BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.2 Komponen-komponen Utama PLTU
Keterangan Gambar II.3 :
1 : Boiler P : Pompa
2 : Drum Q1 : Pipa-pipa Boiler
3 : Turbin Tekanan Tinggi Q2 : Superhiter
4 : Turbin Tekanan Menengah Q3 : Pemanas Ulang
5 : Turbin Tekanan Rendah
6 : Kondensor
7 : Pemanasan Awal
8 : Pembakaran Bahan Bakar
9 : Kipas Udara Masuk
10 : Kipas Gas Buang 11 : Generator
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009 1 2 3 4 5 6 P 7 11 8 P 9 10 Q3 Q2 Q1 P air pendingin uap tekanan tinggi uap tekanan menengah uap tekanan rendah turbin
Gambar II.5 Komponen-komponen Utama PLTU II.2.1 Boiler
Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi steam, volumnya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik. Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui system pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem. Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah: (1)
Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan (2) Air
makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang
boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang.
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar II.6 Boiler II.2.2 Turbin Uap
Turbin uap pada umumnya lebih banyak digunakan untuk memutar generator pembangkit listrik. Cara kerjanya adalah sebagai penggerak mula (prime mover) yang mengubah energi panas dalam uap menjadi energi mekanis
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
berupa putaran poros turbin. Selanjutnya poros turbin dikopel dengan poros generator untuk menghasilkan energi listrik.
Ditinjau dari cara kerja transfer energi uap ke poros, turbin uap dapat dibedakan atas dua tipe :
1. turbin reaksi 2. turbin impuls
Apabila ditinjau dari aliran uap, turbin uap dapat diklasifikasikan atas tiga tipe, yaitu :
i. turbin aliran radial ii. turbin aliran tangensial iii. turbin aliran aksial II.2.2.1 Turbin Reaksi
Dirancang pertama kali oleh Hero 120 tahun sebelum masehi. Reaksi ini pancaran uap yang keluar dari nosel (nozzle) mendorong rotor sehingga berputar (gambar II.7).
II.2.2.2 Turbin Impuls
Jenis turbin ini pertama kali dibuat oleh Branca pada tahun 1629, lihat gambar II.8 untuk prinsip kerjanya. Pancaran uap yang keluar dari nosel menghembus daun-daun rotor (disebut blade) sehingga rotor berputar
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
(a) Turbin reaksi (b) Diagram Sudu Turbin reaksi Ket : Sudu diam (A, A1, A2), sudu bergerak (B, B1, B2)
Gambar II.7 Prinsip Kerja Turbin Reaksi
(a) Turbin Buatan Branca 1629 (b) Diagram Sudu Turbin Impuls Ket : nozzle (A, AA), sudu bergerak (B1, B2, BB1, BB2), sudu diam (C, CC)
Gambar II.8 Prinsip Kerja Turbin Impuls
II.2.2.i Turbin Aliran Radial
Turbin terdiri dari dua rotor dengan blades dipasang berselangan. Turbin aliran ini dikembangkan oleh Ljungstorm (gambar II.9). Kedua rotor berputar dengan arah saling berlawanan, dan masing-masing rotor dikopel terhadap dua generator terpisah. Arah aliran uapnya radial (tegak lurus menjauhi poros), oleh karena itu dinamakan turbin aliran radial.
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
II.2.2.ii Turbin Aliran Tangensial
Jenis turbin ini memliki konstruksi yang kokoh akan tetapi efisiensinya sangat rendah. Pancaran uap dari nosel diarahkan untuk menghembus bucket yang dipasang melingkar pada rotor (gambar II.10). arah hembusan uap adalah tangensial (pada garis singgung putaran bucket).
II.2.2.iii Turbin Aliran Aksial
Tipe ini yang paling populer dan sangat cocok untuk kapasitas besar. Turbin ini dapat merupakan tipe reaksi dan juga merupakan tipe impuls. Arah aliran uap sejajar dengan poros (gambar II.11).
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar II.10 Turbin Tangensial Gambar II.11 Turbin Aliran Aksial
II.2.3 Kondensor
Kondensor merupakan peralatan untuk mengembunkan kembali uap yang telah dimanfaatkan untuk memutar turbin uap. Hal ini diperlukan untuk menghemat sumber air yng ada di sekitarnya serta menkamin kemurnian air yang digunakan dalam sistem turbin uap agar tidak terjadi pengendapan maupun kotoran-kotoran yang dapat merusak. Sebagai pendingin kondensor biasanya menggunakan air dingin seperti air sungai, laut atau air tanah yang sudah diproses melalui water treatment terlebih dahulu.
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
air pendingin masuk ke pipa sekat
arah aliran air
air pendingin dari pipa
pompa air pendingin pipa uap dari turbin air hasil kondensasi
Gambar II.12 Sistem Kondensor
II.2.4 Deaerator
Fungsi deaerator adalah untuk membuang gas-gas atau udara yang tidak terkondensasi yang terbawa ke dalam air pengisi. Jenis deaerator ada yang langsung terintegrasi dengan steam drum dan ada yang terpisahkan atau tersendiri. Gas yang tidak bisa terkondensasi sifatnya merugikan yaitu menghambat perpindahan panas dan udara bisa menyebabkan korosi di bagian dalam pipa-pipa air.
Air yang telah dijernihkan maupun air yang telah jernih perlu dilunakkan dengan proses kimia. Reaksi kimia ini menimbulkan berbagai endapan yang harus disaring oleh saringan atau proses pemurnian pendahuluan. Langkah berikutnya adalah demineralisasi, yaitu suatu proses kimia untuk menghilangkan mineral-mineral yang masih terdapat dalam air. Kemudian air yang keluar dari instalasi deminearalisasi masih mengandung gas-gas oksigen dan amoniak. Untuk
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
mengeluarkan gas-gas ini, air yang keluar dari instalasi demineralisasi dialrkan ke deaerator.
Gambar II.13 Deaerator
II.2.5 Pompa-pompa Pelumasan
Pompa-pompa pelumasan adalah alat bantu pelumasan oli pada sistem mesin pembangkit, di antaranya adalah :
• Pompa Pelumasan Utama
Pompa ini dikopel dengan poros turbin, pompa ini berfungsi untuk memberikan suplai pelumasan pada turbin ketika turbin telah berputar pada putaran normalnya. Selain itu, pompa pelumas utama juga mensuplai oli untuk keperluan sistem governor seperti power oil dan pilot oil.
Ronny Samuel Sianturi : Studi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel Aplikasi PT. Musim Mas Kim II Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Pompa ini digerakkan oleh motor listrik AC dan mensuplai minyak ke turbin bila pompa minyak pelumas utama tidak dapat mensuplai misalnya ketika putaran rendah atau pada saat start turbin. Seperti pompa minyak utama, selain mensuplai sistem pelumasan, pompa ini juga untuk mensuplai power oil dan pilot oil.