Operasi Pembangkit Pembangkit Listrik Tena pdf

BAB I PEMBANG GKIT LISTRIK TENAGA UAP ( PLTU )

1.1 DEFINISI PEMBANGK KIT LISTRIK TENAGA UAP

Pembangkit listrik tenag aga uap adalah suatu sistem pembangkit thermal dengan menggunakan uap air sebagai fl fluida kerjanya, yaitu dengan memanfaatkan en energi kinetik uap untuk menggerakkan poros sudu du – sudu turbin. Pada prinsipnya pengertian me memproduksi lisrik dengan sistem tenaga uap adala alah dengan mengambil energi panas yang terka rkandung di dalam bahan bakar, untuk meproduksi si uap kemudian dipindahkan kedalam turbin,k kemudian turbine tersebut akan merubah energi pa panas yang diterima menjadi energi mekanis dala alam bentuk gerak putar. Dari gerakan putar in ini kemudian dikopel dengan generator yang ang akhirnya bisa menghasilkan energi listrik. Khu hususnya untuk Tenaga Listrik Tenaga Uap bah ahwa energi panas dalam bahan bakar tidak langsun sung diberikan ke turbin, akan tetapi terlebih dah ahulu diberikan ke Steam Generator atau bisa disebu ebut Boiler / Ketel Uap.

Uap yang dihasilkan oleh leh Boiler tekanan maupun temperaturnya cukup up tinggi kemudian baru dimasukkan ke turbin. Dari s ri sedikit uraian diatas dapat kita ketahui bahwa da dalam Pembangkit Listrik Tenaga Uap ada 3 kompon ponen utama yaitu :

• Boiler dengan alat bantun tunya. • Turbin dengan alat bantu ntunya. • Alternator / Generator de dengan alat bantunya.

Dari perpindahan energi-e energi diatas proses yang terjadi dengan peralata atan-peralatan yang ada kaitannya dengan aliran, teka kanan dan temperature yang tinggi serta proses-pr proses kimia yang tidak bisa dihindarkan.

Karena material dari per eralatan mempunyai keterbatasan kemampuan m n maka diperlukan pola pengoperasian serta monito nitoring yang teliti dan hati-hati secara terus m menerus sehingga keandalan dan effisiensi dapat dip dipertahankan.

G Gambar 1.1 : Peralatan utama PLTU.

Peralatan utama PLTU terdiri atas tas :

1. Boiler ( ketel )

2. Turbin uap

3. Generator

4. Kondensor

5. Peralatan lainnya, meliputi p i pompa, pemanas air ( water heater ), Pipa – pipa ipa, pemanas udara

( air heater ), Fan penghisap ap ( induced draft fan ),Fan penekan udara ( force rce draft fan ).

Pada instalasi pem embangkit daya yang memanfaatkan uap berteka kanan tinggi untuk menggerakkan turbin uap, dig digunakan suatu acuan siklus kerja yang me mejadi dasar dari pengoperasian instalsi pemban angkit tersebut. Siklus kerja yang digunakan an pada instalasi pembangkit pada PLTU adalah lah siklus Rankin (Rankin cycle), dimana air seb sebagi fluida kerja dalam siklus akan digunakan s n sebagai mediator pembangkitan tenaga dengan gan memanfaatkan perubahan fasa antara cairan dan an uap melalui suatu proses perpindahan panas.

Gambar r 1.2 : Siklus Rankin pada PLTU.

Keterangan proses Siklus Rank nkine :

1 ~ 2 : Proses menaikkan tekana anan air dengan Boiler Feed (BFP)

2 ~ 3 : Air bertekanan tinggi me memasuki boiler, dipanaskan pada tekanan konstan stan dengan sumber panas dar dari luar (pembakaran bahan bakar).

3 – 4 : Proses expansi uap jenuh uh di turbine (menghasilkan kerja, ditranfer ke ge generator)

4 – 1 : Proses kondensasi (perub rubahan phase uap ke cair), pada tekanan & tempe peratur konstan di Condensor Fluida kerja yang berupa air (Feed eed Water) dipompa dengan Boiler Feed Pump (B (BFP) pada proses antara titik 1 ~ 2 proses kompre resi pada BFP tersebut berlangsung secara isentro ntropic, selanjutnya air dipanaskan melalui proses 2 ~ 2 ~ 3 yang berlangsung di boiler pada tekanan ko konstan (isobarik), proses ini berakhir sampai titik 3 3 yaitu titik air telah sepenuhnya berubah fasa me menjadi uap jenuh. Kemudian uap diekspansikan me melalui proses 3 ~ 4 yaitu uap jenuh bertekanan m n mendorong sudu- sudu turbin sehingga menggerakk akkan poros turbin atau energi panas dari uap ber bertekanan tersebut dikonversikan menjadi energi me mekanik berupa putaran poros turbin. Proses eksp kspansi ini berakhir pada titik 4 dimana sifat fluida te tersebut mengalami penurunan temperatur tetapi api masih berwujud uap dengan tingkat kebasahan te tertentu. Setelah itu dilanjutkan proses 4 ~ 1 y 1 yaitu fluida kerja masuk condenser, pada proses in ini uap dikondensasi sehingga uap tersebut berub rubah fasa air. Uap tersebut terkondensasi saat konta ntak langsung dengan permukaan dinding konde ndensor yang telah 4 – 1 : Proses kondensasi (perub rubahan phase uap ke cair), pada tekanan & tempe peratur konstan di Condensor Fluida kerja yang berupa air (Feed eed Water) dipompa dengan Boiler Feed Pump (B (BFP) pada proses antara titik 1 ~ 2 proses kompre resi pada BFP tersebut berlangsung secara isentro ntropic, selanjutnya air dipanaskan melalui proses 2 ~ 2 ~ 3 yang berlangsung di boiler pada tekanan ko konstan (isobarik), proses ini berakhir sampai titik 3 3 yaitu titik air telah sepenuhnya berubah fasa me menjadi uap jenuh. Kemudian uap diekspansikan me melalui proses 3 ~ 4 yaitu uap jenuh bertekanan m n mendorong sudu- sudu turbin sehingga menggerakk akkan poros turbin atau energi panas dari uap ber bertekanan tersebut dikonversikan menjadi energi me mekanik berupa putaran poros turbin. Proses eksp kspansi ini berakhir pada titik 4 dimana sifat fluida te tersebut mengalami penurunan temperatur tetapi api masih berwujud uap dengan tingkat kebasahan te tertentu. Setelah itu dilanjutkan proses 4 ~ 1 y 1 yaitu fluida kerja masuk condenser, pada proses in ini uap dikondensasi sehingga uap tersebut berub rubah fasa air. Uap tersebut terkondensasi saat konta ntak langsung dengan permukaan dinding konde ndensor yang telah

1.2 KOMPONEN UTAMA P A PLTU

Komponen utama PLTU terdiri at i atas :

1. Boiler : Boiler merupakan be bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirk irkan ke air sampai terbentuk steam berupa energ ergi kerja

2. Turbin : suatu penggerak yan yang mengubah energi potensial menjadi energi k i kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah ah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran an poros turbin

3. Generator : Suatu sistem yang ang mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga lis listrik

4. Condensor : Sebuah alat y yang digunakan untuk mendinginkan extract action steam yang bertekanan tinggi berubah me menjadi cairan yang bertekanan tinggi

5. Condensater pump : Memom ompa air kondensasi yang terkumpul pada Hot-w well condensor ke Deaerator untuk disirkulasikan kan kesistem.

6. Heater : Suatu pemanas ya yang berfungsi memanaskan air agar tidak te terjadi perbedaan temperature yang signifikan an antara temperature air dalam boiler dengan an temperature air masuk dalam boiler.

7. Bioler feed pump : Pompa pen pengisi drum Boiler.

1.3 SISTEM OPERATIONA NAL PLTU

Gambar 1. 1.3 : Siklus Operasi PLTU Muara Karang

Gambar 1.4 4 : Diagram alur PLTU Paiton Unit 1 & 2.

Siklus kerja PLTU Paiton : n:

1. Untuk siklus batu bara, perta rtama Batu bara dari “stock pile” lewat ban berjal rjalan ( Conveyor) Batubara tersebut harus dig igiling terlebih dahulu menjadi serbuk halus de dengan specifikasi tertentu sebelum masuk bo boiler. Penggilingan yang dilakukan oleh alat lat yang bernama pulverizer ini penting agar ba batubara tersebut mudah terbakar.

2. Pembakaran yang sempurna rna harus memenuhi syarat “three angle fire” ya yaitu, bahan bakar

batubara, udara (O 2 ) dan perc ercikan api.

3. Udara ditiup dari fan ke bo boiler dengan mempergunakan sebuah “Force ce Draft” fan, atau disingkat FD fan. Agar api api tidak keluar dari boiler maka diusahakan a agar ruang bakar bertekanan sedikit dibawah te h tekanan atmosfir.

4. Kombinasi FD dan ID f fan harus balance dari waktu ke waktu. . Jika pengaturan kesetimbangan ini gagal mak aka untuk alasan safety boiler harus dimatikan sec secepatnya.

5. Untuk siklus air laut dimana na air laut dipompa oleh sea water pump diolah m h menjadi air tawar dengan proses desalination.

6. Air distilate tersebut. dipom ompa dengan distilate water pump kemudian di ditampung di raw water tank.

7. Air dari raw water dipompa pa oleh supply water pump melewati pre filter kemudian ke mix bed. Di dalam mix bed ini ad ada resin anion dan kation, dimana anion mengik gikat ion-ion positif yang selanjutnya melewati r resin kation, dimana kation mengikat ion negati atif. Setelah proses di mix bed selanjutnya hasiln ilnya (demin water) di tampung di make-up water ter tank.

8. Siklus air tawar berawal da dari kondensor. Yang berupa tangki penyimpan panan air. Air dari kondensor dipompa dua taha hap yaitu mempergunakan Condensate Extraxtion ion Pump dan Feed Water Pump. Beberapa Fe Feed Water Heaters yang dipergunakan untu tuk meningkatkan efisiensi dari keseluruhan sys system

9. FW pump ini sangat penting ng sekali dijaga tekanannya agar tekanan hasil da dari boiler berjalan kearah yang benar yaitu men enggerakkan turbin, bukan sebaliknya ke arah kon ondensor.

10. Selanjutnya air keluaran d dari FW pump setelah dimasukkan ke Feed ed Water Heaters diumpankan ke boiler

11. Siklus air Pertama kali ke E Ekonomizer, selanjutnya ke ke Steam Drum, lalu lalu ke Superheater dan terakhir Final Superh erheater. keluaran dari Final Superheater ber berupa uap murni bertekanan dan bertemperatu ature tinggi siap menggerakkan steam turbine.

12. Turbine dikopel dengan n generator, kecepatan putaran generator 3000rpm untuk menghasilkan frekuensi 50H Hz, sehingga proses konversi ke energi listrik terj erjadi disini.

13. Selanjutnya tegangan genera erator sebesar 23KV dinaikkan menjadi 500KV u untuk selanjutnya didistribusikan ke pelanggan an lewat jaringan interkoneksi jawa bali PLN.

14. Untuk memenuhi persyarata atan lingkungan maka dipergunakanlah alat pena nangkap debu atau lebih dikenal dengan sebutan tan ESP “Electro Static Precipitator”

15. Debu yang berterbangan sisa isa dari Gas buang boiler bermuatan negatif, seda dangkan di sisi-sisi precipitator diberi muatan n positif. Sehingga debu tersebut akan menem empel ke sisi-sisi precipitator.

16. Selanjutnya debu yang sud udah menempel dikeluarkan untuk selanjutnya a dikumpulkan di “Tempat pembuangan akhir” ir”

17. Sedangkan Flue Gas Desup uphurization dipergunakan untuk menghilangkan an kandungan SO 2 dari sisa-sisa pembakaran. W . Walaupun demikian cerobong tetap diperlukan un untuk memastikan polusi udara menyebar denga ngan rata.

Gambar 1.5 : : Prinsip Kerja PLTU Unit 1 & 2 UP Gresik

Siklus Kerja PLTU Gresik ik :

1. Air laut dipompa oleh sea wa water pump diolah menjadi air tawar dengan prose oses desalination.

2. Kemurnian air distilate belu lum 100% karena masih mengandung unsur-uns nsur garam (NaCl) yang terbawa uap air dan m masih terbawa garam, sehingga air distilate akan an diproses lagi di water treatment plant agar co conductivity <1 µs/cm.

3. Air distilate tersebut. dipom ompa dengan distilate water pump kemudian di ditampung di raw water tank.

4. Air dari raw water dipompa pa oleh supply water pump melewati pre filter k kemudian ke mix bed. Di dalam mix bed ini ad ada resin anion dan kation, dimana anion mengik gikat ion-ion positif 4. Air dari raw water dipompa pa oleh supply water pump melewati pre filter k kemudian ke mix bed. Di dalam mix bed ini ad ada resin anion dan kation, dimana anion mengik gikat ion-ion positif

5. Air dari make-up water tank nk dipompa oleh make-up water transfer pump unt untuk ditampung di hotwell kondensor.

6. Air kondensat dipompa oleh leh condensate pump melalui SJAE dan GSC men enuju LP 1 heater (pemanas awal tekanan renda ndah) kemudian ke LP 2 heater untuk dipanaskan l n lagi.

7. Setelah itu air dialirkan ke de deaerator untuk dipanaskan secara langsung deng engan uap pemanas dari extraction steam 3 turbin. Di deaerator ini gas-gas O 2 dihi ihilangkan dengan menginjeksikan hydrazine pa pada saat start-up unit kemudian ditampung di d deaerator storage tank.

8. Level deaerator dipertahan ankan oleh Level Control (LC). Pada kondis disi air kondensat dialirkan ke deaerator maka ka LV-53 akan membuka dan FV-23 menutup, n , namun jika air di deaerator sudah memenuhi hi setting point maka FV-23 untuk membuka seh sehingga aliran air dikembalikan lagi ke hotwell ell.

9. Air dari deaerator dipompa o a oleh BFP (Boiler Feed Pump) untuk dialirkan ke ke HP heater.

10. HP 4 heater (pemanas tekan anan tinggi) memanaskan air tersebut. kemudian ian ke HP 5 heater sehingga temperatur air peng ngisi mendekati temperatur air dalam boiler.

11. Air masuk ke economizer un untuk pemanasan terakhir dimaksudkan untuk me menaikkan efisiensi boiler. Di economizer, air di dipanaskan dengan gas panas buang ruang baka kar (furnace) yang keluar dari superheater I sebe ebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong.

12. Untuk mengontrol kebutuha han air boiler, drum dipasang Level Control (L l (LC) sebelum air pengisi masuk ke HP heat eater yaitu FV-20. Untuk mengontrol kualitas s air, drum boiler dipasang saluran injeksi baha ahan kimia dan saluran pembuangan (blowdown). ). Injeksi phosphat berfungsi untuk menaikkan p n pH air di drum jika terjadi penurunan pH air aki akibat kebocoran di sisi kondensor.

13. Pembakaran di boiler dilak lakukan secara kontinyu di dalam furnace den engan dengan alat pembakar (burner) mengguna unakan bahan bakar dan udara dari luar.

14. FDF (Forced Draft Fan) m menghisap udara dari atmosfir dan dialirkan k ke steam coil air heater (SCAH). SCAH mem emanasi udara dengan uap dari HP aux steam am header boiler . Kemudian udara panas dialir lirkan ke air heater untuk dipanasi dengan gas bu buang dari furnace.

Setelah udara dipanasi di a air heater kemudian masuk kedalam windbox ox dan selanjutnya didistribusikan ke tiap-tiap bu burner untuk proses pembakaran.

15. HSD digunakan sebagai baha ahan bakar pembakaran awal. Sedangkan residu di digunakan sebagai bahan bakar utama yang disim isimpan dalam RO. storage tank.

16. Untuk kesempurnaan proses ses pembakaran, maka HSD yang disemprotkan an ke ruang bakar diatomisasi (dikabutkan) den engan menggunakan udara dari SAC (Service Air ir Compressor).

17. Sebelum mengalirkan residu du dari RO. storage tank ke burner digunakan RO. O. preheater untuk pemanasan awal kemudian d dipompa dengan RO. transfer pump ke dalam RO RO. service tank.

18. Setelah itu residu dipompa pa dengan RO. pump dan dimasukkan ke RO RO. heater untuk menurunkan kekentalan res residu agar dapat disemprotkan ke ignition bur burner. Pengaturan aliran residu ke ignition burn urner dengan katup pengatur (FV-26) dilakukan se sebelum burner.

19. Sebagaimana pada HSD unt untuk kesempurnaan reaksi pembakaran, maka re residu diatomisasi dengan menggunakan uap da dari HP auxiliary steam header boiler atau extrac action steam turbin secara mekanik pada burner er. Jika beban sudah tinggi maka atomisasi resid sidu menggunakan extraction steam dari turbin. in.

20. Uap dari drum boiler denga ngan tekanan dan temperatur tertentu dialirkan n ke superheater I (primary SH) dan ke superhe rheater II (secondary SH), dan juga dialirkan ke ou outlet header yang selanjutnya digunakan sebag agai auxiliary steam.

21. Apabila temperatur uap mele elebihi batas kerjanya, maka de superheater spra pray (attemperator) menyemprotkan air kondens nsat untuk menurunkan temperatur uap sesuai de dengan temperatur

yang diijinkan (510 ◦ C)

22. Uap jenuh dari superheater dengan tekanan dan temperatur tinggi mengali alir melalui nozzle.

2 Uap dengan tekanan 88 kg/c ◦ g/cm dan temperatur 510

C ini yang akan mend ndorong sudu-sudu turbin sehingga mengakibatk atkan poros turbin berputar.

23. Uap tersebut diatur oleh M MSV (Main Stop Valve) yang berfungsi sebaga agai katup penutup cepat jika turbin trip atau ka katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk. MS SV bekerja dalam dua posisi, yaitu menutup pen penuh atau membuka penuh.

24. Turbin harus dapat beroperas rasi dengan putaran yang konstan pada beban yan yang berubah-ubah. Untuk membuat agar putaran ran turbin selalu tetap digunakan control valve ( e (load limit) yang 24. Turbin harus dapat beroperas rasi dengan putaran yang konstan pada beban yan yang berubah-ubah. Untuk membuat agar putaran ran turbin selalu tetap digunakan control valve ( e (load limit) yang

25. Uap jenuh yang masuk ke tur turbin akan menggerakkan sudu-sudu turbin sehin hingga poros turbin ikut berputar. Generator yan ang dikopel langsung dengan turbin akan mengh ghasilkan tegangan listrik ketika turbin berputar. ar.

26. Uap ekstraksi (extraction ste steam) turbin dibagi menjadi 5. Extraction steam 1 1 dialirkan ke HP

2 dialirkan ke HP 4 heater, extraction steam am 3 dialirkan ke deaerator, extraction steam 4 dialirkan ke LP 2 heater, dan extraction stea team 5 dialirkan ke LP 1 heater. Hal tersebut ber ertujuan untuk meningkatkan efisiensi unit (heat b at balance).

5 heater, extraction steam

27. Uap yang telah menggerakk kkan sudu-sudu turbin, tekanan dan temperaturn urnya turun hingga kondisinya menjadi uap ba basah. Uap tersebut dialirkan ke dalam konden ensor yang dalam keadaan vakum. Posisi kond ndensor umumnya terletak di bawah turbin sehing ingga memudahkan aliran uap masuk.

28. Proses kondensasi (perubaha ahan fase dari fase uap ke fase air) di kondenso nsor terjadi dengan mengalirkan air pendingin d dari cooling water pump ke dalam pipa-pipa kon ondensor sehingga uap-uap dari turbin yang ber berada di luar pipa-pipa terkondensasi menjadi a i air kondensat dan ditampung di hotwell.

29. Air di hotwell ini dipompa o a oleh condensate pump menuju deaerator mela elalui SJAE (Steam Jet Air Ejector) dan GSC, L , LP 1 heater dan LP 2 heater. Starting Ejector tor berfungsi untuk menarik vakum kondensor p r pada saat awal hingga vakum kondensor menca ncapai 650 mmHg, kemudian vakum di kondens nser ini dipertahankan oleh SJAE.

30. Uap panas di SJAE yang be berasal dari HP auxiliary steam header boiler ini ini bertemu dengan air kondensat sehingga meng ngalami kondensasi kemudian air kondensasi ini d i dialirkan kembali ke hotwell condensor.

31. GSSR (Gland Steam Seal Re Regulator) bekerja untuk mengatur tekanan uap y p yang berasal dari HP auxiliary steam header 2 er boiler untuk perapat turbin sesuai setting ya yaitu 0.08 kg/cm ,

sehingga tekanan selalu ko konstan dan tidak terjadi kebocoran-kebocoran, an, yaitu pada sisi tekanan tinggi (HP) untuk k mencegah uap dari turbin bocor keluar dan d n dari sisi tekanan rendah (LP) untuk mencegah ah udara luar masuk ke exhaust turbin karena vak akum.

32. Uap perapat yang telah dipak pakai turbin tadi ditarik oleh GSEB (Gland Steam m Exhaust Blower) agar tidak terjadi kondensa nsasi di labirin-labirin turbin dan karena uap p p perapat tersebut.

menyentuh pipa-pipa yang g dialiri air kondensat maka terjadilah terkon ondensasi di GSC (Gland Steam Condenser) d ) dan kondensasinya dialirkan ke hotwell. Seda dangkan uap yang tidak terkondensasi di GSC d C dihisap oleh GSEB di buang ke atmosfer.

33. Untuk sistem air pendingin, n, air laut disaring melalui bar screen untuk mem emisahkan air dari sampah/kotoran laut, kemud udian air laut diinjeksi dengan chlorine untuk m melemahkan biota laut agar tidak berkembangb gbiak di dalam kondensor sebelum air laut disar isaring lagi melalui traveling screen untuk men enyaring kotoran-kotoran yang lolos dari bar ar screen sebelum dipompa oleh circulating wat ater pump.

34. CWP (Circulating Water Pu Pump) akan mengalirkan air melalui kanal atau tau pipa-pipa besar yang dilapisi karet masuk ke ke kondensor untuk proses kondensasi, selain itu tu juga dialirkan ke CWHE (Cooling Water Hea Heat Exchanger) untuk mendinginkan air tawar ar sebagai cooling water. Air tawar dari CWHE HE ini dipompa oleh cooling water pump untuk di digunakan sebagai pendingin auxiliary machine ines seperti condensate pump, boiler feed pump, c p, circulating water pump, air heater, forced dra draft fan, service air compressor, instrument air c ir compressor, lube

oil cooler, dan H 2 gas genera erator cooler.

35. Proses konversi energi di da dalam generator adalah dengan memutar medan n magnet di dalam kumparan. Rotor generator sebagai medan magnet menginduksi kumpara ran yang dipasang pada stator sehingga timbul bul tegangan diantara kedua ujung kumparan g generator. Untuk membuat rotor agar menjad jadi medan magnet, maka dialirkan arus DC ke ke kumparan rotor. Sistem pemberian arus DC k kepada rotor agar menjadi magnet ini disebut eks ksitasi.

36. Untuk menjaga agar teganga ngan keluaran generator stabil, maka diperlukan A n AVR (Automatic Voltage Range) untuk meng ngontrol tegangan keluar generator selalu tetap p walaupun beban berubah-ubah sekaligus menj enjaga mesin berada dalam sinkron.

37. Untuk menyalurkan energi gi listrik yang dihasilkan dari generator, maka ka generator harus dihubungkan ke sistem jaring ingan (transmisi) yang disebut sinkronisasi.

38. PLTU tidak dapat dijalankan kan (start) atau shutdown tanpa adanya pasokan n dari luar. Dalam kondisi operasi normal, sup uplai listrik untuk kebutuhan alat-alat bantu (au auxiliary common) diambil dari starting transform former.

39. Kebutuhan listrik untuk start art disuplai dari luar (ke jaringan sistem) melalui m i main transformer, sedangkan kebutuhan listri strik untuk operasi normal (pemakaian sendir diri) disuplai dari generator melalui auxiliary t ry transformer.

Secara garis besarnya PLT LTU yang ada di Indonesia memnggunakan bahan han bakar HSD dan Batu bara, dimana memilik k kesamaan dari siklusnya tetapi perbedaanny nya terletak pada pemasukan bahan bakar pada bo boilernya. Produksi energi listrik dari Pusat Lis istrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan tahapan dari ari proses pembangkit tenaga yang dihasilkan da dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana dalam lam proses produksi energi listrik pada PLTU me merupakan tahapan dari proses pembangkit tenaga y a yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama ma PLTU, dimana dalam proses perubahan energi te i tersebut diawali dari Boiler yang berfungsi untuk tuk merubah energi kimia yang terdiri dari energi b i bahan bakar (bahan bakar bisa batubara dan n HSD sesuai unit masing – masing) dan udara men enjadi energi panas yang berbentuk gas panas p s pembakaran yang terjadi dalam ruang bakar boiler, er, selanjutnya energi gas panas pembakaran ters ersebut ditranfer ke dalam air hingga air tersebut beru erubah bentuk menjadi uap, dimana uap yang mem empunyai besaran temperatur dan kuantitas panas s tersebut disalurkan kedalam Steam Turbine u untuk mendorong sudu-sudu turbin hingga menjadi di energi kinetik untukmemutar poros turbin, dala alam hal ini energi panas diubah menjadi energi m mekanik melalui poros Steam Turbine yang g merupakan satu kesatuan dengan rotor Genera erator, yang berfungsi untuk membangkitkan an energi listrik, selanjutnya uap bekas dari pro proses ekspansi Steam Turbine tersebut dimas asukan ke dalam Condenser yang berfungsi untuk tuk mererubah sisa energi uap menjadi energi air air, hal ini dikenal dengan siklus operasi regeneratif atif dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar s r skema perubahan energi pada PLTU berikut.

Bahan Baka kar

GENER ERATOR

BOILER

STEAM TURBINE

STACK

CONDENSER

Gambar 1.6 6 : Skema Perubahan Energi Pada PLTU

BAB II PEMBANGKIT IT LISTRIK TENAGA GAS UAP ( PLTGU ) )

2.1 DEVINISI PEMBANGK GKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP

PLTGU ( Pembangkit L Listrik Tenaga Gas Uap ) adalah pembangk gkit thermal yang menggabungkan prinsip kerja PL PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga gas ) dan PLT LTU ( Pembangkit Listrik Tenaga Uap ) atau diseb sebut juga combined cycle. Pembangkit jenis in ini dapat didesain menghasilkan daya listrik yang g besar dan lebih efisien, karena untuk mengha hasilkan PLTU ini memanfaatkan gas buang PLTG.

Pada PLTG menggunakan kan bahan bakar gas atau minyak solar ( HSD ) s ) sedangkan PLTU tidak membutuhkan bahan bakar kar untuk memanaskan air hingga menjadi uap, ap, yang kemudian digunakan untuk memutar turbin in uap. Proses tersebut memanfaatkan gas buang ng yang dihasilkan dari proses pembakaran pada PL PLTG yang masih mempunyai temperatur ( pana anas ) lebih kurang 500 ° C yang digunakan untuk m memanaskan air hingga menjadi uap pada HRSG SG. Selajutnya uap hasil pemanasan tadi digunakan u n untuk memutar turbin uap PLTU.

Gambar 2.1 : Pembang ngkit Listrik Tenaga Gas Uap ( PLTGU Unit G Gresik )

Untuk menaikan tekanan pada a PLTGU dapat dilaksanakan secara bertahap, p, sedangkan pada PLTU minyak atau batubara tek tekanannya konstan. Di PLTGU UP Gresik terda rdapat dua sumber energy atau bahan bakar, yaitu mi minyak solar ( HSD ) dan gas. Peralatan utama PLTGU terdiri at i atas :

1. Sistem PLTG ( Pembangkit L t Listrik Tenaga Gas ), meliputi kompresor, ruang ng bakar, turbin gas dan generator.

2. HRSG ( Heat Recovery Steam am Generator ) yaitu pembangkit produksi uap.

3. Turbin Gas.

4. Generator.

5. Kondensor.

6. Peralatan lain, diantaranya : :pompa ,pemanas air ( water heater ),pipa – pipa dan pompa pengisi HRSG.

2.2 KOMPONEN UTAMA PLTGU

Gamb mbar 2.2 : Komponen Utama PLTGU

Komponen utama PLTGU adalah lah :

1. HRSG ( Heat Recovery Steam eam Generator ) : Yaitu tempat terjadinya pema anasan air hingga menjadi uap super heat. Perbe rbedaannya pada boiler terjadi proses pembakar aran, sementara di HRSG tidak terjadi pembakara aran.

2. Turbin Gas : Suatu penggerak rak yang mengubah energi potensial menjadi en energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya ya diubah menjadi energi mekanik dalam bentu ntuk putaran poros turbin. Disebut turbin gas kare arena perputarannya turbin terjadi akibat gas panas nas yang dihasilkan dari hasil pembakaran.

3. Generator : Suatu sistem yang ng mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listr istrik.

4. Kondensor : Sebuah alat yan ang digunakan untuk mendinginkan gas yang b bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang b g bertekanan tinggi

5. Condensater pump : Memomp mpa air kondensasi yang terkumpul pada Hot-w well condensor ke Deaerator untuk disirkulasikan an ke sistem.

6. Heater : Suatu pemanas ya yang berfungsi memanaskan air agar tidak te terjadi perbedaan temperature yang signifikan an antara temperature air dalam boiler dengan tempe perature air masuk dalam boiler.

7. Bioler feed pump : Pompa pen engisi drum Boiler.

8. Main Transformer : sebagai al i alat transformasi energi dari generator ke jaringa ngan dan menaikan tegangan yang dihasilkan gene nerator.

2.3 SISTEM OPERASI PLT LTGU

Gambar 2.3 : Siste istem Operasi PLTGU ( PLTGU Muara Karang ang )

Proses transfer energi pa pada PLTGU tersebut diawali dari Compresor sor yang berfungsi untuk memberikan sejumlah ud udara yang dibutuhkan dalam proses pembakar aran bahan bakar, dalam hal ini energi kimia diuba bah menjadi energi panas yang berbentuk gas pa panas pembakaran yang terjadi dalam Combuster er. Selanjutnya energi gas panas pembakaran y yang mempunyai besaran temperatur dan kuantita titas panas tersebut disalurkan kedalam Gas as Turbine untuk mendorong sudu-sudu turbin hing ingga menjadi energi kinetik untuk memutar por poros turbin, dalam hal ini energi panas diubah men enjadi menjadi energi mekanik. Melalui poros g s gas turbine yang merupakan satu kesatuan dengan an rotor generator, yang berfungsi untuk memba bangkitkan energi listrik, selanjutnya gas bekas da dari proses ekspansi gas turbine yang masih m memiliki besaran temperatur dan kuantitas panas as tersebut disalurkan kedalam Heat Recovery S y Steam Generator Proses transfer energi pa pada PLTGU tersebut diawali dari Compresor sor yang berfungsi untuk memberikan sejumlah ud udara yang dibutuhkan dalam proses pembakar aran bahan bakar, dalam hal ini energi kimia diuba bah menjadi energi panas yang berbentuk gas pa panas pembakaran yang terjadi dalam Combuster er. Selanjutnya energi gas panas pembakaran y yang mempunyai besaran temperatur dan kuantita titas panas tersebut disalurkan kedalam Gas as Turbine untuk mendorong sudu-sudu turbin hing ingga menjadi energi kinetik untuk memutar por poros turbin, dalam hal ini energi panas diubah men enjadi menjadi energi mekanik. Melalui poros g s gas turbine yang merupakan satu kesatuan dengan an rotor generator, yang berfungsi untuk memba bangkitkan energi listrik, selanjutnya gas bekas da dari proses ekspansi gas turbine yang masih m memiliki besaran temperatur dan kuantitas panas as tersebut disalurkan kedalam Heat Recovery S y Steam Generator

kedalam Steam Turbine untuk mendorong sudu- -sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk tuk memutar poros turbin. Dalam hal ini energi pana nas diubah menjadi energi mekanik melalui poro oros Steam Turbine yang merupakan satu kesatuan d n dengan rotor Generator, yang berfungsi untuk uk membangkitkan energi listrik, selanjutnya uap be bekas dari proses ekspansi Steam Turbine terseb ebut dimasukan ke dalam Condensor yang berfungs ngsi untuk merubah sisa energi uap menjadi en energi air. Hal ini dikenal dengan siklus operasi C Combined Cycle dan lebih jelasnya dapat dilih ilihat pada gambar skema transfer energi PLTGU ber berikut ini.

Open en Cycle

Steam Cycle

Gambar

2.4 : Skema Perubahan Energi pada PLTGU U

Pada instalasi pembangkit Combi bined Cycle yang merupakan gabungan antara Br Brayton Cycle dan Rankine Cycle, memiliki efisien siensi plant yang lebih tinggi dan sampai saat aat ini merupakan pembangkit thermal yang paling ng efisien, mengingat pada Siklus Brayton energ ergi panas dari gas buang yang cukup besar tersebut ut masih mampu untuk dikonversikan menjadi ene energi panas berupa steam melalui suatu alat pembang ngkit uap.

Gambar r 2.5 : Skema Block PLTGU UP Gresik.

BAB III STE STEAM TURBIN ( TURBIN UAP )

3.1 DEFINISI STEAM TUR URBIN

Turbi Uap adalah suatu tu mesin yang berfungsi untuk merubah energi gi panas (thermis) menjadu energi mekanis (energi gi putar). Kontruksinya terdiri rumah turbin (Ca Casing turbin) atau stator (statis) kemudian rotor (bag bagian yang berputar). Pada rotor turbin ditempat patkan sudu – sudu jalan yang disusun sedemikian ru rupa melingkar dirotor dan berjajar di sepanjang r g rotor. Sudu yang berputar ini ditempatkan secara ra simetris disela – sela sudu tetap (berselang – – seling). Energi panas dalam uap mula-mula diub iubah menjadi energi kinetis oleh nozzle. Selanju njutnya uap dengan kecepatan tinggi ini uap masuk k k ke turbi membentur / mendorong sudu putar p r pada turbin. Uap setelah keluar dari sudu putar dit diterima oleh sudu putar pada turbin yang akhirn irnya menghasilkan tenaga putar pada turbin. Uap se setelah keluar dari sudu putar diterima oleh sudu du tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, b , begitu sudu putar diterima sudu tetap kemudian an dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu seterusnya ya hingga keluar melalui exhaust turbin menuju ju kendensor. Jadi energi kinetic diubah menjadi ene energi mekanis terjadi pada sudu – sudu putar turbi rbin

Gam mbar 3.1 : Komponen utama steam turbin.

3.2 FUNGSI STEAM TURBI BIN

Turbin uap merupakan n salah satu jenis mesin yang menggunakan n metode external combustion engine (mesin pemb mbakaran luar). Pemanasan fluida kerja (uap) d ) dilakukan di luar sistem. Prinsip kerja dari suatu in instalasi turbin uap secara umum adalah dimulai lai dari pemanasan air pada ketel uap. Uap air hasil p il pemanasan yang bertemperatur dan bertekanan ti n tinggi selanjutnya digunakan untuk menggerakkan an poros turbin. Uap yang keluar dari turbin s selanjutnya dapat dipanaskan kembali atau langsun ung disalurkan ke kondensor untuk didinginkan. n. Pada kondensor uap berubah kembali menjadi di air dengan tekanan dan temperatur yang telah menurun. Selanjutnya air tersebut dialirkan an kembali ke ketel uap dengan bantuan pompa. pa. Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa t a turbin uap adalah mesin pembangkit yang beker kerja dengan sistem siklus tertutup.

Pada PLTU , Turbine dibagi menj enjadi tiga tingkatan, yaitu :

1. High Pressure (HP) Turbin HP Tubin mengekspansikan an uap utama yang dihasilkan dari superheater er , kemudian uap keluar HP Turbin dipanas askan kembali pada bagian reheater diboiler u r untuk menaikkan entalpi uap. Uap reheat lalu d u diekspansikan di dalam Intermediate Pressure (IP (IP) turbine.

2. Intermediate Pressure (IP) Tu Turbin IP Turbin mengekspansikan u n uap reheat dari reheater, kemudian uap tersebut ut diekspansikan le Low Pressure turbine tanpa pe pemanasan.

3. Low Pressure (LP) Turbin LP turbin mengekspansikan u uap dari IP turbin.

3.3 BAGIAN – BAGIAN ST STEAM TURBIN

Gam ambar 3.2 : Bagian Steam Turbin

1. Stasionery Blade, yakni sudu u-sudu yang berfungsi untuk menerima dan mengar arahkan steam yang masuk.

2. Moving Blade, yakni sejumla lah sudu-sudu yang berfungsi menerima dan meru erubah Energi Steam menjadi Energi Kinetik yang aka kan memutar generator.

Sta tasionery Blade

Mo oving Blade

Gambar r 3.3 : Stasionery Blade & Moving Blade.

3. Poros Poros berfungsi mentransm smisikan torsi rotor turbin untuk memutar ba bagian dari rotor generator listrik.

4. Casing (Rumah Turbin) Casing berfungsi untuk me elindungi proses ekspansi uap oleh turbin ag agar tidak terjadi kebocoran dari dan kearah lua luar. Disamping itu fungsi casing sebagai penutu tup sudu putar dan sudu tetap, sehingga terjadi di gerak putar sewaktu turbin dialiri uap, adapu apun casing ada 2 macam yaitu casing ganda da dan casing tunggal (pejal), pada turbin dengan an daya yang besar umumnya dipakai doube ca casing (casing ganda) yaitu dimaksudkan untu ntuk mempercepat warming up pada saat start up up unit dari kondisi awal (cool start).

5. Katup-katup pengatur beban

Katup pengatur beban pada tu a turbin disebut juga governor valve yang mengat gatur jumlah aliran uap masuk ke turbin. Pembuk ukaan dari tiap katup tergantung kebutuhan beban an.

6. Bantalan turbin, untuk menum umpu rotor turbin dengan satu silinder casing dip diperlukan bantalan utama (main bearing) sebanya nyak dua buah, sedangkan pada turbin yang memp mpunyai lebih dari satu silinder casing bantalann nnya lebih dari dua buah.

7. Governor : Yaitu sistem peng ngaturan beban atau pembukaan / penutupan Con ontrol Valve secara auto.

8. Gland Labirinth & Gland Ste Steam System : Untuk menghindari masuknya ud udara antara poros dan rumah turbin pada bagian ian turbin tekanan rendah dan keluarnya uap pa pada bagian turbin tekanan tinggi.

9. Control Valve, yaitu sistem pengaturan beban atau pembukaan / penutupa pan Control Valve secara manual ( dengan tangan gan ) dan,mengatur flow steam ke turbin apa bila ila naik turun beban sehingga walaupun putaran tu turbin atau frequensi akan tetap seperti semula.

10. Sistim pelumasan : Untuk mel elumasi bantalan , turning gear dan lain – lain.

11. Sistim kontrol hidrolik turbin in : Untuk penggerak peralatan hidrolik pada CV V ,MSV, LPTBV , CRV dan sistim pengaman tur turbin.

13. Vacuum Breaker : Untuk m menghubungkan bagian dalam turbin dengan ud udara luar ketika turbin tidak beroperasi dan me mengisolasinya ketika turbin beroperasi.

14. Condensor : Untuk mengemb bunkan uap bekas keluar turbin.

Gambar 3.4 : Roto otor HP & IP Turbin ( PLTU Gresik Unit 3 & 4 ).

Gambar 3.5 : R : Rotor LP Turbin ( PLTU Gresik Unit 3 & 4 ). ).

Gambar 3.6 : : Rotor HP Turbin ( PLTU Muara Karang )

Gambar 3.7 3.7 : Steam Turbin ( PLTU Muara Karang )

Gambar 3.8 : : Steam Turbin ( PLTU Gresik Unit 1 & 2 )

3.3.1 ALAT BANTU UTAMA A STEAM TURBIN :

1. Circulating Water Pump ( C ( CWP ) : Yaitu pompa supplai air laut menuju uju kondensor dan CWHE.

2. Sea Water Booster Pump ( SW SWBP ) : Yaitu pompa penguat air laut yang menu nuju CWHE.

3. Cooling Water Heat Exchang nger ( CWHE ) : Yaitu proses berlangsungnya pro proses perpindahan panas antara air tawar dengan an air laut.

4. Close Cycle Cooling Water P r Pump ( CCCWP ) : Yaitu pompa supplai air ir pendingin untuk pendingin minyak pelumas be 2 bearing H pendingin generator dan lainnya.

5. Instrument Air Compressor ( I r ( IAC ) : Yaitu udara untuk penggerak alat – alat c at control.

6. Condensate Extraction Pump p ( CEP ) : Yaitu pompa air kondensat menuju de deaerator.

7. Deaerator : Penampung air ko 2 kondensat dan menghilangkan O untuk feed wat ater.

8. Boiler Feed Pump ( BFP ) : : Yang terdiri dari HP BFP dan LP BFP, yaitu itu pompa pengisi drum.

9. Starting Air Ejector : Yaitu a u alat untuk membuat kondisi vacuum pada conde ndenser hotwell.

10. Main Air Ejector : Yaitu al alat alat untuk mempertahankan kondisi vacuu uum di condenser hotwell.

11. Gland Steam Conednsor : be erfungsi untuk merapatkan poros turbin agar co condenser hotwell tiap terjaga kondisi vacuumny nya.

12. Lube Oil System : Berfungsi u i untuk pelumas bearing turbin dan generator.

13. Seal Oil System : Berfungs gsi untuk merapatkan poros generator dan se sebagai pendingin generator tidak keluar.

Gambar 3.9 : CW WP (circulating water pump PLTGU UP Gresik sik )

Gambar 3.10 : : Sea Water Booster Pump ( PLTGU UP Gresik sik )

Gambar 3.11: Close se Cycle Cooling Water Pump ( PLGTU UP Gre resik )

Gambar 3.12 : Cond ndensate Extaction Pump ( PLTGU UP Gresik ik )

Gambar 3.13 : Coolin ling Water Heat Exchanger ( PLTGU UP Gresik esik )

Gambar 3.14 : Flow Diagra gram Gland Steam Condensor ( PLTU UP Gres resik 3 & 4 )

3.4 CARA KERJA STEAM M TURBIN

Gamba bar 3.15 : Siklus Kerja Steam Turbin

Uap bertekanan tinggi ma masuk kedalam turbin uap bertekanan tinggi ( HP HP Steam Turbin ), uap sisa memutar HP turbin diek iekspansikan reheater untuk menaikkan efisiensi nsinya. Setelah uap melewati reheater lalu uap diek iekspansikan ke IP ( Intermediate Presure ) ) Turbin. Setelah melewati IP turbin uap diekspans nsikan ke Low Pressure Turbin ( LP Turbin ). Da Dari Low Pressure Turbin uap extraction steam men enuju ke kondensor untuk dilakukan proses kond ondensasi sehingga akhir dari kondnsasi uap akan ber berubah menjadi air.

BAB IV TURBIN GAS

4.1 DEFINISI TURBIN GA AS

Turbin gas merupakan sa salah satu komponen utama dalam proses meng enghasilkan energy listrik pada PLTGU ( Pembangk gkit Listrik Tenaga Gas Uap ). Disebut dengan t n turbin gas karena perputaran turbin terjadi akibat g t gas panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran ran.beberapa faktor yang mejadi alasan penggunaan t n turbin gas sebagai pembangkit energi listrik ada dalah karena turbin gas mempunyai akselerasi yang ng tinggi untuk menanggulangi adanya kenaikan an atau penurunan beban ( Load ) jaringan ( kon konsumen ) yang sulit diperkirakan, dan relati latif mudah dalam pembangunan, pemasangan serta ta pengoperasian.

Gam ambar 4.1 : Komponen Turbin Gas

4.2. FUNGSI TURBIN GAS S

Fungsi Turbin gas adala alah suatu penggerak yang memanfaatkan gas gas sebagai fluida kerjanya. Turbin gas pada kondi disi ideal memanfaatkan gas bertekanan yang di didapat dari udara atmosfir yang dimampatkan deng ngan menggunakan kompresor pada kondisi isent entropik (reversibel adiabatik/entropi konstan). Udar dara yang bertekanan tinggi ini kemudian dibak bakar dalam ruang bakar pada tekanan tetap. Dari ru ruang bakar, gas yang sudah dibakar bersama den engan bahan bakar diekspansikan ke turbin sebagai p i penggerak beban generator.

4.3. BAGIAN – BAGIAN TU TURBIN GAS

Gamb bar 4.2 : Bagian – bagian turbin Gas

Bagian turbin gas sebagai berikut ut : Intake Air Filter ( IAF ) Udara yang dibutuhkan untuk tuk proses pembakaran dan sebagian untuk pendin dinginan turbin gas sebelum masuk turbin terlebi ebih dahulu disaring oleh saringan ( filter ), agar u r udara yang masuk bersih. Karena kotoran sekec kecil apapun yang masuk akan dapat menyebabkan kan kerusakan unit. IAF terdiri dari beberapa filt filter yang seluruhnya haus dalam kondisi bersih. h. Apabila saringan kotor, kualitas dan kuantitas tas udara yang masuk akan terganggu dan energy gy yang duhasilkan turbin gas akan turun sehingg ngga daya ( MW ) yang dihasilkan juga akan turun un.

Gambar 4.3 : Intake A e Air Filter & Main Transformer ( PLTGU UP G Gresik )

Inlet Guide Vance ( IGV ). Berfungsi mengatur kebutuh tuhan udara , sesuai dengn beban yang ditetapkan kan. Pengaturannya telah diatur secara otomatis o is oleh komputer, sesuai dengan beban yang dikehe ehendaki.

Gambar 4.4 : Inlet Guide Vance.

Kompresor Berfungsi untuk mengkomp mpresi atau memampatkan udara yang masuk uk menjadi udara bertekanan sesuai dengan n kriteria udara untuk pembakaran. Udara a yang dihasilkan kompresor digunakan sebaga gai udara pembakaran dan udara untuk pendingina inan. Turbin gas Berfungsi sebagai penggerak rak generator turbin gas berputar karena tekanan nan gas panas dari hasil pembakaran bahan baka akar yang dialirkan ke sudu – sudu turbin. Generator Generator berada pada satu p u poros atau dikopel dengan turbin gas, sehingga p a perputaran turbin gas akan menyebabkan gener nerator ikut berputar.

Gambar 4.5 : Gen Generator & Steam Turbin ( PLTGU UP Gresik sik )

Main Transformer Berfungsi sebagai alat tran ransformasi energi dari generator ke jaringan an dan menaikkan tegangan yang dihasilkan gen generator.

Gambar 4.6 : M Main Transformer Gas Turbin. ( PLTGU UP G Gresik )

Lube Oil System Berfungsi sebagai minyak pe pelumas bearing, yang merupakan tumpuan poros ros turbin gas yang selalu berputar. Control Oil System Berfungsi sebagai minyak c control pengaturan pembukaan control valve b bahan bakar yang masuk ke ruang bakar ( Com ombuster ) turbin gas. Lube Oil Cooler Berfungsi menjaga tempera erature lube oil system tetap stabil. Lube oil sy system yang telah digunakan temperaturnya a akan naik, sehingga harus didinginkan sebe ebelum digunakan kembali. Fuel Supply Terdiri dari fuel oil ( HSD/ D/ solar ) meliputi Receiving tank,storage tank, k, fuel oil transfer pump, main fuel oil pump ( M ( MFOP ), nozzle dan combuster. Starting Motor

Berfungsi memutar shaft r rotor turbin sampai RPM tertentu sampai terj erjadi pembakaran, setelah itu dilepas secara otom tomatis. Main Fuel Oil Pump Berfungsi sebagai pompa uta utama bahan bakar minyak pada turbin gas.

4.4 CARA KERJA TURBIN IN GAS

Gam ambar 4.7 : Siklus Kerja Turbin Gas

Secara garis besar sistem em kerja turbin gas adalah proses kimia yang ter terjadi pada bahan bakar, diubah menjadi sistem m mekanik yang terjadi pada putaran turbin gas gas dan generator, sehingga menghasilkan energi list listrik. Proses tersebut dimulai dari masuknya uda dara ke kompresor, kemudian udara yang masuk akan kan dimampatkan menjadi udara bertekanan, yang ng dapat digunakan dalam proses pembakaran. Proses ses pembakaran berlangsung di ruang bakar ( comb mbuster ).

Agar terjadi pembakaran an harus tersedia tiga unsure : yaitu udara , baha han bakar, dan api yang berasal dari pemantik (I (Igniter). Setelah terjadi pembakaran akan t timbul perbedan temperatur dan tekanan, yang kem kemudian akan mendorong sudu –sudu turbin, seh sehingga turbin gas dapat berputar. Karena turbin gas as berada satu poros atau dikopel dengan generato ator, putaran turbin gas akan menyebabkan genera erator ikut berputar juga. Perputaran generato ator menyebabkan terjadinya tegangan atau energi lis listrik.

BAB V BOILER ( KETEL )

5.1 DEFINISI BOILER

Boiler merupakan satu ala alat menghasilkan uap/ steam dengan tekanan & s suhu tertentu. Air adalah media yang berguna dan m n murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses ses. Air panas atau steam pada tekanan dan suhu tert tertentu mempunyai nilai energy yang kemudian an digunakan untuk mengalirkan panas dalam bentuk uk energy kalor ke suatu proses.

Gamba bar 5.1 : Boiler & Equipment ( PLTU).

5.2 FUNGSI BOILER

Boiler merupakan suatu a alat untuk menghasilkan uap pada tekanan dan t n temperatur tinggi (superheated vapor). Perubahan an dari fase cair menjadi uap dilakukan dengan gan memanfaatkan energi panas yang didapatkan n dari pembakaran bahan bakar. Boiler pada a PLTU biasanya menggunakan minyak residu ata atau biasa disebut MFO (Marine Fuel Oil) da dan juga batubara Boiler merupakan suatu a alat untuk menghasilkan uap pada tekanan dan t n temperatur tinggi (superheated vapor). Perubahan an dari fase cair menjadi uap dilakukan dengan gan memanfaatkan energi panas yang didapatkan n dari pembakaran bahan bakar. Boiler pada a PLTU biasanya menggunakan minyak residu ata atau biasa disebut MFO (Marine Fuel Oil) da dan juga batubara

5.3 BAGIAN – BAGIAN BO BOILER

Gambar 5.2 : Bagian Boiler ( Tanjung Jati unit 1 & 2 )

Furnace : Komponen ini me merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Bebe eberapa bagian dari furnace diantaranya : refrac ractory, ruang perapian, burner, exhaust for flue ue gas, charge and discharge door .

Wall tube : Dinding boiler t terdiri dari tubes / pipa-pipa yang disatukan oleh leh membran, oleh karena itu disebut dengan w wall tube. Di dalam wall tube tersebut mengal galir air yang akan dididihkan. Dinding pipa boi boiler adalah pipa yang memiliki ulir dalam (ribbb bbed tube), dengan tujuan agar aliran air di dal dalam wall tube berputar (turbulen), sehingga p penyerapan panas menjadi lebih banyak dan n merata, serta untuk mencegah terjadinya ove verheating karena penguapan awal air pada di dinding pipa yang menerima panas radiasi lang ngsung dari ruang pembakaran.

Wall tube mempunyai dua he header pada bagian bawahnya yang berfungsi un untuk menyalurkan air dari downcomers. Downcomer merupakan pipa ipa yang menghubungkan steam drum dengan ba bagian bawah low header. Untuk mencegah penyebaran ran panas dari dalam furnace ke luar melalui wall all tube, maka disisi luar dari wall tube dipasang d g dinding isolasi yang terbuat dari mineral fiber. Steam Drum : Komponen in ini merupakan tempat penampungan air panas da dan pembangkitan

steam. Steam masih bersifat fat jenuh (saturated steam). Steam Drum adalah b bagian dari boiler yang berfungsi untuk :

1) Menampung air yang a akan dipanaskan pada pipa-pipa penguap ( (wall tube),dan menampung uap air dari p i pipa-pipa penguap sebelum dialirkan ke superhea heater.

2) Memisahkan uap dan air y ir yang telah dipisahkan di ruang bakar ( furnace ). ).

3) Mengatur kualitas air boil oiler, dengan membuang kotoran-kotoran terlarut rut di dalam boiler melalui continuous blowdo wdown.

4) Mengatur permukaan air s ir sehingga tidak terjadi kekurangan saat boiler er beroperasi yang dapat menyebabkan overh erheating pada pipa boiler.

Gambar 5.3 : Bo Boiler & Equipment ( Tanjung Jati unit 1 & 2 ) 2 ).

Superheater : Superheater b berfungsi untuk menaikkan temperatur uap jen jenuh menjadi uap panas lanjut dengan mema manfaatkan gas panas hasil pembakaran. Uap p yang masuk ke Superheater berasal dari ste steam drum. Superheater terbagi dua yaitu Prim rimary Superheater dan Secondary Superheater. er.

1) Primary Superheater Primary Superheater berf erfungsi untuk menaikkan temperatur uap jenuh y h yang berasal dari steam drum menjadi uap p p panas lanjut dengan memanfaatkan gas panas ha hasil pembakaran.

2) Secondary Superheater Secondary Superheater te terletak pada bagian laluan gas yang sangat p panas yaitu diatas ruang bakar dan menerima ima panas radiasi langsung dari ruang bakar . Uap ap yang keluar dari secondary superheater kem kemudian digunakan untuk memutar HP Turbine. .