagung

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

Nama : Nur Arifin NPM : Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknologi Industri Pembimbing : DR. C. Prapti Mahandari, ST.

BAB I PENGANTAR. Prarancangan Pabrik Karbon Aktif dari BFA dengan Aktifasi Kimia Menggunakan KOH Kapasitas Ton/Tahun. A.

BAB I PENDAHULUAN. juga dapat digunakan untuk pemanas. menghasilkan uap. Dimana bahan bakar yang digunakan berupa

PEMANFAATAN PANAS TERBUANG

Efisiensi PLTU batubara

BAB I PENDAHULUAN. listrik yang pada gilirannnya akan berdampak pada terhambatnya roda

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN AIR HEATER TANPA SIRIP

PERFORMANSI KETEL UAP PIPA AIR KAPASITAS 18 TON/JAM DI PKS MERBAUJAYA INDAHRAYA

NASKAH PUBLIKASI INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN VARIASI KETINGGIAN CEROBONG

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER TANPA SIRIP

BAB I. PENDAHULUAN. Saat ini, bahan bakar fosil seperti minyak, batubara dan gas alam merupakan

OLEH : SHOLEHUL HADI ( ) DOSEN PEMBIMBING : Ir. SUDJUD DARSOPUSPITO, MT.

1. Bagian Utama Boiler

THERMAL OIL HEATER & BOILER SPECIALIST

Tenaga Uap (PLTU). Salah satu jenis pembangkit PLTU yang menjadi. pemerintah untuk mengatasi defisit energi listrik khususnya di Sumatera Utara.

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI BEJANA PENGUAP DENGAN PIPA API MENGGUNAKAN VARIASI DEBIT GELEMBUNG UDARA PADA TUNGKU PEMBAKARAN SEKAM PADI DENGAN AIR HEATER

PENGARUH UNJUK KERJA AIR HEATER TYPE LJUNGSTORM TERHADAP PERUBAHAN BEBAN DI PLTU TANJUNG JATI B UNIT I BERDASARKAN PERHITUNGAN ASME PTC 4.

PERHITUNGAN EFISIENSI BOILER PADA INDUSTRI INDUSTRI TEPUNG TERIGU

ANALISIS ALAT PENUKAR KALOR PADA KETEL UAP

BAB I PENDAHULUAN. terus menerus akan mengakibatkan menipisnya ketersediaan bahan. konsumsi energi 7 % per tahun. Konsumsi energi Indonesia tersebut

BAB III TEKNOLOGI PEMANFAATAN SAMPAH KOTA BANDUNG SEBAGAI ENERGI

1. PENDAHULUAN PROSPEK PEMBANGKIT LISTRIK DAUR KOMBINASI GAS UNTUK MENDUKUNG DIVERSIFIKASI ENERGI

PENELITIAN EKSTRAKSI HEMAT AIR SEBAGAI UPAYA PENEKANAN SUMBER DAYA ALAM DENGAN MEMODIFIKASI SISTEM IMBIBISI DI UNIT GILINGAN PABRIK GULA

Analisa Pengaruh Variasi Pinch Point dan Approach Point terhadap Performa HRSG Tipe Dual Pressure

Gbr. 2.1 Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. pendapatan negara dalam hal menyediakan lapangan pekerjaan bagi masyarakat. penting dilakukan untuk menekan penggunaan energi.

ANALISIS PENGARUH COMPRESSOR WASHING TERHADAP EFISIENSI KOMPRESOR DAN EFISIENSI THERMAL TURBIN GAS BLOK 1.1 PLTG UP MUARA TAWAR

PENGARUH PENURUNAN VACUUM PADA SAAT BACKWASH CONDENSER TERHADAP HEAT RATE TURBIN DI PLTU

III. METODOLOGI PENELITIAN

Bab I Pendahuluan Latar Belakang

Studi Pembangunan PLTU 2x60 MW di Kabupaten Pulang Pisau berkaitan dengan Krisis Energi di Kalimantan Tengah

THE VIET TRI PAPER DESKRIPSI PERUSAHAAN DESKRIPSI PROSES

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS. energi (PLTBm) dengan pengolahan proses pemisahan. Selanjutnya subsistem

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

EFISIENSI ENERGI TERMAL SISTEM BOILER DI INDUSTRI

ANALISIS EFISIENSI TURBIN GAS TERHADAP BEBAN OPERASI PLTGU MUARA TAWAR BLOK 1

Transkripsi:

STUDI PENGHEMATAN ENERGI PADA UNIT KETEL UAP DI PABRIK GULA O. A. Rosyid, Pudjo W. H, Diding F Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi; Balai Besar Teknologi Energi (B2TE-BPPT) Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang 15314, Indonesia Telp. (021) 7560550, Fax. (021) 7560904; Email: rosyid_id@yahoo.com Abstract This paper presents an energy saving study result conducted in a sugar factory located in the East Java of Indonesia. Formerly, the sugar factory was designed to fulfil their energy demand by using an abundance free energy sources, called baggase. However, a fossil fuel consumption (i.e. residue) increased sharply to supply boilers due to the baggase availability was not sufficient. It impacted to the increasing of operational costs. Therefore, an energy saving study for the factory had been an interesting subject. The study proposed to assess boilers performance in the factory to reduce residue consumption. A detail energy audit method was conducted to identify the actual energy consumption, energy losses, and energy saving potential. The study results showed that energy saving potential for the boilers was about 11%. The main energy saving measures was to increase boilers efficiency from 64% to 75%. The study report also included with repairing recommendation for the boilers as well as its techno-economic analysis. Kata kunci: penghematan energi, ketel uap, pabrik gula, ampas tebu, residu, audit energi. 1. PENDAHULUAN Komsumsi gula nasional semakin meningkat dari tahun ke tahun. Sementara itu kapasitas produksi pabrik-pabrik gula nasional yang semakin menurun. Untuk tahun 2007 diperkirakan kebutuhan komsumsi gula nasional mencapai angka 3,75 juta. Pabrik gula di Indonesia kini jumlahnya tinggal 60-an dan mayoritas berada di Pulau Jawa, hanya mampu memproduksi 2,8 juta per musim giling. Untuk mencukupi kebutuhan gula nasional pemerintah mengimpor. Untuk periode Desember 2006-Januari 2007 total volume impor 460 ribu [NN, 2003]. Berbagai upaya telah dilakukan pemerintah untuk meninggkatkan produktifitas gula dalam negeri. Namun kenyataannya produksi gula nasional belum mampu mencukupi kebutuhan dalam negeri sehingga gula impor masih terus diperlukan. Secara umum, kondisi pergulaan nasional memiliki tiga persoalan utama. Pertama, rendahnya harga beli gula bagi produksi petani karena rendahnya harga gula di pasaran dunia. Kedua, rendahnya produktifitas pabrik gula dan banyak yang tidak efisien. Ketiga, perkembangan industri gula nasional terus merosot. Persoalan yang kedua disebabkan karena kondisi PG di Indonesia umumnya sudah sangat tua. Dari 54 unit PG di Indonesia, 48 unit diantaranya terdapat di pulau Jawa memiliki peralatan pabrik masih sisa peninggalan Belanda. Beberapa PG memiliki hanya sekitar 25 persen peralatan yang tergolong baru. Karena itu investasi berupa peningkatan teknologi (technology improvement) pabrik gula harus segera dilakukan, diantaranya: (1) audit teknologi (technology audited) di semua pabrik gula, termasuk inventarisasi sumber inefisiensi pabrik; (2) melakukan renovasi dan perbaikan pabrik agar lebih efisien (mengurangi jam berhenti giling), meningkatkan efisiensi pabrik, dan optimalisasi kapasitas giling, (3) Membangun pabrik baru sebagai pengganti pabrik-pabrik yang sudah tidak layak produk [Baikow, 1982]. Pabrik gula merupakan salah satu industri padat energi yang memproduksi gula putih dari tebu (sugar canes) sebagai bahan mentah. Pada awalnya pabrik gula ini dirancang agar dapat memenuhi kebutuhan energinya sendiri dengan memakai sumber energi yang gratis dan melimpah, yakni ampas tebu (bagasse). Ampas tebu tersebut digunakan sebagai bahan bakar ketel uap (boiler). Namun berdasarkan hasil survei pada beberapa PG di Jawa Timur menunjukkan bahwa persediaan ampas tebu ini tidak lagi mencukupi untuk memenuhi kebutuhan sumber energinya. Karena itu diperlukan bahan-bahan Studi Penghematan Energi Pada...(O. A. Rosyid, Pudjo W. H, Diding F) 171

bakar lain, seperti: kayu, residu, daun tebu kering (dhadhuk), dan sabut kelapa. Dalam operasi normal residu hanya digunakan pada waktu mulai penyalaan ketel. Namun dalam beberapa tahun giling belakangan ini pemakaian residu menjadi sangat tinggi, sehingga meningkatkan biaya operasional pabrik. Dalam rangka menurunkan biaya operasional pabrik di pabrik gula, maka telah dilakukan audit energi di salah satu pabrik gula yang berlokasi di Jawa Timur pada bulan Nopember 2006. Audit energi ini difokuskan pada upaya peningkatan efisiensi pemakaian energi di PG, khususnya pengurangan residu sebagai bahan bakar ketel, Audit energi merupakan suatu kegiatan yang bertujuan untuk mendapatkan potret penggunaan energi, mengidentifikasi peluang penghematan energi, dan memberikan rekomendasi perbaikan guna meningkatkan efisiensi peralatan konversi energi yang pada akhirnya dapat menurunkan biaya produksi. Melalui kegiatan audit energi ini telah dilakukan kajian penurunan biaya produksi melalui penghematan energi. Dari sisi energi, penghematan biaya energi dapat dicapai dengan melakukan perbaikan, modifikasi ringan sampai dengan penambahan peralatan. 2. BAHAN DAN METODE 2.1. Ketel Uap Ketel uap atau boiler merupakan jantung dari pabrik gula. Fungsi dari ketel ini adalah untuk menyediakan uap yang digunakan untuk prosesproses dalam pembuatan gula, seperti: gilingan, pemanasan nira, penguapan nira, pemasakan nira kental, dan pemutaran. Ketel terdiri pipa-pipa dimana lingkungannya terus menerus kontak dengan air dan uap. Gambar 1 menunjukkan diagram ketel uap yang digunakan di suatu pabrik gula dalam studi. (kg/s) Bagasse (/h) Legenda : DIAGRAM TITIK PENGUKURAN BOILER Steam (P, T) Evaporator, Superheater Saluran Udara Bakar : Aliran Udara : Aliran Air : Aliran Bagasse : Aliran Economizer Air Preheate r FWP Cerobong dari tanki kondensat FDF Udara bakar, TdB, RH Gb.1. Diagram ketel uap di suatu PG. Gas Buang IDF Kebutuhan uap di PG ini disuplai oleh 3 unit ketel tekanan menengah dan 2 unit ketel tekanan rendah. Uap yang dihasilkan ketel tersebut yang merupakan uap panas lanjut (superheated steam) dengan tekanan menengah sekitar 17 kg/cm 2 dan temperatur 300 s.d. 330 o C. Untuk medapatkan tekanan rendah digunakan desuperheater. Kapasitas uap maksimum yang dihasilkan semua ketel 50 /jam digunakan untuk menggerakan turbin alternator yang menghasilkan listrik. Uap tersebut juga digunakan untuk menggerakkan mesin uap setelah tekanannya diturunkan. Ketel ini dilengkapi pula dengan tungku dengan tipe dumping grate stoker yang bisa menggunakan bahan bakar ampas tebu (baggase), pogan kayu, daduk (pogan daun tebu kering, Jawa), sekam padi, serbuk gergaji, dan minyak residu. Tabel 1 menunjukkan spesifikasi ketel uap yang digunakan di suatu PG dalam studi ini. Tabel 1. Spesifikasi Ketel Uap di suatu PG Parameter Ketel Tekanan Ketel Tekanan Menengah Rendah Merk TM1 TM2 TR1 TR 2-3 Bahan bakar Ampas tebu & atau Ampas tebu & atau Ampas tebu & atau Ampas tebu & atau Jenis Pipa air Pipa air Pipa air Pipa apu Kapasitas, 20 16 12 2 x 3,5 / jam Tekanan, 19 14 12 8 kg/cm 2 Temperatur, 350 350 325 150 o C Luas 1269 290 505 305 pemanas, m 2 Superheater 120 109,5 2.2. Metode Audit Energi Audit energi merupakan suatu upaya untuk meningkatkan efisiensi dan efektifitas penggunaan energi serta rasional dalam pemakaian dan pengoperasiannya. Dengan penggunaan energi yang efisien, efektif, dan rasional tersebut tentunya tanpa mengurangi: kualitas dan jumlah produk di industri, dan produktivitas dan kenyamanan kerja karyawan. Karenanya tujuan dari audit energi di pabrik gula ini dapat dirumuskan sebagai berikut [Panggabean, 1993]: Memperoleh gambaran secara lengkap dan menyeluruh tentang neraca energi (khususnya uap) Mengidentifikasi sumber-sumber pemborosan energi 172 Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol. 10 No. 3 Desember 2008 Hlm. 171-176

toto/audit.cht Menentukan besarnya potensi penghematan energi Mendapatkan potensi penghematan pemakaian energi secara keseluruhan, serta menentukan langkah-langkah penghematan energi tanpa mengurangi produktifitas. Mengetahui kinerja peralatan konversi energi Mengetahui kebutuhan dan pemakaian energi dari setiap jenis beban (neraca energi) Memberikan rekomendasi pelaksanaan penghematan energi Dalam pelaksanaan studi penghematan energi ini beberapa kegiatan yang telah dilakukan, antara lain: pra-audit (survei), pengumpulan data dan pengukuran di lapangan, analisa dan evaluasi data, dan penyusunan laporan. Gambar 2 menunjukkan beberapa tahapan dalam melakukan audit energi di industri. Metode audit energi dimulai dari pra-audit energi, yaitu dengan mengumpulkan data sekunder yang diperoleh dari kuesioner, dokumen-dokumen (utilitas, bangunan, proses, konstruksi), gambar-gambar, laporan-laporan, pengamatan di lapangan, serta pengukuran yang sifatnya global. Data peralatan & utilitas: - Kuesioner - Kunjungan lapangan - Dokumen bangunan - Dokumen utilitas - Pengukuran global mulai PRA AUDIT ENERGI IMPLEMENTASI Energi indeks standar Utilitas standar Desain standar - Biaya energi - Identifikasi utilitas - Neraca energi global - Potensi penghematan global - Energi indeks IMPLEMENTASI Tanpa biaya Biaya ringan Biaya sedang Biaya tinggi sinambung, satu demi satu atau simultan, manual atau dengan akuisi data. Data primer dan sekunder tersebut kemudian dihitung, dianalisa, dan dievaluasi, dengan acuan perhitungan teoritis dan standar-standar detil (energi indeks, desain, kinerja peralatan). Laporan akhir yang sifatnya confidential dan analisa detilnya mencakup: neraca energi, energi indeks, potensi penghematan. Bila diperlukan sampai ke studi kelayakan untuk implementasinya, termasuk analisa tekno-ekonomi (payback period, benefit and cost ratio). 2.3. Pengujian Kinerja Ketel Perhitungan kinerja (efisiensi) ketel uap dalam studi ini mengacu pada standar Inggris, yaitu BS 845:1987 dan standar Amerika ASME PTC-4-1 (American Standard for Mechanical Engineering Power Test Code Steam Generating Units). Persamaan 1 menunjukkan rumus perhitungan efisiensi atau kinerja ketel yang mengacu pada Nilai Kalor Atas, Gross Heating Value (GHV) atau Higher Heating Value (HHV). Studi ini menggunakan GHV sebagai basis perhitungan. Dimana: Efisiensi Q x ( hg h f ) _ ketel = [1] q x GHV Hemat? Ya Data detil: - Drawing bangunan, instalasi - Buku-buku manual - Acceptance test report - Pengukuran manual detil - Pengukuran kontinyu detil stop Tidak AUDIT ENERGI DETIL IMPLEMENTASI selesai Energi indeks standar Kinerja standar detil dari peralatan Desain standar detil Perhitungan teoritis - Neraca energi detil - Energi indeks detil - Potensi penghematan detil - Rekomendasi - Studi kelayakan - Analisa tekno-ekonomi (benefit & cost ratio, payback period) Q = Jumlah laju alir uap yang dihasilkan, [ /jam]. q = Jumlah laju alir bahan bakar yang digunakan, [/jam]. GHV = Nilai panas atas bahan bakar, [kcal/kg] h g = Enthalpi uap pada tekanan kerja, [kcal/kg uap]. h f = Enthalpi air umpan ketel, [kcal/kg uap]. Gb.2 Metode Audit Energi Data tersebut kemudian dihitung dan dianalisa kemudian dibandingkan dengan standarstandar, desain awal, perhitungan teoritis. Hasil perhitungan tersebut dituangkan dalam laporan yang analisanya mencakup: biaya energi, identifikasi utilitas, neraca energi secara global, potensi penghematan energi, dan energi indeks. Implementasi yang sifatnya global dan tanpa biaya atau biaya rendah sudah dapat dilakukan, misalnya melakukan setting ulang, dll. Tahapan berikutnya adalah audit energi detil yang dilakukan dengan melihat prioritasnya. Data sekunder masih diperlukan yaitu data yang lebih rinci, selain itu data primernya adalah dari hasil pengukuran-pengukuran baik sesaat atau 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Data Produksi, Konsumsi Energi, dan indeks energi Pabrik gula (PG) dalam studi ini memiliki kapasitas produksi 1800 TCD (e cane per day) dengan realisasi produksi 1500 TCD, dan memproduksi gula kristal putih (superior hoof suiker, SHS) sebanyak 3.188,2 per bulan, dengan jumlah tebu tergiling mencapai 47.307,9 /bulan. Tabel 2 menunjukkan gambaran ringkas data produksi gula dan konsumsi energi periode 15 harian yang diperoleh dari suatu PG dalam studi. Dari tabel tersebut terlihat bahwa hampir semua kebutuhan energi di PG diperoleh dari ampas tebu yang dikonversi menjadi uap (steam) dalam suatu ketel (boiler). Uap yang dihasilkan selanjutnya Studi Penghematan Energi Pada...(O. A. Rosyid, Pudjo W. H, Diding F) 173

digunakan baik untuk memproduksi energi listrik maupun digunakan dalam proses-proses pembuatan gula. Jenis energi yang digunakan di PG adalah energi sekunder yang berupa panas (thermal) dan listrik. Energi panas dalam bentuk uap (steam) digunakan untuk menggerakan mesinmesin uap, turbin generator, dan proses pembuatan gula. Sedangkan energi listrik digunakan untuk menggerakan motor-motor listrik, sistem pencahayaan, peralatan instrumentasi dan kontrol, dan peralatan kantor lainnya. Sistem yang berkaitan dengan proses konversi di pabrik gula adalah: boiler (ketel uap), turbin, dan distribusi uap. Tabel 2. Data Produksi dan Konsumsi Energi Item Uraian unit Bahan Baku Hasil (Produk) Hasil Samping Energi -Primer -Sekunder Operasi Pabrik Tebu Digiling Air untuk Ketel (Boiler) Gula SHS Tetes Periode 15 S/d Periode hari Ini 230.231 22.305 16.183 166.253 1.646 1.005 15.674 9.425 -Ampas Tebu 6.781 68.538 -Dhadhuk 77 77-15,6 1.116 -Solar 27 230 -Kayu 0 306 -Listrik kwh 218.403 2.527.435 -Uap kering 14.498 149.650 dihasilkan Jml Hari hari 15 159 Jml Waktu Giling Jml Berhenti Giling hari 14 146 jam 342 3.515 jam 17 294 Tabel ini menunjukkan pula bahwa PG ini sejak awal musim gilling 2006 hingga periode hari giling ke-146 menghasilkan gula SHS sebanyak 15.673,9 atau setara dengan 3.220,7 /bulan. Jumlah tebu tergiling hingga periode ini adalah 230.231,70 (47.307,9 /bulan). Sementara itu, uap kering yang dihasilkan dari ketel sampai dengan periode ini adalah 149.650,6 (30.650,12 /bulan). Sumber energi yang digunakan sebagai bahan bakar ketel, antara lain berasal dari ampas tebu/baggase (114.083,3 /bln), daun tebu kering/dhadhuk (15,8 /bln), residu (229,4 /bln), solar (47,4 /bln), dan kayu (62,96 /bln). Dengan memperhitungkan harga energi (residu, daduk, solar, dan kayu), maka total biaya energi PG ini adalah Rp. 1.323.291.007,00/bulan. Ampas tebu tidak termasuk bahan bakar yang harus dibeli, karena ampas tebu merupakan limbah dari penggilingan tebu yang merupakan bahan baku gula. Untuk memenuhi kebutuhan energinya PG ini mengoperasikan 5 unit ketel, yakni 3 unit ketel tekanan menengah (TM) dan 2 unit ketel tekanan rendah (TR). Dengan total kapasitas ketel yang beroperasi adalah 55 uap per jam. Uap yang dihasilkan dari ketel TM berupa uap lewat jenuh (superheated steam), dengan tekanan 15 kg/cm 2, dan temperatur 325 C. Sedangkan ketel TR menghasilkan uap jenuh (saturated steam) dengan tekanan 6 kg/cm 2 dan temperatur 150 C. Uap lewat jenuh (disebut juga sebagai uap baru) digunakan untuk menggerakan turbin alternator, turbin gilingan, dan lain-lain. Uap keluaran dari turbin dan mesin uap yang disebut sebagai uap bekas ditambah dengan uap baru dari ketel TR digunakan untuk mesin uap gilingan, pompapompa uap, dan suplesi di pabrik tengah atau unit proses dalam proses produksi gula putih, misalnya pemanas pendahuluan (PP), badan pemansa (evaporator), dan pan masakan. Bahan bakar ketel yang digunakan meliputi ampas tebu (bagasse), pogan daun tebu kering (dhadhuk), pogan kayu, minyak residu, dan sabut kelapa. Pada kondisi normal semua ketel beroperasi dengan menggunakan bahan bakar ampas tebu. Namun pada kenyataannya jumlah ampas tebu tidak mencukupi, sehingga operasi ketel di PG senantiasa berhadapan dengan kondisi tidak normal. Untuk itu diperlukan bahan bakar tambahan, yakni dhadhuk, pogan kayu, serabut kelapa atau bahkan minyak residu untuk memenuhi kebutuhan uap secara cepat. Berdasarkan informasi di pengelola pabrik, belakangan ini penggunaan residu ini menjadi sangat tinggi. Sehingga berbagai upaya untuk meminimalisasi penggunaan residu ini sedang menjadi isu menarik yang harus segera ditindaklanjuti. Gambar 3 menunjukkan bahwa konsumsi energi dari bahan bakar pada ketel sebesar 26.415 Giga kalori/bulan, yang berasal dari ampas tebu/baggase (93,3%), residu (5,08%), kayu (0,74%), daun tebu kering/dhadhuk (0,18%), dan solar (0,7%). Dengan memperhitungkan harga energi (residu, dhadhuk, solar, dan kayu), maka total biaya energi PG ini adalah Rp. 1.323.291.000/bulan. Ampas tebu tidak termasuk bahan bakar yang harus dibeli, karena ampas tebu merupakan limbah dari penggilingan tebu yang merupakan bahan baku gula. 174 Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol. 10 No. 3 Desember 2008 Hlm. 171-176

Ampas Tebu (sendiri dan PG lain) 93,3% Total Konsumsi Energi Primer = 26.415.921 Mcal/bulan Kayu 0,7% Solar 0,7% 5,1% Gb. 3 Konsumsi bahan bakar ketel uap Dhadhuk (Daun Tebu Kering) 0,2% Indeks energi atau konsumsi energi spesifik (KES) merupakan suatu istilah yang digunakan untuk menyatakan besarnya pemakaian energi (uap) yang diperlukan untuk memproduksi gula (tebu tergiling). Nilai KES ini dapat digunakan sebagai pembanding atau acuan dalam menentukan standar pabrik gula yang hemat energi. KES dinyatakan dalam satuan Ton uap/ tebu, dan dihitung dengan rumus berikut: Konsumsi Uap ( uap / hari) KES = [2] Tebu Tergiling( tebu / hari) Dari data produksi dan konsumsi energi di atas, maka dapat dihitung bahwa besarnya konsumsi energi (uap) spesifik (ES) untuk memproduksi gula di PG tersebut sebesar 0,65 uap/ tebu. Artinya untuk menggiling 1 tebu diperlukan uap sebanyak 0,65. Sebagai perbandingan, suatu PG yang baru dibangun memiliki energi spesifik 0,49 uap/ tebu. Hal ini menunjukkan bahwa PG ini sudah tidak efisien lagi. Hal ini selain disebabkan karena umur ketel dan peralatan lainnya sudah tua, juga perawatan yang kurang optimal. 3.2. Penghematan Energi Dari spesifikasi ketel uap (Tabel 1) terlihat bahwa kapasitas terpasang (desain) PG ini adalah 55 uap per jam. Namun berdasarkan hasil pengukuran di lapangan menunjukkan bahwa jumlah uap yang diproduksi dari semua ketel hanya mencapai 50,5 per jam. Dengan kata lain ketel-ketel tersebut bekerja pada beban ratarata 92 persen. Berdasarkan hasil pengukuran dan analisis data pada ketel uap yang digunakan di PG tersebut dapat dihitung besarnya potensi penghematan energi di PG tersebut. Tabel 3 memperlihatkan penghematan energi total yang diperoleh dari penggunaan residu dari semua ketel yang beroperasi. Total penghematan energi dari kelima ketel tersebut adalah 26.5 GJ/jam (6.3 Gcal), dengan potensi penghematan energi ratarata 12.5%. Total penggunaan residu sampai periode 2006 sebesar 195,01 ( 17% dari total residu 1.116,4 ) atau setara 721,5 juta rupiah (harga residu Rp 3700). Jika semua ketel beroperasi normal (tidak memakai residu), maka pemakaian residu hanya 2,38 /periode 15 hari, artinya ketel memungkinkan untuk mengurangi pemakaian residu. Dalam kondisi ini residu hanya digunakan pada waktu mulai penyalaan ketel dan korekan abu terbuang. Tabel 3. Potensi Penghematan Energi pada Ketel Potensi Penghematan TOTAL 1 Penghematan Energi [kj/ jam] 26.461.252 2 Penghematan Energi [kcal/ 6.321.369 jam] 3 Jumlah ampas tebu []/ 1.266 perode ini (15 hari) 4 Jumlah ampas tebu [] / s/d 14.647 perode ini. 5 Jumlah residu [] / perode ini 2,38 (15 hari) 6 Jumlah residu []/ s/d perode 195,01 ini. 7 Efisiensi langsung, [%] 64,17% 8 Efisiensi ketel menjadi [%] 75,21% Dengan demikian, besarnya potensi penghematan energi yang diperoleh dari pengurangan konsumsi residu pada semua ketel di PG ini mencapai 40.1 residu/bulan (17,5%) atau setara dengan penghematan sebesar Rp.190.835.984/bulan. Konsumsi residu dapat diminimalkan dengan meningkatkan efisiensi ketel dari 64% menjadi 75%, dan mengurangi kehilangan panas pada distribusi uap. 4. KESIMPULAN Peningkatan suplesi bahan bakar residu pada ketel merupakan salah satu sumber pemborosan energi di pabrik gula. Besarnya potensi penghematan energi pada pabrik gula (PG) melalui reduksi penggunaan Studi Penghematan Energi Pada...(O. A. Rosyid, Pudjo W. H, Diding F) 175

bahan bakar residu dan peningkatan efisiensi ketel uap adalah 10-15%. Peningkatan efisiensi ketel dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut: a) Menaikkan temperatur air umpan ketel dengan merawat pemanas air umpan (economiser. b) Menaikkan temperatur udara bakar dengan merawat pemanas udara bakar (air heater). c) Mengurangi pasokan udara pembakaran sehingga udara lebih menjadi 30%, dan mengoptimalkan udara primer dengan membuat fluidisasi dan turbulensi pembakaran diruang bakar. d) Memperbaiki kwalitas bahan bakar residu dan ampas tebu, yakni mengurangi kadar air dalam bahan bakar. e) Memperbaiki isolasi ketel/dinding batu tahan api, dan menghindari kebocoran pada dinding batu tahan api. Kebocoran ini selain menyebabkan keluarnya abu halus (fly ash), juga akan menyebabkan kehilangan panas yang relatif besar, serta membahayakan struktur boiler. Selain itu, kerja ID fan semakin berat dan mengakibatkan lebih banyak udara sekunder, karena adanya inflitrasi udara luar. f) Memasang sistem pengaturan pembakaran (oksigen atau karbondioksida analiser), dll DAFTAR PUSTAKA Thumann A., 1981, Energy Management: Sourcebook of Current Practices, The Fairmont Press, Georgia. Baikow, V.E., 1982, Manufacture and Refining of Raw Cane Sugar, 2 nd Edition, Elsevier Scientific Publishing Company, New York NN, 1980, Data Instalasi Peralatan PG Pandjie, Situbondo, Jawa Timur. Hugot E., 1972, Handbook of Cane Sugar Engineering, Elsevier Publishing Company, New York Kern D.Q., 1983, Process Heat Transfer. McGraw Hill Company, New York NN, 2006, Laporan Pabrik 15-Harian PG Pandjie, Situbondo, Jawa Timur. Kenneth O.G, 1989, Industrial Boiler Management, Industrial Press Inc., New York Perry, Robert, dan D. Green, 1984, Perry s Chemical Engineers Handbook, Edisi VI, McGraw-Hill Company, New York NN, 2003, Profil Pabrik Gula di Indonesia, PG Pandjie, Situbondo, Jawa Timur Panggabean L.M., 1993, Prosedur Penghematan Energi di Industri, LSDE-BPPT, Serpong. 176 Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol. 10 No. 3 Desember 2008 Hlm. 171-176