Heat Recovery Steam Generator (HRSG)



Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

HRSG merupakan heat exchanger dari gas ke air dengan memanfaatkan energi sisa gas turbin untuk menghasilakan uap dengan tekanan dan temparatur yang tinggi. Dalam setiap aplikasi combined cycle, uap dihasilkan dengan beberapa macam tekanan dan temperatur sehingga tidak tidak banya gas sisa yang terbuang..Selain itu ada yang dipanaskan kembali sehingga nantinya menjadi main steam yang akan dikirim ke STG. Pada umunnya terdiri dari tiga lapisan yaitu superheater, evaporator dan economizer. Hasi dari pemanasan ini akan menghasilkan uap bertekanan tinggi yang akan ditampung di drum High Pressure (HP) dan Low Pressure (LP).


GAMBARAN UMUM HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR

Heat Recovery Steam Generator (HRSG) merupakan salah satu komponen dari pembangkit listrik yang menggunakan prinsip combine cycle dimana digunakan dua turbin yaitu turbin gas sebagai turbin utama dan turbin uap. Pembangkitan listrik menggunakan turbin gas atau mesin disel tentu menghasilkan panas dalam jumlah yang besar, dan panas itu dapat dikatakan sebagai sampah. Gas panas yang keluar sebagai hasil proses pembakaran pada turbin gas ( exhaust ) sangat tinggi temperaturnya, yaitu sekitar 6000 C. Gas tersebut digunakan untuk membangkitkan uap. Prinsip dasar HRSG hampir sama dengan boiler tetapi uap yang dihasilkan pada HRSG tentunya uap yang bertekanan rendah yaitu sekitar 80 bar sampai 100 bar, untuk high pressure sistem. Efektifitas penggunaan energi pada sistem gas turbine heat recovery adalah fungsi dari energi yang ditransferkan oleh exhaust gas turbine.

 

Pada prinsipnya antara HRSG dan boiler adalah sama yaitu suatu peralatan yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap dengan bantuan panas. Yang sangat mendasar dari perbedaan ini adalah sumber panas yang digunakan untuk membangkitkan uap. Pada HRSG sumber panas utama yang digunakan untuk membangkitkan uap berasal dari energi panas yang terkandung dalam gas buang turbin gas/PLTG yang dialirkan masuk ke dalam HRSG untuk memanaskan pipa-pipa pemanas. Sedangkan pada boiler/ketel uap, sumber panas yang digunakan berasal dari pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar.


Kecuali perbedaan yang sangat mendasar tersebut, perbedaan lainnya adalah HRSG tidak mempunyai ruang bakar, tidak ada sistem bahan bakar, tidak ada sistem udara bakar, dan tidak ada penghembus jelaga / soot blower. Secara umum HRSG terdiri dari preheater, ekonomiser, evaporator, dan superheater. Komponen-komponen tersebut merupakan alat penukar kalor jenis tubular atau pipa dengan fluida kerja (air/uap) berada di dalam dan gas buang berada di luar. Panas/kalor dipindahkan dari gas buang tersebut secara konveksi ke fluida kerja. Dan oleh karena gas buang dari turbin gas bersih dari partikulat maka dimungkinkan penggunaan tube atau pipa bersirip untuk meningkatkan laju perpindahan panas dan mengurangi ukurannya tube HRSG tersebut. Ukuran dan jenis tube tergantung dari parameter desain HRSG yang bervariasi yang mencakup unsur-unsur gas buang dan temperaturnya.

Secara filosofi, desain suatu HRSG pada dasarnya bertujuan untuk mengubah besarnya energi panas dari gas buang pada fluida kerja dengan perbedaan temperatur yang setinggi mungkin. Hal ini dilakukan dengan jalan membuat gradien temperatur antara gas buang dan fluida kerja sejajar.


 Komponen Utama HRSG
Sebagaimana yang telah dijelaskan di atas bahwa HRSG biasanya terdiri dari beberapa pipa pemanas seperti preheater, economizer, evaporator, dan superheater.

Preheater
Preheater merupakan penukar kalor yang biasanya digunakan untuk memperoleh energi panas tambahan dari gas buang. Preheater berada pada bagian akhir atau paling atas dari HRSG untuk menyerap energi terendah dari gas buang.
Aplikasi yang paling umum dari preheater ialah sebagai pemanas awal air kondensat sebelum memasuki deaerator untuk mengurangi jumlah uap yang dibutuhkan untuk proses deaerasi. Di dalam preheater, pemanasan air pengisi mencapai temperatur sedikit di bawah titik didih. Modul dari preheater sendiri berupa tube yang terbuat dari pipa-pipa bersirip. Tata letak preheater ditunjukkan dalam gambar berikut:

 

Ekonomiser (Economizer)
Ekonomiser merupakan alat penukar kalor untuk memanaskan awal air pengisi ketel sebelum masuk ke evaporator. Pada bagian ini jika dimungkinkan terjadi korosi yang tergantung dari besarnya temperatur air pengisi yang masuk.


Evaporator (Pipa Penguapan)
Evaporator atau boiler bank merupakan alat penukar kalor yang menghasilkan uap jenuh (saturated) dari air pengisi ketel. Evaporator terletak di antara ekonomiser dan superheater.
Campuran air dan uap meninggalkan evaporator dan masuk drum uap melalui pipa-pipa yang disebut riser. Drum uap merupakan bejana tekan silindris yang terletak di bagian atas HRSG. Di bagian dalam drum, piranti mekanis seperti cyclone dan screen pemisah campuran air dan uap. Uap meninggalkan drum melalui pipa yang menuju ke superheater. Sedangkan air disirkulasikan kembali melalui pipa-pipa yang disebut downcomer masuk kembali ke evaporator. Uap yang masuk ke superheater merupakan uap kering karena jika uap basah yang masuk maka kandungan partikulat padat yang terlarut dalam uap akan mengendap dalam tube superheater yang dapat mengakibatkan temperatur logam tube akan naik dan selanjutnya mengakibatkan terjadinya kegagalan tube.

Superheater (Pipa Pemanas Uap Lanjut)
Superheater merupakan alat penukar kalor pada HRSG yang menghasilkan uap panas lanjut (superheated steam). Superheater dapat terdiri dari satu atau lebih modul penukar kalor. Pada modul superheater yang banyak biasanya mempunyai kontrol temperatur uap di antara modul-modulnya untuk mencegah terjadinya temperatur logam yang berlebih pada bagaian akhir dari modul dan untuk meminimalkan kemungkinan kandungan air yang masuk ke dalam turbin uap.

Comments

  1. Mohon maaf, sekedar mengkoreksi temperatur dari gas buang dari Gas turbin itu hanya sekitar 550 derajat celcius dan juga di hrsg ada sootblowernya. Terimakasih

    ReplyDelete
    Replies
    1. Terimakasih banyak atas koreksi dan informasinya 🙏🏻👍

      Delete

Post a Comment

Popular posts from this blog

Manfaat Air Jeruk Nipis - Diminum Pagi dan Malam Hari, serta efek sampingnya.

Tahapan Proses Fabrikasi ???

Apa itu Area Jetty ???

Piping “Test Package” Document Samur Project - Arti dan Tujuan

Line Checker "Test Package" Dalam Piping – Arti dan Maksud ???

Tahapan Activity Dalam Proses Pengerjaan Piping Gas Pipeline

Karakter Manusia (Koleris, Melankolis, Plagmatis, Sanguinis)

Process "Tie - In" - Proses Penyambungan Pipa

Apa Hubungan Pipeline Dengan Pig Launcher And Pig Receiver ???

Apa itu MWT “Management Walkthrough” ?