Unit Power Generation

DESKRIPSI PROSES PABRIK KALTIM 4 DAN NPK

3.1.6 Unit Power Generation

Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik di Pabrik Kaltim-4. Listrik yang dihasilkan berasal dari Gas turbin Generator (GTG) ALSTHOM dengan daya maksimum yang dihasilkan sebesar 20 MW. GTG ALSTHOM merupakan packed power yang terdiri dari ruang control, accessories compartment, ruang turbon, reduction gear dan ruang generator. Selain GTG, untuk keadaan darurat, suplai listrik disediakan oleh Emergency Diesel Generator.

Bahan bakar yang digunakan untuk menggerakkan turbin GTG adalah gas alam yang berasal dari Muara Badak. Sebelum digunakan sebagai bahan bakar, gas alam dipisahkan dengan kondensatnya terlebih dahulu pada Knock Out Drum (11-V-102), kondensat gas alam adalah hidrokarbon fraksi berat dan air. Setelah dipisahkan dengan kondensatnya, gas alam dipanaskan di Gas Fuel Heater (16-E-201) untuk selanjutnya disaring untuk memisahkan gas dengan partikel pengotor menggunakan Gas Fuel Filter (16-F-201) dan digunakan sebagai ba

han bagark GTG.

Tekanan dan laju alir gas alam yang masuk ke GTG diatur oleh Stop/Ratio Valve (SRV) dan Gas Control Valve (GCV). SRV berfungsi untuk mengatur tekanan gas alam dan menghentikan aliran gas alam saat GTG sedang shutdown, sedangkan GCV berfungsi untuk mengatur gas alam yang masuk turbin sesuai dengan beban GTG. Perbandingan gas alam dan udara diatur melalui bukaan Inlet Guide Vane (IGV). Putaran turbin dipertahankan pada kecepatan 5100 rpm untuk mendapatkan voltage dan frekuensi yang diinginkan pada generator.

Pembakaran campuran gas alam dan udara dilakukan di dalam sepuluh buah combustion chamber berbnetuk silinder. Suplai udara berasal dari kompresor udara dan mengalir sepanjan sisi luar liner pembakaran, sedangkan aliran gas alam disuplai ke ruang bakar melalui nozzle. Pada saat start up, pembakaran awal diinisiasi oleh busi atau spark plug yang terdapay pada ruang bakar 1 dan 2. Ruang bakar lain akan ikut menyala setelah ruag bakar 1 dan 2 menyala karena setiap ruang bakar dihubungkan dengan cross fire tube. Gas yang dihasilkan dari pembakaran kan dimanfaatkan oleh turbin, dimana energy panas dalam gas akan dikonversi ke energy mekanik oleh turbin untuk selanjutnya dikonversi lebih lanjut menjadi energy listrik.

Tenaga listrik dibangkitkan pada bagian generator karena terjadinya induksi listrik. Karakter listrik yang dihasilkan:

- Output : 20 MW (max) - Power factor : 0,8

- Frekuensi : 50 Hz

- Eksitasi : Brushless Exciter Karakteristik Emergency Power :

- Output : 850 kW (max), 525 V, 3 phase. - Power factor : 0,8

- Frekuensi : 50 Hz

Gambar 3.5 Gas Turbin Generator 3.1.7 Unit Steam Generation

Steam yang diproduksi digunakan untuk keperluan proses maupun keperluan peralatan. Steam diproduksi oleh dua macam boiler, yaitu Package Boiler dan Waste Heat Boiler. Terdapat tiga tigkatan tekanan steam yaitu sebagai berikut:

1. Steam SH dengan tekanan 82 kg/cm2G dan suhu 490 C. Steam dengan tekanan ini dihasilkan oleh Package Boiler. Selain dari Package Boiler, steam SH juga disuplai dari steam integrasi (TP-58A). Pabrik Amoniak yang memproduksi steam SHH mensuplai steam SH melalui system letdown valve.

2. Steam SM dengan tekanan 43 kg/ cm2G dan suhu 390 C. Steam dengan tekanan sedang ini diproduksi melalui letdown valve 17-PV-9021. Steam SM dikonsumsi oleh Pabrik Urea dan Utilitas.

3. Steam SL denag tekanan 3,8 kg/cm2G dan suhu 260 C. Merupakan steam dengan tekanan rendah yang diproduksi melalui dari steam SM melalui letdown valve 17-PV-9022, selain dari system letdown, steam SL juga disuplai dari exhaust gas turbin.

(15-T-201) dikirim ke Deaerator Utility (17-V-(15-T-201) dan Dearator Ammonia (1-V-601). Air demin yang beraslal dari Dearator utility digunakan sebagai air umpan boiler, sedangkan air demin setelah diproses di Dearator Ammonia selain digunakan sebagai air umpan boiler juuga digunakan sebagai quench water.

Fungsi dearator adalah untuk menghilangkan gas-gas terlarut pada air demin. Gas terlarut seperti oksigen dapat menyebabkan korosi pada boiler. Air demin masuk melalui bagian atas deaerator dengan system spray dan dikontakkan dengan steam secara countercurrent. Setelah dikontakkan dengan steam, air demin kemudian ditampung dalam Storage Drum (17-V-101), dimana larutan hidrazin diinjeksikan ke dalam Storage Drum unuk mengikat sisa oksigen yang terlarut melalui reaksi berikut:

N2H4 + O2  N2 + 2H2O Kandungan oksigen outlet Deaerator didesain <0,007 ppm.

Sebelum dialirkan ke Package Boiler dan Waste Heat Boiler, air demin diinjeksikan dengan amoniak untuk mempertahankan pH air demin antara 8,5-9,5. Jika pH air demin terlalu tinggi maka akan menimbulkan busa.

Perlakuan terakhir sebelum air demin dialirkan ke boiler adalah treatment phosphate. Larutan fospat digunakan untuk mencegah terbentuknya kerak, larutan fospat akan berreaksi dengan komponen-komponen kerak dan melunakkan air demin. Reaksi larutan fospat dan kesadahan dalam air adalah sebagai berikut:

2Na3PO4 + 3Ca(HCO3)2  Ca3(PO4)2 + 6NaHCO3

2Na3PO4 + 3Mg(HCO3)2  Mg3(PO4)2 + 6NaHCO3

6NaHCO3  3Na2CO3 + 3CO2 + 3H2O Kualitas air demin sebagai umpan boiler adalah sebagai berikut:

 pH : 8,5 s.d. 9,5

 Oksigen Terlarut : maks 0,007 ppm

 Kondiktivitas : maks 0,2 µs/cm

 Silika sebagai SiO2 : maks 0,02 ppm

 Total Cu : maks 0,003 ppm

Gambar 3.6 Skema Proses Deaerator

Package Boiler didesain untuk produksi superheated steam dengan tekanan 82 kg/cm2G dan suhu 490 C berkapasitas 100 ton/jam untuk dipergunakan sebagai penggerak steam turbin. Awalnya, steam yang diproduksi oleh Package Boiler adalah saturated steam dengan tekanan 86,1 kg/cm2G dengan suhi 300 C, saturated steam dihasilkan dari proses evaporasi dalam Steam Drum (17-H-401). Saturated steam kemudian dikirim ke Primary Superheater dimana steam dipanaskan hingga suhu 401

C, setelah proses desuperheating steam, kemudian dikirim ke secondary Superheater dimana suhu steam dianikkan lagi menjadi 490 C

Waste Heat Boiler (WHB) memanfaatkan panas buangan daru Gas Turbin Generator sebagai bahan bakar ditambah pemanasan system burner.

Agar batasan komponen kerak dan alakalinitas pada air boiler dapat dipertahankan, sebagian air boiler dalam Steam Drum di-blowdown. System blowdown dijalankan melalui dua jenis rate yaitu continuous blowdown dan intermittent blowdown sebesar 2% dan 3% dari rate maksimum produksi steam. Continous blowdown akan menuju Blowdown Drum (17-H-401-V1) dimana di dalam alat ini akan terbentuk steam flash untuk dimanfaatkan sebagai steam SL, sedangkan sisa air yang di-blowdown dialirkan ke Blowdown Tank H-401-T1) setelah sebelumnya didinginkan di Blowdown Cooler

(17-E-201). Sedangkan pada intermittent blowdown, seue flash steam yang dihasilkan langsung dibuang ke atmosfer dengan perimbanhan sebagai berikut:

 Fluktuasi rate steam flash

 Jumlah sangat kecil

 Kualitas rendah

Gambar 3.7 Package Boiler