PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP (4)
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP
KETUT VIDHIA KUMARA
Mahasiswa Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Kampus Fakultas Teknik Jimbaran – Bali
e-mail: kvk1249@gmail.com
Abstrak
Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) adalah pembangkit
siklus ganda (combined cycle) yang peralatan utamanya terdiri dari turbin
dengan generatornya, HRSG (Heat Recovery Steam Generator), BFP
(boiler feed pump) turbin uap dengan generatornya dan alat pendukung
lainnya. Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap merupakan gabungan antara
Turbin Gas (PLTG) dan Turbin Uap (PLTU) yang disebut Siklus Ganda
(Combined Cycle). Tujuan utama dari pembangkit kombinasi tersebut
yaitu untuk meningkatkan efisiensi termal yang cukup tinggi mencapai 50
%. Hal ini dikarenakan pertumbuhan akan energi listrik yang meningkat
pesat. Sedangkan penggunaan turbin gas sebagai pembangkit energi
listrik (PLTG) mempunyai efisiensi termal rendah yaitu 30 % dan
pembangkit tenaga uap (PLTU) memiliki efisiensi termal 35 %. Sehingga
dibutuhkan suatu pembangkit listrik dengan siklus kombinasi yang
menghasilkan energi lebih besar
Kata kunci : PLTU, Boiler, Turbin, Generator
gabungan antara Turbin Gas
(PLTG) dan Turbin Uap (PLTU)
1. PENDAHULUAN.
yang disebut Siklus Ganda
Pembangkit Listrik Tenaga
Gas Uap (PLTGU) adalah
pembangkit
siklus
ganda
(Combined Cycle). Tujuan utama
(combined cycle) yang peralatan
dari
pembangkit
kombinasi
utamanya terdiri dari turbin
tersebut
yaitu
untuk
dengan generatornya, HRSG
meningkatkan efisiensi termal
(Heat
Recovery
Steam
yang cukup tinggi mencapai 50
Generator), BFP (boiler feed
%.
Hal
ini
dikarenakan
pump)
turbin
uap
dengan
pertumbuhan akan energi listrik
generatornya dan alat pendukung
yang
meningkat
pesat.
lainnya.
Pembangkit
Listrik
Sedangkan penggunaan turbin
Tenaga Gas Uap merupakan
gas sebagai pembangkit energi
listrik
(PLTG)
mempunyai
efisiensi termal rendah yaitu 30 %
dan pembangkit tenaga uap
(PLTU) memiliki efisiensi termal
35 %. Sehingga dibutuhkan suatu
pembangkit listrik dengan siklus
kombinasi yang menghasilkan
energi lebih besar. Dalam rangka
pembangkitan listrik PLTGU,
salah satu bagian yang berperan
penting adalah boiler feed pump.
Boiler feed pump ini adalah
sejenis pompa yang berperan
untuk memompa fluida dari
deaerator menuju economiser.
Salah satu bagian yang sering
mengalami kerusakan pada boiler
feed pump ini adalah poros.
Kerusakan tersebut berupa retak,
yang terus menjalar sehingga
mengakibatkan poros menjadi
patah. Proses pengoperasian dan
karakteristik material menjadi
salah
satu
faktor
penentu
terhadap bentuk kerusakan yang
terjadi.
Pada
saat
pengoperasiannya, boiler feet
pump memompa fluida dengan
kapasitas 129,3 m3/jam. Fluida
yang di pompakan adalah air. Hal
ini dilakukan untuk menyuplai air
yang akan di ubah menjadi uap
pada salah satu bagian boiler.
Putaran impeler yang digunakan
adalah 2970 rpm, dimana berat
impeler pompa sendiri adalah 9
kg. Kerusakan pada pompa
seringkali berlangsung secara
tiba-tiba dan di luar prediksi yang
telah
direncanakan.
Adanya
kerusakan
pada
dunia
pembangkitan listrik, khususnya
pada boiler feed pump ini
mengakibatkan dampak negatif
yang besar pada berbagai aspek.
Kerusakan ini akan mengganggu
proses produksi, dan supply listrik
akan terhenti akibat proses
perbaikan komponen-komponen
yang rusak. Retak yang terjadi
pada poros boiler feed pump ini
menimbulkan kerusakan dan
belum diketahui penyebabnya,
sehingga tidak dapat dilakukan
upaya pencegahan kerusakan
yang sama terhadap poros boiler
feed pump. Akibat kerusakan ini
proses pemindahan air dari
deaerator menuju economiser
terhambat dan biaya operasional
perusahaan meningkat. Pada
gambar 1, terlihat poros pada
boiler
feed
pump
yang
mengalami kerusakan.
Gambar 1 (a) Lokasi poros pada pompa
yang mengalami kerusakan, (b) Poros
boiler feed pump yang rusak
2. TEORI
PLTGU
merupakan
pembangkit
listrik
yang
memanfaatkan tenaga gas dan
uap. jadi disini suadah jelas ada
dua mode pembangkitan. yaitu
pembangkitan dengan turbin gas
dan pembangkitan dengan turbin
uap. turbin gas lebih dikenal
dengan istilah GTG (Gas Turbin
Generator) sedangkan turbin uap
dikenal
dengan
STG(Steam
Turbin Generator), tidak hanya
itu saja, terdapat juga bagian
yang namanya HRSG (Heat
Recovery Steam Generator).
Untuk GTG, Gas yang
digunakan bukanlah gas alam ,
melainkan gas hasil pembakaran
bahan bakar High Speed Diesel
(HSD) dan Marine Fuel Oil
(MFO) sehingga menghasilkan
emisi sisa pembakaran. Emisi ini
diolah sedemikian rupa sehingga
kadar zat berbahayanya tidak
melebihi standar yang ditetapkan
pemerintah. Bahan bakar ini
disuplai
ke
tangki-tangki
penampungan
bahan
bakar
melalui pipa bawah laut.
Turbin gas ini dapat dioperasikan
dalam
dua
mode,
yaitu
konfigurasi simple cyle dan
konfigurasi
combined
cycle.
Dalam keadaan simple cycle
turbin gas atau biasa dikenal Gas
Turbin Generator (GTG) bekerja
sendiri sehingga tidak ada
pemanfaatan kembali sisa energi
dari gas panas yang terbuang.
Gas buang langsung di alirkan ke
atmosfir.
Pada
keadaan
combined cycle pada umumnya
terdiri dari beberapa turbin gas
dimana energi sisa pada gas
buangnya akan dimanfaatkan
kembali untuk pemanasan air di
Heat Recovery Steam Generator
(HRSG) untuk menghasilkan uap
yang akan digunakan untuk
pembangkitan turbin uap atau
Steam Turbin Generator (STG).
2.1 Hukum Pertama
Termodinamika
Hukum
pertama
termodinamika
adalah
suatu
pernyataan mengenai hukum
universal dari kekekalan energi
dan
mengidentifikasikan
perpindahan panas
sebagai
suatu bentuk perpindahan energi.
Pernyataan paling umum dari
hukum pertama termodinamika
ini berbunyi:
”Kenaikan energi internal dari
suatu
sistem
termodinamika
sebanding dengan jumlah energi
panas yang ditambahkan ke
dalam sistem dikurangi dengan
kerja yang dilakukan oleh sistem
terhadap lingkungannya.”
Hukum
termodinamika
secara aplikasi di bagi menjadi
hukum termodinamika pertama
untuk sistem yang tertutup dan
hukum
termodinamika
untuk
sistem yang terbuka.
3. APLIKASI
SIMPLE CYCLE
CONFIGURATION
Gambar 2. Konfigurasi simple cycle
Pada
dasarnya
sistem
pengoperasian
simple
cycle
bukanlah sebuah sistem yang
hanya terdiri dari compressor,
combustor, turbin dan generator.
Semua sistem pembangkitan
sudah didesain untuk keadaan
combined cycle. Hanya saja
terdapat diverter damper box
untuk mengatur apakah gas sisa
hasil pembangkitan di STG akan
dikirim ke HRSG untuk digunakan
kembali atau langsung dibuang
ke atmosfir melalui cerobong
asap (stack). Dalam keadaan
symple cycle , hubungan ke
HRSG ditutup sehingga gas
langsung dibuang.
Pengoperasian
simple
cycle
digunakan jika permintaan beban
tidak terlalu tinggi. Namun
bisanya hanya dalam waktu
sekejap, karena sistem ini kurang
efesien. Hal ini terbukti, dalam
keadaan
jika
hanya
mengandalkan GTG saja untuk
pembangkitan dengan bahan
bakar HSD ataupun MFO maka
perusahaan akan cenderung rugi
karena tidak seimbangnya harga
bahan bakar dengan harga jual
listrik ke masyarakat yang
disubsidi. Jika ada pemanfaatan
kembali, paling tidak telah
menekan pengeluaran untuk
bahan bakar untuk jumlah listrik
yang dihasilkan sama.
COMBINED
CONFIGURATION
CYCLE
Gambar 3. Konfigurasi combined cycle
Perbedaan mendasar
sistem ini dengan simple cycle
yaitu
adanya
pemanfaatan
kembali energi dari sisa panas
yang
terbuang.
Panas
ini
digunakan untuk pemanasan air
di HRSG sehingga menghasilkan
uap untuk menggerakan turbin
uap di STG.
Penjelasan Open Cycle dan
Closed Cycle
Open Cycle
Open cycle merupakan proses
produksi listrik pada PLTGU
dimana gas buangan dari turbin
gas akan segera dibuang ke
udara melalui cerobong exhaust.
Suhu gas buangan di cerobong
exhaust ini mencapai 550 C.
Proses
seperti
ini
pada
Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Uap ( PLTGU ) dapat disebut
sebagai proses Pembangkitan /
Produksi Listrik Turbin Gas
(PLTG) yaitu suatu proses
pembangkitan
listrik
yang
dihasilkan oleh putaran turbin gas
. Untuk lebih detailnya dapat
dijelaskan pada pada Sub – Sub
Bab Proses Produksi Listrik
Turbin Gas ( PLTG ).
Closed Cycle / Combined
Cycle
Kalau pada open cycle gas
buang dari turbin gas langsung
dibuang
melalui
cerobong
exhaust, maka pada proses
combined cycle / closed cycle,
gas buang dari tubin akan
dimanfaatkan terlebih dahulu
untuk memasak air yang berada
di HRSG ( Heat Recovery Steam
Generator ). Kemudian uap yang
dihasilkan dari HRSG ( Heat
Recovery Steam Generator )
tersebut akan digunakan untuk
memutar turbin uap agar dapat
menghasilkan
listrik
setelah
diolah terlebih dahulu pada
generator. Jadi proses combined
cycle / closed cycle inilah yang
disebut
sebagai
proses
Pembangkitan / Produksi Listrik
Tenaga Gas Uap ( PLTGU ) yaitu
proses pembangkitan listrik yang
dihasilkan oleh putaran turbin gas
dan turbin uap. Untuk proses
pembangkitan
listrik
dengan
menggunakan putaran turbin uap
akan dijelaskan pada pada Sub –
Sub Bab Proses Produksi Listrik
Turbin Uap ( PLTU ).
Daya listrik yang dihasilkan pada
proses open cycle tentu lebih
kecil dibandingkan dengan daya
listrik yang dihasilkan pada
proses produksi listrik combined
cycle / closed cycle. Pada
prakteknya, kedua siklus diatas
disesuaikan dengan kebutuhan
listrik
masyarakat.
Misalnya
hanya diinginkan open cycle
karena pasokan daya dari open
cycle
sudah
memenuhi
kebutuhan listrik masyarakat.
Sehingga stack holder yang
membatasi antara cerobong gas
dan HRSG dibuat close, dengan
demikian gas buang dialirkan ke
udara melalui cerobong exhaust.
Dan apabila dengan open cycle
kebutuhan listrik masyarakat
belum tercukupi maka diambil
langkah
untuk
menerapkan
combined cycle / closed cycle.
Namun demikian dalam sistem
mekanik elektrik, suatu mesin
akan lebih baik pada kondisi
continous running, karena apabila
mesin berhenti akan banyak
mengakibatkan
korosi,
perubahan setting, mur atau baut
yang
mulai
kendur
dan
sebagainya. Selain itu dengan
continous
running
lebih
mengefektifkan daya, sehingga
daya yang dihasilkan menjadi
lebih besar. Jadi secara garis
besar untuk produksi listrik di
Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Uap ( PLTGU ).
Compressor sebagai penghisap
udara luar, dengan terlebih
dahulu
melalui
air
filter.
Compressor menghisap udara
atmosfer
dan
menaikkan
tekanannya menjadi beberapa
kali lipat ( sampai 8 kali ) tekanan
semula. Udara luar ini akan
diubah menjadi udara atomizing
untuk sebagian kecil pembakaran
dan sebagian besar sebagai
pendingin turbin.
Komponen Yang Terdapat Pada
PLTGU
Combustion chamber ( ruang
bakar ) adalah ruang yang
dipakai
sebagai
tempat
pembakaran
bahan
bakar
( solar ) dan udara atomizing.
Gas panas yang dihasilkan dari
proses
pembakaran
di
combustion chamber digunakan
sebagai penggerak turbin gas.
1. Cranking Motor
Crangking Motor adalah motor
yang
digunakkan
sebagai
penggerak awal saat turbin belum
menghasilkan tenaga penggerak
generator ataupun compressor.
Motor Crangking mendapatkan
suplai listrik yang berasal dari
jaringan tegangan tinggi 150 KV /
500 KV Jawa – Bali.
2. Air Filter
Air Filter merupakan filter yang
berfungsi untuk menyaring udara
bebas agar udara yang mengalir
menuju
ke
compressor
merupakan udara yang bersih.
3. Compressor
4. Combustion Chamber
5. Gas Turbine
Gas Turbine adalah turbin yang
berputar dengan menggunakan
energi
Gas
panas
yang
dihasilkan
dari
combustion
chamber. Hasil putaran dari turbin
inilah yang akan diubah oleh
generator untuk menghasilkan
listrik.
6. Selector Valve
Selector Valve merupakan valve
yang berfungsi untuk mengatur
gas buangan dari turbin gas,
apakah akan dibuang langsung
ke udara ataukah akan dialirkan
menuju ke HRSG.
7. Gas Turbine Generator (GTG)
Generator jenis ini berfungsi
sebagai alat pembangkit listrik
dengan menggunakan tenaga
putaran yang dihasilkan dari
turbin gas. Pada PLTGU, satu
buah generator ini menghasilkan
daya 100 MW. PT. Indonesia
Power Unit Bisnis pembangkitan
Semarang memiliki enam buah
Gas Turbine generator dengan
kapasitas masing-masing adalah
100 MW.
8. Steam Turbine
Steam Turbine ( Turbin Uap )
adalah turbin yang berputar
dengan menggunakan energi
uap. Uap ini diperoleh dari
penguapan air yang berasal dari
HRSG ( Heat Recovery Steam
Generator ).
9. Steam Turbine Generator
(STG)
Steam
Turbine
Generator
merupakan generator berfungsi
sebagai alat pembangkit listrik
dengan menggunakan tenaga
putaran yang diperoleh dari turbin
uap.
Tenaga
penggeraknya
berasal dari uap kering yang
dihasilkan oleh HRSG dengan
putaran 3000 RPM, berpendingin
hidrogen dan tegangan keluar
11,5 KV. Pada PLTGU, satu buah
generator ini menghasilkan daya
kurang lebihnya sekitar 200 MW.
PT. Indonesia Power Unit Bisnis
pembangkitan
Semarang
memiliki dua buah steam turbine
generator untuk bagian PLTGUnya.
10. HRSG ( Heat Recovery
Steam Generator )
UBP Semarang memiliki 2 blok
Combine Cycle Power Plant
dengan kapasitas masing-masing
1x 500 MW. Per bloknya terdiri
dari 3 x 100 MW turbin gas dan 1
x 200 MW turbin uap yang
merupakan combine cycle dari
sisa gas buang dari GTG.
Untuk masing-masing HRSG
akan
membangkitkan
uap
sebesar 194,29 ton/jam total flow,
pada inlet flow gas 514 0 C
(HSD) pada outlet flow gas 100
o C tergantung dari load gas
turbin dan ambien temperatur.
HRSG
ini
didesain
untuk
beroperasi pada turbin gas
dengan pembakaran natural gas
dan destilate oil.
4. PENUTUP
4.1. KESIMPULAN
PLTG
merupakan
pembangkit
listrik
yang
memanfaatkan tenaga gas dan
uap. jadi disini suadah jelas ada
dua mode pembangkitan. yaitu
pembangkitan dengan turbin gas
dan pembangkitan dengan turbin
uap. turbin gas lebih dikenal
dengan istilah GTG (Gas Turbin
Generator) sedangkan turbin uap
dikenal
dengan
STG(Steam
Turbin Generator), tidak hanya
itu saja, terdapat juga bagian
yang namanya HRSG (Heat
Recovery Steam Generator).
Komponen Yang Terdapat Pada
PLTGU :
1. Cranking Motor
2. Air Filter
3. Compressor
4. Combustion Chamber
5. Gas Turbine
6. Selector Valve
7. Gas Turbine
(GTG)
Generator
8. Steam Turbine
9. Steam Turbine Generator
(STG)
10. HRSG ( Heat Recovery
Steam Generator )
4.2.
SARAN
Saran dari paper yang
saya buat ini adalah
agar limbah-limbah dari
PLTGU bisa di olah lagi
agar tidak mencemari
lingkungan
KETUT VIDHIA KUMARA
Mahasiswa Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Kampus Fakultas Teknik Jimbaran – Bali
e-mail: kvk1249@gmail.com
Abstrak
Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) adalah pembangkit
siklus ganda (combined cycle) yang peralatan utamanya terdiri dari turbin
dengan generatornya, HRSG (Heat Recovery Steam Generator), BFP
(boiler feed pump) turbin uap dengan generatornya dan alat pendukung
lainnya. Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap merupakan gabungan antara
Turbin Gas (PLTG) dan Turbin Uap (PLTU) yang disebut Siklus Ganda
(Combined Cycle). Tujuan utama dari pembangkit kombinasi tersebut
yaitu untuk meningkatkan efisiensi termal yang cukup tinggi mencapai 50
%. Hal ini dikarenakan pertumbuhan akan energi listrik yang meningkat
pesat. Sedangkan penggunaan turbin gas sebagai pembangkit energi
listrik (PLTG) mempunyai efisiensi termal rendah yaitu 30 % dan
pembangkit tenaga uap (PLTU) memiliki efisiensi termal 35 %. Sehingga
dibutuhkan suatu pembangkit listrik dengan siklus kombinasi yang
menghasilkan energi lebih besar
Kata kunci : PLTU, Boiler, Turbin, Generator
gabungan antara Turbin Gas
(PLTG) dan Turbin Uap (PLTU)
1. PENDAHULUAN.
yang disebut Siklus Ganda
Pembangkit Listrik Tenaga
Gas Uap (PLTGU) adalah
pembangkit
siklus
ganda
(Combined Cycle). Tujuan utama
(combined cycle) yang peralatan
dari
pembangkit
kombinasi
utamanya terdiri dari turbin
tersebut
yaitu
untuk
dengan generatornya, HRSG
meningkatkan efisiensi termal
(Heat
Recovery
Steam
yang cukup tinggi mencapai 50
Generator), BFP (boiler feed
%.
Hal
ini
dikarenakan
pump)
turbin
uap
dengan
pertumbuhan akan energi listrik
generatornya dan alat pendukung
yang
meningkat
pesat.
lainnya.
Pembangkit
Listrik
Sedangkan penggunaan turbin
Tenaga Gas Uap merupakan
gas sebagai pembangkit energi
listrik
(PLTG)
mempunyai
efisiensi termal rendah yaitu 30 %
dan pembangkit tenaga uap
(PLTU) memiliki efisiensi termal
35 %. Sehingga dibutuhkan suatu
pembangkit listrik dengan siklus
kombinasi yang menghasilkan
energi lebih besar. Dalam rangka
pembangkitan listrik PLTGU,
salah satu bagian yang berperan
penting adalah boiler feed pump.
Boiler feed pump ini adalah
sejenis pompa yang berperan
untuk memompa fluida dari
deaerator menuju economiser.
Salah satu bagian yang sering
mengalami kerusakan pada boiler
feed pump ini adalah poros.
Kerusakan tersebut berupa retak,
yang terus menjalar sehingga
mengakibatkan poros menjadi
patah. Proses pengoperasian dan
karakteristik material menjadi
salah
satu
faktor
penentu
terhadap bentuk kerusakan yang
terjadi.
Pada
saat
pengoperasiannya, boiler feet
pump memompa fluida dengan
kapasitas 129,3 m3/jam. Fluida
yang di pompakan adalah air. Hal
ini dilakukan untuk menyuplai air
yang akan di ubah menjadi uap
pada salah satu bagian boiler.
Putaran impeler yang digunakan
adalah 2970 rpm, dimana berat
impeler pompa sendiri adalah 9
kg. Kerusakan pada pompa
seringkali berlangsung secara
tiba-tiba dan di luar prediksi yang
telah
direncanakan.
Adanya
kerusakan
pada
dunia
pembangkitan listrik, khususnya
pada boiler feed pump ini
mengakibatkan dampak negatif
yang besar pada berbagai aspek.
Kerusakan ini akan mengganggu
proses produksi, dan supply listrik
akan terhenti akibat proses
perbaikan komponen-komponen
yang rusak. Retak yang terjadi
pada poros boiler feed pump ini
menimbulkan kerusakan dan
belum diketahui penyebabnya,
sehingga tidak dapat dilakukan
upaya pencegahan kerusakan
yang sama terhadap poros boiler
feed pump. Akibat kerusakan ini
proses pemindahan air dari
deaerator menuju economiser
terhambat dan biaya operasional
perusahaan meningkat. Pada
gambar 1, terlihat poros pada
boiler
feed
pump
yang
mengalami kerusakan.
Gambar 1 (a) Lokasi poros pada pompa
yang mengalami kerusakan, (b) Poros
boiler feed pump yang rusak
2. TEORI
PLTGU
merupakan
pembangkit
listrik
yang
memanfaatkan tenaga gas dan
uap. jadi disini suadah jelas ada
dua mode pembangkitan. yaitu
pembangkitan dengan turbin gas
dan pembangkitan dengan turbin
uap. turbin gas lebih dikenal
dengan istilah GTG (Gas Turbin
Generator) sedangkan turbin uap
dikenal
dengan
STG(Steam
Turbin Generator), tidak hanya
itu saja, terdapat juga bagian
yang namanya HRSG (Heat
Recovery Steam Generator).
Untuk GTG, Gas yang
digunakan bukanlah gas alam ,
melainkan gas hasil pembakaran
bahan bakar High Speed Diesel
(HSD) dan Marine Fuel Oil
(MFO) sehingga menghasilkan
emisi sisa pembakaran. Emisi ini
diolah sedemikian rupa sehingga
kadar zat berbahayanya tidak
melebihi standar yang ditetapkan
pemerintah. Bahan bakar ini
disuplai
ke
tangki-tangki
penampungan
bahan
bakar
melalui pipa bawah laut.
Turbin gas ini dapat dioperasikan
dalam
dua
mode,
yaitu
konfigurasi simple cyle dan
konfigurasi
combined
cycle.
Dalam keadaan simple cycle
turbin gas atau biasa dikenal Gas
Turbin Generator (GTG) bekerja
sendiri sehingga tidak ada
pemanfaatan kembali sisa energi
dari gas panas yang terbuang.
Gas buang langsung di alirkan ke
atmosfir.
Pada
keadaan
combined cycle pada umumnya
terdiri dari beberapa turbin gas
dimana energi sisa pada gas
buangnya akan dimanfaatkan
kembali untuk pemanasan air di
Heat Recovery Steam Generator
(HRSG) untuk menghasilkan uap
yang akan digunakan untuk
pembangkitan turbin uap atau
Steam Turbin Generator (STG).
2.1 Hukum Pertama
Termodinamika
Hukum
pertama
termodinamika
adalah
suatu
pernyataan mengenai hukum
universal dari kekekalan energi
dan
mengidentifikasikan
perpindahan panas
sebagai
suatu bentuk perpindahan energi.
Pernyataan paling umum dari
hukum pertama termodinamika
ini berbunyi:
”Kenaikan energi internal dari
suatu
sistem
termodinamika
sebanding dengan jumlah energi
panas yang ditambahkan ke
dalam sistem dikurangi dengan
kerja yang dilakukan oleh sistem
terhadap lingkungannya.”
Hukum
termodinamika
secara aplikasi di bagi menjadi
hukum termodinamika pertama
untuk sistem yang tertutup dan
hukum
termodinamika
untuk
sistem yang terbuka.
3. APLIKASI
SIMPLE CYCLE
CONFIGURATION
Gambar 2. Konfigurasi simple cycle
Pada
dasarnya
sistem
pengoperasian
simple
cycle
bukanlah sebuah sistem yang
hanya terdiri dari compressor,
combustor, turbin dan generator.
Semua sistem pembangkitan
sudah didesain untuk keadaan
combined cycle. Hanya saja
terdapat diverter damper box
untuk mengatur apakah gas sisa
hasil pembangkitan di STG akan
dikirim ke HRSG untuk digunakan
kembali atau langsung dibuang
ke atmosfir melalui cerobong
asap (stack). Dalam keadaan
symple cycle , hubungan ke
HRSG ditutup sehingga gas
langsung dibuang.
Pengoperasian
simple
cycle
digunakan jika permintaan beban
tidak terlalu tinggi. Namun
bisanya hanya dalam waktu
sekejap, karena sistem ini kurang
efesien. Hal ini terbukti, dalam
keadaan
jika
hanya
mengandalkan GTG saja untuk
pembangkitan dengan bahan
bakar HSD ataupun MFO maka
perusahaan akan cenderung rugi
karena tidak seimbangnya harga
bahan bakar dengan harga jual
listrik ke masyarakat yang
disubsidi. Jika ada pemanfaatan
kembali, paling tidak telah
menekan pengeluaran untuk
bahan bakar untuk jumlah listrik
yang dihasilkan sama.
COMBINED
CONFIGURATION
CYCLE
Gambar 3. Konfigurasi combined cycle
Perbedaan mendasar
sistem ini dengan simple cycle
yaitu
adanya
pemanfaatan
kembali energi dari sisa panas
yang
terbuang.
Panas
ini
digunakan untuk pemanasan air
di HRSG sehingga menghasilkan
uap untuk menggerakan turbin
uap di STG.
Penjelasan Open Cycle dan
Closed Cycle
Open Cycle
Open cycle merupakan proses
produksi listrik pada PLTGU
dimana gas buangan dari turbin
gas akan segera dibuang ke
udara melalui cerobong exhaust.
Suhu gas buangan di cerobong
exhaust ini mencapai 550 C.
Proses
seperti
ini
pada
Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Uap ( PLTGU ) dapat disebut
sebagai proses Pembangkitan /
Produksi Listrik Turbin Gas
(PLTG) yaitu suatu proses
pembangkitan
listrik
yang
dihasilkan oleh putaran turbin gas
. Untuk lebih detailnya dapat
dijelaskan pada pada Sub – Sub
Bab Proses Produksi Listrik
Turbin Gas ( PLTG ).
Closed Cycle / Combined
Cycle
Kalau pada open cycle gas
buang dari turbin gas langsung
dibuang
melalui
cerobong
exhaust, maka pada proses
combined cycle / closed cycle,
gas buang dari tubin akan
dimanfaatkan terlebih dahulu
untuk memasak air yang berada
di HRSG ( Heat Recovery Steam
Generator ). Kemudian uap yang
dihasilkan dari HRSG ( Heat
Recovery Steam Generator )
tersebut akan digunakan untuk
memutar turbin uap agar dapat
menghasilkan
listrik
setelah
diolah terlebih dahulu pada
generator. Jadi proses combined
cycle / closed cycle inilah yang
disebut
sebagai
proses
Pembangkitan / Produksi Listrik
Tenaga Gas Uap ( PLTGU ) yaitu
proses pembangkitan listrik yang
dihasilkan oleh putaran turbin gas
dan turbin uap. Untuk proses
pembangkitan
listrik
dengan
menggunakan putaran turbin uap
akan dijelaskan pada pada Sub –
Sub Bab Proses Produksi Listrik
Turbin Uap ( PLTU ).
Daya listrik yang dihasilkan pada
proses open cycle tentu lebih
kecil dibandingkan dengan daya
listrik yang dihasilkan pada
proses produksi listrik combined
cycle / closed cycle. Pada
prakteknya, kedua siklus diatas
disesuaikan dengan kebutuhan
listrik
masyarakat.
Misalnya
hanya diinginkan open cycle
karena pasokan daya dari open
cycle
sudah
memenuhi
kebutuhan listrik masyarakat.
Sehingga stack holder yang
membatasi antara cerobong gas
dan HRSG dibuat close, dengan
demikian gas buang dialirkan ke
udara melalui cerobong exhaust.
Dan apabila dengan open cycle
kebutuhan listrik masyarakat
belum tercukupi maka diambil
langkah
untuk
menerapkan
combined cycle / closed cycle.
Namun demikian dalam sistem
mekanik elektrik, suatu mesin
akan lebih baik pada kondisi
continous running, karena apabila
mesin berhenti akan banyak
mengakibatkan
korosi,
perubahan setting, mur atau baut
yang
mulai
kendur
dan
sebagainya. Selain itu dengan
continous
running
lebih
mengefektifkan daya, sehingga
daya yang dihasilkan menjadi
lebih besar. Jadi secara garis
besar untuk produksi listrik di
Pembangkit Listrik Tenaga Gas
Uap ( PLTGU ).
Compressor sebagai penghisap
udara luar, dengan terlebih
dahulu
melalui
air
filter.
Compressor menghisap udara
atmosfer
dan
menaikkan
tekanannya menjadi beberapa
kali lipat ( sampai 8 kali ) tekanan
semula. Udara luar ini akan
diubah menjadi udara atomizing
untuk sebagian kecil pembakaran
dan sebagian besar sebagai
pendingin turbin.
Komponen Yang Terdapat Pada
PLTGU
Combustion chamber ( ruang
bakar ) adalah ruang yang
dipakai
sebagai
tempat
pembakaran
bahan
bakar
( solar ) dan udara atomizing.
Gas panas yang dihasilkan dari
proses
pembakaran
di
combustion chamber digunakan
sebagai penggerak turbin gas.
1. Cranking Motor
Crangking Motor adalah motor
yang
digunakkan
sebagai
penggerak awal saat turbin belum
menghasilkan tenaga penggerak
generator ataupun compressor.
Motor Crangking mendapatkan
suplai listrik yang berasal dari
jaringan tegangan tinggi 150 KV /
500 KV Jawa – Bali.
2. Air Filter
Air Filter merupakan filter yang
berfungsi untuk menyaring udara
bebas agar udara yang mengalir
menuju
ke
compressor
merupakan udara yang bersih.
3. Compressor
4. Combustion Chamber
5. Gas Turbine
Gas Turbine adalah turbin yang
berputar dengan menggunakan
energi
Gas
panas
yang
dihasilkan
dari
combustion
chamber. Hasil putaran dari turbin
inilah yang akan diubah oleh
generator untuk menghasilkan
listrik.
6. Selector Valve
Selector Valve merupakan valve
yang berfungsi untuk mengatur
gas buangan dari turbin gas,
apakah akan dibuang langsung
ke udara ataukah akan dialirkan
menuju ke HRSG.
7. Gas Turbine Generator (GTG)
Generator jenis ini berfungsi
sebagai alat pembangkit listrik
dengan menggunakan tenaga
putaran yang dihasilkan dari
turbin gas. Pada PLTGU, satu
buah generator ini menghasilkan
daya 100 MW. PT. Indonesia
Power Unit Bisnis pembangkitan
Semarang memiliki enam buah
Gas Turbine generator dengan
kapasitas masing-masing adalah
100 MW.
8. Steam Turbine
Steam Turbine ( Turbin Uap )
adalah turbin yang berputar
dengan menggunakan energi
uap. Uap ini diperoleh dari
penguapan air yang berasal dari
HRSG ( Heat Recovery Steam
Generator ).
9. Steam Turbine Generator
(STG)
Steam
Turbine
Generator
merupakan generator berfungsi
sebagai alat pembangkit listrik
dengan menggunakan tenaga
putaran yang diperoleh dari turbin
uap.
Tenaga
penggeraknya
berasal dari uap kering yang
dihasilkan oleh HRSG dengan
putaran 3000 RPM, berpendingin
hidrogen dan tegangan keluar
11,5 KV. Pada PLTGU, satu buah
generator ini menghasilkan daya
kurang lebihnya sekitar 200 MW.
PT. Indonesia Power Unit Bisnis
pembangkitan
Semarang
memiliki dua buah steam turbine
generator untuk bagian PLTGUnya.
10. HRSG ( Heat Recovery
Steam Generator )
UBP Semarang memiliki 2 blok
Combine Cycle Power Plant
dengan kapasitas masing-masing
1x 500 MW. Per bloknya terdiri
dari 3 x 100 MW turbin gas dan 1
x 200 MW turbin uap yang
merupakan combine cycle dari
sisa gas buang dari GTG.
Untuk masing-masing HRSG
akan
membangkitkan
uap
sebesar 194,29 ton/jam total flow,
pada inlet flow gas 514 0 C
(HSD) pada outlet flow gas 100
o C tergantung dari load gas
turbin dan ambien temperatur.
HRSG
ini
didesain
untuk
beroperasi pada turbin gas
dengan pembakaran natural gas
dan destilate oil.
4. PENUTUP
4.1. KESIMPULAN
PLTG
merupakan
pembangkit
listrik
yang
memanfaatkan tenaga gas dan
uap. jadi disini suadah jelas ada
dua mode pembangkitan. yaitu
pembangkitan dengan turbin gas
dan pembangkitan dengan turbin
uap. turbin gas lebih dikenal
dengan istilah GTG (Gas Turbin
Generator) sedangkan turbin uap
dikenal
dengan
STG(Steam
Turbin Generator), tidak hanya
itu saja, terdapat juga bagian
yang namanya HRSG (Heat
Recovery Steam Generator).
Komponen Yang Terdapat Pada
PLTGU :
1. Cranking Motor
2. Air Filter
3. Compressor
4. Combustion Chamber
5. Gas Turbine
6. Selector Valve
7. Gas Turbine
(GTG)
Generator
8. Steam Turbine
9. Steam Turbine Generator
(STG)
10. HRSG ( Heat Recovery
Steam Generator )
4.2.
SARAN
Saran dari paper yang
saya buat ini adalah
agar limbah-limbah dari
PLTGU bisa di olah lagi
agar tidak mencemari
lingkungan