DESAIN FIRE TUBE BOILER UNTUK UTILITAS PABRIK ELEMEN BAKAR NUKLIR TIPE PWR 1000 MWe

Sari

ABSTRAK

DESAIN FIRE TUBE BOILER  UNTUK UTILITAS PABRIK  ELEMEN BAKAR NUKLIR TIPE PWR  1000  MWe. Fire tube  boiler adalah suatu bejana tertutup yang  mengubah air menjadi uap  dengan jalan pemanasan dan  uap tersebut digunakan ke fasilitas pengguna. Desain boiler ini berskala kecil dengan kapasitas uap  jenuh  612,43  kg/jam, menggunakan bahan bakar  minyak sebagai sumber energi panas.  Boiler  ini dirancang khusus sebagai unit  utilitas pemanas untuk fasilitas  pabrik  elemen bakar nuklir  PWR1000 MWe.  Sistem pembakaran boiler  ini  dirancang menggunakan burner  dengan bahan bakar  minyak  solar  karena harganya masih  dapat bersaing bila  dibandingkan dengan bahan bakar  gas ataupun bahan bakar  padat. Boiler  ini direncanakan menghasilkan uap  jenuh  pada temperatur 1320C  dan  tekanan operasi 2,1  bar.  Komponen boiler yang dirancang meliputi tangki boiler, ruang  bakar dan  pipa api. Perhitungan meliputi boiler horse power,   Volume  tangki,  diameter tangki,  panjang panjang tangki,  tebal  tangki,  luas  permukaan tangki, volume ruang  bakar, diameter luar ruang  bakar, luas permukaan ruang  bakar, tebal ruang bakar, dan  dimensi  pipa api. Dari hasil rancangan diperoleh BHP = 40 hp, volume  ruang  bakar = 0,96 m3, luas permukaan ruang  bakar  = 7,2 m2, diameter luar ruang  bakar = 0,508  m, tebal ruang bakar = 38 mm, Volume  tangki boiler =  2,83  m3  , diameter dalam tangki boiler = 1,2  m, panjang tangki boiler = 2,5 m, luas permukaan tangki  boiler = 9,42  m2, diameter luar pipa api = 33,4  mm, volume pipa api = 0,02 m3, luas permukaan pipa api = 6,61 m2, panjang pipa api = 1,5 m, tebal pipa api = 3,7 mm, volume uap  dalam  boiler = 0,4 m3  dan  volume air dalam boiler = 1,45  m3.   Bahan bakar solar dengan VHI = 140.000 BTU/gallon, LHV = 43,400 kJ/kg dan efisiensi boiler 80%.

Kata Kunci : Boiler, Bahan Bakar,  Uap, Pabrik  Elemen Bakar  Nuklir PWR-1000 MWe

ABSTRACT

FIRE  TUBE  BOILER  DESIGN  FOR  UTILITY PLANT  NUCLEAR  FUEL  ELEMENT TYPE PWR 1000  MWe. Fire tube boiler is a closed vessel which is altering  the water  into steam and  the  steam heating is  used to  facility users. This  small-scale boiler  design which  has a capacity of 612.43 kg of saturated steam / hour  uses fossil fuels as a source of heat  energy. This boiler is designed specifically as a unit for the heating utility plant facilities PWR1000 MWe nuclear fuel  elements. Boiler  combustion system is  designed using  a burner   with petroleum diesel  fuel because it can  still be  competitive when  compared with fuel gas or solid  fuel.  The boiler is planned to produce saturated steam at temperatures of 1320C  and  operating pressure of 2,1  bar.  Designed components of the  boiler are  shell,  combustion chamber and  fire tubes. Calculation includes boiler  horse power,  shell volume,  shell diameter, shell length,  shell thick, surface area  of  shell,  the  volume   of  the  combustion  chamber,  combustion  chamber  thick, combustion  chamber  outer   diameter, surface area  of  combustion  chamber,  and   fire  tube dimensions.  From  the  results of  the  calculation  were   obtained BHP  =  40  hp,  combustion chamber volume  = 0,96 m3, surface are  of combustion chamber = 7,2 m2, combustion chamber outer  diameter = 0,508  m,  chamber thickness = 38  mm,  shell  insise  diameter = 1.2  m,  shell boiler Volume =   2,83  m3  , shell boiler inside diameter = 1,2  m, shell boiler length  = 2,5  m, shell boiler surface area  = 9,42  m2, tube  outer diameter = 33,4  mm, tubes volume  = 0,02  m3, surface area of tubes = 6,61 m2,  tube length  = 1,5 m, tubes thickness = 3,4 mm, volume of steam in boiler = 0,4 m3    and  volume  of water  in boiler = 1,45  m3.   Diesel fuel consumption with VHI = 140.000 GPH, LHV = 43,400 kJ/ kg and 80% boiler efficiency.

Keywords:  Boiler, Fuel, Steam, Nuclear Fuel Element Plant,  PWR-1000 MWe