Analisa Numerik Pengaruh Ketebalan & Konduktivitas Slag Pada Tube Reheater Terhadap Tegangan Termal Tube & Performa Plant

Adinata, Faiz Taruna (2023) Analisa Numerik Pengaruh Ketebalan & Konduktivitas Slag Pada Tube Reheater Terhadap Tegangan Termal Tube & Performa Plant. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000135-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Terdapat berbagai masalah yang menyebabkan turunnya daya pembangkit listrik. Salah satu masalah yang kerap dialami PLTU, yaitu timbulnya slagging pada pipa superheater maupun reheater. Seiring berjalannya waktu, diameter slagging akan menjadi semakin tebal dimana akan mengganggu efisiensi boiler. Diperlukan analisis terkait pengaruh ketebalan slagging pada pipa reheater terhadap performa pembangkit listrik dan tegangan termal pada pipa reheater. Tugas Akhir ini menggunakan software ANSYS FLUENT dan Cycle Tempo untuk melakukan simulasi yang diperlukan. Simulasi pipa reheater dilakukan dengan membuat geometri boiler, pipa, dan parameter flue gas untuk simulasi sesuai dengan PLTU Paiton Unit 9. Variasi yang digunakan yaitu slagging tipis pada angka 0 mm, 2 mm, 4 mm, dan slagging tebal pada angka 3 cm. Nilai konduktivitas slagging yang digunakan yaitu 0.7 W/m. K dan 0.4 W/m.K. Output dari simulasi ini yaitu perubahan heat transfer dari flue gas ke dinding pipa reheater yang dipengaruhi oleh tebal slagging, penurunan temperature steam, penurunan daya pembangkit dan tegangan termal yang terjadi pada pipa reheater. Pada kasus tanpa slagging, hasil simulasi menunjukkan perpindahan panas sebesar 19143 Watt/tube. Adanya slagging menyebabkan nilai tahanan termal yang meningkat dan menurunkan perpindahan panas, sampai nilai terendah 16724 Watt/tube. Penurunan daya pembangkit juga terjadi dari kondisi bersih 390,69 MW menjadi 388,23 MW. Semakin rendah konduktivitas slagging maka suhu dari slagging akan meningkat menyebabkan slagging semakin mudah menumpuk. Termal stress radial yang paling besar terjadi sebesar 24.13 MPa pada kondisi tanpa slagging dan paling rendah sebesar 21.08 MPa pada kondisi slagging 3 cm dengan K=0.4 W/m.K. Penurunan nilai termal stress ini terjadi karena sifat insulasi pipa yang menurunkan temperatur luar pipa. Tegangan termal masih dalam batas aman karena jauh lebih rendah dibandingkan yield strength dari material T22 sebesar 153 MPa. Walaupun slagging menyebabkan turunnya termal stress radial, dengan penurunan daya sebesar 2 MW menyebabkan slagging ini merugikan untuk pembangkit
=====================================================================================================================================
There are various problems that cause a decrease in power generation. One of the problems that is often experienced by PLTU is the emergence of slagging in the superheater and reheater pipes. Over time, the slagging diameter will become thicker which will interfere with boiler efficiency. An analysis is needed regarding the effect of slagging thickness on the reheater pipe on the performance of the power plant and thermal stress on the reheater pipe. This Final Project uses ANSYS FLUENT and Cycle Tempo software to carry out the necessary simulations. Reheater pipe simulation is carried out by making boiler geometry, pipes, and flue gas parameters for simulation according to PLTU Paiton Unit 9. The variations used are thin slagging at 0 mm, 2 mm, 4 mm, and thick slagging at 3 cm. The slagging conductivity value used is 0.7 W/m. K and 0.4 W/m.K. The output of this simulation is the change in heat transfer from the flue gas to the wall of the reheater pipe which is affected by the thickness of the slagging, the decrease in steam temperature, the decrease in generating power and the thermal stress that occurs in the reheater pipe. The increase in slagging thickness and lower slagging conductivity causes a decrease in heat transfer from flue gas to steam in the reheater pipe. In the case without slagging, the simulation results show a heat transfer of 19143 Watt/tube. The presence of slagging causes the value of thermal resistance to increase and reduce heat transfer, to the lowest value of 16724 Watt/tube. A decrease in generating power also occurred from a clean condition of 390.69 MW to 388.23 MW. The lower the slagging conductivity, the temperature of the slagging will increase causing the slagging to accumulate more easily. The greatest radial thermal stress occurs at 24.13 MPa without slagging and the lowest is 21.08 MPa at 3 cm slagging with K=0.4 W/m.K. This decrease in the value of thermal stress occurs due to the nature of the pipe insulation which lowers the outside temperature of the pipe. The thermal stress is still within safe limits because it is much lower than the yield strength of the T22 material of 153 MPa. Even though slagging causes a decrease in radial thermal stress, a reduction in power of 2 MW causes this slagging to be detrimental to the plant

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Boiler, Temperature, Reheater, Slag, Velocity Kecepatan, Temperatur
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Faiz Taruna Adinata
Date Deposited:	15 Feb 2023 03:38
Last Modified:	15 Feb 2023 03:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/97216

Actions (login required)

View Item