Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009
1 2
3
4 T
s
1
2 4
s o
C
kJ kg.K
Gambar 3.1. Diagram Alir Turbin Gas
Gambar 3.2. Diagram T – s
Sistem turbin gas dianalisa dengan menganalisis pada titik pada gambar, analisa ini didukung dengan menentukan beberapa harga yang ditentukan dengan
mengacu pada effisiensi yang ada.
3.2.1. Kompresor
Perhitungan termodinamika pada Kompresor •
Keadaan pada titik 1, dimana : T
1
= 30 C
= 30 + 273,15 = 303,15 K P
1
= 1,013 bar Dari tabel udara diperoleh :
h
1
= 304,06 kJkg •
Keadaan pada titik 2, dimana :
Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009
r
pk
= 9,47 data dari survey P
2
= P
1
. r
pk
……………….Lit. 3 hal 472 = 1,013 bar . 9,47
P
2
= 9,593 bar T
2
= T
1
r
pk γ
γ 1 −
T
2
= 303,15 9,47
4 ,
1 1
4 ,
1 −
= 576,25 K Sehingga harga h
2
dapat diperoleh dari tabel udara lampiran III yakni sebesar 579,77 kJkg.
• Maka dapat dihitung kerja spesifik kompresor W
K
W
K akt
=
K
h h
η
1 2
− ………….Lit. 3 hal 476
= 85
, 36
, 303
77 ,
579 kg
kJ kg
kJ −
= 325,188 kJ kg •
Kondisi aktual perencanaan ini 2 h
2
= W
K akt
+ h
1
h
2
= 325,188 kJkg + 303,36 kJkg h
2
= 628,55 kJkg dari tabel udara dapat diperoleh :
T
2
= 620,086 K
3.2.2. Turbin Gas
Analisa termodinamika pada turbin gas dalam hal ini dimaksudkan untuk menentukan temperatur keluar turbin. Berbagai pertimbangan metallurgi
membatasi temperatur pemasukan turbin bekerja pada sekitar 970
o
C 1243 K sampai dengan 1080
o
C 1353 K, walaupun ada beberapa turbin gas dengan pendinginan sudu yang dapat beroperasi sampai temperatur 1350
o
C 1623 K Lit. 10 hal 765. Hal ini untuk menghindari kerusakan sudu akibat kelebihan
temperatur. Dari hasil survey pada PT. PLN Persero sektor Belawan PLTGU
P. Sicanang didapat bahwa temperatur gas buang turbin gas adalah sebesar 527
Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009 o
C. Adanya kerugian tekanan dalam ruang bakar akan mempengaruhi unjuk kerja turbin saat beroperasi.
Menurut Richard Harman Lit. 6 hal 37 diketahui bahwa perbandingan antara tekanan keluar turbin dengan udara atmosfer pada instalasi turbin gas siklus
terbuka adalah 1,1 ÷ 1,2. Dalam perhitungan termodinamika ini diasumsikan 1,1 dengan alasan tekanan gas buang yang akan dihasilkan lebih besar dari tekanan
atmosfer. Perhitungan termodinamika pada Turbin Gas
• Temperatur gas aktual keluar turbin T
4
T
4
= 527 + 273,15 T
4
= 800,15 K, diperoleh 115
, 822
4
= h
kJkg •
Perbandingan antara tekanan keluar turbin dengan tekanan udara atmosfer pada instalasi turbin gas siklus terbuka diasumsikan 1,1, maka :
P
4
= P
1
1,1 = 1,013 1,1
P
4
= 1,1143 bar •
Diperkirakan faktor penurunan tekanan sebesar 0,03 pada ruang bakar [14]:
P
3
= P
2
1 – P
rb
= 9,593 bar 1 – 0,03 P
3
= 9,305 bar •
Sehingga diperoleh harga rasio tekanan pada turbin : r
p T =
4 3
P P
r
p T =
1143 .
1 305
, 9
=
8,351 •
Kondisi pada titik 3
4
: T
3
=
−
−
− γ
γ
η
1 3
4 3
1 1
P P
T
T
………………………Lit. 12 hal 201
Januar Baru Sidauruk : Perancangan Heat Recovery Steam Generator HRSG Dengan Memanfaatkan Gas Buang Dari Satu Unit Turbin Gas Dengan Daya 117,5 MW, 2009.
USU Repository © 2009
T
3
=
−
−
− 3507
, 1
1 3507
, 1
305 ,
9 1143
, 1
1 9
, 1
15 ,
833
= 1,3507 T
3
= 1292,371 K
Dari tabel udara lampiran 3 diperoleh : h
3
= 1386,92 kJkg. •
Jadi diperoleh W
T akt
sebesar : W
T akt
= h
3
- h
4
= 1386,92 kJkg - 822,115 kJkg W
T akt
= 564,805 kJ kg
3.2.3. Proses Pada Ruang Bakar.
