Pada Non Target sistem sangat dimungkinkan untuk memulai proses engineering meskipun tidak semua hardware pada CS-3000 mendukung jenis
ruang lingkup ini. Pada ENG atau HIS dapat menjadi stasiun yang berdiri sendiri dan proses engneering dapat dimulai selama HIS dengan fungsi pembangkit
sistem terdapat didalamnya. Data pada ENG atau HIS dengan langsung dikirim ke FCS atau bisa disimulasikan terlebih dahulu di ENG.
a. Human Interface Station HIS
1. CPU
: Intel Pentium IV 1,7 GHz 2.
Memory Utama : 256 MB
3. Hard Disk
: Fujitsu 160 GB 4.
Video Display : 1024 x 768 atau lebih. 256 warna.
5. Video Memory
: 128 MB atau lebih 6.
CRT Monitor : 21 Inchi.
7. Serial Port
: RS232C 1 Buah, atau lebih 8.
Parallel Port : 1 port atau lebih Dsub9 Pin
9. Extension Slot
: PCI, ISA, 1 PCI Slot for VIVL control bus card, 1 slot untuk ethernet card
10. Power Supplay
: 200-240 V AC 11.
Basic Softwere : Windows 2000 Professional Service Pack 2
: Yokogawa CS3000 Softwere Pack
Universitas Sumatera Utara
b. Engineering Workstation EWS
1. CPU
: Intel Pentium IV 1,7 GHz 2.
Memory Utama : 256 MB
3. Hard Disk
: Fijitsu 160 GB 4.
Video Display : 1024 x 768 atau lebih. 256 warna.
5. Video Memory
: 128 MB atau lebih 6.
CRT Monitor : 21 Inchi.
7. Serial Port
: RS232C 1 Buah, atau lebih 8.
Parallel Port : 1 port atau lebih Dsub9 Pin
9. Extension Slot
: PCI, ISA, 1 PCI Slot for VIVL control bus card, 1 slot untuk ethernet card
10. Power Supplay
: 200-240 V AC 11.
Basic Softwere : Windows 2000 Professional Service Pack 2
: Yokogawa CS3000 Softwere Pack
3.2 Fired Boiler HRSG Head Recovery Steam Generating Unit 92
Pembangkit uap adalah kesatuan alat yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap pada tekanan dan temperatur tertentu. Untuk mengubah air menjadi
steam dibutuhkan sejumlah kalor. Kalor yang dibutuhkan bisa berasal dari hasil pembakaran fuel gas ke air. Bila fuel gas dicampur dengan oksigen pada
temperatur diatas harga tertentu maka akan terjadi reaksi pembakaran, pembakaran inilah yang menghasilkan gas bertemperatur tinggi. Diagram dasar
dari sebuah boiler dapat dilihat pada Gambar 3.13.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.13 Basic Diagram of a Boiler
Prinsip kerja pembangkit uap dapat dilihat pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14 Prinsip Kerja Boiler
Proses perpindahan kalor hasil pembakaran fuel gas dari air menjadi steam disebut juga sebagai salah satu bentuk dari head transfer. Pada awalnya stack
yang bersuhu sekitar 530 C ini bermanfaat untuk memanaskan air sehingga
menghasilkan steam yang selanjutnya digunakan dalam proses pembuatan LNG. Sebelum 2003 PT. Arun NGL memiliki 8 boiler yang mampu memproduksi
total steam sebayak 700 tonh dengan tekanan 10,5 kg cm
2
n dan temperatur 185 C. Delapan boiler tadi membutuhkan fuel gas sebayak 70 MMscfd. Namun
dengan adanya sistem HRSG, fuel gas yang digukan sebelumnya untuk memanaskan boiler dapat menghemat sebesar 30 MMscfd. Saat ini PT. Arun
memiliki 10 boiler yaitu: Water
Fuel
Steam
Fuel Steam Water system
Mixing of Fuel Air
Heat Transfer Surface
Furnace
Fuel gas gas asap
Steam Feedwater
Fuel gas udara
Universitas Sumatera Utara
1. 6 Unit Fired HRSG di Power generator dengan menggunakan burner, setiap
boiler mampu menghasilkan steam sebanyak ±100 tonh dengan tekanan 10,3 kgcm
2
dan temperature 185 C. Tampilan pengontrolan untuk DCS
HRSG Unfired Unit Control ditunjukkan pada Gambar 3.15.
Gambar 3.15 Jendela interface DCS HRSG Unfired Unit Control
2. 4 Unit Unfired HRSG di Train tanpa menggunakan burner, setiap boiler
mampu mengghasilkan steam sebanyak ±70 tonh dnegan tekanan 10,7 kgcm
2
dan temperatur 185 C. Tampilan pengontrolan untuk DCS HRSG
Fired Unit Control ditunjukkan pada Gambar 3.16.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.16 Jendela tampilan interface DCS HRSG fired Unit Control 3.2.1 Proses Kerja HRSG
Unit HRSG di PT. Arun NGL dirancang untuk menghasilkan steam dengan memanfaatkan panas stack gas hasil dari proses turbin gas, lalu panas
stack gas ini digunakan untuk memanaskan boiler. Proses yang terjadi pada sistem HRSG dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Feed water yang telah melalui berbagai proses penyaringan dialirkan
melalui control valve ke pipa-pipa economizer yang bertindak sebagai pemanas awal.
2. Aliran kemudian menuju steam drum, dimana sebagai feed water yang telah
menjadi uap panas akan naik keatas dan sebagian lainnyan cair akan turun ke boiler.
3. Pemanas utama dihasilkan dari panas exhaust gas turbin gas, sedangkan
untuk menambah kapasitasnya digunakan proses pembakaran pada unit Fired.
Universitas Sumatera Utara
Komponen-komponen utama boiler: 1.
Drum boiler Berfungsi sebagai penampungan air dan uap pada jenis Watertube Boiler.
Terdapat 2 jenis drum yaitu steam drum dan water drum yang dihubungkan dengan pipa penghubung uap water wall dan pipa Down Comer.
2. Pipa water wall
Berada disebelah ruang bakar, agar dapat menerima panas dari hasil pembakaran.
3. Pipa down comer
Rangkaian pipa yang berdiri tegak lurus diantara steam drum dengan water drum, berfungsi sebagai saluran uap basah dari steam drum untuk prosess
sirkulasi. 4.
Neraca Panas Panas dihasilkan dari pembakaran didalam dapur sehingga diharapkan
dapat memproduksi uap sesuai dengan kebutuhan.
5. Burner
Alat pembakaran gas atau minyak yang umumnya ditempatkan pada ruangbakar antara pipa air bagian depan dengan permukaan dinding isolasi.
Udara fuel gas dicampur lalu dibakar didalam ruang yang telah dikelilingi oleh tabung-tabung Boiler. Radiasi dari gas –gas yang yang terbakar itu
maupun peredaran gas-gas ini memanaskan dan mendidihkan air.Fungsi burner adalah menjaga api dengan ukuran dan bentuk tertentu dalam ruang
Universitas Sumatera Utara
tertutup untuk menyalurkan bahan bakar udara keruang pembakaran, sehingga menjadi pembakaran yang sempurna antara fuel gas dengan udara.
6. Stack
Sebagai saluran gas sisa pembakaran bahan bakar yang dibuang ke atmosfer.
7. Insulation
Untukl mengurangi jumlah panas yang terbuang ke atmosfer dan juga melindungi pekerjaan yang berada disekitarnya.
3.2.2 Alat kontrol Ketel
1. Alat ukur tekanan monometer, untuk mengukur besarnya tekanan uap
yang terjadi dialam steam drum. 2.
Pengukuran tinggi permukaan air Water Level Indikator, alat ini berupa tabung gelas yang berfungsi untuk mengetahui tinggi air didalam drum.
3. Katup pengaman safety valve, untuk menjaga tekanan didalam drum tidak
melebihi tekanan yang diinginkan. Katup yang digunakan adalah Spring Louded Safety Valve yang berkerja bedasarkan tekanan.
4. Boiler Feedwater Control, mengatur kebutuhan air untuk ketel secara
otomatis sehingga tinggi permukaan air didalam drum dapat dipertahankan. 5.
Kutup – kutup uap, untuk menutap mengatur aliran uap mencegah aliran balik.
6. Alat ukur temperature thermometer, mengetahui besarnya temperature
yang terjadi didalam ketel.
Universitas Sumatera Utara
7. Hazard alarm, untuk memberi isyarat suara bahwa level air dalam ketel
sudah mencapai batas minimum.
Konstruksi Konstruksi Boiler HRSG yang terdapat di PT. Arun adalah seperti ditunjukkan pada Gambar 3.17.
Gambar 3.17 Konstruksi Boiler HRSG 3.2.3 Pengolahan Air Pada Boiler
Pengolahan air pada boiler terdiri dari beberapa tahapan yaitu : 1.
External treatment Merupakan proses pengolahan air kecil diluar unit, untuk menghilangkan
elemen – elemen terlarut yang tidak diinginkan sebelum dimasukkan ke
Universitas Sumatera Utara
dalam boiler. Pre-treatment ini meliput i sedimentasi, koagulasi, filtrasi serta menghilangkan kesadahan dalam softener.
2. Internal treatment
Merupakan proses pengolahan air ketel dalam unit, untuk menjaga agar senyawa – senyawa kimia yang terkandung dalam air tidak memadat atau
menempel di pipa boiler. Selain pengolahan diatas, terdapat juga pengilahan menngunakan amine terhadap pipa steam boiler untuk mencegah korosi.
3.2.4 Penambahan Bahan Kimia
Untuk memperoleh hasil yang optimal dalam proses steam generation, maka beberapa jenis bahan kimia diinjeksikan ke dalam system steam generation,
Bahan – bahan ini dienjiksikan dengan laju yang berbeda – beda bergantung kepada kebutuhan proses. Bahan – bahan kimia tersebut adalah :
1. Sodium Sulfit, diinjeksikan ke daerator
2. Sodium Fosfat, diinjeksikan kedalam boiler. Bahan ini bereaksi dengan
terhadap Klaium Fosfat dalam air. Kalium Fosfat dapat menyebabkan timbulnya kerak dalam tabung – tabung boiler.
3. Amine, diinjeksikan kedalam pipa steam dari boiler. Amine memiliki fungsi
yaitu menaikkan pH kondensat steam akibat asam karbonat H
2
CO
3
dan juga untuk melapisi dinding pipa dengan membentuk lapisan pada dinding
pipa sehingga mencegah kontak antara dinding pipa dengan oksigen.
Universitas Sumatera Utara
3.2.5 Boiler Feedwater Pump
Pompa Feedwater merupakan pompa jenis sentrifugal satu tingkat horizontal. Masing – masing pompa dijalankan oleh sebuah motor 260 KW. Air
yang berasal dari daerator mengalir kedalam sebuah heather yang mendistribusikan airnya ke sumber isap boiler feedwater pump.
Semakin kecil nilai excess udara maka nilai efisiensi yang diperoleh semakin tinggi, hal ini disebabkan karena panas yang timbul dari hasil
pembakaran tidak diserap oleh kelebihan udra yang diberikan sehingga opersional boiler secara optimum dapat tercapai.
3.2.6 Kalkulasi efisensi Boiler B-9201G
CO2 = 9,9 vol O2 = 7,5 vol
CO = 0,0006 vol N2 = 100 – CO2 – O2 – CO = 82,599 vol
Excess Air = 7 Temp Air for Combustion Tc = 84,38
o
F Temp flue Gas Leaving Boiler Tf1 = 464
o
F Temp flue Gas Leaving Boiler = 120,4 btuIb
Enthalpy of Liqu id at Temp Air = 52,387 btuIb
Universitas Sumatera Utara
Dari kalkulasi efisiensi diatas maka dapat dianalisa dan dihitung jumlah Fuel Gas yang dihasilkan oleh Boiler B-9201G seperti ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Analisis dan Perhitungan Fuel Gas
I. Fuel Gas Analysis Calculation
Density ideal Density Gas Hydrogen Component Vol
Lbscf Lbscf
Lbscf
N2 3.881
0.07382 0.002865
C1 88.245
0.04228 0.0331
0.009302 CO2
1.777 0.11597
0.002061 C2
4.237 0.07924
0.003357 0.00067
C3 0.881
0.1162 0.001024
0.000186 N-C4
0.35 0.15316
0.000536 0.000092
i-C4 0.26
0.15316 0.000398
0.000069 n-C5
0.089 0.19011
0.000169 0.000028
i-C5 0.149
0.19011 0.000283
0.000047 C6+
0.131 0.22707
0.000297 0.000048
TOTAL 100
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PENGONTROLAN LEVEL STEAM DRUM PADA BOILER HRSG
