18 M = Massa aliran uap jenuh masuk SH kgs
C
p
= Panas jenis uap pada tekanan konstan kJkg.
o
C ∆T = Temperatur uap panas lanjut keluar SH dikurangi dengan temperatur
uap jenuh masuk SH
o
C ∆h = Enthalpy uap panas lanjut keluar SH dikurangi dengan enthalpy uap
jenuh masuk SH kJkg
2.5 Komponen Utama PLTGU 2.5.1 Kompresor
Kompresor yang umum dipakai pada turbin gas adalah jenis kompresor aksial bertingkat 15 – 20. Pada sisi masuk kompresor ini dipasang inlet guide vane sejenis
damper untuk mengurangi jumlah udara pada beban rendah, karena pada beban rendah kebutuhan udara untuk pendinginan juga rendah.
Permukaan sudu dibuat sangat halus licin, agar kerugian gesekan sekecil mungkin. Bila sudu-sudu kotor, kerugian gesekan akan naik sehingga tekanan udara
keluar kompresor turun dan suhu naik. Pada tingkat-tingkat tertentu, terdapat exstraction bliding udara, yang
dimaksudkan untuk : 1. Mengurangi jumlah aliran udara pada tingkat tersebut untuk menghindari
terjadinya surging yang bisa mematahkan sudu-sudu. Pada waktu start, saat
Universitas Sumatera Utara
19 putaran masih rendah, tekanan udara pada tingkat yang lebih tinggi masih
rendah. Udara mengalir dengan kecepatan tinggi, padahal laluan udara pada tingkat yang lebih tinggi semakin sempit. Hal ini mengakibatkan
terganggunya aliran udara secara tiba-tiba. 2. Pengambilan udara untuk pendinginan sudu-sudu turbin.
2.5.2 Ruang Bakar Combustion Chamber
Ruang bakar turbin gas umumnya berupa tabung silinder terbuat dari material tahan panas, dimana pada bagian ujung yang satu dipasang Nozzle bahan bakar yang
dikelilingi oleh pengolak Swirler udara primer udara pembakaran dan pada bagian ujung lainnya dihubungkan oleh Transition Piece ke First Stage Nozzle.Di sepanjang
dan di sekeliling sisi tabung ruang bakar terdapat lubang-lubang yang digunakan untuk jalan masuk udara sekunder udara pendingin.
2.5.3 Turbin Gas
Tubin gas menggerakkan kompresor dan generator. Disini energi panas dari gas asap yang keluar dari ruang bakar diubah menjadi energi mekanis. Sudu-sudu
turbin terdiri dari tiga sampai dengan lima tingkat tergantung dari desain pabrik dan besarnya daya turbin gas.
Universitas Sumatera Utara
20 Gambar 2.9 Penampang memanjang dari suatu konstruksi turbin gas.
Fritz Dietzel, Turbin Pompa dan Kompresor
Keterangan gambar : K. Paket kendali
T. Pakt turbin G. Paket generator.
1. Pemasukan udara kompresor 2. Peredam suara masuk
3. Rotor 4. Kamar bakar
5. Rumahan gas bakar 6. Peredam suara keluar
Universitas Sumatera Utara
21 7. Kotak transmisi beban
8. Generator 9. Unit eksiter
10. Saluran keluar generator 11. Pemasukan udara pendingin generator
12. Turbin uap start 13. Kotak transmisi bantu
14. Penghembus udara pendingin 15. Saringan minyak lumas
16. Pendingin minyak lumas 17. Saringan minyak bakar
18. Pompa minyak lumas bantu 19. Lemari saklar
20. Pemasukan minyak bakar 21. Pemasukan gas bakar
22. Instalasi pemakaian api 23. Fundasi
2.5.4 Heat Recoveri Steam Generator HRSG
Merupakan ketel uap panas lanjut yang memanfaatkan gas buang dari PLTG untuk memanaskan air pengisi ketel menjadi uap jenuh, kemudian menjadi uap panas
lanjut Superheated Steam setelah melalui superheater.
Universitas Sumatera Utara
22 HRSG terdiri dari susunan pipa-pipa penyerap panas TubeBundles yang
berfungsi sebagai : 1. Economizer, bagian teratas dari HRSG yang berfungsi sebagai pemanas
air dari deaerator dengan suhu ± 130 C
2. Evaporator, berfungsi mengubah fase air menjadi uap jenuh dengan suhu ± 160
C. 3. Superheater, bagian terbawah dari HRSG berfungsi untuk meningkatkan
temperatur uap ketel di atas titik didihnya serta tingkat kekeringan uap ketel.
Di dalam HRSG juga terdapat Drum uap tempat air masuk dari ekonomizer dan tempat pemisah uap jenuh dari air mendidih, dari drum uap air yang tersisa
disirkulasikan kembali melalui downcomer. Adapun fungsi lain dari drum uap adalah sebagai berikut :
1. Tempat menginjeksi bahan-bahan kimia Na
3
PO
4
untuk mencegah pergerakan dan menaikkan PH.
2. Blow down untuk mengurangi kandungan bahan padat terlarut dalam air. 3. Dengan volume yang besar, memungkinkan perubahan tinggi permukaan
air akibat fluktuasi beban tanpa membahayakan pipa-pipa economizerdari level yang sangat rendah maupun level yang sangat tinggi.
Universitas Sumatera Utara
23
2.5.5 Turbin Uap
Turbin uap berfungsi untuk mengkonversikan energi enthalpy uap menjadi energi mekanis penggerak generator.
Energi panas dari uap, berupa tekanan dan temperatur uap dihasilkan oleh HRSG, kemudian dialirkan ke turbin uap yang selanjutnya memutar sudu – sudu
turbin.uap yang keluar dari sudu – sudu terakhirnya disebut exhaust steam dan kemudian mengalir ke kondensor.
2.5.6 Kondensor
Tugas utama kondensor adalah mengkondensasi uap dari turbin untuk digunakan lagi sebagai air pengisi HRSG. Kunci operasinya adalah menjaga tekanan
exhaust steam vacum serendah mungkin, agar heat drop di turbin besar, sehingga akan menaikkan kerja turbin, menaikkan efisiensi unit pembangkit dan menurunkan
jumlah aliran uap pada beban tertentu. Caranya adalah menjaga jumlah air pendingin melalui pipa kondensor cukup jumlahnya menjaga agar pipa kondensor tidak
tersumbat kotoran, dan menjaga kebersihan pipa kondensor agar heat transfernya tidak terganggu.
2.5.7 Generator Turbin Gas dan Turbin Uap
Generator di kopel langsung dengan turbin, terdiri dari dua komponen utama yaitu rotor dan stator.Rotor adalah bagian dari generator yang terpasang di tengah –
Universitas Sumatera Utara
24 tengah dengan electromagnet, yang diisi oleh sebuah dinamo penguat Exciter
dipasang pada poros generator. Stator adalah bagian generator yang tidak bergerak statis dimana kumparan
menghasilkan tegangan. Bilamana terdapat suatu gerakan relative antara rotor dan stator maka garis-garis gaya magnet dari rotor memotong belitan kumparan dari
stator yang akan menginduksikan suatu Gaya Gerak Listrik GGL sehingga menjadi energi listrik dan dihubungkan dengan jaringan luar.
2.5.8 Cerobong Stack
Fungsi dari cerobong adalah : 1. Membantu fan untuk mengatasi pressurelosses dalam boiler.
2. Membantu penyebaran flue gas di atmosfir.
2.5.9 Pemurnian Air WaterTreatment
Air yang digunakan untuk menghasilkan uap dalam HRSG adalah air yang sudah dibebaskan dari kandungan unsur – unsur tertentu. Adapun proses dari
pemurnian air tersebut adalah sebagai berikut : Air dari laut dipompakan oleh Seawatersupply pump menuju Desalination
Plant dan Electrolytic Chlorination. - Proses di Desalination Plant akan menghasilkan Distilate yang kemudian
dipompakan oleh Distilate pump menuju Rawwater tank. Setelah itu dipompakan kembali oleh DeminRecycle supply pump menuju
Universitas Sumatera Utara
25 DemineralisationPlant lalu ke MixedBedExchanger, untuk menghasilkan
air murni yang kemudian ditampung di MakeUpWater Tank. Dan selanjutnya digunakan sebagai air penambah HRSG.
- Proses di ElectrolyticChlorination akan menghasilkan cairan Chlorine yang ditampung di Hipoclorit tank, kemudian diinjeksikan oleh Injection
Pump ke Inlet air pendingin Kondensor. Proses ini dilakukan untuk menahan pertumbuhan dan pembentukan koloni organisme laut di dalam
peralatan air pendingin Kondensor, sehingga dapat menjaga kondisi peralatan tersebut dalam keadaan bersih, aliran dan perpindahan panas
efisien.
Gambar 2.10 Penampang pusat kombinasi turbin gas dengan turbin uap Manual Book Optimasi Operasional PLTGU”,PT.PLNPembangkitan Belawan
Universitas Sumatera Utara
26
2.6 Jenis dan konfigurasi Heat Recovery Steam Generator HRSG