Pemodelan Matematis dan Identifikasi Karakteristik Dinamik Temperatur Udara Bakar pada Sistem Pemanas Udara pada Unggun Fluidisasi Tersirkulasi

MUHAMMAD BAGUS S, Dr-Ing. Awang N.I. Wardana, ST., MT., M.Sc;Ir. Ester Wijayanti, MT

2015 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Udara bakar pada ketel uap PLTU perlu dipanaskan dengan menggunakan pemanas udara hingga mencapai temperatur tertentu agar pembakaran yang terjadi lebih sempurna. Kenyataanya, temperatur udara bakar keluaran pemanas udara tersebut dapat mengalami perubahan. Oleh karena itu, karakteristik dinamik temperatur udara bakar keluaran pemanas udara sangat penting untuk diketahui dan dipelajari. Pemahaman akan karakteristik proses dapat membantu dalam menyelesaiakan masalah, seperti keluaran yang tidak sesuai dengan spesifikasi. Salah satu cara untuk memahami karakteristik temperatur udara bakar adalah dengan mendapatkan model matematis sistem. Pada penelitian ini, digunakan metode pemodelan matematis dan identifikasi sistem untuk mendapatkan model matematis temperatur udara bakar utama dan tambahan. Pemodelan matematis dilakukan berdasarkan analisis perpindahan panas metode jumlah unit transfer, hukum kekekalan massa dan energi. Setelah dilakukan validasi, model matematis menghasilkan kesalahan kuadrat rata-rata temperatur udara utama dan tambahan masing-masing 6,85x10^-4 K dan 7,92x10^-4 K. Identifikasi sistem adalah suatu cara menentukan model matematis dari sistem dinamik berdasarkan data masukan dan keluaran sistem. Pada penelitian ini, struktur model yang digunakan adalah Auto Regressive Moving Average with eXogenous input orde satu dengan metode estimasi parameter metode kuadrat terkecil rekursif. Nilai kesalahan kuadrat rata-rata model temperatur udara utama dan tambahan hasil identifikasi sistem masing-masing 6,03x10^-4 K dan 7,14x10^-4 K.

Combustion air on the boiler of coal-fired power plant is needed to be heated by air heater until certain level of temperature depend on the type of fuel so that combustion becomes more effective. In fact, the output of combustion air from air heater may change. the output of air heater. so that, the dynamic characteristics of the process is really important to learn to get better understanding of the process. The understanding of the process characteristics could help to solve the problems, for example the output of the system that is not match with specification. One method to undersand the combustion air temperatur dynamics is to get the mathematical model of the system. In this research, it used mathematichal modeling and identification method to get the mathematical models of primary and secondary air temperature. Mathematical modeling is based on heat transfer analysis using Number of Transfer Unit method, law of mass and energy balance. The mean square error result of mathematical modeling for primary air temperature is 6,85x10^-3 K and for secondary air temperature is 7,92x10^-4 K. System identification is one method to get the mathematical models of dynamic system based on input-output data. In this research, the structure of the mathematical model using first order Auto Regressive Moving Average with eXogenous Input with recursive least square method to get the parameter of the model. The Mean square error result of system identification for primary air temperature is 6,03x10^-3 K and for secondary air temperature is 7,14x10^-4 K.

Kata Kunci : Temperatur, Pemanas udara, Identifikasi sistem, Kesalahan kuadrat rata-rata