Perancangan Strategi Fault Tolerant Control Berbasis Reliability dan Life Cost pada Plant Heat Recovery Steam Generator

Pratiwi, Widya Prapti (2020) Perancangan Strategi Fault Tolerant Control Berbasis Reliability dan Life Cost pada Plant Heat Recovery Steam Generator. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02311850010001-Master_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Heat recovery steam generator (HRSG) merupakan perangkat yang menjadi bagian dari combined cycle power plant (CCPP) yang terdiri dari turbin gas (GT), HRSG, dan turbin uap (ST). HRSG memiliki peranan yang penting dalam menentukan efisiensi keseluruhan plant. Kegagalan pada subsistem atau komponen dalam HRSG dapat menyebabkan kegagalan pada keseluruhan plant. Oleh karena itu, potensi kegagalan pada HRSG harus dapat diidentifikasi dan dampak kegagalan harus dapat dimitigasi dengan segera. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan struktur kontrol alternatif yang dapat diaplikasikan pada sistem HRSG ketika mengalami kegagalan, menentukan struktur kontrol alternatif paling optimum berdasarkan analisa kehandalan dan biaya, dan membuat switching logic untuk peralihan dari struktur operasi normal menjadi struktur operasi alternatif. Potensi-potensi kegagalan akan dipetakan dan diperingkatkan berdasarkan tingkat kefatalannya. Restrukturisasi akan dilakukan pada kegagalan dengan severity rank 8 atau lebih. Struktur kontrol alternatif kemudian akan ditentukan. Simulasi model akan dilakukan menggunakan perangkat MATLAB Simulink. Penutupan blowdown valve, penurunan bukaan control valve pada steam outlet, dan kombinasi dari struktur pertama dan kedua merupakan struktur-struktur kontrol alternatif yang dapat diaplikasikan pada sistem HRSG ketika mengalami complete loss pada control valve di keluaran economizer. Struktur alternatif ketiga merupakan struktur kontrol alternatif paling optimum berdasarkan analisa kehandalan dan biaya. Struktur kontrol ketiga memiliki nilai kehandalan 3.99 dan biaya sebesar $12,078.87. Struktur kontrol ini juga memiliki nilai retention time terpanjang yaitu 436 s. Perubahan pada struktur kontrol alternatif ketiga semula cascade feedforward control menjadi cascade control. Pada switching logic struktur kontrol alternatif ketiga, dilakukan perubahan logic pada steam outlet control valve dan tambahan input logic pada blowdown tank valve. ====================================================================================== Heat recovery steam generator (HRSG) is an equipment part of the combined cycle power plant (CCPP) which consist of gas turbine, HRSG, and steam turbine. HRSG performs significant role in defining the efficiency of the CCPP. The fault condition at a subsystem or component of HRSG could cause failure in entire CCPP systems. Therefore, the fault potential should be identified, and the failure should be mitigated once it occurs. The objective of this study is to determine the alternative control structure which can be applied in HRSG system in case of major fault and to determine which the most optimum alternative control structure based on reliability and cost analysis. First, the fault is determined and ranked based on the severity of the effect. Restructuration will be done for any major fault with severity rank 8 and above. The alternative control structure will be determined, then reliability and cost analysis will be applied to those structure to choose the most optimum alternative structure which will be applied in the system. Modelling and simulation will be done using MATLAB Simulink. Closing the blowdown valve, reducing the opening of steam outlet control valve, and combination of the previous two structures are the alternative structures which can be applied in HRSG systems in case of complete loss in economizer outlet control valve. The third structure is the most optimum alternative structure based on reliability and cost analysis. It has reliability rate of 3.99 and cost of $12,078.87. The third structure also has the longest retention time of 436 s. Control structure is changed from cascade feedforward control to cascade control in the third structure. While the switching logic is changed in steam outlet control valve and in blowdown tank valve.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: HRSG, FTC, Restructuration, Switching Logic, Reliability&Cost
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169 Reliability (Engineering)
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169.5 Failure analysis
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Physics Engineering > 30101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Pratiwi Widya Prapti
Date Deposited: 12 Aug 2020 02:35
Last Modified: 12 Aug 2020 02:35
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/77537

Actions (login required)

View Item View Item