Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)

C. Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)

1. Prinsip Kerja

Gambar III.31 menunjukkan prinsip kerja PLTG. Udara masuk ke 2 kompresor untuk dinaikkan tekanannya menjadi kira-kira 13 kg/cm

Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik

kemudian udara tersebut dialirkan ke ruang bakar. Dalam ruang bakar, udara bertekanan 13 kg/cm 2 ini dicampur dengan bahan bakar dan

dibakar. Apabila digunakan bahan bakar gas (BBG), maka gas dapat langsung dicampur dengan udara untuk dibakar, tetapi apabila digunakan bahan bakar minyak (BBM), maka BBM ini harus dijadikan kabut terlebih dahulu kemudian baru dicampur dengan udara untuk dibakar. Teknik mencampur bahan bakar dengan udara dalam ruang bakar sangat mempengaruhi efisiensi pembakaran.

Gambar III. 31

Prinsip Kerja Unit Pembangkit Turbin Gas

Pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar menghasilkan gas bersuhu tinggi sampai kira-kira 1.300 0 C dengan tekanan 13 kg/cm2. Gas hasil

pembakaran ini kemudian dialirkan menuju turbin untuk disemprotkan kepada sudu-sudu turbin sehingga energi (enthalpy) gas ini dikonversikan menjadi energi mekanik dalam turbin penggerak generator (dan kompresor udara) dan akhirnya generator menghasilkan tenaga listrik.

Karena pembakaran yang terjadi pada turbin gas mencapai suhu sekitar 0 1.300

C, maka sudu-sudu turbin beserta porosnya perlu didinginkan dengan udara.

Selain masalah pendinginan, operasi turbin gas yang menggunakan gas hasil pembakaran dengan suhu sekitar 1.300 0

C memberi risiko korosi suhu tinggi, yaitu bereaksinya logam kalium, vanadium, dan natrium yang terkandung dalam bahan bakar dengan bagian-bagian turbin seperti sudu dan saluran gas panas (hot gas path).

182 Pembangkitan Tenaga Listrik

Oleh karena itu, bahan bakar yang digunakan tidak boleh mengandung logam-logam tersebut di atas melebihi batas tertentu. Kebanyakan pabrik pembuat turbin gas mensyaratkan bahan bakar dengan kandungan logam kalium, vanadium, dan natrium tidak boleh melampaui 1 part per mill (rpm). Di Indonesia, BBM yang bias memenuhi syarat ini hanya minyak Solar, High Speed Diesel Oil, atau yang sering disebut minyak HSD yang disediakan oleh PERTAMINA. Sedangkan BBG umummya dapat memenuhi syarat tersebut di atas.

2. Operasi dan Pemeliharaan

Dari segi operasi, unit PLTG tergolong unit yang masa start-nya pendek, yaitu antara 15-30 menit, dan kebanyakan dapat di-start tanpa pasokan daya dari luar (black start), yaitu menggunakan mesin diesel sebagai motor start.

Dari segi pemeliharaan, unit PLTG mempunyai selang waktu pemeliharaan (time between overhaul) yang pendek, yaitu sekitar 4.000- 5.000 jam operasi. Makin sering unit mengalami start-stop, makin pendek selang waktu pemeliharaannya.

Walaupun jam operasi unit belum mencapai 4.000 jam, tetapi jika jumlah startnya telah mencapai 300 kali, maka unit PLTG tersebut harus mengalami pemeriksaan (inspeksi) dan pemeliharaan.

Saat dilakukan pemeriksaan, hal-hal yang perlu mendapat perhatian khusus adalah bagian-bagian yang terkena aliran gas hasil pembakaran

yang suhunya mencapai 1.300 0

C, seperti: ruang bakar, saluran gas panas (hot gas path),dan sudu-sudu turbin. Bagian-bagian ini umumnya mengalami kerusakan (retak) sehingga perlu diperbaiki (dilas) atau diganti. Proses start-stop akan mempercepat proses kerusakan (keretakan) ini, karena proses start-stop menyebabkan proses pemuaian dan pengerutan yang tidak kecil. Hal ini disebabkan sewaktu unit dingin, suhunya sama dengan suhu ruangan (sekitar 30 0

C sedangkan sewaktu operasi, akibat terkena gas hasil pernbakaran dengan suhu sekitar 1.300 0 C.

Dengan memperhatikan buku petunjuk pabrik, ada unit PLTG yang boleh dibebani lebih tinggi 10% dari nilai nominalnya selama 2 jam, yang dalam bahasa Inggris disebut peak operation. Apabila dilakukan peak operation, maka hal ini harus diperhitungkan dengan pemendekan selang waktu antara inspeksi, karena peak operation menambah keausan yang terjadi pada turbin gas sebagai akibat kenaikan suhu operasi.

Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik

Dari segi masalah lingkungan, yang perlu diperhatikan adalah masalah kebisingan, yangan sampai melampaui ketentuan yang dibolehkan. Seperti halnya pada PLTU, masalah instalasi bahan bakar, baik apabila digunakan BBM maupun apabila digunakan BBG, perlu mendapat perhatian khusus dari segi pengamanan terhadap bahaya kebakaran.

Dari segi efisiensi pemakaian bahan bakar, unit PLTG tergolong unit termal yang efisiensinya paling rendah, yaitu berkisar antara 15-25%. Dalam perkembangan penggunaan unit PLTG di PLN, akhir-akhir ini digunakan unit turbin gas aero derivative, yaitu turbin gas pesawat terbang yang dimodifikasi menjadi turbin gas penggerak generator.

Keuntungan dan pemakaian Unit aero derivative, yaitu didapat unit yang dimensinya lebih kecil dibanding unit Stationer daya yang sama. Di samping itu, harga unit bisa lebih murah karena intinya (turbin) sama dengan turbin pesawat terbang (misalnya, biaya pengembangan telah terserap oleh harga jual turbin gas pesawat terbangnya). bagaimana kinerjanya masih perlu pengamatan di lapangan.

3. Pendinginan

Pendinginan sudu-sudu turbin dan poros turbin dilakukan dengan udara dari kompresor. Untuk keperluan ini, ada lubang pendingin dalam sudu- sudu dan dalam poros turbin yang pembuatannya memerlukan teknologi canggih.

Sedangkan pendinginan minyak pelumas dilakukan dengan menggunakan penukar panas (heat exchanger) konvensional.

Gambar III. 32

Produk-Produk Turbin Gas Buatan Alstom dan Siemens

184 Pembangkitan Tenaga Listrik

Gambar III.33

Konstruksi ruang bakar turbin gas buatan Alstom di mana kompresor di sebelah

kanan sedangkan turbin di sebelah kiri