Dolok Martin O.D.S : Rancangan Ruang Bakar Turbin Gas Pada Sebuah Pembangkit Listrik Dengan Daya 21 MW, 2009.
Ini berarti 53,77 kerja aktual keluaran turbin digunakan hanya untuk memutar kompresor.
Efisiensi thermal aktual siklus:
th =
in
q Wnet
=
28 ,
614 96
, 287
= 0,469 = 46,9
3.3. Analisa Pembakaran
Bahan bakar yang digunakan pada turbin ini adalah gas alam natural gas. Gas alam digunakan sebagai bahan bakar turbin gas lebih diprioritaskan
karena: 1.
Pembakaran gas tidak menghasilkan abu dan jelaga sehingga akan memperkecil kerusakan yang dialami sudut-sudut turbin gas.
2. Pembakaran dengan gas alam relatif lebih sempurna, sehingga bahan bakar
ini cenderung mengurangi polusi yang dihasilkan dari gas buang turbin. 3.
Nilai kalor gas alam natural gas lebih besar dari bahan bakar solar, sehingga dapat meningkatkan efisiensi dari turbin gas tersebut.
Komposisi dari gas alam natural gas dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Dolok Martin O.D.S : Rancangan Ruang Bakar Turbin Gas Pada Sebuah Pembangkit Listrik Dengan Daya 21 MW, 2009.
Tabel 3.1 Komposisi bahan bakar gas alam natural gas. No.
Komposisi Mol
1. 2.
3. 4.
5. 6.
Karbon dioksida CO
2
Nitrogen N
2
Methana CH
4
Ethana C
2
H
6
Propana C
2
H
8
n – Butana n – C
4
H
10
0,023 2,019
97,031 0,227
0,658 0,03
Total 100
Sumber: Arun Plant Orientation, Training Center Reaksi pembakaran bahan bakar pada kondisi stokometri 100 udara
teoritis adalah: - Reaksi pembakaran sempurna CH
4
CH
4
+ 2O
2
+ 3,76N
2
CO
2
+ 2H
2
O + 23,76N
2
- Reaksi pembakaran sempurna C
2
H
6
C
2
H
6
+ 3,5O
2
+ 3,76N
2
2CO
2
+ 3H
2
O + 3,53,76N
2
- Reaksi pembakaran sempurna C
3
H
8
C
3
H
8
+ 5O
2
+ 3,76N
2
3CO
2
+4H
2
O + 53,76N
2
- Reaksi pembakaran sempurna C
4
H
10
C
4
H
10
+ 6,5O
2
+ 3,76N
2
4CO
2
+ 5H
2
O + 6,53,76N
2
Dari reaksi pembakaran di atas maka dapat ditentukan kebutuhan udara pembakaran berdasarkan perbandingan mol, yang hasilnya ditabelkan sebagai
berikut:
Dolok Martin O.D.S : Rancangan Ruang Bakar Turbin Gas Pada Sebuah Pembangkit Listrik Dengan Daya 21 MW, 2009.
Tabel 3.2 Kebutuhan udara pembakaran pada kondisi stokiometri No
Komposisi BM
Mol Mol O
2
Mol N
2
1. 2.
3. 4.
5. 6.
Karbon dioksida CO
2
Nitrogen N
2
Methana CH
4
Ethana C
2
H
6
Propana C
3
H
8
n-Pentana n – C
4
H
10
44,01 28,02
16,04 30,07
44,09 58,12
0,023 2,019
97,03 1
0,227 0,658
0,033 -
- 2x97,031 =
194,062 3,5x0,227 = 0,795
5x0,658 = 3,29 6,5x0,033 = 0,2145
- -
3,76x194,062 = 729,673
3,76x0,795 = 2,987 3,76x3,29 = 12,37
3,75x0,2145 = 0,80652 Total
100 198,36
745,836
Sehingga mol udara yang dibutuhkan untuk pembakaran 100 k
mol
bahan bakar adalah:
Mol udara = mol O
2
+ mol N
2
= 198,36 + 745,836 = 944,196 kmol udarakmol bahan bakar
maka jumlah udara yang dibutuhkan untuk pembakaran pada kondisi stokiometri adalah:
AFR = mol udara x massa molal udara : massa molal bahan bakar fraksi massa N
2
= 0,79 fraksi massa O
2
= 0,21 maka diperolah:
massa molal udara = 0,79 x BM N
2
+ 0,21 x BM O
2
= 0,79 x 28,02 + 0,21 x 32 = 28,856 kgkgmol
Dolok Martin O.D.S : Rancangan Ruang Bakar Turbin Gas Pada Sebuah Pembangkit Listrik Dengan Daya 21 MW, 2009.
massa molal bahan bakar = 16,04 x 97,031 + 30,07 x 0,227 +
44,09 x 0,658 + 58,12 x 0,033 = 15,94 kgkgmol
jadi: AFR = 944,196 : 100 x 28,856 : 15,94
= 17,1 kg udarakg bahan bakar
3.4. Nilai Kalor Pembakaran
