LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN Disusun O

LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN
Di PT. INDONESIA POWER UJP BANTEN 3 LONTAR
Jl. Ir. Sutami, Desa Lontar, Kec. Kemiri, Kab. Tangerang 15530

EFISIENSI AIR PREHEATER UNIT 2 DI PLTU BANTEN 3
LONTAR
Disusun sebagai salah satu tugas mata kuliah Praktik Kerja Lapangan/Seminar pada
Semester VII

Disusun Oleh :
Loni Novia Amelia
121724016

DEPARTEMEN TEKNIK KONVERSI ENERGI
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2015

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

KATA PENGANTAR


Puji serta syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME yang telah memberikan
rahmat-Nya sehingga dapat menyelesaikan laporan kerja praktik dengan judul “Efisiensi
Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”.
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan untuk mata kuliah
Kerja Praktik Program Studi Teknologi Pembangkit Tenaga Listrik, Departemen Teknik
Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tidak terkira
kepada kedua orang tua tercinta yang telah membesarkan, mendidik penulis dengan doa
dan kasih sayang serta dukungan moril maupun materiil kepada penulis.
Dalam penyusunan laporan ini, penulis banyak menerima bantuan berupa
bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Alvin Mizrawan Tarmizi, S.T. selaku Ahli Muda Efisiensi di PLTU Banten 3
Lontar yang telah membimbing di lapangan,
2. Bapak Tobat Martin Leonardo selaku Supervisor Senior Condition Based
Maintenance di PLTU Banten 3 Lontar yang telah membimbing selama
pelaksanaan kerja praktek,
3.

Mas Andi Rinaldi Hasan selaku pembimbing di lapangan,


4. Bapak Budi Putranto selaku Supervisor Senior SDM yang telah membantu proses
perizinan Kerja Praktik,
5. Seluruh Engineer, staf dan karyawan PLTU Banten 3 Lontar khususnya bagian
Condition Based Maintenance yang telah berbagi ilmu dan pengalam selama
pelaksanaan kerja praktik,
6. Pihak-pihak lain yang turut membantu penulis baik secara langsung maupun tidak
langsung selama penyusunan laporan ini,

1

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya, karena masih
banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh karena itu
penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan laporan ini.
Akhir kata, semoga karya ini dapat lebih bermanfaat bagi semua pihak yang
membutuhkan.
Bandung, September 2015


Penulis

2

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN....................................................................................................1
I.1.
I.2.
I.3.
I.4.
I.5.
I.6.
I.7.

Latar Belakang Masalah........................................................................1
Tujuan....................................................................................................1
Perumusan Masalah..............................................................................2

Batasan Masalah....................................................................................2
Tempat dan Waktu Pelaksanaan............................................................2
Metoda Pengumpulan Data...................................................................2
Profil Singkat Perusahaan.....................................................................3

BAB II LANDASAN TEORI..............................................................................................9
II.1.
II.2.
II.3.
II.4.

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap................................................9
Perpindahan Panas..............................................................................12
Kebutuhan Pembakaran......................................................................15
Standar ASME Performance Test Code 4.3........................................16

BAB III AIR PREHEATER...............................................................................................17
III.1.
III.2.
III.3.

III.4.
III.5.
III.6.
III.7.

Pengenalan Air Preheater (APH)........................................................17
Fungsi dan Prinsip Kerja APH............................................................18
Komponen-komponen Air Preheater..................................................21
Kerugian-kerugian yang terjadi pada Air Preheater (Losses).............23
Diagram Alir APH...............................................................................26
Sistem Interlock dan Permissive.........................................................29
Instruksi Kerja Pengoperasian APH....................................................30

BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN.................................................41
IV.1. Data Parameter....................................................................................41
IV.2. Pengolahan Data..................................................................................43
IV.3. Pembahasan.........................................................................................46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................................49

3


“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB I
PENDAHULUAN
BAB II
I. Latar Belakang Masalah
BAB III

Efisiensi thermal suatu pembangkit secara keseluruhan dapat ditingkatkan

dengan memanaskan udara pembakaran terlebih dahulu. Jika udara untuk proses
pembakaran di dalam furnace tidak dipanaskan terlebih dahulu, maka dibutuhkan
energi yang lebih besar untuk menaikkan temperatur pada saat proses pembakaran.
Maka itu, akan dibutuhkan lebih banyak bahan bakar solar untuk start up firingnya
yang akan meningkatkan biaya operasi dan menurunkan efisiensi pembangkit.
BAB IV
Pada umumnya, setiap Pembangkit Listrik Tenaga Uap yang menggunakan
boiler berkapasitas besar selalu dilengkapi dengan Air Preheater (APH). Air
Preheater merupakan peralatan bantu dalam PLTU yang berfungsi sebagai alat

untuk memanaskan udara sebelum digunakan proses selanjutnya (contohnya untuk
udara pembakaran di boiler). Tujuannya adalah menaikkan menaikkan effisiensi
termal dari suatu proses.
BAB V
PLTU Banten 3 Lontar memiliki kapasitas sebesar 3 x 315 MW dan
merupakan salah satu pembangkit yang menggunakan Air Preheater. Tipe APH
yang digunakan adalah Ljungstrom Trisector Airpreheater. APH rentan mengalami
penurunan kinerja seperti kebocoran (air leakage), dan menurunnya kemampuan
penyerapan panas akibat fouling dan plugging. Kinerja APH dapat diketahui
dengan menghitung Gas Side Efficiency pada APH. Dalam laporan kerja praktik ini
dibahas mengenai perhitungan efisiensi Air Preheater Unit 2 dari hasil
Performance Test. Sehingga judul yang diangkat untuk laporan kerja praktik ini
adalah ‘Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar’.
BAB VI
II. Tujuan
BAB VII

1.
2.
3.

4.

Tujuan dari laporan Kerja Parktik ini adalah sebagai berikut :

Memahami penjelasan tentang Air Preheater;
Mengetahui jenis Air Preheater yang digunakan di PLTU Lontar;
Memahami prinsip kerja Air Preheater di PLTU Lontar;
Menghitung dan mengetahui nilai Gas Side Efficiency pada Air Preheater Unit
2 di PLTU Lontar secara aktual.
1

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB VIII
III.

Perumusan Masalah

BAB IX


Topik permasalahan yang akan dibahas dalam laporan Kerja Praktik ini

adalah :
1.
2.
3.
4.

IV.

Apa yang dimaksud dengan Air Preheater ;
Apa jenis Air Preheater yang digunakan di PLTU Lontar;
Bagaimana prinsip kerja Air Preheater di PLTU Lontar;
Berapa nilai Gas Side Efficiency pada Air Preheater Unit 2 di PLTU Lontar

secara aktual.
BAB X
Batasan Masalah
BAB XI


Pembahasan dalam laporan Kerja Praktik ini dibatasi hanya untuk

mengetahui perhitungan Gas Side Efficiency pada Air Preheater di PLTU Lontar Unit 2
secara aktual.
BAB XII
V. Tempat dan Waktu Pelaksanaan
BAB XIII

Kegiatan kerja praktik ini dilaksanakan pada tanggal 12 Agustus sampai

dengan 11 September 2015 di PT Indonesia Power Unit Jasa Pembangkitan (UJP)
Banten 3 Lontar yang terletak di Desa Lontar Kecamatan Kemiri Kabupaten
Tanggerang Provinsi Banten.
BAB XIV
VI.

Metoda Pengumpulan Data

BAB XV


Beberapa metode yang penulis gunakan dalam mendapatkan informasi pada

penyusunan laporan Kerja Praktik ini adalah sebagai berikut :
1. Observasi
BAB XVI
Metode observasi dilakukan dengan mengadakan pengamatan
langsung terhadap peralatan dan proses operasi yang dijadikan objek
permasalahan.
2. Wawancara
BAB XVII
Metode wawancara dilakukan dengan mengadakan tanya jawab
langsung atau diskusi kepada tenaga ahli yang terkait dengan bidang objek yang
diamati.
3. Studi Literatur
BAB XVIII
Metode studi literatur dilakukan dengan membaca buku-buku
manual operasional, jurnal, laporan, dan buku-buku pendukung lainnya.
2

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB XIX
BAB XX
VII.

Profil Singkat Perusahaan

VII.1.1. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power
BAB XXI PT Indonesia Power atau biasa disebut PT IP merupakan salah satu anak
perusahaan BUMN PT PLN ( Persero ) yang menjalankan usaha komersial pada
bidang pembangkitan tenaga listrik di indonesia. Saat ini Indonesia Power
merupakan perusahaan pembangkitan listrik dengan daya terbesar di Indonesia.
Cikal bakal perusahaan ini adalah PT Pembangkitan Tenaga Listrik Jawa-Bali I
(PLN PJB I), yang didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 sebagai anak perusahaan
PLN yang waktu itu baru saja berubah statusnya dari Perum menjadi Persero. Pada
tanggal 3 Oktober 2000, PJB I berubah nama menjadi PT Indonesia Power.
Indonesia Power

mengelola 8 Unit Bisnis Pembangkitan: Priok, Suralaya,

Saguling, Kamojang, Mrica, Semarang, Perak-Grati dan Bali. Bisnis utama IP
adalah pengoperasian pembangkit listrik di Jawa dan Bali di 8 lokasi dalam bidang
unit usaha pembangkitan, unit usaha pembangkitan IP diberi nama Unit Bisnis
Pembangkitan (UBP).
BAB XXII PT Indonesia Power selain memiliki Unit Bisnis Pembangkitan tersebut
juga mempunyai bisnis jasa pemeliharaan pembangkit listrik yang diberi nama Unit
Bisnis Pemeliharaan (UBHar) yang berkantor di jalan KS Tubun, Jakarta. IP juga
mempunyai anak perusahaan yang bergerak di bidang trading batubara yaitu PT
Artha Daya Coalindo. Sedangkan PT Cogindo Daya Bersama adalah anak
perusahaan IP yang bergerak di bidang co-generation dan energy outsourcing.
BAB XXIII Dalam mensukseskan kegiatan bisnis perusahaan, PT IP merumuskan visi
dan misi beserta tujuan dari pendirian perusahaan. Dengan visi dan misi tersebut
diharapkan perusahaan dapat selalu mengembangkan diri dan selalu berbenah
menuju masa depan yang lebih baik menjadi perusahaan pembangkitan tenaga
listrik yang besar di masa yang akan mendatang. Visi dan misi perusahaan tersebut
antara lain :

BAB XXIV

Visi

3

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”



Menjadi Perusahaan Publik dengan Kinerja kelas Dunia dan bersahabat dengan
Lingkungan.

BAB XXV

BAB XXVI


Misi
Melakukan

usaha

dalam

bidang

pembangkitan

tenaga

listrik,

serta

mengembangkan usaha-usaha lainnya yang berkaitan, berdasarkan kaidah
industri dan niaga yang sehat, guna menjamin keberadaan dan pengembangan
perusahaan dalam jangka panjang
VII.1.2. Profil Singkat PLTU Banten 3 Lontar
BAB XXVII PLTU Lontar saat ini merupakan bagian dari Unit Jasa Pembangkitan (UJP)
yang dikelola oleh PT Indonesia Power. Unit ini dikenal dengan nama PT Indonesia
Power UJP PLTU Banten 3 Lontar. PLTU Lontar memiliki 3 unit dengan masing
masing unit memiliki kapasitas 315 MW. PLTU ini terletak di jalan Ir Sutami Desa
Lontar Kecamatan Kemiri Kabupaten Tangerang provinsi Banten. Seperti PLTU
pada umumnya, PLTU Lontar ini memanfaatkan uap dari boiler yang kemudian
menggerakan turbin yang dikopel langsung ke generator dengan daya
pembangkitan maksimal 315 MW. PLTU Lontar memiliki komponen utama Boiler
dengan tipe vertical water tube, Tiga buah turbin yaitu High Pressure Turbine,
Intermediate Pressure Turbine, dan Low Pressure Turbine yang dihubungkan dalam
satu shaft, Kondensor dengan tipe Single Shell Double Pass Steam Surface. Bahan
bakar untuk membangkitkan uap di boiler menggunakan batu bara jenis Middle
Rank Coal dan Low Rank Coal. Sedangkan untuk pembangkitan listriknya
menggunakan generator dengan merek Dongfang Electric.tipe QFSN-300-2-20-B.
BAB XXVIII
BAB XXIX
BAB XXX
BAB XXXI
BAB XXXII
BAB XXXIII
BAB XXXIV
BAB XXXV
BAB XXXVI
4

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB XXXVII
BAB XXXVIII
BAB XXXIX Struktur Organisasi PT Indonesia Power UBOH Banten 3 Lontar
BAB XL
BAB XLI
BAB XLII

BAB XLIII
BAB XLIV
BAB XLV
BAB XLVI
BAB XLVII
BAB XLVIII
BAB XLIX
BAB L
BAB LI
BAB LII
BAB LIII
BAB LIV
BAB LV
BAB LVI
BAB LVII
BAB
LVIII OPERASI
MANAGER
BAB LIX
BAB LX
BAB LXI
BAB LXII
BAB LXIII
BAB LXIV
BAB LXV
BAB LXVI
BAB LXVII
BAB LXVIII
BAB LXIX
BAB LXX

GENERAL MANAGER

AHLI TATA KELOLA
PEMBANGKIT

MANAGER
MANAGER
PEMELIHARAAN

ENGINEERING DAN
MANGEMENT ASET

MANAGER
ADMINISTRASI

BAB LXXI

BAB LXXII
BAB LXXIII
BAB LXXIV
BAB LXXV
BAB LXXVI
BAB LXXVII
BAB LXXVIII
BAB
LXXIXSENIOR SDM
SUPERVISOR
BAB LXXX
DAN SEKRETARIAT
BAB LXXXI
BAB LXXXII
BAB
LXXXIII SENIOR
PELAKSANA
BAB LXXXIV
ADMINISTRASI SDM DAN
BAB LXXXV
DIKLAT

MANAJER
ADMINISTRASI

SUPERVISOR SENIOR

SUPERVISOR SENIOR

KEUANGAN

LOGISTIK

PELAKSANA SENIOR
PAJAK DAN AKUNTANSI

PELAKSANA SENIOR

PELAKSANA

LOGISTIK DAN

ADMINISTRASI

GUDANG

PENGADAAN

5

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB LXXXVI
BAB LXXXVII
BAB LXXXVIII
PELAKSANA
BAB
LXXXIX
KESEKRETARIATAN
BAB XC
BAB XCI
BAB XCII
BAB XCIII
PELAKSANA FASILITAS
BAB XCIV
BAB XCV
BAB XCVI
BAB XCVIIKEAMANAN
PELAKSANA
BAB XCVIII
DAN HUMAS
BAB XCIX
BAB C
BAB CI
BAB CII
BAB CIII
BAB CIV

PELAKSANA SENIOR
ANGGARAN DAN
KEUANGAN

BAB CV

BAB CVI
BAB CVII

MANAJER ENGINEERING
DAN MANAGEMEN ASET

SUPERVISIOR SENIOR

BAB CXV
RELIABILITY
BAB CXVI
BAB CXVII
BAB CXVIII
AHLI MUDA
BAB CXIX
DAN
BABRELIABILITY
CXX
MANAGEMENT
BAB CXXI
BAB CXXII
RESIKO
BAB CXXIII
BAB CXXIV
PELAKSANA SENIOR
BAB
CXXV
RELIABILITY
BAB CXXVI
BAB CXXVII
MANAGEMENT
BAB CXXVIII
RESIKO
BAB CXXIX
BAB CXXX
BAB CXXXI
BAB CXXXII
BAB CXXXIII
BAB CXXXIV

SUPERVISIOR SENIOR
CONDITION BASED
MAINTENANCE

BAB CVIII
BAB CIX
BAB CX
BAB CXI
AHLICXII
MADYA
BAB
BAB CXIIIKONTROL
ENGINEERING
BABINSTRUMEN
CXIV
DAN
AHLI MADYA
ENGINEERING BOILER

AHLI MUDA

DAN AUXILIARY

CONDITION BASED

AHLI MADYA

MAINTENANCE

ENGINEERING COAL
&ASH HANDLING

PELAKSANA SENIOR

AHLI MADYA

CONDITION BASED

ENGINEERING LISTRIK

MAINTENANCE
AHLI MADYA
ENGINEERING KONTROL
DAN INSTRUMENT

AHLI MUDA EFFICIENCY

6

AHLI MUDA KONTRAK

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CXXXV
BAB CXXXVI
BAB CXXXVII
BAB CXXXVIII
BAB CXXXIX
BAB CXL
BAB CXLI
BAB CXLII
BAB CXLIII
BAB CXLIV
BAB CXLV
BAB CXLVI
BAB CXLVII
BAB CXLVIII
BAB CXLIX
SUPERVISOR
BAB CL
BAB CLI
SENIOR
BAB CLII
PEMELIHARAAN
BAB CLIII
BAB CLIV
MESIN
BAB CLV
BAB CLVI
TEKNISI
BAB SENIOR
CLVII
BAB
CLVIII
TURBIN

BAB CLIX

BAB CLX
BAB CLXI
TEKNISI SENIOR
BAB CLXII
BOILER
BAB
CLXIII
BAB CLXIV
TEKNISI MESIN

MANAJER
PEMELIHARAAN

SUPERVISOR
SENIOR

SUPERVISOR SENIOR

PEMELIHARAAN

PEMELIHARAAN

MESIN COAL & ASH

LISTRIK

HANDLING
TEKNISI SENIOR
MEKANIS BOP

SUPERVISOR SENIOR

SUPERVISOR SENIOR

PEMELIHARAAN DAN

PERANCANGAN DAN

KONTROL

INSTRUMEN

PENGENDALIAN
PEMELIHARAAN

TEKNISI SENIOR

AHLI MUDA

TEKNISI SENIOR

KONTROL DAN

PERENCANAAN DAN

LISTRIK

INSTRUMEN

EVALUASI
PEMELIHARAAN
AHLI MUDA

TEKNISI SENIOR
MEKANIK COAL

TEKNISI

& ASH HANDLING

LISTRIK

TEKNISI

OUTAGE

KONTROL DAN

MANAGEMENT

ALAT BERAT

INSTRUMEN
AHLI MUDA

BAB CLXV
INVENTORI
BAB CLXVI
KONTROL
BAB CLXVII
BAB CLXVIII
BAB CLXIX
BAB CLXX
BAB CLXXI
BAB CLXXII
BAB CLXXIII

TEKNISI MESIN

BAB I
LANDASAN TEORI
BAB CLXXIV
BAB CLXXV

Air Preheater merupakan salah satu komponen pendukung dalam sistem

PLTU. Pembahasan yang akan dilakukan pada bagian ini meliputi Pembangkit
Listrik Tenaga Uap secara umum, teori-teori yang relevan terhadap Air Preheater,
dan standar yang digunakan oleh industri untuk perhitungan efisiensi Air Preheater.
BAB CLXXVI
IX.

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap

7

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CLXXVII

PLTU adalah suatu pusat pembangkit thermal yang menggunakan uap

sebagai fluida kerjanya. Di dalam PLTU terjadi siklus tertutup yaitu fluida yang
digunakan sama dan berlangsung secara berulang-ulang. Siklus yang terjadi di
dalam PLTU adalah sebagai berikut :
BAB CLXXVIII Air pengisi boiler dipompa oleh boiler feed pump (BFP) melalui high
pressure heater (HPH) kemudian masuk ke water drum di boiler hingga memenuhi
seluruh permukaan panas di dalam boiler. Kemudian air dipanaskan oleh gas panas
hasil pembakaran antara bahan bakar (batubara) dengan udara pembakaran,
sehingga dihasilkan uap. Uap ini masih bersifat jenuh sehingga perlu dilakukan
pemanasan lanjut hingga menjadi uap kering. Proses pemanasan lanjut terjadi di
primary superheater kemudian dilanjutkan di secondary superheater.
BAB CLXXIX Uap hasil produksi boiler dengan temperatur dan tekanan tertentu diarahkan
untuk memutar steam turbine sehingga menghasilkan daya mekanik berupa
putaran. Pada pembangkit listrik dengan kapasitas besar, steam turbine dibagi
menjadi tiga bagian, yaitu high pressure turbine (HP turbine), intermediet pressure
turbine (IP turbine), dan low pressure turbine (LP turbine). Uap panas dari boiler
pertama kali digunakan untuk memutar HP turbine. Setelah keluar dari HP turbine
uap panas dipanaskan lagi di reheater dan kemudian dialirkan ke IP turbine.
Setelah dari IP turbine, uap panas langsung menuju LP turbine. Generator yang
dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai hasil
dari perputaran medan magnet dalam kumparan.
BAB CLXXX
Dari LP turbine, uap dikondensasikan di dalam kondensor memakai fluida
air pendingin yang berasal dari air laut. Setelah uap terkondensasi menjadi air
kondensat, air kondensat dialirkan menuju LP heater oleh condensate pump untuk
dipanaskan, kemudian masuk ke economizer lalu ke water drum. Demikian siklus
ini dinamakan siklus tertutup.
IX.1.1.

Siklus Rankine

BAB CLXXXISiklus rankine digunakan pada pembangkit listrik yang menggunakan
media uap air sebagai fluida kerjanya. Air dipanaskan menjadi uap yang selanjutnya
uap tersebut menggerakkan turbin. Bahan bakar yang digunakan untuk membuat
uap dapat berupa gas alam, solar, residu, dan batu bara. Namun ada pula uap jadi
yang berasal dari panas bumi dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin uap.

8

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

Namun uap yang dipanaskan olah bahan bakar mempunyai tekanan dan temperatur
yang lebih tinggi dibandingkan dengan uap yang dihasilkan dari panas bumi.
BAB CLXXXII
Siklus rankine banyak digunakan untuk pembangkit termal yang
menggunakan uap sebagai media penggerak turbin. Ada empat peralatan utama
utama pada pembangkit dengan sistem siklus rankine, yaitu :
a.
b.
c.
d.

Boiler
Turbine
Condenser
Boiler Feed Pump

BAB CLXXXIII

Boiler merupakan alat untuk memanaskan air hingga menjadi uap

dengan suhu dan tekanan yang tinggi sesuai dengan yang dipersyaratkan.
Selanjutnya uap yang siap tersebut masuk ke turbin untuk menggerakan generator.
Uap yang keluar dari turbin akan memiliki energi yang sudah jauh berkurang
dibanding saat masuk turbin. Uap tersebut masih bercampur kondensat dan
didinginkan di salam kondensor untuk dirubah fasanya menjadi cair kembali.
Pendingin kondensor yang banyak digunakan pada PLTU adalah air laut, namun
ada pula yang menggunakan air sungai. Siklus rankine sederhana dapat dilihat pada
gambar berikut.

9

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CLXXXIV

BAB CLXXXV
BAB CLXXXVII

Gambar 2. 1 Siklus Rankine

BAB CLXXXVI
Air menjadi fluida kerja pada siklus rankine dan mengalami siklus

tertutup (close loop cycle) artinya secara berkelanjutan air pada akhir proses siklus
masuk kembali ke proses awal siklus. Pada siklus rankine, air mengalami empat
proses sesuai gambar diatas, yaitu :
BAB CLXXXVIII
Proses C – D : Fluida kerja atau air dipompa dari tekanan rendah
ke tinggi dan pada proses ini fluida kerja masih berfase cair sehingga pompa tidak
membutuhkan input tenaga yang terlalu besar. Proses ini dinamakan proses
kompresi-isentropik karena saat dipompa secara ideal tidak ada perubahan entropi
yang terjadi.
BAB CLXXXIX

Proses D – F : Air bertekanan tinggi tersebut masuk ke boiler

untuk mengalami proses dipanaskan secara isobarik (tekanan konstan). Sumber
10

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

panas didapatkan dari luar seperti pembakaran batubara, solar, atau juga reaksi
nuklir. Di dalam boiler air mengalami perubahan fase dari cair, campuran cair dan
uap, serta 100% uap kering.
BAB CXC Proses F – G : proses ini terjadi pada turbin uap. Uap kering dari boiler
masuk ke turbin dan mengalami proses ekspansi secara isentropik. Energi yang
tersimpan di dalam uap air dikonversi menjadi energi gerak pada turbin.
BAB CXCI Proses G – C : Uap air yang keluar dari turbin uap masuk ke kondensor
dan mengalami kondensasi secara isobarik. Uap air diubah fasenya menjadi cair
kembali sehingga dapat digunakan kembali pada proses siklus.
BAB CXCII
X. Perpindahan Panas
BAB CXCIII

Perpindahan panas dapat didefinisikan sebagai proses berpindahnya suatu

energi (kalor) dari satu daerah ke daerah lain akibat adanya perbedaan temperatur
pada daerah tersebut. Pada umumnya ada tiga bentuk mekanisme perpindahan
panas yang diketahui, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
X.1.1.

Perpindahan Panas Secara Konduksi
BAB CXCIV Perpindahan panas secara konduksi adalah proses perpindahan kalor
dimana kalor mengalir dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang
bertemperatur rendah dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antara
medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung sehingga
terjadi pertukaran energi dan momentum. Dalam aliran panas konduksi,
perpindahan energi terjadi karena hubungan molekul secara langsung tanpa adanya
perpindahan molekul yang cukup besar.

BAB CXCV
BAB CXCVI Gambar 2. 2 Perpindahan panas konduksi pada dinding (J.P. Holman,hal: 33)
BAB CXCVII
11

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CXCVIII

Persamaan dasar untuk konduksi satu-dimensi dalam keadaan stedi dapat

ditulis :
BAB CXCIX

q k =−k A

∆T
x

......................................................................................

(2.1)
BAB CC

: laju perpindahan panas dengan cara konduksi, Watt

BAB CCI

A

: luas perpindahan panas, m2

BAB CCII

ΔT

:gradien suhu pada penampang, K

BAB CCIII

X

: jarak dalam arah aliran panas, m

BAB CCIV
X.1.2.

di mana : qk

K

: konduktivitas thermal bahan, W/m K

Perpindahan Panas Secara Konveksi
BAB CCV Perpindahan panas secara konveksi adalah proses transport energi
dengan kerja gabungan dari konduksi panas, penyimpanan dan gerakan
mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi
antara permukaan benda padat dan cairan atau gas.

BAB CCVI Perpindahan energi dengan cara konveksi dari suatu permukaan yang
suhunya di atas suhu fluida sekitarnya berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama,
panas akan mengalir dengan cara konduksi dari permukaan ke partikel-partikel
fluida yang berbatasan. Energi yang berpindah dengan cara demikian akan
menaikkan suhu dan energi dalam partikel-partikel fluida ini. Kemudian partikelpartikel fluida tersebut akan bergerak ke daerah yang bersuhu rendah didalam
fluida di mana mereka akan bercampur dengan, dan memindahkan sebagian
energinya kepada, partikel-partikel fluida lainnya. Dalam hal ini alirannya adalah
aliran fluida maupun energi. Energi sebenarnya disimpan di dalam partikel-partikel
fluida dan diangkut sebagai akibat gerakan massa partikel-partikel tersebut.
Mekanisme ini untuk operasinya tidak tergantung hanya pada beda suhu dan oleh
karena itu tidak secara tepat memenuhi definisi perpindahan panas. Tetapi hasil
bersihnya adalah angkutan energi, dan karena terjadinya dalam arah gradien suhu,
maka juga digolongkan dalam suatu cara perpindahan panas dan ditunjuk dengan
sebutan aliran panas dengan cara konveksi.
BAB CCVII Laju perpindahan panas dengan cara konveksi antara suatu permukaan dan
suatu fluida dapat dihitung dengan hubungan :
BAB CCVIII q=h A s (T s −T ∞) ..................................................................................(2.2)
12

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCIX Menurut cara menggerakkan alirannya, perpindahan panas konveksi
diklasifikasikan menjadi dua, yakni konveksi bebas (free convection) dan konveksi
paksa (forced convection). Bila gerakan fluida disebabkan karena adanya perbedaan
kerapatan karena perbedaan suhu, maka perpindahan panasnya disebut sebagai
konveksi bebas (free / natural convection). Bila gerakan fluida disebabkan oleh
gaya pemaksa / eksitasi dari luar, misalkan dengan pompa atau kipas yang
menggerakkan fluida sehingga fluida mengalir di atas permukaan, maka
perpindahan panasnya disebut sebagai konveksi paksa (forced convection).
BAB CCX Persamaan (2.4) mendefinisikan tahanan panas terhadap konveksi.
Koefisien pindah panas permukaan h, bukanlah suatu sifat zat, akan tetapi
menyatakan besarnya laju pindah panas didaerah dekat pada permukaan itu.

BAB CCXI
BAB CCXII

Gambar 2. 3 Perpindahan Panas Konveksi

BAB CCXIII
BAB CCXIV Perpindahan konveksi paksa dalam kenyataanya sering dijumpai, kaarena
dapat meningkatkan efisiensi pemanasan maupun pendinginan satu fluida dengan
fluida yang lain.
X.1.3.

Perpindahan Panas Secara Radiasi

BAB CCXV Perpindahan panas radiasi adalah proses di mana panas mengalir dari benda
yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah bila benda-benda itu terpisah di
dalam ruang, bahkan jika terdapat ruang hampa di antara benda - benda tersebut.
BAB CCXVI Semua benda memancarkan panas radiasi secara terus-menerus. Intensitas
pancaran tergantung pada suhu dan sifat permukaan. Energi radiasi bergerak
13

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

dengan kecepatan cahaya (3 x 108 m/s) dan gejala- gejalanya menyerupai radiasi
cahaya. Memang menurut teori elektromagnetik, radiasi cahaya dan radiasi thermal
hanya berbeda dalam panjang gelombang masing-masing. Untuk mengitung
besarnya panas yang dipancarkan dapat digunakan rumus sebagai berikut :
BAB CCXVII q r=e A σ (T 14−T 24 ) ..............................................................................(2.3)
BAB CCXVIII
BAB CCXIX di mana : qr

: laju perpindahan panas dengan cara radiasi, Watt

BAB CCXX

e

: emitansi permukaan kelabu

BAB CCXXI

A

: luas permukaan, m2

BAB CCXXII
BAB CCXXIII

σ

: konstanta dimensional, 0,174. 10-8 BTU/h ft2 oC
T1

: Temperatur Benda kelabu, K

BAB CCXXIV
T2 : Temperatur Benda hitam yang mengelilinginya, K
BAB CCXXV Khusus untuk benda hitam sempurna menurut Hukum Steven Bolzman
persamaan seperti berikut :
BAB CCXXVI
q r= A T 4 σ .......................................................................................
......(2.4)
BAB CCXXVII
XI.

Kebutuhan Pembakaran

BAB CCXXVIII

Pembakaran adalah suatu reaksi kimia antara bahan bakar dan oksigen yang

menghasilkan panas. Dengan empat kebutuhan pembakaran yaitu bahan bakar,
oksigen, panas, dan suatu reaksi kimia. Dapat diilustrasikan dengan penggunaan
piramida pembakaran. Jika semua kebutuhan pembakaran ada, pembakaran terjadi,
dan apabila salah satu kebutuhan hilang, maka pembakaran berhenti.

BAB CCXXIX
BAB CCXXXGambar 2. 4 Piramida Pembakaran

14

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCXXXI

Oksigen dipasok melalui udara pembakaran ada dua macam, yaitu Primary

Air (udara primer) dan Secondary Air (udara sekunder). Udara primer dipasok oleh
Primary Air Fan (PA Fan) yang dihembuskan menuju ke alat penggiling batubara
(Pulverizer) kemudian bersama-sama dengan serbuk batubara dialirkan ke Furnace
untuk dibakar (reaksi kimia). Bercampurnya batubara dan udara dibantu oleh
Damper tetap yaitu pengatur pengaduk udara sehingga menimbulkan turbulensi
yang memungkinkan terjadinya pembakaran yang efisien. Panas ditimbulkan oleh
pemantik sebagai penyulutan untuk memenuhi reaksi kimia dan pembakaran, dalam
penyulutan batubara pada boiler unit 2 terjadi oleh oil gunner atau menyala setelah
bahan bakar minyak menyala. Dan air heater berfungsi sebagai pemanas udara
pembakaran menambah cepat proses pembakaran.
BAB CCXXXII
XII.

Standar ASME Performance Test Code 4.3

BAB CCXXXIII

Untuk menentukan kinerja dari suatu Air Preheater perlu dilakukan

Performance Test pada komponen tersebut. Performance Test ini dilakukan
berdasarkan standar ASME PTC 4.3. dari standar berikut dapat diketahui
perhitungan Gas Side Efficiency dan Air Leakage untuk Air Preheater sebagai
berikut :
BAB CCXXXIV

ηAH

¿

Tg Fgen−TFgLvCr
Tg Fgen−Taen

……………………………………………………….(2.5)
BAB CCXXXVDimana : ηAH
: per cent = Gas Side Efficiency
Tg Fgen : AH Inlet gas temperature
BAB CCXXXVI
TFgLvCr
BAB CCXXXVII
: AH Outlet gas temperature (corrected =
excluding leakage)
BAB CCXXXVIII
BAB CCXXXIX
BAB CCXL

AL =

Taen

: AH Inlet air mean temperature (measured)

WG 15−WG 14
x 100
WG14

……………………………………………………….(2.6)
BAB CCXLI Dimana : AL
: Air Heater Leakage
BAB CCXLII
WG14
: AH Inlet Dry Gas per PTC 4.3
BAB CCXLIII
WG15
: AH Outlet Dry Gas per PTC 4.3
BAB CCXLIV
BAB CCXLV
BAB CCXLVI
BAB CCXLVII
BAB CCXLVIII
BAB CCXLIX
15

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCL
BAB CCLI
BAB CCLII
BAB CCLIII
BAB CCLIV

BAB II
AIR PREHEATER
BAB CCLV
XIV.

Pengenalan Air Preheater (APH)

BAB CCLVI

Air Preheater (APH) merupakan peralatan bantu dalam PLTU yang

berfungsi sebagai pemanas awal udara baik udara primer (Primary air) maupun
sekunder (Secondary air), sampai ke tingkat temperatur tertentu sehingga dapat
terjadi pembakaran optimal dalam boiler. Dalam prosesnya, Air Preheater ini
menggunakan gas buang (flue gas) hasil pembakaran di boiler sebagai sumber
panasnya, kemudian mentransfer panas tersebut ke aliran udara melalui elemen
pemanas berputar (rotating heat exchanger).
BAB CCLVII
Air Preheater (APH) secara umum didefisikan sebagai alat untuk
memanaskan udara sebelum digunakan proses selanjutnya (contohnya untuk udara
pembakaran di boiler). Tujuan utama dari air preheater adalah menaikkan effisiensi
termal dari suatu proses.
BAB CCLVIII
Pada PLTU batubara menggunakan air preheater untuk memanaskan udara
primer dan udara sekunder dengan pemanas dari udara gas buang melalui elemen
sector plate. PLTU Lontar menggunakan APH tipe Ljunstrom Trisector
Airpreheater. APH tipe ini terdiri dari 3 partisi sector plate yang terdiri dari primary
air (dingin), secondary air (dingin) dan gas buang (panas). Pada tipe APH ini
pembagian gas buang 50%, secondary air 35% dan primary air 15%. 1 unit APH
terdiri dari 2 set motor penggerak, motor utama dan aux. Motor dikontrol
menggunakan frequently converter.
BAB CCLIX
BAB CCLX
BAB CCLXI
BAB CCLXII
BAB CCLXIII
BAB CCLXIV
BAB CCLXV
BAB CCLXVI
16

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCLXVII
BAB CCLXVIII
BAB CCLXIX

BAB CCLXX
XV.

Gambar 3. 1 APH tipe Ljungstrom Trisector Airpreheater

Fungsi dan Prinsip Kerja APH

BAB CCLXXI

Fungsi APH adalah untuk memanaskan udara secondary dan udara primary.

APH menyerap panas dari gas buang melalui elemen sector plate dan
memindahkan panas ke udara secondary dan primary yang masuk ke dalam APH
dengan cara memutar elemen plate secara kontinyu (continuously rotating heat
transfer elements)
BAB CCLXXII Pada satu unit APH terdiri dari 1 set pilot bearing (direct bearing) dan thrust
bearing (block bearing) dengan sistem pelumasan menggunakan pompa hidrolik
sistem sirkulasi. Untuk membersihkan jelaga pada sector elemen APH dan untuk
mencegah korosi akibat kandungan sulfur batubara digunakan sootblower. Tipe
sootblower yang digunakan adalah tipe long, tiap APH terdiri dari 1 buah
sootblower. Pada APH juga dilengkapi dengan fire detector menggunakan infrared.
Jika terjadi kebakaran atau timbul api di dalam APH maka akan dideteksi oleh
infrared dan dipadamkan menggunakan sootblower. Pada APH juga dilengkapi
dengan Ash Hopper yang digunakan untuk menampung abu sisa gas buang yang
jatuh dari sector plate. Secara umum air preheater diklasifikasikan menjadi dua
tipe, yaitu : Tubular Air Preheater dan Regenerative Air Preheater.
XV.1.1.

Tubular Air Preheater
BAB CCLXXIII

Air preheater jenis ini biasanya terdiri dari sejumlah tube

steel dengan diameter 40 sampai 65 mm dengan cara las dalam penyambungannya
atau di sambung pada tube plate di ujungnya. Baik gas ataupun udara dapat
mengalir melalui tube. Tubular Preheaters terdiri dari tabung-tabung yang di susun
sejajar (Straight tube bundles) melewati saluran outlet dari boiler dan terbuka pada
setiap sisi akhir saluran (ducting).
BAB CCLXXIV

Ducting atau saluran gas buang yang berasal dari furnace

melewati seluruh preheaters tubes, transfer panas yang terjadi dari gas buang untuk
udara bakar di dalam preheater. Udara ambien di paksa oleh fan untuk melewati di
salah satu ujung pada saluran dari tubular air preheater dan udara yang dipanasi
pada ujung lainnya dari dalam sudah berupa udara panas yang mengalir ke dalam
17

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

boiler dan digunakan untuk udara pembakaran guna menaikkan efisiensi thermal
boiler.
BAB CCLXXV

BAB CCLXXVI

sumber : http://en.citizendium.org/wiki/Air_preheater

BAB CCLXXVII Gambar 3. 2 Tubular Air Preheater
BAB CCLXXVIII
XV.1.2.

Regenerative Air Preheater

18

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCLXXIX

Regenerative air preheater merupakan tipe heater dengan

rotating plate yang terdiri dari plat-plat yang tersusun secara sedemikian rupa dan
dipasang di dalam sebuah casing yang terbagi menjadi beberapa bagian yaitu dua
bagian( bi-sector type), tiga bagian (tri-sector type) atau empat bagian (quartsector type). Setiap sector dibatasi dengan seal yang berguna untuk membatasi
aliran udara/gas yang mengalir. Seal memungkinkan elemen-elemen yang ada
didalamnya dapat berputar pada semua sektor, tetapi tetap menjaga agar kebocoran
gas/udara antar sektor dapat diminimalisir sekaligus memberikan jalur pemisah
antara udara bakar dengan gas buang.

19

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCLXXX

BAB CCLXXXI

Gambar 3. 3 Air Preheater Tipe Tri-sector, Tipe Quart-Sector, dan
Concentric-Sector.

BAB CCLXXXII
BAB CCLXXXIII

Tri-sector adalah jenis yang paling banyak digunakan pada

pembangkit modern saat ini (Gb 3.2). Dalam desain tri-sector, sektor terbesar
(biasanya mencangkup sekitar setengah dari penampang casing) dihubungkan
dengan outlet boiler (economizer) berupa gas buang yang masih memiliki
20

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

temperatur tinggi. Gas buang mengalir diatas permukaan elemen, dan kemudian
mengalir menuju ke dust collectors untuk menangkap debu-debu yang terbawa oleh
gas buang sebelum di buang menjadi tumpukan gas buang. Sektor kedua, yang
lebih kecil dihembuskan udara ambien oleh fan yang selanjutnya melewati elemen
pemanas yang berputar dan udara mengambil panas darinya sebelum masuk ke
dalam ruang bakar untuk pembakaran. Sektor ketiga, yang terkecil digunakan untuk
pemanas udara ambien yang nantinya akan diarahkan ke pulverizer membawa
campuran batubara dengan udara ke boiler untuk pembakaran.
BAB CCLXXXIV
XVI.

Komponen-komponen Air Preheater

XVI.1.1. Elemen Pemanas (Heating Surface)
BAB CCLXXXV

Elemen pemanas yang berupa lempengan-lempengan plat metal

yang terbagi menjadi 2 bagian secara vertikal yaitu sisi atas Hot End layer dan sisi
bawah Cold End layer. Plat itu terpasang pada suatu poros yang di susun pada
kompartemen silindris yang terbagi secara radial yang semua bagiannya di sebut
sebagai rotor. Rotor ini berputar dalam ruangan yang memiliki sambungan duct di
kedua sisinya satu sisi di aliri gas buang, sisi lain berisi udara baik primer maupun
sekunder. Saat rotor diputar, setengah bagiannya memasuki saluran gas buang dan
menyerap energi panas yang terkandung di dalamnya sedangkan setengah bagian
yang lain mentransfer panas dari elemen ke udara pada sisi saluran udara sehingga
menghasilkan udara panas yang selanjutnya akan dipasok ke furnace.
XVI.1.2. Penggerak Rotor
BAB CCLXXXVI

Rotor digerakkan oleh motor listrik yang diletakkan di luar elemen

pemanas. Penggerak rotor dihubungkan pada central, dan terdapat dua motor
penggerak. Dua motor tersebut dihubungkan central melalui gearbox dengan yang
dihubungkan oleh kopling feksibel pada gearbox kedua. Gearbox kedua
menggunakan roda gigi cacing (worm gear) dengan dua langkah, yang pertama
dengan rasio 43/4 dan yang kedua 59/4. Setelah kecepatan berkurang dengan dua
gearbox, rasionya menjadi 1444.5/1, keluaran main motor menjadi 1,07 rpm dan
auxilliary menjadi 0,5 rpm.
XVI.1.3. Seal Rotor
21

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCLXXXVII

Seal (perapat) berfungsi sebagai pencegah kebocoran fluida baik

udara maupun gas buang yang melewati elemen panas pada saat operasi. Pada
kondisi normal aliran udara memilki level tekanan yang lebih tinggi dari aliran gas.
Hal inilah yang rawan akan kebocoran. Seal rotor dalam APH terdiri dari:
III.3.3.1

Radial Seal

BAB CCLXXXVIII

Seal radial terpasang sesuai dengan posisi rotor yang

posisinya terhadap plate rotor dapat di setting dan mempunyai standar
sesuai dengan desain manufaktur. Dalam mensetting juga memperhatikan
expansi rotor akibat temperature tinggi. Radial seal berfungsi untuk
mereduksi kebocoran langsung dari area udara ke gas buang.
III.3.3.2

Axial Seal

BAB CCLXXXIX

Axial seal dipasang pada sisi luar dari rotor memanjang dari

sisi hot end sampai dengan cold end. Seal bekerja sama dengan radial seal
untuk meminimalkan gap antara rotor dengan seal.
III.3.3.3

Circumferential seal

BAB CCXC Letaknya disekeliling dan pusat rotor. Fungsi utama adalah
mencegah kebocoran udara atau gas buang saat berputarnya rotor, dalam
melakukan fungsi ini di bantu axial seal.

22

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCXCI

BAB CCXCII

Gambar 3. 4 Sistem Seal pada Air Preheater

XVI.1.4. Bearing
BAB CCXCIII

Pada sisi bagian atas dan bawah rotor inner drum, terdapat roller

guide bearing dan auto centred roller thrust bearing yang dipsang untuk menahan
beban rotor arah horizontal dan beban axial vertical.

BAB CCXCIV

23

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

XVII.

Kerugian-kerugian yang terjadi pada Air Preheater (Losses)

BAB CCXCV

Adanya kerugian-kerugian (losses) yang terjadi mengakibatkan penurunan

kinerja dari air preheater. Kerugian-kerugian yang sering ditemukan antara lain,
adanya faktor pengotoran (fouling factor) dan kebocoran udara (air leakage).
XVII.1.1. Fouling Factor (Faktor Pengotoran)
BAB CCXCVI

Faktor pengotoran ini sangat mempengaruhi perpindahan panas pada

heat exchanger. Pengotoran ini dapat terjadi endapan dari fluida yang mengalir,
juga disebabkan oleh korosi pada komponen dari heat exchanger akibat pengaruh
dari jenis fluida yang dialirinya. Selama heat exchanger ini dioperasikan pengaruh
pengotoran pasti akan terjadi. Terjadinya pengotoran tersebut dapat menganggu
atau memperngaruhi temperatur fluida mengalir juga dapat menurunkan ataau
mempengaruhi koefisien perpindahan panas menyeluruh dari fluida tersebut.
Beberapa faktor yang dipengaruhi akibat pengotoran antara lain :
BAB CCXCVII 1) Temperatur fluida
BAB CCXCVIII 2) Temperatur dinding plat
BAB CCXCIX 3) Kecepatan aliran fluida
BAB CCC
Tabel 3.1 Daftar Faktor Pengotoran Normal
BAB CCCII Tahanan Pengotoran (h F
BAB CCCI Jenis Fluida
ft2 / Btu)
BAB CCCIII Air laut di bawah 125 F BAB CCCIV 0,0005
BAB CCCV Air laut di atas 125 F
BAB CCCVII Udara industry

BAB CCCVI 0,001
BAB CCCVIII

0,002

BAB CCCIX Air pengisi ketel terolah,BAB
di CCCX 0,001
atas 125 F
BAB CCCXI Bahan bakar minyak
BAB CCCXII 0,005
BAB CCCXIII
XVII.1.2. Kebocoran Udara (Air Leakage)
BAB CCCXIV

Kebocoran udara atau Air leakage adalah berat atau jumlah udara

pembakaran yang ikut terbawa keluar dari sisi udara bakar (air side) ke sisi gas
buang (gas side). Seluruh kebocoran diasumsikan terjadi di antara sisi udara masuk
(air inlet) dan sisi keluar gas buang (gas outlet).
24

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCCXV
BAB CCCXVI

Gambar 3. 5 Jalur Aliran Kebocoran Air Preheater

BAB CCCXVII Dimana :
BAB CCCXVIII Jalur 1
BAB CCCXIX Jalur 2
BAB CCCXX
Jalur A
BAB CCCXXI

: Aliran udara normal
: Aliran gas buang normal
: Udara ambient dari Forced Draft Fan (FDF)

keluar (Leaking) secara langsung ke sisi gas outlet air preheater.
Jalur B
:Udara yang sudah dipanaskan keluar ke sisi gas
outlet

BAB CCCXXII
BAB CCCXXIII
BAB CCCXXIV

air

preheater.
Jalur C

: Udara ambient dari FD fan mengalami kebocoran di

sekeliling air preheater.
Jalur D
: Gas buang panas keluar boiler.
III.4.2.1. Kebocoran Circumferential Seal

BAB CCCXXV

Circumferential seal adalah sealing yang terletak di seluruh

bagian yang mengelilingi (circumference) rotor dari air heater, pada kedua
hot end dan cold end dari air heater (Gb 3.6). Pada sisi flue gas dan air
heater, semua kebocoran (leakage) yang melewati celah di sekitar sisi
circumferential seal pada air heater (melewati elemen perpindahan panas)
dan keluar melalui hilir circumferential seals. Hasil dari kebocoran ini
menyebabkan hilangnya transfer enthalpi ke element bundle, dan
menyebabkan naiknya temperatur
yang

memasuki

(serta actual volume) pada flue gas
Induced

Draft

Fans. Kebocoran pada sisi air side air heater yang melewati first set pada
25

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

circumferential seals, akan memeasuki annulus di sekeliling rotor, dimana
leakage akan terpecah/terbagi menjadi dua arah. Volume di setiap arahnya
bergantung pada differential pressure antara titik keluarnya. Sebagian dari
aliran akan terus mengalir lurus dan keluar melalui second set dari
circumferential seals. Sisa dari aliran akan diarahkan di sekeliling rotor dan
keluar

ke

dalam

aliran/saluran

gas

buang

(melewati

axials

seal) melewati gas side-cold end circumferential seals.
III.4.2.2. Kebocoran Radial Seal
BAB CCCXXVI

Sealing ini mengurangi kebocoran (leakage) udara yang

digunakan untuk pembakaran dan ikut keluar bersama gas buang pada gas
side.
BAB CCCXXVII

Kebocoran yang terjadi dari air side ke gas side pada air

preheater melewati/melalui sela-sela di antara rotor dan sector plate pada
arah radial seperti pada gambar 3.6. Ketika rotor berputar, radial seal ini
bekerja dengan permukaan sector plate untuk menahan aliran yang terjadi
pada air side to gas side. Kebocoran pada radial seal dinyatakan
dinyatakan sebagai sebuah presentase. Pada dasarnya merupakan
presentase suatu aliran gas (gas flow) dari air heater yang merupakan hasil
dari massa udara masuk yang mengalami kebocoran (leaks) dan melewati
air heater seals dalam aliran gas outlet.

BAB CCCXXVIII
BAB CCCXXIX

Gambar 3. 6 Kebocoran Circumferential dan Radial

BAB CCCXXX
XVIII.

Diagram Alir APH
26

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCCXXXI APH adalah bagian dari “Flue Gas and Air System”, berikut diagram
alirnya yang terdapat dalam DCS:
BAB CCCXXXII
BAB CCCXXXIII
BAB CCCXXXIV
BAB CCCXXXV
BAB CCCXXXVI
BAB CCCXXXVII

1

2
BAB CCCXXXVIII
BAB CCCXXXIX
BAB CCCXL
BAB CCCXLI
BAB CCCXLII

3

BAB CCCXLIII
BAB CCCXLIV
BAB CCCXLV

4
BAB CCCXLVI

BAB CCCXLVII Gambar 3. 7 DCS PID of Flue Gas and Air System
BAB CCCXLVIII Keterangan :
BAB CCCXLIX 1. APH A (Main Motor)
BAB CCCL
2. APH A (Aux. Motor)
BAB CCCLI
BAB CCCLII
BAB CCCLIII
BAB CCCLIV
BAB CCCLV
BAB CCCLVI
BAB CCCLVII
BAB CCCLVIII
BAB CCCLIX
BAB CCCLX

3. APH B (Aux.Motor)
4. APH B (Main Motor)

BAB CCCLXI

BAB CCCLXII
BAB CCCLXIII
BAB CCCLXIV
BAB CCCLXV
BAB CCCLXVI
BAB CCCLXVII
BAB CCCLXVIII
BAB CCCLXIX
BAB CCCLXX
BAB CCCLXXI
BAB CCCLXXII
BAB CCCLXXIII
27

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CCCLXXIV Gambar 3. 8 DCS PID of APH Oil Station
BAB CCCLXXV
BAB CCCLXXVI

PID selengkapnya dari sistem APH dapat dilihat

dari gambar berikut:
BAB CCCLXXVII
BAB CCCLXXVIII
BAB CCCLXXIX
BAB CCCLXXX
BAB CCCLXXXI
BAB CCCLXXXII
BAB CCCLXXXIII
BAB CCCLXXXIV
BAB CCCLXXXV
BAB CCCLXXXVI
BAB CCCLXXXVII
BAB CCCLXXXVIII
BAB CCCLXXXIX
BAB CCCXC
BAB CCCXCI

Gambar 3. 9 PID Flue Gas and Air System
BAB CCCXCII
BAB CCCXCIII

BAB CCCXCIV
BAB CCCXCV
BAB CCCXCVI
BAB CCCXCVII
BAB CCCXCVIII
BAB CCCXCIX
BAB CD
BAB CDI
BAB CDII
BAB CDIII
BAB CDIV
BAB CDV
BAB CDVII

Gambar 3. 10 PID APH Oil Station
BAB CDVI
Sedangkan Diagram alir Sistem Power Suplai

APH dapat dilihat dari gambar berikut:
BAB CDVIII
BAB CDIX

1

BAB CDX

2

BAB CDXI
BAB CDXII
BAB CDXIII

BAB CDXIV
BAB CDXV
28

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CDXVI
BAB CDXVII
BAB CDXVIII
BAB CDXIX
BAB CDXX
BAB CDXXI
BAB CDXXII
BAB CDXXIII
BAB CDXXIV
BAB CDXXV
BAB CDXXVI
BAB CDXXVII
BAB CDXXVIII
BAB CDXXIX
BAB CDXXX

3

4
BAB CDXXXI
BAB CDXXXII
BAB CDXXXIII Gambar 6. DCS PID of APH Electrical
BAB CDXXXIV
BAB CDXXXV
BAB CDXXXVI
5
BAB CDXXXVII
BAB CDXXXVIII Gambar 3. 11 DCS PID of APH Electrical
BAB CDXXXIX
BAB CDXL
BAB CDXLI
BAB CDXLII
BAB CDXLIII
BAB CDXLIV
BAB CDXLV
BAB CDXLVI
BAB CDXLVII
BAB CDXLVIII
XIX.

BAB I
BAB II
NO
BAB III
BAB IV

6 kV Section 1B

BAB V
BAB VI 6 kV Section 1A
2
BAB VII
BAB VIII 380 V Section 1B

Sistem Interlock

BAB CDXLIX

Keterangan:

BAB IX
BAB X

380 V Section 1A

BAB XI
BAB XII

Bus Power Supply APH

dan Permissive

Ada beberapa Permits yang harus dipenuhi agar peralatan di APH

dapat dioperasikan:

A. Lube Oil Pump APH
 Temperatur LO ≥ 55 °C
B. APH Main Motor A/B
 No APH A/B Main Converter Interlock Stop
29

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

 APH A/B Bearing Oil Pump is Running
 APH A/B Main Power On
 No APH Fire Detector or Gap Fail of A/B Side System
 APH A/B Main and Aux. Converter All Stop
C. APH A/B Aux. Motor
 No APH A/B Aux Convertor Interlock Stop
 APH A/B Bearing Oil Pump is Running
 APH A/B Aux. Power On
 No APH Fire Detector or Gap Fail of A/B Side System
 APH A/B Main and Aux. Convertor All Stop
XX.

Instruksi Kerja Pengoperasian APH

BAB CDL

IK Pengoperasian APH berdasar Revisi terbaru

(tahun 2014) adalah sebagai berikut:
BAB CDLI
BAB CDLII

BAB CDLIII

BAB CDLIV

BAB CDLV

BAB CDLVI

BAB CDLVII

BAB CDLVIII

BAB CDLIX

BAB CDLX
BAB CDLXI

Gambar 3. 12 Boiler APH (Flue Gas and Air System Display)

BAB CDLXII
30

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB CDLXIII

BAB CDLXIV

BAB CDLXV Keterangan :

BAB CDLXVI
BAB CDLXVII
Keterangan
NO
BAB CDLXVIII
BAB CDLXIX
APH A main converter
1
BAB CDLXX
BAB CDLXXI
APH A aux. converter
2
BAB CDLXXII
BAB CDLXXIII
APH A main converter interlock button
3
BAB CDLXXIV
BAB CDLXXV
APH A aux converter interlock button
4
BAB CDLXXVI
BAB CDLXXVII
APH A main / aux converter selector button
5
BAB CDLXXVIII
BAB CDLXXIX
APH A main converter first out
6
BAB CDLXXX
BAB CDLXXXI
APH A main converter start permit
7
BAB CDLXXXII
BAB CDLXXXIII
APH A main converter first out
8
BAB CDLXXXIV
BAB CDLXXXV
APH A main converter start permit
9
BAB CDLXXXVI
BAB CDLXXXVII
APH B main converter
10
BAB CDLXXXVIII
BAB CDLXXXIX
APH B aux. converter
11
BAB CDXC
BAB CDXCI Penunjukan arus APH B main converter
12
BAB CDXCII
BAB CDXCIII
Penunjukan arus APH B aux. converter
13
BAB CDXCIV
BAB CDXCV APH B gap control
14
BAB CDXCVI
BAB CDXCVII
APH Fire Alarm
15
BAB CDXCVIII
BAB CDXCIX
APH A gap control
16
BAB DBAB DI APH A inlet flue gas damper
17
BAB DII
BAB DIII APH A outlet primary air damper
18
31

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB DIV
BAB DV
19
BAB DVI
BAB DVII
20
BAB DVIII
BAB DIX
21
BAB DX
BAB DXI
22

APH A secondary air damper
Differential press inlet / outlet APH
Diffenrential temperatur inlet /outlet APH
Differential temperatur inlet / outlet secondary air

BAB DXII

BAB DXIII

BAB DXIV

BAB DXV

BAB DXVI

BAB DXVII

BAB DXVIII

BAB DXIX

BAB DXX

BAB DXXI

BAB DXXII

BAB DXXIII

32

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB DXXIV
BAB DXXV

Gambar 3. 13 Air Preheater Oil Station

BAB DXXVI Keterangan :
BAB DXXVIIN
BAB DXXVIII
Keterangan
O
BAB DXXIX
BAB
1 DXXX APH Block / Support bearing oil pump
BAB DXXXI
BAB2 DXXXIIAPH Radial / Direct / Guide bearing oil pump

XX.1.1. Persiapan Start
BAB DXXXIII
BAB DXXXIV
BAB DXXXVKegiatan
BAB DXXXVI
No
C/L
checklist
BAB DXXXIX Siapkan IK-BLT-UNIT-001 “Pengoperasian AirBAB DXL
BAB DXXXVII
BAB DXXXVIII
Preheater”
1
C
BAB DXLIII Pastikan checklist pengoperasian Air Preheater
BAB DXLI
BAB DXLII
BAB DXLIV
sudah
dilaksanakan.
2
C/L
BAB DXLVII Siapkan alat komunikasi operator. (Handi BAB DXLVIII
BAB DXLV
BAB DXLVI
Talkie)
3
C/L
BAB DXLIX
BAB DLBAB DLI Siapkan alat tulis dan alat recorder data.
BAB DLII
(Logsheet
&
Logbook)
4
C/L
BAB DLV Pastikan tagging pada peralatan sudah release.BAB DLVI
BAB DLIII
BAB DLIV
5
C/L
BAB DLVII

BAB DLVIII

BAB DLIX
BAB DLX
BAB DLXIBAB DLXII Breaker Main & Aux. Converter APH motorBAB DLXXV
energize.
6
L
BAB DLXIII (X0BMB06D2/X0BMC06D2)

BAB DLXIV
BAB DLXV

BAB DLXVI
BAB DLXVII
BAB DLXVIII

33

“Efisiensi Air Preheater Unit 2 di PLTU Banten 3 Lontar”

BAB DLXIX
BAB DLXX
BAB DLXXI
BAB DLXXII
BAB DLXXIII
BAB DLXXIV

BAB DLXXVIII
Breaker Lube oil Direct & Block BAB DLXXXV
bearing motor pompa energize.
(10BMB06A2&10BMC06A2)
BAB DLXXIX
BAB DLXXVI
BAB DLXXVII
BAB DLXXX
7
L BAB
DLXXXI
BAB DLXXXII
BAB DLXXXIII
BAB DLXXXIV
BAB DLXXXVIII

Periksa breaker Seal gap A1 A2 A3 & BAB DXC
B1 B2 B3 energize. (X0BMB04D1)

BAB DLXXXVI
BAB DLXXXVII
8
L

BAB DLXXXIX

BAB DXCI
BAB DXCIV Periksa APH Fire detecting Cabinet energize.
BAB
(10BMB05B1)
BAB DXCV
B