PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

4.2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

4.2.1 Prinsip Kerja

Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang di hubungkan ke turbin dimana untuk memutar turbin diperlukan energi kinetik dari uap panas atau kering.

Gambar 4.2 Prinsip kerja PLTG Dalam PLTU, energi primer yang dikonversikan menjadi energi listrik adalah bahan bakar. Baban bakar yang digunakan dapat berupa lkpp batubara (padat), minyak (cair), atau gas. Ada kalanya PLTU

menggunakan kombinasi beberapa macam bahan bakar. Konversi energi tingkat pertama yang berlangsung dalam PLTU adalah konversi energi primer menjadi energi panas (kalor). Hal ini dilakukan dalam ruang bakar dari ketel uap PLTU. Energi panas ini kemudian dipindahkan ke dalam air yang ada dalam pipa ketel untuk menghasilkan uap yang dikumpulkan dalam drum dari ketel. Uap dari drum ketel dialirkan ke turbin uap. Dalam turbin uap, energi uap dikonversikan menjadi energi mekanis penggerak generator, dan akhirnya

unhas

mekanik dari turbin uap ini dikonversikan menjadi energi listrik oleh generator.

energy

Komponen utama sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Uap

Umumnya sebuah PLTU memiliki komponen utama antara lain :

2. Turbin ialah mesin yang dijalankan oleh aliran air; uap atau angin yang dihubungkan dengan sebuah generator untuk menghasilkan energi listrik. Turbin uap ialah turbin yang menggunakan uap sebagai fluida kerja, di mana uap yang digunakan dihasilkan dari boiler.

3. Generator uap ialah suatu kombinasi antara sistem – sistem dan peralatan yang dipakai untuk perubahan energi kimia dari bahan bakar fosil menjadi energi termal dan pemindahan energi termal yang dihasilkan itu ke fluida kerja, biasanya air untuk dipakai pada proses-proses bertemperatur tinggi ataupun untuk perubahan parsial menjadi energi mekanis di dalam sebuah turbin

4. Kondensor adalah tempat yang berfungsi untuk mengembunkan uap dengan jalan mendinginkannya. Air pengembunan yang terjadi dalam kondensor disebut air kondensat yang kemudian disalurkan kembali ke dalam ketel uap dengan menggunakan sebuah pompa

6. Cerobong berfungsi sebagai tempat pelepasan exhausted steam (Uap terbuang) ke udara. Selain komponen di atas masih banyak komponen tambahan yang berfungsi untuk meningkatkan efesiensi kerja dari pembangkit lkpp tersebut, seperti superheater, reheater dan lain – lain.

5. Pompa berfungsi untuk mengalirkan air dari kondensor menuju ke Boiler.

unhas

4.2.2 Masalah Operasi PLTU

Untuk men-start PLTU dari keadaan dingin sampai operasi dengan beban penuh, dibutuhkan waktu antara 6-8 jam. Jika PLTU yang telah beroperasi dihentikan, tetapi uapnya dijaga agar tetap panas dalam drum ketel dengan cara tetap menyalakan api secukupnya untuk menjaga suhu dan tekanan uap ada di sekitar nilai operasi (yaitu

sekitar 500 C dan sekitar 100 kg/cm 2) maka untuk mengoperasikannya kembali sampai

beban penuh diperlukan waktu kira-kira 1 jam. Waktu yang lama untuk mengoperasikan PLTU tersebut di atas terutama diperlukan untuk menghasilkan uap dalam jumlah yang cukup untuk operasi (biasanya dinyatakan dalam ton per jam). Selain waktu yang

Pada waktu start, dialirkan uap dengan suhu sekitar 500 C. Hal ini harus dilakukan secara bertahap agar jangan sampai terjadi pemuaian yang berlebihan dan tidak merata.

Pemuaian yang berlebihan dapat menimbulkan tegangan mekanis (mechanical stress) yang berlebihan, sedangkan pemuaian yang tidak merata dapat menyebabkan bagian yang bergerak (berputar) bergesekan dengan bagian yang diam, misalnya antara. ,sudu- sudu jalan turbin dengan sudu-sudu tetap yang menempel pada rumah turbin.

Apabila turbin sedang berbeban penuh kemudian terjadi gangguan yang menyebabkan pemutus tenaga, (PMT) generator yang digerakkan turbin trip, maka turbin kehilangan beban secara mendadak. Hal ini menyebabkan putaran turbin akan naik secara mendadak dan apabila hal ini tidak dihentikan, maka akan merusak bagian-bagian yang berputar pada turbin maupun pada generator, seperti: bantalan, sudu jalan turbin, dan kumparan arus searah yang ada pada rotor generator. Untuk mencegah hal ini, aliran uap ke turbin harus dihentikan, yaitu dengan cara menutup katup uap turbin. Pemberhentian aliran uap ke turbin dengan menutup katup uap turbin secara mendadak menyebabkan uap mengumpul dalam drum ketel sehingga tekanan uap dalam drum ketel naik dengan cepat dan akhirnya menyebabkan katup pengaman pada drum membuka dan uap dibuang ke udara. Bisa juga sebagian dari uap di by pass ke kondensor. Dengan cara by passini

lkpp

tidak terlalu banyak uap yang hilang sehingga sewaktu turbin akan dioperasikan kembali banyak waktu dapat dihemat untuk start. Tetapi sistem by pass memerlukan biaya investasi tambahan karena kondensor harus tahan suhu tinggi dan tekanan tinggi dari by pass.

unhas

Dari uraian di atas tampak bahwa perubahan beban secara mendadak memerlukan pula langkah pengurangan produksi uap secara mendadak agar tidak terlalu banyak uap yang harus dibuang ke udara. Langkah pengurangan fluksi dilakukan dengan mematikan nyala api dalam ruang bakar ketel dan mengurangi pengisian air ketel ini bahwa walaupun nyala api dalam ruang bakar padam, masih cukup banyak panas yang tinggal

dalam ruang bakar untuk menghasilkan uap sehingga pompa pengisi ketel harus tetap mengisi air ke dalam ketel untuk mencegah penurunan level air dalam drum yang tidak dikehendaki. Mengingat masalah-masalah tersebut di atas yang menyangkut masalah

Efisiensi PLTU banyak dipengaruhi ukuran PLTU, karena ukuran PLTU menentukan ekonomis tidaknya penggunaan pemanas ulang dan pemanas awal. Efisiensi thermis dari PLTU berkisar pada angka 35-38%.