Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
TUGAS SARJANA
TURBIN GAS
PERANCANGAN TURBIN GAS PENGGERAK
GENERATOR PADA INSTALASI PLTG
DENGAN DAYA 130 MW
OLEH :
EDY SAPUTRA
NIM : 050421023
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas
berkat rahmat dan kasih-Nya penulis dapta menyelesaikan skripsi ini. Skripsi
yang merupakan tugas akhir ini adalah suatu syarat untuk dapat menyelesaikan
studi pada jenjang kependidikan Sarjana Teknik Mesin menurut kurikulum
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Tugas sarjana ini berjudul “ Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator
Listrik Pada Suatu PLTG Dengan Daya Terpasang 130 MW”. Dalam penulisan
skripsi ini dari awal sampai akhir, penulis telah melakukan semaksimal mungkin
guna tersusunnya tugas akhir ini. Namun penulis menyadari bahwa masih banyak
kekurangan – kekurangan didalam penulisan skripsi ini. Untuk itu penulis
mengharapkan petunjuk dan saran dari semua pihak yang terkait yang bersifat
membangun, guna penyempurnaan skripsi ini.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang kepada :
1. Bapak Ir. Alfian Hamsi M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Dapertemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Isril Amir selaku dosen pembimbing tugas sarjana penulis, yang
telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dalam
menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
4. Para Dosen dan Staff pada Departemen Teknik Mesin FT-USU yang telah
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
5. Ayahanda dan Ibunda serta seluruh keluarga yang telah memberikan motivasi
dan dukungan baikan moril maupun materiil.
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin FT-USU angatan ‘05’ yang telah
banyak membantu dan mendukung dalam penulisan Tugas Sarjana ini.
7. Rekan-rekan kerja Sales Region I-Pelumas yang telah memberi motivasi bagi
penulis.
Akhir kata dan segala kerendahan hati, penulis memanjatkan Doa kepada
Tuhan Yang Maha Esa, semoga semua dilindungi dan diberikan berkat-Nya.
Medan, Maret 2009 Hormat Penulis
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
SPESIFIKASI TUGAS TEKNIK iii
KARTU BIMBINGAN iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR NOTASI xi
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tinjauan Penulisan 2
1.3 Batasan Masalah 2
1.4 Metologi Penulisan 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1 Cara Kerja Instalasi Turbin Gas 4
2.2 Klasifikasi Turbin Gas 4
2.3 Komponen – Komponen Utama Tubin Gas 8
2.4 Siklus Kerja Turbin Gas 9
2.5 Pemilihan Jenis Turbin 13
2.6 Ruang Bakar 16
2.7 Generator 20
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
2.9 Perencanaan Turbin 22
BAB 3 ANALISA TERMODINAMIKA 29
3.1 Spesifikasi Teknis Perancangan 29
3.2 Pembahasan Materi 30
3.2.1 Analisa Termodinamika pada Kompresor 31
3.2.2 Analisa Ruang Bakar 35
3.2.3 Analisa Termodinamika pada Turbin 39
3.2.4 Generator 44
3.2.5 Hasil Analisa Termodinamika 49
BAB 4 PERENCANAAN KOMPRESOR, RUANG BAKAR DAN TURBIN 50
4.1 Perancangan kompresor 50
4.1.1 Jumlah Tingkat Kompresor 50
4.1.2 Sudu Kompresor 55
4.1.3 Perencanaan Poros Utama 62
4.1.4 Perencanaan Poros Penghubung 64
4.2 Perencanaan Ruang Bakar 65
4.2.1 Luas dan Diameter Casing 65
4.2.2 Tabung Api 66
4.3 Pemilihan Jenis Tubin 68
4.4 Perencanaan Sudu Turbin dan Disk Turbin 72
BAB 5 BANTALAN DAN PELUMASAN 88
5.1 Pembebanan Unit Turbin Gas 88
5.1.1 Pembebanan Aksial 88
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
5.2 Perencanaan Bantalan Luncur 90
5.2.1 Perencanaan Bantalan Luncur Turbin 92
5.2.2 Perencanaan Bantalan Luncur Kompresor 94
5.3 Perencanaan Bantalan Aksial 95
BAB 6 KESIMPULAN 98
DAFTAR PUSTAKA 100
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram alir turbin gas siklus terbuka 5
Gambar 2.2 Diagram alir turbin gas siklus tertutup 6
Gambar 2.3 Diagram T – s siklus Turbin Gas 9
Gambar 2.4 Grafik hubungan effisiensi dan pressure ratio 12
Gambar 2.5 Penampang Turbin jenis Radial 13
Gambar 2.6 Penampang Turbin Jenis Aksial 14
Gambar 2.7 Grafik Effisiensi turbin V-S Velocity ratio (σ ) 15
Gambar 2.8 Susunan Ruang Bakar Unit Turbin Gas 17
Gambar 2.9 Burner Combantion 18
Gambar 3.1 Diagram T – s Siklus Brayton 30
Gambar 3.2 Stagnation States 31
Gambar 3.3 Turbin dengan Exhaust Diffuser 39
Gambar 3.4 Daya pada generator 44
Gambar 3.5 Daya pada siklus Turbin 46
Gambar 4.1 Grafik Hubungan S/C 58
Gambar 4.2 Gaya-gaya yang berkerja pada sudu kompresor 61
Gambar 4.3 Poros Penghubung 64
Gambar 4.4 Penampang turbin radial 69
Gambar 4.5 Penampang turbin aliran aksial 70
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 4.7 50 Percent Reaction Designs 72
Gambar 4.8 Diagram kecepatan untuk derajat reaksi 50% 74
Gambar 4.9 Diagram h – s untuk satu tingkat turbin 74
Gambar 4.10 Axial flow turbin stages 81
Gambar 4.11 Optimum pitch chord ratio 84
Gambar 4.12 Profil turbin gas dan T6 aerofoil section 85
Gambar 5.1 Beban yang diterima bantalan 89
Gambar 5.2 Bantalan Luncur 90
Gambar 5.3 Grafik koefisien kriteria beban 92
Gambar 5.4 Koefisien tahanan bantalan 93
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Komposisi gas alam 35
Tabel 3.2 Kandungan udara pada bahan bakar 38
Tabel 4.1 Perbandingan dasar dan Puncak Sudu 52
Tabel 4.2 Kondisi Udara Tiap Tingkat Kompresor 55
Tabel 4.3 Ukuran-ukuran utama kompresor 60
Tabel 4.4 Kondisi setiap tingkat turbin 79
Tabel 4.5 Ukuran-ukuran dari sudu turbin 85
Tabel 4.6 Ukuran-ukuran utama sudu turbin 86
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR NOTASI
Notasi Arti Satuan
A Luas annulus m2
Ac Luas penampang casing ruang bakar m2
b Tinggi kerah bantalan m
C Panjang chord sudu m
Ca Kecepatan aksial aliran fluida m/s
Cpa Panas spesifik udara kJ/kg K
Cpg Panas spesifik gas kJ/kg K
Dc Diameter casing ruang bakar m
Dd Diameter disk turbin m
Dn Diameter kerah bantalan m
Ds Diameter poros m
f Perbandingan bahan bakar dan udara kg b.b /kgudara
Fak Gaya aksial kompresor kg
Fat Gaya aksial turbin kg
H Entalpi statis kJ/kgudara
ho Entalpi stagnasi kJ/kgudara
K Conductivitas termal W/m.K
kg Konstanta adiabatik
LHV Nilai pembakaran bawah bahan bakar kJ/kgudara
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
mat Massa udara total kg/s
mf Massa aliran bahan bakar kg/s
mg Massa aliran gas hasil pembakaran kg/s
mp Massa aliran pendingin kg/s
Mp Momen torsi poros kW
N Putaran rpm
Nb Daya berguna (generator) MW
Nk Daya kompresor MW
Npp Daya putaran poros MW
Nt Daya Turbin MW
P Tekanan statis bar
Pa Tekanan barometer bar
P0 Tekanan stagnasi bar
Pf Penurunan tekanan pada filter udara bar
rp Ratio tekanan turbin bar
R Jari-jari sudu m
Ra Konstanta udara kJ/kgudara.K
S Picth sudu m
Sfc Pemakaian bahan bakar spesifik kg/kW h
T Tebal sudu m
Ta Temperatur ligkungan K
To Temperatur stagnasi K
T Temperatur statis K
U Kecepatan keliling sudu m/s
v Kecepatan relative gas m/s
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
W Kerja spesifik kJ/kgudara
Wnet Kerja bersih kJ/kgudara
Berat Jenis kN/m3
Z Jumlah sudu Buah
Faktor kerja
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Turbin gas adalah turbin dengan gas sebagai fluida kerjanya. Sistem turbin
gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen utama, yaitu : kompresor,
ruang bakar (combustion chamber), dan turbin. Turbin Gas merupakan pesawat
kalor yang tergolong ke dalam mesin pembakaran dalam (Internal Combustion
Engine). Perkembangan turbin gas hingga bisa ekonomis untuk dipakai sebagai
mesin penggerak pesawat terbang dan untuk instalasi darat seperti pembangkit
tenaga listrik. Secara teknis konstruksi dan cara kerjanya turbin gas adalah sangat
mudah, tetapi kenyataannnya adalah sukar, karena berhubungan dengan
pemakaian bahan bakar yang harus hemat.
Penggunaan turbin gas sebagai pembangkit tenaga listrik dan sebagai
penyedia panas pada industri seperti pabrik kelapa sawit adalah sangat
menguntungkan karena sifatnya yang mudah dipasang, proses kerjanya sederhana
dan dimensinya kecil serta turbin gas dapat mencapai beban puncak dalam waktu
yang relatif singkat, dipasang dengan cepat dan bisa segera dioperasikan.
Pada saat ini perkembangan penggunaan turbin gas sudah sangat maju,
dimana penggunaan turbin gas dan turbin uap sekaligus dalam satu siklus yang
disebut dengan siklus gabungan (combined cycle), seperti PLTGU. Tujuannya
adalah untuk meningkatkan efisiensi dari siklus (siklus Brayton sederhana)
dengan memanfaatkan gas buang turbin gas karena masih memiliki temperatur
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
penggerak turbin uap. Dengan pemanfaatan gas buang dari turbin gas ini akan
meningkatkan efisiensi termis sistem secara keseluruhan hingga 45%.
Pada saat ini turbin gas dapat dibuat untuk menghasilkan daya rendah
sampai daya tinggi, sedangkan bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar
gas sampai minyak berat.
Dengan pertimbangan-pertimbangan di atas dan kemudahan untuk
mendapatkan bahan bakar maka sangat tepat jika instalasi turbin gas dipilih
sebagai penggerak generator untuk menghasilkan daya listrik pada sebuah
pembangkit tenaga listrik dalam sistem single (pembangkit listrik tenaga gas)
ataupun dengan sistem Combine (Pembangkit listrik tenaga gas dan uap).
1.2Tujuan Penulisan.
Dalam menyelesaikan Perancangan Turbin Gas sebagai Penggerak
Generator Listrik pada sebuah PLTG dengan Daya 130 MW mempunyai beberapa
tujuan dalam penulisan, yaitu :
1. Merancang Turbin Gas sebagai Penggerak Generator Listrik pada
sebuah PLTG dengan Daya 130 MW.
1.3Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dari tugas sarjana ini adalah:
1. Penetuan kapasitas udara di dalam kompresor sesuai dengan kebutuhan
turbin gas.
2. Daya dan jumlah tingkat kompresor.
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
4. Perhitungan bagian utama turbin gas
5. Gambar kerja turbin gas.
1.4 Metodologi Penulisan
Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir/sarjana (skripsi) ini
adalah sebagai berikut :
a. Survey data, berupa pengumpulan data sebagai bahan pembanding yang
diambil langsung kelokasi tempat unit pembangkit pada PT. PLN
(Persero) Belawan.
b. Studi literature, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku referensi.
c. Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing, dosen
pembanding yang nantinya akan ditunjuk oleh Departemen Teknik Mesin
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cara Kerja Instalasi Turbin Gas
Turbin gas suatu PLTG berfungsi untuk mengubah energi yang terkandung didalam bahan bakar (fluida kerja) menjadi energi mekanis. fluida
kerja untuk memutar turbin gas adalah gas panas yang diperoleh dari proses
pembakaran. Proses pembakaran memerlukan tiga unsur utama yaitu : bahan
bakar, udara dan panas. Dalam proses pembakaran ini bahan bakar disuplly 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.
Sistem turbin gas paling sederhana terdiri atas kompresor, ruang bakar,
dan generator. Kompresor memampatkan udara dari luar menjadi udara yang
bertekanan tinggi diumpankan ke ruang bakar bersama-sama dengan udara yang
bertekanan tinggi, gas alam dibakar di ruang bakar. Udara untuk pembakaran
diperoleh dari kompresor utama, sedangkan panas untuk awal pembakaran
dihasilkan oleh ignitor. Gas hasil pembakaran dialirkan ke turbin yang akan
menggerakkan rotor yang dihubungkan dengan generator listrik. Gas bekas
setelah melewati turbin, keluar menuju saluran buang (exhaust) dan selanjutnya
diteruskan ke bypass stack.
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Turbin gas dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, yaitu :
2.2.1 Berdasarkan siklus kerjanya
a Siklus Terbuka (open cycle)
Dalam siklus ini, gas hasil pembakaran setelah diekspansikan pada turbin,
langsung dibuang ke udara bebas. Instalasi ini memiliki struktur yang sederhana,
yaitu terdiri dari kompresor, ruang bakar dan turbin sebagai penggerak kompresor
dan beban. Struktur dan susunan dari instalasi turbin gas dengan siklus terbuka
dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1.Diagram alir turbin gas siklus terbuka
a Siklus Tertutup (closed cycle)
Sama seperti halnya pada turbin uap, turbin gas dapat pula dirancang
dengan sistem tertutup. Dalam siklus ini, fluida kerja tidak berhubungan dengan
atmosfir sekitarnya, dengan demikian dapat juga dijaga kemurniannya. Hal ini
menguntungkan dari segi pencegahan kerusakan yang disebabkan oleh erosi dan
korosi. Pada sistem ini dapat juga digunakan dengan tekanan tinggi (sampai 40
atm) seperti pada instalasi uap, tetapi kerjanya tidak mengalami perubahan fasa.
Skema instalasi turbin gas siklus tertutup dapat dilihat pada gambar 2.2.
K
T
RB
Udara masuk
Gas Buang Bahan
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Turbin gas dengan sistem ini konstruksinya lebih rumit, karena
membutuhkan pesawat pemanas yang besar dan juga membutuhkan pesawat
pendingin udara (intercooler) sebelum masuk kompresor. Keuntungannya adalah
1. Untuk daya yang sama, turbin ini mempunyai ukuran yang lebih kecil.
2. Dapat bekerja pada tekanan tinggi.
3. Lebih menghemat penggunaan bahan bakar.
Gambar 2.2. Diagram alir turbin gas siklus tertutup
Keterangan :
K = Kompresor T = Turbin
RB = Ruang Bakar G = Generator
R = Penukar Panas (Heat Exchanger)
K
T
RB
Udara masuk
Bahan Bakar
R
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
a Siklus Kombinasi
Karena banyaknya energi yang hilang bersama-sama dengan terbuangnya
gas buang, maka telah dilakukan beberapa upaya memanfaatkanya dengan cara
menambah beberapa macam proses baru setelah peralatan tambahan sehingga
energi yang seharusnya terbuang dapat dimanfaatkan lagi untuk suatu proses
tertentu sehingga dengan demikian dapat meningkatkan efisiensi dari sistem
tersebut. Tetapi seiring dengan itu bertambah pula biaya investasi yang diperlukan
karena harus membeli peralatan baru. Dilihat dari segi ekonomisnya, turbin gas
dengan siklus kombinasi memiliki kebaikan bila turbin gas ini dijalankan untuk
base load (beban dasar atau utama) dan secara kontinu.
2.2.2 Berdasarkan Kontruksinya
Turbin gas terdiri 2 jenis :
a Turbin gas berporos tunggal
Turbin gas ini sebagai pembangkit listrik pada perusahaan listrik maupun
industri yang berskala besar.
b Turbin gas berporos ganda
Jenis turbin ini digunakan untuk menahan beban dan torsi yang bervariasi.
Poros pertama turbin dikopel langsung dengan poros aksial. Turbin dengan tekan
tinggi berfungsi menggerakkan kompresor dan mensuplai gas panas untuk turbin
bertekanan rendah. Turbin berporos ganda ini juga digunakan untuk sentral listrik
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
2.2.3. Berdasarkan arah aliran fluidanya
a Turbin radial : dimana arah aliran fluida kerja dalam arah yang tegak lurus
terhadap sumbu poros.
b Turbin aksial : dimana arah aliran fluida kerja diperoleh dalam arah sejajar
sumbu poros.
2.3 Komponen – Komponen Utama Turbin Gas
Turbin gas mempunyai komponen utama yaitu kompresor, ruang bakar
(combustion chamber), turbin gas, load gear dan generator.
1. Kompresor
Kompresor berfunsi untuk mengisap udara luar (udara atmosfir) dan
selanjutnya dikompresikan untuk mendapatkan tekanan yang lebih besar.
2. Ruang bakar
Ruang bakar (combustion chamber) berfungsi sebagai pembakaran bahan
bakar agar diperoleh fluida kerja berupa gas hasil pembakaran yang akan
digunakan untuk menggerakan turbin. Bahan bakar terbakar akibat bercampur
dengan udara kompresi serta dengan bantuan percikan nyala api dari ignitor.
3. Tubin gas
Turbin gas berfungsi merubah energi kinetik yang tersimpan pada gas
hasil pembakaran menjada energi berguna.
4. Generator
Generator berfungsi untuk merubah energi mekanis yang dihasilkan oleh
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
2.4 Siklus Kerja Turbin Gas
2.4.1. Siklus Aktual
Turbin gas secara termodinamika bekerja dengan siklus Brayton. Siklus ini
merupakan untuk sistem turbin gas sederhana dengan siklus terbuka. Seperti
terlihat pada gambar 2.1.
Siklus aktual ini adalah suatu siklus yang dibangun berdasarkan asumsi
sebagai berikut :
1. Fluida kerja merupakan gas ideal dengan panas spesifik konstan.
2. Laju aliran massa fluida kerja tidak konstan.
3. Proses yang berlangsung di setiap komponen adiabatik.
4. Proses kompresi di dalam kompresor tidak berlangsung secara isentropik.
5. Proses ekspansi di dalam turbin tidak berlangsung secara isentropis.
6. Proses pembakaran tidak berlangsung secara adiabatik serta tidak dapat
menjamin terjadinya pembakaran sempurna, sehingga untuk mencapai
temperature gas masuk turbin yang ditetapkan diperlukan jumlah bahan
bakar yang lebih banyak.
7. Terjadinya penurunan tekanan pada ruang bakar dan turbin.
T(K)
s(kJ/kg K) 1
2 2'
3
4
4'
W in
Q in
Q out
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 2.3. Diagram T – s siklus Turbin Gas
Proses-proses yang terjadi dari diagram diatas adalah sebagai berikut :
• Proses 1 – 2’ : Proses kompresi aktual pada kompresor.
• Proses 2’ – 3 : Prose pembakaran pada tekanan konstan (isobar) didalam
ruang bakar, adanya pemasukan panas.
• Proses 3 – 4’ : Proses ekspansi aktual pada turbin.
• Proses 4’ – 1 : Proses pembuangan kalor pada tekanan konstan.
Dengan demikian pada proses steady state untuk masing-masing proses
diperoleh :
• Proses 1 – 2’ : Kerja kompresor.
Kerja spesifik kompresor aktual, titik 1 – 2’ (WK) yaitu kalor spesifik yang
dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor pada kondisi aktual :
WK =
m pa T Ta
C
η
) ( 02−
…(Lit 2. hal 64)
dimana :
Cpa = Panas jenis udara pada tekanan konstan = 1,005 (kJ/kg K)
Ta = Temperatur udara masuk kompresor posisi statis (K)
T02 = Temperatur Udara keluar kompresor posisi stagnasi (K)
m = Efisiensi mekanis kompresor = 0,9
• Proses 2’ – 3 : Pemasukan panas.
Pada proses pembakaran terjadi pada tekanan konstan (isobar), tetapi pada
kenyataannya terjadi pengurangan tekanan, faktor pengurangan tekanan sebesar
0,02 – 0,03.
Qin = Cp (T3 – T2’)
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
h3 = entalpi gas keluar ruang bakar (kJ/kg)
T3 = temperature gas keluar ruang bakar (K)
Qin = kalor masuk ruang bakar (kJ/kg)
• Proses 3 – 4’ : Kerja Turbin
Untuk proses ekspansi aktual pada turbin kerja yang terjadi adalah :
Wt = Cpg (T034) ....(Lit 2 hal 64)
dimana :
Wt = kerja aktual yang keluar turbin (kJ/kg)
Cpg = panas spesifik gas pembakaran pada tekanan konstan = 1,148
kJ/kg.K
T034 = temperatur ekivalen dari kerja total turbin
• Kerja netto siklus (Wnet)
Kerja siklus adalah selisih kerja yang dihasilkan turbin dengan kerja yang
dibutuhkan kompresor tiap kg gas, yang secara matematis dapat dituliskan :
Wnet = Wt – Wk (kJ/kg) …(Lit 2 hal 64)
Maka efisiensi thermal Instalasi (ηth) adalah
th
η =
LHV Sfc.
3600
x 100% …(Lit 2 hal 65)
dimana :
LHV = Low Heating Value bahan bakar = 47320 kJ/kg
Sfc = Pemakaian bahan bakar spesifik
dimana Sfc =
K T W
W f
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Oleh karena proses 1 – 2’ dan 3 – 4’ adalah proses yang berlangsung secara
aktual, dan P2 = P3 dan P4 = P1,
( ) ( ) 4 3 1 4 3 1 1 2 1 2 T T P P P P T T g g a a k k k k = = = − −
...(Lit 2 hal 39)
rp =
4 3 1 2 P P P P = dimana :
rp = adalah perbandingan tekanan (pressure ratio).
Dengan demikian jelas dapat dimengerti bahwa harga efisiensi tergantung
kepada pressure ratio (rp). Jadi efisiensi akan naik apabila pressure ratio yang
digunakan lebih tinggi. Hubungan efisiensi, pressure ratio dan jenis fluida kerja
ditunjukkan oleh gambar berikut :
Gambar 2.4 Grafik hubungan efisiensi dan pressure ratio
Maka persentasi daya yang digunakan untuk menggerakan kompresor adalah :
% 100 x N N T K Nk = η dimana :
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
= mat . (T02 – T01)
Nt = Daya yang digunakan menggerakan turbin
= (1 + f)mat . (T03 – T04)
dimana :
mat = massa udara total yang disuplai oleh kompresor
2.5 Pemilihan Jenis Turbin
Ditinjau dari arah aliran, turbin dapat dibagi atas dua bagian yaitu :
1. Turbin aliran radial.
Turbin radial adalah turbin dimana arah aliran fluida kerja dalam arah
yang tegak lurus terhadap sumbu poros, yakni arah radial. Pada turbin radial
ekspansi fluida dari tekanan awal ke tekanan akhir terjadi di dalam laluan semua
baris sudu-sudu yang berputar.
Gambar 2.5 Penampang Turbin jenis Radial
Turbin radial umunya digunakan untuk aliran yang kecil, dimana turbin
radial lebih murah dan sederhana untuk dibuat bila dibandingkan dengan turbin
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
pompa kebakaran yang dapat dipindah-pindahkan. Pada gambar 2.5 diperlihatkan
gambar penampang turbin jenis radial.
2. Turbin aksial
Turbin aksial adalah turbin dimana arah aliran fluida kerja diperoleh dalam
arah sejajar sumbu poros.
Umumnya untuk kapasitas dan daya besar sering digunakan turbin aksial,
karena mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan jenis radial, yaitu :
a. Efisiensi lebih baik.
b. Perbandingan tekanan (rp) dapat dibuat lebih tinggi.
c. Kontruksi lebih ringan dan tidak membutuhkan ruangan yang besar.
Ditinjau dari sistem koversi energinya, turbin aksial dapat dibagi menjadi
2 (dua) bagian, yaitu :
1. Turbin aksial reaksi
2. Turbin aksial aksi (implus)
Turbin aksial reaksi adalah turbin yang proses ekspansinya terjadi tidak
saja pada laluan-laluan, tetapi juga terjadi pada laluan-laluan sudu gerak, sehingga
penurunan seluruh kanduangan kalor pada semua tingkat dan terdistribusi secara
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 2.6 Penampang Turbin Jenis Aksial
Turbin aksial aksi (implus) adalah turbin yang proses ekspansinnya
(penurunan tekanan) fluida hanya terjadi pada sudu diam, dan energi kecepatan
diubah menjadi mekanis pada sudu-sudu turbin (tanpa terjadinya ekspansi pada
sudu gerak itu). Konstruksi turbin aksial diperlihatkan pada gambar 2.6.
Gambar 2.7 Grafik Effisiensi turbin V-S Velocity ratio (σ)
Dalam perencangan ini dipilih turbin aksial reaksi, karena pada tipe reaksi
efisiensi maksimum dapat dicapai dengan perbaikan kecepatan ( σ ) 0,8 – 1,0,
bahwa efisiensi tingkat tipe reaksi lebih baik dibandingkan dengan tipe reteau
(turbin dengan tekanan bertingkat) dan curtis (turbin dengan kecepatan
bertingkat), seperti terlihat pada gambar 2.7.
Dari gambar diatas, terlihat bahwa :
a. Efisiensi tingkat pada tipe reaksi lebih baik dari pada yang lainnya,
dengan perbandingan kecepatan yang lebih besar.
b. Pada tipe reaksi, efisiensi maksimum dapat dicapai pada daerah
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
c. Pada tipe ini, kecepatan tangensial yang mengalir diantara sudu-sudu
adalah tidak terlalu besar, sehingga kerugian gesekan akibat kecepatan
juga tidak terlalu besar.
2.6. Ruang Bakar
Ruang bakar adalah tempat terjadinya proses pembakaran yaitu proses
pemasukan kalor yang diharapkan terjadi pada tekanan konstan dan menghasilkan
gas pembakaran yang bertemperatur tinggi. Anggapan proses pembakaran terjadi
pada tekanan konstan dapat diterima selama bilangan Mach, dari aliran gas
didalam ruang bakar cukup rendah. Udara dari kompresor masuk kedalam ruang
bakar dimana bahan bakar disemprotkan kedalam arus udara sehingga terbakar.
Proses pembakaran terjadi secara kontinu sehingga temperatur gas pembakaran
harus dibatasi sesuai material yang digunakan, terutama material sudu turbin. Hal
tersebut perlu dilakukan karena kekuatan material akan turun seiring dengan
naiknya temperatur.
Ruang bakar turbin gas pembangkit energi listrik biasanya direncanakan
untuk dapat beroperasi kontinu dalam jangka waktu yang cukup lama (± 11,4
tahun).
Beberapa kateria yang harus dipenuhi oleh suatu ruang bakar turbin gas
secara umum adalah :
1. Efisiensi pembakaran tinggi, dimana bahan bakar terbakar seluruhnya.
2. Sistem penyalaan yang baik, khususnya pada temperatur udara yang
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
3. Memiliki kesetabilan yang baik, artinya pembakaran harus tetap
berlangsung pada tekanan, kecepatan dan perbandingan udara yang bervariasi.
4. Kerugian tekanan redah, biaya produksi dan perawatan minimal.
5. Emisi asap, bahan bakar yang tidak terbakar dan polutan gas rendah.
6. Mampu beroperasi untuk jenis bahan bakar yang bervariasi.
7. Daya tahan dan umur yang tinggi.
Type ruang bakar yang digunakan disini adalah type “Tubular Chamber”
yang terdiri dari suatu silinder linier yang terpasang konsentrasi didalam casing.
Turbin ini mempunyai dua buah ruang bakar. Masing-masing ruang bakar
dilengkapi 8 buah burner (pembakar) yang memiliki lubang injeksi bahan bakar
dan “Diagonal swirler’ untuk menghasilkan campuran udara dan bahan bakar
yang optimal.
Gambar 2.8. Susunan Ruang Bakar Unit Turbin Gas
Keterangan gambar
1. Selubung tekanan (pressure shell)
2. Kombinasi pembakaran (burner combustion)
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
4. Tabung api (flane tube)
5. Selubung turbin (turbin casing)
6. Pipa-pipa buangan (blow-oof pipes)
7. Lubang orang (man hole)
A. Ruang saluran udara (annular space for combustion air supply)
B. Saluran gas hasil pembakaran (hot gas duct)
Gambar 2.9 berikut ini menunjukan penampang potongan kombinasi
pembakaran (Burner Combustion) yang dipasang di sekeliling ruang bakar dengan
[image:30.595.153.443.322.605.2]jumlah seluruhnya 16 buah (masing-masing ruang bakar 8 buah)
Gambar 2.9 Burner Combustion
Keterangan gambar
1. Saluran masuk bahan bakar (fuel gas inlet)
2. Saluran masuk udara pendingin (cooling air inlet)
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
4. Alat penyala (Ignitor)
5. Ignation gas inlet
6. Dudukan pembakaran (burner support)
7. Sumbe nyala (igniter)
8. Saluran udara masuk (air inlet)
9. Fuel gas burner
10. Pengaduk diagonal (diagonal swirler)
11. Saluran-saluran keluar gas (gas outlet ducts)
12. Daerah pembakaran (combustion zone)
13. Pengaduk aksial (axial swirler)
14. Saluran-saluran keluar gas (gas outlet ducts)
15. Saluran masuk bahan bakar gas (fuel gas inlet)
16. Saluran keluar bahan bakar gas (fuel gas outlet)
Kalor spesifik yang masuk (qin) pada ruang bakar adalah gas hasil
pembakaran. Pembakaran ini menaikkan temperatur gas sekaligus menaikkan
entalpinya, secara teoritis terjadi pada tekanan konstan.
Reaksi pembakaran sempurna dengan udara untuk hidrokarbon dengan
rumus CmHn adalah menurut persamaan reaksi:
CmHm + mO2 mCO2 + mH2O
dimana :
m = Molekul masing-masing unsur
Sehingga dapat diperoleh perbandingan komposisi bahan bakar dan udara
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
(mf/ma) = 100% bahan bakar : (400% udara x total komsumsi
udara)
=1 : 4 x total konsumsi udara (teoritis)
Sehingga f aktual =
rb teoritis
f η
dimana :
= Efisiensi ruang bakar = 0,98
menurut [1] halaman 55 perbandingan massa bahan bakar dan udara yang baik
dalam range f = 50
1 s/d
200 1
atau 0,005 ÷ 0,02.
2.7. Generator
Dalam suatu proses pembebanan listrik arus bolak-balik ada dua unsur
yang terlihat dalam proses konverasi daya, yaitu :
1. Daya nyata yang diukur dengan watt. Dikatakan daya nyata, karena
besaran inilah yang terlibat dalam proses konversi daya.
2. Daya yang sebenarnya tidak mempengaruhi suatu proses konversi daya,
tetapi dalah suatu kebutuhan yang harus dilayani. Secara ekonomis dapat
dikatakan bahwa daya reaktif hanya membebani biaya investasi dan bukan
biaya operasi.
Suatu beban membutuhkan daya reaktif yang besar karena dua hal, yaitu :
1. Karakteristik beban itu sendiri.
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan generator untuk menghasilkan
daya listrik merupakan daya netto haruslah lebih besar dari daya keluaran
generator, karena pada generator itu sendiri terdapat faktor daya dan
kerugian-kerugian.
Untuk mentransmisikan daya putaran ke generator digunakan kopel
langsung, namun dalam hal ini akan terjadi kerugian-kerugian mekanis, sehingga
daya generator adalah daya semu (Volt ampere, Ns) dan daya keluaran (daya
nyata/berguna, Nb) maka daya yang harus disuplai ke generator adalah ;
Ns = Nb x Cos ϕ
ϕ
cos
b s
N N =
dimana :
Cos ϕ = Faktor daya
Gambar 2.8 Hubungan Daya Semu, Daya Nyata dan Daya
Sehingga daya yang diperlukan generator (daya yang tersedia) adalah :
g b pp
N N
η =
dimana :
Daya Berguna (Nb)
Daya Reaktif Nr (VAR)
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Npp = Daya putaran poros (MW)
Nb = Daya berguna generator (MW)
ηg = Efisiensi generator = 0,98
2.8. Laju Aliran Massa Udara
Untuk menentukan laju aliran massa udara dan bahan bakar maka keadaan
dihitung pada temperatur rata-rata udara atmosfir yang dihisap kompresor, hal ini
berguna untuk mendapatkan perbedaan daya keluaran sistem tidak terlalu besar
bila sistem bekerja pada temperatur rendah ataupun temperatur tinggi udara
atmosfir.
Laju aliran massa udara dan bahan bakar dapat dihitung dengan
menggunakan prinsip kesetimbangan energi dan instalasi :
Npp = NT – NK
Npp = ma+ (1+ f ). NT – ma . Nk
a
m =
(
)
T kpp
N N f
N
− + . 1
dimana :
ma = laju aliran massa udara (kg/s)
f = laju aliran massa bahan bakar (kg/s)
Nt = Daya turbin (MW)
Nk = Daya kompresor (MW)
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Pada perencanaan turbin ini akan dibahas mengenai jumlah tingkat turbin,
kondisi gas dan dimensi sudu.
2.9.1. Jumlah Tingkat Turbin
Jumlah tingkat turbin dihitung berdasarkan total penurunan temperatur dan
penurunan temperatur tiap tingkat, penurunan tiap tingkat turbin adalah :
ψ = 4 Ø tan 2 – 2 ... (Lit 2 hal 276)
dimana :
ψ = koefisien pembebanan sudu.
Sedangkan total penurunan Enthalpy gas adalah :
(∆ha)1t =
J g Cp C C
g. . . 2
) cos . 2 1
( ) .
( 2 2
2 2
2 − σ +φ − φ α
…(Lit 9 hal 106)
dimana :
(∆ha)1t = Total penurunan Enthalpy gas (kJ/kg)
Cpg = Panas Spesifik gas = 1,148 kJ/kg K
Ø = Flow koefisien satuan = 0,8
g = Kecepatan grafitasi bumi = 9,81 m/s2
J = Faktor konversi satuan energi = 778,2
= sudut sudu
C2 = Kecepatan gas absolut
Jumlah tingkat turbin :
Zt =
t t
t t
h h
h h
3 1
4 1
− −
dimana :
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
2.9.2 Kondisi Gas pada Sudu
Kondisi gas dianalisa pada keadaan stagnasi dan statis, keadaan stagnasi
adalah kondisi gas yang dianalisa dalam keadaan tanpa memperhitungkan
kecepatan, sedangkan keadaan statis adalah kondisi gas yang dianalisa dengan
memperhitungkan kecepatan. Persamaan-persamaan stagnasi 1 01 02 01 . . 1 − ∆ − = k k st os T R T P P η
T02 = T01 – Tos . R
dimana :
P01 = tekanan gas sebelum proses (bar)
P02 = tekanan gas setelah proses (bar)
R = derajat reaksi tingkat
ηst = efisiensi statik
T02 = temperatur pada P02 (K)
Persamaan-persamaan statik
T1 = T01 –
pg a C C . 2 2
... (Lit 2 hal 279)
P1 = P01 –
1 02 2 − k k T T dimana :
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
T01 = kondisi gas pada kondisi stagnasi (K)
P1 = tekanan gas pada kondisi statik (bar)
P01 = tekanan gas pada kondisi stagnasi (bar)
Dari persamaan gas ini dapat dicari massa jenis gas yang mengalir yaitu :
T R
P
.
=
ρ . 100 ... (Lit 2 hal 283)
dimana : ρ = massa jenis gas (kg/m3)
Dengan menghitung laju aliran massa gas maka dapat dicari luasan yang
ditempati gas yaitu :
A =
a g
C m
.
ρ ... (Lit 2 hal 284)
dimana :
A = luasan yang ditempati gas (m2)
g
m = massa gas, yang dalam hal ini untuk tiap tingkat berbeda karena
pengaruh laju aliran massa perbandingan sudu (kg/s).
2.8.3. Tinggi Sudu
[image:37.595.173.414.544.731.2]Penamaan ukuran pada sudu turbin dapat dilihat pada gambar 2.9
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Tinggi sudu
h =
60 . .
m
U n A
...(Lit 2 hal 285)
dimana :
h = tinggi sudu (m)
n = putaran sudu (rpm)
Um = kecepatan tangensial rata-rata sudu (m/s)
2.8.4. Jari-jari Sudu
Jari-jari rata-rata sudu yang dimaksud adalah jarak dari pusat cakram ke
pitch sudu yang besarnya :
rm =
n Um
. . 2
. 60
π ...(Lit 2 hal 285)
dimana :
rm = jari rata-rata sudu (m)
Jari-jari dasar sudu tiap tingkat turbin (m)
rr = rm –
2
h
...(Lit 2 hal 285)
rt = rm +
2
h
dimana :
rr = jari-jari dasar sudu tiap tingkat turbin (m)
rt = jari-jari puncak sudu tiap tingkat turbin (m)
Tebal sudu dan celah antara sudu besarnya dilihat dari persamaan :
w =
3
h
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
c = 0,25 . w
dimana :
w = tebal sudu (m)
c = celah antara sudu (m)
2.8.5. Diagram Kecepatan Gas
Untuk menggambarkan kecepataan aliran gas perlu dihitung besar sudut
kecepatan tersebut masuk dan kecepatan sudut keluar relative gas, yang besarnya
adalah:
Ψ = 4. φ. Tan β2 + 2 ... (Lit 2 hal 276)
Ψ = 4. φ. Tan β3 - 2
dimana :
φ = koefisien aliran gas
β2 = sudut relatif kecepatan gas masuk sudu
β3 = sudut relatif kecepatan gas keluar sudu
2.8.6. Putaran Kritis
Putaran kritis adalah putaran dimana terjadinya resonansi getaran yang
tinggi, hal ini diakibatkan oleh frekuensi yang ditimbulkan oleh rotor sama
dengan frekuensi natural dari komponen tersebut. Putaran kritis dipengaruhhi oleh
gaya-gaya yang membebani poros yang menyebabkan defleksi atau lendutan.
Putaran kritis poros dapat dihitung setelah didapat lendutan maksimum.
Kecepatan putaran kritis adalah :
ωc =
max .
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
dimana :
ωc = kecepatan sudut putaran kritis (rad/s)
C = koefisien untuk dua bantalan pendukung adalah 1 : 1,2685
g = kecepatan grafitasi
putaran kritis sistem adalah :
nc = ωc
π. . 2
60
dimana :
nc = put aran kritis sistem (rpm)
2.8.7. Gaya dan Tegangan pada Sudu Turbin
Gaya-gaya pada sudu turbin adalah gaya radial dan gaya aksial yaitu :
Gaya aksial turbin adalah
FTG = Fat – Fak
dimana :
Fat = Gaya aksial pada sisi turbin
Fak = Gaya aksial kompresor
Gaya aksial pada sisi turbin dicari dengan rumus :
Fat = Sm . . Ca2 . (tan 2 – tan 1)
dimana :
Va = Ca = Kecepatan aksial = 280 m/s
1 = 2 = 41015’ (derajat reaksi direncanakan 50%)
3 = 1 = 57017’
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
= Kerapatan gas masuk turbin = 2,857 kg/m3
Gaya radial turbin adalah :
RA =
[
(
)
(
) (
)
(
)
]
8690
. 2654 .
4145 .
4345 .
6495Wk + Wp + Wsp + Wt
BAB 3
ANALISA TERMODINAMIKA
3.1 Spesifikasi Teknis Perancangan
Spesifikasi teknis perancangan yang dipilih pada perancangan ini adalah
mengacu dari hasil data survey yang dilakukan di PT. PLN (Persero)
Pembangkitan Sumatera Bagian Utara sektor Belawan.
Spesifikasi tugas rancangan turbin gas yang direncanakan adalah :
− Daya Generator : 130 MW
− Bahan Bakar : Gas alam (LNG)
− Fluida Kerja Siklus : Udara/Gas
− Putaran Turbin : 3000 rpm
− Perbandingan Kompresi : 10,4
− Temperatur Masuk Kompresor : 300C
− Temperatur Gas Masuk Turbin : 10050C
− Tipe Turbin : Aksial
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
− Efisiensi kompresor ( K) : 0,85
− Efisiensi Tubin ( T) : 0,95
− Efisiensi Ruang Bakar : 0,98
− Efisiensi Generator : 0,95
Temperatur udara atmosfir yang dihisap kompresor mempunyai pengaruh
yang cukup besar terhadap daya efektif yang dapat dihasilkan pembangkit, sebab
massa udara yang dihisap kompresor akan berubah sesuai dengan perubahan
temperatur menurut persamaan umum untuk gas ideal dimana
T R
V p m
g.
.
= , dimana
bila temperatur udara atmosfir turun maka daya efektif akan turun.
3.2. Pembahasan Materi
Sistem turbin gas dianalisa dengan menganalisa keadaan pada titik
(gambar 3.1) analisa ini didukung dengan menentukan beberapa harga yang
dibutuhkan dengan mengacu pada referensi yang ada.
T
s
qin 3
1
qout Win
Wout
4’ 4 2
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
[image:43.595.82.447.162.486.2]USU Repository © 2009
Gambar 3.1 Diagram T – s Siklus Brayton
Keterangan gambar :
--- = Siklus aktual
= Siklus Ideal
1 – 2 = Proses kompresi isentropik
1 – 2’ = Proses kompresi aktual
2 – 3 = Proses pembakaran isentropik
2’– 3 = Proses pembakaran aktual
3 – 4 = Proses ekspansi isentropik
3 – 4’ = Proses ekspansi aktual
4 – 1 = Proses pembuangan kalor isentropik
4’ – 1 = Proses pembuangan kalor aktual
3.2.1 Analisa Termodinamika pada kompresor
Analisa termodinamika pada kompresor dimaksudkan untuk menentukan
kondisi udara masuk dan keluar kompresor serta besarnya daya yang digunakan
untuk menggerakkan kompresor.
3.2.1.1Kondisi udara masuk kopresor pada titik 1
Ta = temperatur lingkungan
= 30 + 273 = 303 K
Pa = 1,013 bar
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Gbr. 3.2 Stagnation States
a) Kondisi Stagnasi
P01 = Pa – Pf
dimana :
Pf = Penurunan tekanan pada filter udara = 0,02 bar
maka :
P01 = 1,013 – 0,02 = 0,993 bar
sehingga :
( )
a pk a
k k
P Pa
Ta
T 1η
01
01 −
= … (lit 2. hal 51)
Dimana untuk udara
Cpa = 1,005 kJ/kg K, na = n = 1,4 atau 3,5 1 =
− a
k k
… (Lit 2 hal 57)
pk = efisiensi politropik filter udara = 0,9 bar … (Lit 2 hal 181)
020 , 1 993 , 0
013 , 1
01
= =
P Pa
bar
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
( ) 301,46 020 , 1 303 4 , 1 9 , 0 1 4 , 1
01 = − =
T
T01 = 301,46 K
sehingga diperoleh harga :
h01 = 301,67 kJ/kg udara
b) Kondisi pada keadaan statis
a p a C C T T 2 2 01
1 = − …(lit 2. hal 133)
dimana :
Ca = Kecepatan aksial udara, menurut [2] halaman 161
= antara 150÷200m/s, yaitu untuk turbin gas industri
= diambil 150 m/s
sehingga :
( )
3 2 1 10 005 , 1 2 150 46 , 301 x xT = − = 290,26 K
h1 = 290,39 kJ/kg udara
1 01 1 01 1 − = a a k k T T P
P …(Lit 2. hal 47)
1 4 , 1 4 , 1 1 46 , 301 26 , 290 993 ,
0 −
=
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
3.2.1.2Kondisi udara keluar kompresor
a) Kondisi pada keadaan stagnasi
Po2 = rp . Po1 … (Lit 2 hal 39)
Po2 = 10,4 . 0,993
= 10,32 bar
maka :
( )
a pk a k k p r TT .η
1 01
02
−
= …(Lit 2. hal 51)
( )
1,4 0,9 1 4 , 1 02 301,4610,4 xT = − = 634,07 K
sehingga diperoleh :
h02 = 642,78 kJ/kg udara
b) Kondisi pada keadaan statis
Cp Ca T T 2 2 02
2 = − …(Lit 2. hal 135)
sehingga :
( )
3 2 2 10 005 , 1 2 150 07 , 634 x xT = − = 622,87 K
h1 = 676,407 kJ/kg udara
a a k k T T P P 1 02 2 02 2 −
= …(Lit 2. hal 135)
4 , 1 1 4 , 1 2 07 , 634 87 , 622 32 , 10 − =
P = 10,27 bar
Kerja yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor per unit mass flow adalah
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009 m k Ta T Cp W η ) ( 02−
= …(Lit 2. hal 64)
Dimana :
Cpudara = 1,005 kJ/kg udara . K
m = 0,99
Temperatur ekivalen untuk kerja kompresor ∆T02a atau T02 – Ta adalah :
T02 – Ta =
( ) − − 1 1 02 a a k k a k P P Ta
η …(Lit 2 hal 64)
= ( ) −
− 1
013 , 1 32 , 10 85 , 0
303 1,4
1 4 , 1
= 335,43 K
sehingga : 99 , 0 ) 43 , 335 ( 005 , 1 = k
W = 340,51 kJ/kg udara
Kondisi aktual perencanaan
ho’2 =Wk + ho1
ho’2 = 340,51 + 301,67 = 642,18 kJ/kg udara
Dari harga entalfi ini dapat dicari temperatur aktual perencanaan adalah :
To’2 = 633 K
3.2.2. Analisa Ruang Bakar
Analisa ini dimaksudkan untuk menentukan jumlah perbandingan udara,
bahan bakar dan temperatur gas yang dihasilkan. Bahan bakar yang digunakan
[image:47.595.82.445.245.521.2]adalah gas alam cair (Liquid Natural Gas) dengan komposisi sebagai berikut :
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Komposisi gas alam % Volume
Metana (CH4) Etana (C2H6) Propana (C3H8) Butana (C4H10) Pentana (C5H12) Hexana (C6H14) CO2
(N2 + H2S)
74,44 5,66 2,42 1,22 0,47 0,52 14,90 0,39
Total 100,00
Sumber : Operation Manual, Volume 12. Fuel Gas Sytem JCC. Corporation. Pertamina Arun LNG
Low Heating Value (LVH) bahan bakar untuk tiap kg bahan bakar adalah : 47320
kJ/kg.
Menurut [2] hal 258 bahwa cara untuk proses pembakaran gas-gas dengan
100% udara teoritis adalah sebagai berikut :
• Menthana (CH4)
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
1 mol CH4 + 2 mol O2 1 CO2 + 2 H2O
16 CH4 + 64 O2 44 CO2 + 36 H2O
1 CH4 + 4 O2 2,75 CO2 + 2,25 H2O
Jadi :
1 kg CH4 membutuhkan 4 kg O2, karena O2 = 23% maka :
1 kg CH4 membutuhkan (100/23) x 4 kg udara, atau
1 kg CH4 membutuhkan 17,39 kg udara
• Ethana (C2H6)
C2H6 + 7 O2 4 CO2 + 6 H2O
60 C2H6 + 224 O2 176 CO2 + 108 H2O
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
1 kg C2H6 membutuhkan (244/60) kg O2, maka :
1 kg C2H6 membutuhkan (100/23) x 3,73 kg udara, atau
1 kg C2H6 membutuhkan 16,23 kg udara
• Propana (C3H8) :
C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O
44 C3H8 + 160 O2 132 CO2 + 72 H2O
1 C3H8 + 13,64 O2 3 CO2 + 1,64 H2O
Jadi :
1 kg C3H8 membutuhkan 3,64 kg O2, maka
1 kg C3H8 membutuhkan (100/23) X 3,64 kg udara.
1 kg C3H8 membutuhkan 15,81 kg udara.
• Butana (C4H10) :
C4H10 + 13 O2 8 CO2 + 10 H2O
116 C4H10 + 416 O2 264 CO2 + 144 H2O
1 C4H10 + 3,59 O2 2,28 CO2 + 1,24 H2O
Jadi :
1 kg C4H10 membutuhkan (100/23)x 3,59 kg udara
1 kg membutuhkan 15,6 kg udara
• Pentana C5H12 :
C5H12 + 8 O2 5 CO2 + 6 H2O
72 C5H13 + 256 O2 220 CO2 + 108 H2O
1 C5H12 + 3,59 O2 3,06 CO2 + 1,5 H2O
Jadi :
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
1 kg C5H12 membutuhkan 15,46 kg udara.
• Hexana C6H14
C6H14 + 19 O2 12 CO2 + 14 H2O
172 C6H14 + 608 O2 528 CO2 + 252 H2O
1 C6H14 + 3,54 O2 3,07 CO2 + 1,47 H2O
Jadi :
1 kg C6H14 membutuhkan 3,54 kg udara, maka :
1 kg C6H14 membutuhkan (100/23)x 3,54 kg udara
1 kg C6H14 membutuhkan 15,37 kg udara.
Berdasarkan dari persamaan reaksi di atas untuk 1 kg gas alam akan
[image:50.595.89.481.329.584.2]membutuhkan udara sebanyak :
Tabel 3.2 Kandungan udara pada bahan bakar
Komposisi gas alam % Volume Kandungan udara Jumlah
Metana Etana Propana Butana Pentana Hexana CO2
(N2 + H2S)
74,44 5,66 2,42 1,22 0,47 0,52 14,90 0,39
x 17,39 x 16,23 x 15,81 x 15,60 x 15,46 x 15,37 - -
= 12,95 = 0,92 = 0,38 = 0,19 = 0,07 = 0,08 - -
1 kg (100%) gas alam butuh 14,59 kg udara
Dengan demikian perbandingan massa bahan bakar dan udara (mf/ma) adalah 1 :
14,59 atau mf/ma = 0,0685. Untuk pembakaran dengan menggunakan 400% udara
teoritis (lit 3 hal 200) :
mf/ma = 1 : (4 x 14,59)
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Sehingga : faktual =
rb teoritis
f η
Dimana :
rb = effesiensi ruang bakar
= 0,98
Maka : faktual = 0,01755 98
, 0
0172 , 0
=
Menurut [1] halaman 469, perbandingan massa bahan bakar dan udara yang baik
dalam range f = 50
1 s/d
200 1
atau 0,005 ÷ 0,02.
Sehingga faktual yang dihasilkan disini cukup baik untuk proses pembakaran.
3.2.3. Analisa Termodinamika pada Turbin
[image:51.595.93.465.356.672.2].
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Didalam analisa termodinamika dimaksudkan untuk menentukan kondisi
gas masuk dan keluar sudu turbin. Didalam turbin terjadi proses perubahan energi
kinetis dari hasil gas pembakaran menjadi energi mekanis dengan cara
mengekspansikan gas tersebut pada sudu-sudu turbin. Setelah gas tersebut
melewati sudu-sudu turbin kemudian dibuang ke atmosfir melalui diffuser dan
cerobong.
3.2.2.1 Kondisi 3 yaitu gas masuk sistem turbin
• Kondisi stagnasi
Kerugian pada ruang bakar diasumsikan sebesar 0,02 bar menurut [2] halaman 60
maka :
(
PLrb)
Po Po3 = 2 1−
(
1 0,02)
32, 10
3 = −
Po
Po3 = 10,11 bar
T03 = 1278 K = 10050C
• Kondisi statis
g
CP Ca T
T
. 2
2
03
3 = −
dimana :
Ca = Kecepatan aksial udara = 150 m/s …(Lit 2 hal 161)
Cpg = Panas spesifik gas = 1,148 kJ/kg K …(Lit 2 hal 57)
kg = konstanta adiabatik
= 1,33 (untuk gas hasil pembakaran) atau
g
k k
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
pt = Efisiensi polytropic turbin = 0,9
maka : 3 2 3 10 148 , 1 . 2 150 1278 x T = −
= 1268,2 K = 1541,2 0C
1 03 3 03 3 − = g g k k T T P P
1,331
33 , 1 1278 2 , 1268 11 ,
10 −
=
= 9,80 bar
3.2.2.2 Kondisi 4 yaitu Tekanan udara keluar turbin
• Kondisi stagnasi
Menurut [11] halaman 37, untuk perbandingan Ambient Pressure dengan
tekanan gas keluar turbin siklus terbuka yang baik sekitar 1,1 ÷ 1,2 untuk
perencanaan diambil adalah 1,1
Po4 =(Pa)(1,1)
Po4 =(1,013)(1,1)
= 1,1143 bar
Sehingga ratio tekanan pada turbin adalah :
4 3 ) ( Po Po rpT =
bar rpT 9,07
1143 , 1 11 , 10 ) ( = =
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
( )
( )g pt g k k T p r T T η 1 ) ( 04 03 −= …(Lit 2 hal 39)
dimana :
kg = konstanta adiabatik
= 1,33 (untuk gas hasil pembakaran)
pt = Efisiensi polytropik
= 0,9
sehingga
( )
1,339 , 0 ) 1 33 , 1 ( 04 9,07
1278=T − …(Lit 2 hal 52)
33 , 1 9 , 0 ) 1 33 , 1 ( 04 07 , 9 1278 − = T
= 781,06 K = 508,07 0C
h04 = 802,52 kj/kg
• Kondisi statis
g Cp Ca T T . 2 2 04
4 = −
= 3
2 10 148 , 1 2 150 06 , 781 x x −
= 771,26 K = 498,26 0C
1 04 4 04 4 − = g g k k T T P P
= 1,33 1
33 , 1 06 , 781 26 , 771 1143 ,
1 −
−
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Temperatur ekivalen dari kerja total turbin T034 atau T03 – T04 adalah :
(
)
− = ∆ − g g k k t P P T T 1 04 03 03 034 / 1 1 .η (Lit 2 hal 64)
= 0,95 x 1278
− − 33 , 1 1 33 , 1 07 , 9 1 1
= 511,58 K
3.2.2.3 Kerja total turbin per unit massa flow (Wt) adalah :
Wt =Cpg.. (To34) (Lit 2 hal 64)
dimana :
Cpg = Panas spesifik gas pembakaran pada tekanan konstan.
= 1,148 kJ/kg gas pembakaran .K
maka :
Wt = (1,148) x (511,58) = 587,29 kJ/kg gas produk
3.2.2.4 Kerja Net output (Wn) adalah :
Wn = Wt – Wk …(Lit 2 hal 64)
= 587,29 – 340,51
= 246,78 kJ/kg
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009 k t fc
W W
f S
−
= …(lit 2 hal 65)
=
78 , 246
01755 , 0 3600x
= 0,256 kg/kW h
3.2.2.6 Efisiensi thermal siklus ( th) adalah :
LHV Sfc
th
. 3600
=
η …(Lit 2 hal 65)
= 0,297
47320 256
, 0
3600
=
x
= 29,7 %
3.2.4 Generator
Dalam suatu proses pembebanan listrik bolak-balik ada dua unsur yang
terlihat dalam proses konversi daya yaitu :
1. Daya nyata yang diukur dengan watt. Dikatakan daya nyata karena besaran
inilah yang terlibat dalam proses konversi daya.
2. Daya reaktif yang sebenarnya tidak mempengaruhi suatu proses daya,
tetapi suatu kebutuhan yang harus dilayani. Secara ekonomis dapat
dikatakan bahwa daya reaktif hanya membebani biaya investasi dan bukan
biaya operasi.
Suatu beban membutuhkan daya reaktif karena 2 hal, yaitu :
1. Karakteristik beban itu sendiri yang tidak bisa dielakkan.
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Dari kesimpulan diatas bahwa daya yang harus disuplai oleh turbin kepada
generator harus dapat memenuhi kebutuhan daya nyata atau daya reaktif, seperti
digambarkan pada gambar 3.3.
[image:57.595.99.445.223.407.2]
Gambar 3.4 Daya pada generator
Untuk mentransmisikan daya dan putaran ke generator digunakan kopel
langsung, namun hal ini akan terjadi kerugian-kerugian mekanis, sehingga daya
yang dibutuhkan generator adalah daya semu (Volt ampere, Ns) dan daya keluaran
(daya berguna/efektif, Nb).
Perencanaan siklus turbin gas ini yang direncanakan akan digunakan
sebagai penggerak generator listrik dengan kapasitas daya output sebesar 130MW.
Maka dalam hal ini akan dibutuhkan daya turbin yang lebih besar dari pada
kapasitas generator. Efisiensi generator ( g) maka daya yang harus disuplai ke
generator adalah 95%.
Maka :
Daya Berguna (Nb) [MW]
Daya Reaktif Nr [MVAR]
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Daya putaran poros =
enerator Efisiensig
generator a
Dayabergun ( )
atau Npp =
g b
N
η
dimana :
Daya putaran poros adalah daya putaran poros yang dipergunakan
menggerakan kompresor dan untuk menggerakkan generator.
Berdasarkan hasil survey di Turbin Unit GT 12 pada PT. PLN Sektor Belwan,
putaran poros dihubungkan (dikopel) langsung ke generator.
Daya berguna (generator) = 130.000 kW
Efisiensi generator = Dengan adanya loses pada generator seperti
pada kopel, bearing sehingga efisiensi
generator 0,95
Sehingga :
Npp =
g b
N
η = 0,95 130
= 136,842 MW ≈ 136.842 kW
[image:58.595.95.478.590.743.2]Untuk mengetahui daya yang terdapat pada siklus turbin dapat dilihat pada
gambar diagram alir.
Nk Nt Npp
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
[image:59.595.82.445.218.603.2]USU Repository © 2009
Gambar 3.5. Daya pada siklus Turbin
Dikarenakan Npp merupakan daya putaran poros maka diperlukan
balancing daya yang dapat dicari dengan persamaan berikut :
Daya putaran poros = Daya turbin – Daya kompresor
Atau
Npp = Nt - Nk
dimana :
Nt = mg . Wt
mg = massa gas ( ma + mf)
= dimana mf = ma . faktual faktual (mf/ma) = 0,0755
maka mg = ma ( 1 + f )
sehingga daya turbin
Nt = ma (1 + f) . Wt
= ma (1 + 0,0755) . 587,29 = 631,63 ma
Daya kompresor
Daya kompresor = massa udara . Kerja kompresor
Nk = ma . Wk
= 340,51 ma
Sehingga massa udara adalah :
Npp = Nt - Nk
136.842 = 631,63 ma - 340,51 ma
ma =
12 , 291 136842
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Dengan demikian besarnya aliran massa udara (ma) sebesar 470,05 kg/s.
Pemakaian bahan bakar (mf) adalah :
mf = ma . faktual …(Lit. 2 hal 62)
= 470,05 x 0,01755 = 8,25 kg/s
Laju aliran massa udara pendingin
Untuk mendinginkan komponen-komponen pada sistem turbin gas
digunakan udara dari kompresor ini dan menurut [2] hal 322 sebagai berikut :
Annulus Walls = 0,016
Nozzle Blandes = 0,025
Rotor Blandes = 0,019
Rotor Disc = 0,005
Total = 0,065
maka :
mp = (0,065) . ma
= 0.065 . 470,05 = 30,55 kg/s
Maka laju massa udara total yang harus disupplai oleh kompresor adalah :
mat = ma + mp …(Lit 2 hal 62)
= 470,05 + 30,55
= 500,6 kg/s
Sehingga daya yang digunakan untuk menggerakan kompresor adalah :
Nk = mat . (T02 – T01)
= 500,6 x (634,07 - 301,46)
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
Daya yang harus dibangkitkan oleh turbin adalah :
Nt = (1 + f)mat . x(T03 – T04)
= (1 + 0,0755) .500,6 . (1278 - 781,06)
= 267550,16 kW ≈ 267,550 MW
Persentase daya yang digunakan untuk menggerakkan kompresor adalah
% 100
x N N
t k Nk = η
= 100%
550 , 267
504 , 166
x
= 62,23 %
3.2.5 Hasil Analisa Termodinamika
Setelah diadakan analisa termodinamika sebagai langkah awal
perencanaan, maka diperoleh hasil-hasil sebagai berikut :
1. Temperatur masuk kompresor (Ta) : 303 0K
2. Temperatur keluar kompresor (To2) : 634,07 0K
3. Kerja kompresor (Wk) : 340,07 kJ/kg udara
4. Low Heating Value (LVH) bahan bakar : 47320 kJ/kg udara
5. fact : 0,01755 kg udara/kg b.bakar
Edy Saputra : Turbin Gas Perancangan Turbin Gas Penggerak Generator Pada Instalasi Pltg Dengan Daya 130 Mw, 2008.
USU Repository © 2009
8. Temperatur gas buang turbin (To4) : 781,06 K
9. Kerja turbin (Wt) : 587,29 kJ/kg udara
10. Laju aliran massa udara (ma) : 470,05 kg/s
11. Laju aliran massa bahan bakar (mf) : 8,25 kg/s
12. Daya kompresor (Nk) : 166,504 MW
14. Daya turbin (Nt) : 267,550 MW
15. Daya berguna generator (Nb) : 130 MW
17. Daya semu generator (Ns) : 162,5 MW
18. Laju aliran massa udara total pada kompresor : 500,6 kg/s
19. Efisiensi termal siklus ( th.sikl) : 29,7 %
BAB 4