51
BAB IV PEMBAHASAN
Pada bab ini akan diberikan penjabaran mengenai hasil serta analisis dari Efisiensi Desalinasi Unit 1 B PT. Pembangkit Jawa Bali UP Muara Karang.
Adapun data – data yang digunakan dalam Analisis Efisiensi Desalinasi Unit 1 B ini diperoleh dari data record harian periode bulan Desember 2010 yang ada di
desalinasi unit 1 B PT. Pembangkit Jawa Bali UP Muara Karang. Data record harian tersebut diambil bulan Desember 2010, dikarenakan desalinasi unit 1 B
baru saja beroperasi bulan November 2010. Tetapi bulan November belum ada data record hariannya.
4.1 Analisis Biaya Produk
Ada beberapa poin yang dibutuhkan untuk menganalisis Efisiensi Desalinasi Unit 1 B PT. Pembangkit Jawa Bali UP Muara Karang. Pertama – tama
yang perlu diketahui adalah yang sudah dijelaskan di bab sebelumnya. Kemudian untuk melakukan proses Desalinasi tersebut, diperlukan beberapa poin yang
dibutuhkan, yaitu dengan mengetahui laju dari flow steam aliran uap dan pemakaian listrik.
52
Flow steam dari auxiliary boiler tersebut membutuhkan air demineralisasi dan bahan bakar. Air demineralisasi biasanya sudah tersedia di make up water
tank yang sebelumnya di suplay oleh desalinasi Multi Stage Flash One Through MSF – OT desalination plant pada PLTU unit 4 dan 5. Air demineralisasi sangat
berperan penting dalam siklus PLTU. Dikarenakan di dalam larutan air demineralisasi tidak terdapat kandungan – kandungan yang dapat menyebabkan
terjadinya korosif pada perangkat – perangkat utama PLTU. Air demineralisasi dapat dikatakan seperti itu karena mempunyai alasan tertentu. Alasan tersebut
adalah apabila sebuah air mencapai conductivity yang sudah ditetapkan. Conductivity yang baik adalah dibawah angka 1 satu. Apabila conductivity
mencapai batasan yang sudah ditetapkan yaitu kurang dari angka 1 satu µS maka air demineralisasi dapat digunakan.
Selain mempergunakan air demineralisasi untuk membangkitkan steam sebagai supply steam desalination plant digunakan juga bahan bakar. Dalam hal
ini bahan bakar yang dipergunakan adalah High Speed Diesel HSD. Steam yang dipakai dalam auxiliary boiler dibutuhkan saat desalination
plant start membutuhkan pemakaian listrik. Pemakaian listrik tersebut diambil dari pemakaian sendiri, disebabkan pemakaian listrik relatif sangat kecil.
Pemakaian listrik pada auxiliary boiler diperkirakan mencapai beban maksimal 12 Ampere. Arus listrik tersebut dipergunakan untuk menjalankan Feed Water Pump
dan Forced Draft Fan. Forced Draft Fan berfungsi untuk mensuplai kebutuhan
udara bakar guna proses pembakaran bahan bakar dan mendorong flue gas keluar
53
dari ruang bakar burner. Jadi Forced Draft Fan merupakan suatu alat untuk mensuplai kebutuhan udara dari suatu proses pembakaran dalam ruang boiler.
Tidak hanya steam yang dibutuhkan untuk start desalinasi tetapi pemakaian listrik juga berperan penting dalam hal ini. Untuk pemakaian listrik,
desalinasi mempunyai trafo tersendiri. Kemudian trafo tersebut tidak dipergunakan untuk 1 satu desalinasi saja. Tetapi dipergunakan untuk 2 dua
desalinasi yaitu desalinasi unit 1 A dan unit 1 B. Kedua desalinasi ini merupakan tipe reheat seawater atau jenis Multi Effect Distillation with Thermal Vapor
Compression MED – TVC. Kemudian yang akan dibahas adalah desalinasi unit 1 B saja. Pada desalinasi unit 1 B, rasio pada kuat arus mencapai 25 A. Sedangkan
untuk tegangan listriknya mencapai 396 V, maka daya yang dipergunakan adalah 13,2 KW.
Biasanya desalinasi unit 1 B beroperasi hanya untuk mengisi air sebanyak 1 m di make up water tank , tetapi pada waktu tertentu dapat beroperasi lebih lama
dari biasanya. Hal tersebut disebabkan karena pengoperasiannya sesuai kebutuhan yang dibutuhkan. Untuk pengisisan 1 satu m pada make up water tank
membutuhkan 60 ton air. Sehingga untuk membutuhkan 60 ton air dapat dilakukan sebanyak 3 jam atau kapasitas produksinya 20 th dalam kemampuan
pengoperasian 70. Setelah diperoleh rasio dari aliran uap flow steam dan pemakaian listrik,
maka dapat dihitung jumlah input yang digunakan sebagai berikut :
54
Pemakaian listrik : Energi listrik desalination plant
= daya x
waktu =
P x
t =
13,2 KW x 1 jam =
13,2 KWh Energi listrik dari auxiliary boiler
= kuat arus x tegangan listrik
= 12 A x
380 V =
4560 Watt =
4,56 KW x 1 jam =
4,56 KWh Energi total
= 13,2 KWh + 4,56 Kwh = 17,76 KWh
Biaya listrik = energi listrik x tarif per KWh = 17,76 KWh x
Rp 1.100,- = Rp 19.536 h
Ket : tarif daya listrik yang dipakai adalah tarif untuk keperluan bisnis dengan batas daya 6.600 VA sd 200 KVA yang sudah ditetapkan pada tanggal 30
Juni 2010 oleh Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral.
55
Steam : Flow steam
= 2 t h = 2000 kg h
Tekanan P = 8,5 bar
= 124,95 psia Temperature T = 270 deg C
= 518
o
F
Gambar 4.1 Steam Table
56
Dari parameter – parameter di atas dengan menggunakan steam table online maka diperoleh entalpi steam adalah 1286,1 BTU lb.
Entalpi =
1286,1 BTU lb Energi
= Entalpi
x flow steam
= 1286,1 BTU lb
x 2000 kg h
= 2858 BTU kg
x 2000 kg h
= 5.716.000 BTU h
Setelah memperoleh energi steam, maka dapat diperoleh biaya steam dengan mendekatkan energi steam dengan biaya bahan bakar.
Biaya steam =
5.716.000 BTU h : 130.500 BTU gallon
= 43,8 gallon h
x 3,7 lt
= 162,06 lt h
x Rp 4.500
= Rp 729.270
Biaya Listrik = Energi Listrik x
Tarif per KWh = 1,4 KWh x Rp 1.100
= Rp 1.540 h Ket : 1 US Gallon
= 3,7 lt Harga solar
= Rp 4.500,-
57
Petro – diesel = 130.500 BTU gallon
Hasil dari perhitungan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa jumlah energi yang dipakai untuk melakukan operasi desalination plant selama 1 satu jam
adalah sebagai berikut : Jumlah Input = Biaya Pemakaian Listrik +
Biaya Steam = Rp 19.536
+ Rp 729.270 = Rp 748.806 per 20 ton
= Rp 37.440,3 ton
4.2 Proses Evaporasi Multi – Effect Distillation with Thermal Vapor Compression MED – TVC
Setelah melakukan pengamatan dan pengambilan data, maka langkah selanjutnya adalah mengindentifikasi proses evaporasi yang berada di proses
desalination plant Multi – Effect Distillation with Thermal Vapor Compression MED – TVC. Adapun proses desalination plant Multi – Effect Distillation with
Thermal Vapor Compression MED – TVC akan dijelaskan seperti dibawah ini : Air laut rata – rata sebanyak 179 th 68 load akan dipompa ke dalam
desalination plant MED – TVC yang akan dilakukan oleh desalination seawater feed pump yang berada di daerah water intake. Sebagian air laut digunakan untuk
proses desalination plant dan sebagian lagi akan di buang ke laut kembali.
58
Desalination plant ini memiliki kapasitas mencapai 480 tonhari. MED – TVC merupakan jenis reheat, yang mengkombinasikan prinsip multi-effect, pipa
horizontal, spray film evaporation, dan thermal vapor compression oleh steam jet ejector.
Kemudian air laut mengalir di dalam pipa heat rejection condenser R1 dan R2 yang bertindak sebagai pendingin, yang akan mengambil panas dari
evaporator. Setelah meninggalkan heat rejection condenser, kemudian air laut dicabang dan diumpankan ke dalam effect, di mana air laut tersebut akan
dispraikan pada permukaan luar pipa evaporator dan sisanya dibuang ke laut. Uap pemanas yang melewati main ejector, akan bertindak sebagai
kompresor. Kemudian akan diumpankan ke dalam effect pertama, lalu diambil panas latennya dan akan dikondensasikan. Sebagai hasilnya, sebagian air laut
akan teruapkan di sana. Sisa dari air laut disebut sebagai brine, yang akan jatuh di lantai effect pertama dan mengalir ke dalam effect berikutnya dengan melewati
pipa loop seal. Vapor yang dihasilkan pada effect pertama akan diambil oleh effect kedua
agar tekanan dan temperatur dijaga sedikit lebih rendah dari effect pertama. Adapun temperatur yang harus dijaga tiap – tiap effect adalah sebagai berikut :
pada effect pertama temperatur yang dijaga berkisar 63
o
C, pada effect kedua adalah 59
o
C, kemudian pada effect ketiga adalah 54
o
C, sedangkan pada effect keempat berkisar 51
o
C. temperatur – temperatur tersebut dipertahankan agar didalam effect tetap tejadi proses evaporasi dengan sistem vakum. Kemudian
kondensasi vapor pada pipa evaporator akan menguapkan air laut yang berada di
59
luar pipa. Kondensat vapor merupakan bagian dari air produk air distilat. Selanjutnya steam yang terkondensasikan di effect pertama dan vapor yang
terkondensasikan di effect lain-nya akan terambil oleh effect berikutnya. Dengan kata lain, proses evaporasi dan proses kondensasi terjadi berulang dari effect ke
effect. Sebagian vapor yang dihasilkan dari effect ke-4 akan terambil R1
condenser dan terkondensasikan di sisi luar pipa. Kemudian memberikan panas latennya ke air laut yang mengalir di dalam pipa, dan akan terkumpul pada bagian
bawah condenser bersama dengan vapor yang datang dari effect lainnya. Akhirnya, air distilat akan terhisap oleh product water pump. Vapor yang tersisa
akan terhisap oleh main ejector, kemudian akan terkompresi dan tercampur dengan motive steam uap suplai ejektor. Campuran steam dan vapor akan
mengalir menuju ke effect pertama, kemudian terkondensasi dan mentransfer panasnya sebagaimana telah dijelaskan di atas.
Setelah proses evaporasi di setiap effect, air laut yang tersisa atau brine yang terkumpul di dalam R2 condenser akan teruapkan dengan cepat dan sebagian
akan dihisap oleh pompa brineblowdown. Vacuum evaporator pertama kali dibuat, oleh vent ejector dua tingkat. Kemudian vacuum tersebut dijaga agar temperatur
yang sudah ditetapkan tetap terkontrol. Vacuum tersebut juga memiliki fungsi yang lain, yaitu apabila ada kemungkinan kebocoran udara dan gas-gas yang tidak
dapat terkondensasi non-condensable gas maka akan dibuangnya secara kontinu. Air laut di-dosing dengan scale inhibitor dan anti foam. Scale inhibitor
berfungsi untuk mencegah terbentuknya pembentukan kerak pada permukaan pipa
60
evaporator di dalam effect. Dikarenakan apabila terbentuknya kerak, maka heat transfernya akan tidak efisien dan akan memperlambat jalannya air serta proses
evaporasi. Sedangkan anti foam berfungsi untuk menghilangkan busa – busa serta bakteri – bakteri yang berada pada air laut.
Larutan scale inhibitor anti scaling dan larutan anti foam yang telah disiapkan di dalam tanki larutan. Kemudian larutan – larutan tersebut akan
diinjeksikan ke dalam air laut, yang akan digerakkan oleh agitator pengaduk dengan dua pompa berkapasitas 100.
4.3 Analisis Product Multi Effect Distillation with Thermal Vapor Compression
Kategori