Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
13. Pengaduk axial axial swirler 14. Saluran–saluran keluar gas gas outlet ducts
15. Saluran masuk bahan bakar gas fuel gas inlet 16. Saluran keluar bahan bakar minyak fuel oil outlet atau return
3.3.1 Analisa Bahan Bakar dan Reaksi Pembakaran
Dalam perhitungan analisa ini dimaksudkan untuk menentukan jumlah perbandingan udara, bahan bakar dan temperatur gas yang dihasilkan. Bahan
bakar yang digunakan adalah gas alam cair Liquid Natural Gas dengan komposisi sebagai berikut :
Tabel 3.1. Komposisi bahan bakar turbin gas
Komposisi Gas Alam Volume
Metana CH
4
Etana C
2
H
6
Propana C
3
H
8
Butana C
4
H
10
Pentana C
5
H
12
Xenana C
6
H
14
CO
2
N
2
+ H
2
S 74,44
5,66 2,42
1,22 0,47
0,52
14,90 0,39
Total 100,00
Sumber : Operation Manual, Vol 12. Fuel Gas System JCC. Corporation Pertamina Arun LNG
Low Heating Value LHV bahan bakar untuk tiap kilogram bahan bakar adalah = 47.320 kJ kg.
Untuk proses pembakaran gas–gas dengan 100 udara teoritis adalah sebagai berikut :
a. Metana CH
4
: CH
4
+ O
2
→ CO
2
+ 2 H
2
O 1 lb CH
4
+ 2 mol O
2
→ 1 mol CO
2
+ 2 mol H
2
O
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
16 lb CH
4
+ 64 lb O
2
→ 44 lb CO
2
+ 36 lb H
2
O 1 lb CH
4
+ 4 lb O
2
→ 2,75 lb CO
2
+ 2,25 lb H
2
O jadi :
1 lb CH
4
membutuhkan 4 lb O
2
, karena O
2
= 23 1 lb CH
4
membutuhkan 10023 × 4 lb udara, atau
1 lb CH
4
membutuhkan 17,39 lb udara b.
Ethana C
2
H
6
: C
2
H
6
+ 7O
2
→ 4 CO
2
+ 6 H
2
O 60 lb C
2
H
6
+ 224 lb O
2
→ 176 lb CO
2
+ 108 lb H
2
O jadi :
1 lb C
2
H
6
membutuhkan 22460 lb O
2
, maka : 1 lb C
2
H
6
membutuhkan 10023 × 108 lb udara, atau
1 lb C
2
H
6
membutuhkan 16,23 lb udara c.
Propana C
3
H
8
: C
3
H
8
+ 5O
2
→ 3 CO
2
+ 4 H
2
O 44 lb C
3
H
8
+ 160 lb O
2
→ 132 lb CO
2
+ 72 lb H
2
O 1 lb C
3
H
8
+ 3,64 lb O
2
→ 3 lb CO
2
+ 1,64 lb H
2
O jadi :
1 lb C
3
H
8
membutuhkan 3,64 lb O
2
, maka : 1 lb C
3
H
8
membutuhkan 10023 × 3,64 lb udara
1 lb C
3
H
8
membutuhkan 15,82 lb udara
d. Butana C
4
H
10
C
4
H
10
+ 13 O
2
→ 8 CO
2
+ 10 H
2
O
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
116 lb C
4
H
10
+ 416 lb O
2
→ 264 lb CO
2
+ 144 lb H
2
O 1 lb C
4
H
10
+ 3,59 lb O
2
→ 2,28 lb CO
2
+ 1,24 lb H
2
O jadi :
1 lb C
4
H
10
membutuhkan 10023 × 3,59 lb O
2
udara 1 lb C
4
H
10
membutuhkan 15,60 lb udara e.
Pentana C
5
H
12
: C
5
H
12
+ 8 O
2
→ 5 CO
2
+ 6 H
2
O 72 lb C
5
H
12
+ 256 lb O
2
→ 220 lb CO
2
+ 108 lb H
2
O 1 lb C
5
H
12
+ 3,59 lb O
2
→ 3.06 lb CO
2
+ 1,5 lb H
2
O jadi :
1 lb C
5
H
12
membutuhkan 3,56 lb udara, maka : 1 lb C
5
H
12
membutuhkan 10023 × 3,56 lb O
2
udara 1 lb C
5
H
12
membutuhkan 15,47 lb udara f.
Hexana C
6
H
14
C
6
H
14
+ 8 O
2
→ 5 CO
2
+ 6 H
2
O 172 lb C
6
H
14
+ 608 lb O
2
→ 528 lb CO
2
+ 252 lb H
2
O 1 lb C
6
H
14
+ 3,54 lb O
2
→ 3.07 lb CO
2
+ 1,47 lb H
2
O jadi :
1 lb C
6
H
14
membutuhkan 3,54 lb udara, maka : 1 lb C
6
H
14
membutuhkan 10023 × 3,54 lb O
2
udara 1 lb C
6
H
14
membutuhkan 15,37 lb udara.
Berdasarkan reaksi dari persamaan diatas maka untuk 1 lb gas alam akan membutuhkan sebanyak,
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
USU Repository © 2009
Metana 74,44
× 17,39 = 12,95
Etana 5,66
× 16,23 = 0,92
Propana 2,42
× 15,81 = 0,38
Butana 1,22
× 15,60 = 0,19
Pentana 0,47
× 15,46 = 0,07
Hexana 0,52
× 15,37 = 0,08
CO
2
14,90 × -
= - N
2
+ H
2
S 0,37
× - = -
1 lb 100 Gas alam membutuhkan = 14,59 lb Udara
Maka diperoleh perbandingan massa bahan bakar dan udara mf ma adalah 1 : 14,59 atau mf ma = 0,0685. Untuk pembakaran dengan menggunakan 400
udara teoritis
ma mf
= 1 : 4 × 14,59
= 0,0172 = f
teoritis
sehingga : f
aktual
=
rb teoritis
f η
dimana efisiensi ruang bakar ditentukan 98 . Menurut lit 2 hal 246, besarnya kisaran efisiensi ini diambil adalah untuk ketepatan dalam pengukuran temperatur
dan kecepatan laju gas. Dalam kerja turbin biasanya pengukuran temperatur tersebut diukur dengan thermocouples.
maka : f
aktual
= 98
, 0172
, = 0,01755
Bonar M. Robintang Siahaan : Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Putaran 3000 Rpm Dan Daya Terpasang Generator 132 Mw, 2009.
