Perhitungan Siklus Rankine Aktual .1 Perhitungan Beban 15 MW

Efisiensi thermal merupakan perbandingan antara energi yang dihasilkan sistem dengan energi yang dimasukkan boiler dan sumber panas lainnya kedalam sistem serta kerja pompa. Efisiensi thermal sistem dapat dicari dengan : � �ℎ = � ��� � �� Dimana � ��� adalah kerja bersih dari siklus dengan rumus: � ��� = � ���� ,��� − � ���� ,�� Maka didapatkan : � ���� ,��� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 7 + ṁ 6 − ṁ 7 ℎ 7 − ℎ 8 � ���� ,��� = 81450 kghr 3328,79 kJkg – 2995,27 kJkg + 69900 kghr 3006 kJkg – 2595,57 kJkg = 54980303 kJhr Pada pembacaan data secara aktual di generator, tercatat bahwa kerja turbin adalah � ���� ,������ = 15 MW 54000000 kJhr. Pada perhitungan secara teoritis didapatkan � ���� ,��� = 54980303 kJhr. Perbedaan ini terjadi karena pada kondisi aktual, terjadi losses pada turbin dan generator.Sehingga menyebabkan tidak semua daya turbin yang dapat dimanfaatkan menjadi energy listrik. � ���� ,�� = ṁ 9 � 9 � 10 − � 9 + ṁ 1 � 1 � 2 − � 1 + ṁ 3 � 3 � 4 − � 3 � ���� ,�� = 69670 kghr . 0,242 kJkg + 69900kghr . 0,781 kJkg + 81450 kghr . 8,647 kJkg � ���� ,�� = 775750,19 ��ℎ� � ��� = 54980303 ��ℎ� − 775750,19 ��ℎ� � ��� = 54198960 ��ℎ� � �� adalah panas yang dimasukkan ke dalam sistem. Panas ini berasal dari kerja boiler, deaerator dan economizer. � �� dapat dicari dengan: � �� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 5 + ṁ 5 ℎ 5 − ℎ 4 � �� = 81450 kghr 3328,79 kJkg – 685,56 kJkg + 81450 kghr 685,56 kJkg – 605,32 kJkg = 221826632 kJhr Maka efisiensi thermal sistem adalah : � �ℎ = � ��� � �� � �ℎ = 54198960 ��ℎ� 221826632 ��ℎ� � �ℎ = 0,2443 ���� 24,44 Analisa Penggunaan Bahan Bakar Untuk menghitung panas yang dibutuhkan dalam proses pembentukan uap dapat dicari dengan rumus : � = ṁ 6 ̇ x h 6 – h 5 Dimana : � = panas yang dibutuhkan kJkg �̇ = flow rate air umpan kgjam h 6 = entalpi air umpan kJkg h 5 = entalpi uap jenuh kJkg Maka : � = 81450 kghr x 3328.79 kJkg – 685,56 kJkg = 215291083,5 kJhr Jumlah Kebutuhan bahan bakar Jenis bahan bakar yang digunakan pada ketel di Sistem Pembangkit Tenaga Uap PT Pertamina Persero RU IV Cilacap adalah Fuel oil dengan HHV =44631.287kJkg Lihat lamp. 4. Dari spesifikasi boiler yang digunakan PT Pertamina diketahui bahwa efisiensi minimum dari boiler menurut ASME PTC 4.1 untuk jenis bahan bakar fuel oil adalah 86,3 lihat lamp. 4. Maka untuk mendapatkan panas pembentukan uap sebesar Q = 215291083,5 kJhr diperlukan Fuel oil sebanyak : ṁ = � ��� .��� ṁ = 215291083 ,5 44631 .287 � 0,863 = 5589,53 kghr = 5,589 tonhr Jadi untuk menghasilkan daya sebesar 15 MW diperlukan fuel oil sebanyak 5,589 tonhr. Pada data aktual, untuk pembebanan 15 MW menggunakan fuel oil sebanyak ṁ aktual = 6,255 tonhr. Selisih hasil ini disebabkan oleh HHV fuel oil yang digunakan pada kondisi aktual berbeda dengan HHV pada perhitungan teoritis.Pada Perhitungan teoritis digunakan design fuel oil yang terdapat pada data sheet boiler. Faktor efisiensi boiler juga berpengaruh. Dimana pada perhitungan teoritis nilai efisiensi diambil dari data sheet boiler .

4.2.2 Perhitungan Beban 16 MW Pada Kondisi 9

Pada kondisi 9, kondensat keluar dari kondensor dengan tekanan P = 1,75kgcm 2 dan suhu T = 47,8 o C.Dengan kondisi tersebut, fluida berada pada kondisi saturated. Flow rate air ṁ = 73,46 tonhr. Dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi saturated pada T = 47,8 o C maka didapatkan nilai enthalphy dan entrophy kondisi 9 : h 9 = 200.142 kJkg s = 0,675 kJ �� � � Pada Kondisi 10 Pada kondisi 10fluida dipompakan ke tanki pemanas air umpan. Fluida berada pada kondisi dengan suhu T = 47,8 o Cdan tekanan P = 1,75 kgcm 2 171,61 kPa dan dipompakan dengan tekanan discharge pompa P = 4,173 kgcm 2 409,23 kPa. Flow rate air ṁ = 73,46 tonhr. Diketahui bahwa untuk air pada tekanan P = 1,75kgcm 2 volumespecific nya v = 0,00101052 m 3 kg.Maka harga enthalpi pada kondisi 10 dapat ditentukan dengan : ṁ . ℎ 10 = ṁ. ℎ 9 + ����� Wpump = ṁ � 9 � 10 − � 9 h 10 = 200,142 kJkg + 0,00105616 m 3 kg 409,23 − 171,61kPa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 200,392 kJkg Pada Kondisi 11 Pada kondisi 11, make up water ditambahkan ke tanki pemanas air umpan. Air ini ditambahkan ke tanki untuk menjaga level tanki normal. Make up water ini juga berfungsi sebagai air pengganti dari air yang terbuang losses dari proses siklus sebelumnya. Fluida pada kondisi 11 berada pada kondisi suhu T = 50 o C dan tekanan P = 1,8 kgcm 2 . Flow rate air ṁ = 0,23 tonhr.Diketahui specific heat air untuk suhu 50 o C, Cp = 4,182 kJkg.C. Maka enthalphy kondisi 11 dapat ditentukan dengan : h 11 = Cp . T 11 = 4,182 kJkg.C . 50 o C = 209,1 kJkg Pada Kondisi 1 Pada kondisi 1 air keluar dari tanki pemanas air umpan ke pompa untuk selanjutnya dipompakan ke deaerator. Air berada pada fase saturated water. Tekanan pada kondisi 1 dapat dicari dengan rumus potensial grafitasi berdasarkan ketinggian tanki pemanas air umpan. � ����� = � . �. � Dimana : h = Diambil dari ketinggian level BFW tank g = Percepatan grafitasi 9,8 ms 2 � air = 1000 kg� 3 � ����� = 1000 kg � 3 .9,8 ms . 48,18 100 x 4,6 m = 21719,554Pa = 21,719 kPa Diketahui dari data yang didapatkan dari hasil pengamatan bahwa flow rate ṁ 10 = 73,46 tonhr dan ṁ 11 = 0,23 tonhr. Maka harga enthalphy h 1 dapat ditentukan dengan : ṁ 1 .h 1 = ṁ 11 .h 11 + ṁ 10 . h 10 73690 kghr. h 1 = 230 kghr . 209,1 kjkg + 73460kghr . 200,39 kjkg h 1 = 14768742 ,4 73690 h 1 = 200,41 kJhr Dengan menggunakan softwareComputer Aided Thermodynamic Table dimasukkan harga enthalphy dan tekanannya maka didapatkan suhu T = 47.87 o C Pada Kondisi 2 Pada kondisi 2 fluida dipompakan dari tanki pemanas air umpan ke deaerator. Air berada pada fase saturated water dengan T = 47,87 o C. Tekanan pada kondisi 2 dianggap sama dengan tekanan discharge pada pompa yaitu P = 7,63 kgcm 2 748,247 kPa. Flow rate air ṁ = 73,69 tonhr .P suction pada pompa dapat dihitung dengan rumus potensial grafitasi: � ���� = � . �. � Dimana : h = Diambil dari ketinggian level BFW tank g = Percepatan grafitasi 9,8 ms 2 � air = 1000 kg� 3 � ���� = 1000 kg � 3 .9,8 ms . 48,18 100 x 4,6 m = 21719,554Pa = 21,719 kPa Maka enthalphy pada kondisi 2 dapat dicari dengan : ṁ.ℎ 2 = ṁ . ℎ 1 + W pump in Wpump = ṁ. � 1 � 2 − � 1 Dimana : � 1 = volume spesifik air pada tekanan P = 0,217 bar, � 1 = 1,01811 x 10 −3 � 3 �� � 2 = Pressure discharge pompa � 1 = Pressure suction pompa Wpump = 1,01811 x 10 −3 � 3 �� 748,247 − 21,719kpa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 0,7396 kJkg ℎ 2 = ℎ 1 + W pump in = 200,41 kJkg + 0,7396 kJkg = 201,156 kJkg Pada Kondisi 7 Pada kondisi 7 terjadi proses ekstraksi pada turbin uap. Uap dikeluarkan sebagian untuk keperluan proses deaerasi. Uap yang dikeluarkan ini kemudian akan dimasukkan ke dalam deaerator. Di dalam deaerator terjadi proses deaerasi sehingga kandungan gas di dalam air akan hilang. Uap hasil ekstraksi berada dalam suhu T = 265 o C dan tekanan P = 4 bar . Sehingga uap panas ini berada pada fase superheated. Flow rate uap ṁ = 12,1 tonhr Dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated pada T = 265 o C dan P = 4 bar maka didapatkan nilai enthalphy dan entrophy nya : h 7 = 2995,27 kJkg s 7 = 7,43842kJ �� � � Pada Kondisi 3 Pada kondisi 3 air keluar dari deaerator setelah mengalami poses deaerasi.Diketahui dari data yang didapatkan dari hasil pengamatan bahwa flow rate ṁ 12 = 12,1 tonhr dan ṁ 2 = 73,69 tonhr. Maka harga enthalphy h 1 dapat ditentukan dengan : ṁ 3 .h 3 = ṁ 7 .h 7 + ṁ 2 . h 2 85790 kghr.h 1 = 12100 kghr . 2995,27kJkg + 73690 kghr . 201,156 kJkg h 3 = 51065952 85790 h 3 = 595,243 kJkg Dengan menggunakan softwareComputer Aided Thermodynamic Table dimasukkan harga enthalphy dan tekanannya maka didapatkan suhu T = 141,4 o C Pada Kondisi 4 Pada kondisi 4 air dipompakan ke boiler.Untuk mencari harga enthalpi diperlukan P suction dan P discharge dari pompa. P suction didapatkan dari tekanan di dalam deaerator dimana P = 4,078 kgcm 2 dan tekanan discharge diketahui P = 86,25kgcm 2 . Suhu air keluar dari deaerator diketahui T = 141,4 o C. ṁ. ℎ 4 = ṁ. ℎ 3 + W pump in Wpump = ṁ. � 3 � 4 − � 3 Dimana : � 3 = volume spesifik air pada tekanan P = 4 bar, � 1 = 1,08355 x 10 −3 � 3 �� � 4 = Pressure discharge pompa � 3 = Pressure suction pompa Wpump = 1,08355 x 10 −3 � 3 �� 8458,235 − 400kPa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 8,731 kJkg ℎ 4 = ℎ 3 + W pump in = 595,243kJkg + 8,938 kJkg = 604,85 kJkg Pada Kondisi 5 Pada kondisi 5, fluida melewati economizer. Disini fluida akan dipanaskan sebelum masuk ke main drum boiler. Pemanasan fluida dilakukan agar perbedaan temperatur antara air pengisi dan air yang ada dalam steam drum tidak terlalu tinggi. Sebelum masuk ke economizer tekanan fluida sudah diatur terlebih dahulu menggunakan pressure valve sehingga tekanannya turun menjadi P = 59,86 kgcm 2 dan suhu setelah melewat economizer menjadi T = 157,8 o C.Flow rate masuk boiler ṁ = 85,79 tonhr. Diketahui bahwa specific heat air pada suhu T = 157,8 o C adalah Cp = 4,35 kJkg.C Maka enthalphy pada kondisi 5 dapat dicari dengan : ℎ 5 = Cp . T 5 = 4,35 kJkg.C . 157,8 o C = 686,43kJkg Pada Kondisi 6 Pada kondisi 6 tejadi proses ekspansi aktual pada turbin uap.Uap yang berasal dari boiler ditembakkan oleh nozel ke sudu turbin.Uap sudah berada pada fase superheateddengan suhu T = 461,98 � � dan tekanan P = 59,86 kg�� 2 .Flow rate uap ṁ = 85,79 tonhr. Maka dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated berdasarkan didapatkan nilai enthalpi dan entrophy nya sebagai berikut: ℎ 6 = 3332,19 kJkg � 6 = 6,76304 kJ �� � � Pada Kondisi 8 Pada kondisi 8 kondensat keluar dari turbin dengan T = 52,05 � � dan tekanan vacuumP = -68,28 cmHg .Uap berada pada fase superheated. Flow rate kondensat ṁ = 73,69 tonhr.Maka dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated berdasarkan tekanan dan entrophy di atas didapatkan nilai enthalpy sebagai berikut: ℎ 8 = 2595,7 kJkg � 8 = 8,15018 kJ �� � � Effisiensi Thermal Efisiensi thermal merupakan perbandingan antara energi yang dihasilkan sistem dengan energi yang dimasukkan boiler dan sumber panas lainnya kedalam sistem serta kerja pompa. Efisiensi thermal sistem dapat dicari dengan : � �ℎ = � ��� � �� Dimana � ��� adalah kerja bersih dari siklus dengan rumus: � ��� = � ���� ,��� − � ���� ,�� Maka didapatkan : � ���� ,��� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 7 + ṁ 6 − ṁ 7 ℎ 7 − ℎ 8 � ���� ,��� = 85790 kghr 3332,19 kJkg – 2995,27 kJkg + 73690 kghr 2995,27 kJkg – 2595,83 kJkg = 58209267 kJhr Pada pembacaan data secara aktual di generator, tercatat bahwa kerja turbin adalah � ���� ,������ = 16 MW 57600000 kJhr. Pada perhitungan secara teoritis didapatkan � ���� ,��� = 58209267 kJhr. Perbedaan ini terjadi karena pada kondisi aktual, terjadi losses pada turbin dan generator.Sehingga menyebabkan tidak semua daya turbin yang dapat dimanfaatkan menjadi energy listrik � ���� ,�� = ṁ 9 � 9 � 10 − � 9 + ṁ 1 � 1 � 2 − � 1 + ṁ 3 � 3 � 4 − � 3 � ���� ,�� = 74260 kghr . 0,251 kJkg + 74490 kghr . 0,7396 kJkg + 85790 kghr . 8,731 kJkg � ���� ,�� = 822764,554 ��ℎ� � ��� = 58209267 ��ℎ� − 840523,08 ��ℎ� � ��� = 57368743,92 ��ℎ� � �� adalah panas yang dimasukkan ke dalam sistem. Panas ini berasal dari kerja boiler, deaerator dan economizer. � �� dapat dicari dengan: � �� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 5 + ṁ 5 ℎ 5 − ℎ 4 � �� = 85790 kghr 3332,19 kJkg – 686,43 kJkg + 85790 kghr 686,43 kJkg – 604,85 kJkg = 233961340,6 Maka efisiensi thermal sistem adalah : � �ℎ = � ��� � �� � �ℎ = 57368743,92 ��ℎ� 233961340,6 ��ℎ� � �ℎ = 0,2453 ���� 24,53 Analisa Penggunaan Bahan Bakar Untuk menghitung panas yang dibutuhkan dalam proses pembentukan uap dapat dicari dengan rumus : � = ṁ 6 ̇ x h 6 – h 5 Dimana : � = panas yang dibutuhkan kJkg �̇ = flow rate air umpan kgjam h 6 = entalpi air umpan kJkg h 5 = entalpi uap jenuh kJkg Maka : � = 85790 kghr x 3332.19 kJkg – 686,43 kJkg = 226979750,4 kJhr Jumlah Kebutuhan bahan bakar Jenis bahan bakar yang digunakan pada ketel di Sistem Pembangkit Tenaga Uap PT Pertamina Persero RU IV Cilacap adalah Fuel oil dengan HHV =44631.287kJkg Lihat lamp. 4. Dari spesifikasi boiler yang digunakan PT Pertamina diketahui bahwa efisiensi minimum dari boiler menurut ASME PTC 4.1 untuk jenis bahan bakar fuel oil adalah 86,3 lihat lamp. 4. Maka untuk mendapatkan panas pembentukan uap sebesar Q = 22679750,4 kJhr diperlukan Fuel oil sebanyak : ṁ = � ���. ��� ṁ = 226979750 ,4 44631 ,287 � 0,863 = 5893kghr = 5,893 tonhr Jadi untuk menghasilkan daya sebesar 16 MW diperlukan fuel oil sebanyak 5,893 tonhr. Pada data aktual, untuk pembebanan 16 MW menggunakan fuel oil sebanyak ṁ aktual = 6,589 tonhr. Selisih hasil ini disebabkan oleh HHV fuel oil yang digunakan pada kondisi aktual berbeda dengan HHV pada perhitungan teoritis.Pada Perhitungan teoritis digunakan design fuel oil yang terdapat pada data sheet boiler. Faktor efisiensi boiler juga berpengaruh. Dimana pada perhitungan teoritis nilai efisiensi diambil dari data sheet boiler .

4.2.3 Beban 17 MW Pada Kondisi 9

Pada kondisi 9, kondensat keluar dari kondensor dengan tekanan P = 1,75kgcm 2 dan suhu T = 48 o C.Dengan kondisi tersebut, fluida berada pada kondisi saturated. Flow rate air ṁ = 78,74 tonhr. Dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi saturated pada T = 48 o C maka didapatkan nilai enthalphy dan entrophy kondisi 9 : h 9 = 200,978 kJkg s = 0,677 kJ �� � � Pada Kondisi 10 Pada kondisi 10fluida dipompakan ke tanki pemanas air umpan. Fluida berada pada kondisi dengan suhu T = 48 o Cdan tekanan P = 1,75 kgcm 2 171,61 kPa dan dipompakan dengan tekanan discharge pompa P = 4,395 kgcm 2 431 kPa. Flow rate air ṁ = 78,74 tonhr. Diketahui bahwa untuk air pada tekanan P = 1,75kgcm 2 volumespecific nya v = 0,00101052 m 3 kg.Maka harga enthalpi pada kondisi 10 dapat ditentukan dengan : ṁ . ℎ 10 = ṁ. ℎ 9 + ����� Wpump = ṁ � 9 � 10 − � 9 h 10 = 200,978 kJkg + 0,00105616 m 3 kg 431 − 171,61kPa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 201,252 kJkg Pada Kondisi 11 Pada kondisi 11, make up water ditambahkan ke tanki pemanas air umpan. Air ini ditambahkan ke tanki untuk menjaga level tanki normal. Make up water ini juga berfungsi sebagai air pengganti dari air yang terbuang losses dari proses siklus sebelumnya. Fluida pada kondisi 11 berada pada kondisi suhu T = 50 o C dan tekanan P = 1,8 kgcm 2 . Flow rate air ṁ = 0,26 tonhr.Diketahui specific heat air untuk suhu 50 o C, Cp = 4,182 kJkg.C. Maka enthalphy kondisi 11 dapat ditentukan dengan : h 11 = Cp . T 11 = 4,182 kJkg.C . 50 o C = 209,1 kJkg Pada Kondisi 1 Pada kondisi 1 air keluar dari tanki pemanas air umpan ke pompa untuk selanjutnya dipompakan ke deaerator. Air berada pada fase saturated water. Tekanan pada kondisi 1 dapat dicari dengan rumus potensial grafitasi berdasarkan ketinggian tanki pemanas air umpan. � ����� = � . �. � Dimana : h = Diambil dari ketinggian level BFW tank g = Percepatan grafitasi 9,8 ms 2 � air = 1000 kg� 3 � ����� = 1000 kg � 3 .9,8 ms . 48,31 100 x 4,6 m = 21778,148Pa = 21,778 kPa Diketahui dari data yang didapatkan dari hasil pengamatan bahwa flow rate ṁ 10 = 78,74 tonhr dan ṁ 11 = 0,26 tonhr. Maka harga enthalphy h 1 dapat ditentukan dengan : ṁ 1 .h 1 = ṁ 11 .h 11 + ṁ 10 . h 10 79000 kghr. h 1 = 260 kghr . 209,1 kjkg + 78660ghr . 201,252 kjkg h 1 = 15884848 ,32 79000 h 1 = 201,22 kJhr Dengan menggunakan softwareComputer Aided Thermodynamic Table dimasukkan harga enthalphy dan tekanannya maka didapatkan suhu T = 48,06 o C Pada Kondisi 2 Pada kondisi 2 fluida dipompakan dari tanki pemanas air umpan ke deaerator. Air berada pada fase saturated water dengan T = 48,06 o C. Tekanan pada kondisi 2 dianggap sama dengan tekanan discharge pada pompa yaitu P = 7,85 kgcm 2 769,822 kPa. Flow rate air ṁ = 79 tonhr .P suction pada pompa dapat dihitung dengan rumus potensial grafitasi: � ����� = � . �. � Dimana : h = Diambil dari ketinggian level BFW tank g = Percepatan grafitasi 9,8 ms 2 � air = 1000 kg� 3 � ����� = 1000 kg � 3 .9,8 ms . 48,31 100 x 4,6 m = 21778,148Pa = 21,778 kPa Maka enthalphy pada kondisi 2 dapat dicari dengan : ṁ.ℎ 2 = ṁ . ℎ 1 + W pump in Wpump = ṁ. � 1 � 2 − � 1 Dimana : � 1 = volume spesifik air pada tekanan P = 0,217 bar, � 1 = 1,01811 x 10 −3 � 3 �� � 2 = Pressure discharge pompa � 1 = Pressure suction pompa Wpump = 1,01811 x 10 −3 � 3 �� 769,822 − 21,778kpa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 0,758 kJkg ℎ 2 = ℎ 1 + W pump in = 201,22 kJkg + 0,758 kJkg = 201,97 kJkg Pada Kondisi 7 Pada kondisi 7 terjadi proses ekstraksi pada turbin uap. Uap dikeluarkan sebagian untuk keperluan proses deaerasi. Uap yang dikeluarkan ini kemudian akan dimasukkan ke dalam deaerator. Di dalam deaerator terjadi proses deaerasi sehingga kandungan gas di dalam air akan hilang. Uap hasil ekstraksi berada dalam suhu T = 265 o C dan tekanan P = 4 bar . Sehingga uap panas ini berada pada fase superheated. Flow rate uap ṁ = 13,12 tonhr Dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated pada T = 265 o C dan P = 4 bar maka didapatkan nilai enthalphy dan entrophy nya : h 7 = 2995,27 kJkg s 7 = 7,43842kJ �� � � Pada Kondisi 3 Pada kondisi 3 air keluar dari deaerator setelah mengalami poses deaerasi.Diketahui dari data yang didapatkan dari hasil pengamatan bahwa flow rate ṁ 12 = 13,12 tonhr dan ṁ 2 = 79 tonhr. Maka harga enthalphy h 1 dapat ditentukan dengan : ṁ 3 .h 3 = ṁ 7 .h 7 + ṁ 2 . h 2 92120 kghr.h 1 = 13120 kghr . 2995.27kJkg + 79000 kghr . 201,97 kJkg h 3 = 55394350 92120 h 3 = 601,328 kJkg Dengan menggunakan softwareComputer Aided Thermodynamic Table dimasukkan harga enthalphy dan tekanannya maka didapatkan suhu T = 142,8 o C. Pada Kondisi 4 Pada kondisi 4 air dipompakan ke boiler.Untuk mencari harga enthalpi diperlukan P suction dan P discharge dari pompa. P suction didapatkan dari tekanan di dalam deaerator dimana P = 4,078 kgcm 2 dan tekanan discharge diketahui P = 89,48kgcm 2 . Suhu air keluar dari deaerator diketahui T = 142,8 o C. ṁ. ℎ 4 = ṁ. ℎ 3 + W pump in Wpump = ṁ. � 3 � 4 − � 3 Dimana : � 3 = volume spesifik air pada tekanan P = 4 bar, � 1 = 1,08355 x 10 −3 � 3 �� � 4 = Pressure discharge pompa � 3 = Pressure suction pompa Wpump = 1,08355 x 10 −3 � 3 �� 8774,992 − 400kPa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 9,074 kJkg ℎ 4 = ℎ 3 + W pump in = 601,328 kJkg + 9,074 kJkg = 610,4 kJkg Pada Kondisi 5 Pada kondisi 5, fluida melewati economizer. Disini fluida akan dipanaskan sebelum masuk ke main drum boiler. Pemanasan fluida dilakukan agar perbedaan temperatur antara air pengisi dan air yang ada dalam steam drum tidak terlalu tinggi. Sebelum masuk ke economizer tekanan fluida sudah diatur terlebih dahulu menggunakan pressure valve sehingga tekanannya turun menjadi P = 59,73 kgcm 2 dan suhu setelah melewat economizer menjadi T = 159 o C.Flow rate masuk boiler ṁ = 92120 tonhr. Diketahui bahwa specific heat air pada suhu T = 159 o C adalah Cp = 4,35 kJkg.C Maka enthalphy pada kondisi 5 dapat dicari dengan : ℎ 5 = Cp . T 5 = 4,35 kJkg.C . 159 o C = 691,65kJkg Pada Kondisi 6 Pada kondisi 6 tejadi proses ekspansi aktual pada turbin uap.Uap yang berasal dari boiler ditembakkan oleh nozel ke sudu turbin.Uap sudah berada pada fase superheateddengan suhu T = 462,73 � � dan tekanan P = 59,73 kg�� 2 .Flow rate uap ṁ = 92,12 tonhr. Maka dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated berdasarkan didapatkan nilai enthalpi dan entrophy nya sebagai berikut: ℎ 6 = 3334,18 kJkg � 6 = 6,7666 kJ �� � � Pada Kondisi 8 Pada kondisi 8 kondensat keluar dari turbin dengan T = 51,95 � � dan tekanan vacuumP = -67,50 cmHg .Uap berada pada fase superheated. Flow rate kondensat ṁ = 79 tonhr.Maka dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated berdasarkan tekanan dan entrophy di atas didapatkan nilai enthalpy sebagai berikut: ℎ 8 = 2595,2 kJkg � 8 = 8,10405 kJ �� � � Effisiensi Thermal Efisiensi thermal merupakan perbandingan antara energi yang dihasilkan sistem dengan energi yang dimasukkan boiler dan sumber panas lainnya kedalam sistem serta kerja pompa. Efisiensi thermal sistem dapat dicari dengan : � �ℎ = � ��� � �� Dimana � ��� adalah kerja bersih dari siklus dengan rumus: � ��� = � ���� ,��� − � ���� ,�� Maka didapatkan : � ���� ,��� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 7 + ṁ 6 − ṁ 7 ℎ 7 − ℎ 8 � ���� ,��� = 92120 kghr 3334,3 kJkg – 2995,27 kJkg + 79000 kghr 2995,27 kJkg – 2595,2 kJkg = 62696196 kJhr Pada pembacaan data secara aktual di generator, tercatat bahwa kerja turbin adalah � ���� ,������ = 17 MW 61200000 kJhr. Pada perhitungan secara teoritis didapatkan � ���� ,��� = 65397747 kJhr. Perbedaan ini terjadi karena pada kondisi aktual, terjadi losses pada turbin dan generator.Sehingga menyebabkan tidak semua daya turbin yang dapat dimanfaatkan menjadi energy listrik � ���� ,�� = ṁ 9 � 9 � 10 − � 9 + ṁ 1 � 1 � 2 − � 1 + ṁ 3 � 3 � 4 − � 3 � ���� ,�� = 78740 kghr . 0,274 kJkg + 79000 kghr . 0,758 kJkg + 92120kghr . 9,074 kJkg � ���� ,�� = 917353,6 ��ℎ� � ��� = 62696196 ��ℎ� − 917353,6 ��ℎ� � ��� = 61778842 ��ℎ� � �� adalah panas yang dimasukkan ke dalam sistem. Panas ini berasal dari kerja boiler, deaerator dan economizer. � �� dapat dicari dengan: � �� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 5 + ṁ 5 ℎ 5 − ℎ 4 � �� = 92120 kghr 3334,3 kJkg – 691,65 kJkg + 92120 kghr 691,65 kJkg – 610,4 kJkg = 250925668 kJhr Maka efisiensi thermal sistem adalah : � �ℎ = � ��� � �� � �ℎ = 61778842 ��ℎ� 250925668 ��ℎ� � �ℎ = 0,2462 ���� 24,62 Analisa Penggunaan Bahan Bakar Untuk menghitung panas yang dibutuhkan dalam proses pembentukan uap dapat dicari dengan rumus : � = ṁ 6 ̇ x h 6 – h 5 Dimana : � = panas yang dibutuhkan kJkg �̇ = flow rate air umpan kgjam h 6 = entalpi air umpan kJkg h 5 = entalpi uap jenuh kJkg Maka : � = 92120 kghr x 3334.4 kJkg – 691,65 kJkg = 243422494 kJhr Jumlah Kebutuhan bahan bakar Jenis bahan bakar yang digunakan pada ketel di Sistem Pembangkit Tenaga Uap PT Pertamina Persero RU IV Cilacap adalah Fuel oil dengan HHV =44631.287kJkg Lihat lamp. 4. Dari spesifikasi boiler yang digunakan PT Pertamina diketahui bahwa efisiensi minimum dari boiler menurut ASME PTC 4.1 untuk jenis bahan bakar fuel oil adalah 86,3 lihat lamp. 4. Maka untuk mendapatkan panas pembentukan uap sebesar Q = 243422494 kJhr diperlukan Fuel oil sebanyak : ṁ = � ���. ��� ṁ = 243422494 44631 ,287 � 0,82 = 6319,904 kghr = 6,319 tonhr Jadi untuk menghasilkan daya sebesar 17 MW diperlukan fuel oil sebanyak 6,319 tonhr. Pada data aktual, untuk pembebanan 17 MW menggunakan fuel oil sebanyak ṁ aktual = 7,075 tonhr. Selisih hasil ini disebabkan oleh HHV fuel oil yang digunakan pada kondisi aktual berbeda dengan HHV pada perhitungan teoritis.Pada Perhitungan teoritis digunakan design fuel oil yang terdapat pada data sheet boiler. Faktor efisiensi boiler juga berpengaruh. Dimana pada perhitungan teoritis nilai efisiensi diambil dari data sheet boiler .

4.2.4 Perhitungan Beban 18 MW Pada Kondisi 9

Pada kondisi 9, kondensat keluar dari kondensor dengan tekanan P = 1,75kgcm 2 dan suhu T = 48 o C.Dengan kondisi tersebut, fluida berada pada kondisi saturated. Flow rate air ṁ = 81,86 tonhr. Dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi saturated pada T = 48 o C maka didapatkan nilai enthalphy dan entrophy kondisi 9 : h 9 = 200,978 kJkg s = 0,677 kJ �� � � Pada Kondisi 10 Pada kondisi 10fluida dipompakan ke tanki pemanas air umpan. Fluida berada pada kondisi dengan suhu T = 48 o Cdan tekanan P = 1,75 kgcm 2 171,61 kPa dan dipompakan dengan tekanan discharge pompa P = 4,395 kgcm 2 431 kPa. Flow rate air ṁ = 81,86 tonhr. Diketahui bahwa untuk air pada tekanan P = 1,75kgcm 2 volumespecific nya v = 0,00101052 m 3 kg.Maka harga enthalpi pada kondisi 10 dapat ditentukan dengan : ṁ . ℎ 10 = ṁ. ℎ 9 + ����� Wpump = ṁ � 9 � 10 − � 9 h 10 = 200,978 kJkg + 0,00105616 m 3 kg 431 − 171,61kPa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 201,252 kJkg Pada Kondisi 11 Pada kondisi 11, make up water ditambahkan ke tanki pemanas air umpan. Air ini ditambahkan ke tanki untuk menjaga level tanki normal. Make up water ini juga berfungsi sebagai air pengganti dari air yang terbuang losses dari proses siklus sebelumnya. Fluida pada kondisi 11 berada pada kondisi suhu T = 50 o C dan tekanan P = 1,8 kgcm 2 . Flow rate air ṁ = 0,28 tonhr.Diketahui specific heat air untuk suhu 50 o C, Cp = 4,182 kJkg.C. Maka enthalphy kondisi 11 dapat ditentukan dengan : h 11 = Cp . T 11 = 4,182 kJkg.C . 50 o C = 209,1 kJkg Pada Kondisi 1 Pada kondisi 1 air keluar dari tanki pemanas air umpan ke pompa untuk selanjutnya dipompakan ke deaerator. Air berada pada fase saturated water. Tekanan pada kondisi 1 dapat dicari dengan rumus potensial grafitasi berdasarkan ketinggian tanki pemanas air umpan. � ����� = � . �. � Dimana : h = Diambil dari ketinggian level BFW tank g = Percepatan grafitasi 9,8 ms 2 � air = 1000 kg� 3 � ����� = 1000 kg � 3 .9,8 ms . 49,35 100 x 4,6 m = 22246,98Pa = 22,246 kPa Diketahui dari data yang didapatkan dari hasil pengamatan bahwa flow rate ṁ 10 = 81,86 tonhr dan ṁ 11 = 0,28 tonhr. Maka harga enthalphy h 1 dapat ditentukan dengan : ṁ 1 .h 1 = ṁ 11 .h 11 + ṁ 10 . h 10 82140 kghr. h 1 = 280 kghr . 209,1 kjkg + 81860ghr . 201,252 kjkg h 1 = 15884848 ,32 82140 h 1 = 201,278 kJhr Dengan menggunakan softwareComputer Aided Thermodynamic Table dimasukkan harga enthalphy dan tekanannya maka didapatkan suhu T = 48,08 o C Pada Kondisi 2 Pada kondisi 2 fluida dipompakan dari tanki pemanas air umpan ke deaerator. Air berada pada fase saturated water dengan T = 48,08 o C. Tekanan pada kondisi 2 dianggap sama dengan tekanan discharge pada pompa yaitu P = 7,77 kgcm 2 761,976 kPa. Flow rate air ṁ = 82,14 tonhr .P suction pada pompa dapat dihitung dengan rumus potensial grafitasi: � ����� = � . �. � Dimana : h = Diambil dari ketinggian level BFW tank g = Percepatan grafitasi 9,8 ms 2 � air = 1000 kg� 3 � ����� = 1000 kg � 3 .9,8 ms . 49,35 100 x 4,6 m = 22246,98Pa = 22,246 kPa Maka enthalphy pada kondisi 2 dapat dicari dengan : ṁ.ℎ 2 = ṁ . ℎ 1 + W pump in Wpump = ṁ. � 1 � 2 − � 1 Dimana : � 1 = volume spesifik air pada tekanan P = 0,222 bar � 1 = 1,01839 x 10 −3 � 3 �� � 2 = Pressure discharge pompa � 1 = Pressure suction pompa Wpump = 1,01839 x 10 −3 � 3 �� 761,976 − 22,246kpa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 0,753 kJkg ℎ 2 = ℎ 1 + W pump in = 201,278 kJkg + 0,753 kJkg = 202,03 kJkg Pada Kondisi 7 Pada kondisi 7 terjadi proses ekstraksi pada turbin uap. Uap dikeluarkan sebagian untuk keperluan proses deaerasi. Uap yang dikeluarkan ini kemudian akan dimasukkan ke dalam deaerator. Di dalam deaerator terjadi proses deaerasi sehingga kandungan gas di dalam air akan hilang. Uap hasil ekstraksi berada dalam suhu T = 265 o C dan tekanan P = 4 bar . Sehingga uap panas ini berada pada fase superheated. Flow rate uap ṁ = 13,66 tonhr Dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated pada T = 265 o C dan P = 4 bar maka didapatkan nilai enthalphy dan entrophy nya : h 7 = 2995,27 kJkg s 7 = 7,43842kJ �� � � Pada Kondisi 3 Pada kondisi 3 air keluar dari deaerator setelah mengalami poses deaerasi.Diketahui dari data yang didapatkan dari hasil pengamatan bahwa flow rate ṁ 12 = 13,66 tonhr dan ṁ 2 = 82,14 tonhr. Maka harga enthalphy h 1 dapat ditentukan dengan : ṁ 3 .h 3 = ṁ 7 .h 7 + ṁ 2 . h 2 95800 kghr.h 1 = 13660 kghr . 2995,27kJkg + 82140 kghr . 202,03 kJkg h 3 = 57656704 ,2 95800 h 3 = 601,8445 kJkg Dengan menggunakan softwareComputer Aided Thermodynamic Table dimasukkan harga enthalphy dan tekanannya maka didapatkan suhu T = 143 o C. Pada Kondisi 4 Pada kondisi 4 air dipompakan ke boiler.Untuk mencari harga enthalpi diperlukan P suction dan P discharge dari pompa. P suction didapatkan dari tekanan di dalam deaerator dimana P = 4,078 kgcm 2 dan tekanan discharge diketahui P = 89,5kgcm 2 . Suhu air keluar dari deaerator diketahui T = 143 o C. ṁ. ℎ 4 = ṁ. ℎ 3 + W pump in Wpump = ṁ. � 3 � 4 − � 3 Dimana : � 3 = volume spesifik air pada tekanan P = 4 bar, � 1 = 1,08355 x 10 −3 � 3 �� � 4 = Pressure discharge pompa � 3 = Pressure suction pompa Wpump = 1,08355 x 10 −3 � 3 �� 8770,08 − 400kPa � 1 �� 1 ��� .� 3 � = 9,069 kJkg ℎ 4 = ℎ 3 + W pump in = 601,844 kJkg + 9,069 kJkg = 610,91 kJkg Pada Kondisi 5 Pada kondisi 5, fluida melewati economizer. Disini fluida akan dipanaskan sebelum masuk ke main drum boiler. Pemanasan fluida dilakukan agar perbedaan temperatur antara air pengisi dan air yang ada dalam steam drum tidak terlalu tinggi. Sebelum masuk ke economizer tekanan fluida sudah diatur terlebih dahulu menggunakan pressure valve sehingga tekanannya turun menjadi P = 59,7 kgcm 2 dan suhu setelah melewat economizer menjadi T = 160 o C.Flow rate masuk boiler ṁ = 95,8 tonhr. Diketahui bahwa specific heat air pada suhu T = 160 o C adalah Cp = 4,35 kJkg.C Maka enthalphy pada kondisi 5 dapat dicari dengan : ℎ 5 = Cp . T 5 = 4,35 kJkg.C . 160 o C = 696 kJkg Pada Kondisi 6 Pada kondisi 6 tejadi proses ekspansi aktual pada turbin uap.Uap yang berasal dari boiler ditembakkan oleh nozel ke sudu turbin.Uap sudah berada pada fase superheateddengan suhu T = 463,86 � � dan tekanan P = 59,7 kg�� 2 .Flow rate uap ṁ = 95,8 tonhr. Maka dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated berdasarkan didapatkan nilai enthalpi dan entrophy nya sebagai berikut: ℎ 6 = 3336,81 kJkg � 6 = 6,7697 kJ �� � � Pada Kondisi 8 Pada kondisi 8 kondensat keluar dari turbin dengan T = 52 � � dan tekanan vacuumP = -68,08 cmHg .Uap berada pada fase superheated. Flow rate kondensat ṁ = 82,14 tonhr.Maka dengan menggunakan perhitungan program ChemicalLogic SteamTab Companion untuk kondisi superheated berdasarkan tekanan dan entrophy di atas didapatkan nilai enthalpy sebagai berikut: ℎ 8 = 2595,82 kJkg � 8 = 8,18596 kJ �� � � Effisiensi Thermal Efisiensi thermal merupakan perbandingan antara energi yang dihasilkan sistem dengan energi yang dimasukkan boiler dan sumber panas lainnya kedalam sistem serta kerja pompa. Efisiensi thermal sistem dapat dicari dengan : � �ℎ = � ��� � �� Dimana � ��� adalah kerja bersih dari siklus dengan rumus: � ��� = � ���� ,��� − � ���� ,�� Maka didapatkan : � ���� ,��� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 7 + ṁ 6 − ṁ 7 ℎ 7 − ℎ 8 � ���� ,��� = 95800 kghr 3336,81 kJkg – 2995,27 kJkg + 82140 kghr 2995,27 kJkg – 2595,82 kJkg = 65397747 kJhr Pada pembacaan data secara aktual di generator, tercatat bahwa kerja turbin adalah � ���� ,������ = 18 MW 64800000kJhr. Pada perhitungan secara teoritis didapatkan � ���� ,��� = 65397747 kJhr. Perbedaan ini terjadi karena pada kondisi aktual, terjadi losses pada turbin dan generator.Sehingga menyebabkan tidak semua daya turbin yang dapat dimanfaatkan menjadi energy listrik � ���� ,�� = ṁ 9 � 9 � 10 − � 9 + ṁ 1 � 1 � 2 − � 1 + ṁ 3 � 3 � 4 − � 3 � ���� ,�� = 81860 kghr . 0,273 kJkg + 82140 kghr . 0,753 kJkg + 95800kghr . 9,069 kJkg � ���� ,�� = 953009 ��ℎ� � ��� = 65397747 ��ℎ� − 953009 ��ℎ� � ��� = 64444738 ��ℎ� � �� adalah panas yang dimasukkan ke dalam sistem. Panas ini berasal dari kerja boiler, deaerator dan economizer. � �� dapat dicari dengan: � �� = ṁ 6 ℎ 6 − ℎ 5 + ṁ 5 ℎ 5 − ℎ 4 � �� = 95800 kghr 3336,81 kJkg – 696 kJkg + 95800 kghr 696 kJkg – 610,91 kJkg = 261209238 kJhr Maka efisiensi thermal sistem adalah : � �ℎ = � ��� � �� � �ℎ = 64444738 ��ℎ� 261209238 ��ℎ� � �ℎ = 0,2467 ���� 24,67 Analisa Penggunaan Bahan Bakar Untukmenghitung panas yang dibutuhkan dalam proses pembentukan uap dapat dicari dengan rumus : � = ṁ 6 ̇ x h 6 – h 5 Dimana : � = panas yang dibutuhkan kJkg �̇ = flow rate air umpan kgjam h 6 = entalpi air umpan kJkg h 5 = entalpi uap jenuh kJkg Maka : � = 95800 kghr x 3336.81 kJkg – 696 kJkg = 252989598 kJhr Jumlah Kebutuhan bahan bakar Jenis bahan bakar yang digunakan pada ketel di Sistem Pembangkit Tenaga Uap PT Pertamina Persero RU IV Cilacap adalah Fuel oil dengan HHV =44631.287kJkg Lihat lamp. 4. Dari spesifikasi boiler yang digunakan PT Pertamina diketahui bahwa efisiensi minimum dari boiler menurut ASME PTC 4.1 untuk jenis bahan bakar fuel oil adalah 86,3 lihat lamp. 4. Maka untuk mendapatkan panas pembentukan uap sebesar Q = 252989598 kJhr diperlukan Fuel oil sebanyak : ṁ = � ��� .��� ṁ = 252989598 44631 ,287 � 0,863 = 6568,292 kghr = 6,568 tonhr Jadi untuk menghasilkan daya sebesar 18 MW diperlukan fuel oil sebanyak 6,568 tonhr. Pada data aktual, untuk pembebanan 18 MW menggunakan fuel oil sebanyak ṁ aktual = 7,357 tonhr. Selisih hasil ini disebabkan oleh HHV fuel oil yang digunakan pada kondisi aktual berbeda dengan HHV pada perhitungan teoritis.Pada Perhitungan teoritis digunakan design fuel oil yang terdapat pada data sheet boiler. Faktor efisiensi boiler juga berpengaruh. Dimana pada perhitungan teoritis nilai efisiensi diambil dari data sheet boiler .

4.3 Hubungan Antara Pembebanan Terhadap Efisiensi Termal Sistem Pembangkit Tenaga Uap

Hasil pengolahan data untuk mendapatkan besarnya efisiensi termal pada setiap pembebanan di Sistem Pembangkit Tenaga Uap PT. Pertamina Persero RU IV Cilacap ditunjukkan pada tabel 4.1 berikut ini : Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Efisiensi Termal Beban MW W Turbin kJhr W Pompa kJhr Flow rate tonhr q in Sistem kJhr Efisiensi termal 15 54980303 775750,19 81,45 221826632 24,44 16 58209267 822764,554 85,79 233961340,6 24,53 17 62696196 917353,6 92,12 250925668 24,62 18 65397747 905780 95,8 261209238 24,67 Dari tabel di atas dapat dilihat besarnya efisiensi termal pada setiap pembebanan yang dilakukan. Efisiensi termal sistem tertinggi didapatkan pada pembebanan 18 MW sebesar 24,67. Sedangkan Efisiensi termal sistem terendah didapatkan pada pembebanan 15 MW sebesar 24,44 . Gambar 4.3 dibawah ini menunjukkan grafik hubungan pembebanan dengan efisiensi termal. Gambar 4.3 Grafik Hubungan Pembebanan dengan Efisiensi Termal Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa pembebanan pada sistem pembangkit tenaga uap berpengaruh pada efisiensi sistem tersebut. Semakin besar daya yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga uap maka akan smeakin besar efisiensi yang dihasilkan sistem. Dari grafik dapat dilihat bahwa pada beban tertinggi yaitu 18 MW efisiensinya yaitu 24,67 . Dapat kita bandingkan dengan beban terendah yaitu 15 MW hanya memiliki efisiensi sebesar 24,44 . Efisiensi termal sistem dipengaruhi oleh besarnya panas yang diberikan ke sistem q in dan daya yang dihasilkan oleh turbin uap dan pompa dalam sistem.Gambar 4.4 menunjukkan hubungan panas yang diberikan ke sistem terhadap efisiensi termal. 24,4 24,45 24,5 24,55 24,6 24,65 24,7 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 E fis ie n si, Beban,MW Gambar 4.4 Grafik Hubungan q in Dengan Besar Pembebanan Dari Grafik hubungan q in dengan besar pembebanan dapat dilihat bahwa besarnya panas yang diberikan pada sistem berpengaruh pada besarnya beban yang ingin dicapai. Karena berhubungan dengan beban, maka q in ini juga mempengaruhi efisiensi dari sistem pembangkit tenaga uap. Semakin besar jumlah panas yang diberikan pada sistem,maka beban daya yang dihasilkan oleh sistem juga semakin besar dan efisiensi sistem juga akan meningkat. Pada beban 18 MW yang memiliki efisiensi 24,67 , jumlah panas yang diberikan ke sistem adalah 261209238 kJhr. Sedangkan pada beban terendah yaitu 15 MW yang memiliki efisiensi 24,44 jumlah panas yang diberikan ke sistem adalah 221826632 kJhr. Maka jumlah panas yang diberikan ke sistem mempengaruhi efisiensi pada sistem Gambar 4.5 Berikut ini akan menunjukkan hubungan antara besarnya daya yang dihasilkan turbin dengan efisiensi termal sistem. 21500000 22000000 22500000 23000000 23500000 24000000 24500000 25000000 25500000 26000000 26500000 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 q i n k J h r Beban Gambar 4.5 Hubungan Daya Turbin dengan Efisiensi Termal Daya turbin berpengaruh pada beban yang dihasilkan dan efisiensi sitem. Semakin besar daya turbin yang dihasilkan maka beban akan semakin tinggi dan efisiensi termal juga akan meningkat. Hal ini dapat dilihat grafik diatas.Panas yang diberikan ke sistem q in tertinggi di dapatkan pada pembebanan 18 MW dengan besar 261209238 kJhr menghasilkan daya turbin 65397747 kJhr dengan flow rate 95,8 tonhr . Dan pada beban terendah, 15 MW didapatkan q in 221584969 kJhr menghasilkan daya turbin 54980303 kJhr dengan flow rate 81,45 tonhr.

4.4 Hubungan Antara Jumlah Penggunaan Bahan Bakar Terhadap Pembebanan

Hasil pengolahan data untuk mendapatkan pengaruh jumlah penggunaan bahan bakar setiap pembebanan di Sistem Pembangkit Tenaga Uap PT. Pertamina Persero RU IV Cilacap ditunjukkan pada tabel 4.2 berikut ini : Tabel 4.2 Analisa Penggunaan Bahan Bakar Beban MW Panas Pembentukan uap kJhr Jumlah Bahan Bakar tonhr 15 MW 215291083,5 5,589 16 MW 226979750,4 5,893 17 MW 243422494 6,319 18 MW 252989598 6,568 54000000 56000000 58000000 60000000 62000000 64000000 66000000 68000000 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 W T u rb in k J h r Beban,MW Dari tabel 4.2 diatas dapat dilihat pengaruh jumlah penggunaan bahan bakar terhadap pembebanan. Jumlah penggunaan bahan bakar tertinggi didapatkan pada pembebanan 18 MW dengan jumlah 6,568 tonhr. Penggunaan bahan bakar terendah pada beban 15 MW dengan jumlah 5,589 tonhr.Gambar 4.6 menunjukkan grafik hubungan pengaruh jumlah bahan bakar terhadap pembebanan. Gambar 4.6 Grafik Jumlah Bahan Bakar Terhadap Pembebanan Dari grafik diatas dapat di lihat bahwa jumlah bahan bakar yang diberikan ke sistem berpengaruh pada beban yang dihasilkan. Semakin tinggi flow rate bahan bakar yang dialirkan ke boiler maka akan semakin tinggi beban yang dihasilkan. Dapat dilihat bahwa pada beban 18 MW, bahan bakar yang dialirkan ke boiler berjumlahjumlah 6,568 tonhr. Dan pada beban 15 MW jumlah pemakaian bahan bakarnya adalah5,589 tonhr. Gambar 4.7 berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara panas pembentukan uap dengan besar pembebanan 5,400 5,600 5,800 6,000 6,200 6,400 6,600 6,800 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 B a h a n b a k a r t o n h r Beban,MW Gambar 4.7 Grafik Panas Pembentukan Uap Terhadap Pembebanan Dari grafik diatas dapat dilihat pengaruh pembebanan terhadap jumlah panas pembentukan uap yang diperlukan untuk mengubah air menjadi uap di dalam boiler.Semakin tinggi beban yang diberikan, maka akan semakin besar jumlah panas pembentukan uap yang diperlukan untuk mengubah air menjadi uap di dalam boiler. Panas pembentukan uap tertinggi didapatkan pada beban 18 MW dengan besar 252989598 kJhr. Sedangkan panas pembentukan uap terendah didapatkan pada beban 15 MW dengan besar 215291083,5 kJhr. 21000000 21500000 22000000 22500000 23000000 23500000 24000000 24500000 25000000 25500000 26000000 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 Q kJ h r Beban

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh setelah melakukan penelitian yaitu sebagai berikut : 1. Nilai Efisiensi termal siklus pada Sistem Pembangkit Tenaga Uap PT. Pertamina Persero RU IV Cilacap di dapatkan sebagai berikut: pada pembebanan 15 MW memiliki efisiensi sebesar 24,44 , pada pembebanan 16 MW memiliki efisiensi sebesar 24,53 , pada pembebanan 17 MW memiliki efisiensi sebesar 24,62 , dan pada pembebanan 18 MW memiliki efisiensi sebesar 24,67 , 2. Penggunaan jumlah bahan bakar tertinggi terjadi pada pembebanan 18 MW dengan jumlah 6,568 tonhr. Sedangkan penggunaan jumlah bahan bakar terendah pada pembebanan 15 MW dengan jumlah 5,589 tonhr. Jumlah penggunaan bahan bakar dipengaruhi oleh nilai panas pembentukan uap yang diperlukan untuk mengubah air menjadi uap panas di dalam boiler. Semakin tinggi jumlah flow rate air yang dipanaskan dan semakin besar selisih suhu air umpan dan suhu uap yang akan dicapai maka akan semakin tinggi nilai panas pembentukan uap. Semakin banyak jumlah bahan bakar yang digunakan maka jumlah panas yang masuk q in kedalam sistem akan semakin tinggi sehingga akan berpengaruh kepada efisiensi temal sistem pembangkit. Panas pembentukan uap tertinggi yaitu 252989598 kJhr pada pembebanan 18 MW, sedangkan terendah yaitu 215291083,5 kJhr pada pembebanan 15 MW

5.2 Saran

Adapun saran yang penulis berikan setelah melakukan penelitian yaitu sebagai berikut : 1. Penulis menyarankan kepada pembaca yang ingin meneliti lebih lanjut tentang efisiensi termal pada Sistem Pembangkit Tenaga Uap sebaiknya meneliti juga faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi efisiensi termal sistem dan bagaimana cara meningkatkannya.