MAKALAH PLTU dan PLTG dan PLTGU

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.

LATAR BELAKANG
Selama berabad-abad, manusia telah mengamati tentang proses terjadinya listrik.
Merka telah beberpa kali melakukan percobaan guna mendapatkan pemecahan taka-teki
tentang kelistrikan. Banyak tkoh-tokoh yang berhasil mengungkap dan membuat suatu
penemuan yang erat kaitannya fengan dunia listrik diantaranya Michaek Faraday dengan
salah satu hasil kegiatannya adalah tentang rotasi electromagnetic. Hasil penemuannya
ini merupakan dasar terpentin dari perkembangan dunia listrik berikutnya. Penemuan
tersebut terus dikembangkan dalam berbagai alat listrik seperti transformator dan
generator. Generato yang pertamakali menggunakan system rotasi ditemukan oleh H.M.
Pexii ari Paris pada tahun 1832. Generator pertama ini menggunakan sebuah magnet
permanen berbentuk tapal kuda diputar menegelilingi sebuah inti besi yan berlilitan yang
dihubungkan dengan sebuah komutator dan bila diptar mengasilkn bunga api.
Sejarah tenteng listrik komersial pertamakali beroperasi pada tahun 1882 bulan
januari di London inggris, kemudian di New York pada bulan September tahun yang
sama. Listrik komersial ini menggunakan arus searah dengan tegangan rendah. Di
Indonesia, sejarah penyediaan listrik pertama kali diawali oleh sebuah embangkit tenaga
listrik di Gambir, Jakarta pada bulan Mei 1897, Surakart pada tahun 1908, Bandung pada

tahun 1906, Surabaya pda tahun 1912 dan Banjarmasin pada tahun 1992. Pada awalnya
pusat-pusat tenaga listrik ini menggunakan tenaga termis.
Kelangsungan hidup manusia di muka bumi tidak bisa lepas dari kebutuhan akan
enegi listrik. Saat sekarag ini kebutuhan akan listik semakin hari semakin meningkat
seiring kemajuan teknologi yang ssemakin maju. Denga kemajuan teknolgi yang
semakin maju akan sangat membutuhan kebutuhan akan energy listrik yang semakin
banyak pula. Dapat dikatakan kemajuan teknologi akan berbanding lurus dengan
konsumsi energi listrik.
Oleh sebab itu dibutuhkan pembangkit listrik yang lebih banyak lagi untuk mmenuhi
kebutuhan listrik tersebut. Dengan menggunakan segala sumber daya alam yang ada
sebgai pembengkitnya. Salah satu pembangkit yang palingbanyak beropersai untuk
memenuhi kebutuhan listrik dunia dan termasuk di Indonesia adalah Pembangkit listrik

tenaga uap, Pembangkit listrik tenaga gas, dan Pembangkit listrik tenaga gas uap. Etiga
pembangkit tersebut memiliki kesamaan yaitu panas. sumber daya yang paling banyak
digunakan sebagai pembangkit pada Pembangit listrik tesebut adalah energy yang tidk
dapat diperbaharui seperti batubara, gas alam, maupun bahan bakar minya lainnya.
Pembangit tersebut merupakan pembangkit terbesar yang paling banyak menghasilkan
energy listrik di Indonesia.

1.2.

RUMUSAN MASALAH
Hal-hal yang akan dibahas dalam makalah ini adalah :
1. Pengertian PLTU, PLTG, PLGU
2. Bagian-bagian PLTU, PLTG, PLTGU
3. Prinsip kerja PLTU, PLTG, PLTGU
4. Kelebihan dan kekurangan PLTU, PLTG, PLTGU

1.3.

TUJUAN
1. Mengenal dan mengetahui PLTU, PLTG, PLTGU
2. Pentingnya PLTU, PLTG, PLTGU di Indonesia sebagai pemasok listrik terbesar.

BAB II
ISI
I.

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

I.1. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Uap
Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah pembangkit yang mengandalkan energi
kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama pembangkit listrik jenis ini
adalah Generator yang di hubungkan ke turbin dimana untuk memutar turbin diperlukan
energi kinetik dari uap panas atau kering. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan
berbagai macam bahan bakar terutama batu-bara dan minyak bakar serta MFO untuk start
awal.

PLTU Paiton, Jawa Timur
PLTU yang pertama kali beroperasi di Indonesia yaitu pada tahun 1962 dengan kapasitas 25
MW, suhu 500¼ Co, tekanan 65 Kg/cm2, boiler masih menggunakan pipa biasa dan pendingin
generator dilakukan dengan udara. Kemajuan pada PLTU yang pertama adalah boiler sudah
dilengkapi pipa dinding dan pendingin generator dilakukan dengan hidrogen, namun
kapasitasnya masih 25 MW. Bila dayanya ditingkatkan dari 100 - 200 MW, maka boilernya
harus dilengkapi super heater, ekonomizer dan tungku tekanan. Kemudian turbinnya bisa
melakukan pemanasan ulang dan arus ganda dan pendingin generatornya masih
menggunakan hidrogen. Hanya saja untuk kapasitas 200 MW uap yang dihasilkan

mempunyai tekanan 131,5 Kg/cm2 dan suhu 540¼ Co dan bahan bakarnya masih

menggunakan minyak bumi.
Ketika kapasitas PLTU sudah mencapai 400 MW maka bahan bakarnya sudah tidak
menggunakan minyak bumi lagi melainkan batu bara. Batu bara yang dipakai secara garis
besar dibagi menjadi dua bagian yaitu batu bara berkualitas tinggi dan batu bara berkualitas
rendah. Bila batu bara yang dipakai kualitasnya baik maka akan sedikit sekali menghasilkan
unsur berbahaya, sehingga tidak begitu mencemari lingkungan. Sedang bila batu bara yang
dipakai mutunya rendah maka akan banyak menghasilkan unsur berbahaya seperti Sulfur,
Nitrogen dan Sodium. Apalagi bila pembakarannya tidak sempurna maka akan dihasilkan
pula unsur beracun seperti CO, akibatnya daya guna menjadi rendah.
PLTU batu bara di Indonesia yang pertama kali dibangun adalah di Suryalaya pada
tahun1984 dengan kapasitas terpasang 4 x 400 MW. Kemudian PLTU Bukit Asam dengan
kapasitas 2 x 65 MW pada tahun 1987. Dan pada tahun 1993-an beroperasi pula PLTU Paiton
1 dan 2 masing-masing dengan kapasitas 400 MW. Kemudian PLTU Suryalaya akan
dikembangkan dari unit 5 - 7 dengan kapasitas 600 MW/unit. PLTU batu bara pada tahun
1994 kapasitasnya sudah mencapai 2.130 MW (16% dari total daya terpasang). Pada tahun
2003 kapasitasnya diperkirakan sekitar 12.100 MW (37%), tahun 2008/09 mencapai 24.570
MW (48%) dan pada tahun 2020 sekitar 46.000 MW. Sementara itu pemakaian batu bara
pada tahun 1995 tercatat bahwa untuk menghasilkan energi listrik sebesar 17,3 TWh
dibutuhkan batu bara sebanyak 7,5 juta ton. Dan pada tahun 2005 pemakaian batu bara
diperkirakan mencapai 45,2 juta ton dengan energi listrik yang dihasilkan mencapai 104

TWh.
Banyaknya pemakaian batu bara tentunya akan menentukan besarnya biaya
pembangunan PLTU. Harga batu bara itu sendiri ditentukan oleh nilai panasnya (Kcal/Kg),
artinya bila nilai panas tetap maka harga akan turun 1% pertahun. Sedang nilai panas
ditentukan oleh kandungan zat SOx yaitu suatu zat yang beracun, jadi pada pembangkit harus
dilengkapi alat penghisap SOx. Hal inilah yang menyebabkan biaya PLTU Batu bara lebih
tinggi sampai 20% dari pada PLTU minyak bumi. Bila batu bara yang digunakan rendah
kandungan SOx-nya maka pembangkit tidak perlu dilengkapi oleh alat penghisap SOx
dengan demikian harga PLTU batu bara bisa lebih murah. Keunggulan pembangkit ini adalah
bahan bakarnya lebih murah harganya dari minyak dan cadangannya tersedia dalam jumlah
besar serta tersebar di seluruh Indonesia.

I.2. Bagian-bagian PLTU
 Boiler
Boiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah
air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap terjadi dengan memanaskan air
yang berada didalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran
bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara kontinyu didalam ruang bakar dengan
mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar.
Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat dengan tekanan dan temperatur yang

tinggi. Jumlah produksi uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju
aliran, dan panas pembakaran yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari
pipa-pipa berisi air disebut dengan water tube boiler.

Water tube boiler
Pada unit pembangkit, boiler juga biasa disebut dengan steam generator (pembangkit
uap) mengingat arti kata boiler hanya pendidih, sementara pada kenyataannya dari
boiler dihasilkan uap superheat bertekanan tinggi.
Ditinjau dari bahan bakar yang digunakan, maka PLTU dapat dibedakan menjadi :
 PLTU Batubara
 PLTU Minyak
 PLTU gas
 PLTU nuklir atau PLTN

Jenis PLTU batu bara masih dapat dibedakan berdasarkan proses pembakarannya,
yaitu PLTU dengan pembakaran batu bara bubuk (Pulverized Coal / PC Boiler) dan
PLTU dengan pembakaran batu bara curah (Circulating Fluidized Bed).
Perbedaan antara PLTU Batu bara dengan PLTU minyak atau gas adalah pada
peralatan dan sistem penanganan dan pembakaran bahan bakar serta penanganan
limbah abunya. PLTU batubara mempunyai peralatan bantu yang lebih banyak dan

lebih kompleks dibanding PLTU minyak atau gas. PLTU gas merupakan PLTU yang
paling sederhana peralatan bantunya.

Tata letak Pulverized Coal (PC) Boiler Batubara

Tata letak Circulating Fluidized Boiler (CFB)
Ditinjau dari tekanan ruang bakar boilernya, PLTU dapat dibedakan menjadi:
 PLTU dengan Pressurised Boiler
 PLTU dengan Balanced Draft Boiler
 PLTU dengan Vacuum Boiler

Sistem pengaturan tekanan ruang bakar (furnace pressure) biasa disebut draft atau
tekanan statik

didalam ruang bakar dimana proses pembakaran bahan bakar

berlangsung. PLTU dengan pressurised boiler (tekanan ruang bakar positif) digunakan
untuk pembakaran bahan bakar minyak atau gas. Tekanan ruang bakar yang positif
diakibatkan oleh hembusan udara dari kipas tekan paksa (Forced Draft Fan, FDF). Gas
buang keluar dari ruang bakar ke atmosfer karena perbedaan tekanan.

Jenis-jenis Tekanan (Draft) Boiler

Skema Balanced Draft Boiler

PLTU dengan Balanced Draft Boiler (tekanan berimbang) biasa digunakan untuk
pembakaran bahan bakar batubara. Tekanan ruang bakar dibuat sedikit dibawah
tekanan atmosfir, biasanya sekitar –10 mmH2O. Tekanan ini dihasilkan dari pengaturan
dua buah kipas, yaitu kipas hisap paksa (Induced Draft Fan, IDF) dan kipas tekan
paksa (Forced Draft Fan, FDF). FDF berfungsi untuk menyuplai udara pembakaran
menuju ruang bakar (furnace) di boiler, sedangkan IDF berfungsi untuk menghisap gas
dari ruang bakar dan membuang ke atmosfir melalui cerobong. Sedangkan PLTU
dengan vacum boiler tidak dikembangkan lagi, sehingga saat ini tidak ada lagi yang
menerapkan PLTU dengan boiler bertekanan negatif.
Siklus Air di Boiler
Siklus air merupakan suatu mata rantai rangkaian siklus fluida kerja. Boiler mendapat
pasokan fluida kerja air dan menghasilkan uap untuk dialirkan ke turbin. Air sebagai
fluida kerja diisikan ke boiler menggunakan pompa air pengisi dengan melalui
economiser dan ditampung didalam steam drum.
Peralatan yang dilalui dalam siklus air adalah drum boiler, down comer, header

bawah (bottom header), dan riser. Siklus air di steam drum adalah, air dari drum turun
melalui pipa-pipa down comer ke header bawah (bottom header). Dari header bawah
air didistribusikan ke pipa-pipa pemanas (riser) yang tersusun membentuk dinding
ruang bakar boiler. Didalam riser air mengalami pemanasan dan naik ke drum kembali
akibat perbedaan temperatur.
Perpindahan panas dari api (flue gas) ke air di dalam pipa-pipa boiler terjadi
secara radiasi, konveksi dan konduksi. Akibat pemanasan selain temperatur naik hingga
mendidih juga terjadi sirkulasi air secara alami, yakni dari drum turun melalui down
comer ke header bawah dan naik kembali ke drum melalui pipa-pipa riser. Adanya
sirkulasi ini sangat diperlukan agar terjadi pendinginan terhadap pipa-pipa pemanas dan
mempercepat proses perpindahan panas. Kecepatan sirkulasi akan berpengaruh
terhadap produksi uap dan kenaikan tekanan serta temperaturnya.
Selain sirkulasi alami, juga dikenal sirkulasi paksa (forced circulation). Untuk
sirkulasi jenis ini digunakan sebuah pompa sirkulasi (circulation pump). Umumnya
pompa sirkulasi mempunyai laju sirkulasi sekitar 1,7, artinya jumlah air yang

disirkulasikan 1,7 kali kapasitas penguapan. Beberapa keuntungan dari sistem sirkulasi
paksa antara lain :
 Waktu start (pemanasan) lebih cepat
 Mempunyai respon yang lebih baik dalam mempertahankan aliran air ke pipa-pipa

pemanas pada saat start maupun beban penuh.
 Mencegah kemungkinan terjadinya stagnasi pada sisi penguapan

Siklus air
 Turbin uap
Turbin uap berfungsi untuk mengkonversi energi panas yang dikandung oleh uap
menjadi energi putar (energi mekanik). Poros turbin dikopel dengan poros generator
sehingga ketika turbin berputar generator juga ikut berputar.
 Kondensor

Kondensor adalah peralatan yang berfungsi untuk mengubah uap menjadi air. Prinsip
kerja Kondensor proses perubahannya dilakukan dengan cara mengalirkan uap ke
dalam suatu ruangan yang berisi pipa-pipa (tubes). Uap mengalir di luar pipa-pipa
(shell side) sedangkan air sebagai pendingin mengalir di dalam pipa-pipa (tube side).
Kondensor seperti ini disebut kondensor tipe surface (permukaan). Kebutuhan air
untuk pendingin di kondensor sangat besar sehingga dalam perencanaan biasanya
sudah diperhitungkan. Air pendingin diambil dari sumber yang cukup persediannya,
yaitu dari danau, sungai atau laut. Posisi kondensor umumnya terletak dibawah turbin
sehingga memudahkan aliran uap keluar turbin untuk masuk kondensor karena

gravitasi.
Laju perpindahan panas tergantung pada aliran air pendingin, kebersihan pipa-pipa
dan perbedaan temperatur antara uap dan air pendingin. Proses perubahan uap
menjadi air terjadi pada tekanan dan temperatur jenuh, dalam hal ini kondensor
berada pada kondisi vakum. Karena temperatur air pendingin sama dengan temperatur
udara luar, maka temperatur air kondensatnya maksimum mendekati temperatur udara
luar. Apabila laju perpindahan panas terganggu, maka akan berpengaruh terhadap
tekanan dan temperatur.

Prinsip kerja kondensor

Konstruksi Kondensor

Aliran air pendingin ada dua macam, yaitu satu lintasan (single pass) atau dua lintasan
(double pass). Untuk mengeluarkan udara yang terjebak pada water box (sisi air
pendingin), dipasang venting pump atau priming pump. Udara dan non condensable
gas pada sisi uap dikeluarkan dari kondensor dengan ejector atau pompa vakum.

Kondensor tipe permukaan (surface condenser)

Konstruksi Kondensor

 Generator
Generator berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik.
 Desalination Plant (Unit Desal)
Peralatan ini berfungsi untuk mengubah air laut (brine) menjadi air tawar (fresh
water) dengan metode penyulingan (kombinasi evaporasi dan kondensasi). Hal ini
dikarenakan sifat air laut yang korosif, sehingga jika air laut tersebut dibiarkan
langsung masuk ke dalam unit utama, maka dapat menyebabkan kerusakan pada
peralatan PLTU.
 Economizer
Economiser adalah alat yang merupakan pemanas air terakhir sebelum masuk ke
drum. Di dalam economiser air menyerap panas gas buang yang keluar dari
superheater sebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong.

Economiser tipe pipa bersirip (finned tubes)

 Reverse Osmosis (RO)
Mempunyai fungsi yang sama seperti desalination plant namun metode yang
digunakan berbeda. Pada peralatan ini digunakan membran semi permeable yang
dapat menyaring garam-garam yang terkandung pada air laut, sehingga dapat
dihasilkan air tawar seperti pada desalination plant. Untuk PLTU yang menggunakan
air tanah/air sungai,digunakan pre-treatment yang berfungsi untuk menghilangkan
endapan,kotoran dan mineral yang terkandung di dalam air tersebut.
 Demineralizer Plant (Unit Demin)
Berfungsi untuk menghilangkan kadar mineral (ion) yang terkandung dalam air tawar.
Air sebagai fluida kerja PLTU harus bebas dari mineral, karena jika air masih
mengandung mineral berarti konduktivitasnya masih tinggi sehingga dapat
menyebabkan terjadinya GGL induksi pada saat air tersebut melewati jalur perpipaan
di dalam PLTU. Hal ini dapat menimbulkan korosi pada peralatan PLTU.
 Hidrogen Plant (Unit Hidrogen)
Pada PLTU digunakan hydrogen (H2) sebagai pendingin Generator.
 Chlorination Plant (Unit Chlorin)
Berfungsi untuk menghasilkan senyawa natrium hipoclorit (NaOCl) yang digunakan
untuk memabukkan/melemahkan mikro organisme laut pada area water intake. Hal ini
dimaksudkan untuk menghindari terjadinya pengerakkan (scaling) pada pipa-pipa
kondensor maupun unit desal akibat perkembangbiakan mikro organisme laut
tersebut.
 Auxiliary Boiler (Boiler Bantu)
Pada umumnya merupakan boiler berbahan bakar minyak (fuel oil), yang berfungsi
untuk menghasilkan uap (steam) yang digunakan pada saat boiler utama start up
maupun sebagai uap bantu (auxiliary steam).

 Coal Handling (Unit Pelayanan Batubara)
Merupakan unit yang melayani pengolahan batubara yaitu dari proses bongkar muat
kapal (ship unloading) di dermaga, penyaluran ke stock area sampai penyaluran ke
bunker unit.

 Ash Handling (Unit Pelayanan Abu)
Merupakan unit yang melayani pengolahan abu baik itu abu jatuh (bottom ash)
maupun abu terbang (fly ash) dari Electrostatic Precipitator hopper dan SDCC
(Submerged Drag Chain Conveyor) pada unit utama sampai ke tempat penampungan
abu (ash valley)
I.3. Cara kerja PLTU

Prinsip kerja PLTU batubara dapt diuraikan sebagai berikut :

1. Batubara dari luar dialirkan ke penampung batubara dengan conveyor (14) kemudian
dihancurkan dengan the pulverized fuel mill (16) sehingga menjadi tepung batubara.
2. Kemudian batubara halus tersebut dicampur dengan udara panas (24) oleh forced draught
fan (20) sehingga menjadi campuran udara panas dan bahan bakar (batu bara).
3. Dengan tekanan yang tinggi, campuran udara panas dan batu bara disemprotkan kedalam
Boiler sehingga akan terbakar dengan cepat seperti semburan api.
4. Kemudian air dialirkan keatas melalui pipa yang ada dinding Boiler, air tersebut akan
dimasak dan menjadi uap, dan uap tersebut dialirkan ke tabung boiler (17) untuk
memisahkan uap dari air yang terbawa.
5. Selanjutnya uap dialirkan ke superheater(19) untuk melipatgandakan suhu dan tekanan uap
hingga mencapai suhu 570°C dan tekanan sekitar 200 bar yang meyebabkan pipa ikut
berpijar merah.
6. Uap dengan tekanan dan suhu yang tinggi inilah yang menjadi sumber tenaga turbin
tekanan tinggi (11) yang merupakan turbin tingkat pertama dari 3 tingkatan.
7. Untuk mengatur turbin agar mencapai set point, kita dapat menyeting steam governor
valve (10) secara manual maupun otomatis.
8. Suhu dan tekanan uap yang keluar dari Turbin tekanan tinggi (11) akan sangat berkurang
drastis, untuk itu uap ini dialirkan kembali ke boiler re-heater (21) untuk meningkatkan
suhu dan tekanannya kembali.
9. Uap yang sudah dipanaskan kembali tersebut digunakan sebagai penggerak turbin tingkat
kedua atau disebut turbin tekanan sedang (9), dan keluarannya langsung digunakan untuk
menggerakkan turbin tingkat 3 atau turbin tekanan rendah (6).
10. Uap keluaran dari turbin tingkat 3 mempunyai suhu sedikit diatas titik didih, sehingga
perlu di alirkan ke condensor (8) agar menjadi air untuk dimasak ulang.

11. Air tersebut kemudian dialirkan melalui deaerator (12) oleh feed pump (7) untuk dimasak
ulang. awalnya dipanaskan di feed heater (13) yang panasnya bersumber dari high
pressure set, kemudian ke economiser (23) sebelum di kembalikan ke tabung boiler(17).
12. Sedangkan Air pendingin dari condensor akan di semprotkan kedalam cooling tower (1) ,
dan inilah yang meyebabkan timbulnya asap air pada cooling tower. kemudian air yang
sudah agak dingin dipompa balik ke condensor sebagai air pendingin ulang.
13. Ketiga turbin di gabung dengan shaft yang sama dengan generator 3 phase (5), Generator
ini kemudian membangkitkan listrik tegangan menengah ( 20-25 kV).
14. Dengan menggunakan transformer 3 phase (4) , tegangan dinaikkan menjadi tegangan
tinggi berkisar 150-500 kV yang kemudian dialirkan ke sistem transmisi 3 phase.
15. Sedangkan gas buang dari boiler di isap oleh kipas pengisap(26) agar melewati
electrostatic precipitator (25) untuk mengurangi polusi dan kemudian gas yg sudah
disaring akan dibuang melalui cerobong (27).
16. Dari system tersebut PLTU dkatakan system tertutup karena menggunakan kembali uap
yang telah dibuang untuk dijadikan air kembali lalu di panaskan ulang.
I.4. Kelebihan PLTU

 Kapasitas bisa sampai ratusan MW
 Effisiensi tinggi jika beban mendekati full load.
 Efisiensi tinggi dengan memggunakan waste heat utilization
 Hasil pembangkitan steam dapat digunakan untuk proses produksi
 Biaya bahan bakar lebih murah
 Biaya pemeliharaan lebih murah
I.5. Kekurangan PLTU
o Respon beban lambat.
o Start-up lama dan harus ada cadangan berputar spining reserve utuk mempercepat
start-up
o Tidak ramah lingkungan.

o Investasi mahal.
o Pembangunan konstruksi yang lama
o Membutuhkan penanganan air umpan yang akan masuk ke dalam boiler
o Menghasilkan limbah batu bara yang memerlukan penanganan khusus
o Menghasilkan polutan-polutan yang lebih tinggi
o Membutuhkan area yang lebih luas
o Kurang terhadap fluktuasi beban

II.

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

II.1. Pengertian PLTG
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik
yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak generatornya. Turbin gas
dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang
dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan
selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya.
Sistem PLTG menggunakan prinsip siklus Brayton yang dibagi atas siklus terbuka dan siklus
tertutup. Pada siklus terbuka, fluida kerja adalah udara atmosfer dan pengeluaran panas di
atmosfer karena gas buang dari turbin dibuang ke atmosfer. Adapun kekurangan dari turbin
gas adalah sifat korosif pada material yang digunakan untuk komponen-komponen turbinnya
karena harus bekerja pada temperature tinggi dan adanya unsur kimia bahan bakar minyak
yang korosif (sulfur, vanadium dll), tetapi dalam perkembangannya pengetahuan material
yang terus berkembang hal tersebut mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara
keseluruhan dihilangkan. Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan salah satu
dari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada perkembangannya untuk menaikkan
efisiensi dapat diatur/diperbaiki temperature kerja siklus dengan menggunakan material
turbin yang mampu bekerja pada temperature tinggi dan dapat juga untuk menaikkan
efisiensinya dengan menggabungkan antara pembangkit turbin gas dengan pembangkit turbin
uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle.
II.2. Bagian-bagian PLTG

1 ) Transfer pump, pompa yang berfungsi untuk memindahkan fluida yang berupa HSD oil
dari tank menuju ruang bakar.
2 ) Kompressor, mengambil udara atmosfer dan merubahnya menjadi udara bertekanan
tinggi untuk membantu proses pembakaran di ruang bakar.Kompresor terdiri dari
intake air filter, Inlet Guade Van (IGV), sudu-sudu tetap dan sudu-sudu jalan yang
berjumlah 19 stages. Adapun fungsinya untuk menarik udara luar masuk ke ruang bakar
sebagai proses pembakaran dan media pendingin.
3)

Combustion Chamber, ruang bakar yang berfungsi sebagai tempat pembakaran bahan
bakar pada system turbin gas.

4) Turbine, gas turbin yang berfungsi untuk mengekspansi gas panas hingga menghasilkan
energi mekanis untuk menggerakkan generator.

5) Generator, berfungsi untuk menghasilkan energi listrik.


System Pendukung Gas Turbin :

1)

Fuel Oil System (Sistem Bahan Bakar)
HSD Oil (High Speed Diesel) digunakan sebagai bahan bakar pada sistem
pembakaran pada PLTGU ini. Sistem pembakaran tersebut dimulai dari tangki
penampungan (HSD Oil Tank) yang dipompa menggunakan Transfer Pump dengan
melalui flowmeter untuk perhitungan pemakaiannya. Selanjutnya untuk mendapatkan
hasil pembakaran menjadi lebih sempurna diperlukan tekanan cukup besar, untuk
mendapatkan hasil tersebut digunakan Main Oil Pump yang terpasang dan berputar
melalui hubungan poros turbin gas dengan Accesories Gear atau Load Gear. Untuk
mengatur jumlah aliran bahan bakar yang masuk ke ruang bakar diatur dengan Control

Valve (CV), selanjutnya aliran bahan bakar tersebut dikontrol lagi oleh kombinasi dari
Primary Fuel Throttle Valve dan Secondary Fuel Throttle Valve.
2)

Lube Oil System (Sistem Pelumasan)
Sistem pelumasan digunakan untuk melumasi bearing turbin gas, bearing
generator, dan juga untuk menyuplai minyak untuk sistem hidraulik pada main stop
pump (AOP). Main stop pump (AOP) distart untuk menyuplai minyak dalam bearing
turbin gas dan generator, untuk selanjutnya turbin gas diputar pada putaran turning gear
pada putaran  3 rpm. Hal ini bertujuan agar start up gaya geser (friction force) yang
terjadi diantara metal bearing dengan poros turbin gas dan generator dapat dikurangi.
Setelah turbin gas mulai start dan putaran mulai naik sampai putaran nominalnya, maka
supply minyak pelumasan diambil alih dari AOP ke Main Lube Oil Pump (MOP).
Dimana, Main Lube Oil Pump ini diputar melalui hubungan antara Accessories gear
atau Load gear dengan poros turbin.

3)

Hydroulic System (Sistem Hidraulik)
Sistem hidraulik digunakan untuk menggerakkan Main Stop Valve. Dan valve
bahan bakar HSD (147 A&B) (135 A) dan valve bahan bakar gas (170)&(165).Dimana
Main Stop Valve berfungsi untuk menghentikan laju aliran bahan bakar minyak saat
unit terjadi gangguan dan atau untuk membuka saluran bahan bakar pada sistem
pemipaan bahan bakar. Mekanisme pengoperasian (membuka dan menutup) Main Stop
Valve diperlukan hydroulic system dengan minyak bertekanan, dimana supply minyak
hidraulik diambil dari pipping system pelumas turbin gas.

4)

Cooling System (Sistem Pendingin)
Tingginya temperatur minyak pelumas setelah digunakan melumasi bearing
turbin dan bearing generator akan masuk ke lube oil cooler untuk didinginkan oleh
sistem pendingin minyak pelumas dengan media pendinginnya adalah air. Setelah
digunakan sebagai media pendingin minyak pelumas, air tadi akan berubah menjadi
bertemperatur tinggi kemudian akan didinginkan di dalam ACWC (Air Cooler Water
Cooler) yang sistemnya mirip dengan radiator.

5)

Starting System (Sistem Start)

Peralatan Start (Starting System) di dalam turbin gas digunakan sebagai
penggerak mula, hal ini diperlukan karena pada saat start kondisi turbin masih belum
mampu menggerakkan generator dan kompressor dikarenakan belum terjadinya
pembakaran. Starting turbin gas memerlukan momen yang besar karena berat dari
turbin dan generator sehingga dipasang pony motor yang di pasang secara seri dengan
staring motor. Mula-mula starting device dioperasikan untuk menggerakkan turbin gas
dan generator. Pada putaran tertentu, kompressor telah menghasilkan udara bertekanan,
dan pembakaran dilakukan di ruang bakar. Gas hasil pembakaran tersebut dapat
menggerakkan turbin. Jika hal itu tercapai, maka starting device dilepas dari poros
turbin dan generator.
6)

Bahan bakar untuk pengoperasian PLTG
Bahan bakar yang digunakan berupa solar (HSD atau High Speed Diesel)
dialirkan dari kapal tanker ke dalam rumah pompa BBM HSD kemudian dipompa lagi
dengan pompa bahan bakar untuk dimasukkan dalam ruang bakar sehingga
menghasilkan energi pemutar turbin gas. Penggerak awal turbin gas sebelum
digerakkan oleh energi gas hasil pembakaran adalah motor listrik (starting motor) yang
berfungsi memutar kompresor sebagai penghisap udara luar.

II.3. Cara kerja PLTG

1.
2.
3.
4.
5.

Fuel Station
Pumping House
Fuel Pump
Electrik Power Diesel
Air Filter

6. Compressor
7. Combustor
8. Gas Turbin
9. Stack
10. Generator Main Transformer
11. Switch Yard
12. Sutet
13. Gas Line
Udara dengan tekanan atmosfir ditarik masuk ke dalam compressor melalui katup, udara
ditekan masuk ke dalam compressor. Udara ditekan masuk ke dalam combustor dengan
tekanan 250 Psi dicampur dengan bahan bakar dan di bakar dalam ruang bakar dengan
temperatur 2000 – 30000F. Gas hasil pembakaran yang merupakan energi termal dengan
temperature dan tekanan yang tinggi yang suhunya kira-kira 9000C . Dari energi panas yang
dihasilkan inilah kemudian akan dimanfaatkan untuk memutar turbin dimana didalam sudusudu gerak dan sudu-sudu diam turbin, gas panas tersebut temperature dan tekanan
mengalami penurunan dan proses ini biasa disebut dengan proses ekspansi. Selanjutnya
energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin digunakan untuk memutar generator hingga
menghasilkan energi listrik. Siklus kerja dari PLTG biasa dsebut dengan siklus Brayton.
Siklus tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :

Siklus seperti gambar, terdapat empat langkah:
 Langkah 1-2 : Udara luar dihisap dan ditekan di dalam kompresor, menghasilkan
udara bertekanan (langkah kompresi)
 Langkah 2-3 : Udara bertekanan dari kompresor dicampur dengan bahan bakar,
terjadi reaksi pembakaran yang menghasilkan gas panas (langkah pemberian panas)
 Langkah 3-4 : Gas panas hasil pembakaran dialirkan untuk memutar turbin (langkah
ekspansi)
 Langkah 4-1 : Gas panas dari turbin dibuang ke udara luar (langkah pembuangan)

Siklus Brayton terbagi menjadi dua, yaitu:
1. Siklus Brayton Terbuka (Open Cycle Gas Turbine)
Udara segar pada kondisi ambien (atmosfir) disedot masuk ke dalam
kompresor, dimana terjadi peningkatan suhu dan tekanan . Udara bertekanan tinggi
diproses di dalam ruang pembakaran, dimana bahan bakar dibakar pada tekanan
konstan. Gas temperatur tinggi yang dihasilkan kemudian masuk turbin, di mana gas
temperatur tinggi dan bahan bakar dibakar pada tekanan atmosfer sehingga
menghasilkan tenaga. Gas buang yang dihasilkan turbin dibuang keluar (tidak
disirkulasikan kembali), menyebabkan siklus harus diklasifikasikan sebagai siklus
terbuka.

2. Siklus Brayton Tertutup (Close Cycle Gas Turbine)
Cara kerja turbin gas siklus tertutup, secara keseluruhan hampir sama dengan
siklus terbuka, yaitu di sini proses kompresi dan ekspansi tetap sama, akan tetapi
proses pembakaran digantikan oleh masukan kalor tekanan konstan dari sumber
eksternal, dan proses pembuangan digantikan oleh pembuangan kalor tekanan konstan
pada suhu ambien.

II.4. Kelebihan PLTG





Proses instalasi yang mudah dan lebih murah
Start-up time yang cepat
Tenaga darurat (back up)
Dapat menggunakan berbagai macam variasi bahan bakar

II.5. kekurangan PLTG
 Memiliki efisiensi yang rendah

III.

PEMBANKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP (PLTGU)

III.1. Pengertian PLTGU
PLTGU merupakan suatu instalasi peralatan yang berfungsi untuk mengubah energi
panas (hasil pembakaran bahan bakar dan udara) menjadi energi listrik yang bermanfaat.
Pada dasarnya, sistem PLTGU ini merupakan penggabungan antara PLTG dan PLTU. PLTU
memanfaatkan energi panas dan uap dari gas buang hasil pembakaran di PLTG untuk
memanaskan air di HRSG (Heat Recovery Steam Genarator), sehingga menjadi uap jenuh
kering. Uap jenuh kering inilah yang akan digunakan untuk memutar sudu (baling-baling).
Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) akan
menggerakkan turbin dan kemudian generator, yang akan mengubahnya menjadi energi

listrik. Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud cair (BBM) maupun
gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat efisiensi pembakaran dan
prosesnya.
Siklus dasar turbin gas disebut siklus Brayton, yang pertama kali diajukan pada tahun
1870 oleh George Brayton seorang insinyur dari Boston. Sekarang siklus Brayton digunakan
hanya pada turbin gas,yang merupakan cikal bakal dari PLTGU dengan proses kompresi dan
ekspansi terjadi pada alat permesinan yang berputar. John Barber telah mempatenkan dasar
turbin gas pada tahun 1791. Dua penggunaan utama mesin turbin gas adalah pendorong
pesawat terbang dan pembangkit tenaga listrik.
Turbin gas digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang berdiri sendiri
(simple cycle) atau bergandengan dengan turbin uap (combined cycle) pada sisi suhu
tingginya. Turbin uap (combined cycle) memanfaatkan gas buang turbin gas sebagai sumber
panasnya. Turbin uap dianggap sebagai mesin pembakaran luar (external combustion),
dimana pembakaran terjadi diluar mesin. Energi termal dipindah ke uap sebagai panas.
Turbin gas pertama kali berhasil dioperasikan pada pameran nasional Swiss (Swiss
National Exhibition) tahun 1939 di Zurich. Turbin gas yang dibangun antara tahun 1940-an
hingga tahun 1950-an efisiensinya hanya sekitar 17 persen; hal ini disebabkan oleh rendahnya
efisiensi kompresor dan turbin dan suhu masuk turbin yang rendah karena keterbatasan
teknologi metalurgi pada saat itu. Turbin gas terpadu dengan turbin uap (combined cycle)
yang pertama kali dipasang pada tahun 1949 di Oklahoma oleh General Electric
menghasilkan daya 3,5 MW.
Sebelum ini, pembangkit daya ukuran besar berbahan bakar batu bara ataupun
bertenaga nuklir telah mendominasi pembangkitan tenaga listrik. Tetapi sekarang, turbin gas
berbahan baker gas alam yang telah mendominasinya karena kemampuan start (black start)
yang cepat, efisiensi yang tinggi, biaya awal yang lebih rendah, waktu pemasangan yang
lebih cepat, karakter gas buang yang lebih baik dan berlimpahnya persediaan gas alam. Biaya
pembangunan pembangkit tenaga turbin gas kira-kira setengah kali biaya pembangunan
pembangkit tenaga turbin uap berbahan bakar fosil yang merupakan pembangkit tenaga
utama hingga awal tahun 1980-an. Lebih dari separoh dari seluruh pembangkit daya yang
akan dipasang dimasa akan datang diperkirakan akan merupakan pembangkit daya turbin gas
ataupun dikombinasikan dengan turbin uap (combined cycle).
Di awal tahun 1990-an, General Electric telah memasarkan turbin gas dengan ciri
perbandingan tekanan (pressure ratio) 13,5 menghasilkan daya net 135,7 MW dengan
efisiensi termal 33 persen pada operasi sendiri (simple cycle operation). Turbin gas terbaru
yang dibuat General Electric bersuhu masuk 1425 OC (2600 OF) menghasilkan daya hingga
282 MW dengan efisiensi termal mencapai 39.5 persen pada operasi sendiri (simple cycle
operation).
Bahan bakar minyak ringan seperti minyak diesel, minyak tanah, minyak mesin jet,
dan bahan bakar gas yang bersih (seperti gas alam) paling cocok untuk turbin gas.
Bagaimanapun , bahan bakar tersebut diatas akan menjadi lebih mahal dan pasti akan habis.
Oleh karena itu, pemikiran kemasa depan harus dilakukan untuk menggunakan bahan bakar
alternatif lain.

PLTGU

III.2. Bagian-bagian PLTGU
Secara garis besar komponen yang terdapat pada PLTGU adalah sebagai berikut :
A.

Alat Bantu pada Boiler
Boiler atau ketel uap adalah suatu alat yang digunakan untuk memproduksi uap dengan
tekanan dan temperature tertentu.Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan
turbin uap sehingga dari turbin uap tersebut akan didapatkan energi mekanis.
Selanjutnya, energi mekanis ini akan diubah menjadi energi listrik didalam
generator .Adapun boiler sendiri mempunyai alat-alat bantu seperti berikut :

1. Economizer
Economizer adalah alat yang digunakan untuk memanaskan air pengisi ketel dengan
media pemanas energi kalor yang terkandung didalam gas bekas. Hal ini dimaksudkan
untuk mendapatkan air pengisi ketel yang suhunya tidak jauh berbeda dengan air yang
terdapat pada boiler drum, serta untuk menaikkan efisiensi boiler.
2.

Drum Uap / Steam Drum
Steam drum adalah alat yang digunakan untuk memisahkan bagian air, uap basah dan
uap kering karena didalam boiler terjadi pemanasan bertingkat. Setiap unit boiler
dilengkapi oleh sebuah steam drum dan dipasang pada bagian atas dari boiler.

3.

Super Heater.
Uap yang dihasilkan boiler drum ada yang masih berupa uap basah , dan untuk
mendapatkan uap yang betul-betul kering. Uap basah yang berasal dari boiler drum
perlu dipanaskan lagi pada super heater sehingga uap kering yang dihasilkkan naik ke
steam drum dan memutar sudu – sudu turbin uap. Setiap boiler biasanya dilengkapi
dengan dua buah super heater yaitu primary dan secondary super heater yang dipasang
pada bagian atas dari ruang pembakarn (furnace).

4.

Desuper Heater
Desuper Heater merupakan spray water yang digunakan untuk mengatur temperatur
uap yang dialirkan ke turbin. Alat sudah dibuat sedemikian rupa sehingga bila
temperatur uap melebihi ketentuan, maka desuper heater ini akan menyemprotkan air
yang berasal dari discharge boiler feed pump sampai temperaturnya normal kembali.

5.

Soot Blower
Soot Blower merupakan alat pembersih pipa di dalam boiler yang diakibatkan
menempelnya sisa-sisa pembakaran, dengan media pembersih auxiliary steam.

6. Boiler Feed Pump ( BFP )
Boiler Feed Pump merupakan pompa pengisi air boiler. Pompa tersebut memompakan
deaerator storage tank ke boiler.
B.

Alat-alat bantu pada Turbin

1. Condensor
Condensor dibuat dari sejumlah pipa-pipa kecil yang mana air laut sebagai media
pendingin dapat mengalir melalui pipa-pipa tersebut. Sedangkan uap bekas yang keluar
dari turbin akan memasuki sela-sela pipa kondensor sehingga terjadilah perpindahan
panas dari uap ke air laut yang selanjutnya akan terjadi pengembunan dan kondensasi
uap. Uap yang sudah berubah menjadi air didalam kondensor ditampung didalam hot
well. Fungsi dari condensor adalah sebagai berikut :
a.

Menaikkan efisiensi turbin, karena dengan mengusahakan vacuum didalam kondensor
uap bekas dari turbin akan segera dapat keluar dan tidak memberikan reaksi tekanan
terhadap putaran turbin.

b.

Untuk mengembunkan uap bekas dari turbin dengan media pendingin air laut yang
mengalir melalui pipa-pipa kecil didalam kondensor sehingga air kondensasi tersebut
dapat dijadikan sebagai air pengisi ketel.

2.

Condensate Pump
Setelah air kondensasi terkumpul pada hot well, maka air tersebut dipompakan oleh
condensate pump ke daerator tank dengan melalui heater.

3. Low Pressure Heater
Alat ini berguna untuk memanaskan air condensate yang berasal dari hot well, sebelum
dimasukkan ke daerator tank. Konstruksi pemanasan ini terdiri dari pipa-pipa air yang
dilalui oleh air condensat dan pada bagian luarnya dipanasi dengan uap yang
diambilkan dari extraction steam dari turbin.
4. Auxiliary Cooling Water Pump
Pompa ini berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin yang dibutuhkan untuk
mendinginkan minyak pelumas dan gas hydrogen. Air pendingin yang disirkulasikan
pleh pompa ini didinginkan lagi oleh air laut didalam auxillary cooling water heat
exchanger.
5.

High Pressure Heater
Alat ini berguna untuk memanaskan air pengisi ketel yang berasal dari deaerator
storage tank, yang selanjutnya akan dikirim ke ketel lewat economizer. Konstruksi alat
ini terdiri dari pipa-pipa air yang dilalui oleh air boiler feed dan bagian luarnya dipanasi
dengan uap.

6.

Daerator
Daerator adalah alat yang berfungsi untuk membuang O2 dan gas-gas lain yang
terkandung dalam air kondensat, disamping itu juga berfungsi sebagai pemanas air
kondensat. Alat ini dikonstruksikan dari tray-tray yang berlapis-lapis sehingga
memungkinkan untuk membuat partikel-partikel air condensate yang dimasukkannya.
Dengan adanya air kondensat yang sudah menjadi partikel-partikel tersebut serta
adanya uap ekstraksi yang disemprotkan, maka akan memungkinkan O2 dan gas-gas
lainnya yang terkandung didalamnya akan terlepas dan dibuang ke atmosfir.

7. Air Ejector
Air Ejector adalah suatu alat yang dikonstruksikan dari sebuah nozzle sehingga
bilamana dialiri uap akan dapat menarik udara dan gas-gas yang tidak dapat
mengembun didalam kondensor sehingga condensor akan menjadi vacuum. Dengan
adanya kevakuman pada kondensor maka akan dapat menaikkan efisiensi dari turbin.

Alat ini ada dua macam yaitu :
a. Primming Ejector
Primming Ejector digunakan pada saat start up, kemudian bila kemampuannya sudah
mencapai batas maka penarikan vacuum dilakukan oleh alat lain.
b. Air Ejector
Air Ejector digunakan untuk menarik kevakuman setelah melalui alat primming
ejector.
Secara garis besar komponen yang terdapat pada PLTGU adalah sebagai berikut :


Cranking Motor
Crangking Motor adalah motor yang digunakkan sebagai penggerak awal saat turbin
belum menghasilkan tenaga penggerak generator ataupun compressor. Motor
Crangking mendapatkan suplai listrik yang berasal dari jaringan tegangan tinggi 150
KV / 500 KV Jawa – Bali.

 Air Filter
Air Filter merupakan filter yang berfungsi untuk menyaring udara bebas agar udara
yang mengalir menuju ke compressor merupakan udara yang bersih.


Compressor
Compressor sebagai penghisap udara luar, dengan terlebih dahulu melalui air filter.
Compressor menghisap udara atmosfer dan menaikkan tekanannya menjadi beberapa
kali lipat ( sampai 8 kali ) tekanan semula. Udara luar ini akan diubah menjadi udara
atomizing untuk sebagian kecil pembakaran dan sebagian besar sebagai pendingin
turbin.

 Combustion Chamber
Combustion chamber ( ruang bakar ) adalah ruang yang dipakai sebagai tempat
pembakaran bahan bakar ( solar ) dan udara atomizing. Gas panas yang dihasilkan dari
proses pembakaran di combustion chamber digunakan sebagai penggerak turbin gas.


Gas Turbine
Gas Turbine adalah turbin yang berputar dengan menggunakan energi Gas panas yang
dihasilkan dari combustion chamber. Hasil putaran dari turbin inilah yang akan diubah
oleh generator untuk menghasilkan listrik.

 Selector Valve
Selector Valve merupakan valve yang berfungsi untuk mengatur gas buangan dari
turbin gas, apakah akan dibuang langsung ke udara ataukah akan dialirkan menuju ke
HRSG.
 GTG
GTG (Gas Turbine Generator) berfungsi sebagai alat pembangkit listrik dengan
menggunakan tenaga putaran yang dihasilkan dari turbin gas. Pada PLTGU, satu buah
generator ini menghasilkan daya 100 MW. PT. Indonesia Power Unit Bisnis
pembangkitan Semarang memiliki 3 Gas Turbine generator dengan kapasitas masingmasing adalah 100 MW.
 Steam Turbine
Steam Turbine ( Turbin Uap ) adalah turbin yang berputar dengan menggunakan energi
uap. Uap ini diperoleh dari penguapan air yang berasal dari HRSG ( Heat Recovery
Steam Generator ).
 STG
STG (Steam Turbine Generator) merupakan generator berfungsi sebagai alat
pembangkit listrik dengan menggunakan tenaga putaran yang diperoleh dari turbin uap.
Tenaga penggeraknya berasal dari uap kering yang dihasilkan oleh HRSG dengan
putaran 3000 RPM, berpendingin hidrogen dan tegangan keluar 11,5 KV. Pada
PLTGU, satu buah generator ini menghasilkan daya kurang lebihnya sekitar 200 MW.
PT. Indonesia Power Unit Bisnis pembangkitan Semarang memiliki 1 buah steam
turbine generator untuk bagian PLTGU-nya.
 HRSG
HRSG ( Heat Recovery Steam Generator ). HRSG ini didesain untuk beroperasi pada
turbin gas dengan pembakaran natural gas dan destilate oil. 514 oC (HSD) pada
outlet flow gas Untuk masing-masing HRSG akan membangkitkan uap sebesar 194,29
ton/jam total flow, pada inlet flow gas.

III.3. Cara kerja PLTGU
PLTGU merupakan pembangkit listrik gabungan antara PLTG dengan PLTU. PLTG
disebut siklus Brayton sedangkan PLTU disebut siklus Rankine. Dari hasil gabungan tersebut
biasa diebut dengan combined cycle.
III.3.1. Siklus PLTG
Prinsip kerja PLTG dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini :

Skema PLTG
Proses yang terjadi pada PLTG adalah sebagai berikut :
 Pertama, Turbin gas berfungsi menghasilkan energi mekanik untuk memutar
kompresor dan rotor generator yang terpasang satu poros, tetapi pada saat start up
fungsi ini terlebih dahulu dijalankan oleh penggerak mula (prime mover).
 Kedua, Proses selanjutnya pada ruang bakar, jika start up menggunakan bahan bakar
cair (fuel oil) maka terjadi proses pengabutan (atomizing) setelah itu terjadi proses
pembakaran dengan penyala awal dari busi, yang kemudian dihasilkan api dan gas
panas yang bertekanan. Gas panas tersebut dialirkan ke turbin sehingga turbin dapat
menghasilkan tenaga mekanik berupa putaran. Selanjutnya gas panas dibuang ke
atmosfir dengan temperatur yang masih tinggi.
Proses seperti tersebut diatas merupakan siklus turbin gas, yang merupakan penerapan Siklus
Brayton. Siklus tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :

Diagram P - v dan T - s
Siklus seperti gambar diatas terdapat empat langkah:
 Langkah 1-2 : Udara luar dihisap dan ditekan di dalam kompresor, menghasilkan
udara bertekanan (langkah kompresi)
 Langkah 2-3 : Udara bertekanan dari kompresor dicampur dengan bahan bakar, terjadi
reaksi pembakaran yang menghasilkan gas panas (langkah pemberian panas)

 Langkah 3-4 : Gas panas hasil pembakaran dialirkan untuk memutar turbin (langkah
ekspansi)
 Langkah 4-1 : Gas panas dari turbin dibuang ke udara luar (langkah pembuangan)

III.3.2. Siklus Kombinasi (Combined Cycle)
Siklus PLTGU terdiri dari gabungan siklus PLTG dan siklus PLTU. Siklus
PLTG menerapkan siklus Brayton, sedangkan siklus PLTU menerapkan siklus
ideal Rankine sseperti gambar di bawah

Siklus Kombinasi

Siklus Brayton, Siklus Rankine dan Siklus kombinasi
Penggabungan siklus turbin gas dengan siklus turbin uap dilakukan melalui peralatan
pemindah panas berupa boiler atau umum disebut “Heat Recovery Steam Generator”
(HRSG). Siklus kombinasi ini selain meningkatkan efisiensi termal juga akan mengurangi
pencemaran udara.
Skema siklus PLTGU dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Diagram Combined cycle

Diagram Cogeneration Cycle

HRSG
III.4. Kelebihan PLTGU
Dengan menggabungkan siklus tunggal PLTG menjadi unit pembangkit siklus kombinasi
(PLTGU) maka dapat diperoleh beberapa keuntungan, diantaranya adalah :
1. Efisiensi termalnya tinggi, sehingga biaya operasi (Rp/kWh) lebih rendah
dibandingkan dengan pembangkit thermal lainnya.
2. Biaya pemakaian bahan bakar (konsumsi energi) lebih rendah
3. Pembangunannya relatif cepat
4. Kapasitas dayanya bervariasi dari kecil hingga besar
5. Fleksibilitasnya tinggi
6. Tempat yang diperlukan tidak terlalu luas, sehingga biaya investasi lahan lebih
sedikit.
7. Pengoperasian PLTGU yang menggunakan komputerisasi memudahkan
pengoperasian.
8. Waktu yang dibutuhkan: untuk membangkitkan beban maksimum 1 blok PLTGU
relatif singkat yaitu 150 menit.
III.5. kekurangan PLTGU
1. Prosedur pemeiliharaan lebih sering dilakukan karena beroperasi pada suhu yang
sangat tinggi.
2. Tidak ramah ingkungan meskipun leih rendah jika dibandingkan dengan pembangkt
termal lainnya.

BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Pembangkit listrik tenaga uap merupakan pembangkit listrik yang energy
penggeraknya adalah uap hasil pemanasan air. PLTU disebut juga dengan siklus Rankine.
Pembangkit listrik tenaga gas adalah pembangkit listrik yang energy penggeraknya
berasal dari gas bertemperatu tinggi dari hasil pembakaran capuran bahan bakar dengan udara
bertekanan tinggi. PLTG memiliki efiiensi yan lebih rendah karena bersifa siklus terbuka
(open cycle). PLTG disebut juga dengan siklus Brayton.
Pembangkit listrik tenaga gas uap merupakan pembangkit listrik gabungan dari PLTU
dan PLTG yang biasa disebut Combine cycle. PLTGU ini merupakan pembangkit listrik yang
memiliki efisiensi yang tinggi karena gas exhaust dari PLTG digunakan untuk memanaskan
air pada HRSG yang akan menggerakkan steam turbin.
Kesamaan dari ketiga jenis pembangkit tersebut adalah beroperasi pada temperature
yang tinggi dan bertekanan tinggi sehingga memiliki konstuksi khusus yang kuat tahan panas
dan tekanan.

DAFTAR PUSTAKA
http://taufikkiilham.blogspot.com/2012/09/ Proses -Pembangkit –Listrik- Tenaga
-Gas Uap.html
http://pembangkitanlistrik.wordpress.com/
http://p3mb4ngk1t.blogspot.com/2013/02/pltg.html

http://www.kqlima.com/ Bagian- Cara -Kerja –PLTU/