OPTIMASI TURBIN GAS

MODUL TURBIN GAS

BAB V
OPERASI GAS TURBIN

OLEH

SANTOSO BUDI

santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA 1
BANTEN, santosobud@yahoo.com

CURICULUM VITAE
Nama : Santoso Budi
Tgl,tempat lahir : 22 Oktober 1954, Jogjakarta
Pekerjaan : PT . Indonesia Power ( purna bhakti )
Dosen : UNTIRTA Banten
Dosen : ISTA SERANG, BANTEN
Instruktur UDIKLAT Suralaya
Ka Komite Akreditasi LPK Propinsi Banten
Ka Cabor Aeromodeling FASIDA Propinsi Banten
Pendidikan Formal :
Sekolah Teknik Mesin
Poly Teknik ITB Bandung
Teknik Mesin UGM Jogjakata
Pendidikan/kursus non formal :
Maintenance Conveyor System tahun 1996, Samsung, Korea Selatan
Electro Static Presipitator tahun 2007, Denmark
Electrode Wire & EP Mechanism tahun 2007, Swedia
Continous Ship Unloader Krupp tahun 2007, Guang Zho China
Swirl Unloader Mac GREGOR tahun 2007, Filipina
Boiler Plasma Ignition System 2008, Yantai, China
Steam Power Plant 600 Mga Watt 2009, Nancang, China

santoso budi Fak Teknik Mesin UNTIRTA,
santosobud@yahoo.com, HP 08129589918

BAB IV
• BAB IV OPERASI GAS TURBIN
– Karakteristik
– Peralatan bantu Gas Turbin
– Operasi putaran awal
– Peralatan Start
– Operasi Pembebanan
– Stop
– Operasi darurat

santoso budi, fak teknik mesin 3
UNTIRTA BANTEN,
santosobud@yahoo.com

TURBIN CONTROOL HAL 80

Energi tambahan diubah menjadi Energi poros tenaga kuda (SHP).
Hal ini dapat direpresentasikan sebagai berikut:

GHPPT = ηPT SHP.

dimana
ηPT = Efisiensi turbin pengaturan ekstraksi .
SHP = Shaft Horse Power
GHPPT = Gas Horse Power
Kontrol bervariasi SHP dari generator turbin gas dan powerextraction
turbin gas dengan kecepatan yang bervariasi generator, yang kontrol
menyelesaikan dengan memvariasikan aliran bahan bakar (Gambar 5-1).

UNTIRTA BANTEN,

CPU/ CENTRAL PROCESING UNIT
TURBIN GAS

Fungsi-fungsi ini dengan mudah diprogram dalam
CPU dan mereka dapat dengan mudah diprogram ulang. fleksibilitas ini
dalam memodifikasi semua atau bagian dari program ini sangat berguna untuk
pengguna / operator di lapangan. Analog sinyal seperti suhu, tekanan,
getaran, dan kecepatan diubah menjadi sinyal digital sebelum mereka
diproses oleh CPU. Juga output sinyal ke katup bahan bakar,
geometri variabel aktuator, luntur katup, katup anti-icing, dll harus
dikonversi dari digital ke analog.


GAS TURBIN-GENERATOR
CONTROL SYSTEM

CB
CM T1 T2 G
CB

UNTIRTA BANTEN,

CURVA PENILAIAN TURBIN GAS
POWER vs SPEED


HUBUNGAN TIMBAL-BALIK
TEMPERATUR-POWER-SPEED

50 HP

80% 90%


CURVA PENILAIAN TURBIN GAS
POWER vs INLET TEMPERATUR UDARA


ASSESORIES HAL 93

UNTIRTA BANTEN,

STARTING SISTEM
Generator gas dimulai dengan memutar kompresor. ini adalah
dicapai dalam beberapa cara:
• Starter langsung terhubung ke poros kompresor
• Starter tidak langsung dihubungkan dengan poros kompresor melalui aksesori
gearbox
• udara pelampiasan diarahkan ke dalam kompresor atau compressorturbine.
Perangkat yang digunakan untuk memulai generator gas termasuk listrik (bolak
saat ini dan arus searah) motor, motor pneumatik, hidrolik motor,
motor diesel, dan turbin gas kecil
Mulai sistem terbagi dalam dua kategori: mereka yang mendorong gas
Generator langsung dan yang mendorong generator gas melalui menengah
gearbox. Memulai mungkin diesel atau mesin gas, uap atau turbin gas, listrik,
hidrolik, pneumatik atau (udara atau gas). Starter memenuhi dua fungsi
independen: yang pertama adalah untuk memutar generator gas hingga
mencapai mandiri kecepatan, dan yang kedua adalah untuk mendorong
generator gas kompresor untuk membersihkan generator gas dan saluran gas
buang dari setiap gas yang mudah menguap sebelum mulai kunci kontak siklus.
Urutan awal adalah sebagai berikut:


GRAFIK STAR GAS TURBIN hal 95

UNTIRTA BANTEN,

IGNITION SYSTEM (HAL 100)


LUBRICATION SYSTEM

UNTIRTA BANTEN,

PARAMETER KARAKTERISTIK

Sebuah sistem pengendalian atau pemantauan harus
memperhatikan tiga
bidang sistem turbin gas:
1. Jalur termodinamika gas
2. Getaran dari bantalan, rotor, dan gearbox
3. Pelumas, kontrol, dan subsistem aksesori lain
Selanjutnya, informasi yang dikumpulkan dari ketiga bidang
dapat digunakan secara saling melengkapi lintas untuk
memverifikasi diagnosa dan lebih tepatnya mengisolasi
kesalahan.


PARAMETER MONITORING
Tabel 7-1 menunjukkan
parameter mesin utama dan
simbolnya digunakan dalam
mengendalikan, memonitor
dan menganalisa operasi
turbin gas ..


VIBRASI MONITOR


Alat ukur Accelerometer

Alat ukur Accelerometer, yang terdiri dari sel piezoelektrik atau transduser,
Penunjukan harga frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi alami dari mesin.
Accelerometers biasanya dipasang secara internal pada bantalan dukungan, tetapi
mereka mungkin dipasang pada kasus luar di bantalan dukungan.
Sebuah peta kecepatan, akselerasi dan amplitudo ditunjukkan pada Gmbr 7-2.
Perhatikan bahwa satu juta amplitudo dianggap halus pada 10 siklus per detik
dan kasar pada 100 siklus per detik. Pengukuran paling seragam adalah kecepatan,
yang selalu halus di bawah .02 inci per detik dan akan kasar di atas 0,11 inci per detik.
Velocity dapat diperoleh dari amplitudo dan kecepatan berjalan dengan mengalikan
amplitudo di mils,π kali, kali rpm, dibagi dengan 60.000.


VELOCITY,AMPLITUDO MONITOR


PUTARAN ROYOR / SPEED MONITOR
Kecepatan rotor biasanya digunakan sebagai fungsi kontrol pada hampir
semua turbin gas. Pada setiap daya konstan, kecepatan rotor akan meningkat
dengan peningkatan suhu udara luar. Oleh karena itu, sebagian fungsi kontrol


MONITORING TEMPERATUR
GAS BEKAS


ROTOR SPEED


INLET TREATMENT

UNTIRTA BANTEN,

TABEL GAS TURBIN VS ENVIROMENTS


FILTER UDARA MASUK

UNTIRTA BANTEN,

CURVA INDIKATOR PENILAI
UNJUK KERJA TURBIN GAS
Penilaian Curve
Turbin gas adalah nilai untuk tingkat output daya (tenaga kuda atau megawatt)
padakondisi suhu dan ketinggian. dua standar digunakan adalah :
1. Organisasi Standar Internasional (ISO) dan
2. Listrik Nasional Manufacturers Association (NEMA).

ISO kondisi didefinisikan sebagai
a) 59 °F inlet suhu,
b) 14,7 psia tekanan inlet,
c) 60% kelembaban relatif, dan kondisi

NEMA didefinisikan sebagai
a) 80 °F inlet suhu dan
b) 1.000-kaki elevasi. Untuk aplikasi permukaan,
kurva Peringkat menampilkan daya vs suhu masuk banyak digunakan
(Gambar 5.3 dibawah )


PENGARUH KONTAMINAN PADA
UDARA MASUK
Dalam hal ini, DI ( demineralized/deionized ) air akan memecah ikatan dalam
bantalan pendingin evaporatif dan filter (dengan asumsi bahwa filter yang hilir
aliran pendinginan) dan mengurangi mereka untuk zat seperti bubur.
Di sisi lain, menggunakan air dengan kalsium tinggi (Ca) atau kalsium
karbonat (CaCO3) konten akan menghasilkan endapan kalsium di seluruh
kompresor dan pendinginan bagian dari turbin.
Juga, ukuran partikel kontaminan bervariasi dalam setiap area.

Misalnya, dalam lingkungan padang pasir 50% dari kontaminan terdiri dari
lebih kecil dari 1,5 mikron (pM) partikel.
Berikut rincian ukuran dari kontaminan dan komponen utama:
a) > 5,0 pM debu, hujan, kabut, bahan kimia, mineral dan logam
b) 1-2 pM debu, garam, kabut, jelaga, bahan kimia, mineral dan logam
c) 0,3-0,5 emisi hidrokarbon pM, kabut asap.


PENDINGINAN UAP GAS

Perkiraan efek pendingin inlet Seperti yang diharapkan adalah peningkatan
Terbesar dalam cuaca kering panas.
Penambahan pendingin evaporatif ekonomis dibenarkan ketika nilai output
meningkat
Melebihi awal dan biaya operasional, dan kondisi iklim yang sesuai memungkinkan
pemanfaatan yang efektif dari peralatan.
Kualitas air tersebut terjadi. Air harus diperlakukan untuk menghilangkan
kontaminan seperti garam, kalsium, magnesium, aluminium,
dll Bila dibasahi (100% kelembaban) kontaminan ini berfungsi sebagai
elektrolit dan dapat menyebabkan korosi berat bahan. hati-hati
penerapan sistem ini diperlukan, sebagai sisa-sisa kondensasi atau air
dapat mengintensifkan fouling kompresor dan menurunkan kinerja.
Semakin tinggi kadar padatan terlarut dan garam di dalam air yang
upaya yang lebih besar harus untuk menghindari akumulasi air.


CURVA
UNJUK KERJA FILTER vs UKURAN DEBU


INLET AIR COOLING 130

UNTIRTA BANTEN,

PENDINGINAN UAP GAS

Pendingin evaporatif adalah cara yang hemat biaya untuk memperbaiki kapasitas
selama periode suhu tinggi dan relatif rendah atau kelembaban sedang
Keuntungan terbesar yang diwujudkan dalam panas, iklim kelembaban rendah.
Namun, efektivitas pendingin evaporatif terbatas pada lingkungan
suhu 50 °F (10 ° sampai 60 °F (16 ° dan di atas.
C) C)
Di bawah ini suhu, parameter selain suhu turbin akan membatasi turbin operasi gas.
Juga, karena suhu udara masuk menurunkan potensi untuk pembentukan es dalam
meningkatkan inlet basah.
Efektivitas Evaporative cooler adalah ukuran dari seberapa dekat suhu keluar
pendingin mendekati suhu wet bulb ambien.
Untuk pendingin aplikasi yang paling memiliki efektivitas 80% - 90% memberikan
banyak keuntungan ekonomi.
Penurunan suhu sebenarnya menyadari adalah fungsi dari kedua desain peralatan
dan atmosfer kondisi. Desain mengontrol efektivitas pendingin, yang didefinisikan
sebagai berikut:


PENYEMPROTAN PADA INLET UDARA
PADA TURBIN GAS


PENDINGINAN UAP GAS
cooler effectiveness = (T1DB – T2DB)/(T1DB – T2WB) (8-1)
where:
T1DB is the dry bulb temperature upstream of the cooler
T2DB is the dry bulb temperature downstream of the cooler
T2WB is the wet bulb temperature downstream of the cooler

33
santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA

PENGARUH SUHU AMBIENT DAN KELEMBABAN
TERHADAP OUTPUT DAYA DAN HEAT RATE

Pengaruh Kabut pendinginan
udara masuk pada

1. output daya dan
2. tingkat panas / heat rate
sebagai fungsi dari
ambien suhu udara dan
kelembaban relatif.

34
santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA

TURBIN GAS DENGAN AIR PRE COOLING


FOTO TURBIN GAS
( Compressor axial, Combustor, Turbin )

UNTIRTA BANTEN,

GAS TURBIN POTONGAN MEMANJANG


ALIRAN UDARA BALIK PADA RUANG
BAKAR


BAGIAN UTAMA RUANG BAKAR TURBIN GAS

DISTRIBUSI UDARA PADA RUANG
BAKAR

TABEL GAS CO₂

santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA BANTEN, 44

GAS TURBIN EXHAUST
SISTEM

UNTIRTA BANTEN,

NATURAL & MAN-MADE SOURCES OF
ATMOSPHERIC CONTAMINANTS

UNTIRTA BANTEN,

GAS TURBINE EXHAUST PRODUCTS FROM
HYDROCARBON FUEL COMBUSTION IN DRY
AIR


SCR ( SELECTIF KATALITIK REDUCTION
( PEREDUKSI NO x )
SELEKTIF KATALITIK PENGURANGAN

Selective Catalytic Reduction (SCR) adalah pemroses di mana NOx
akan dihilangkan dari aliran gas buang oleh suntikan amonia (NH3) ke dalam
aliran dan reaksi kimia berikutnya dalam adanya katalis.
Untuk kondisi gas yang diberikan (suhu, Komposisi gas, dll) kinerja dari SCR
adalah fungsi dari jenis katalis dan geometri, waktu tinggal gas direaktor, dan
jumlah amonia disuntikkan hulu reaktor.
Pemilihan katalis adalah khusus untuk suhu kerjanya. Amonia yang digunakan
dalam proses dapat berupa anhidrat atau berair.
Sistem injeksi sedikit berbeda tergantung pada jenis disuntikkan amonia.
Bahan kimia dasar reactions11
adalah:


EXHAUST GAS TREATMENT

santoso budi, fak teknik mesin UNTIRTA BANTEN, 49

PROSES PENGAMBILAN NOx pada
GAS BUANG
Debu loading, kondisi gas buang, dan penghilangan NOx yang diperlukan efisiensi.
Efisiensi dari SCR dapat didefinisikan sebagai kuantitas NOx dihapus dibagi dengan
jumlah NOx yang ada di inlet aliran.
Reaktor SCR terdiri dari katalis, perumahan, dan amonia sistem injeksi (Gambar 9-6).
Dalam sebagian besar aplikasi ukuran reaktor lebih besar dari ukuran saluran dan
karena itu, divergen / konvergen transisi saluran yang digunakan sebelum dan sesudah
reaktor, masing-masing.
Peduli harus diambil dalam penyusunan desain fisik reaktor SCR, terutama berkaitan
dengan penurunan tekanan gas stream.
Gas-stream pressure drop di urutan 2 inci (50mm) sampai 4 inci (100mm) kolom air
biasanya dapat diterima.
Amonia anhidrat adalah murni, murni, amonia cair. Dalam membentuk itu beracun dan
berbahaya. Amonia anhidrat cair diperluas melalui pemanas, dicampur dengan udara,
dan disuntikkan ke dalam gas turbin gas buang (Gambar 9-7).
Amonia berair (NH4OH) adalah campuran amonia (30%) dan air (70%).
Karena diencerkan itu kurang berbahaya daripada anhidrat amonia. Penyuntikan amonia
encer hanya sedikit lebih rumit dari pada suntik amonia anhidrat. Sebuah pompa yang
dibutuhkan untuk memindahkan amonia cair ke tangki penguap mana dicampur dengan
panas [575 °F (300 °C) sampai 850 °F (455 °C)] udara. Ada amonia / air


EFEK UMUR PERALATAN SCR
Kinerja katalis cenderung memburuk seiring dengan waktu. Tingkat kerusakan yang tinggi
pada awal operasi dan menjadi moderat setelah penyelesaian awal.amonia slip
Secara teori jumlah amonia disuntikkan ke dalam aliran gas harus sama dengan jumlah
NOx untuk yang akan diambil / direduksi dari aliran gas.
Namun, karena amonia tidak sepenuhnya berbaur dengan NOx, amonia harus disuntik
kan. Dalam jumlah yang lebih
Slip Amonia merupakan selisih sisa amonia dalam gas hilir.
Juga, berdasarkan katalis dipilih, SO2 yang dapat mengkonversi ke SO3.
Ketika amonia, uap air, dan SO3 terbungkan, sulfat amoniak ini biasanya berbentuk sbb

Sulfat amoniak adalah zat pekat yang berbentuk deposit pada dinding peralatan dari
SCR. Deposit yg terbentuk akan dapat mengurangi luas penampang dan meningkatkan
backpressure. Untuk setiap kolom kenaikan air inci berkuasa backpressure berkurang
0,25% dan tingkat panas meningkatkan 0,25%. Sulfat amoniak mulai terbentuk ketika
selip amonia lebih besar dari 10 ppm dan konsentrasi SO3 lebih besar dari 5 ppm.
Masalah mungkin berkurang dan terjadi ketika suhu gas buang tercapai di atas 400 ° F
(205 ° dan gas alam atau bahan bakar sulfur rendah digunakan.
C)


SEKIAN TERIMAKASIH


OPTIMASI TURBIN GAS

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

En vedette

En vedette (15)

Similaire à OPTIMASI TURBIN GAS

Similaire à OPTIMASI TURBIN GAS (20)

Plus de Ibnu Hamdun

Plus de Ibnu Hamdun (8)

Dernier

Dernier (20)

OPTIMASI TURBIN GAS