Pembangkit listrik tenaga gas (3)
TUGAS KELOMPOK
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS
(PLTG)
pebimbing : cepi rahmansyah,S.Pd,.,MT.
2
Oleh:
Nama / Nim
Arief rachman chaidir / 2015080357
Maulana hisyamuddin / 2015080374
Rendi cahyandi pratama / 2015080328
Rizki luki saputra /2015080278
Wardiana/2015080268
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PAMULANG
TANGGERANG SELATAN
TAHUN 2016\17
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan
kebesaranNya kami dapat menyelesaikan makalah mengenai “Energi Tenaga gas”
ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang kami miliki. Dan juga kami berterima
kasih pada Dosen mata kuliah teknik tenaga listrik yang telah memberikan tugas ini
kepada kami.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah
wawasan serta pengetahuan kita mengenai “Energi Tenaga gas”. Kami juga
menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan
dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran
dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu
yang sempurna tanpa sarana yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang
membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami
sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila
terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan
saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Tangerang selatan, maret 2017
Tim Penyusun
1
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .......................................................................................................1
DAFTAR ISI .....................................................................................................................2
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................4
1.1.Latar Belakang ................................................................................................4
1.2. tujuan...............................................................................................................4
BAB II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS .......................................................5
2.1. pengertian PLTG .............................................................................................5
2.2. bagian bagian PLTG .......................................................................................5
2.3. Sistem Penyusun Gas Turbin ..............................................................6
BAB III PENUTUP .........................................................................................................14
3.1. .penutup .........................................................................................................14
2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada masa sekarang ini kebutuhan akan listrik sangat meningkat pesat.
Listrik merupakan kebutuhan utama, bisa di bayangkan bagaimana kehidupan kita
tanpa listrik. di bali
Kita mendapat suplai listrik dari pulau Jawa dengan cara
menginterkoneksi dengan menggunakan kabel bawah laut. Saat ini kabel bawah laut
yang berfungsi untuk mensuplai listrik ke Bali hanya satu yang masih berfungsi. Bisa
kita bayangkan bagaimana kalau sampai kabel itu putus maka Bali akan mengalami
pemadaman. Listrik diciptakan dari suatu pembangkit, pembangkit itu banyak
macamnya diantaranya : Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Listrik
Tenaga Nuklir (PLTN), Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG), dan masih banyak
jenis Pembangkit Listrik yang lain. Khusus untuk Pembangkit Listrik Tenaga Gas
(PLTG), ini kita akan coba membahasnya.
1.2 Tujuan
Tujuan yang dicapai dari pembuatan makalah tentang Pembangkit Listrik
Tenaga Gas ini adalah sebagai berikut:
1.Agar pembaca mengetahui komponen – komponen yang ada pada pembangkit
Listrik Tenaga Gas ini.
2.Agar pembaca dapat mengetahui prinsip kerja dari pada Pembangkit Listrik
Tenaga Gas.
3.Agar pambaca lebeh mengetahui apa itu Pembangkit Listrik Tenaga Gas
3
4
BAB II
2.1. Pengertian PLTG
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
merupakan sebuah
pembangkit energi listrik yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas
sebagai penggerak generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan
prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari
proses
pembakaran
bahan
bakar
diubah
menjadi
energi
mekanis
danselanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai
dengan kebutuhannya.Sistem PLTG menggunakan prinsip siklus Brayton
yang dibagi atas siklus terbuka dan siklus tertutup. Pada siklus terbuka, fluida
kerja adalah udara atmosfer dan pengeluaran panas diatmosfer karena gas
buang dari turbin di buang ke atmosfer. Adapun kekurangan dari turbingas
adalah
sifat korosif
pada
material yang
digunakan
untuk
komponen-
komponen turbinnyakarena harus bekerja pada temperature tinggi dan
adanya unsur kimia bahan bakar minyakyang korosif (sulfur, vanadium dll),
tetapi
dalam
perkembangannya
pengetahuan
material
yang
terus
berkembang hal tersebut mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara
keseluruhan dihilangkan. Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini
merupakan salah satudari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada
perkembangannya
untuk
menaikkan
efisiensi
dapat
diatur/diperbaiki
temperature kerja siklus dengan menggunakan materialturbin yang mampu
bekerja pada temperature tinggi dan dapat juga untuk menaikkan efisiensinya
dengan menggabungkan antara pembangkit turbin gas dengan pembangkit
turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle.
2.2. Bagian-bagian PLTG
1).Transfer pump, pompa yang berfungsi untuk memindahkan fluida yang
berupa HSD oildari tank menuju ruang bakar.
2). Kompressor, mengambil udara atmosfer dan merubahnya menjadi udara
bertekanan
tinggi
untuk membantu
1
proses
pembakaran di
ruang
bakar.Kompresor terdiri dari intake air filter, Inlet Guade Van (IGV), sudu-sudu
tetap dan sudut-sudut jalan yang berjumlah 19 stages. Adapun fungsinya
untuk menarik udara luar masuk ke ruang bakar sebagai
proses
pembakarandanmediapendingin.
3). Combustion Chamber, ruang bakar yang berfungsi sebagai tempat
pembakaran bahan bakar pada system turbin gas.
Gambat 2.1 gas turbin .1.bp.blogspot.com
4). Turbine, gas turbin yang berfungsi untuk mengekspansi gas panas hingga
menghasilkanenergi mekanis untuk menggerakkan generator
5). Generator, berfungsi untuk menghasilkan energi listrik.
2.3. Sistem Penyusun Gas Turbin.
1). Fuel Oil System (Sistem Bahan Bakar).
HSD Oil (High Speed Diesel) digunakan sebagai bahan bakar pada
sistem pembakaran
pada PLTGU ini. Sistem pembakaran tersebut dimulai dari tangki
penampungan (HSD Oil Tank) yang dipompa menggunakan Transfer
Pump
dengan melalui flowmeter untuk perhitungan pemakaiannya. Selanjutnya
untuk mendapatkanhasil pembakaran menjadi lebih sempurna diperlukan
tekanan cukup besar, untukmendapatkan hasil tersebut digunakan Main Oil
Pump yang terpasang dan berputarmelalui hubungan poros turbin gas
dengan Accesories Gear atau Load Gear. Untukmengatur jumlah aliran
2
bahan bakar yang masuk ke ruang bakar diatur dengan ControlValve (CV),
selanjutnya aliran bahan bakar tersebut dikontrol lagi oleh kombinasi
dariPrimary Fuel Throttle Valve dan Secondary Fuel Throttle Valve.
2). Lube Oil System (Sistem Pelumasan).
Sistem pelumasan digunakan untuk melumasi bearing turbin gas,
bearing generator, dan juga untuk menyuplai minyak untuk sistem hidraulik
padamainstop pump (AOP). Main stop pump (AOP) distart untuk menyuplai
minyak dalam bearing turbin gas dan generator, untuk selanjutnya turbin gas
diputar pada putaran turning gear pada putaran 3 rpm. Hal ini bertujuan agar
start up gaya geser (friction force) yangterjadi diantara metal bearing dengan
poros turbin gas dan generator dapat dikurangi.Setelah turbin gas mulai start
dan putaran mulai naik sampai putaran nominalnya, makasupply minyak
pelumasan diambil alih dari AOP ke Main Lube Oil Pump (MOP).Dimana,
Main Lube Oil Pump ini diputar melalui hubungan antara Accessories
gearatau Load gear dengan poros turbin.
3). Hydroulic System (Sistem Hidraulik).
Sistem hidraulik digunakan untuk menggerakkan Main Stop Valve. Dan
valve bahan bakar HSD (147 A&B) (135 A) dan valve bahan bakar gas
(170)&(165).DimanaMain Stop Valve berfungsi untuk menghentikan laju
aliran bahan bakar minyak saatunit terjadi gangguan dan atau untuk
membuka
saluran
bahan
bakar
pada
sistem pemipaan
bahan
bakar. Mekanisme pengoperasian (membuka dan menutup) Main StopValve
diperlukan hydroulic system dengan minyak bertekanan, dimana supply
minyakhidraulik diambil dari pipping system pelumas turbin gas.
4). Cooling System (Sistem Pendingin).
Tingginya temperatur minyak pelumas setelah digunakan melumasi
bearing turbin dan bearing generator akan masuk ke lube oil cooler untuk
didinginkan olehsistem pendingin minyak pelumas dengan media pending
nnya adalah air. Setelah
pelumas
,air
dia
digunakan sebagai media pendingin
akan
berubah
3
menjadi
minyak
bertemperatur
tinggi kemudian akan didinginkan di dalam ACWC (AirCooler WaterCooler)
yang sistemnya mirip dengan radiator.
5). Starting System (Sistem Start).
Peralatan Start (Starting System) di dalam turbin gas digunakan
sebagai penggerak mula, hal ini diperlukan karena pada saat start kondisi
turbin masih belummampu menggerakkan generator dan kompressor
dikarenakan belum terjadinya
pembakaran. Starting turbin gas memerlukan momen yang besar karena
berat dariturbin dan generator sehingga dipasang pony motor yang di pasang
secara seri denganstaring motor. Mula-mula starting device dioperasikan
untuk
menggerakkan
m
turbin
gas
dan generator.
Pada
putaran
tertentu, compressor telah menghasilkan udara bertekanan,dan pembakaran
dilakukan
di
ruang
bakar.
Gas
hasil
pembakaran
tersebut
dapat
menggerakkan turbin. Jika hal itu tercapai, maka starting device dilepas dari
porosturbin dan generator.
6). Bahan bakar untuk pengoperasian PLTG.
Bahan bakar yang digunakan berupa solar (HSD atau High Speed
Diesel)dialirkan dari kapal tanker ke dalam rumah pompa BBM HSD
kemudian dipompa lagidengan pompa bahan bakar untuk dimasukkan dalam
ruang bakar sehinggamenghasilkan energi pemutar turbin gas. Penggerak
awal turbin gas sebelumdigerakkan oleh energi gas hasil pembakaran adalah
motor listrik (starting motor) yang berfungsi memutar kompresor sebagai
penghisap udara luar.
2.3. PRINSIP OPERASI PLTG
Turbin gas suatu PLTG berfungsi untuk mangubah energi yang
terkandung di dalam bahan bakarmenjadi mekanis. Fluida kerja untuk me
mutar Turbin Gas adalah gas panas yang diperoleh dari prosespembakar
an.
4
Proses pembakaran memerlukan tiga unsur utama yaitu :
1. Bahan Bakar
2. Udara
3. Panas
Dalam proses pembakaran ini bahan bakar disuplai oleh pompa
bahan bakar (fuel oil pump) apabila digunakan bahan bakar minyak, atau
oleh kompresor gas apabila menggunakan bahan bakar gas alam. Pada
umumnya kompresor gas disediakan oleh pemasok gas tersebut. Udara
untuk pembakaran diperoleh dari kompresor utama, sedangkan panas
untuk
awal
pembakaran
dihasilkan
oleh
ignitor
(busi).
Proses
pembakaran dilaksanakan didalam Combustion Chamber (ruang bakar).
Energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin gas digunakan untuk
memutar generator listrik, sehingga diperoleh energi listrik. Tentu saja
untuk dapat berjalannya operasi PLTG dengan baik perlu dilengkapi
dengan alat-alat bantu, kontrol, instrumentasi, proteksi, dan sebagainya.
Gambar 2.2 alat alat dsb(4.bp.blogspot.com)
SIKLUS PLTG:
1.
2.
Fuel Station.
Pumping House.
5
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Fuel Pump.
Electrik Power Diesel.
Air Filter.
Compressor.
Combustor.
Gas Turbin.
Stack.
Generator Main Transformer.
Switch Yard.
Sutet.
Gas Line.
Udara dengan tekanan atmosfir ditarik masuk ke dalam compressor
melalui katup, udara ditekan masuk ke dalam compressor. Udara ditekan
masuk ke dalam combustor dengan tekanan 250 Psi dicampur dengan bahan
bakar dan di bakar dalam ruang bakar dengantemperatur 2000 – 30000F.
Gas hasil pembakaran yang merupakan energi termal dengan temperature
dan tekanan yang tinggi yang suhunya kira-kira 9000C . Dari energi panas
yang dihasilkan inilah kemudian akan dimanfaatkan untuk memutar turbin
dimana didalam sudu-sudu gerak dan sudu-sudu diam turbin, gas panas
tersebut temperature dan tekanan mengalami penurunan dan proses ini
biasa disebut dengan proses ekspansi. Selanjutnya energi mekanis yang
dihasilkan oleh turbin digunakan untuk memutar generator hingga
menghasilkan energi listrik. Siklus kerja dari PLTG biasa dsebut dengan
siklus Brayton Siklus tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
6
Gambar 2.3 siklus bryton(3.bp.blogspot.com)
Siklus PLTG berurut sebagai berikut :
1). Pertama-tama udara ditekan dengan kompresor ke Ruang bakar
2). Di Ruang bakar udara dibakar dengan bahan baker gas alam
3). Udara yang dibakar akan menghasilkan gas dengan tekanan dan
temperature yang sangat tinggi.
4). Selanjutnya gas dialirkan ke turbin untuk memutar turbin, generator
dikoppel secara langsung dengan turbin, dengan demikian bila turbin
berputar maka generator berputar. Kompressor juga seporos dengan
turbin. Jadi tekanan gas yang dihasilkan dari ruang bakar selain memutar
turbin juga untuk memutar compressor.
5). Selanjutnya gas dari turbin dibuang kembali ke udara.
Gambar2.4 gas-udara(2.bp.blogspot.com)
Siklus Brayton terbagi menjadi dua, yaitu:
1.
Siklus Brayton Terbuka (Open Cycle Gas Turbine).
Udara segar pada kondisi Eempera (atmosfir) disedot masuk ke dalam
kompresor, dimana terjadi peningkatan suhu dan tekanan. Udara bertekanan
tinggi diproses di dalam ruang pembakaran, dimana bahan bakar dibakar
pada tekanan konstan. Gas Eemperature tinggi yang dihasilkan kemudian
masuk turbin, di mana gastemperatur tinggi dan bahan bakar dibakar pada
tekanan atmosfer sehingga menghasilkan tenaga. Gas buang yang
7
dihasilkan turbin dibuang keluar (tidakdisirkulasikan kembali), menyebabkan
siklus harus diklasifikasikan sebagai siklus terbuka.
Gambar2.5 siklus brayton terbuka(4.bp.blogspot.com)
2.
Siklus Brayton Tertutup (Close Cycle Gas Turbine).
Cara kerja turbin gas siklus tertutup, secara keseluruhan hampir sama
dengansiklus terbuka, yaitu di sini proses kompresi dan ekspansi tetap sama,
akan tetapi proses pembakaran digantikan oleh masukan kalor tekanan
konstan
dari
sumbereksternal,
dan
proses
pembuangan
oleh pembuangan kalor tekanan konstan pada suhu ambien.
8
digantikan
Gambar2.6 siklus brayton tertutup(2.blogspot.com)
2.4.
Kelebihan dan kekurangan dari PLTG.
1.
Kelebihan PLTG.
a.
Proses instalasi yang mudah dan lebih murah.
b.
Start-up time yang cepat.
c.
Tenaga darurat (back up).
d.
Dapat menggunakan berbagai macam variasi bahn bakar.
2.
Kekurangan PLTG.
a. Memiliki efisiensi yang rendah.
b. Biaya pemeliharaan PLTG sangat besar. Hal ini dikarenakan pembangkit
bekerja pada suhu dan tekanan tinggi, komponen-komponen dari PLTG yang
disebut hot parts menjadi cepat rusak sehingga memerlukan perhatian yang
serius. Karena mahalnya komponen-komponen PLTG, maka hal tersebut
dapat dikurangi dengan memberikan pendingin udara pada sudut-sudut
turbin maupun porosnya.
c. Operasi turbin gas yang menggunakan gas hasil pembakaran dengan suhu
sekitar 1.300 oC memberi risiko korosi suhu tinggi, yaitu bereaksinya logam
kalium, vanadium, dan natrium yang terkandung dalam bahan bakar dengan
bagian-bagian turbin seperti sudu dan saluran gas panas (hot gas path).
BAB III
KESIMPULAN
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi
listrik yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak
generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang
sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran
bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi
energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya.
9
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS
(PLTG)
pebimbing : cepi rahmansyah,S.Pd,.,MT.
2
Oleh:
Nama / Nim
Arief rachman chaidir / 2015080357
Maulana hisyamuddin / 2015080374
Rendi cahyandi pratama / 2015080328
Rizki luki saputra /2015080278
Wardiana/2015080268
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PAMULANG
TANGGERANG SELATAN
TAHUN 2016\17
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan
kebesaranNya kami dapat menyelesaikan makalah mengenai “Energi Tenaga gas”
ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang kami miliki. Dan juga kami berterima
kasih pada Dosen mata kuliah teknik tenaga listrik yang telah memberikan tugas ini
kepada kami.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah
wawasan serta pengetahuan kita mengenai “Energi Tenaga gas”. Kami juga
menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan
dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran
dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu
yang sempurna tanpa sarana yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang
membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami
sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila
terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan
saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Tangerang selatan, maret 2017
Tim Penyusun
1
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .......................................................................................................1
DAFTAR ISI .....................................................................................................................2
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................4
1.1.Latar Belakang ................................................................................................4
1.2. tujuan...............................................................................................................4
BAB II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS .......................................................5
2.1. pengertian PLTG .............................................................................................5
2.2. bagian bagian PLTG .......................................................................................5
2.3. Sistem Penyusun Gas Turbin ..............................................................6
BAB III PENUTUP .........................................................................................................14
3.1. .penutup .........................................................................................................14
2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada masa sekarang ini kebutuhan akan listrik sangat meningkat pesat.
Listrik merupakan kebutuhan utama, bisa di bayangkan bagaimana kehidupan kita
tanpa listrik. di bali
Kita mendapat suplai listrik dari pulau Jawa dengan cara
menginterkoneksi dengan menggunakan kabel bawah laut. Saat ini kabel bawah laut
yang berfungsi untuk mensuplai listrik ke Bali hanya satu yang masih berfungsi. Bisa
kita bayangkan bagaimana kalau sampai kabel itu putus maka Bali akan mengalami
pemadaman. Listrik diciptakan dari suatu pembangkit, pembangkit itu banyak
macamnya diantaranya : Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Listrik
Tenaga Nuklir (PLTN), Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG), dan masih banyak
jenis Pembangkit Listrik yang lain. Khusus untuk Pembangkit Listrik Tenaga Gas
(PLTG), ini kita akan coba membahasnya.
1.2 Tujuan
Tujuan yang dicapai dari pembuatan makalah tentang Pembangkit Listrik
Tenaga Gas ini adalah sebagai berikut:
1.Agar pembaca mengetahui komponen – komponen yang ada pada pembangkit
Listrik Tenaga Gas ini.
2.Agar pembaca dapat mengetahui prinsip kerja dari pada Pembangkit Listrik
Tenaga Gas.
3.Agar pambaca lebeh mengetahui apa itu Pembangkit Listrik Tenaga Gas
3
4
BAB II
2.1. Pengertian PLTG
Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
merupakan sebuah
pembangkit energi listrik yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas
sebagai penggerak generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan
prinsip kerja yang sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari
proses
pembakaran
bahan
bakar
diubah
menjadi
energi
mekanis
danselanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi lainnya sesuai
dengan kebutuhannya.Sistem PLTG menggunakan prinsip siklus Brayton
yang dibagi atas siklus terbuka dan siklus tertutup. Pada siklus terbuka, fluida
kerja adalah udara atmosfer dan pengeluaran panas diatmosfer karena gas
buang dari turbin di buang ke atmosfer. Adapun kekurangan dari turbingas
adalah
sifat korosif
pada
material yang
digunakan
untuk
komponen-
komponen turbinnyakarena harus bekerja pada temperature tinggi dan
adanya unsur kimia bahan bakar minyakyang korosif (sulfur, vanadium dll),
tetapi
dalam
perkembangannya
pengetahuan
material
yang
terus
berkembang hal tersebut mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara
keseluruhan dihilangkan. Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini
merupakan salah satudari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada
perkembangannya
untuk
menaikkan
efisiensi
dapat
diatur/diperbaiki
temperature kerja siklus dengan menggunakan materialturbin yang mampu
bekerja pada temperature tinggi dan dapat juga untuk menaikkan efisiensinya
dengan menggabungkan antara pembangkit turbin gas dengan pembangkit
turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle.
2.2. Bagian-bagian PLTG
1).Transfer pump, pompa yang berfungsi untuk memindahkan fluida yang
berupa HSD oildari tank menuju ruang bakar.
2). Kompressor, mengambil udara atmosfer dan merubahnya menjadi udara
bertekanan
tinggi
untuk membantu
1
proses
pembakaran di
ruang
bakar.Kompresor terdiri dari intake air filter, Inlet Guade Van (IGV), sudu-sudu
tetap dan sudut-sudut jalan yang berjumlah 19 stages. Adapun fungsinya
untuk menarik udara luar masuk ke ruang bakar sebagai
proses
pembakarandanmediapendingin.
3). Combustion Chamber, ruang bakar yang berfungsi sebagai tempat
pembakaran bahan bakar pada system turbin gas.
Gambat 2.1 gas turbin .1.bp.blogspot.com
4). Turbine, gas turbin yang berfungsi untuk mengekspansi gas panas hingga
menghasilkanenergi mekanis untuk menggerakkan generator
5). Generator, berfungsi untuk menghasilkan energi listrik.
2.3. Sistem Penyusun Gas Turbin.
1). Fuel Oil System (Sistem Bahan Bakar).
HSD Oil (High Speed Diesel) digunakan sebagai bahan bakar pada
sistem pembakaran
pada PLTGU ini. Sistem pembakaran tersebut dimulai dari tangki
penampungan (HSD Oil Tank) yang dipompa menggunakan Transfer
Pump
dengan melalui flowmeter untuk perhitungan pemakaiannya. Selanjutnya
untuk mendapatkanhasil pembakaran menjadi lebih sempurna diperlukan
tekanan cukup besar, untukmendapatkan hasil tersebut digunakan Main Oil
Pump yang terpasang dan berputarmelalui hubungan poros turbin gas
dengan Accesories Gear atau Load Gear. Untukmengatur jumlah aliran
2
bahan bakar yang masuk ke ruang bakar diatur dengan ControlValve (CV),
selanjutnya aliran bahan bakar tersebut dikontrol lagi oleh kombinasi
dariPrimary Fuel Throttle Valve dan Secondary Fuel Throttle Valve.
2). Lube Oil System (Sistem Pelumasan).
Sistem pelumasan digunakan untuk melumasi bearing turbin gas,
bearing generator, dan juga untuk menyuplai minyak untuk sistem hidraulik
padamainstop pump (AOP). Main stop pump (AOP) distart untuk menyuplai
minyak dalam bearing turbin gas dan generator, untuk selanjutnya turbin gas
diputar pada putaran turning gear pada putaran 3 rpm. Hal ini bertujuan agar
start up gaya geser (friction force) yangterjadi diantara metal bearing dengan
poros turbin gas dan generator dapat dikurangi.Setelah turbin gas mulai start
dan putaran mulai naik sampai putaran nominalnya, makasupply minyak
pelumasan diambil alih dari AOP ke Main Lube Oil Pump (MOP).Dimana,
Main Lube Oil Pump ini diputar melalui hubungan antara Accessories
gearatau Load gear dengan poros turbin.
3). Hydroulic System (Sistem Hidraulik).
Sistem hidraulik digunakan untuk menggerakkan Main Stop Valve. Dan
valve bahan bakar HSD (147 A&B) (135 A) dan valve bahan bakar gas
(170)&(165).DimanaMain Stop Valve berfungsi untuk menghentikan laju
aliran bahan bakar minyak saatunit terjadi gangguan dan atau untuk
membuka
saluran
bahan
bakar
pada
sistem pemipaan
bahan
bakar. Mekanisme pengoperasian (membuka dan menutup) Main StopValve
diperlukan hydroulic system dengan minyak bertekanan, dimana supply
minyakhidraulik diambil dari pipping system pelumas turbin gas.
4). Cooling System (Sistem Pendingin).
Tingginya temperatur minyak pelumas setelah digunakan melumasi
bearing turbin dan bearing generator akan masuk ke lube oil cooler untuk
didinginkan olehsistem pendingin minyak pelumas dengan media pending
nnya adalah air. Setelah
pelumas
,air
dia
digunakan sebagai media pendingin
akan
berubah
3
menjadi
minyak
bertemperatur
tinggi kemudian akan didinginkan di dalam ACWC (AirCooler WaterCooler)
yang sistemnya mirip dengan radiator.
5). Starting System (Sistem Start).
Peralatan Start (Starting System) di dalam turbin gas digunakan
sebagai penggerak mula, hal ini diperlukan karena pada saat start kondisi
turbin masih belummampu menggerakkan generator dan kompressor
dikarenakan belum terjadinya
pembakaran. Starting turbin gas memerlukan momen yang besar karena
berat dariturbin dan generator sehingga dipasang pony motor yang di pasang
secara seri denganstaring motor. Mula-mula starting device dioperasikan
untuk
menggerakkan
m
turbin
gas
dan generator.
Pada
putaran
tertentu, compressor telah menghasilkan udara bertekanan,dan pembakaran
dilakukan
di
ruang
bakar.
Gas
hasil
pembakaran
tersebut
dapat
menggerakkan turbin. Jika hal itu tercapai, maka starting device dilepas dari
porosturbin dan generator.
6). Bahan bakar untuk pengoperasian PLTG.
Bahan bakar yang digunakan berupa solar (HSD atau High Speed
Diesel)dialirkan dari kapal tanker ke dalam rumah pompa BBM HSD
kemudian dipompa lagidengan pompa bahan bakar untuk dimasukkan dalam
ruang bakar sehinggamenghasilkan energi pemutar turbin gas. Penggerak
awal turbin gas sebelumdigerakkan oleh energi gas hasil pembakaran adalah
motor listrik (starting motor) yang berfungsi memutar kompresor sebagai
penghisap udara luar.
2.3. PRINSIP OPERASI PLTG
Turbin gas suatu PLTG berfungsi untuk mangubah energi yang
terkandung di dalam bahan bakarmenjadi mekanis. Fluida kerja untuk me
mutar Turbin Gas adalah gas panas yang diperoleh dari prosespembakar
an.
4
Proses pembakaran memerlukan tiga unsur utama yaitu :
1. Bahan Bakar
2. Udara
3. Panas
Dalam proses pembakaran ini bahan bakar disuplai oleh pompa
bahan bakar (fuel oil pump) apabila digunakan bahan bakar minyak, atau
oleh kompresor gas apabila menggunakan bahan bakar gas alam. Pada
umumnya kompresor gas disediakan oleh pemasok gas tersebut. Udara
untuk pembakaran diperoleh dari kompresor utama, sedangkan panas
untuk
awal
pembakaran
dihasilkan
oleh
ignitor
(busi).
Proses
pembakaran dilaksanakan didalam Combustion Chamber (ruang bakar).
Energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin gas digunakan untuk
memutar generator listrik, sehingga diperoleh energi listrik. Tentu saja
untuk dapat berjalannya operasi PLTG dengan baik perlu dilengkapi
dengan alat-alat bantu, kontrol, instrumentasi, proteksi, dan sebagainya.
Gambar 2.2 alat alat dsb(4.bp.blogspot.com)
SIKLUS PLTG:
1.
2.
Fuel Station.
Pumping House.
5
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Fuel Pump.
Electrik Power Diesel.
Air Filter.
Compressor.
Combustor.
Gas Turbin.
Stack.
Generator Main Transformer.
Switch Yard.
Sutet.
Gas Line.
Udara dengan tekanan atmosfir ditarik masuk ke dalam compressor
melalui katup, udara ditekan masuk ke dalam compressor. Udara ditekan
masuk ke dalam combustor dengan tekanan 250 Psi dicampur dengan bahan
bakar dan di bakar dalam ruang bakar dengantemperatur 2000 – 30000F.
Gas hasil pembakaran yang merupakan energi termal dengan temperature
dan tekanan yang tinggi yang suhunya kira-kira 9000C . Dari energi panas
yang dihasilkan inilah kemudian akan dimanfaatkan untuk memutar turbin
dimana didalam sudu-sudu gerak dan sudu-sudu diam turbin, gas panas
tersebut temperature dan tekanan mengalami penurunan dan proses ini
biasa disebut dengan proses ekspansi. Selanjutnya energi mekanis yang
dihasilkan oleh turbin digunakan untuk memutar generator hingga
menghasilkan energi listrik. Siklus kerja dari PLTG biasa dsebut dengan
siklus Brayton Siklus tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
6
Gambar 2.3 siklus bryton(3.bp.blogspot.com)
Siklus PLTG berurut sebagai berikut :
1). Pertama-tama udara ditekan dengan kompresor ke Ruang bakar
2). Di Ruang bakar udara dibakar dengan bahan baker gas alam
3). Udara yang dibakar akan menghasilkan gas dengan tekanan dan
temperature yang sangat tinggi.
4). Selanjutnya gas dialirkan ke turbin untuk memutar turbin, generator
dikoppel secara langsung dengan turbin, dengan demikian bila turbin
berputar maka generator berputar. Kompressor juga seporos dengan
turbin. Jadi tekanan gas yang dihasilkan dari ruang bakar selain memutar
turbin juga untuk memutar compressor.
5). Selanjutnya gas dari turbin dibuang kembali ke udara.
Gambar2.4 gas-udara(2.bp.blogspot.com)
Siklus Brayton terbagi menjadi dua, yaitu:
1.
Siklus Brayton Terbuka (Open Cycle Gas Turbine).
Udara segar pada kondisi Eempera (atmosfir) disedot masuk ke dalam
kompresor, dimana terjadi peningkatan suhu dan tekanan. Udara bertekanan
tinggi diproses di dalam ruang pembakaran, dimana bahan bakar dibakar
pada tekanan konstan. Gas Eemperature tinggi yang dihasilkan kemudian
masuk turbin, di mana gastemperatur tinggi dan bahan bakar dibakar pada
tekanan atmosfer sehingga menghasilkan tenaga. Gas buang yang
7
dihasilkan turbin dibuang keluar (tidakdisirkulasikan kembali), menyebabkan
siklus harus diklasifikasikan sebagai siklus terbuka.
Gambar2.5 siklus brayton terbuka(4.bp.blogspot.com)
2.
Siklus Brayton Tertutup (Close Cycle Gas Turbine).
Cara kerja turbin gas siklus tertutup, secara keseluruhan hampir sama
dengansiklus terbuka, yaitu di sini proses kompresi dan ekspansi tetap sama,
akan tetapi proses pembakaran digantikan oleh masukan kalor tekanan
konstan
dari
sumbereksternal,
dan
proses
pembuangan
oleh pembuangan kalor tekanan konstan pada suhu ambien.
8
digantikan
Gambar2.6 siklus brayton tertutup(2.blogspot.com)
2.4.
Kelebihan dan kekurangan dari PLTG.
1.
Kelebihan PLTG.
a.
Proses instalasi yang mudah dan lebih murah.
b.
Start-up time yang cepat.
c.
Tenaga darurat (back up).
d.
Dapat menggunakan berbagai macam variasi bahn bakar.
2.
Kekurangan PLTG.
a. Memiliki efisiensi yang rendah.
b. Biaya pemeliharaan PLTG sangat besar. Hal ini dikarenakan pembangkit
bekerja pada suhu dan tekanan tinggi, komponen-komponen dari PLTG yang
disebut hot parts menjadi cepat rusak sehingga memerlukan perhatian yang
serius. Karena mahalnya komponen-komponen PLTG, maka hal tersebut
dapat dikurangi dengan memberikan pendingin udara pada sudut-sudut
turbin maupun porosnya.
c. Operasi turbin gas yang menggunakan gas hasil pembakaran dengan suhu
sekitar 1.300 oC memberi risiko korosi suhu tinggi, yaitu bereaksinya logam
kalium, vanadium, dan natrium yang terkandung dalam bahan bakar dengan
bagian-bagian turbin seperti sudu dan saluran gas panas (hot gas path).
BAB III
KESIMPULAN
Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi
listrik yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak
generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang
sederhana dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran
bahan bakar diubah menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi
energi listrik atau energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya.
9