BAB III TINJAUAN PUSTAKA
3.3. Proses Pembangkitan Energi Listrik
Proses pembangkitan pada PLTP Unit 1 Dieng dapat dibagi menjadi dua, yaitu proses produksi uap pada sumur produksi sampai ke gathering System, dan proses pada power Plant.
3.3.1. Proses Produksi Uap
Jauh di bawah permukaan bumi, terdapat sumber panas yang sangat tinggi, sehingga semua benda dan batuan berubah menjadi cair. Cairan bersuhu tinggi itu disebut magma. Sejak awal terbentuknya bumi, magma selalu memanasi batuan pada kerak bumi, termasuk air yang terkandung di dalamnya. Apabila air yang dipanaskan tersebut dapat muncul di permukaan, dan bebas dari tekanan hidrostatik, maka akan berubah menjadi uap panas, geyser fumarola, kubangan lumpur panas, maupun sebagai mata air panas. Tanda-tanda atau gejala yang timbul di permukaan bumi semacam ini didapati hampir di seluruh lapangan panas bumi di wilayah Dieng.
Pada PLTP, uap panas dari dalam perut bumi ini dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik. Proses dari uap panas tersebut untuk dapat dimanfaatkan menjadi penggerak turbin adalah sebagai berikut:
a. Proses Produksi Uap dari Well Pad sampai ke Power Plant.
Uap / steam diambil melalui sumur produksi dengan kedalaman ±2000-3000 meter dibawah permukaan tanah. Uap yang diambil tersebut masih berupa fluida 2 fasa (fasa cair dan gas). Fluida dua fasa tersebut kemudian dialirkan menuju separator melalui pipa dua fasa. Ketika fluida dua fasa masuk ke dalam separator melalui inlet, fasa cair (brine) akan jatuh ke bagian bawah separator dikarenakan massa jenisnya yang lebih berat dari pada fasa gas (steam). Sedangkan steam akan berada pada bagias atas separator dan kemudian dialirkan melalui pipa outlet yang terdapat pada bagian atas tersebut.
Sumur yang aktif memproduksi uap pada PLTP Dieng terletak pada Pad 7, 9, 28, dan 31 yang mempunyai tekanan yang berbeda-beda. Untuk menyamakan tekanan yang berbeda-beda tersebut, valve yang terdapat pada bagian atas separator harus diatur, sehingga steam yang dialirkan menuju gathering System akan memiliki tekanan yang relatif sama.
Brine yang terdapat pada bagian bawah separator akan dikeluarkan menuju balongg dengan menggunakan brine Injection pump. Sebelum disalurkan menuju balongg, brine disalurkan menuju silincer terlebih dulu untuk membuang / menetralisir gas-gas beracun / uap yang masih terbawa, dan diredam suaranya.
Tekanan dan level brine di dalam separator dijaga konstan dengan menggunakan LCV dan PCV. Ketika level brine di dalam separator telah melebihi batas yang telah ditentukan, LVC akan membuka, dan brine dialirkan menuju silincer. Brine keluaran separator ini masih memiliki suhu yang relatif tinggi (100oC-160oC), dan setelah ditampung pada balongg, suhunya akan menurun. Penurunan suhu ini disertai terbentuknya endapan putih di bagian bawah kolam.
Steam hasil dari pemisahan separator disalurkan menuju power Plan melalui pipa gathering System sepanjang ±7,2 Km. Selama proses pengiriman steam tersebut akan terbentuk titik-titik kondensat dikarenakan jarak pengiriman yang jauh. Sehingga pada titik-titik rendah sepanjang jalur pipa (low point) menuju power Plan dipasang CDP (Condensate Drop Pots) untuk melepaskan kondensat yang terjebak di pipa uap. Pada masing-masing low point tersebut terdapat tangki pengumpul kondensat. Kondensat pada low point tersebut kemudian diinjeksikan ke dalam sumur injeksi.
Sebelum masuk ke power Plant, steam terlebih dahulu dialirkan ke Rock muffleruntuk menjaga agar tekanan uap tidak lebih dari 9,8 bar sehingga dapat disalurkan menuju scrubber (steam purifier) untuk dimurnikan sebelum digunakan untuk memutar tubin.
b. Proses Uap Pada Power Plant.
Setelah Steam melewati Rock muffler kemudian masuk menuju ke power Plant untuk disaring sebanyak 2 kali melalui scrubber dan demister (steam purifier), untuk memastikan bahwa steam yang digunakan untuk memutar turbin benar-benar bersih dan kering.
Jika generator pada awalnya dalam keadaan off-line, maka steam tidak akan langsung dalirkan untuk memutar turbin. Akan tetapi, steam dialirkan menuju pipa 24” terlebih dahulu setelah ejector valve terbuka. Pada saat ini Master Stop Valve (MSV) masih tertutup, sehingga tidak ada uap yang mengalir menuju turbin. Steam yang dialirkan melalui pipa 24” menuju ejector ini dimaksudkan untuk membuat main condenser menjadi vakum.
Steam akan masuk menuju ejector step 1 dengan tekanan yang tinggi. Tekanan yang tinggi ini mengakibatkan aliran udara mengalir dari main condenser menuju ejector step 1. Kerja ejector step 1untuk membuat main condenser menjadi vakum dibantu ejector step 2. Steam yang mengalir melalui ejector step 1 akan diteruskan menuju intercondenser, sedangkan uap yang mengalir melalui ejector step 2akan diteruskan menuju aftercooler. Steam pada intercondenser akan dikondensasikan dengan cara menyemprotkan air pendingin yang berasal dari kolam penampung air pada cooling Tower dengan menggunakan vacuum cooling water pump, sedangkan steam pada aftercooler didinginkan menggunakan auxiliary cooling water pump. Hasil kondensasi ini kemudian dialirkan menuju main condenser, sedangkan gas-gas yang tidak dapat dikondensasi (NCG) akan dikirimkan ke cooling Tower untuk dilepaskan ke udara bebas.
Level air pada maincondenser ini dijaga agar tetap pada kisaran 40%, sehingga apabila level air telah melebihi batas ini, hotwell pump akan memompakan kelebihan air ini menuju cooling Tower. Air yang didinginkan di cooling Tower ini akan digunakan sebagai air pendingin pada main condenser, intercondenser, dan aftercooler. Level air pada kolam penampung air (basin) yang terdapat pada cooling Tower juga dijaga agar pada lever 90%, sehingga apabila level air telah mendekati batas tersebut, sebagian air hasil kondensasi steam pada main condenser akan dialirkan menuju sumur injeksi menggunakan blow down pump. Proses ini akan berlangsung terus-menerus sampai main condenser bertekanan sekitar 0,04 bar.
3.3.2. Proses Pada Power Plant
Setelah main condenser bertekanan 0,04 bar, MSV akan terbuka dan diikuti dengan terbukanya stop valve 1 dan 2, serta Control valve 1 dan 2. Dengan terbukanya valve tersebut, maka steam akan mengalir menuju pipa 36” untuk memutar turbin yang terkopel dengan generator berkapasitas 60 MW dengan frekuensi 50 Hz dan kecepatan 3000 rpm.
Sebelum steam masuk dan memutarkan turbin, tubrin harus diputar dengan kecepatan ±3rpm dengan turning gear, hal ini dimaksudkan agar memudahkan steam untuk memutar turbin. Jika tidak diputar dengan turning gear terlebih dahulu akan sulit untuk steam melakukan putaran start-up pada turbin. Setelah steam masuk ke turbin, maka turning gear akan dilepas dari turbin.
Setelah steam masuk dan memutar turbin, akan dikontrol oleh Control valve, sehingga turbin dapat diputar secara bertahap agar tidak terjadi vibrasi yang tidak diharapkan. Pertama-tama turbin akan diputar dari kecepatan 3-1000 rpm dan kemudian dibiarkan selama 2 jam agar stabil di putaran 1000 rpm. Dari 1000 rpm akan dinaikkan mendekati 2000 rpm.
Pada fase 1000-2000 rpm merupakan asi kritis turbin karena pada kecepatan ini turbin akan mengalami vibrasi yang besar. Bila vibrasi terlalu besar maka turbin akan trip dan kembali pada putaran 1000 rpm. Untuk mengatasi agar turbin tidak trip, maka turbin ditahan pada kecepatan 1500 rpm selama 30 menit, bila pada kondisi tersebut turbin tidak trip, maka kecepatannya akan dinaikkan menuju 2000 rpm.
Setelah kecepatan 2000 rpm tercapai, kecepatan tersebut akan dipertahankan selama 1 jam. Bila turbin tidak trip, maka kecepatannya dapat dinaikkan hingga 3000 rpm. Setelah kecepatan 3000 rpm tercapai, maka generator siap untuk diberi beban. Sehingga menghasilkan listrik dengan frekuensi 50 Hz dan kemudian siap untuk disambungkan ke jaringan interkoneksi Jawa – Bali milik PLN.
BAB IV
