Simulasi Perpindahan Panas Pada Pipa Secondary Super Heater (SSH) PLTU 600 MW dengan CFD
DOI:
https://doi.org/10.55893/jt.vol22no1.517Kata Kunci:
PLTU, Secondary Super Heater, Computation Fluid Dynamics, Heat Transfer RateAbstrak
Boiler merupakan unit penting pada PLTU yang didalamnya terdapat superheater untuk memanaskan uap agar panas dan kekeringannya meningkat sehingga menjadi uap panas lanjut. Permasalahan terjadi pipa secondary superheater pecah karena mengalami panas berlebih akibat adanya deposit lapisan oksida didalamnya. Penelitian ini bertujuan untuk menyimulasikan perpindahan panas pada pipa SSH yang mengalami pecah. Dengan menggunakan Computational Fluid Dynamics model pipa dibuat 3 model yaitu tanpa sumbatan, sumbatan di ujung , dan pipa dengan sumbatan di tengah. Simulasi dilakukan dalam steady state, data operasional boiler seperti parameter tekanan, temperatur, kecepatan aliran dan laju aliran massa. Hasil simulasi menampilkan profil warna yang berbeda-beda untuk temperatur, kecepatan aliran dan tekanan untuk uap di dalam pipa dan untuk flue gas di luar pipa. Heat transfer rate area flue gas lebih tinggi sekitar 800.000 kW, area uap di dalam pipa sekitar 80 kW, mass flow rate uap sebesar 0,046 kg/s sedangkan di area flue gas sebesar 0,130 kg/s. Kecepatan aliran uap rata-rata berkisar 1 m/s, maksimum 12 m/s pada model pipa dengan sumbatan, kecepatan aliran flue gas rata-rata berkisar 9 sampai 10 m/s. Temperatur uap rata-rata 600°C, dan 800°C hingga 900°C. Tekanan uap tidak mengalami perubahan yaitu sebesar 16.000.000 Pa dan tekanan flue gas 100.000 Pa.
Referensi
Alireza Rezvanpour, Ronald E. Miller. (2022). Scaling analysis as a tool to validate CFD simulation of a lubricant flow in the bearing housing of a gas turbine, Thermal Science and Engineering Progress, Volume 36 Desember 2022, 101513.
Constantine Samaras, Jeffrey A. Drezner, Henry H. Willis and Evan Bloom. (2011). Characterizing the U.S. Industrial Base for Coal-Powered Electricity. Chapter Title: Coal-Fired Power Plant Designs, Systems, and Components RAND Corporation. Stable URL: https://www.jstor.org/stable/10.7249/mg1147netl.11
Dillon, J.J., Desch, P.B., Lai, T.S., Flynn, D.J. (2011). The Nalco Guide to Boiler Failure Analysis, The McGraw-Hill Companies, Inc. USA
Lusiana, Fatayalkadri Citrawati, Erie Martides, Gugum Gumilar. (2019).Analisis Kegagalan Pipa Boiler Superheater Pada Pabrik Kelapa Sawit. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. doi:10.3372/DJITM.V11I1.9357
M.J. Djokosetyardjo, (2003) Ketel uap, Pradnya Paramita, ISBN 9794081213, 2003
Malfin, (2018). Investigasi Performa Perpindahan Panas Winglet Vortex Generator Menggunakan CFD Pada Aliran Internal Pipa Silinder Heat Exchanger. Skripsi. Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Mariusz Granda, Marcin Trojan, Dawid Taler. (2020). CFD analysis of steam superheater operation in steady and transient State, Energy 199-117423.
M. Ghosh, (2023). Effect of flue gas constituents on boiler tube failure of a captive power plant Engineering Failure Analysis 151 (2023) 107416
Rossi Cahyaningdias dan Ary Bachtiar Krishna Putra. (2019). Studi Numerik Perpindahan Panas Konveksi Paksa pada Pin Fin Berpenampang Circular dengan Susunan Aligned. Jurnal Teknik ITS Vol. 8, No. 2, ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
Ryno Laubscher, Pieter Rousseau. (2019). CFD study of pulverized coal-fired boiler evaporator and radiant superheaters at varying loads, Applied Thermal Engineering 160-114057.
Ruben Cabello, et all. (2022). Heat transfer in pipes with twisted tapes: CFD simulations and validation, Computers and Chemical Engineering 166 (2022) 107971
Viki Wahyu Endriyana dkk, (2013). Analisa Unjuk Kerja Secondary Superheater PLTGU Dan Evaluasi Peluang Peningkatan Effectiveness Dengan Cara Variasi Jarak, Jumlah dan Diameter Tube. Jurnal Teknik POMITS Vol. 2, No. 3, ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
File Tambahan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2023 Gugum Gumilar, Tarsisius Kristyadi
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Penulis yang menyerahkan artikel di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik untuk keperluan publikasi telah mengetahui bahwa Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik memberikan akses terbuka terhadap konten untuk mendukung pertukaran informasi mengenai ilmu pengetahuan, sesuai dengan penerbitan daring yang berbasis Open Access Journal dan mengikuti Creative Commons Attribution 4.0 International License. Sehingga penulis setuju dengan ketentuan-ketentuan berikut:
1. Penulis memegang hak cipta dan memberikan hak publikasi pertama kepada pihak jurnal dengan pekerjaan secara bersamaan
di bawah Creative Commons Attribution 4.0 International License yang memungkinkan orang lain untuk berbagi pekerjaan
dengan pengakuan kepengarangan karya dan publikasi pertama artikel tersebut di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan
Aplikasi Teknik.
2. Penulis dapat melakukan perjanjian tambahan untuk hak distribusi non-eksklusif artikel yang telah diterbitkan di jurnal ini
(misalnya, posting ke sebuah repositori institusi atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan mengakui bahwa
publikasi pertama dilakukan di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik.
3. Penulis diizinkan dan didorong untuk menyebarkan karya mereka secara daring (misalnya, dalam repositori institusi atau
laman web penulis) setelah artikel terbit (proses penerbitan artikel selesai). Hal ini terkait dengan imbas dari pertukaran
informasi yang produktif (Lihat Pengaruh Open Access).
