PAYO SELINCAH

Marfizal, M. Ficky Aprianto, dan Trimo Program Studi Teknik Mesin

Sekolah Tinggi Teknologi Nasional STITEKNAS Jambi Jln.kapten Pattimura No 100 Jambi Telp.(0741)669501

Abstrak

Sebuah Mesin Pembangkit Listrik yang sudah digunakan terlalu lama, maka unjuk kerja mesin tersebut akan turun. Untuk mendapatkan unjuk kerja agar tetap terjaga kehandalan dari sebuah mesin, sebagai contoh adalah sistem turbin gas, tidak harus dengan mengembalikan kondisi mesin seperti semula seperti dengan mengganti komponen dari turbin gas yang lama dengan yang baru. Performa dan daya kompresor turbin yang dihasilkan mengalami penurunan maka salah satu cara untuk mendapatkan unjuk kerja yang tetap optimal yang dihasilkan dari turbin gas adalah dengan perawatan yang dilakukan terhadap kompresor aksial dengan metode Cleaning.

Untuk mengetahui daya, effisiensi kompresor dan turbin setelah pembersihan maka dilakukan perhitungan dengan membandingkan antara sebelum dan sesudah Cleaning dan juga perhitungan karakteristik aliran yang terjadi pada turbin. Dari pembahasan didapatlah hasil daya kompresor turbin, setelah dilakukan cleaning rata-rata daya kompresor naik 0,8302 kj/kg, daya turbin rata-rata naik 5,8516 kj/kg sedangkan effisiensi kompresor rata-rata naik 0,6% dan effisiensi turbin rata-rata naik 0,18%. dapat diambil sedikit kesimpulan bahwa setelah cleaning kompresor, daya, effisiensi kompresor dan turbin mengalami peningkatan atau perubahan. Dilihat dari grafik daya dan effisiensi, performa kompresor dan turbin meningkat setelah dilakukan cleaning kompresor. Begitu pula daya mesin turbin meningkat dengan cara pengoptimalan kompresor.

Kata Kunci: Cleaning Compressor, Daya, Efisiensi, Siklus Turbin Gas.

PENDAHULUAN

Sejalan dengan berlangsungnya waktu, sumber daya manusia yang terus bertambah ini akan menyebabkan suatu peristiwa kebutuhan sumber daya alam yang semakin meningkat. Salah satu dari kebutuhan yang sangat penting di dunia ini adalah sumber energi listrik, Di mana pada jaman modern ini bisa dikatakan bahwa segala sesuatu selalu berhubungan dengan yang namanya listrik. Tidak dapat dipungkiri bahwa semakin sulitnya menyalurkan energi listrik ini dalam jumlah banyak, terbukti adanya jadwal pemadaman listrik secara bergilir untuk beberapa wilayah guna mengurangi pemakaian listrik. Oleh karena itu meningkatkan efisiensi pembangkit-pembangkit yang sudah ada perlu dilakukan untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik yang meningkat. Peningkatan efisiensi energi dapat mengurangi jumlah energi yang terbuang sehingga dapat mengurangi biaya yang dikeluarkan [1].

PT PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Jambi merupakan salah satu sektor pembangkitan andalan di Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan (KITSBS). Semula

pembangkitan Jambi merupakan unit dari Sektor Pembangkitan Keramasan dan pada akhirnya pada tanggal 15 Januari 2009 berdasarkan Surat Keputusan Direksi PT. PLN [Persero] NO. 267.K/DIR/2008 secara resmi ditetapkan sebagai Sektor Pambangkitan saat itu oleh Direktur utama PT. PLN [Persero] Bapak Fahmi Mochtar dan Gubernur Jambi Bapak Zulkipli Nurdin. Beberapa unit pembangkit yang dimiliki Sektor Pembangkitan Jambi yaitu : PLTD Payo Selincah, PLTG Batang Hari, PLTMG Sei Gelam.

Pusat Listrik Tenaga Gas Batang Hari merupakan pembangkit yang mulanya beroperasi di Pauh limo Padang dan kemudian direlokasi ke Jambi pada tahun 1997 secara cash program untuk menanggulangi kekurangan energi listrik pada masa itu. Dan pada tahun 1998 PLTG Batang Hari yang lokasinya sama dengan PLTD Payo Selincah diresmikan oleh Gubernur Jambi saat itu Bapak Ir. Abdul Rahman Sayuti. PLTG Batang Hari mempunyai 2 unit pembangkit dengan daya terpasang 2 X 30 MW.

PLTG Payo Selincah berkapasitas 2x30, pada PLTG salah satu komponen yang paling penting adalah kompresor, perlu diketahui bahwa beban pada PLTG 60% ditentukan oleh kompresor. Begitu performa turbin gas bisa menurun dikarenakan endapan kotoran atau deposit pada blade kompresor selama beroperasi. Indikasi penurunan output power secara berangsur-angsur dan disertai peningkatan konsumsi bahan bakar.

Permasalahan tersebut adalah hasil langsung dari kotornya flow kompresor, kotornya kompresor mengakibatkan penurunan arus udara, efisiensi kompresor turun, dan rasio tekanan kompresor juga turun. Kombinasi parameter tersebut penyebab menurunnya performa kompresor.

Sehingga agar beban yang dihasilkan pada PLTG tetap pada beban maksimal maka kinerja dari kompresor harus selalu terjaga, salah satu caranya yaitu dengan melakukan pembersihan kompresor [Cleaning compressor]. Cleaning compressor ini dilakukan agar dapat mengembalikan performa turbin saat terindikasi adanya penurunan beban 4-6% ataupun penurunan tekanan ±2psi pada control room.

Jika dilihat dari material pembersih yang digunakan ada dua jenis cara yang digunakan saat melakukan cleaning compressor, yaitu cleaning dengan menggunakan material liquid [cairan] dan menggunakan material solid compound [senyawa padat], inert [bubuk polishing]. Dalam proses pembersihan kompresor tidak dianjurkan untuk menggunakan inert karena bersifat korosif. Oleh karena itu proses pembersihan kompresor yang direkomendasikan ialah solid compound organik karena dapat terbakar habis pada ruang bakar, Ada dua jenis solid compound yang digunakan yaitu : beras dan kulit kacang. Pada PLTG Batang hari 2×30 MW cara cleaning compressor yang digunakan adalah dengan menggunakan material solid compound yaitu beras, material beras ini dipilih karena cukup murah dan mudah untuk didapat serta hasilnya sama dengan menggunakan cairan sebagai bahan pembersihnya.

Penggunaan bahan bakar kimia untuk membersikan kompresor ketika pada blade terjadi kontaminasi basah seperti hidrokarbon, sehingga tidak dapat dibersikan secara efektif dengan kulit kacang, beras, atau corboblast. Oleh karena itu pembersihan dengan menggunakan bahan kimia harus men-stopkan unit [2].

KAJIAN PUSTAKA

Dalam pembangkit listrik terdapat banyak sekali jenis kompresor, dengan berbagai bentuk dan ukuran. Karena didalam pembangkit listrik kompresor sama halnya dengan jantung pada manusia.

Seperti halnya dalam suatu pembangkit listrik atau perusahaan lainnya, yang terdapat pada pembangkit listrik, kompresor adalah salah satu bagian dari peralatan yang berperan

sangat penting dalam proses bekerjanya pembangkit fungsinya untuk proses pembakaran bahan bakar.

Siklus Pada Turbin Gas

Di pembangkit listrik terdapat macam siklus yang digunakan pada turbin gas, berikut ini siklus yang digunakan pada turbin gas :

Siklus Stirling

Sebuah mesin udara panas telah dikembangkan pada tahun 1845 oleh Stirling. Terdiri dari dua proses volume konstan 2-3 dan 4-1, serta dua proses temperatur konstan [isotermis] 1-2, 3-4, masing-masing pada temperatur T1dan T2.

Siklus Ericsson

Siklus Ericsson mulanya diusulkan oleh seorang Swedia yang bernama John Ericsson. Terdiri dari dua proses tekanan konstan 2-3 dan 4-1 dan dua proses temperatur konstan 1-2 dan 3-4. Secara termodinamik, siklus tersebut adalah reversibel akibat cara kerja dari generatornya selama kedua proses tekanan konstan. Udara panas pada temperatur T2 dialirkan melalui suatu sumber pemanas dan ditekan paksa ke dalam silinder motor yang kemudian diekspansikan secara isotermis seperti terlihat pada proses 3-4.

Siklus Brayton

a. Siklus brayton ideal

Pada sistem turbin gas siklus terbuka dimana fluida kerja [udara] dikompresikan dari udara tekanan atmosfir, kemudian mengalami proses pembakaran diruang bakar, berekspansi di Turbin dan akhirnya keluar lagi ke atmosfir dengan tekanan kostan.

b. Siklus tertutup [closed cycle]

Sistem kerja turbin gas dengan siklus tertutup dapat dilihat pada Gambar 2.4, prosesnya hampir sama dengan siklus terbuka. Namun gas bekas yang keluar dari turbin dimasukkan kembali ke kompressor untuk di kompresikan kembali, tetapi sebelum mendekati kompressor gas bekas tersebut mengalami pendinginan hingga temperatur awal memasuki kompressor pada sebuah alat penukar kalor.

Gambar Proses Siklus Brayton ideal 6. 1. Proses 1-2 [kompresi isentropic].

Udara atmosfer masuk ke dalam sistem turbin gas melalui sisi inlet kompresor. Oleh kompresor udara dikompresikan sampai tekanan tertentu diikuti dengan volume ruang yang menyempit. Proses ini tidak diikuti dengan perubahan entropi, sehingga disebut proses isentropik. Proses ini ditunjukan denagan angka 1-2.

𝑊𝑐̇ = ṁ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 [T2 – T1]

= [ℎ₂ − ℎ₁]……… [2.9] Dimana :

𝑊𝑐̇ = kerja kompresor

ṁ𝑢= laju alir massa udara [kg/s] TI = Temperatur udara ambient [K] T2 = Temperatur udara kompresi [K]

h1 = entalpi udara spesifik masuk kompresor [kJ/kg]

h2 = entalpi udara spesifik keluar kompresor [kJ/kg]

2. Proses 2-3. [Pembakaran isobaric].

Udara terkompresi masuk ke ruang bakar. Bahan bakar diinjeksikan kedalam ruang bakar, dan diikuti dengan proses pembakaran bahan bakar tersebut. Energi panas hasil pembakaran diserap oleh udara [qin], meningkatkan temperatur udara, dan menambah volume udara. Proses ini tidak mengalami kenaikan tekanan udara, karena udara hasil proses pembakaran berekspansi ke sisi turbin. Karena tekanan yang konstan inilah maka proses ini disebut isobarik.

Pemasukan dan pembakaran bahan bakar dengan udara pada tekanan konstan [P = c]. Kalor yang dihasilkan :

𝒬𝑖𝑛̇ = ṁ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 + ṁ𝑏𝑏 ×[T3 – T2] = [h₃− h₂]

𝒬𝑖𝑛 = panas masuk

ṁ𝑏𝑏= laju alir massa bahan bakar [kg/s] T3 = Temperatur gas keluar ruang bakar [K] h3 = entalpi gas keluar ruang bakar [kJ/kg]

3. Proses 3-4 [ekspansi isentropic].

Udara bertekanan yang telah menyerap panas hasil pembakaran berekspansi melewati turbin untuk mengkonversikan energi panas udara menjadi kinetik. Energi tersebut dikonversikan turbin untuk memutar generator, sehingga dihasilkan energi listrik.

𝑊̇ = ṁ𝑇 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 + ṁ𝑏𝑏 × [T3 – T4] = [ℎ₃− ℎ₄]

𝑊̇𝑇= kerja turbin

T4 = Temperatur gas keluar turbin [K]

ℎ4= entalpi spesifik gas keluar turbin ideal [kj/kg]. 4. Proses 4-1. Proses pelepasan panas [exhaust].

Selanjutnya adalah pelepasan udara kembali ke atmosfer. Pada siklus Brayton ideal, udara yang keluar dari turbin, masih menyisahkan sejumlah energi panas. Panas ini diserap oleh udara bebas, sehingga secara siklus udara tersebut siap untuk kembali masuk ke tahap 1-2 Pembuangan kalor pada tekanan konstan [P = c]. Kalor yang dilepas :

𝑄𝑜𝑢𝑡̇ = ṁ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 + ṁ𝑏𝑏 × [T4 – T1] = [ℎ₄− ℎ₁]

𝑄𝑜𝑢𝑡 = panas keluar [7]. b. Siklus Brayton Aktual

Pada proses siklus brayton aktual selalu memperhitungkan kerugian dan penyimpangan yang terjadi baik dikompressor, ruang bakar maupun turbin.

Adanya kerugian dan penyimpangan terjadi akibat dari proses berikut :

1. Proses kompresi didalam kompresor tidak berlangsung secara isentropis akibat gesekan fluida kerja.

2. Proses ekspansi didalam turbin tidak berlangsung secara isentropis akibat fluida kerja. 3. Terjadi penurunan tekanan pada ruang bakar dan turbin.

4. Panas jenis dari fluida kerja akan bervariasi akibat perubahan temperatur. 5. Pada proses pembakaran adalah bukan gas sempurna.

Proses siklus brayton aktul dapat dilihat pada Gambar 2.6 diagram T-S dengan memperlihatkan kerugian dan penyimpangan yang terjadi.

Gambar Diagram T-S Proses Siklus Brayton Aktual Dari diagram diatas dapat dilihat bahwa:

a. kompresi berlangsung tidak secara isentropis menurut garis 1-2, sedangkan pada proses ideal pada garis 1-2s.

b. Proses ekspansi tidak dapat berlangsung secara isentropis dengan mengikuti garis 3-4, sedangkan proses ideal adalah mengikuti garis ideal 3-4s.

c. Penurunan tekanan terjadi di ruang bakar dari P2-P3.

Demikian proses kompresi dan ekspansi dengan gesekan fluida mengakibatkan entalpi mengalami peningkatan dalam proses adiabatik. Entalpi adalah jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap. Entalpi dapat dicari dengan persamaan :

Entalpi [h]1 = [ℎ𝑎𝑡𝑎𝑠−ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ 𝑇𝑎𝑡𝑎𝑠−𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ𝑥 𝑇1− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ. Entalpi [h2] = [ℎ𝑎𝑡𝑎𝑠−ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ 𝑇𝑎𝑡𝑎𝑠−𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ𝑥 𝑇2− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ. Entalpi [h2’] = [ ℎ𝑎𝑡𝑎𝑠−ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ 𝑃𝑟𝑎𝑡𝑎𝑠−𝑃𝑟𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ𝑥 𝑃𝑟2′− 𝑃𝑟𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ.

dimana, h2' = entalpi udara pada sisi keluar untuk kompresi isentropik.

Dimana harga-harga diatas dapat dicari dengan menggunakan tabel gas ideal properties of air dan efisiensi kompresor jika menggunakan data entalpi dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : [9]

ƞc =

ℎ_{2′− ℎ1}

ℎ2−ℎ1 𝑥100% ƞt = ℎ3− ℎ4

ℎ3′−ℎ4 𝑥100%

Proses Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas [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 mekanik dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik.

Udara dengan tekanan atmosfir dihisap masuk ke dalam kompresor melalui air inlet, sehingga menghasilkan udara yang bertekanan sampai 250 Psi, lalu udara masuk ke dalam ruang bakar dengan tekanan dicampur dengan bahan bakar [gas] dan di bakar dalam ruang bakar dengan temperatur 1000-1500ᴼF. Gas hasil pembakaran yang merupakan energi termal dengan temperature dan tekanan yang tinggi.

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 [11].

Bagian-Bagian Utama PLTG

Komponen-komponen utama Pembangkit Listrik Tenaga Gas yaitu terdiri dari Kompresor, Ruang bakar, Turbin.

Kompresor

Kompresor adalah suatu mesin fluida yang berfungsi untuk merubah energi kinetik menjadi energi tekan dengan prinsip kerjanya memindahkan fluida kompresi dari tekanan rendah ke tekanan lebih tinggi untuk menghasilkan udara bertekanan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

1. Menurunkan volume ruang tertutup.

2. Memberikan tambahan energi dengan sudu-sudu putar ke fluida.

Ruang Bakar, [Combustion Chamber]

Pada bagian ini terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida, kerja yang berupa udara bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energi panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan udara panas tersebut ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah untuk mensuplai energi panas ke turbin. Sistem pembakaran ini terdiri dari komponen-komponen berikut yang jumlahnya bervariasi tergantung besar frame dan penggunaan turbin gas. Komponen-komponen itu adalah :

1. Combustion Chamber, berfungsi sebagai tempat terjadinya pencampuran antara udara yang telah dikompresi dengan bahan bakar yang masuk.

2. Combustion Liners, terdapat di dalam combustion chamber yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya pembakaran.

3. Fuel Nozzle, berfungsi sebagai tempat masuknya bahan bakar ke dalam combustion liner. 4. Ignitors [Spark Plug], berfungsi untuk memercikkan bunga api ke dalam combustion

chamber sehingga campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar.

5. Transition Fieces, berfungsi untuk mengarahkan dan membentuk aliran gas panas agar sesuai dengan ukuran nozzle dan sudu-sudu turbin gas.

6. Cross Fire Tubes, berfungsi untuk meratakan nyala api pada semua combustion chamber. 7. Flame Detector, merupakan alat yang dipasang untuk mendeteksi proses pembakaran

terjadi.

Turbin merupakan tempat terjadinya konversi energi kinetik menjadi energi mekanik, energi yang dihasilkan oleh turbin digunakan untuk memutar generator hingga menghasilkan energi listrik. Komponen-komponen pada turbin adalah sebagai berikut :

1. Turbin Rotor Case

2. First Stage Nozzle, yang berfungsi untuk mengarahkan gas panas ke first stage turbine wheel.

3. First Stage Turbine Wheel, berfungsi untuk mengkonversikan energi kinetik dari aliran udara yang berkecepatan tinggi menjadi energi mekanik berupa putaran rotor.

4. Second Stage Nozzle dan Diafragma, berfungsi untuk mengatur aliran gas panas ke second stage turbine wheel, sedangkan diafragma berfungsi untuk memisahkan kedua turbin wheel.

5. Second Stage Turbine, berfungsi untuk memanfaatkan energi kinetik yang masih cukup besar dari first stage turbine untuk menghasilkan kecepatan putar rotor yang lebih besar. Exhaus

Exhaus adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Exhaust terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Exhaust Frame Assembly, dan

2. Exhaust gas keluar dari turbin gas melalui exhaust diffuser pada exhaust frame assembly, lalu mengalir ke exhaust plenum dan kemudian didifusikan dan dibuang ke atmosfir melalui exhaust stack, sebelum dibuang ke atmosfir gas panas sisa tersebut diukur dengan exhaust thermocouple dimana hasil pengukuran ini digunakan juga untuk data pengontrolan temperatur dan proteksi temperatur trip. Pada exhaust area terdapat 18 buah termokopel yaitu, 12 buah untuk temperatur kontrol dan 6 buah untuk temperatur trip [12].

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada Tabel Sebelum Cleaning Compressor didapat data pada beban 27 MW. Maka dari data tersebut dapat dicari nilai entalpi [h] sebagai berikut;

 Entalpi h1

h1 T1 = 91,2 °F atau sama dengan 305,88 K, h1 dapat dicari dengan cara menggunakan tabel gas ideal properties of air.

h1= [ℎ𝑎𝑡𝑎𝑠−ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ 𝑇𝑎𝑡𝑎𝑠−𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ]× [𝑇1− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ =[310,24 kJ/kg−305,22 kJ/kg 310 k−305 k ]×[305,88 k − 305 k] +305,22 kJ/kg = 306,103 kj/kg  Entalpi h2

h2 T2 = 691 °F atau sama dengan 639,11 K, h2 dapat dicari dengan cara interpolasi menggunakan tabel gas ideal properties of air.

ℎ2 = [ℎ_𝑇𝑎𝑡𝑎𝑠−ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ

𝑎𝑡𝑎𝑠−𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ]×[𝑇2− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ

=[649,22 kJ/kg−638,63 kJ/kg

640k−630k ]× [639,11 k − 630k] +638,63kJ/kg = 648,277 kj/kg

 _𝑃𝑟1 dapat dicari dengan cara interpolasi menggunakan tabel gas ideal properties of air.

𝑃𝑟1=[𝑃𝑟_{𝑇𝑎𝑡𝑎𝑠}𝑎𝑡𝑎𝑠_−𝑇−𝑃𝑟_{𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ}𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ]×[𝑇1− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + 𝑃𝑟𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ = [1,5546 −1,4686

310 k−305 k ] × [305,88 k − 305 k]+1,4686 = 1,4837

𝑃𝑟2ʹ = 𝑃_𝑃1₂ = _𝑃𝑃𝑟_𝑟21_ʹ =14,69 𝑃𝑠𝑖 140,4 𝑃𝑠𝑖 = 1,4837 𝑃𝑟2ʹ = 0,104 Psi = 1,4837 𝑃𝑟2ʹ = 1,4837 0,104 𝑃𝑠𝑖 = 14,26

 _ℎ2ʹ 𝑃𝑟₂ʹ = 14,26 ℎ₂ʹ dapat dicari dengan cara interpolasi menggunakan tabel gas ideal properties of air.

ℎ2ʹ= [_𝑃𝑟ℎ_{𝑎𝑡𝑎𝑠}𝑎𝑡𝑎𝑠_−𝑃𝑟−ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ_{𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ}] × [𝑃𝑟2ʹ − 𝑃𝑟𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ]+ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ =[586,04 kJ/kg−575,59 kJ/kg

14,38−13,50 ] ×[14,26 − 13,50]+ 575,79 kJ/kg

= 584,615 kj/kg.

Karena nilai enthalpi T3 tidak diketahui maka dicari terlebih dahulu menggunakan rumus adiabatik: T3 = 𝑃2 [𝑘−1_{𝑘 ]} 𝑃1 × 𝑇4 T3 =140,4𝑝𝑠𝑖 1,4−1 1,4 14,69𝑝𝑠𝑖 × 919℉ = 9,557[0,285]_{× 919℉} = 1748℉ = 1226,3 k  Entalpi h3

h3 T3 = 1748 °F atau sama dengan 1226,3 K, h3 dapat dicari dengan cara interpolasi menggunakan tabel gas ideal properties of air. h3= [ h atas−bawah

T atas−T bawah] × [𝑇3− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + ℎ 𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ = [1324,93kJ/kg−1301,31kJ/kg 1240 k−1220 k ]×[1226,3k − 1220k] +1301,31 kJ/kg = 1308,750 kj/kg  Entalpi h4

h4 T4 = 919 °F atau sama dengan 765,7 K, h4 dapat dicari dengan cara interpolasi menggunakan tabel gas ideal properties of air. h4 = [ h atas−bawah

T atas−T bawah] ×

[𝑇4− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + ℎ 𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ =[800,03 kJ/kg−778,18 kJ/kg

780 k−760 k ]× [765,7 k − 760 k] + 778,18 kJ/kg = 784,407 kj/kg

 _𝑃𝑟4 dapat dicari dengan cara interpolasi menggunakan tabel gas ideal properties of air.

𝑃𝑟4=[𝑃𝑟_𝑇𝑎𝑡𝑎𝑠_{𝑎𝑡𝑎𝑠−𝑇}−𝑃𝑟_{𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ}𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] ×[𝑇4− 𝑇𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ] + 𝑃𝑟𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ

=[43,35−39,27

780 k−760 k] × [765,7 k − 760 k] + 39,27 = 40,43

Dengan di interpolasi maka di dapatlah nilai Pr4 = 40,43. Maka nilai Pr₃ʹ dapat di cari

nilai Pr4 dengan cara dibawah ini:

𝑃𝑟3ʹ = 𝑃_𝑃1₂ =𝑃4_𝑃3 = _𝑃𝑃𝑟_𝑟34_ʹ =14,69 𝑃𝑠𝑖 140,4 𝑃𝑠𝑖 = 40,43 𝑃𝑟3ʹ = 0,104 Psi = 40,43 𝑃𝑟3ʹ = 40,43 0,104 𝑃𝑠𝑖 = 388,7

 _ℎ3ʹ 𝑃𝑟₃ʹ = 388,7 ℎ₂ʹ dapat dicari dengan cara interpolasi menggunakan tabel gas ideal properties of air.

ℎ3ʹ= [_𝑃𝑟ℎ_{𝑎𝑡𝑎𝑠}𝑎𝑡𝑎𝑠_−𝑃𝑟−ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ_{𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ}]× [𝑃𝑟3ʹ − 𝑃𝑟𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ]+ℎ𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ =[1467,49 kJ/kg−1443,60 kJ/kg

399,1−375,3 ]× [388,7 − 375,3] + 1443,60 kJ/kg

= 1457,050 kj/kg.

Grafik Perbandingan

Perbandingan grafik tujuannya untuk mengetahui naik turunnya daya, effisiensi kompresor dan turbin dari peroses cleaning kompresor.

Grafik Daya

Grafik Perbandingan Daya Kompresor, Turbin Sebelum Cleaning dan Sesudah Cleaning, dapat dilihat pada Grafik 4.1 dan Grafik 4.2.

Grafik Perbandingan Daya Kompresor Sebelum Cleaning dan Sesudah Cleaning.

342.174 kj/kg 330.278 kj/kg 332.839 kj/kg 348.268 kj/kg 348.51 kj/kg 342.174 kj/kg 333.235 kj/kg 334.579 kj/kg 347.785 kj/kg 348.447 kj/kg 320 325 330 335 340 345 350 27 28 29 30 31 Sebelum Sesudah D a y a Load Engine (MW)

Analisa grafik : Dapat dianalisa pada Grafik Perbandingan sebelum dan sesudah Cleaning Compressor. Bahwa pada Load Engine 27 MW sebelum cleaning daya kompresor 342,174 kj/kg sesudah dilakukan cleaning dayanya 342,174 kj/kg tidak mengalami kenaikan. Pada Load Engine 28 MW sebelum cleaning daya kompresor 330,278 kj/kg sesudah dilakukan cleaning dayanya 333,235 kj/kg naik 2,957, Pada Load Engine 29 MW sebelum dilakukan cleaning daya kompresor 332,839 kj/kg sesudah dilakukan cleaning dayanya 334,579 kj/kg naik 1,74 Pada Load Engine 30 MW sebelum cleaning daya kompresor 348,268 kj/kg sesudah dilakukan cleaning dayanya 347,785 kj/kg turun [-0,483], Pada Load Engine 31 MW sebelum cleaning daya kompresor 348,51 kj/kg sesudah dilakukan cleaning dayanya 348,447 kj/kg turun [-0,063], Sehingga dapat dirata-ratakan daya kompresor 0,8302%.

Grafik Perbandingan Daya Turbin Sebelum Cleaning dan Sesudah Cleaning.

Analisa grafik : Dapat dianalisa pada Grafik Perbandingan sebelum dan sesudah Cleaning Compressor. Bahwa pada Load Engine 27 MW sebelum cleaning daya turbin 524,343 kj/kg setelah dilakukan cleaning 529,197 kj/kg naik 4,854. Pada Load Engine 28 MW sebelum cleaning daya turbin 571,507 kj/kg setelah dilakukan cleaning 575,12 kj/kg naik 3,6130. Pada Load Engine 29 MW sebelum dilakukan cleaning daya turbin 565,529 kj/kg setelah dilakukan 572,45 kj/kg naik 6,921. Pada Load Engine 30 MW sebelum dilakukan cleaning daya turbin 583,432 kj/kg setelah dilakukan cleaning 589,594 kj/kg naik 6,162. Pada Load Engine 31 MW sebelum cleaning daya turbin 580,658 kj/kg setelah dilakukan cleaning 588,366 kj/kg naik 7,708. Sehingga dapat dirata-ratakan daya turbin 5,8516, kenaikan yang siknifikan atau kenaikan yang tinggi terjadi pada load engine 31 MW yaitu sebesar 7,708.

Grafik Effisiensi

Grafik Perbandingan Effisiensi Kompresor, Turbin Sebelum Cleaning dan Sesudah Cleaning, dapat dilihat pada Grafik 4.1 dan Grafik 4.2.

524.343 kj/kg 571.507 kj/kg _{565.529 kj/kg} 583.432 kj/kg 580.658 kj/kg 529.197 kj/kg 575.12 kj/kg _{572.45 kj/kg} 589.594 kj/kg 588.366 kj/kg 480 500 520 540 560 580 600 27 28 29 30 31 Sebelum Sesudah D a y a Load Engine (MW)

Grafik Perbandingan Effisiensi Kompresor Sebelum Cleaning dan Sesudah Cleaning. Analisa grafik : Dapat dianalisa pada Grafik Perbandingan sebelum dan sesudah Cleaning Compressor. Bahwa pada Load Engine 27 MW sebelum cleaning effisiensi kompresor 81,39% sesudah dilakukan cleaning effisiensinya 81,87% naik 0,48%, Pada Load Engine 28 MW sebelum cleaning effisiensi kompresor 81,79% sesudah dilakukan cleaning effisiensinya 82,02% naik 0,23%, Pada Load Engine 29 MW sebelum dilakukan cleaning effisiensi kompresor 81,61% sesudah dilakukan cleaning effisiensinya 81,66% naik 0,05%, Pada Load Engine 30 MW sebelum cleaning effisiensi kompresor 80,28% sesudah dilakukan cleaning effisiensinya 81,51% naik 1,23%, Pada Load Engine 31 MW sebelum cleaning effisiensi kompresor 80,09% sesudah dilakukan cleaning effisiensinya 81,10% naik 1,01%, Sehingga dapat dirata-ratakan effisiensi kompresor 0,6%. Kenaikan yang siknifikan atau kenaikan yang tinggi terjadi pada load engine 30 MW yaitu sebesar 1,23%.

Grafik Perbandingan Effisiensi Turbin Sebelum Cleaning dan Sesudah Cleaning.

81.39 % 81.79 % 81.61 % 80.28 % 80.09 % 81.87 % 82.02 % 81.66 % 81.51 % 81.10 % 79 79.5 80 80.5 81 81.5 82 82.5 27 28 29 30 31 Sebelum Sesudah E f f i s i e n s i Load Engine (MW) 77.95 % 81.54 % _{81.29 %} 81.55 % 81.64 % 78.38 % 81.77 % 81.49 % 81.57 % 81.66 % 76 77 78 79 80 81 82 83 27 28 29 30 31 Sebelum Sesudah E f f i s i en s i % Load Engine (MW)

Analisa grafik : Dapat dianalisa pada Grafik Perbandingan sebelum dan sesudah Cleaning Compressor. Bahwa pada Load Engine 27 MW sebelum cleaning effisiensi turbin 77,95% setelah dilakukan cleaning 78,38% naik 0,43. Pada Load Engine 28 MW sebelum cleaning effisiensi turbin 81,54% setelah dilakukan cleaning 81,77% naik 0,23%. Pada Load Engine 29 MW sebelum dilakukan cleaning effisiensi turbin 81,29 setelah dilakukan 81,49 naik 0,2. Pada Load Engine 30 MW sebelum dilakukan cleaning effisiensi turbin 81,55% setelah dilakukan cleaning 81,57% naik 0,02. Pada Load Engine 31 MW sebelum cleaning effisiensi turbin 81,64% setelah dilakukan cleaning 81,66% naik 0,02%. Sehingga dapat dirata-ratakan efisiensi naik turbin 0,18, kenaikan yang siknifikan atau kenaikan yang tinggi terjadi pada beban 27 MW sebesar 0,43%.

KESIMPULAN

1. Setelah dianalisa dapat membandingkan daya kompresor, setiap beban mengalami peningkatan yang berbeda-beda, peningkatan daya tertinggi pada beban 28 mw sebesar 2,957 kj/kg, dapat dirata-ratakan daya kompresor dari beban 27 sampai 31 mw naik 0,8302 kj/kg, daya kompresor berubah setelah dilakukan cleaning sehingga daya turbin mengalami perubahan pula.

2. Pada setiap beban daya turbin mengalami perubahan, beban 27 sampai 31 mw dapat dirata rata-rata naik 5,8516 kj/kg, kenaikan yang siknifikan atau kenaikan yang tinggi terjadi pada beban 31 mw yaitu sebesar 7,708 kj/kg. Daya turbin mengalami peningkatan setelah dilakukan cleaning kompresor.