Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009
h
f
= 191,83 kJkg dan
fg
h
= 2392,8 kJkg X kualitas uap = 0,83
Maka :
fg f
h x
h h
.
9
+ =
kg kJ
kg kJ
h 854
, 2177
8 ,
2392 .
83 ,
83 ,
191
9
= +
= •
Keadaan titik 9a kondisi aktual : P
9
= 0,1 bar dan 85
, =
T
η
9 9
h h
h h
g a
g T
− −
=
η
Maka :
[ ]
9 8
8 9
h h
h h
T a
− −
= η
=
a
h
9
3378,87 – [ 0,853378,87 – 2177,854 ]
=
2358,0064 kJkg Maka :
kg kJ
kg kJ
h h
h x
fg f
a
8 ,
2392 83
, 191
0064 ,
2358
9
− =
− =
= 0,905 = 90,5
3.3.2. Kesetimbangan Energi :
Laju aliran massa uap dapat diperoleh dari hukum kesetimbangan kalor, dimana : Q
uap
= Q
gas u
m h
7
– h
5
=
g
m
h
b
– h
a
Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009
b
a
5 7
` T
o
C
s kJ kg.K
Gambar 3.6. Diagram Analisa Kesetimbangan Energi Dimana :
a-b = aliran gas buang 5-7 = aliran uap
a-5 = pinch point antara suhu masuk evaporator dan suhu gas buang. b-7 = pinch point antara suhu masuk superheater dan suhu gas buang.
• Kondisi titik a :
T
a
= T
5
+ 25
o
C T
5
= 274,66
o
C, diperoleh dari tabel sifat uap jenuh pada tekanan 59,16 bar
T
a
= 274,66 + 25
o
C = 299,66
o
C h
a
= 578,53 kJ kg •
Kondisi titik b : T
b
= 516,46
o
C h
b
= 810,56 kJ kg jadi laju aliran massa uap dapat diperoleh sebesar :
u
m =
g
m
h
b
– h
a
h
7
– h
6
= kg
kJ kg
kJ s
kg 82
, 1165
64 ,
3402 53
, 518
56 ,
810 11
, 647
− −
Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009 u
m = 67,126 kg s
Jadi laju aliran massa uap yang dihasilkan adalah sebesar 67,126 kg s.
3.3.3. Superheater
Uap panas lanjut yang dihasilkan superheater, yaitu pada tekanan 59,16 bar dan temperatur 491,46
o
C. Maka kalor yang diserap pada superheater adalah : Q
uap
= .
6 7
h h
m
u
−
= 67,126 kgs.3402,64 kJkg – 2785,14 kJkg = 41450,305 kW
Dengan demikian jumlah kalor yang harus disediakan Q
gas
gas buang adalah sebesar 41450,305 kW.
Q
gas
=
out in
g
h h
m −
41450,305 kW = 647,11 kgs 810,56 kJkg – h
out
h
out
= 746,51 kJkg dari tabel udara lampiran 3 diperoleh :
T
out
= 457,67
o
C Maka temperatur gas buang keluar superheater adalah 457,67
o
C dan gas buang akan masuk ke evaporator.
3.3.4. Evaporator
Pada tekanan 59,16 bar, dari tabel sifat uap jenuh diperoleh temperatur air mendidih pada 274,66
o
C. Air akan mengalami penguapan pada evaporator. Besarnya kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan air adalah :
Q
uap
= .
5 6
h h
m
u
−
= 67,126 kgs . 2785,14 kJkg – 1165,82 kJkg
= 108698,4743 kW Jadi, jumlah kalor yang harus disediakan gas buang Q
gas
, adalah sebesar 108698,4743 kW.
Q
gas
=
out in
g
h h
m −
108698,4743 kW = 647,11 kgs . 746,51 kJkg – h
out
h
out
= 578,54 kJkg
Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009
dari tabel udara lampiran 3 diperoleh : T
out
= 299,67
o
C Maka temperatur gas buang keluar evaporator adalah 299,67
o
C dan gas buang akan masuk ekonomiser.
3.3.5. Ekonomiser
