Ariyanto, Eko (2018) Permodelan Steam Coil Air Heater (SCAH) Sebagai Porous Medium Untuk Mengetahui Karakteristik Aliran Dan Mengurangi Pemakaian Energi Sendiri Pada PLTU Unit 1 Gresik. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
0Naskah Tesis Eko Ariyanto.pdf - Accepted Version Download (43MB) | Preview |
Abstract
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Unit 1 Gresik dibangun pada tahun 1980 an. PLTU ini pada awalnya didesain menggunakan bahan bakar residual oil (RO), akan tetapi dengan alasan ekonomis pada 2003 dilakukan modifikasi agar bisa beroperasi dengan dua bahan bakar residual oil dan Natural Gas (NG). Ketika beroperasi dengan residual oil maka supply udara pembakaran dari Forced Draft Fan (FDF) akan melewati sebuah heat exchanger yang disebut Steam Coil Air Heater (SCAH) untuk menaikkan temperaturnya dan mencegah terjadinya kondensasi sulfur pada flue gas. Dengan beroperasi menggunakan natural gas maka fungsi SCAH ini sudah tidak diperlukan lagi. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik aliran dan heat transfer melalui SCAH jika sebagian atau seluruh bundle tube pada SCAH dilepas. Melepas sebagian atau keseluruhan bundle tube pada SCAH ini dapat menurunkan energi yang dibutuhkan oleh FDF dan menambah pasokan udara pembakaran.
Penelitian dilakukan menggunakan software Computational Fluid Dynamic (CFD). Model yang dibuat menggunakan parameter energy model “on”, heat exchanger model “on”, realizable k-Epsilon model untuk model turbulen dan SCAH diperlakukan sebagai porous medium (PM). Simulasi akan memodelkan tiga variasi beban dan lima skenario (S1= modul 1,2 on, S2= modul 1,3 on, S3= modul 2,4 on, S4= modul 3,4 on, S5= semua off) pelepasan modul SCAH.
Hasil dari penelitian adalah data data kualitatif dan kuantitatif terkait dengan karakteristik aliran dan perpindahan panas. Model dengan kondisi seperti aktual memberikan hasil yang mirip dengan parameter data hasil komisioning. Data kontur menunjukkan terjadinya aliran sekunder akibat perbesaran luas penampang aliran. Total pressure drop dari masing masing skenario turun menjadi 32,27% untuk S1, 51,29% untuk S2, 47,04% untuk S3, dan 65.25% untuk S4. Dan kenaikan suhu udara keluar juga turun menjadi 29.29 (S1), 46,51(S2), 47,92%(S3), 68,28%(S3). Pada skenario S5 tidak ada penurunan tekanan dan kenaikan temperatur karena seluruh modulnya disimulasikan dilepas.
=========================================================
Gresik Unit 1 Steam Turbin Power Plant was built in 1980 and designed to burn Residual Oil. In 2003, due to economic and availability reasons it was modified to operate with dual fuel, Residual Oil and Natural Gas. Combustion air supplied by Forced Draft Fan (FDF) will pass a Heat Exchanger called Steam Coil Air Heater (SCAH) to prevent sulphur condensation in Air Heater flue gas side when utilized Residual Oil. SCAH will off when power plant utilized Natural Gas as a fuel, because there is no issue with sulphur in the fuel. This study deals with flow and heat transfer characteristic in SCAH if its tube modules completely or partially dismantled. Dismantling SCAH tube modules will reduce FDF power and increase combustion air flow.
This study use a numerical simulation model with commercial computational fluid dynamic (CFD) software. The model use energy model “on”, Heat Exchanger Model “on” and realizable k-Epsilon for turbulence model and SCAH modelled as Porous Medium (PM). 3 different load (100%, 75%, 50%) and fives scenarios of tube module dismantling will be simulated. Tube modul dismantling skenarios are S1= Module 1,2 assembled, S2= Module 1, 3 assembled, S3=Module 2, 4 assembled, S3= Module 3, 4 Assembled and S5= all module disassembled.
This study result are both quantitative and qualitative data coressponded with flow and heat transfer characteristic such as pressuredrop, velocity and temperature. The model with original scenarios give good result in terms of pressure and outlet temperature with commisioning data. The contour data results show there are several secondary flow due to enlargement of flow area. Total Pressure drop for each S1,S2,S3,S4 are reduce to 32.27%, 51.29%, 47.04%, 65.25% respectively.And temperature rise for each schenario will decrease to 29.29% (S1), 46.51% (S2) , 47.92% (S3), 68.28% (S4). S5 have no pressure drop and temperature rise since all module are dismantled.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTM 620.106 Ari p |
| Uncontrolled Keywords: | Porous Medium (PM), Steam Coil Air Heater (SCAH), Numerical Simulation, Power Plant, Flow Characteristic, Computattional Fluid Dynamic (CFD) |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Eko Ariyanto |
| Date Deposited: | 29 Sep 2020 03:24 |
| Last Modified: | 29 Sep 2020 03:24 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/59635 |
Actions (login required)
 |
View Item |