Analisa Heat Exchanger Untuk Pendinginan Sistem Hidrolik Damper HRSG 22

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Konsumsi listrik daerah Sumatera bagian Utara setiap tahunnya terus
meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi masyarakatnya.
Oleh karena itu, perkiraan kebutuhan listrik jangka panjang di Sumatera bagian
Utara sangat diperlukan agar dapat menggambarkan kondisi kelistrikan saat ini
dan masa datang. Dengan diketahuinya perkiraan kebutuhan listrik jangka panjang
akan dapat ditentukan jenis dan perkiraan kapasitas pembangkit listrik yang
dibutuhkan di Sumatera bagian Utara selama kurun waktu tersebut. Berikut
merupakan data bulan Juli 2014 konsumsi listrik dari PT. PLN Pembangkitan
Sumatera bagian Utara.
PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Belawan merupakan Unit
Pembangkitan terbesar diluar Pulau Jawa. PT.PLN (Persero) Sektor Pembangkitan
Belawan terletak di dalam sebuah pulau yang bernama Pulau Naga Putri dengan
luas wilayah 47 hektar, di desa Pulau Sicanang, Kecamatan Medan Belawan, 24
km. sebelah Utara Kota Medan, dekat dengan pesisir pantai dan Pelabuhan
Belawan. Berdiri pada tahun 1983 dan mulai berproduksi pada tahun 1984 dengan
kapasitasawal 130 MW yaitu PLTU Unit 1 dan PLTU Unit 2 dengan masingmasing beban 65 MW. PLN Sektor Pembangkitan Belawan saat ini

mengoperasikan dan memelihara unit-unit pembangkit dengan kapasitas terpasang
sebesar 1.189,88 MW.
Pada tanggal 06 Januari 2013.PLN Sektor Pembangkitan Belawan sampai
saat ini merupakan pemasok utama kebutuhan listrik di Sumatera Utara dan
sebagian wilayah Aceh.

26
Universitas Sumatera Utara

Gambar 1.1 Pembangkit Listrik Sumatera Bagian Utara
Sumber: Data kelistrikan Sumbagut 2013 Pembangkitan Sumatera Bagian Utara (KITSU)

Tabel 1. Data operasi pembangkit PT.PLN Sektor Belawan
Jenis
Pembangkit

Jumlah (Unit)

Kapasitas Terpasang (MW)

PLTU

4

260

PLTGU

6

780

PLTGU

1

120

Total

1.160

Sumber: PLN Sektor Belawan

Sebagai pembangkit dengan kapasitas listrik terbesar, produksi listrik
sektor belawan sangat mempengaruhi beban daya listrik keseluruhan dan apabila
terjadi pemeliharaan pada salah satu atau bahkan lebih pembangkit maka dampak

27
Universitas Sumatera Utara

defisit daya listrik sangat besar. Sehingga sektor belawan harus menjaga agar unit
tetap terus beroperasi.
Tabel 2. Data operasi pembangkit PT.PLN Sektor Belawan
Kapasitas
Terpasang
(MW)

Jenis
Pembangkit

Status (Unit)

PLTU 1

Tidak beroperasi

65

-

PLTU 2

Tidak beroperasi

65

-

PLTU 3

Tidak beroperasi

65

64

PLTU 4

Beroperasi

65

65

PLTG L3

Beroperasi

120

100

PLTG 11

Beroperasi

130

100

PLTG 12

Tidak beroperasi

130

-

PLTG 21

Beroperasi

130

128

PLTG 22

Beroperasi

130

129

HRSG 11

Beroperasi

65

60

HRSG 12

Tidak beroperasi

65

-

HRSG 21

Beroperasi

65

65

HRSG 22

Tidak beroperasi

65

-

1.160

841

Total

Beban
Aktual (MW)

Selisih
(MW)

319

Sumber: PLN Sektor Belawan

Keterangan :
PLTG : Pembangkit Listrik Tenaga Gas, kategori pembangkit
PLTU : Pembangkit Listrik Tenaga Uap, kategori pembangkit

28
Universitas Sumatera Utara

HRSG : Heat Recovery Steam Generator, kategori boiler
Tabel 3. Data pemeliharaan pembangkit PT.PLN Sektor Belawan
Unit

Maintenance

Component Repair List

Target

Turbine, Boiler Feed
Pump, Boiler Drum

06/01/2016

PLTU 1

Overhaul

PLTU 2

Overhaul

Turbine,Stack, Boiler Feed
Pump, Boiler Drum

PLTU 3

-

-

PLTU 4

-

-

PLTG L3

-

-

PLTG 11

-

-

PLTG 12

Overhaul

Turbine,Compressor,line fuel
gas,generator dan auxiliary
system

PLTG 21

-

-

PLTG 22

-

-

HRSG 11

-

-

HRSG 12

-

-

HRSG 21

-

-

HRSG 22

Corrective
maintenance

Hidraulic Damper

06/01/2016

21/06/2015

25/11/2014

Sumber: PLN Sektor Belawan

29
Universitas Sumatera Utara

Gambar 1.2 Service Request (SR) pengajuan pemeliharaan.
Seperti data tabel diatas untuk unit yang tidak beroperasi seperti GT 12,HRSG 12,
PLTU 1 dan 2 dikarenakan dalam pemeliharaan menyeluruh (overhaul
maintenance). Sedangkan untuk unit HRSG 22 dikarenakan

pemeliharaan

corrective maintenance (CM). Berikut data gangguan operasional HRSG unit 22 :
Keterangan Unit 22 merupakan kode nomor pembangkit belawan:
Nomor 2 pertama adalah kode blok pembangkit, sedangkan kode nomer kedua
adalah urutan pembangunan proyek pembangkit dibelawan.
-

Saat pembebanan HRSG 22 Emergency Shutdown, yaitu saat HRSG

dalam kondisi beroperasi dan stop beroperasi (shutdown) secara tiba-tiba.
-

Saat start up operasi HRSG 22 gagal beroperasi

30
Universitas Sumatera Utara

-

Saat start up operasi HRSG 22 dilakukan berulang kali

Corrective Maintenance :
-

Investigasi

: Pengecekan peralatan menyeluruh di area damper HRSG

dan area Sistem hidrolik, hasil dari investigasi untuk Motor pompa
hidrolik bermasalah dan piston damper flap rusak/retak.

Gambar1.3 Saat dilaksakan pemeliharaan pada damper HRSG 22

-

Pelaksanaan : pergantian oli hidrolik, perawatan motor dan pergantian

piston damper flap

31
Universitas Sumatera Utara

Gambar 1.4 Piston Flap Hidrolik Damper patah
perawatan yang dilakukan merupakan hasil dari investigasi terhadap komponen
hidrolik damper yang mengalami kerusakan, sedangkan untuk perawatan
pencegahan hanya dengan pergantian oli hidrolik yang baru. Berdasarkan data
track record operasi control PLTGU dibawah ini, gangguan yang terjadi

disebabkan oleh kenaikan temperatur kerja dari oli hidrolik dan agar
permasalahan temperatur ini tidak terulang kembali perlu dilakukan perbaikan
pada sistem pendinginan oli hidrolik.

32
Universitas Sumatera Utara

Sumber: PLN Sektor Belawan

Gambar 1.5 Track record operasional control PLTGU

33
Universitas Sumatera Utara

Atas dasar pemikiran di atas, penulis menganalisa kaitan perubahan suhu
oli hidrolik terhadap penurunan tekanan kerja hidrolik damper dan menganalisa
heat exchanger pendingin hidrolik yang sesuai kondisi di area Pembangkit Sektor
Belawan. Untuk meningkatkan kapasitas pendinginan Oli Hidrolik Damper
tersebut dengan cara mendesain sistem pendinginan hidrolik damper yang dapat
menjaga suhu oli hidrolik berada pada batasan operasi normal.

1.2 Batasan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini, penulis membatasi masalah-masalah yang
akan dibahas. Adapun batasan masalah yang akan dibahas dalam laporan ini
adalah:
1. Menganalisa dan menjelaskan keterkaitan antara perubahan suhu
lingkungan yang mempengaruhi kerja sistem hidrolik damper dengan
Emergency Shutdown HRSG Unit 22 berdasarkan data operasi.
2. Kajian penelitian hanya pada perubahan suhu oli dan tekanan pompa
hidrolik.
3. Analisa sistem pendingan oli dengan menggunakan Shell and Tube Heat
Exchanger.

4. Analisa sistem pendingan oli dengan menggunakan Air Cooler Fan
Finned Tube

5. Desain dimensi pada instalasi hidrolik damper di sirkulasi oli pendingin.
6. Kajian perbandingan kapasitas setelah penambahan heat exchanger.
7. Analisa biaya kerugian yang dikeluarkan PT.PLN (Persero) bila HRSG
unit 22 mengalami Emergency Shutdown.

1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

34
Universitas Sumatera Utara

1.

Mampu membuktikan secara teoritis dan data operasi bahwa Emergency
Shutdown pada Heat Recovery Steam Generator Unit 22 disebabkan
sistem pendingan oli hidrolik damper.

2.

Mampu menganalisa dan merancang desain air cooler fan dengan
kapasitas yang dibutuhkan pada sistem pendingan oli hidrolik.

3.

Mampu Membuktikan secara teoritis jika dengan penambahan air cooler
fan pada saat suhu lingkungan

maka suhu oli hidrolik berada pada

range operasi normal.
4.

Mampu menganalisa biaya kerugian yang diakibatkan Emergency
Shutdown HRSG unit 22

1.4 Manfaat
1. Bagi penulis sendiri menambah wawasan dan pengetahuan tentang sistem
hidrolik damper
2. Sebagai bahan perbandingan bagi mahasiswa lain yang akan membahas hal
yang sama.
3. Dapat mengurangi biaya kerugian akibat Emergency Shutdown HRSG unit
22
4. Dapat mencegah kerusakan pada komponen sistem hidrolik damper
5. Membandingkan antara teori yang diperoleh dari bangku perkuliahan
dengan yang ada di lapangan.

35
Universitas Sumatera Utara