Studi Pengaruh Operating Heat Rate Terhadap Efisiensi Kinerja Pltu Labuhan Angin Sibolga Chapter III V

4

BAB III

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

3.1

Penelitian dilaksanakan mulai dari tanggal 16 Maret 2017 – 23 Maret 2017
dan bertempat di Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Labuhan Angin Sibolga
Unit 1.

3.2

Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah data dari

pembangkit listrik tenaga uap labuhan angin Sibolga unit 1. Peralatan yang akan
digunakan adalah laptop, kalkulator, buku panduan perhitungan NPHR dan

software Ms. Excel.

Pelaksanaan Penelitian

3.3

Dalam melaksanakan penelitian, dilakukan pengumpulan data yang
dibutuhkan terlebih dahulu. Data yang diperoleh selanjutnya diolah dan
disimulasikan menggunakan software Ms. Excel untuk mendapatkan nilai SFC,
Heat Rate, Efisiensi dan grafik.

3.4

Variabel yang Diamati
Variabel-variabel yang diamati dalam penelitian ini meliputi:



Beban rata-rata yang didapat
40


Universitas Sumatera Utara

3.5



Pemakaian bahan bakar (liter, kg)



Nilai kalori (kcal/kg, kcal/MMBtu)

Prosedur Penelitian
Pembuat

Pernyataan,Berdasarkan

diagram


alir

flowchart,

teknik

perhitungan dan pengolahan dapat dilihat pada Gambar 3.1 :

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

41

Universitas Sumatera Utara

Berikut ini langkah-langkah penelitian skripsi ;
1.

Melakukan pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penelitian, yang
meliputi ; Beban rata-rata, jumlah konsumsi bahan bakar dan nilai kalori bahan
bakar berupa kWh bruto dan pemakaian sendiri.


2.

Data-data yang telah dikumpulkan tersebut kemudian diolah dan dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan nilai dari pemakaian konsumsi bahan spesifik.

3.

Selanjutnya, dilakukan perhitungan untuk mengetahui nilai dari Heat Rate
Bruto HRB dan Heat Rate Netto HRN serta efisiensinya.

4.

Selanjutnya, jika ingin melakukan perhitungan kembali kita akan mengambil
data sampai dihasilkan besar SFC, HR dan Efisiensi pembangkit.

5.

Selanjutnya, jika besar SFC, HR dan Efisiensi sudah didapat untuk melihat
pengaruh heat rate terhadap efisiensi pembangkit, maka dilanjutkan ke langkah

hasil dan pembahasan yaitu penarikan kesimpulan dari hasil penelitian skripsi.

42

Universitas Sumatera Utara

5

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Data Operasional PLTU Labuhan Angin Unit 1
Tabel 4.1 Data Net Plant Heat Rate PLTU Labuhan Angin Unit 1
16 Maret 2017 – 23 Maret 2017

Beban


Pemakaian

Kalori

Produksi

Produksi

Pemakaian

(MW)

Bahan Bakar

(kcal/kg,

Bruto

Netto


Sendiri

(kg)

kcal/MMBtu)

(kWh)

(kWh)

(kWh)

62,15

1070950

4381.721

1445236.365


1216962

238614.547

59,12

1126260

4285.383

1595781.820

1345284

239367.275

62,89

1217440


4663.859

1674065.456

1431070

242754.547

62,43

1234270

4457.578

1684101.820

1438616

243507.275


62,62

1730790

4320.386

1694138.184

1446840

244260.002

63,21

990000

4320.386

814952.728


621162

149040.001

63,2
34,85

109898.182
693000

4320.386

979549.092

792756

226570.911

43

Universitas Sumatera Utara

4.2

Analisa Data



Menghitung Spesific Fuel Consumption (SFC), Heat Rate (HR) dan

Efisiensi (")
i.

Saat beban 62,15 MW

=



=



=

η=

=



859,845

1070950
1445236.37

=

=

= 0.741 )/

1070950 x 4381.72
1445236.37
1070950 x 4381.72

1216962

100% =

-



= 3246.946

/



= 3855.999

/



/



859,845
100% = 26.482%
3246.946

ii. Saat beban 59,12 MW

=



=



=

η=

=



859,845

1126260
1595781.82

=

=

1126260 x 4285.38
1595781.82
1126260 x 4285.38

100% =

-

= 0.706 )/

1345284



= 3024.508

= 3587.685

/



859,845
100% = 28.43%
3024.508

iii. Saat beban 62,89 MW

=



=

1217440

1674065.46

= 0.727 )/



44

Universitas Sumatera Utara

=



=

η=



859,845

=

=

1217440 x 4663.86

1674065.46
1217440 x 4663.86

1431070

100% =

-

= 3391.725

/



= 3967.639

/



= 3266.937

/



= 3824.408

/



= 4413.856

/



= 5168.285

/



859,845
100% = 25.351%
3391.725

iv. Saat beban 62,43 MW

=



=



=

η=

=



859,845

1234270

1684101.82
=

=

1234270 x 4457.58

1684101.82
1234270 x 4457.58

1438616

100% =

-

v.



859,845
100% = 26.32%
3266.937

Saat beban 63,62 MW

=



=

=



=

η=

= 0.733 )/



859,845
-

1730790

1694138.18
=

=

= 1.022 )/

1730790 x 4320.39

1694138.18
1730790 x 4320.39

100% =

1446840
859,845
4413.856



100% = 19.481%

45

Universitas Sumatera Utara

vi. Saat beban 63,21 MW

=



=



=

η=

=



859,845

990000

814952.73
=

=

= 1.215 )/

990000 x 4320.39

814952.73
990000 x 4320.39

621162

100% =

-



= 5248.381

/



= 6885.777

/



= 3056.537

/



= 3776.733

/



859,845
100% = 16.383%
5248.381

vii. Saat beban 34,85 MW

=



=



=

η=

=



859,845
-

693000

979549.09
=

=

= 0.707 )/

693000 x 4320.39

979549.09
693000 x 4320.39

100% =

792756
859,845
3056.537



100% = 26.109%

46

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.2 Tabel Hasil Pemakaian Konsumsi Bahan Spesifik (SFC), Heat Rate
dan Efisiensi
Beban

Pemakaian

Kalori

SFC

HRB

HRN

(MW)

Bahan Bakar

(kcal/kg,

(kg/kWh)

(kCal/kWh)

(kCal/kWh)

(kg)

kcal/MMBtu)

62,15

1070950

4381.721

0.741

3246.946

3855.999

26.482

59,12

1126260

4285.383

0.706

3024.508

3587.685

28.43

62,89

1217440

4663.859

0.727

3391.725

3967.639

25.351

62,43

1234270

4457.578

0.733

3266.937

3824.408

26.32

63,62

1730790

4320.386

1.022

4413.856

5168.285

19.481

63,21

990000

4320.386

1.215

5248.381

6885.777

16.383

34,85

693000

4320.386

0.707

3056.537

3776.733

26.109

η
(%)

Hasil analisa grafik berdasarkan tabel 4.2 adalah sebagai berikut ;

GRAFIK HUBUNGAN BEBAN DENGAN SFC
1.4

SFC (kg/kWh)

1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
62,15

59,12

62,89

62,43

63,62

63,21

34,85

BEBAN (MW)

Gambar 4.1 Grafik Konsumsi Bahan Spesifik terhadap fungsi beban

47

Universitas Sumatera Utara

Pada gambar 4.1 dapat dilihat bahwa grafik konsumsi bahan spesifik terhadap
fungsi beban semakin meningkat pada saat beban 62,89 MW sampai 63,62 MW
bertambahnya beban, maka jumlah konsumsi bahan spesifik semakin meningkat.
Artinya, jumlah konsumsi spesifik bahan bakar per kWh yang dikonsumsi
meningkat seiring dengan perubahan beban.

GRAFIK HUBUNGAN BEBAN DENGAN HEAT RATE
8000

HR (kCal/kWh)

7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
62,15

59,12

62,89

62,43

63,62

63,21

34,85

BEBAN (MW)

Gambar 4.2 Grafik Heat Rate terhadap fungsi beban
Pada gambar 4.2 dapat dilihat grafik hubungan beban dengan heat rate. Pada
gambar 4.2 dapat dilihat bahwa perubahan beban mempengaruhi heat rate, dimana
heat rate akan berubah sesuai dengan pemakaian bahan bakar dan kalori yang
dihasilkan. Semakin tinggi beban yang dihasilkan maka akan semakin besar
pemakaian bahan bakar yang mengakibatkan heat rate akan semakin meningkat.

48

Universitas Sumatera Utara

GRAFIK HUBUNGAN BEBAN DENGAN
EFISIENSI
EFISIENSI (%)

30
25
20
15
10
5
0
62,15

59,12

62,89

62,43

63,62

63,21

34,85

BEBAN (MW)

Gambar 4.3 Grafik Efisiensi terhadap fungsi beban
Pada gambar 4.3 dapat dilihat grafik hubungan beban dengan efisiensi. Pada
gambar 4.3 dapat dilihat perubahan beban mempengaruhi

efisiensi, dimana

efisiensi akan menurun jika pemakaian bahan bakar yang berlebihan. Penggunaan
dari bahan bakar pembangkit menjadi tolak ukur untuk menentukan efisiensi dari
suatu pembangkit.

49

Universitas Sumatera Utara

GRAFIK HUBUNGAN EFISIENSI DENGAN
HEAT RATE
8000
7000

HR (kCal/kWh)

6000
5000
4000
HEAT RATE
3000

EFISIENSI

2000
1000
0
26.482

28.43

25.351

26.32

19.481

16.383

26.109

EFISIENSI (%)

Gambar 4.4 Grafik hubungan Heat Rate terhadap Efisiensi
Berdasarkan gambar 4.4 di dapat grafik hubungan efisiensi dengan heat rate.
Dimana, dapat dilihat bahwa grafik tidak linier karena adanya perubahan heat rate
dan efisiensi yang disebabkan oleh perubahan beban yang tidak konstan. Penyebab
beban tidak konstan karena adanya kerusakan peralatan pada saat beroperasi.

50

Universitas Sumatera Utara

6

BAB V
PENUTUP

5.1

Kesimpulan
Dari hasil evaluasi data dan pembahasan, dapat diambil kesimpulan sebagai

berikut ;
1. Perhitungan heat rate PLTU Labuhan Angin cenderung naik, hal ini
mengidentifikasi bahwa kinerja unit mulai menurun disebabkan karena
usia pakai dan adanya gangguan berupa kerugian-kerugian aliran uap
dari boiler ke turbin
2. Dari hasil data, di dapat SFC terbesar saat beban 63,21 MW sebesar
1,215 kg/kWh dan terkecil saat beban 59,12 MW sebesar 0,706 kg/kWh
3. Heat rate berbanding terbalik dengan efisiensi, yang artinya semakin
rendah heat rate yang di dapat maka efisiensi akan semakin baik, dimana
nilai heat rate terendah saat beban 59,12 MW sebesar 3587,685
kCal/kWh dengan efisiensi sebesar 28,43% dan nilai heat rate tertinggi
saat beban 63.21 MW sebesar 6885,777 kCal/ kWh dengan efisiensi
sebesar 16,383%
4. Dari hasil data, didapat bahwa jumlah pemakaian konsumsi bahan
spesifik (SFC) berbanding lurus dengan Heat Rate.

51

Universitas Sumatera Utara

5.2

Saran
1. Perhitungan heat rate dan efisiensi termal dilakukan secara berkala untuk
mengetahui kondisi unit pembangkit dengan metode tidak langsung.
2.

Inspeksi dan maintance harus dilakukan secara berkala agar unit tetap
dalam kondisi baik.

52

Universitas Sumatera Utara