Studi Numerik Pengaruh Perubahan Dimensi Inlet Duct HRSG PT. Alstom Terhadap Bentuk Aliran Dan Heat Transfer Di Superheater Tube

Fawzi, Muhammad Andi Rachmat (2016) Studi Numerik Pengaruh Perubahan Dimensi Inlet Duct HRSG PT. Alstom Terhadap Bentuk Aliran Dan Heat Transfer Di Superheater Tube. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2113106020-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (3MB) | Preview

Abstract

Alternatif untuk meningkatkan efisiensi dari suatu pembangkit listrik, yang menerapkan siklus turbin gas sederhana, adalah dengan mengubah siklus menjadi siklus kombinasi. Siklus kombinasi menggunakan instalasi tambahan dengan komponen vitalnya adalah Heat Recovery Steam Generator (HRSG). Komponen ini memanfaatkan energi termal yang terdapat pada gas buang (flue gas) turbin gas. Efisiensi termal dari HRSG ini dapat ditingkatkan dengan mengoptimalisasi bentuk dari inlet duct. Inlet duct berperan dalam pembentukan profil distribusi aliran gas buang yang masuk ke dalam HRSG. Profil aliran yang masuk ke dalam HRSG diharapkan seragam. Ketidakseragaman profil aliran dapat menyebabkan masalah pada bagian HRSG, salah satunya localized overheating. Hal ini melatarbelakangi dilakukan proses analisis terhadap aliran yang melewati HRSG tipe horizontal dengan variasi bentuk geometri inlet duct pada kondisi kecepatan aliran gas buang normal (guarantee case). Penelitian ini menggunakan metode numerik dengan bantuan software fluent 6.3.26. Pemodelan yang dilakukan pada penelitian ini adalah tiga dimensi, aliran steady, dengan turbulence model yang digunakan realizable k-epsilon. Domain pemodelan dari penelitian ini dibatasi yaitu domain inlet duct dan domain heat exchanger 3 baris susunan superheater tube. Data yang digunakan diambil dari PT Alstom Power Energy Systems Indonesia.Hasil dari penelitian ini didapatkan kesimpulan bahwa bentuk geometri inlet duct mempengaruhi pola aliran dan besar heat transfer yang terjadi pada superheater tube ditinjau dari data kuantitatif dan data kualitatif. Berdasarkan data kuantitatif diketahui nilai velocity RMS HRSG tipe conventional lebih rendah (39,94%) dibandingkan tipe compact (53,65%) dan heat transfer pada superheater tube HRSG tipe conventional lebih tinggi (1,1889 MW) dibandingkan tipe compact (1,0635 MW). Ditinjau dari Grafik Nu Vs L, diketahui alokasi heat transfer pada tipe compact lebih dominan pada daerah tengah ke bawah dari superheater tube, sedangkan pada tipe conventional lebih dominan pada area bawah, tengah, dan atas namun relatif lebih seragam. Ditinjau berdasarkan grafik Local Nu vs theta diketahui tidak ada perbedaan nilai heat transfer yang signifikan antara tube dekat dinding kanan dan kiri, untuk kedua kasus. ================================================================================================================== Alternative way to increase efficiency of a power plant which use simple gas tubine cycle, is improving to combined cycle instead. Combined cycle uses additional components with the most vital component is heat recovery steam generator. It reuses thermal energy from flue gas of gas turbine. The efficiency of HRSG can be increased by optimizing the shape of inlet duct. Inlet duct is a component which form the flue gas velocity distribution entering HRSG. Velocity profile is supposed to be as uniform as possible. Uniformity will cause trouble to parts of HRSG, such as localized overheating. It causes to be the reason that analysis in horizontal HRSG with the variation of inlet duct is needed. This numerical study uses commercial software fluent 6.3.26. There are two variations of inlet duct to be studied. Compact inlet duct and conventional inlet duct type. The boundary is 3D simulation, steady flow, with realizable k-ε for the turbulence model. Domain of this study is inlet duct and 3 rows superheater tube. Data HRSG from PT Alstom Power Energy Systems Indonesia is used. The acquired data, is about conclusion that the shape of geometry inlet duct HRSG is affecting flow pattern and how much heat transfer in superheater tube, refers to quantitative and qualitative data. According to quantitative data, velocity RMS value of conventional inlet duct is much less (39,94 %) than compact inlet duct (53,65%), and heat transfer in superheater tube of conventional type is more higher (1,1889 MW) than in compact type (1,0635 MW). Nu vs L grafik evinces, in compact type, the heat transfer is localized most in middle-lower area of superheater tube, but in conventional type, heat transfer is dominant in upper and lower and also the distribution of the heat is relatively more uniform. According to Nu vs θ grafik, there is no difference significantly for heat transfer in tube that near the wall, right or left, on both case.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 621.402 2 Faw s
Uncontrolled Keywords: HRSG, Inlet duct, Superheater tube, RMS, Nusselt number
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: ansi aflacha
Date Deposited: 02 Jul 2020 05:33
Last Modified: 02 Jul 2020 05:33
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/76288

Actions (login required)

View Item View Item