PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP pdf

PEMBANGKIT LISTRIK
TENAGA UAP

Prepared by: anonymous

Siklus Rankine Ideal

Siklus Rankine Ideal pada diagram P-V & T-s

Siklus Regeneratif

Proses pada PLTU

Energi Primer
(Bahan Bakar)

Energi Mekanik (Turbin Uap)

Dibakar

Energi Panas

(Kalor) pada Boiler

Energi
Listrik

Prinsip PLTU

prinsip dasar kerja & Heat Transfer
Rumus dasar :

Boiler

Condenser

Pompa

Boiler

Performance Parameter
Efisiensi thermal :

or

Back work ratio :

Skema PLTU Batu Bara

Contoh PLTU Batu Bara

Gambar Coal Handling System Layout

PERALATAN UTAMA COAL
HANDDLING SYSTEM

1. Ship Unloader
2. Conveyor
3. Stock Pile Area ( Reclaim Hopper )
4. Transfer House (TH)
5. Travelling Tripper
6. Vibrating Feeder

7. Teleschopic Chute
8. Magnetic Separator
9. Gate
10. Belt Scale
11. Dust Collector

TRAVELLING TRIPPER


FUNGSI
sebagai alat untuk mengarahkan batu bara saat masuk ke silo.

VIBRATING FEEDER


FUNGSI : alat penggetar batu bara sehingga batu bara bisa turun ke conveyor dari
stock pile.

Pulverizer Coal

CONVEYOR

Contoh PLTU

PJB UP Gresik

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Desalination pump
Desalination water plant
Booster pump
Feed Water Tank
Demin plant
Condensor

Low Pressure Heater

8. Deaerator
9. Boiler Feed Pump
10. High Pressure Heater
11. Economizer
12. Steam drum
13. Furnace
14. superheater

15. Turbin uap
16. Heavy unloading oil
17 .Residual tank
18. Residual tank
19. Heater
20. Fuel pump
21. FDF

22.
23.

24.
25.
26.
27.

Air heater
Stack
Generator
Step up transformator
switchyard
Saluran transmissi

Ketel Uap (Boiler)














Bagian-bagian Boiler :

Steam drum

Pipa air (Tube water wall)
Ruang Bakar (Furnace)

Burner
Drum Uap (Steam Drum)
Boiler tubes

Economizer

Sight glass

Evaporator
Pemanas Lanjut (Superheater)
Pemanas ulang (Reheater)

furnace
burner

Pompa
bahan bakar

Contoh ketel uap batu bara

Sirkulasi Air pada Boiler Secara

(a) Natural

(b) Paksa

Unjuk kerja Boiler
Ada 2 cara menentukan efisiensi Boiler, berdasar HHV dan LHV.

Berdasar HHV, losses dibagi menjadi:
1. Dry gas loss, L1

2.

Loss due to combustion of Hydrogen and moisture in fuel, L2

3.

Loss due to moisture in air, L3

4.

Radiation Loss, L4. American Boiler Manufacturers Association (ABMA) chart [7]. Estimasi cepat harga L4 :

5.

Unaccounted losses or a margin, L5
Maka efisiensinya :
Keterangan : wdg = dry flue gas produced, lb/lb fuel
wda = dry air requred, lb/lb fuel
H2 , W = hydrogen and moisture in fuel, fraction
M = moisture in air, lb/lb dry air
tg, ta = temperatur of flue gas and air, oF
Q = duty in MM Btu/h

Unjuk kerja Boiler
Berdasar LHV, losses dibagi menjadi:
1. Wet flue gas loss,

2.
3.

Cp untuk wet flue gas memiliki nilai dari 0.26 – 0.27
Radiation loss,
Unaccounted losses, margin
Maka efisiensinya :

Jika analisa bahan bakar tidak diketahui, maka :
1. Untuk natural gas

2. Untuk oil

Unjuk kerja Boiler

Keterangan :
EA = Excess Air factor (1.15 berarti 15 % excess air)
�T = mperbedaan temperatur keluar dengan temperatur ambient

 Kapasitas Boiler

 Daya kuda Boiler [standard ASTM (1889)]

Tipe Superheater

Gambar Lokasi convective dan radiant superheater :
1.
Superheater
2.
Burner
3.
Screen evaporator

Economiser

Alat Bantu Boiler






Force Draft Fan (FDF)
Gas Injection Fan (GIF)
Residu Oil Transfer Pump
Residual Oil Storage Service Tank

Pompa


Head pompa



Water Horse Power (WHP)



Brake Horse Power (BHP)

Keterangan :
P
= tekanan (atm)
V
= Kecepatan air m2
Z
= ketinggian (m)
H
= head total (m)
Hloss
= losses total (mayor dan minor) (m)
g
= r.g (N/m3)
Q
= Flowrate/debit (gpm)

Turbin Uap
Alat-alat bantu Turbin :










Boiler Feed Pump (BFP)
Raw Water Tank
Water Treatment Supply Pump
Make Up Water Transfer Pump
Condensate Pump
Circulating Water Pump (CWP)

Priming Vacuum Pump

Gangguan pada Turbin

 kekurangan/kebocoran lubricating oil
Oli digunakan untuk mendinginkan bearing dan melumasi bearing
pada turbin dan generator. Tidak adanya lubrikasi akan menyebabkan
keausan pada bearing.

Skema pelumasan pada Turbin

Gangguan pada Turbin

 Tekanan yang tinggi pada exhaust Turbin (Low condenser vacuum)
akan menyebabkan terjadinya overheating dan dapat terjadi
kerusakan.
 Temperatur steam exhaust LP tinggi
Jika vacuum rendah dan spray water system akan digunakan untuk
menjaga blade turbin agar tetap dingin. Temperatur exhaust steam menjadi
indikasi spray water system. Spray water bertindak sebagai sarana proteksi.
 kehilangan listrik pada Governor
 Overspeed trip

Skema low condenser vacuum & temperatur steam LP exhaust tinggi

Condensor

Condensor

Condensor

Feed water heater

Feed water heater

Deaerator

Cooling tower

Pemeliharaan (Maintenance)
Tujuan :
1. Mempertahankan efisiensi
2. Mempertahankan keandalan
3. Mempertahankan umur ekonomis

Contoh kerusakan
1. Kerusakan sudu-sudu turbin
2. kebocoran pada kondensor
3. Vibrasi yang berlebihan pada fwp

Pemeliharaan (Maintenance)
 Pemeliharaan Jangka Pendek
1. First Line Maintenance (FLM)
2. Preventive Maintenance (PM)
3. Predictive Maintenance (PD)
4. Corrective Maintenance (CM)
5. Emergency Maintenance (EM)
 Pemeliharaan Jangka Panjang
1. Overhaul / Inspection (OH)
2. Repair/Rehabilitasi (RP)
3. Engineering/Project/Modification (EJ)

Maintenance pada Condenser
 Masalah pada maintenance kondensor dapat diklasifikasikan menjadi 3 item sbb :
1. Fall of vacuum
Fall in vacuum, akan meningkatkan head loss pada tube dan meningkatkan
perbedaan temperatur antara uap air dan outlet dari air pendingin yang diakibatkan
oleh kontaminasi.
2. Kontaminasi dengan air pendinginan (air laut)
Kontaminasi dengan air akan menimbulkan korosi, masuknya benda asing (misal
kulit kerang, lumpur, dll) yang bisa menyebabkan penyumbatan tube.
3. Penurunan kemurnian air kondensat
Bisa disebabkan oleh kebocoran pada tube, pada sambungan (joint).

Maintenance pada Condenser
 Untuk memperpanjang umur dari tube kondensor,ada beberapa metode sbb :








Tapproge ball cleaning (seminggu sekali)
Menggunakan bola bola tapproge berdiameter suaian sesak dengan tube
Backwashing of cooling water (setiap hari)
Dilakukan dengan cara mengatur valve pada inlet dan outlet
Chlorination treatment of cooling water (kontinyu)
Untuk mencegah masuknya benda hidup/organisme

Prevention of flowing in of foreign matter
Dilakukan dengan memasang filter Debris pada sisi inlet
Cathodic protection (kontinyu)
Untuk mencegah korosi
Ferrous sulfate injection (setiap hari)
Untuk melapisi sisi dalam tube dengan Ferrous

Tapproge ball cleaning

Tapproge ball

1. Strainer
2. Pressure Differential
3. Ball Collector
4. Ball reciculating pump
5. Ball reciculating monitor (ball sorter)

6. Ball injector
7.Inlet water
8.Valve
9. Connector pipe
10.Pipe

Air Heater

Water Treatment Plant

Kelebihan & Kekurangan PLTU
Kelebihan :
1. Efisiensi tinggi dengan memggunakan waste heat utilization
2. Hasil pembangkitan steam dapat digunakan untuk proses
produksi
3. Biaya bahan bakar lebih murah
4. Biaya pemeliharaan lebih murah

Kekurangan :
1. Membutuhkan penanganan air umpan yang akan masuk ke dalam
boiler
2. Menghasilkan limbah batu bara yang memerlukan penanganan
khusus
3. Menghasilkan polutan-polutan yang lebih tinggi
4. Membutuhkan area yang lebih luas
5. Kurang terhadap fluktuasi beban
6. Start up membutuhkan waktu yang relatif lama