53 Q
in
= M x Δh
= 497,485 s
kg x 793,472 - 437,538
kg kJ
= 177.071,826 s
kJ
Efisiensi HRSG 1.1 adalah : η
HRSG
=
in out
Q Q
= 826
, 071
. 177
844 .
130 = 0,73 = 73
b. Heat Balance di HRSG 1.2 LP Economizer
Temperatur keluar Economizer 160
o
C
Temperatur masuk Economizer 75,6
o
C
Panas jenis air 4,19
C kg
kJ
o
.
Massa alir 77
jam ton
= 21,39 s
kg
Q
LP Eco
= M x Panas jenis air x ΔT
= 21,39 s
kg x 4,19
C kg
kJ
o
. x 160 – 75,6
o
C
= 7.564,274 s
kJ
Universitas Sumatera Utara
54 LP Evaporator
Tekanan di LP Evaporator 3,1 bar
Temperatur di LP Evaporator 145
o
C
Maka dari tabel uap jenuh didapat, Δh = 2.128,7
kg kJ
Q
LP Eva
= M x Δh
= 21,39 s
kg x 2.128,7
kg kJ
= 45.532,893 s
kJ
HP Economizer Temperatur keluar Economizer 254
o
C Temperatur masuk Economizer 75,6
o
C
Panas jenis air 4,19
C kg
kJ
o
.
Massa alir 174
jam ton
= 48,337 s
kg
Q
HP Eco
= M x Panas jenis air x ΔT
= 48,337 s
kg x 4,19
C kg
kJ
o
. x 254 – 75,6
o
C = 36.131,714 s
kJ
Universitas Sumatera Utara
55 HP Evaporator
Tekanan di HP Evaporator 52 bar
Temperatur di HP Evaporator 261
o
C
Maka dari tabel uap jenuh didapat, Δh = 1.656
kg kJ
Q
HP Eva
= M x Δh
= 48,337 s
kg x 1.656
kg kJ
= 80.046,072 s
kJ
Superheater SH Tekanan di Superheater 52 bar
Temperatur keluar SH = 490
o
C, maka dengan table uap panas lanjut didapat enthalpy h keluar SH = 3.408,92
kg kJ
Temperatur masuk SH = 261
o
C, dari tabel uap jenuh didapat enthalpy h masuk SH = 2.795,9
kg kJ
Q
SH
= M x Δh
= 48,337 s
kg x 3.408,92 – 2.795,9
kg kJ
= 29.631,547 s
kJ
Universitas Sumatera Utara
56 Total output HRSG
Q
out
= Q
SH
+ Q
HP Eva
+ Q
HP Eco
+ Q
LP Eva
+ Q
LP Eco
=29.631,547 + 80.046,072 + 36.131,714 +45.532,893+ 75.64,274
= 198.906,5 s
kJ
Total input HRSG Temperatur masuk HRSG : 532
o
C Tekanan masuk HRSG
: 1 bar Dari tabel didapat, h = 827,45
kg kJ
Temperatur keluar HRSG : 108
o
C Tekanan keluar HRSG
: 1 bar
Dari tabel didapat, h = 381,781 kg
kJ
Flow gas asap : 497,743
s kg
Q
in
= M x Δh
= 497,743 s
kg x 827,45 – 381,781
kg kJ
= 221.828,625 s
kJ
Universitas Sumatera Utara
57 Efisiensi HRSG 1.2 adalah :
η
HRSG
=
in out
Q Q
= 625
, 828
. 221
5 ,
906 .
198 = 0,89 = 89
4.1.3. Proses di Turbin Uap
Massa alir uap yang masuk ke turbin uap tekanan tinggi adalah jumlah dari uap panas lanjut yang berasal dari 2 HRSG :
m
HP
= m
HP1
+ m
HP2
= 116 + 174 jam
ton
= 290 jam
ton
= 80,55 s
kg
Massa alir uap yang masuk ke turbin uap tekanan rendah adalah jumlah dari uap yang keluar dari turbin uap tekanan tinggi ditambah dengan
jumlah uap jenuh yang berasal dari 3 HRSG : m
LP
= m
HP
+ m
LP1
+ m
LP2
= 290 jam
ton + 52,9 + 77
jam ton
= 419,9 jam
ton
= 116,63 s
kg
Universitas Sumatera Utara
58 Daya yang dihasilkan generator 149 MW = 149.000 kW
Efisiensi generator 0,98
Maka, daya aktual turbin uap adalah :
η
Generator
=
Uap Turbin
Generator
P P
_
P
Turbin_Uap
=
Generator Generator
P
η =
98 ,
000 .
149 kW = 152.040 kW= 152.040
s kJ
Kondisi uap masuk turbin uap tekanan tinggi : Tekanan
44,7 bar Temperatur
473
o
C
kJ kg
473 ° �
44,7 bar 3.370
h
s 2.740
3,2 bar
0,10 bar
2.215 dry saturated
Universitas Sumatera Utara
59 Maka dari diagram Mollier didapat, h = 3.370
kg kJ
Jika uap berekspansi secara isentropis sampai tekanan 3,2 bar, maka dari diagram Mollier didapat, h = 2.740
kg kJ
Kemudian uap yang keluar dari turbin uap tekanan tinggi masuk ke turbin uap tekanan rendah tekanan 3,2 bar dan berekspansi isentropis sampai
pada tekanan 0,10 bar, maka dari diagram Mollier didapat enthalpy h uap keluar turbin tekanan rendah, h = 2.215
kg kJ
190 ° �
s kJ
kg 473 °
� 44,7 bar
3.370 h
2.840 3,2 bar
0,10 bar 2.370
dry saturated
Universitas Sumatera Utara
60 Maka dari diagram Mollier didapat, h = 3.370
kg kJ
Jika uap berekspansi secara isentropis sampai tekanan 3,2 bar, maka dari diagram Mollier didapat, h = 2.840
kg kJ
Kemudian uap yang keluar dari turbin uap tekanan tinggi masuk ke turbin uap tekanan rendah tekanan 3,2 bar dengan temperatur 190°
� dan berekspansi isentropis sampai pada tekanan 0,10 bar, maka dari diagram
Mollier didapat enthalpy h uap keluar turbin tekanan rendah, h = 2.370
kg kJ
Universitas Sumatera Utara
61 Efisiensi Turbin Uap adalah sebagai berikut :
η
Turbin Uap
=
isentropis LP
isentropis HP
actual LP
actual HP
h m
h m
h m
h m
∆ +
∆ ∆
+ ∆
=
isentropis LP
isentropis HP
Uap Turbin
h m
h m
P ∆
+ ∆
= kg
kJ s
kg kg
kJ s
kg s
kJ 370
. 2
840 .
2 097
, 181
840 .
2 370
. 3
676 ,
126 040
. 152
− +
−
= 0,89 = 89
4.1.4. Efisiensi Keseluruhan PLTGU
Energi yang masuk ke dalam siklus PLTGU adalah panas yang masuk pada saat proses pembakaran di ruang bakar turbin gas dan daya yang dihasilkan adalah
daya dari semua PLTG di tambah dengan daya yang dihasilkan Turbin uap. Berikut ini adalah perhitungannya :
q
in GT
= q
in GT 1.1
+ q
in GT 1.2
= 665,675 + 716,555
m
Kg Kj
= 1.382,23 kg
kJ
Diketahui massa alir gas asap rata-rata 498,531 s
kg , maka :
Universitas Sumatera Utara
62 Q
GT
= m x q
in GT
= 498,531 s
kg x 1.382,23
kg kJ
= 689.084,5041 s
kJ
Sebelum menghitung efisiensi keseluruhannya, terlebih dahulu dihitung efisiensi dari proses pembangkit uapnya :
Energi yang masuk ke dalam pembangkit uap adalah sama dengan energi yang keluar dari PLTG = Q
Exh
dan besarnya Q
Exh
adalah : Q
Exh
= Q
GT
1 – η
GT
= 689.084,50 s
kJ 1 – 0,296
= 485.115,49 s
kJ
Maka efisiensi pembangkit uapnya adalah :
η
ST
=
Exh ST
Q P
= s
kJ s
kJ 49
, 115
. 485
000 .
149 = 0,30 = 30
Universitas Sumatera Utara
63 Efisiensi keseluruhan dari PLTGU secara termodinamis adalah :
η
Th
=
GT GT
GT ST
GT GT
Q Q
Q 1
. .
η η
η
− +
= η
GT
+ η
ST
1 – η
GT
= 0,296 + 0,30 1 – 0,296 = 0,50
= 50 Dengan daya yang dihasilkan dari keseluruhan PLTGU adalah :
P
out
= P
out GT 1.1
+ P
out GT 1.2
+ + P
out ST
= 117,5 + 128,5 + 149 MW = 395 MW
= 395.000 kW
= 395.000 s
kJ
Universitas Sumatera Utara
64
4.2. PERHITUNGAN EFISIENSI PLTGU POLA 1-1-1 4.2.1 Proses di PLTG
