DJAFAR, ROMI (2017) PENGARUH X-RATIO AIR PREHEATER TERHADAP PERFORMA PLTU KAPASITAS 2x12,5 MW PADA VARIASI BEBAN TURBIN 50%, 75% DAN 100% DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE CYCLE TEMPO. Masters thesis, Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2114202017-Master_Theses.pdf - Published Version Download (6MB) | Preview |
Abstract
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) tersusun atas komponen utama boiler, turbin, pompa, dan kondensor. Boiler memiliki alat bantu yang berfungsi untuk memanaskan udara pembakaran dengan memanfaatkan sisa panas dari gas buang. Efisiensi pembakaran akan tercapai secara maksimal, ketika udara mengalami proses pemanasan ulang pada air preheater dan jumlah excess air yang disuplai hingga pada nilai tertentu. Dengan demikian, udara pembakaran memerlukan pengontrolan dengan baik agar terjadi keseimbangan antara jumlah massa udara dan massa gas yang melewati air preheater. Indikator air prehater beroperasi dalam kesetimbangan, maka rasio kapasitas panas sisi udara dan panas sisi gas (x-ratio) tidak berbeda dengan data desain. Nilai x-ratio (XR) yang rendah mengindikasikan adanya kelebihan aliran massa udara atau gas pada air preheater. Dengan demikian kinerja air preheater menjadi rendah, yang ditandai peningkatan temperatur flue gas. Peningkatan temperatur flue gas dapat terjadi, akan menyebabkan penurunan temperatur udara pembakaran pada air preheater. Sehingga jumlah heat rate akan mengalami peningkatan dan akhirnya berdampak penurunan performa pada PLTU.
Studi ini dilakukan pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Molotabu Gorontalo dengan daya gross 2x12,5MW. Tujuan penelitian adalah mengetahui pengaruh x-ratio terhadap performa PLTU pada variasi beban turbin 50%, 75% dan 100%. Analisis nilai x-ratio pada air preheater dapat ditentukan dengan terlebih dahulu memvariasi udara aktual atau rasio ekuivalen (Ø) pembakaran bahan bakar. Variasi rasio ekuivalen yang digunakan pada studi ini yaitu 1,0 1,075, 1,15, 1,225, 1,30, 1,375 dan 1,45. Pemodelan sistem PLTU menggunakan software cycle-tempo.
Hasil studi menunjukkan bahwa rasio ekuivalen sebesar 1,0 pada beban turbin 50%, 75% dan 100% menghasilkan nilai x-ratio masing-masing sebesar 836,1x10-3, 838,3x10-3 dan 840x10-3¬. Sedangkan rasio ekuivalen 1,45 pada beban turbin yang sama menghasilkan nilai x-ratio sebesar 834,2 x10-3, 836,1x10-3 dan 837,6x10-3¬. Performa PLTU yang dihasilkan yaitu efisiensi termal tertinggi masing-masing 14,99%, 22,37% dan 29,83%, sedangkan efisiensi termal PLTU terendah sebesar 10,287%, 15,431% dan 20,57%. Hasil analisis energi PLTU pada kondisi normal, maka sistem PLTU beroperasi pada rasio ekuivalen sebesar 1,25 dengan nilai XR air prehater sebesar 833,8x10-3, jumlah GPHR sebesar 15979.59 kJ/kW.h, efisiensi termal boiler yaitu 85,03% dan efisiensi gross electricity sebesar 23,803%. Sedangkan kerugian energi terbesar terjadi pada kondensor sebesar 46,688% dari total energi yang hilang ke lingkungan. Oleh karena itu, sebagai kesimpulan bahwa PLTU beroperasi dengan rasio ekuivalen minimum sebesar ≥1,225 dan maksimum sebesar ≤ 1,45 dihasilkan efisiensi boiler mendekati efisiensi data desain yaitu 85,09% dengan net power sebesar 12260,04 kW (20,679%).
======================================================================================================
Steam power plant composed of several main components of boilers, turbines, pumps, and condensers. Boiler has auxiliary that serves to preheat the combustion air by utilizing residual heat from flue gases. In actual conditions, the combustion efficiency will be achieved to the maximum, when the air is re-heating process in the air preheater with a mount of excess air supplied to the predetermined value. Thus, the combustion air requires fine control so that a proper balance between the amount mass of air and gas which passing through air preheater. Air prehater operates in equilibrium when ratio of heat capacity of hot air side and gas side (x-ratio) is not different from design. Lower x-ratio values indicates the presence of excess gas mass flow air preheater. Therefore, performance of air preheater to be low, which indicated rise in flue gas temperature. Increasing the temperature of flue gas may occur will cause a decrease temperature of combustion air in the air preheater. So that the amount of heat rate will increase and eventually affect a decrease in performance on the plant.
This work was conducted on Steam Power Molotabu Gorontalo with gross power output 2x12,5MW. The objective of research was to determine the effect of x-ratio on the performance of the power plant with turbine load varying at 50% 75% and 100%. Analysis of x-ratio on air preheater can be determined by varying the ratio of actual air or equivalent ratio (Ø) of fuel combustion. Equivalent ratio used in this study are 1,0, 1,075, 1,15, 1,225, 1,30, 1,375 and 1,45 respectively. Steam power plant modeling by using software-tempo.
The results showed that ratio of equivalent of 1,0 at turbine load of 50% 75% and 100% will produce x-ratio are 836,1x10-3, 838,3x10-3 and 840x103 respectively. While equivalent ratio of 1,45 in the same turbine load are produce x-834,2 x10-3, 836,1x10-3 and 837,6x10-3¬ respectively. Performance of the power plant is thermal efficiency of system which the highest 14,99%, 22,37% and 29,83% respectively, while the result of low system efficiency of 10,287%, 15,431% and 20,57% obtained. The results of the analysis of energy power plants with normal conditions, the power plant systems operating at the equivalent ratio of 1,25 with x-ratio of 833,8x10-3 air prehater, Gross Plant Heat Rate (GPHR) is 15979,59 kJ/kW.h, boiler thermal efficiency is 86,03 % and a gross efficiency of electricity 23,803% obtained. While the greatest energy loss occurs in the condenser at 46,688% from total energy is lost to the environment. Hence, as a conclusion that the power plant operates with a minimum equivalent ratio is ≥1,225 and maximum of ≤ 1,45 boiler efficiency close to the value of design data that is 85,09% with generated a net power is 12260,04 kW (20,679%).
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Cycle-Tempo Software, Energy Efficiencies, X-Ratio, Air Preheater |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | - ROMI DJAFAR |
| Date Deposited: | 26 Jan 2017 06:49 |
| Last Modified: | 08 Mar 2019 06:16 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/3596 |
Actions (login required)
 |
View Item |