= 100
24 ,
951 86
, 384
x kg
kJ kg
kJ
= 40,45
Maka dapat diperoleh effisiensi thermal aktual
100 x
q W
act in
net act
th
= η
= 100
41 ,
901 86
, 384
x kg
kJ kg
kJ
= 42,70
3.3 Parameter Analisa Perencanaan
Dalam perencanaan HRSG ini yang memanfaatkan temperatur gas buang turbin gas akan menggunakan satu tingkat saja. Data temperatur dan tekanan uap
yang akan dihasilkan harus pula sesuai dengan kondisi gas buang turbin gas yang ada, dan penentuan turbin uap yang akan digunakan dalam perancangan ini
Kondisi gas buang dari data dan tabel gas diperoleh : P
gas buang TG
= 1,1143 bar h
gas buang TG
= 819,76 kJkg T
gas buang TG
= 525
o
C = 798 K
3.3.1 Perhitungan Uap Temperatur uap yang akan dihasilkan harus sesuai dengan temperatur yang
keluar dari gas buang. Perbedaan temperatur yang terkecil antara dua aliran gas dengan uap, yang biasa disebut dengan titik penyempitan pinch point a-x dan b-
y gambar 3.3 minimum 20
o
C P k Nag; hal 113. Pada perancangan ini diambil titik penyempitan pinch point sebesar 25
o
C.
Gambar 3.3 Profil Diagram Temperatur Gas Turbin
Dalam perancangan ini temperatur keluar turbin gas 525
o
C yang nantinya akan masuk ke superheater diperkirakan akan mengalami penurunan 2 karena
adanya kerugian yang terjadi pada saluran dari turbin gas ke superheater. Maka temperatur gas masuk superheater diperkirakan :
T = 525
o
C x 0,98 = 514,5
o
C
Maka dapat diperoleh uap yang akan dihasilkan HRSG superheater dengan pinch point 25
o
C, adalah :
T
uap yang dihasilkan HRSG
= 514,5
o
C - 25
o
C = 489,5
o
C
Dapat diperhitungkan akan terjadi kehilangan panas sepanjang penyaluran uap dari HRSG hingga masuk turbin uap diassumsikan berkisar 0,97 sampai 0,98,
maka temperatur uap masuk turbin diperoleh : T
masuk turbin uap
= 0,98 x 489,5
o
C = 479,71
o
C = 479
o
C diambil
Kondensor Uap
Turbin G
Gas Turbin
G
1
P
2
P buang
Gas
HRS G
Siklus Uap FWT
1 2
3
4
5 6
7 SD
8
9 C
o
525 C
o
5 ,
514 SH
EVA EKO
PRE
C
o
479
kg kJ
h 79
, 816
= bar
P 1143
, 1
= C
o
5 ,
489
Gambar 3.4 Siklus Perencanaan HRSG
Turbin uap yang akan digunakan adalah turbin uap dengan kondensasi, dimana hasil ekspansi turbin uap akan diekspansikan ke kondensor. Besarnya
tekanan uap hasil ekspansi masuk kondensor menurut Fritz Dietzel Turbin, Pompa dan Kompresor ; hal 75 adalah di bawah tekanan atmosfer, yaitu berkisar
pada 0,04 – 0,1 bar. Dalam hal ini, air pendingin yang akan digunakan adalah air dengan suhu ± 30
o
C. Temperatur uap di kondensor direncanakan di atas 40
o
C dari tabel dengan tekanan 10 kPa, T
sat
= 45,81
o
C. Parameter yang lain yang mengenai turbin uap P k Nag, hal 47, yaitu derajat kebasahan yang dapat
diterima sehubungan dengan terjadinya erosi pada sudu, adalah sekitar 12 , yang
artinya kualitas uap masuk kondensor keluar turbin sebesar 88 , dengan mempertimbangkan keamanan sudu turbin pada perencanaan ini kualitas uap
masuk kondensor diambil 82 . Dalam perencanaan ini, diharapkan tekanan kondensor sekecil mungkin.
Sehinga dapat dilihat pada diagram h-s Mollier Diagram heat drop yang diperoleh akan semakin besar, sehingga daya yang dibangkitkan HRSG akan
semakin besar. Namun, karena suhu air pendingin 30
o
C, sedangkan pada tekanan 0,04 bar temperaturnya 28,96
o
C, maka dipilih tekanan 0,1 bar dengan suhu 45,81
o
C sebagai tekanan di kondensor. Dari data diatas, dapat diperoleh : T
masuk turbin
= 479
o
C P
masuk kondensor
= 0,1 bar X kualitas uap = 82
η
T
= 85
Gambar 3.5 Perbandingan Tekanan kondensor pada Diagram h-s
maka dari diagram Mollier didapat P
max
Tekanan masuk turbin sebesar 60 bar. Dengan mempertimbangkan adanya penurunan tekanan sepanjang
penyaluran uap mulai dari HRSG hingga masuk turbin sebesar 5 , maka dalam perencanaan ini tekanan HRSG, yaitu :
P
uap keluar HRSG
= 100 95 x 60 bar = 63,16 bar
Sehingga dalam perancangan ini diperoleh : 1.
Temperatur gas masuk superheater = 514,5
o
C
2. Uap yang dihasilkan HRSG
a. Temperatur
= 489,5
o
C b.
Tekanan = 63,16 bar
3. Kondisi uap masuk turbin a.
Temperatur = 479
o
C b.
Tekanan = 60 bar
4. Kondisi uap hasil ekspansi turbin masuk kondensor a.
Temperatur = 45,81
o
C b.
Tekanan = 0,1 bar
C T
o
kg kJ
s
1 2
3 5
4 6
7 8
bar 60
9 a
9
82 ,
= x
bar 35
, 8
bar 63,16
bar 0,1
Gambar 3.6 Siklus Rankine yang direncanakan
Keadaan titik 1 : P
1
= 0,1 bar h
1
= 191,83 kJkg v
1
= 0,001010 m
3
kg T
1
= 45,81
o
C
Keadaan titik 2 : W
pompa
= v
1
P
2
– P
1
= 0,001010 m
3
kg . 835 – 10 kPa = 0,833 kJkg
h
2
= W
p
+ h
1
= 0,833 kJkg + 191,83 kJkg = 192,66 kJkg
Keadan titik 3 : P
3
= 8,35 bar h
3
= 729,8 kJkg v
3
= 0,001117 m
3
kg
Keadaan titik 4 : W
p
= v
3
. P
4
- P
3
= 0,001177 6316 - 835 kPa = 6,45 kJkg
h
4
= W
p
+ h
3
= 6,45 kJkg + 729,8 kJkg = 736,25 kJkg
Keadaan titik 5 : P
5
= 63,16 bar h
5
= h
f
= 1230,30 kJkg T
5
= 278,88
o
C
