NIM: 1505031003 PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2018

  

LAPORAN TUGAS AKHIR

STUDI TENTANG PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP / PLTU DI PT

MULTIMAS NABATI ASAHAN

Diajukan guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat

  

Ahli Madya (A. Md)

Oleh:

  

IKHSAN PUTRA NANDA

NIM: 1505031003

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

MEDAN

  

2018

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat rahmat dan hidayah-Nya yang telah memberikan kekuatan, kesehatan, dan waktu kepada penulis sehingga laporan Tugas Akhir dengan judul STUDI TENTANG PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP / PLTU DI PT MULTIMAS NABATI ASAHAN. Dimana penulisan laporan ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program pendidikan Diploma III, Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan. Pada laporan ini penulis akan menjelaskan tentang prinsip kerja pembangkit listrik tenaga uap dan komponen komponen apa saja yang ada didalam pembangkit. Dalam penulisan Laporan Praktik Kerja Lapangan ini, penulis telah banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:

  1. Bapak Muhammad Syahruddin selaku Direktur Utama Politeknik Negeri Medan.

  2. Bapak Nobert Sitorus selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan.

  3. Bapak Suparmono selaku Kepala Program Studi Teknik Listrik.

  4. Bapak Suparmono selaku Dosen Pembimbing.

  5. Kepada seluruh staff pengajar di Program Studi Teknik Listrik 6.

  BapakAbdi Daniel Siburian selaku Kepala Engeneering dan Utility PT.

  Multimas Nabati Asahan 7. Bapak Muhammad Ichsan sebagai pembimbing ketika melaksanakan pengumpulan data di PT. Miltimas Nabati Asahan.

  8. Kepada seluruh karyawan PT.Multimas Nabati Asahan, yang telah banyak membantu dalam melaksanakan pengumpulan data PT.Multimas Nabati Asahan.

  9. Kepada Orang Tua Penulis yang telah memberikan bantuan motivasi maupun materil selama pelaksanaan dan penulisan laporan PKL.

  10. Kepada teman-teman Almamater yang sama-sama kita berjuang demi ilmu pengetahuan

11. Kepada teman-teman EL- 6B(2015) yang telah menyemangati penulis dan semoga kita tetap menjadi keluarga.

  Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan kesalahan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca untuk penyempurnaan tugas akhir ini. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membaca.

  Medan,11 Agustus 2018 Penulis

  

DAFTAR ISI

  2.2Landasan Teori .............................................................................................. 6

  3.1.2Waktu Penelitian ...................................................................................... 38

  3.1.1Lokasi Penelitian ...................................................................................... 38

  3.1Lokasi dan Waktu Penelitian ....................................................................... 38

  BAB 3.................................................................................................................... 38 METODE PENYELESAIAN ............................................................................... 38

  2.2.3Generator Asinkron .................................................................................. 31

  2.2.2Boiler .......................................................................................................... 7

  2.2.1Pengertian PLTU ........................................................................................ 6

  2.1Kajian Pustaka. .............................................................................................. 5

  Halaman HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. i

  BAB 2...................................................................................................................... 5 TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................................... 5

  

  

  

  

  

  

  

  3.2Sumber Data ................................................................................................ 39

  3.3Teknik Pengumpulan Data .......................................................................... 39

  3.4Data yang Diperlukan .................................................................................. 40

  3.4.1Foto Peralatan ........................................................................................... 41

  3.5Peralatan yang Digunakan ........................................................................... 41

  3.5.1Name Plat Generator ................................................................................ 41

  3.6Komponen Utama PLTU............................................................................. 42

  3.6.1Boiler (ketel uap) ...................................................................................... 42

  3.6.2Kondensor ................................................................................................ 44

  3.7Sistem-Sistem Yang Terdapat Pada PLTU ................................................. 45

  3.7.1Sistem Air Pendingin................................................................................ 45

  3.7.2Sistem Air dan Uap .................................................................................. 45

  3.7.3Sistem Bahan Bakar ................................................................................. 46

  3.7.4Sistem Udara Pembakaran ........................................................................ 46

  3.7.5Sistem Penyaluran Tenaga Listrik ............................................................ 46

  3.7.6Sistem Air Penambah ............................................................................... 47

  BAB 4.................................................................................................................... 48 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 48

  4.1Hasil............................................................................................................. 48

  4.1.1Bahan Bakar ............................................................................................. 48

  4.1.2Penggunaan Air ....................................................................................... 52

  4.2Pembahasan ................................................................................................. 55

  4.2.1Proses Produksi PLTU ............................................................................. 55

  4.2.2Turbin ....................................................................................................... 56

  4.2.3Panel MCC Boiler .................................................................................... 61

  BAB 5.................................................................................................................... 62 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 62

  5.1Kesimpulan .................................................................................................. 62

  5.2Saran ............................................................................................................ 62 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 63 LAMPIRAN

• – LAMPIRAN ................................................................................. 64

  

DAFTAR TABEL

  Halaman Tabel 2. 1 Spesifikas Ketal Uap (Boiler) ................................................................ 8 Tabel 2. 2 Sesifikasi Turbin Uap........................................................................... 13 Tabel 2. 3 Mutu Air Umpan Boiler ....................................................................... 18 Tabel 3. 1 Waktu Penulisan Tugas Akhir ............................................................. 38 Tabel 4. 1 Komposisi Bahan Bakar....................................................................... 51 Tabel 4. 2 Data Hasil Pengujian ............................................................................ 51

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman Gambar 2. 1 Proses Konversi Energi Pada PLTU .................................................. 6 Gambar 2. 2 KetelUap............................................................................................. 7 Gambar 2. 3 Fire Tube Boiler ............................................................................... 10 Gambar 2. 4 Water Tube Boiler ............................................................................ 11 Gambar 2. 5 TurbinUap ........................................................................................ 13 Gambar 2. 6 RuangDapurPada Boiler ................................................................... 15 Gambar 2. 7 Air PengisiKetel ............................................................................... 17 Gambar 2. 8 Pompa Air ........................................................................................ 19 Gambar 2. 9 Cerobong Asap ................................................................................. 20 Gambar 2. 10 Superheater ..................................................................................... 21 Gambar 2. 11 Ekonomiser..................................................................................... 22 Gambar 2. 12 RuangKontrol Boiler ...................................................................... 30 Gambar 2. 13 Generator Asinkron ........................................................................ 31 Gambar 2. 14 Generator Masukan Ganda ............................................................. 33 Gambar 2. 15 Generator Masukan Sendiri ............................................................ 34 Gambar 3. 1 Name Plat Generator ........................................................................ 41 Gambar 3. 2 Boiler ................................................................................................ 42 Gambar 3. 3 Sistim PLTU ..................................................................................... 45 Gambar 4. 1 Cangkang .......................................................................................... 49 Gambar 4. 2 Serabut .............................................................................................. 50 Gambar 4. 3 sirkulasi air pada pipa ketel uap ....................................................... 54 Gambar 4. 4 Boiler yang digunakan di Pabrik Kelapa Sawit ............................... 55 Gambar 4. 5 Turbin ............................................................................................... 56 Gambar 4. 6 Turbin Impuls ................................................................................... 58 Gambar 4. 7 Turbin Reaksi ................................................................................... 58 Gambar 4. 8 Cara Kerja Turbin Uap ..................................................................... 60 Gambar 4. 9 Panel MCC Boiler ............................................................................ 61

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman

  

Lampiran 1 Steam Generator Station .............................................................................. 65

Lampiran 2 Kerangka Turbin .......................................................................................... 66

Lampiran 3 Scada Proses ................................................................................................ 67

  

ABSTRAK

  Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) merupakan suatu kegiatan yang memproduksi tenaga listrik dengan menggunakan bahan bakar cangkang atau serabut untuk memanaskan air dalam ketel uap (boiler) yang memproduksi uap untuk menggerakkan turbin yang seporosdengan generator sehingga membangkitkan tenaga listrik. Ketel uap yang digunakan di pabrik kelapa sawit Multimas Nabati Asahan adalah ketel uap dengan kapasitas uap 20.000 Kg uap/jam dan dengan tekanan 20 kg/cm2. dimana dibutuhkan 2 unit boiler untuk pabrik kelapa sawit dengan kapasitas olah 45 ton TBS/jam.Kuantitas air yang dibutuhkan oleh sebuah PLTU tergantung dari kualitas sumber air, lokasi PLTU berdiri, karakteristik bahan bakar, desain tekanan dari boiler, serta regulasi mengenai penanganan air di daerah setempat.Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung atau dengan bantuan elemen lain, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung dari jenis mekanisme yang digerakkan turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, seperti untuk pembangkit listrik.Setelah melewati turbin uap, uap yang bertekanan dan bertemperatur tinggi tadi muncul menjadi uap bertekanan rendah. Panas yang sudah diserap oleh kondensor menyebabkan uap berubah menjadi air yang kemudian dipompakan kembali menuju boiler. Sisa panas dibuang oleh kondensor mencapai setengah jumlah panas semula yang masuk. Hal ini mengakibatkan efisisensi thermodhinamika suatu turbin uap bernilai lebih kecil dari 50%. Turbin uap yang modern mempunyai temperatur boiler sekitar 5000C sampai 6000C dan temperature kondensor 200C sampai 300.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) merupakan pembangkit listrik yang paling banyak digunakan di Indonesia karena berbagai kelebihan yaitu dapat dioperasikan dengan berbagai jenis bahan bakar, dapat dibangun dengan kapasitas yang bervariasi, dapat dioperasikan dengan berbagai operasi pembebanan, dan kontinyuitas operasi dan usia pakai yang relatif lama. PLTU memiliki lima komponen utama yaitu boiler (steam generator), turbin uap (steam turbine), pompa, kondensor, dan generator. Komponen tersebut bekerja secara berkaitan untuk menghasilkan energi listrik. Boiler merupakan komponen utama yang berfungsi sebagai penghasil uap yang digunakan untuk memutar turbin. Boiler menghasilkan uap dengan cara membakar batubara pada suatu ruang bakar (furnance) yang disekitar ruang bakar tersebut terdapat pipa-pipa air atau uap. Salah satu PLTU yang beroperasi menggunakan cangkang sebagai bahan bakar di Indonesia adalah PT MULTIMAS NABATI ASAHAN. Pada suatu industri yang mempunyai sistem pembangkit tenaga listrik terutama pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) yang menggunakan instrumentasi yang sangatbanyak sebagai komponen vital dalam pengoperasiannya. Proses produksi merupakan jantung dari suatu industri. Industri makanan, industri garmen maupun industri yang lainnya, mengandalkan peralatan-peralatan yang digunakan dalam proses produksi.Untuk itu peralatan tersebut diharapkan dapat menghasilkan hasil pengukuran dengan baik dan akurat. PLTU menggunakan air sebagai bahan baku yang dipanaskan didalam boiler (ketel uap) dan menghasilkan steam(uap) untuk memutar turbin dan generator sehingga dapat membangkitkan listrik. Demikian halnya dengan industri yang berhubungan erat dengan teknologi. Dalam pengolahan suatu badan industri selalu menggunakan alat-alat yang canggi untuk mempercepat proses pengolahan. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka dunia industri saat ini berkembang pesat. Oleh karna itu, kita sebagai penerus harus memiliki sumber daya manusia yang siap pakai dalam era globalisasi. Salah satu caranya yaitu mengenal langsung bagaimana prinsip kerja suatu alat yang modren dalam mengolah suatu bahan. Pada sistem pembangkit tenaga uap untuk menghasilkan listrik pemakaian alat penukar panas didalam industri pada beberapa tahun terakhir ini semakin meningkat. Kebutuhan listrik pada era modern ini semakin lama semakin meningkat,tak terkecuali di Indonesia. Kebutuhan inilah yang membuat kinerjapembangkit listrikdi Indonesia dituntut untuk selalu dalam kondisi yanghandal agar selalu bisa memenuhi kebutuhan masyarakat. Pada sektorpembangkitan listrik ini Indonesia masih memprioritaskan pada pembangkitlistrik tenaga uap (PLTU) karena biayanya dianggap murah dantingkatkestabilannya cukup tinggi dalam memenuhi kebutuhan listrik masyarakatIndonesia. Boiler dalam kerjanya berfungsi sebagai alat untuk memanaskan danmengubah air menjadi fase uap panas lanjut di mana nantinya akan digunakansebagai uap penggerak turbin. Agar dalam boiler terjadi pembakaran makadiperlukan suplai udara pembakaran, bahan bakar, dan juga sumber panas.Setelah terjadi pembakaran, maka gas buang sisa pembakaran ini akandikeluarkan lagi ke atmosfer.

1.2 Rumusan Masalah a.

  Apa yang dimaksud dengan pembangkit listrik tenaga uap? b.

  Apa saja komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga uap? c. Menganalisis sistem kerja pembangkit listrik tenaga uap menggunakan steam sebagai bahan bakar penggerak mula turbin.

  d.

  Menghitung kapasitas daya pada pembangkit dan tekanan uap yang dihasilkan pada boiler.

  1.3 Batasan Masalah

  Untuk lebih memudahkan dalam melakukan analisis percobaan dan menghindari pembahasan yang terlalu jauh maka akan dibatasi permasalahan sebagai berikut: a.

  Hanya membahas pembangkit listrik tenaga uap tidak membahas pembangkit listrik lainnya.

  b.

  Hanya menganalisis sistem kerja pembangkit listrik tenaga uap menggunakan steam sebagai bahan bakar penggerak mula turbin.

  c.

  Hanya menghitung kapasitas daya pada pembangkit dan tekanan uap yang dihasilkan pada boiler.

  1.4 Tujuan Tugas Akhir

  Berdasarkan rumusan masalah yang telah dijabarkan di atas, tujuan dari Tugas Akhir yaitu: 1) Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga uap. 2) Mengetahui komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga uap. 3) Mengetahui proses pembangkitan listrik dengan menggunakan tenaga uap. 4) Mengetahui berapa kapasitas daya pada pembangkitt listrik tenaga uap. 5) Mengetahui berapa besar tekanan uap yang di perlukan. 6)

  Melengkapi salah satu syarat akademis di Politeknik Negeri Medan, jurusan Teknik Elektro, Program studi Teknik Listrik.

1.5 Manfaat Tugas Akhir a.

  Bagi Peneliti Menambah wawasan dan mengembangkan kemampuan peneliti yaitu melalui Prototype Steam Power Plant dan sebagai pembelajaran di bidang energi.

  b.

  Bagi Masyarakat Sebagai gambaran bagi masyarakat bahwa steam dapat dijadikan energi alternatif mengatasi krisis energi konvensional yang terjadi dalam kehidupan masyarakat.

  c.

  BagiLembaga Politeknik Negeri Medan

  Agar dapat dijadikan sebagai bahan studi kasus bagi pembaca dan acuan bagi mahasiswa serta dapat memberikan bahanreferensi bagi pihak perpustakaan sebagaibacaan yang dapat menambah ilmu pengetahuan bagi pembaca dalam hal ini mahasiswa yang lainnya.

1.6 Sistematika Laporan

  Tugas Akhir ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu bagian awal, isi dan bagian penutup. Adapun sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalahsebagai berikut :

  BAB I Pada bab ini dituliskan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan tugas akhir, manfaat penulisan tugas akhir, dan sistematika penulisan tugas akhir.

  BAB II Pada bab ini dibahas tentang kajian pustaka dan dasar teori yang digunakan untuk penunjang pembahaan tentang penggunaan pada sistim pembangkit listrik tenaga uap dan sefesifiksi pada pembangkit nya.

  BAB III Pada bab ini di bahas tentang uraian tentang pembangkit listrik tenaga uap, dan membahas komponen apa yang ada di dalam pembangkit itu.

  BAB IV Pada bab ini berisi mengenai hasil dan pembahasan mengenai analisa berapa air yang di perlukan untuk dipanaskan supaya menghasilkan uap, menganalisa berapa banyak bahan bakar yang diperlukan untuk membakar air supaya menjadi uap, dan menganalisa berapa tekanan uap yang dihasil kan oleh pembangkit supaya bisa menggerakkan generator dan menghasilkan daya.

  BAB V Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saaran dari penulisan tugas akhir ini.