BAB III PEMBAHASAN MATERI
3.1. Pemilihan jenis Turbin Uap
Dalam Bab II sebelumnya telah dijelaskan tinjauan termodinamika turbin uap dalam instalasi PLTU, jenis-jenis turbin uap dan pertimbangan kerugian-
kerugian yang akan terjadi dalam siklus yang akan mempengaruhi efisiensi dalam turbin uap tersebut. Turbin uap yang akan dirancang akan digunakan sebagai
penggerak generator listrik dengan daya 65 MW, dengan putaran 3000 rpm. Dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan setiap jenis turbin serta
pertimbangan pada daya dan putaran yang akan dihasilkan, maka dalam perancangan ini dipilih jenis turbin impuls nekatingkat dengan derajat reaksi.
Adapun alasan pemilihan jenis turbin ini adalah karena pada turbin ini hampir semua tekanan uap yang masuk pada sudu sebelumnya dapat dimanfaatkan lagi
pada sudu tingkat selanjutnya agar selanjutnya aliran uap dapat dirubah menjadi energi mekanis pada turbin.
Turbin impuls nekatingkat dengan derajat reaksi banyak dipakai di bidang industri sebagai penggerak mula untuk generator listrik kapasitas besar. Hal ini
disebabkan kemampuannya menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan dengan turbin tingkat tunggal, sesuai untuk kondisi tekanan uap yang tinggi,
dorongan aksial serta diameter tingkat akhir yang besar dan yang biasanya terjadi pada turbin impuls murni dapat diatasi dengan derajat reaksi. Distribusi penurunan
kalor pada sejumlah tingkat tekanan akan memungkinkan mendapatkan kecepatan uap yang lebih rendah yang cenderung untuk menaikkan efisiensi turbin uap.
Dalam perancangan ini, turbin impuls nekatingkat dengan derajat reaksi mempunyai empat tingkatan ekstraksi uap yang akan diumpankan pada air umpan
pengisian ketel. Dengan membuat analisa perhitungan penurunan kalor dan fraksi massa
serta laju aliran massa untuk tiap ekstraksi, akan dapat ditentukan daya akhir yang akan dihasilkan jenis turbin impuls nekatingkat yang sesuai untuk dipakai untuk
instalasi PLTU.
Universitas Sumatera Utara
3.2 Perhitungan Daya Turbin Uap
Adapun spesifikasi turbin uap yang direncanakan pada skripsi ini adalah: 1.
Tekanan uap masuk : 90 bar
2. Temperatur uap masuk turbin : 500 °C
3. Daya keluaran generator
: 65 MW Dalam suatu proses pembebanan listrik bolak-balik ada 2 unsur yang terpakai
dalam proses konversi daya, yaitu :
1. Daya keluaran atau daya nyata V.I cos
ϕ yang diukur dengan MW. Dikatakan daya nyata, karena besaran inilah yang dipakai dalam proses
konversi daya. 2.
Daya reaktif V.I sin ϕ yang diukur dengan MVAR. Besaran ini adalah suatu
daya yang sebenarnya tidak mempengaruhi suatu proses konversi daya, tetapi adalah suatu kebutuhan yang harus dilayani.
Dari penjelasan diatas, maka daya yang harus disuplai oleh turbin uap ke generator harus dapat memenuhi kebutuhan daya nyata dan daya reaktif. Diagram
pada gambar di bawah ini menggambarkan daya yang bekerja pada generator listrik.
Gambar 3.1 Diagram daya yang harus di suplay ke turbin uap ke generator
Universitas Sumatera Utara
Dari gambar 3.1 diatas, dapat disimpulkan bahwa daya yang dibutuhkan oleh generator adalah daya semu MVA dan daya nominal generator adalah daya
nyata MW, maka :
cos .
G
P P
Dimana :
P = daya nominal generator listrik = 65 MW PG = daya yang dibutuhkan generator listrik MW
cos ϕ = faktor daya yang besarnya 0,6 – 0,9. Namun berdasarkan harga yang
umum dipakai di lapangan , maka diambil cos ϕ = 0,9. Dengan demikian dari
persamaan 3-1 diatas : 9
, 65
cos
P P
G
MW P
G
22 ,
72
Sehingga daya netto yang harus disuplai turbin uap ke generator listrik PN adalah :
G m
G N
P P
.
Dimana:
m
= efisiensi transmisi = 1 karena turbin disambungkan langsung dengan generator tanpa menggunakan roda gigi reduksi Sumber : lit 7, hal 73
G
= efisiensi generator yang ditentukan dari gambar = 0,98 Sumber : lit 7, hal 74
Maka: 98
, .
1 22
, 72
N
P
N
P 73,69 MW
Universitas Sumatera Utara
3.3 Perhitungan Daya untuk Tiap Ekstraksi