LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN Disusun O

EFISIENSI

AIR PREHEATER

UNIT 2 DI PLTU BANTEN 3

LONTAR

Disusun sebagai salah satu tugas mata kuliah Praktik Kerja Lapangan/Seminar pada Semester VII

Disusun Oleh :

Loni Novia Amelia

121724016

DEPARTEMEN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

KATA PENGANTAR

Puji serta syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME yang telah memberikan rahmat-Nya sehingga dapat menyelesaikan laporan kerja praktik dengan judul “Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”.

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan untuk mata kuliah Kerja Praktik Program Studi Teknologi Pembangkit Tenaga Listrik, Departemen Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tidak terkira kepada kedua orang tua tercinta yang telah membesarkan, mendidik penulis dengan doa dan kasih sayang serta dukungan moril maupun materiil kepada penulis.

Dalam penyusunan laporan ini, penulis banyak menerima bantuan berupa bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Alvin Mizrawan Tarmizi, S.T. selaku Ahli Muda Efisiensi di PLTU Banten 3 Lontar yang telah membimbing di lapangan,

2. Bapak Tobat Martin Leonardo selaku Supervisor Senior Condition Based Maintenance di PLTU Banten 3 Lontar yang telah membimbing selama pelaksanaan kerja praktek,

3. Mas Andi Rinaldi Hasan selaku pembimbing di lapangan,

4. Bapak Budi Putranto selaku Supervisor Senior SDM yang telah membantu proses perizinan Kerja Praktik,

5. Seluruh Engineer, staf dan karyawan PLTU Banten 3 Lontar khususnya bagian Condition Based Maintenance yang telah berbagi ilmu dan pengalam selama pelaksanaan kerja praktik,

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya, karena masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan laporan ini.

Akhir kata, semoga karya ini dapat lebih bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Bandung, September 2015

DAFTAR ISI

BAB IPENDAHULUAN...1

I.1. Latar Belakang Masalah...1

I.2. Tujuan...1

I.3. Perumusan Masalah...2

I.4. Batasan Masalah...2

I.5. Tempat dan Waktu Pelaksanaan...2

I.6. Metoda Pengumpulan Data...2

I.7. Profil Singkat Perusahaan...3

BAB IILANDASAN TEORI...9

II.1. Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap...9

II.2. Perpindahan Panas...12

II.3. Kebutuhan Pembakaran...15

II.4. Standar ASME Performance Test Code 4.3...16

BAB IIIAIR PREHEATER...17

III.1. Pengenalan Air Preheater (APH)...17

III.2. Fungsi dan Prinsip Kerja APH...18

III.3. Komponen-komponen Air Preheater...21

III.4. Kerugian-kerugian yang terjadi pada Air Preheater (Losses)...23

III.5. Diagram Alir APH...26

III.6. Sistem Interlock dan Permissive...29

III.7. Instruksi Kerja Pengoperasian APH...30

BAB IVPENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN...41

IV.1. Data Parameter...41

IV.2. Pengolahan Data...43

IV.3. Pembahasan...46

BAB I

PENDAHULUAN

BAB II

I. Latar Belakang Masalah

BAB III Efisiensi thermal suatu pembangkit secara keseluruhan dapat ditingkatkan dengan memanaskan udara pembakaran terlebih dahulu. Jika udara untuk proses pembakaran di dalam furnace tidak dipanaskan terlebih dahulu, maka dibutuhkan energi yang lebih besar untuk menaikkan temperatur pada saat proses pembakaran. Maka itu, akan dibutuhkan lebih banyak bahan bakar solar untuk start up firingnya yang akan meningkatkan biaya operasi dan menurunkan efisiensi pembangkit. BAB IV Pada umumnya, setiap Pembangkit Listrik Tenaga Uap yang menggunakan

boiler berkapasitas besar selalu dilengkapi dengan Air Preheater (APH). Air Preheater merupakan peralatan bantu dalam PLTU yang berfungsi sebagai alat untuk memanaskan udara sebelum digunakan proses selanjutnya (contohnya untuk udara pembakaran di boiler). Tujuannya adalah menaikkan menaikkan effisiensi termal dari suatu proses.

BAB V PLTU Banten 3 Lontar memiliki kapasitas sebesar 3 x 315 MW dan merupakan salah satu pembangkit yang menggunakan Air Preheater. Tipe APH yang digunakan adalah Ljungstrom Trisector Airpreheater. APH rentan mengalami penurunan kinerja seperti kebocoran (air leakage), dan menurunnya kemampuan penyerapan panas akibat fouling dan plugging. Kinerja APH dapat diketahui dengan menghitung Gas Side Efficiency pada APH. Dalam laporan kerja praktik ini dibahas mengenai perhitungan efisiensi Air Preheater Unit 2 dari hasil Performance Test. Sehingga judul yang diangkat untuk laporan kerja praktik ini adalah ‘Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar’.

BAB VI II. Tujuan

BAB VII Tujuan dari laporan Kerja Parktik ini adalah sebagai berikut :

1. Memahami penjelasan tentang Air Preheater;

2. Mengetahui jenis Air Preheater yang digunakan di PLTU Lontar; 3. Memahami prinsip kerja Air Preheater di PLTU Lontar;

BAB VIII

III. Perumusan Masalah

BAB IX Topik permasalahan yang akan dibahas dalam laporan Kerja Praktik ini adalah :

1. Apa yang dimaksud dengan Air Preheater ;

2. Apa jenis Air Preheater yang digunakan di PLTU Lontar; 3. Bagaimana prinsip kerja Air Preheater di PLTU Lontar;

4. Berapa nilai Gas Side Efficiency pada Air Preheater Unit 2 di PLTU Lontar secara aktual.

BAB X

IV. Batasan Masalah

BAB XI Pembahasan dalam laporan Kerja Praktik ini dibatasi hanya untuk mengetahui perhitungan Gas Side Efficiency pada Air Preheater di PLTU Lontar Unit 2 secara aktual.

BAB XII

V. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

BAB XIII Kegiatan kerja praktik ini dilaksanakan pada tanggal 12 Agustus sampai dengan 11 September 2015 di PT Indonesia Power Unit Jasa Pembangkitan (UJP) Banten 3 Lontar yang terletak di Desa Lontar Kecamatan Kemiri Kabupaten Tanggerang Provinsi Banten.

BAB XIV

VI. Metoda Pengumpulan Data

BAB XV Beberapa metode yang penulis gunakan dalam mendapatkan informasi pada penyusunan laporan Kerja Praktik ini adalah sebagai berikut :

1. Observasi

BAB XVI Metode observasi dilakukan dengan mengadakan pengamatan langsung terhadap peralatan dan proses operasi yang dijadikan objek permasalahan.

2. Wawancara

BAB XVII Metode wawancara dilakukan dengan mengadakan tanya jawab langsung atau diskusi kepada tenaga ahli yang terkait dengan bidang objek yang diamati.

3. Studi Literatur

BAB XIX BAB XX

VII. Profil Singkat Perusahaan

VII.1.1. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power

BAB XXI PT Indonesia Power atau biasa disebut PT IP merupakan salah satu anak perusahaan BUMN PT PLN ( Persero ) yang menjalankan usaha komersial pada bidang pembangkitan tenaga listrik di indonesia. Saat ini Indonesia Power merupakan perusahaan pembangkitan listrik dengan daya terbesar di Indonesia. Cikal bakal perusahaan ini adalah PT Pembangkitan Tenaga Listrik Jawa-Bali I (PLN PJB I), yang didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 sebagai anak perusahaan PLN yang waktu itu baru saja berubah statusnya dari Perum menjadi Persero. Pada tanggal 3 Oktober 2000, PJB I berubah nama menjadi PT Indonesia Power. Indonesia Power mengelola 8 Unit Bisnis Pembangkitan: Priok, Suralaya, Saguling, Kamojang, Mrica, Semarang, Perak-Grati dan Bali. Bisnis utama IP adalah pengoperasian pembangkit listrik di Jawa dan Bali di 8 lokasi dalam bidang unit usaha pembangkitan, unit usaha pembangkitan IP diberi nama Unit Bisnis Pembangkitan (UBP).

BAB XXII PT Indonesia Power selain memiliki Unit Bisnis Pembangkitan tersebut juga mempunyai bisnis jasa pemeliharaan pembangkit listrik yang diberi nama Unit Bisnis Pemeliharaan (UBHar) yang berkantor di jalan KS Tubun, Jakarta. IP juga mempunyai anak perusahaan yang bergerak di bidang trading batubara yaitu PT Artha Daya Coalindo. Sedangkan PT Cogindo Daya Bersama adalah anak perusahaan IP yang bergerak di bidang co-generation dan energy outsourcing. BAB XXIII Dalam mensukseskan kegiatan bisnis perusahaan, PT IP merumuskan visi

dan misi beserta tujuan dari pendirian perusahaan. Dengan visi dan misi tersebut diharapkan perusahaan dapat selalu mengembangkan diri dan selalu berbenah menuju masa depan yang lebih baik menjadi perusahaan pembangkitan tenaga listrik yang besar di masa yang akan mendatang. Visi dan misi perusahaan tersebut antara lain :

 Menjadi Perusahaan Publik dengan Kinerja kelas Dunia dan bersahabat dengan

Lingkungan.

BAB XXV

BAB XXVI Misi

 Melakukan usaha dalam bidang pembangkitan tenaga listrik, serta

mengembangkan usaha-usaha lainnya yang berkaitan, berdasarkan kaidah industri dan niaga yang sehat, guna menjamin keberadaan dan pengembangan perusahaan dalam jangka panjang

VII.1.2. Profil Singkat PLTU Banten 3 Lontar

BAB XXVII PLTU Lontar saat ini merupakan bagian dari Unit Jasa Pembangkitan (UJP) yang dikelola oleh PT Indonesia Power. Unit ini dikenal dengan nama PT Indonesia Power UJP PLTU Banten 3 Lontar. PLTU Lontar memiliki 3 unit dengan masing masing unit memiliki kapasitas 315 MW. PLTU ini terletak di jalan Ir Sutami Desa Lontar Kecamatan Kemiri Kabupaten Tangerang provinsi Banten. Seperti PLTU pada umumnya, PLTU Lontar ini memanfaatkan uap dari boiler yang kemudian menggerakan turbin yang dikopel langsung ke generator dengan daya pembangkitan maksimal 315 MW. PLTU Lontar memiliki komponen utama Boiler dengan tipe vertical water tube, Tiga buah turbin yaitu High Pressure Turbine, Intermediate Pressure Turbine, dan Low Pressure Turbine yang dihubungkan dalam satu shaft, Kondensor dengan tipe Single Shell Double Pass Steam Surface. Bahan bakar untuk membangkitkan uap di boiler menggunakan batu bara jenis Middle Rank Coal dan Low Rank Coal. Sedangkan untuk pembangkitan listriknya menggunakan generator dengan merek Dongfang Electric.tipe QFSN-300-2-20-B.

BAB XXVIII

BAB XXXVII BAB XXXVIII

BAB XXXIXStruktur Organisasi PT Indonesia Power UBOH Banten 3 Lontar

BAB LXXXVI

DAN MANAGEMEN ASET

BAB CXXXV

BAB CLXXV Air Preheater merupakan salah satu komponen pendukung dalam sistem PLTU. Pembahasan yang akan dilakukan pada bagian ini meliputi Pembangkit Listrik Tenaga Uap secara umum, teori-teori yang relevan terhadap Air Preheater, dan standar yang digunakan oleh industri untuk perhitungan efisiensi Air Preheater. BAB CLXXVI

BAB CLXXVII PLTU adalah suatu pusat pembangkit thermal yang menggunakan uap sebagai fluida kerjanya. Di dalam PLTU terjadi siklus tertutup yaitu fluida yang digunakan sama dan berlangsung secara berulang-ulang. Siklus yang terjadi di dalam PLTU adalah sebagai berikut :

BAB CLXXVIII Air pengisi boiler dipompa oleh boiler feed pump (BFP) melalui high pressure heater (HPH) kemudian masuk ke water drum di boiler hingga memenuhi seluruh permukaan panas di dalam boiler. Kemudian air dipanaskan oleh gas panas hasil pembakaran antara bahan bakar (batubara) dengan udara pembakaran, sehingga dihasilkan uap. Uap ini masih bersifat jenuh sehingga perlu dilakukan pemanasan lanjut hingga menjadi uap kering. Proses pemanasan lanjut terjadi di primary superheater kemudian dilanjutkan di secondary superheater.

BAB CLXXIX Uap hasil produksi boiler dengan temperatur dan tekanan tertentu diarahkan untuk memutar steam turbine sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran. Pada pembangkit listrik dengan kapasitas besar, steam turbine dibagi menjadi tiga bagian, yaitu high pressure turbine (HP turbine), intermediet pressure turbine (IP turbine), dan low pressure turbine (LP turbine). Uap panas dari boiler pertama kali digunakan untuk memutar HP turbine. Setelah keluar dari HP turbine uap panas dipanaskan lagi di reheater dan kemudian dialirkan ke IP turbine. Setelah dari IP turbine, uap panas langsung menuju LP turbine. Generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai hasil dari perputaran medan magnet dalam kumparan.

BAB CLXXX Dari LP turbine, uap dikondensasikan di dalam kondensor memakai fluida air pendingin yang berasal dari air laut. Setelah uap terkondensasi menjadi air kondensat, air kondensat dialirkan menuju LP heater oleh condensate pump untuk dipanaskan, kemudian masuk ke economizer lalu ke water drum. Demikian siklus ini dinamakan siklus tertutup.

IX.1.1. Siklus Rankine

Namun uap yang dipanaskan olah bahan bakar mempunyai tekanan dan temperatur yang lebih tinggi dibandingkan dengan uap yang dihasilkan dari panas bumi.

BAB CLXXXII Siklus rankine banyak digunakan untuk pembangkit termal yang menggunakan uap sebagai media penggerak turbin. Ada empat peralatan utama utama pada pembangkit dengan sistem siklus rankine, yaitu :

a. Boiler b. Turbine c. Condenser

d. Boiler Feed Pump

BAB CLXXXIV

BAB CLXXXV Gambar 2. 1 Siklus Rankine

BAB CLXXXVI

BAB CLXXXVII Air menjadi fluida kerja pada siklus rankine dan mengalami siklus tertutup (close loop cycle) artinya secara berkelanjutan air pada akhir proses siklus masuk kembali ke proses awal siklus. Pada siklus rankine, air mengalami empat proses sesuai gambar diatas, yaitu :

BAB CLXXXVIII Proses C – D : Fluida kerja atau air dipompa dari tekanan rendah ke tinggi dan pada proses ini fluida kerja masih berfase cair sehingga pompa tidak membutuhkan input tenaga yang terlalu besar. Proses ini dinamakan proses kompresi-isentropik karena saat dipompa secara ideal tidak ada perubahan entropi yang terjadi.

panas didapatkan dari luar seperti pembakaran batubara, solar, atau juga reaksi nuklir. Di dalam boiler air mengalami perubahan fase dari cair, campuran cair dan uap, serta 100% uap kering.

BAB CXC Proses F – G : proses ini terjadi pada turbin uap. Uap kering dari boiler masuk ke turbin dan mengalami proses ekspansi secara isentropik. Energi yang tersimpan di dalam uap air dikonversi menjadi energi gerak pada turbin.

BAB CXCI Proses G – C : Uap air yang keluar dari turbin uap masuk ke kondensor dan mengalami kondensasi secara isobarik. Uap air diubah fasenya menjadi cair kembali sehingga dapat digunakan kembali pada proses siklus.

BAB CXCII

X. Perpindahan Panas

BAB CXCIII Perpindahan panas dapat didefinisikan sebagai proses berpindahnya suatu energi (kalor) dari satu daerah ke daerah lain akibat adanya perbedaan temperatur pada daerah tersebut. Pada umumnya ada tiga bentuk mekanisme perpindahan panas yang diketahui, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

X.1.1. Perpindahan Panas Secara Konduksi

BAB CXCIV Perpindahan panas secara konduksi adalah proses perpindahan kalor dimana kalor mengalir dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung sehingga terjadi pertukaran energi dan momentum. Dalam aliran panas konduksi, perpindahan energi terjadi karena hubungan molekul secara langsung tanpa adanya perpindahan molekul yang cukup besar.

BAB CXCV

BAB CXCVIGambar 2. 2 Perpindahan panas konduksi pada dinding (J.P. Holman,hal: 33)

BAB CXCVIII Persamaan dasar untuk konduksi satu-dimensi dalam keadaan stedi dapat ditulis :

BAB CXCIX q_k=−k A ∆T

x ... (2.1)

BAB CC di mana : qk : laju perpindahan panas dengan cara konduksi, Watt BAB CCI A : luas perpindahan panas, m2

BAB CCII ΔT :gradien suhu pada penampang, K BAB CCIII X : jarak dalam arah aliran panas, m BAB CCIV K : konduktivitas thermal bahan, W/m K X.1.2. Perpindahan Panas Secara Konveksi

BAB CCV Perpindahan panas secara konveksi adalah proses transport energi dengan kerja gabungan dari konduksi panas, penyimpanan dan gerakan mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi antara permukaan benda padat dan cairan atau gas.

BAB CCVI Perpindahan energi dengan cara konveksi dari suatu permukaan yang suhunya di atas suhu fluida sekitarnya berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama, panas akan mengalir dengan cara konduksi dari permukaan ke partikel-partikel fluida yang berbatasan. Energi yang berpindah dengan cara demikian akan menaikkan suhu dan energi dalam partikel fluida ini. Kemudian partikel-partikel fluida tersebut akan bergerak ke daerah yang bersuhu rendah didalam fluida di mana mereka akan bercampur dengan, dan memindahkan sebagian energinya kepada, partikel-partikel fluida lainnya. Dalam hal ini alirannya adalah aliran fluida maupun energi. Energi sebenarnya disimpan di dalam partikel-partikel fluida dan diangkut sebagai akibat gerakan massa partikel-partikel tersebut. Mekanisme ini untuk operasinya tidak tergantung hanya pada beda suhu dan oleh karena itu tidak secara tepat memenuhi definisi perpindahan panas. Tetapi hasil bersihnya adalah angkutan energi, dan karena terjadinya dalam arah gradien suhu, maka juga digolongkan dalam suatu cara perpindahan panas dan ditunjuk dengan sebutan aliran panas dengan cara konveksi.

BAB CCVII Laju perpindahan panas dengan cara konveksi antara suatu permukaan dan suatu fluida dapat dihitung dengan hubungan :

BAB CCIX Menurut cara menggerakkan alirannya, perpindahan panas konveksi diklasifikasikan menjadi dua, yakni konveksi bebas (free convection) dan konveksi paksa (forced convection). Bila gerakan fluida disebabkan karena adanya perbedaan kerapatan karena perbedaan suhu, maka perpindahan panasnya disebut sebagai konveksi bebas (free / natural convection). Bila gerakan fluida disebabkan oleh gaya pemaksa / eksitasi dari luar, misalkan dengan pompa atau kipas yang menggerakkan fluida sehingga fluida mengalir di atas permukaan, maka perpindahan panasnya disebut sebagai konveksi paksa (forced convection).

BAB CCX Persamaan (2.4) mendefinisikan tahanan panas terhadap konveksi. Koefisien pindah panas permukaan h, bukanlah suatu sifat zat, akan tetapi menyatakan besarnya laju pindah panas didaerah dekat pada permukaan itu.

BAB CCXI

BAB CCXII Gambar 2. 3 Perpindahan Panas Konveksi

BAB CCXIII

BAB CCXIV Perpindahan konveksi paksa dalam kenyataanya sering dijumpai, kaarena dapat meningkatkan efisiensi pemanasan maupun pendinginan satu fluida dengan fluida yang lain.

X.1.3. Perpindahan Panas Secara Radiasi

BAB CCXV Perpindahan panas radiasi adalah proses di mana panas mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah bila benda-benda itu terpisah di dalam ruang, bahkan jika terdapat ruang hampa di antara benda - benda tersebut. BAB CCXVI Semua benda memancarkan panas radiasi secara terus-menerus. Intensitas

dengan kecepatan cahaya (3 x 108 m/s) dan gejala- gejalanya menyerupai radiasi cahaya. Memang menurut teori elektromagnetik, radiasi cahaya dan radiasi thermal hanya berbeda dalam panjang gelombang masing-masing. Untuk mengitung besarnya panas yang dipancarkan dapat digunakan rumus sebagai berikut :

BAB CCXVII qr=e A σ(T41−T42) ...(2.3) BAB CCXVIII

BAB CCXIX di mana : qr : laju perpindahan panas dengan cara radiasi, Watt BAB CCXX e : emitansi permukaan kelabu

BAB CCXXI A : luas permukaan, m2

BAB CCXXII σ : konstanta dimensional, 0,174. 10-8 BTU/h ft2 oC BAB CCXXIII T1 : Temperatur Benda kelabu, K

BAB CCXXIV T2 : Temperatur Benda hitam yang mengelilinginya, K

BAB CCXXVKhusus untuk benda hitam sempurna menurut Hukum Steven Bolzman persamaan seperti berikut :

BAB CCXXVI qr=A T4σ ... ...(2.4)

BAB CCXXVII

XI. Kebutuhan Pembakaran

BAB CCXXVIII Pembakaran adalah suatu reaksi kimia antara bahan bakar dan oksigen yang menghasilkan panas. Dengan empat kebutuhan pembakaran yaitu bahan bakar, oksigen, panas, dan suatu reaksi kimia. Dapat diilustrasikan dengan penggunaan piramida pembakaran. Jika semua kebutuhan pembakaran ada, pembakaran terjadi, dan apabila salah satu kebutuhan hilang, maka pembakaran berhenti.

BAB CCXXIX

BAB CCXXXI Oksigen dipasok melalui udara pembakaran ada dua macam, yaitu Primary Air (udara primer) dan Secondary Air (udara sekunder). Udara primer dipasok oleh Primary Air Fan (PA Fan) yang dihembuskan menuju ke alat penggiling batubara (Pulverizer) kemudian bersama-sama dengan serbuk batubara dialirkan ke Furnace untuk dibakar (reaksi kimia). Bercampurnya batubara dan udara dibantu oleh Damper tetap yaitu pengatur pengaduk udara sehingga menimbulkan turbulensi yang memungkinkan terjadinya pembakaran yang efisien. Panas ditimbulkan oleh pemantik sebagai penyulutan untuk memenuhi reaksi kimia dan pembakaran, dalam penyulutan batubara pada boiler unit 2 terjadi oleh oil gunner atau menyala setelah bahan bakar minyak menyala. Dan air heater berfungsi sebagai pemanas udara pembakaran menambah cepat proses pembakaran.

BAB CCXXXII

XII. Standar ASME Performance Test Code 4.3

BAB CCXXXIII Untuk menentukan kinerja dari suatu Air Preheater perlu dilakukan Performance Test pada komponen tersebut. Performance Test ini dilakukan berdasarkan standar ASME PTC 4.3. dari standar berikut dapat diketahui perhitungan Gas Side Efficiency dan Air Leakage untuk Air Preheater sebagai berikut :

BAB CCXXXIV ηAH ¿Tg Fgen−TFgLvCr

Tg Fgen−Taen ……….(2.5)

BAB CCXXXVDimana : ηAH : per cent = Gas Side Efficiency

BAB CCXXXVI Tg Fgen : AH Inlet gas temperature

BAB CCXXXVII TFgLvCr : AH Outlet gas temperature (corrected = excluding leakage)

BAB CCXXXVIII Taen : AH Inlet air mean temperature (measured) BAB CCXXXIX

BAB CCXL AL = WG15_WG14−WG14x100

……….(2.6) BAB CCXLI Dimana : AL : Air Heater Leakage

BAB CCXLII WG14 : AH Inlet Dry Gas per PTC 4.3 BAB CCXLIII WG15 : AH Outlet Dry Gas per PTC 4.3

BAB CCXLIV

BAB CCXLV BAB CCXLVI

BAB CCXLVII

BAB CCL BAB CCLI

BAB CCLII BAB CCLIII

BAB CCLIV

BAB II

AIR PREHEATER

BAB CCLV

XIV. Pengenalan Air Preheater (APH)

BAB CCLVI Air Preheater (APH) merupakan peralatan bantu dalam PLTU yang berfungsi sebagai pemanas awal udara baik udara primer (Primary air) maupun sekunder (Secondary air), sampai ke tingkat temperatur tertentu sehingga dapat terjadi pembakaran optimal dalam boiler. Dalam prosesnya, Air Preheater ini menggunakan gas buang (flue gas) hasil pembakaran di boiler sebagai sumber panasnya, kemudian mentransfer panas tersebut ke aliran udara melalui elemen pemanas berputar (rotating heat exchanger).

BAB CCLVII Air Preheater (APH) secara umum didefisikan sebagai alat untuk memanaskan udara sebelum digunakan proses selanjutnya (contohnya untuk udara pembakaran di boiler). Tujuan utama dari air preheater adalah menaikkan effisiensi termal dari suatu proses.

BAB CCLVIII Pada PLTU batubara menggunakan air preheater untuk memanaskan udara primer dan udara sekunder dengan pemanas dari udara gas buang melalui elemen sector plate. PLTU Lontar menggunakan APH tipe Ljunstrom Trisector Airpreheater. APH tipe ini terdiri dari 3 partisi sector plate yang terdiri dari primary air (dingin), secondary air (dingin) dan gas buang (panas). Pada tipe APH ini pembagian gas buang 50%, secondary air 35% dan primary air 15%. 1 unit APH terdiri dari 2 set motor penggerak, motor utama dan aux. Motor dikontrol menggunakan frequently converter.

BAB CCLIX

BAB CCLX BAB CCLXI BAB CCLXII BAB CCLXIII BAB CCLXIV BAB CCLXV

BAB CCLXVII BAB CCLXVIII

BAB CCLXIX

BAB CCLXX Gambar 3. 1 APH tipe Ljungstrom Trisector Airpreheater

XV. Fungsi dan Prinsip Kerja APH

BAB CCLXXI Fungsi APH adalah untuk memanaskan udara secondary dan udara primary. APH menyerap panas dari gas buang melalui elemen sector plate dan memindahkan panas ke udara secondary dan primary yang masuk ke dalam APH dengan cara memutar elemen plate secara kontinyu (continuously rotating heat transfer elements)

BAB CCLXXII Pada satu unit APH terdiri dari 1 set pilot bearing (direct bearing) dan thrust bearing (block bearing) dengan sistem pelumasan menggunakan pompa hidrolik sistem sirkulasi. Untuk membersihkan jelaga pada sector elemen APH dan untuk mencegah korosi akibat kandungan sulfur batubara digunakan sootblower. Tipe sootblower yang digunakan adalah tipe long, tiap APH terdiri dari 1 buah sootblower. Pada APH juga dilengkapi dengan fire detector menggunakan infrared. Jika terjadi kebakaran atau timbul api di dalam APH maka akan dideteksi oleh infrared dan dipadamkan menggunakan sootblower. Pada APH juga dilengkapi dengan Ash Hopper yang digunakan untuk menampung abu sisa gas buang yang jatuh dari sector plate. Secara umum air preheater diklasifikasikan menjadi dua tipe, yaitu : Tubular Air Preheater dan Regenerative Air Preheater.

XV.1.1. Tubular Air Preheater

BAB CCLXXIII Air preheater jenis ini biasanya terdiri dari sejumlah tube steel dengan diameter 40 sampai 65 mm dengan cara las dalam penyambungannya atau di sambung pada tube plate di ujungnya. Baik gas ataupun udara dapat mengalir melalui tube. Tubular Preheaters terdiri dari tabung-tabung yang di susun sejajar (Straight tube bundles) melewati saluran outlet dari boiler dan terbuka pada setiap sisi akhir saluran (ducting).

boiler dan digunakan untuk udara pembakaran guna menaikkan efisiensi thermal boiler.

BAB CCLXXV

BAB CCLXXVI sumber : http://en.citizendium.org/wiki/Air_preheater

BAB CCLXXVII Gambar 3. 2 Tubular Air Preheater

BAB CCLXXVIII

BAB CCLXXX

BAB CCLXXXI Gambar 3. 3 Air Preheater Tipe Tri-sector, Tipe Quart-Sector, dan Concentric-Sector.

BAB CCLXXXII

temperatur tinggi. Gas buang mengalir diatas permukaan elemen, dan kemudian mengalir menuju ke dust collectors untuk menangkap debu-debu yang terbawa oleh gas buang sebelum di buang menjadi tumpukan gas buang. Sektor kedua, yang lebih kecil dihembuskan udara ambien oleh fan yang selanjutnya melewati elemen pemanas yang berputar dan udara mengambil panas darinya sebelum masuk ke dalam ruang bakar untuk pembakaran. Sektor ketiga, yang terkecil digunakan untuk pemanas udara ambien yang nantinya akan diarahkan ke pulverizer membawa campuran batubara dengan udara ke boiler untuk pembakaran.

BAB CCLXXXIV

XVI. Komponen-komponen Air Preheater

XVI.1.1. Elemen Pemanas (Heating Surface)

BAB CCLXXXV Elemen pemanas yang berupa lempengan-lempengan plat metal yang terbagi menjadi 2 bagian secara vertikal yaitu sisi atas Hot End layer dan sisi bawah Cold End layer. Plat itu terpasang pada suatu poros yang di susun pada kompartemen silindris yang terbagi secara radial yang semua bagiannya di sebut sebagai rotor. Rotor ini berputar dalam ruangan yang memiliki sambungan duct di kedua sisinya satu sisi di aliri gas buang, sisi lain berisi udara baik primer maupun sekunder. Saat rotor diputar, setengah bagiannya memasuki saluran gas buang dan menyerap energi panas yang terkandung di dalamnya sedangkan setengah bagian yang lain mentransfer panas dari elemen ke udara pada sisi saluran udara sehingga menghasilkan udara panas yang selanjutnya akan dipasok ke furnace.

XVI.1.2. Penggerak Rotor

BAB CCLXXXVI Rotor digerakkan oleh motor listrik yang diletakkan di luar elemen pemanas. Penggerak rotor dihubungkan pada central, dan terdapat dua motor penggerak. Dua motor tersebut dihubungkan central melalui gearbox dengan yang dihubungkan oleh kopling feksibel pada gearbox kedua. Gearbox kedua menggunakan roda gigi cacing (worm gear) dengan dua langkah, yang pertama dengan rasio 43/4 dan yang kedua 59/4. Setelah kecepatan berkurang dengan dua gearbox, rasionya menjadi 1444.5/1, keluaran main motor menjadi 1,07 rpm dan auxilliary menjadi 0,5 rpm.

BAB CCLXXXVII Seal (perapat) berfungsi sebagai pencegah kebocoran fluida baik udara maupun gas buang yang melewati elemen panas pada saat operasi. Pada kondisi normal aliran udara memilki level tekanan yang lebih tinggi dari aliran gas. Hal inilah yang rawan akan kebocoran. Seal rotor dalam APH terdiri dari:

III.3.3.1 Radial Seal

BAB CCLXXXVIII Seal radial terpasang sesuai dengan posisi rotor yang posisinya terhadap plate rotor dapat di setting dan mempunyai standar sesuai dengan desain manufaktur. Dalam mensetting juga memperhatikan expansi rotor akibat temperature tinggi. Radial seal berfungsi untuk mereduksi kebocoran langsung dari area udara ke gas buang.

III.3.3.2 Axial Seal

BAB CCLXXXIX Axial seal dipasang pada sisi luar dari rotor memanjang dari sisi hot end sampai dengan cold end. Seal bekerja sama dengan radial seal untuk meminimalkan gap antara rotor dengan seal.

III.3.3.3 Circumferential seal

BAB CCXCI

BAB CCXCII Gambar 3. 4 Sistem Seal pada Air Preheater

XVI.1.4. Bearing

BAB CCXCIII Pada sisi bagian atas dan bawah rotor inner drum, terdapat roller guide bearing dan auto centred roller thrust bearing yang dipsang untuk menahan beban rotor arah horizontal dan beban axial vertical.

XVII. Kerugian-kerugian yang terjadi pada Air Preheater (Losses)

BAB CCXCV Adanya kerugian-kerugian (losses) yang terjadi mengakibatkan penurunan kinerja dari air preheater. Kerugian-kerugian yang sering ditemukan antara lain, adanya faktor pengotoran (fouling factor) dan kebocoran udara (air leakage). XVII.1.1.Fouling Factor (Faktor Pengotoran)

BAB CCXCVI Faktor pengotoran ini sangat mempengaruhi perpindahan panas pada heat exchanger. Pengotoran ini dapat terjadi endapan dari fluida yang mengalir, juga disebabkan oleh korosi pada komponen dari heat exchanger akibat pengaruh dari jenis fluida yang dialirinya. Selama heat exchanger ini dioperasikan pengaruh pengotoran pasti akan terjadi. Terjadinya pengotoran tersebut dapat menganggu atau memperngaruhi temperatur fluida mengalir juga dapat menurunkan ataau mempengaruhi koefisien perpindahan panas menyeluruh dari fluida tersebut. Beberapa faktor yang dipengaruhi akibat pengotoran antara lain :

BAB CCXCVII 1) Temperatur fluida BAB CCXCVIII 2) Temperatur dinding plat

BAB CCXCIX 3) Kecepatan aliran fluida

BAB CCC Tabel 3.1 Daftar Faktor Pengotoran Normal

BAB CCCI Jenis Fluida BAB CCCII Tahanan Pengotoran (h F_{ft2 / Btu)} BAB CCCIII Air laut di bawah 125 F BAB CCCIV 0,0005

BAB CCCV Air laut di atas 125 F BAB CCCVI 0,001

BAB CCCVIIUdara industry BAB CCCVIII 0,002

BAB CCCIX Air pengisi ketel terolah, di atas 125 F

BAB CCCX 0,001

BAB CCCXI Bahan bakar minyak BAB CCCXII0,005

BAB CCCXIII

XVII.1.2. Kebocoran Udara (Air Leakage)

BAB CCCXV

BAB CCCXVI Gambar 3. 5 Jalur Aliran Kebocoran Air Preheater

BAB CCCXVII Dimana :

BAB CCCXVIII Jalur 1 : Aliran udara normal BAB CCCXIX Jalur 2 : Aliran gas buang normal

BAB CCCXX Jalur A : Udara ambient dari Forced Draft Fan (FDF) keluar (Leaking) secara langsung ke sisi gas outlet air preheater. BAB CCCXXI Jalur B :Udara yang sudah dipanaskan keluar ke sisi gas

outlet air

preheater.

BAB CCCXXII Jalur C : Udara ambient dari FD fan mengalami kebocoran di sekeliling air preheater.

BAB CCCXXIII Jalur D : Gas buang panas keluar boiler. BAB CCCXXIV

III.4.2.1. Kebocoran Circumferential Seal

BAB CCCXXV Circumferential seal adalah sealing yang terletak di seluruh bagian yang mengelilingi (circumference) rotor dari air heater, pada kedua hot end dan cold end dari air heater (Gb 3.6). Pada sisi flue gas dan air heater, semua kebocoran (leakage) yang melewati celah di sekitar sisi circumferential seal pada air heater (melewati elemen perpindahan panas) dan keluar melalui hilir circumferential seals. Hasil dari kebocoran ini menyebabkan hilangnya transfer enthalpi ke element bundle, dan menyebabkan naiknya temperatur (serta actual volume) pada flue gas

yang memasuki Induced Draft

circumferential seals, akan memeasuki annulus di sekeliling rotor, dimana leakage akan terpecah/terbagi menjadi dua arah. Volume di setiap arahnya bergantung pada differential pressure antara titik keluarnya. Sebagian dari aliran akan terus mengalir lurus dan keluar melalui second set dari circumferential seals. Sisa dari aliran akan diarahkan di sekeliling rotor dan keluar ke dalam aliran/saluran gas buang (melewati axials seal) melewati gas side-cold end circumferential seals.

III.4.2.2. Kebocoran Radial Seal

BAB CCCXXVI Sealing ini mengurangi kebocoran (leakage) udara yang digunakan untuk pembakaran dan ikut keluar bersama gas buang pada gas side.

BAB CCCXXVII Kebocoran yang terjadi dari air side ke gas side pada air preheater melewati/melalui sela-sela di antara rotor dan sector plate pada arah radial seperti pada gambar 3.6. Ketika rotor berputar, radial seal ini bekerja dengan permukaan sector plate untuk menahan aliran yang terjadi pada air side to gas side. Kebocoran pada radial seal dinyatakan dinyatakan sebagai sebuah presentase. Pada dasarnya merupakan presentase suatu aliran gas (gas flow) dari air heater yang merupakan hasil dari massa udara masuk yang mengalami kebocoran (leaks) dan melewati air heater seals dalam aliran gas outlet.

BAB CCCXXVIII

BAB CCCXXIX Gambar 3. 6 Kebocoran Circumferential dan Radial

BAB CCCXXX

BAB CCCXXXI APH adalah bagian dari “Flue Gas and Air System”, berikut diagram alirnya yang terdapat dalam DCS:

BAB CCCXXXII

BAB CCCXLVII Gambar 3. 7 DCS PID of Flue Gas and Air System

BAB CCCXLVIII Keterangan :

BAB CCCLXXIV Gambar 3. 8 DCS PID of APH Oil Station

BAB CCCLXXV

BAB CCCLXXVI PID selengkapnya dari sistem APH dapat dilihat dari gambar berikut:

BAB CCCXCI Gambar 3. 9 PID Flue Gas and Air System

BAB CCCXCII

BAB CDV Gambar 3. 10 PID APH Oil Station

BAB CDVI

BAB CDVII Sedangkan Diagram alir Sistem Power Suplai

APH dapat dilihat dari gambar berikut:

BAB CDXVI

BAB CDXXXIII Gambar 6. DCS PID of APH Electrical

BAB CDXXXIV

BAB CDXXXV

BAB CDXXXVI 5

BAB CDXXXVII

BAB CDXXXVIII Gambar 3. 11 DCS PID of APH Electrical

BAB CDXXXIX

XIX. Sistem Interlock dan Permissive

BAB CDXLIX Ada beberapa Permits yang harus dipenuhi agar peralatan di APH dapat dioperasikan:

A. Lube Oil Pump APH

 Temperatur LO ≥ 55 °C B. APH Main Motor A/B

 No APH A/B Main Converter Interlock Stop BAB I

NO BAB II Keterangan: BAB III_{BAB IV 6 kV Section 1B}

BAB V

2 BAB VI 6 kV Section 1A BAB VII_{BAB VIII 380 V Section 1B}

 APH A/B Bearing Oil Pump is Running

 APH A/B Main Power On

 No APH Fire Detector or Gap Fail of A/B Side System

 APH A/B Main and Aux. Converter All Stop C. APH A/B Aux. Motor

 No APH A/B Aux Convertor Interlock Stop

 APH A/B Bearing Oil Pump is Running

 APH A/B Aux. Power On

 No APH Fire Detector or Gap Fail of A/B Side System

 APH A/B Main and Aux. Convertor All Stop

XX. Instruksi Kerja Pengoperasian APH

BAB CDL IK Pengoperasian APH berdasar Revisi terbaru (tahun 2014) adalah sebagai berikut:

BAB CDLI BAB CDLII

BAB CDLIII

BAB CDLIV

BAB CDLV

BAB CDLVI

BAB CDLVII

BAB CDLVIII

BAB CDLIX

BAB CDLX

BAB CDLXI Gambar 3. 12 Boiler APH (Flue Gas and Air System Display)

BAB CDLXIII

BAB CDLXIV

BAB CDLXVKeterangan :

BAB CDLXVI NO

BAB CDLXVII Keterangan

BAB CDLXVIII

1

BAB CDLXIX APH A main converter

BAB CDLXX

2BAB CDLXXI APH A aux. converter

BAB CDLXXII

3BAB CDLXXIII APH A main converter interlock button

BAB CDLXXIV

4

BAB CDLXXV APH A aux converter interlock button

BAB CDLXXVI

5

BAB CDLXXVII APH A main / aux converter selector button

BAB CDLXXVIII

6

BAB CDLXXIX APH A main converter first out

BAB CDLXXX

7

BAB CDLXXXI APH A main converter start permit

BAB CDLXXXII

8BAB CDLXXXIII APH A main converter first out

BAB CDLXXXIV

9BAB CDLXXXV APH A main converter start permit

BAB CDLXXXVI

10

BAB CDLXXXVII APH B main converter

BAB CDLXXXVIII

11

BAB CDLXXXIX APH B aux. converter

BAB CDXC

12

BAB CDXCI Penunjukan arus APH B main converter

BAB CDXCII

13

BAB CDXCIII Penunjukan arus APH B aux. converter

BAB CDXCIV

14

BAB CDXCVAPH B gap control

BAB CDXCVI

15BAB CDXCVII APH Fire Alarm

BAB CDXCVIII

16BAB CDXCIX APH A gap control

BAB D

17

BAB DI APH A inlet flue gas damper

BAB DII

18

BAB DIV

19

BAB DV APH A secondary air damper

BAB DVI

20

BAB DVII Differential press inlet / outlet APH

BAB DVIII

21

BAB DIX Diffenrential temperatur inlet /outlet APH

BAB DX

22 BAB DXI Differential temperatur inlet / outlet secondary air

BAB DXII

BAB DXIII

BAB DXIV

BAB DXV

BAB DXVI

BAB DXVII

BAB DXVIII

BAB DXIX

BAB DXX

BAB DXXI

BAB DXXII

BAB DXXIV

BAB DXXV Gambar 3. 13 Air Preheater Oil Station

BAB DXXVIKeterangan : BAB DXXVIIN

O

BAB DXXVIII Keterangan

BAB DXXIXBAB DXXX1 APH Block / Support bearing oil pump BAB DXXXIBAB DXXXII2 APH Radial / Direct / Guide bearing oil pump

XX.1.1. Persiapan Start

BAB DXXXIII

NoBAB DXXXIVC/L BAB DXXXVKegiatan BAB DXXXVIchecklist BAB DXXXVII

1

BAB DXXXVIII C

BAB DXXXIXSiapkan IK-BLT-UNIT-001 “Pengoperasian Air

Preheater” BAB DXL

BAB DXLI

2 BAB DXLIIC/L

BAB DXLIII Pastikan checklist pengoperasian Air Preheater

sudah dilaksanakan. BAB DXLIV

BAB DXLV

3BAB DXLVIC/L

BAB DXLVII Siapkan alat komunikasi operator. (Handi

Talkie) BAB DXLVIII

BAB DXLIX 4

BAB DL C/L

BAB DLI Siapkan alat tulis dan alat recorder data.

(Logsheet & Logbook) BAB DLII

BAB DLIII 5

BAB DLIV C/L

BAB DLV Pastikan tagging pada peralatan sudah release.BAB DLVI

BAB DLVII

BAB DLXIX

BAB DLXXVIII Breaker Lube oil Direct & Block bearing motor pompa energize.

(10BMB06A2&10BMC06A2)

8BAB DLXXXVIIL

BAB DLXXXVIII Periksa breaker Seal gap A1 A2 A3 & B1 B2 B3 energize. (X0BMB04D1)

BAB DLXXXIX

BAB DXCIV Periksa APH Fire detecting Cabinet energize. (10BMB05B1)

BAB DCVI Periksa Level lube oil Direct & Block bearing

BAB DCVII

BAB DCVIII Block Bearing : 100 mm

BAB DCX

11BAB DCXI

BAB DCXII Periksa Level Lube oil support Bearing

BAB DCXIII BAB DCXIV BAB DCXV

BAB DCXVI

BAB DCXVII

BAB DCXVIII

BAB DCXIX

BAB DCXX

12BAB DCXXIL

BAB DCXXIIPeriksa cooling water system lube oil, manual valve inlet & return valve open.

BAB DCXXIII

BAB DCXXIV

-Cooler Lube oil Block bearing - Cooler Lube oil Direct bearing

BAB DCXXV

13BAB DCXXVIL

BAB DCXXVIIPeriksa udara instrument emergency converter dalam kondisi open (standby).

BAB DCXXVIII

BAB DCXXIX

BAB DCXXX 14

BAB DCXXXI C/L

BAB DCXXXII Periksa Seal gap A1 A2 A3 & B1 B2 B3 pada level 9-10 mm

BAB DCXXXIII BAB DCXXXIV BAB DCXXXV BAB DCXXXVI BAB DCXXXVII BAB DCXXXVIII BAB DCXXXIX

BAB DCXL Seal Gap pada panel lokal Seal Gap di lokal

BAB DCXLI

BAB DCXLII

BAB DCXLIII

BAB DCXLIV

BAB DCXLV

BAB DCXLVI

BAB DCXLVII

BAB DCXLVIII

15 ON, Reset Semua Alarm dan Release Push Button

BAB DCLII

A. Panel Lube Oil APH B. Panel Main APH B C. Panel Main APH A D. Panel Seal Gap APH B E. Panel Seal Gap APH A

BAB DCLIV

16

BAB DCLV L

BAB DCLVI Periksa Emergency push button sudah release

BAB DCLVII

BAB DCLVIII

BAB DCLIX

17

BAB DCLX C/L

BAB DCLXI Informasikan kepada Supervisor operasi bahwa

APH siap di start BAB DCLXII

BAB DCLXIII

BAB DCLXIV

BAB DCLXV

XX.1.2. Start

BAB DCLXVII NO

BAB DCLXVIII

C/L BAB DCLXIX Kegiatan

BAB DCLXX check

BAB DCLXXIII Pastikan start permit main converter APH telah terpenuhi :

BAB DCLXXIV

BAB DCLXXVBila permit telah terpenuhi, tampilan permit berubah dari merah ke hijau

BAB DCLXXVI

BAB DCLXXVIIReset pada bagian FO bila permit sudah terpenuhi semua.

BAB DCLXXXIPastikan interlock button main / aux.

Converter tidak aktif ( button 3 dan 4 berwarna hijau)

BAB DCLXXXII

BAB DCLXXXIII 3

BAB DCLXXXIV C

BAB DCLXXXV Pastikan selector Main / Aux. Converter telah dipilih (button 5 berwarna merah untuk selector A dan hijau untuk selector B )

BAB DCLXXXVI

BAB DCLXXXVII 4

BAB DCLXXXVIII C

BAB DCLXXXIX Pastikan semua parameter pressure dan temperatur inlet outlet APH (flue gas, primary air, secondary air dalam kondisi normal )

BAB DCXC (Button 20, 21, 22, 23 menunjuk angka)

BAB DCXCI

BAB DCXCII 5

BAB DCXCIII C

BAB DCXCIVPastikan bearing lube oil APH telah siap dioperasikan.

BAB DCXCV Lube oil bearing APH terdiri dari 2 unit pompa direct bearing / guide bearing dan 1 unit pompa block bearing untuk masing – masing APH.

BAB DCXCVI

BAB DCXCVII 6

BAB DCXCVIII C

BAB DCXCIX Pastikan tidak terdapat alarm APH oil station fault alarm (gambar2 no 3) , jika terdapat alarm pastikan jenis alarm dan reset

BAB DCC

BAB DCCI 7

BAB DCCII C/L

BAB DCCIII Untuk pertama kali start pompa direct bearing

(gambar2 no 1) dan block bearing (gambar2 no 2)

akan menunjukkan kondisi fault/standby (indikasi pompa berwarna kuning berkedip). Pompa akan otomatis start (indikasi pompa berwarna merah) pada saat temperatur lube oil mencapai 55˚C dan secara otomatis akan stop / kondisi standby pada saat temperatur lube oil bearing telah mencapai 35˚C.

BAB DCCIV

BAB DCCV 8

BAB DCCVI C/L

BAB DCCVII Pastikan tidak terdapat alarm fire dan gap fail (start permit No APH Fire detector or gap fail A/B side), (gambar 1 no 14, 15, 16)

BAB DCCVIIIJika terdapat alarm pastikan di lokal aman dan tidak terdapat perbaikan,jika sudah aman RESET,

BAB DCCIX

BAB DCCX 1

BAB DCCXI Status alarm gap fail A1 fault, A2 fault, A3 fault dan B1 fault, B2 fault, B3 fault

BAB DCCXII 2

BAB DCCXIIINilai seal gap APH A/B di lokal A1, A2, A3, B1, B2, B3 (0 mm – 9mm) BAB DCCXIVNilai Normal 9 mm

BAB DCCXV 3

BAB DCCXVITombol force up jika nilai gap tidak sesuai < 9 mm

BAB DCCXVII 4

BAB DCCXVIII Selector switch manual / auto

BAB DCCXIX 5

BAB DCCXX Lampu indikator fault seal gap A1, A2, A3, B1, B2, B3

BAB DCCXXI 6

BAB DCCXXIITombol reset alarm seal gap

BAB DCCXXIII

BAB DCCXXV 9

BAB DCCXXVI C

BAB DCCXXVII Jika sudah siap antara lokal dan CCR maka APH di start dengan menekan gambar 1 (Main Converter) ---> START --- > ACK. Arus motor akan stabil saat frekuensi motor sudah naik sampai 50 Hz.

BAB DCCXXVIII

BAB DCCXXIX 10

BAB DCCXXX

C/LBAB DCCXXXI

Bila tidak ada kelaian, interlock pada aux motor dan lakukan test interlock

BAB DCCXXXIV

NOBAB DCCXXXVC/L BAB DCCXXXVI Kegiatan BAB DCCXXXVIIchecklist

BAB DCCXXXVIII 1

BAB DCCXXXIX C

BAB DCCXL Perhatikan APH yang sudah beroperasi akan berwarna merah dan menunjukkan arus, arus normal pada APH adalah 13 A – 15 A

BAB DCCXLIV Perhatikan

- Putaran motor APH normal atau tidak, (APH A Clockwise, APH B Counter clockwise)

- Tidak terdapat suara gesekan antar plate elemen di tiap sector

- Ukuran seal gap antar sector (Primary – secondary), (Primary – flue gas), (secondary – flue gas) normal 9-10 mm

- Perhatikan level lube oil motor gear box, guide bearing, block bearing > 50%

- Perhatikan panel APH tidak ada alarm, jika ada pastikan di lokal aman.

BAB DCCXLV

BAB DCCXLVI 3

BAB DCCXLVII

LBAB DCCXLVIII

Monitoring arus APH, lube oil bearing APH agar selalu standby dan tidak terdapat alarm.

BAB DCCXLIX

BAB DCCL 4

BAB DCCLI C/L

BAB DCCLII Catat parameter operasi APH secara periodik pada logsheet CCR dan lokal. Jika terdapat penyimpangan pada parameter operasi laporkan Supervisor operasi.

NOBAB DCCLVIIC/L BAB DCCLVIIIKegiatan BAB DCCLIXlistcheck

BAB DCCLX

1BAB DCCLXIC/L

BAB DCCLXIIStop Normal : Pastikan temperatur inlet fluegas APH <120 °C, APH aman untuk di stop BAB DCCLXIII Stop Emergency (satu sisi APH) :

- Close damper fluegas inlet APH

(X0HNA10AA001a- X0HNA10AA001b / X0HNA20AA001a- X0HNA20AA001b)

- Lepas interlock standby Aux. Converter APH

- Stop APH dari emergency push button

BAB DCCLXIV

BAB DCCLXV 2

BAB DCCLXVI C

BAB DCCLXVII Lepas interlock standby Aux. Converter APH

4BAB DCCLXXIVCBAB DCCLXXVemergency push button.Jika stop fault/ gagal, stop dari

BAB DCCLXXVI

BAB DCCLXXVII 5

BAB DCCLXXVIII L

BAB DCCLXXIX Pastikan di lokal motor berhenti berputar secara sempurna dan tidak ada suara abnormal.

BAB DCCLXXXIII Lube oil guide bearing, blok bearing stop jika temperatur oil < 35 C

BAB DCCLXXXIV

XX.1.5. Penormalan Setelah Stop

BAB DCCLXXXVI NO

BAB DCCLXXXVII C/L

BAB DCCLXXXVIII Kegiatan BAB DCCLXXXIX checklist

BAB DCCXC 1

BAB DCCXCI C

BAB DCCXCIIClose damper damper yang berhubungan langsung dengan APH baik dari Primary, secondary, flue gas

BAB DCCXCVI Hubungi bagian pemeliharaan jika terdapat kerusakan peralatan

BAB DCCC Hubungi pemeliharaan kontrol instrumen jika ada kesalahan logika pada sistem kontrol APH

BAB DCCCI

BAB DCCCII 4

BAB DCCCIII C

BAB DCCCIVKembalikan peralatan kerja sesuai dengan tempatnya

PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

BAB DCCCX

BAB DCCCXI Pada bab ini akan dibahas mengenai perhitungan efisiensi Air Preheater PLTU Unit 2 Lontar secara aktual berdasarkan ASME PTC 4.3 beserta pembahasan dan analisanya.

BAB DCCCXII

XXII. Data Parameter

BAB DCCCXIII Parameter BAB DCCCXIV Symbol

BAB DCCCXV

Unit

BAB DCCCXVI

Value

BAB DCCCXVII Fuel Analysis as Fired basedBAB DCCCXVIIIBAB DCCCXIXBAB DCCCXX

BAB DCCCXXV Fuel Higher Heating Value

BAB DCCCXXVI Higher Heating Value [AR)BAB DCCCXXVII He

BAB DCCCXXVIII kcal/kg-f

BAB DCCCXXIX 4.636,00

BAB DCCCXXX Higher Heating Value [AR)BAB DCCCXXXI Hf

BAB DCCCXXXII kJ/kg-f

BAB DCCCXXXIV Ultimate analysis BAB DCCCXXXVBAB DCCCXXXVIBAB DCCCXXXVII

BAB DCCCXXXVIII Carbon BAB DCCCXXXIX

MpCF

BAB DCCCXL wt%

BAB DCCCXLI 48,12

BAB DCCCXLII Hydrogen BAB DCCCXLIII

MpHF

BAB DCCCXLIV wt%

BAB DCCCXLV 3,56

BAB DCCCXLVI Nitrogen BAB DCCCXLVII

MpNF

BAB DCCCXLVIII wt%

BAB DCCCXLIX 0,78

BAB DCCCLOxygen BAB DCCCLIM

pO2F

BAB DCCCLII wt%

BAB DCCCLIII 13,29

BAB DCCCLIV Sulphur BAB DCCCLV

MpSF

BAB DCCCLVI wt%

BAB DCCCLVII 0,33

BAB DCCCLVIII Ash BAB DCCCLIX

MpAsF

BAB DCCCLX wt%

BAB DCCCLXI 5,22

BAB DCCCLXII Moisture BAB DCCCLXIII

MpMF

BAB DCCCLXIV wt%

BAB DCCCLXV 28,70

BAB DCCCLXVI Total BAB DCCCLXVIIBAB DCCCLXVIII wt%

BAB DCCCLXIX 100,00

BAB DCCCLXXIV Ash Analysis

BAB DCCCLXXV Unburned Carbon in Bottom Ash [Mass % of dry refuse)

BAB DCCCLXXVIBAB DCCCLXXVII wt%

BAB DCCCLXXVIII 2,66

BAB DCCCLXXIX Unburned Carbon in

Economizer Hopper [Mass % of dry refuse)

BAB DCCCLXXXBAB DCCCLXXXI wt%

-BAB DCCCLXXXIII Unburned Carbon in Flyash [Mass % of dry refuse)

BAB DCCCLXXXIVBAB DCCCLXXXV wt%

BAB DCCCLXXXVI 0,17

BAB DCCCLXXXVII

BAB DCCCLXXXVIII Ash Split

BAB DCCCLXXXIX Bottom Ash [% of total refuse)BAB DCCCXC xUCb

BAB DCCCXCI wt%

BAB DCCCXCII 0,10

BAB DCCCXCIII Economizer Hopper [% of total refuse)

BAB DCCCXCIV xUCe

BAB DCCCXCV

wt%BAB DCCCXCVI

BAB DCCCXCVII Flyash [% of total refuse)BAB DCCCXCVIII_xUCfBAB DCCCXCIX_wt% BAB CM 0,90 BAB CMI

BAB CMII Combustibles in Ash

BAB CMIII Percent Carbon in Fuel BAB CMIV M

pCFBAB CMVBAB CMVI% 48,12 BAB CMVII

BAB CMVIIIEconomizer Outlet

BAB CMIX O2 (% vol dry) BAB CMX D

VpO214BAB CMXIBAB CMXII% 2,00 BAB CMXIII

BAB CMXIVAir Heater Oulet

BAB CMXV O2 (% vol dry) BAB CMXVID

VpO215BAB CMXVII%

BAB CMXXAir and Gas Temperature

BAB CMXXIFD Fan Temperature Outlet BAB CMXXII TFDf out

BAB CMXXIII °C

BAB CMXXIV 30,01

BAB CMXXV PA Fan Temperature OutletBAB CMXXVI TPAf out

BAB CMXXVII °C

BAB CMXXVIII 41,11

BAB CMXXIX Secondary air flow ratio BAB CMXXX XpFrA2

BAB CMXXXI %

BAB CMXXXII

-BAB CMXXXIII Primary air flow ratio BAB CMXXXIV XpFrA1h

BAB CMXXXV %

BAB CMXXXVI 100,00

BAB CMXXXVII Secondary AH Outlet air temperature

BAB CMXLIPrimary AH Outlet air temperatureBAB CMXLII TAH1hout

BAB CMXLIII °C

BAB CMXLIV 337,45

BAB CMXLVAH Inlet air mean temperature BAB CMXLVI Taen

BAB CMXLVII °C

BAB CMXLVIII 41,11

BAB CMXLIX AH Inlet gas temperature BAB CML TFgEn

BAB CMLI ° C

BAB CMLII 360, 02

BAB CMLIIIAH outlet gas temperature (corrected = excluding leakage)

BAB CMLIV

BAB CMLXI

 Unburned Carbon in Fuel MpUbC = MpCRs x MFrRs

= 0,42x0,05 = 0,02 %

 Unburned Carbon in the Residu, percent

MpCRs =

[

UCb x xUCb

]

+

[

UCe x xUCe

]

+[UCfx xUCf]

=

[

2,66x0,10

]

+[0,17x0,90]

= 0,42 wt%

 Mass Fraction of spent sorbent per mass of fuel

MFrRs = MpAsF

(100−MpCRs)

= 5,22

(100−0,42)

= 0,05kg/kg

 Carbon burned

MpCb = MpCF−MpUBC

 Theoritical air per moles/mass fuel as fired

MoThACr= MFrThACr_28,963 = 6,04

28,963 = 0,21 mol

kg fuel

 Moles of Dry Products from The Combustion

MoDPc =

[

xpA14 = 100x DVpO2x

(

MoDPc+(0,7905xMoThACr)

)

/MoThACr

BAB CMLXII XpA15=

[

MoDPc

]

+0,7905[MoThACr]

BAB CMLXIII

= 100x3,88_0,21x_{x(20,95−3,88}0,04+0,7905₎[0,21] BAB CMLXIV = 22,27 %



CO2 (% vol dry)

BAB CMLXV

DVpC0215 =

[

MpCb

]

BAB CMLXVI

=

48,1012,01 0,25 BAB CMLXVII

=

15,99 %



Moles of Dry Gas

BAB CMLXVIII

MoDFg15 =

[

MoDPc

]

+

[

MoThACr

]

x(0,7905+[XpA]/100)

BAB CMLXIX = 0,7905+

22,27 100

(0,04+0,21)x¿ )

BAB CMLXX = 0,25 kg/kg fuel



N2 (% vol dry)

BAB CMLXXI DVpNf215 = [MpN2F]/28,013/[ModFg]

BAB CMLXXII =

0,78 29,013

0,25

=0,11



Atmospheric nitrogen

BAB CMLXXIII DVpN2a15 = 100 – [DVpO2]-[DVpCO]-[DVpN2f] BAB CMLXXIV = 100−

[

3,88

]

−

[

0

]

−

[

0,11

]

BAB CMLXXV = 80,02

BAB CMLXXVI



AH Outlet Air Temperature

BAB CMLXXVII

TaLV = ([XpFRa2]x_([[TAH_TAH2₂out_out]+[_]+[XpFRa_TAH1hout1h]x_])[TAH1hout])

BAB CMLXXVIII = (332,48)+(100)x(337,45)

(332,48−337,45) = 337,45 °C

BAB CMLXXIX

BAB CMLXXX BAB CMLXXXI



AH Inlet Dry Gas Per PTC 4.3

BAB CMLXXXIII

+(28,01x[DVpCO14])+(28,02x DVpN2a14)¿ BAB CMLXXXIV

X([MpCb]+(12,01/DVpCO214)x[MpSF])/¿

BAB CMLXXXV (12,01x[DVpCO214]+[DVpCO14])

BAB CMLXXXVI = ((44,01 x 17,76) + (32 x 2,00) + (28,02 x 80,12)) x (48,10 + ( 12,01 / 17,76) x 0,33) / (12,01 x (17,76) BAB CMLXXXVII = 698,84 °C

BAB CMLXXXVIII



AH Outlet Dry Gas Per PTC 4.3

BAB CMLXXXIX WG15 = 44,01x[DVpCO215_¿]+32x[DVpO215] ¿

BAB CMXC +28,01x[DVpCO15]+28,02x[DVpN2a15]¿ BAB CMXCI X([MpCb]+(12,01/DVpCO215)x[MpSF])/¿ BAB CMXCII (12,01x[DVpCO215]+[DVpCO15])

BAB CMXCIII = (44,01 x 15,99) + (32 x 3,88) + (28,02 x 80,02) x (48,10 + (12,01 / 15,99 x 0,33 ) / (12,01 x (15,99 + 0) = 770,86 °C

BAB CMXCIV



Gas Side Efficiency

BAB CMXCVηAH ¿Tg Fgen−TFgLvCr Tg Fgen−Taen BAB CMXCVI ηAH ¿360,02−185,36

360,02−41,11 = 54,77 % BAB CMXCVII



Air Heater Leakage

BAB CMXCVIII AL = WG15_WG14−WG14x100 BAB CMXCIX = 770,86−698,84

698,84 x100=10,31

XXIV. Pembahasan

(air leakage). Kinerja APH dapat diketahui dengan menghitung Gas Side Efficiency seperti yang telah dijabarkan pada perhitungan diatas.

BAB MI Beberapa parameter yang mempengaruhi kinerja suatu Air Preheater adalah temperatur inlet dan outlet gas buang pada Air Preheater dan komposisi dari gas buang. Paramater ini diperlukan untuk memastikan bahwa pengukuran temperatur udara dan gas buang dapat mewakili rata-rata temperatur yang terdapat pada saluran tersebut. Berikut merupakan tabel parameter kinerja APH di PLTU Lontar :

BAB MII Hasil Performance Test Air Preheater Unit 2

BAB MIII APH

BAB MIV L

oad (MW)

BAB MV Flue Gas

BAB MVI

BAB MXLIV

BAB MXLV Berdasarkan standar diatas temperatur masuk dan temperatur keluar gas buang dari Air Preheater yang seharusnya adalah sebesar 375 °C dan 120 °C. Sedangkan dari tes yang dilakukan didapatkan temperatur sebesar 360,02 °C dan 171,82

°C. Tingginya temperatur outlet pada gas buang ini disebabkan oleh pertukaran panas yang terjadi pada elemen di APH sudah mulai tidak optimum. Untuk Air Leakage sendiri didapatkan hasil sebesar 10,31%. Penurunan kinerja ini terjadi karena dipengaruhi faktor – faktor berikut yaitu :

 Faktor Pengotoran

BAB MXLVI Faktor pengotoran ini biasanya berupa abu, sulfur yang menempel dan endapan-endapan lain yang berasal dari gas buang yang menyebabkan kerak atau korosi.

 Faktor Kebocoran Udara

BAB MXLVII Faktor Kebocoran Udara ini terdiri dari :

-Kebocoran pada circumferensial seal -Kebocoran radial seal

-Penurunan tekanan

BAB MXLVIII Penurunan tekanan ini semakin besar dengan bertambahnya fouling factor pada heat exchanger karena usia penggunaan alat terlalu lama. Dalam pemanas udara tipe rotary, penurunan tekanan pada sisi gas (gas side) dan sisi udara (air side) muncul dari hambatan (gesek) terhadap aliran masuk dan keluar.

BAB MXLIX Heat loss rate adalah merupakan panas yang hilang selama proses perpindahan panas di dalam alat penukar kalor berlangsung, dan disebabkan oleh perbedaan suhu antara sistem penukar kalor dengan lingkungan.

 Komposisi gas buang

BAB ML Kandungan gas buang yang dapat digunakan sebagai parameter untuk melihat kinerja APH adalah :

-O2, untuk mengetahui adanya tingkat kebocoran sepanjang APH. Semakin

besar kadar O2, beban fan untuk menarik ags semakin tinggi selain itu menaikkan heat consumption karena udara yang masuk akan menyerap panas APH.

-CO, untuk mengetahui kualitas pembakaran di boiler. Jika nilai CO tinggi

maka pembakaran tidak sempurna, CO yang tinggi juga akan menyerap panas sehingga tidak baik.

BAB MLI

BAB MLII

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

BAB MLIII

V.1. Kesimpulan

BAB MLIV Berdasarkan pembahasan pada bab sebelumnya maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Air Preheater merupakan peralatan bantu dalam PLTU yang berfungsi sebagai alat untuk memanaskan udara sebelum digunakan proses selanjutnya (contohnya untuk udara pembakaran di boiler). Tujuannya adalah menaikkan effisiensi termal dari suatu proses.

2. Nilai Gas Side Efficiency pada Air Preheater Unit 2 di PLTU Lontar adalah sebesar 54,77%.

3. Air Leakage pada Air Preheater Unit 2 di PLTU Lontar adalah sebesar 10,31%. 4. Kinerja suatu Air Preheater dipengaruhi oleh beberapa parameter yaitu temperatur

inlet dan outlet gas buang pada Air Preheater dan komposisi dari gas buang (O2,CO2,CO). Perubahan temperatur tersebut dapat terjadi dikarenakan :

 Faktor Kebocoran Udara meliputi : Kebocoran pada circumferensial seal, Kebocoran radial seal, Penurunan tekanan, dan Heat Loss Rate.

BAB MLV

V.2. Saran

Upaya-upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi Air Preheater : 1. Melakukan optimasi Shootblower pada APH

2. Melakukan Boiler/Combustion Fine Tuning 3. Melakukan boiler cleaning saat inspeksi 4. Set up pada seal gap APH.

BAB MLVI

DAFTAR PUSTAKA BAB MLVIII

BAB MLIX Air Heaters-Supplement to Performance Test Code for Steam Generating Units, Pl-C 4.1; ASME/ANSI PTC 4.3 - 1974; Reaffirmed 1991,The American Society of Mechanical Engineers, New York, 1968.

BAB MLX

BAB MLXI Svenska Mekanisters Riksforening, 1995.185-Ljungstrom-Air-Preheater. Stockholm, Swedia.

BAB MLXII

BAB MLXIII Cengel, Yunus A. Boles, Michael A. 1994. Thermodynamics An Engineering Approach Second Edition. New York. McGraw Hill. BAB MLXIV

BAB MLXV BAB MLXVI BAB MLXVII BAB MLXVIII

BAB MLXXVII BAB MLXXVIII

BAB MLXXIX BAB MLXXX BAB MLXXXI BAB MLXXXII BAB MLXXXIII BAB MLXXXIV

BAB MLXXXV

BAB MLXXXVI

BAB MLXXXVII

BAB MLXXXVIII

BAB MLXXXIX

BAB MXC

BAB MXCI

BAB MXCII

LAMPIRAN

BAB MXCIII

BAB MXCIV

BAB MXCV

BAB MXCVI

BAB MXCVII

BAB MXCVIII

BAB MXCIX

BAB MC BAB MCI BAB MCII BAB MCIII BAB MCIV BAB MCV BAB MCVI BAB MCVII

BAB MCVIIIKegiatan Performance Test Air Preheater

BAB MCIX

BAB MCXI

BAB MCXII Flue Gas Analyzer BAB MCXIII

BAB MCXVIII

BAB MCXIXProses Pengambilan data pada Inlet APH

BAB MCXX

BAB MCXXIProses Pengambilan Data Pada Outlet APH BAB MCXXII

BAB MCXXIII BAB MCXXIV BAB MCXXV BAB MCXXVI BAB MCXXVII BAB MCXXVIII

BAB MCXXX BAB MCXXXI

BAB MCXXXIV

BAB MCXXXVI

BAB MCXXXVIII BAB MCXXXIX

BAB MCXL BAB MCXLI

BAB MCXLII