4. PENGOPERASIAN PLTU
4. PENGOPERASIAN PLTU
44
.1.
.1. KLASIFIKASI
KLASIFIKASI START
START DAN
DAN DIAGRAM
DIAGRAM START
START
4.1.1. Klasifikasi Start4.1.1. Klasifikasi Start
Pada dasarnya jenis start unit PLTU dapat dibedakan menjadi 3, yaitu start dingin (cold Pada dasarnya jenis start unit PLTU dapat dibedakan menjadi 3, yaitu start dingin (cold start), start hangat (warm st
start), start hangat (warm start) dan start panas (hot art) dan start panas (hot start). Pada aaat akan start). Pada aaat akan mengopermengoperasikanasikan unit PLTU, terlebih dahulu harus ditentukan jenis start apa yang akan dilaksanakan. Pada unit PLTU, terlebih dahulu harus ditentukan jenis start apa yang akan dilaksanakan. Pada umumnya sebagai pedoman untuk menentukan jenis start menggunakan parameter yang umumnya sebagai pedoman untuk menentukan jenis start menggunakan parameter yang sama, yaitu
sama, yaitu ‘‘temperatur metal tingkat pertamatemperatur metal tingkat pertama’’ (first stage metal temperature) turbin. Harga (first stage metal temperature) turbin. Harga batas dari parameter temperatur ini diberikan oleh pabrik dan disarankan untuk batas dari parameter temperatur ini diberikan oleh pabrik dan disarankan untuk mengikutiny
mengikutinya karena boleh jadi a karena boleh jadi ketentuan dari satu pabrik berbeda dengan pabrik ketentuan dari satu pabrik berbeda dengan pabrik lainnya.lainnya. Adapun kriter
Adapun kriteria dari masiia dari masing-masing jenis ng-masing jenis start adalah sebstart adalah sebagai berikut :agai berikut :
Start dingin (Cold Start).Start dingin (Cold Start).
Operasi unit PLTU dikategorikan dalam start dingin apabila temperatur first stage Operasi unit PLTU dikategorikan dalam start dingin apabila temperatur first stage metal < 120
metal < 120 00C. C. Temperatur first Temperatur first stage metal stage metal < < 120120 00C ini tercapai ketika turbin telahC ini tercapai ketika turbin telah
stop (shutdown) lebih dari 72 jam a
stop (shutdown) lebih dari 72 jam atau 3 hari.tau 3 hari. Start dingin memerlukan total waktu sta
Start dingin memerlukan total waktu start yang paling lama. Hal ini rt yang paling lama. Hal ini disebabkadisebabkan karenan karena temperatur metal dari seluruh komponen masih dalam keadaan dingin sehingga temperatur metal dari seluruh komponen masih dalam keadaan dingin sehingga memerlukan waktu yang cukup lama guna mencapai pemerataan panas (heat soak). memerlukan waktu yang cukup lama guna mencapai pemerataan panas (heat soak). Faktor lain yang juga perlu diperhatikan pada start dingin adalah kemungkinan Faktor lain yang juga perlu diperhatikan pada start dingin adalah kemungkinan terjadinya termal stress akibat perbedaan temperatur. Yakinkan bahwa perbedaan terjadinya termal stress akibat perbedaan temperatur. Yakinkan bahwa perbedaan temperatur dari setiap komponen tidak melebihi batas yang diizinkan oleh pabrik.
temperatur dari setiap komponen tidak melebihi batas yang diizinkan oleh pabrik.
Start hangat (Warm Start).Start hangat (Warm Start).
Start unit diklasifikasikan menjadi start hangat apabila temperatur first stage metal Start unit diklasifikasikan menjadi start hangat apabila temperatur first stage metal turbin berada diantara 120
turbin berada diantara 120 00C s.d 350C s.d 350 00C. Temperatur ini terjadi apabila turbin telahC. Temperatur ini terjadi apabila turbin telah
stop selama sekitar 30 jam. stop selama sekitar 30 jam.
Karena temperatur metal turbin masih cukup tinggi, maka lama start menjadi lebih Karena temperatur metal turbin masih cukup tinggi, maka lama start menjadi lebih singkat dibanding start dingin. Hal yang perlu dipertimbangkan pada start hangat singkat dibanding start dingin. Hal yang perlu dipertimbangkan pada start hangat diantaranya adalah pengaturan temperatur uap keluar boiler agar pada saat start diantaranya adalah pengaturan temperatur uap keluar boiler agar pada saat start turbin, temperatur uap sesudah proses throtling pada stop valve sesuai dengan turbin, temperatur uap sesudah proses throtling pada stop valve sesuai dengan temperatur metal.
temperatur metal.
Start panas (Hot Start).Start panas (Hot Start).
Start panas merupakan jenis start yang membutuhkan waktu start paling cepat Start panas merupakan jenis start yang membutuhkan waktu start paling cepat dibanding jenis start yang lain. Start panas dilakukan apabila temperatur first stage dibanding jenis start yang lain. Start panas dilakukan apabila temperatur first stage metal turbin > 350
metal turbin > 350 00C. C. Start panas dilStart panas dilakukan ketakukan ketika turbin barika turbin baru shut down su shut down sebentar,ebentar,
yaitu sekitar 12 jam. yaitu sekitar 12 jam.
Hal yang perlu dipertimbangkan pada start hangat juga berlak
Selain ketiga jenis start diatas, pada sebagian PLTU menambah satu lagi jenis start, Selain ketiga jenis start diatas, pada sebagian PLTU menambah satu lagi jenis start, yaitu
yaitu ‘‘start sangat panasstart sangat panas’’ (very hot start). (very hot start). Start sangat panas dilStart sangat panas dilakukan apabiakukan apabila temperaturla temperatur metal turbin masih > 450
metal turbin masih > 450 00C. Hal ini terjadi ketika turbin trip akibat gangguan dari luar sepertiC. Hal ini terjadi ketika turbin trip akibat gangguan dari luar seperti
saluran (transmisi) interkoneksi tergangg
saluran (transmisi) interkoneksi terganggu atau u atau rele MFT salah operasrele MFT salah operas i.i.
Masing-masing jenis start memerlukan perlakuan yang berbeda dan hal ini ditampilkan Masing-masing jenis start memerlukan perlakuan yang berbeda dan hal ini ditampilkan pada kurva
pada kurva start. start. Kurva start Kurva start dibuat oleh dibuat oleh pabrik pembuat pabrik pembuat mesin mesin dan harus dan harus digunakandigunakan sebagai acuan untuk melakukan start.
sebagai acuan untuk melakukan start. Daftar perkiraan waktu untuk tiap jenis start Daftar perkiraan waktu untuk tiap jenis start
Jenis
Jenis Start Start Dari Dari penyalaanpenyalaan hingga start hingga start turbin
turbin
Dari turbin start Dari turbin start hingga paralel hingga paralel
Dari paralel hing Dari paralel hing ga beban penuh ga beban penuh Totaldari penyala Totaldari penyala an hingga beban an hingga beban penuh penuh 1. Start Dingin 1. Start Dingin (cold
(cold start) start) 240 240 menit menit 220 220 menit menit 190 190 menit menit 650 650 menitmenit
2. Start 2. Start Hangat Hangat (warm start) (warm start) 80
80 menit menit 70 70 menit menit 90 90 menit menit 240 240 menitmenit
3. Start Panas 3. Start Panas
(Hot
(Hot start start ) ) 40 40 menit menit 15 15 menit menit 35 35 menit menit 90 90 menitmenit 4. Start sangat 4. Start sangat panas (very panas (very hot start) hot start) 10
10 menit menit 10 10 menit menit 30 30 menit menit 50 50 menitmenit
4.1.2.
4.1.2. Diagram Diagram (Prosedur) Start(Prosedur) Start
Start unit merupakan suatu hal yang cukup kompleks. Sebelum melakukan start, terlebih Start unit merupakan suatu hal yang cukup kompleks. Sebelum melakukan start, terlebih dahulu harus dilakukan persiapan atau pemeriksaan sebelum start (pre start check/PSC). dahulu harus dilakukan persiapan atau pemeriksaan sebelum start (pre start check/PSC). Mengingat komponen dan peralatan PLTU demikian banyak, maka mustahil untuk Mengingat komponen dan peralatan PLTU demikian banyak, maka mustahil untuk mengingat seluruh item PSC yang harus dilakukan. Guna membantu kelancaran mengingat seluruh item PSC yang harus dilakukan. Guna membantu kelancaran pelaksanaaan start, biasanya digunakan daftar item-item yang harus diperiksa sebelum pelaksanaaan start, biasanya digunakan daftar item-item yang harus diperiksa sebelum start berupa list
start berupa list (pre start check list) untuk (pre start check list) untuk semua komponesemua komponen. Start n. Start unit dapat dirinci menjadiunit dapat dirinci menjadi start untuk tiap komponen utama yan
start untuk tiap komponen utama yang meliputi g meliputi start boiler, start turbin, start alat bantu danstart boiler, start turbin, start alat bantu dan sebagainya.
Selain ketiga jenis start diatas, pada sebagian PLTU menambah satu lagi jenis start, Selain ketiga jenis start diatas, pada sebagian PLTU menambah satu lagi jenis start, yaitu
yaitu ‘‘start sangat panasstart sangat panas’’ (very hot start). (very hot start). Start sangat panas dilStart sangat panas dilakukan apabiakukan apabila temperaturla temperatur metal turbin masih > 450
metal turbin masih > 450 00C. Hal ini terjadi ketika turbin trip akibat gangguan dari luar sepertiC. Hal ini terjadi ketika turbin trip akibat gangguan dari luar seperti
saluran (transmisi) interkoneksi tergangg
saluran (transmisi) interkoneksi terganggu atau u atau rele MFT salah operasrele MFT salah operas i.i.
Masing-masing jenis start memerlukan perlakuan yang berbeda dan hal ini ditampilkan Masing-masing jenis start memerlukan perlakuan yang berbeda dan hal ini ditampilkan pada kurva
pada kurva start. start. Kurva start Kurva start dibuat oleh dibuat oleh pabrik pembuat pabrik pembuat mesin mesin dan harus dan harus digunakandigunakan sebagai acuan untuk melakukan start.
sebagai acuan untuk melakukan start. Daftar perkiraan waktu untuk tiap jenis start Daftar perkiraan waktu untuk tiap jenis start
Jenis
Jenis Start Start Dari Dari penyalaanpenyalaan hingga start hingga start turbin
turbin
Dari turbin start Dari turbin start hingga paralel hingga paralel
Dari paralel hing Dari paralel hing ga beban penuh ga beban penuh Totaldari penyala Totaldari penyala an hingga beban an hingga beban penuh penuh 1. Start Dingin 1. Start Dingin (cold
(cold start) start) 240 240 menit menit 220 220 menit menit 190 190 menit menit 650 650 menitmenit
2. Start 2. Start Hangat Hangat (warm start) (warm start) 80
80 menit menit 70 70 menit menit 90 90 menit menit 240 240 menitmenit
3. Start Panas 3. Start Panas
(Hot
(Hot start start ) ) 40 40 menit menit 15 15 menit menit 35 35 menit menit 90 90 menitmenit 4. Start sangat 4. Start sangat panas (very panas (very hot start) hot start) 10
10 menit menit 10 10 menit menit 30 30 menit menit 50 50 menitmenit
4.1.2.
4.1.2. Diagram Diagram (Prosedur) Start(Prosedur) Start
Start unit merupakan suatu hal yang cukup kompleks. Sebelum melakukan start, terlebih Start unit merupakan suatu hal yang cukup kompleks. Sebelum melakukan start, terlebih dahulu harus dilakukan persiapan atau pemeriksaan sebelum start (pre start check/PSC). dahulu harus dilakukan persiapan atau pemeriksaan sebelum start (pre start check/PSC). Mengingat komponen dan peralatan PLTU demikian banyak, maka mustahil untuk Mengingat komponen dan peralatan PLTU demikian banyak, maka mustahil untuk mengingat seluruh item PSC yang harus dilakukan. Guna membantu kelancaran mengingat seluruh item PSC yang harus dilakukan. Guna membantu kelancaran pelaksanaaan start, biasanya digunakan daftar item-item yang harus diperiksa sebelum pelaksanaaan start, biasanya digunakan daftar item-item yang harus diperiksa sebelum start berupa list
start berupa list (pre start check list) untuk (pre start check list) untuk semua komponesemua komponen. Start n. Start unit dapat dirinci menjadiunit dapat dirinci menjadi start untuk tiap komponen utama yan
start untuk tiap komponen utama yang meliputi g meliputi start boiler, start turbin, start alat bantu danstart boiler, start turbin, start alat bantu dan sebagainya.
BOILER TURBIN
BOILER TURBIN
Gambar 1, Blok Diagram Start Gambar 1, Blok Diagram Start
Untuk keperluan praktis, urutan kegiatan start mulai dari persiapan hingga beban penuh Untuk keperluan praktis, urutan kegiatan start mulai dari persiapan hingga beban penuh dapat di
dapat dibuat dalbuat dalam benam bentuk tuk diagram diagram blok blok urutan urutan start. Salah start. Salah satu cosatu contoh ntoh diagram diagram blokblok Pemeriksaan dan Persiapan Start
Pemeriksaan dan Persiapan Start Pemeriksaan dan Persiapan StartPemeriksaan dan Persiapan Start
Operasikan Sistem Pendingin Utama Operasikan Sistem Pendingin Utama dan Pendingin Bantu
dan Pendingin Bantu
Operasikan Sistem Pelumas dan Operasikan Sistem Pelumas dan Turning ge
Turning gear, ar, Perapat dPerapat dan an HidrogenHidrogen Purging Boiler
Purging Boiler Operasikan
Operasikan Sistem Sistem Udara Udara kempakempa
Operasikan Sistem Udara dan Gas (Draft) Operasikan Sistem Udara dan Gas (Draft)
RESET Turbin dan Rolling - Speed up RESET Turbin dan Rolling - Speed up Pressure Up (Kenaikan tekanan)
Pressure Up (Kenaikan tekanan) Gland seal steam dan Vacuum upGland seal steam dan Vacuum up
Eksitasi dan Sinkronisasi generator Eksitasi dan Sinkronisasi generator
Rub check
Rub check – – Heat Soak Heat Soak RESET Boiler dan Light Off
RESET Boiler dan Light Off ( Penyalaan
( Penyalaan – – Pembakaran ) Pembakaran ) Pengisian
Pengisian air ke boiair ke boiler ler (boiler filling )(boiler filling ) -- Isi hotwellIsi hotwell
-- Isi deaeratorIsi deaerator
-- Isi drum hingga level minimumIsi drum hingga level minimum
Kontrol kenaikan temperatur per jam Kontrol kenaikan temperatur per jam Kontrol Drum level dan Pembakaran Kontrol Drum level dan Pembakaran
Start mill pulveriser Start mill pulveriser
Kontrol Pembakaran, Temperatur Kontrol Pembakaran, Temperatur dan Drum level
dan Drum level
Naikkan
Naikkan Beban, Beban, TransfeTransfer PS danr PS dan Etraction/bleed steam
urutan start ada pada gambar 1. Diagram ini mengaitkan kegiatan pada operasi boiler dan turbin.
Untuk keperluan praktis, urutan kegiatan start mulai dari persiapan hingga beban penuh dapat dibuat dalam bentuk diagram blok urutan start. Salah satu contoh diagram blok urutan start ada pada gambar 1. Diagram ini mengaitkan kegiatan pada operasi boiler dan turbin.
Dengan diagram tersebut dapat dilihat apa saja yang dilakukan di boiler dan mana yang dapat dilakukan secara bersamaan antara boiler dan turbin. Diagram ini tentunya berbeda dari satu unit pembangkit dengan unit pembangkit yang lain. Karena itu disarankan agar setiap unit memiliki diagram alur start masing-masing karena hal ini sangat membantu dalam kelancaran start unit.
4.1.3. Persiapan start
Sebelum melakukan pengoperasian suatu peralatan atau sistem, maka harus dilakukan persiapan atau pemeriksaan sebelum start (pre start check). Apabila kondisi unit usai pekerjaan overhaul atau pekerjaan pemeliharaan, maka persiapan dan pemeriksaan mencakup semua bagian alat dan harus dilakukan secara teliti dan bertahap. Tetapi apabila kondisi unit hangat atau stand by, maka persiapan dan pemeriksaan relatif lebih sederhana dan singkat, hanya untuk memastikan (konfirmasi) posisi bagian alat atau sistem.
Persiapan ini meliputi persiapan terhadap semua peralatan atau sistem yang merupakan bagian dari ketel atau bagian dari turbin dan generator. Sesuai dengan prosedur yang berlaku pekerjaan persiapan ataupun pengoperasian alat atau sistem ada yang dapat dilakukan secara paralel tetapi ada pula yang harus dikerjakan secara berurutan.
a. Sistem air pendingin utama dan pendingin bantu
Didalam unit pembangkit yang sistem pendinginnya terdiri dari sistem pendingin utama dan pendingin bantu, maka sistem pendingin utama merupakan sistem yang pertama dioperasikan sebelum alat atau sistem yang lain beroperasi. Hal ini karena sistem pendingin utama selain untuk mengkondensasi uap di kondensor juga berfungsi untuk mendinginkan air dalam sistem pendingin bantu (auxiliary cooling water atau close cooling water). Jadi sekalipun kondensor belum mengkondensasi uap karena turbin belum beroperasi, tetapi sudah dialiri air pendingin.
Tetapi apabila sistemnya dilengkapi dengan sistem air pendingin bantu air laut (sea water auxiliary cooling ) yang berfungsi mendinginkan air pendingin bantu, maka yang dijalankan pertama kali adalah sistem pendingin bantu air laut. Sedang sistem pendingin utama baru dijalankan pada saat akan dilakukan pemvakuman kondensor (vacuum up). Sistem Pendingin Utama
Persiapan sistem pendingin utama meliputi pemeriksaan mulai dari intake (sisi masuk) pompa hingga outfall (sisi keluar) kondensor
Sistem air pendingin bantu
Sistem ini berfungsi untuk mendinginkan alat bantu dan bersirkulasi secara tertutup. Sekalipun siklusnya tertutup tetapi sebagian airnya terbuang (bocor), misalnya untuk pendingin atau perapat poros pompa dan sebagainya. Oleh karena itu persediaan air dalam tangki (header) air pendingin ini harus cukup sebelum sistem dioperasikan.
b. Sistem air pengisi
Sistem ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
Sistem air pengisi tekanan rendah (air kondensat)
Sistem air pengisi tekanan tinggi
Persiapan untuk pengoperasian sistem air pengisi meliputi semua komponen yang terdapat dalam sistem mulai dari hotwell hingga drum boiler.
c. Sistem bahan bakar
Bahan bakar minyak solar (HSD)
Bahan bakar minyak residu (MFO)
Bahan bakar batubara
- Bahan bakar minyak solar (HSD)
BBM solar digunakan sebagai penyala (igniter) dan untuk pembakaran awal pada saat start dingin. Sistem bahan bakar solar yang dipersiapkan mulai dari tangki h ingga penyala.
- Sistem bahan bakar residu (MFO)
Bahan bakar minyak residu digunakan sebagai bahan bakar utama pada PLTUminyak. Pemeriksaan bahan bakar minyak residu meliputi seluruh komponen mulai dari tangki persediaan, tangki harian hingga burner residu.
-
Sistem bahan bakar batubara (pf = pulverised fuel)
Sistem bahan bakar batubara merupakan sistem yang cukup kompleks karena komponennya banyak. Persiapan sistem bahan bakar batubara mulai dari bunker hingga burner. Namun demikian harus selalu berkomunikasi dengan pihak yang menangani persediaan batubara untuk kelangsungan pasokannya ke bunker.
d. Sistem minyak pelumas
Didalam unit pembangkit minyak pelumas selain digunakan untuk pelumas bantalan turbin generator juga digunakan sebagai minyak hidrolik dan kontrol turbin serta untuk perapat poros (seal) generator. Pompa pelumas terdiri lebih dari satu, tetapi dalam kondisi normal yang beroperasi hanya satu, sedang yang lain sebagai back up.
Sistem minyak perapat poros hanya digunakan dalam generator yang didinginkan dengan hidrogen. Pompa minyak terdiri dari dua, yaitu pompa perapat untuk sisi udara dan pompa perapat untuk sisi hidrogen. Dalam kodisi normal kedua pompa yang digerakkan dengan arus AC ini beroperasi semua. Untuk mencegah keluarnya hidrogen pada saat aliran listrik AC hilang, maka sistem ini dilengkapi dengan pompa perapat yang digerakkan dengan motor DC.
e. Sistem udara instrumen dan udara service
Sistem ini dioperasikan apabila sistem air pendingin bantu telah beroperasi. Hal ini karena kompressor udara instrumen maupun kompresor udara service didinginkan dengan air pendingin bantu. Produk udara instrumen ini digunakan untuk menggerakkan peralatan instrumen-kontrol termasuk katup dan damper.
Persiapan sebelum mengoperasikan sistem udara instrumen dan service pada dasarnya sama. Perbedaannya adalah dalam sistem udara instrumen terdapat sistem pengering udara (air dryer).
e. Sistem udara pembakaran dan gas buang
Udara pembakaran dipasok oleh FD fan dan gas buang dikeluarkan ke atosfir dengan ID fan. Udara pembakaran (udara sekunder) diambil dari atmosfir dan jumlahnya diatur dengan vane yang dipasang pada sisi masuk FD fan.
Gas Recirculation Fan (GRF)
Pada beberapa ketel tertentu dilengkapi dengan sistem resirkulasi gas yang berfungsi untuk mengontrol temperatur uap.
Pemeriksaan dan persiapan sistem ini meliputi : 1. Dust collector dalam keadaan bersih dan siap
2. Damper gas masuk dan keluar GR fan dalam posisi benar
3. GR fan meliputi pasok listrik, pelumas, pendingin dalam keadaan siap. 4. Semua manhole dalam keadaan tertutup.
4.2. Prosedur Start
4.2.1. Start ( Pengoperasian) Ketel
Sebelum menjalankan koiler, perlu dilakukan persiapan yang meliputi :
Periksa dan yakinkan bahwa semua "Man Hole" sudah tertutup.
Periksa dan yakinkan bahwa semua Sefety Valve tidak dalam keadaan terkunci (GAG).
Periksa dan yakinkan bahwa semua instrumen indikator (level gauge, temperatur gauge, pressure gauge dsb) sudah terpasang dan berfungsi dengan baik.
Periksa dan yakinkan bahwa semua sistem proteksi tidak ada yang fault.
Selain itu perlu diingat bahwa ketika Boiler start, semua saluran drain dan venting harus dalam keadaan terbuka.
Tahapan start ketel secara umum adalah sebagai berikut : a. Alur Aliran Air
Pengisian Hotwell
Pengisian hotwell dapat dilakukan bila kualitas air penambah telah memenuhi spesifikasi air kondensat yang ditetapkan. Isilah hotwell hingga level normal.
Pengisian Tangki Deaerator
Setelah level hotwell cukup, kegiatan dilanjutkan dengan pengisian tangki deaerator. Tetapi perlu diingat bahwa persyaratan air untuk deaerator yang ditentukan oleh pabrik harus dijadikan pedoman. Bila memenuhi syarat, air dapat diisikan ke tangki deaerator dengan pompa kondensat hingga level normal. Perlu diingat bahwa selama mengisi tangki deaerator, secara simultan perlu dilakukan penambahan air penambah ke hotwell.
Pengisian Boiler
Seperti halnya saat mengisi tangki deaerator, sebelum mengisi ketel kondisi air harus memenuhi persyaratan air ketel yang ditetapkan oleh perusahaan. Air diisikan ke ketel dengan pompa air pengisi (BFP). Sebelum menjalankan pompa air pengisi, pompa harus di "Priming" terlebih dahulu dengan cara membuka saluran venting pada pompa sampai semua udara terbuang yang ditandai dengan keluarnya air dari saluran venting.
Sebelum mengisikan air kedalam boiler, yakinkan bahwa katup venting pada boiler drum, superheater, reheater (bila tersedia) harus sudah dalam keadaan terbuka
untuk membuang udara. Isi boiler hingga level drum sedikit dibawah level normal. Bila pada pengisian awal level drum sudah tinggi, maka ketika memuai level drum akan menjadi terlalu tinggi sehingga harus diturunkan dengan membuang sebagian air melalui saluran "Blow Down". Hal seperti ini sedapat mungkin harus dihindari karena akan menambah kerugian air dan panas.
Setelah muka air drum mencapai level yang ditetapkan, maka katup pengatur (CV) ditutup dan pompa air pengisi dapat dimatikan. Pada prinsipnya penambahan air ke boiler belum lagi diperlukan sampai saat dimana uap telah mulai mengalir keluar dari boiler.
b. Alur Aliran Udara dan Gas
Pembilasan Ruang Bakar (Purging)
Rang bakar adalah tempat dimana bahan bakar bercampur dengan udara untuk membentuk reaksi pembakaran. Oleh karena itu, kemungkinan terdapatnya sisa bahan bakar sangat besar. Sisa-sisa bahan bakar ini dapat bersifat sangat eksplosif dan cukup membahayakan. Ketika ketel beroperasi selalu ada resiko masuknya bahan bakar yang tidak terbakar kedalam ketel. Untuk mengurangi resiko ledakan (eksplosion), maka ruang bakar senantiasa harus dibilas (purging) terlebih dahulu sebelum boiler dinyalakan.
Tujuan dari purge ini adalah untuk membuang gas yang dapat terbakar (combustible gas) dari dalam ketel. Gas yang dapat terbakar yang terdapat didalam ketel berasal dari bahan bakar yang tidak terbakar. Untuk memastikan bahwa ketel sudah bersih dari combustible gas, maka purging dilakukan selama sekitar 5 menit.
Persyaratan purging
Untuk dapat melakukan purging diperlukan beberapa persyaratan yang harus dipenuhi. Persyaratan untuk melakukan purge antara ketel yang satu dengan yang lain dapat saja berbeda, tetapi persyaratan utama pada prinsipnya sama.
Persyaratan tersebut antara lain adalah :
Aliran udara lebih besar dari 30 % aliran beban penuh
Katup penutup cepat (trip valve) bahan bakar penyala tertutup
Tekanan ruang bakar (furnace pressure) sudah sesuai
Katup penutup cepat bahan bakar utama tertutup
Semua damper/ vane udara dan gas terbuka
Level air di drum ketel diatas batas minimum.
Tidak ada nyala api di ruang bakar
Untuk ketel yang pengoperasiannyamenggunakan soft panel (layar/CRT), item-item persyaratan purging dapat dilihat dilayar monitor. Pada ketel yang dilengkapi dengan penangkap abu elektrik (Electrostatic Precipitator), pastikan bahwa electrostatic precipitator ini baru boleh dioperasikan setelah proses pembilasan (purging) selesai. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari kemungkinan terjadinya ledakan (explosion) didalam electrostatic precipitator ketika proses pembilasan tengah berlangsung.
Untuk memperoleh aliran udara lebih besar dari 30 %, dilakukan dengan mengatur inlet vane dari FD fan. Sementara untuk membuat tekanan ruang bakar minus dilakukan dengan mengatur inlet vane IDF.
Prosedur purging
Apabila persiapan dan persyaratan purging telah terpenuhi, maka purging dapat dilakukan . Prosedur purging dilakukan dengan mengalirkan udara ke ruang bakar dan semua saluran gas dengan aliran > 30 % aliran beban penuh selama waktu sekitar 5 menit.
Selama proses purging berlangsung kondisi ketel dijaga stabil seperti saat sebelum purging. Jadi semua parameter dari alat yang beroperasi dijaga untuk tidak berubah dan tidak melakukan start atau stop suatu alat. Apabila pada saat proses purging sedang berlangsung salah satu parameter yang merupakan persyaratan purging berubah harganya, maka purging batal dan alarm gangguan muncul di panel. Jika proses purging gagal, artinya belum selesai sesuai dengan set waktu yang telah ditentukan, maka purging harus diulang dari awal.
c. Ruang Bakar Penyalaan
Sebelum melakukan penyalaan awal, maka komponen berikut ini harus disiapkan :
Damper udara dalam posisi untuk penyalaan
Tekanan uap atau udara untuk atomising cukup
Flame detector (sensor) dalam keadaan baik dan telah terpasang
Tekanan ruang bakar normal,
Tekanan bahan bakar penyala cukup
Penyalaan dapat dilakukan apabila purging telah selesai. Untuk melakukan penyalaan, maka katup trip bahan bakar penyala dibuka sehingga bahan bakar siap hingga katup isolasi tinggal menunggu urutan start penyalaan.
Begitu tombol start igniter ditekan, maka urutan penyalaannya adalah sebagai berikut :
Igniter gun masuk keruang bakar.
Katup uap atau udara atomisasi terbuka
Busi mengeluarkan bunga api (igniter on)
Katup bahan bakar penyala terbuka
Jika nyala api yang ditangkap oleh flame detector memuaskan, artinya terjadi pembakaran yang baik, maka penyalaan berlangsung terus dan busi akan mati setelah memberi penyalaan. Tetapi jika nyala api yang ditangkap flame detector tidak memuaskan, maka igniter trip (katup trip bahan bakar penyala dan uap atomisasi tertutup). Pada saat pembakaran awal pastikan bahwa pembakaran terjadi dengan baik, tidak ada bahan bakar yang tidak terbakar masuk ke ruang bakar. Bentuk nyala api harus diperhatikan melalui kaca intip, yaitu tidak terlalu panjang tetapi juga tidak terlalu lebar sehingga menyentuh dinding ruang bakar.
Proses pemanasan pada ketel harus dilakukan bertahap dengan kenaikan temperatur uap yang terkontrol. Temperatur metal ketel (superheater) harus dipantau dan dijaga pada batas yang diijinkan. Temperatur metal reheater juga harus diamati terus menerus karena belum
ada aliran uap masuk turbin. Buka katup resirkulasi ekonomiser agar air dapat bersirkulasi dari drum ke pipa pipa ke ekonomiser dan kembali ke drum. Pada saat ini belum ada penguapan dan belum terjadi sirkulasi sehingga kenaikan temperatur harus diatur dengan hati-hati agar tidak terjadi overheating pada pipa-pipa ketel.
Atur laju kenaikan temperatur dan tekanan uap dengan mengatur banyaknya igniter yang beroperasi. Periksa temperatur gas keluar ruang bakar dengan menggunakan thermoprobe, jaga agar temperatur ini tidak melebihi batas yang telah ditentukan.
Apabila telah terjadi pemanasan yang cukup dan timbul tekanan yang cukup, pembakaran dapat ditambah dengan menambah burner HSD atau menggunakan bahan bakar minyak residu. Laju kenaikan temperatur tetap harus dibatasi demikian pula temperatur pipa-pipa ketel juga harus terus dipantau. Pengaturan kenaikan temperatur dapat dilakukan dengan menambah atau mengurangi jumlah burner HSD atau mengatur aliran bahan bakar MFO dan udara pembakaran bila sudah menggunakan MFO.
d. Menaikkan Tekanan dan Temperatur Boiler
Dalam tahap kenaikan tekanan boiler, aspek yang harus diperhatikan adalah menjaga agar perbedaan temperatur pada komponen - komponen boiler tidak boleh melampaui batas yang ditetapkan karena perbedaan temperatur merupakan penyebab stress thermal. Hal ini teutama pada boiler drum karena boiler drum merupakan komponen yang paling tebal dalam boiler. Perbedaan temperatur yang perlu diperhatikan pada boiler drum adalah perbedaan temperatur antara Top dengan Bottom terutama sebelum terbentuknya uap (belum terjadi penguapan). Saat belum terjadi penguapan, bagian boiler drum yang dipanasi adalah dinding boiler drum sebelah dalam bagian bawah yang bersinggungan dengan air sebagai media pamanas.
Pada tahap ini, boiler drum bagian bawah cenderung memuai sedang drum bagian atas cenderung belum memuai sehingga terjadi stress. Untuk mengurangi stress, maka perbedaan temperatur antara Top dengan Bottom tidak boleh melebihi batasan yang ditetapkan, dengan cara mengatur bahan bakar (Firing Rate). Manakala penguapan sudah terjadi, maka seluruh permukaan bagian dalam dari boiler drum sudah dipanasi secara merata, dimana bagian bawah dipanasi oleh air sedang bagian atas dipanasi oleh uap. Pada tahap ini perbedaan temperatur antara Top/Bottom mulai mengecil. Perbedaan temperatur yang lebih nyata terjadi antara bagian dalam drum dengan bagian luar drum (inner dengan outter), karena bagian luar tidak dipanasi sama sekali. Gambar ... menunjukkan contoh formula batasan perbedaan temperatur drum.
Pada pipa-pipa superheater, uap berfungsi sebagai media pendingin karena bagian luar superheater dipanasi oleh gas panas. Ketika belum terbentuk uap atau ketika aliran uap melintasi superheater masih sedikit, maka temperatur gas bekas harus dibatasi untuk mencegah terjadinya overheating pada pipa-pipa superheater. Pembatasan ini juga dilakukan dengan mengatur aliran bahan bakar (Firing Rate). Pada beberapa jenis ketel, tersedia fasilitas untuk mendeteksi temperatur ruang bakar yang disebut "Thermoprobe". Bila dilengkapi dengan thermoprobe, maka operasikan secara periodik untuk memonitor temperatur ruang bakar.
Bila ternyata temperatur ruang bakar melebihi batasan yang ditetapkan, maka laju aliran bahan bakar (Firing Rate) harus dikurangi. Bila tidak tersedia thermoprobe, maka batasan terhadap laju kenaikan temperatur yang direkomendasikan oleh pabrik dapat dipakai sebagai pedoman untuk mengatur firing rate.
Setelah semua udara keluar dari drum (pada tekanan sekitar 2 bar), venting drum dapat ditutup. Naikkan tekanan secara bertahap dengan memperhatikan batas-batas yang ditetapkan. Gambar 3 menunjukkan contoh tipikal grafik start dingin (cold start) ketel dan turbin.
Gambar 2, Contoh batas perbedaan temperatur pada drum
4.2.2. Start Turbin
Sebelum menjalankan turbin, perlu dilakukan persiapan. Pastikan bahwa semua indikator dan peralatan turbovisori berfungsi dengan baik. Pastikan bahwa semua katup drain turbin (casing drain, main steam drain, extraction line drain) terbuka.
Menjalankan Turning Gear/Baring Gear
Jalankan pompa pelumas bantu (Auxiliary Oil Pump) atau turning gear oil pump dan amati tekanan pelumas. Pastikan bahwa minyak pelumas mengalir lancar kesetiap bantalan (termasuk bantalan generator) dengan cara mengamati aliran minyak pelumas melalui kaca pengamat aliran (Sight Flow) yang terpasang. Apabila semua normal, jalankan "Jacking oil pump" (bila dilengkapi) dan periksa tekanan jacking oil. Jalankan pemutar poros turbin (Turning/ barring Gear), masukkan kopling sehingga poros turbin berputar pada putaran rendah (5 ~ 30 Rpm).
Pemanasan (warming) Main Steam L ine
Pada boiler yang dilengkapi dengan "Boiler stop valve", maka setelah boiler mencapai tekanan tertentu, saluran uap utama (main Steam line) dapat di "warming" dengan membuka boiler stop valve.
Prosedur pembukaan valve sebagai berikut : - Buka katup by pass boiler stop valve.
Uap akan mengalir melintasi dan memanaskan saluran uap utama menuju saluran drain yang posisinya sebelum turbin stop valve.
- Setelah cukup hangat, tutup katup saluran drain tersebut untuk mengurangi perbedaan tekanan ( P) sebelum dan sesudah boiler stop valve.
- Buka boiler stop valve.
- Buka kembali katup drain main steam disisi turbine stop valve. - Tutup katup by pass boiler stop valve.
Meng operasiakan Uap Perapat Poros (Gland Steam)
Sebelum turbin beroperasi, uap perapat umumnya dipasok dari saluran main steam. Dengan demikian, maka tekanan dan temperatur uap perapat harus disesuaikan dengan kondisi perapat sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah. Karena itu tekanan uap perapat harus diturunkan melalui katup pengatur. Selain itu, uap perapat sisi tekanan rendah juga diturunkan temperaturnya dengan menggunakan air pancar (de superheater). Pengaturan ini biasanya dilakukan secara otomatis. Uap bekas dari perapat selanjutnya mengalir ke gland steam condensor dan didinginkan oleh air kondensat.
M e m b u a t V ac u m C o n d e n s o r
Untuk perangkat pembuat vacum berupa "Steam Ejector", maka ejector baru dapat dioperasikan setelah tekanan boiler mencapai harga tertentu (25~ 30 bar ). Umumnya yang dijalankan pertama adalah starting/Hoging Ejector. Setelah mencapai harga vacum tertentu baru ditukar dengan " main " Ejector.
Untuk perangkat pembuat vacum kondesor yang menggunakan pompa vacum (vacum pump), biasanya setiap unit dilengkapi dengan pompa vacum cepat (starting vacum pump) dan pompa vacum normal ( normal duty vacum pump ). Sebelum menjalankan pompa, periksa pelumas pompa dan perapat (seal) dan tutup katup pelepas vakum (vacuum breaker). Begitu dijalankan, pastikan bahwa katup diantara pompa vacum dengan condensor telah terbuka. Sambil menunggu vacum condensor mencapai harga normal, atur pembakaran (Firing vate) agar laju kenaikan temperatur pada boiler tetap berada dalam batas - batas yang diizinkan.
Pada harga vacum tertentu, turbine by pass (by pass system ) dapat dioperasikan dengan membuka katup turbin by pass sehingga uap dari Main Steam Line akan mengalir ke kondensor melalui saluaran turbine by pass. Dengan beroperasinya system by pass, maka aliran uap melintas super heater dan Main Steam Line akan meningkat sehingga kenaikan temperatur uap menjadi lebih cepat.
Rolling up Turbin .
Setelah vacum condensor mencapai harga normal dan tekanan serta temperatur uap telah memadai, turbin dapat segera dijalankan. Tetapi sebelum itu, pemeriksaan akhir perlu dilakukan. Periksa apakah eksentrisitas (eccentricity) poros telah berada dibawah harga batas yang telah ditetapkan.
Bila belum, tunda start turbin dan biarkan poros turbin tetap diputar oleh turning gear sampai eksintrisitas poros mencapai batasan yang ditetapkan. Amati aliran minyak pelumas pada setiap bantalan termasuk temperaturnya.
Periksa posisi poros (rotor position) serta perbedaan pemuaian (differential expansion) antara rotor dengan casing. Amati perbedaan temperatur antara upper dengan lower casing, serta perbedaan temperatur antara flens dengan Bolt. Cek temperatur exhaust dari LP turbin dan yakinkan bahwa sistem pengatur temperatur exhaust LP turbin (LP exhaust hood spray water) dalam keadaan normal. Yakinkan bahwa semua katup drain casing, saluran uap ekstraksi terbuka.
Periksa tekanan HP oil/working oil. Reset turbin dan amati reaksi katup-katup governor. Segera setelah reset, maka governor valve akan membuka penuh. Kini turbin siap diputar dengan membuka stop valve (throttle valve). Atur pembukaan stop valve agar diperoleh laju percepatan (acceleration) poros yang sesuai. Besarnya laju percepatan dapat ditentukan dari grafik start turbin yang direkomendasikan pabrik. Pada turbin yang dilengkapi sistem start otomatis (Automatic Turbine Start Up/ ATS), tersedia selector switch untuk memilih laju akselerasi yaitu " Slow", "Normal" dan "Fast" dimana besaran akselerasi untuk masing-masing posisi selector switch telah ditentukan oleh pabrik.
Untuk start secara manual, gunakan grafik start turbin sesuai dengan jenis start (cold, warm, atau hot start) yang direkomendasikan oleh pabrik. Ketika melakukan start dingin (cold start), umumnya putaran turbin harus ditahan pada harga putaran tertentu selama periode waktu tertentu untuk tujuan pemerataan panas (heat soak) dalam rangka meminimumkan thermal stress dan differensial expansion. Perlu diingat bahwa ketika uap mulai mengalir kedalam turbin, maka rotor ak an memuai lebih cepat dari casing .
Hal-hal tersebut mengakibatkan timbulnya perbedaan pemuaian relatif (differensial expansion) antara rotor dengan casing. Bila selisih pemuaian rotor - casing berharga positip, maka disebut "Rotor Long" dan bila negatip disebut "Rotor short". Bila perbedaan pemuaian ini lebih besar dari jarak bebas (clearence) antara bagian yang beregerak dengan bagian yang stasioner, maka kemungkinan dapat terjadi pergesekan diantara keduanya. Karena itu, "differensial expansion" merupakan parameter operasi turbin yang vital dan perlu terus dimonitor serta diupayakan agar tidak sampai melebihi batas yang ditetapkan.
Disamping itu, perbedaan temperatur antara upper dengan lower casing dan perbedaan temperatur antara flens dengan bolt juga harus diperhatikan. Untuk menjaga agar semua besaran tersebut tetap berada dalam batas yang diizinkan, maka turbin harus diberi cukup waktu untuk pemerataan panas (heat soak) sesuai grafik start up dari pabrik. Pada turbin yang dilengkapi sistem ATS, terdapat sistem monitoring "Stress Level". Bila stress tinggi, maka proses urutan (Sequence) start akan tertunda secara otomatis ”hold” sehingga turbin akan tetap berada pada putaran tertentu dalam waktu yang cukup untuk pemerataan panas. Setelah "Stress level" turun hingga dibawah batas yang tentukan, maka proses urutan start turbin akan berlanjut lagi.
Buka stop valve untuk mengalirkan uap ke turbin. Begitu putaran mulai naik, yakinkan bahwa turning gear terlepas (disanggage) dan matikan. Pada beberapa jenis
begitu tinggi (400 ~ 600 RPM). Ini dilakukan dengan tujuan untuk pemeriks aan akhir kalau-kalau ada gejala atau tanda-tanda terjadinya gesekan (Rub check) serta menyakinkan bahwa stop valve dapat berfungsi dengan baik.
Bila ternyata semua normal, turbin dapat distart lagi. Pada putaran tertentu, vibrasi menunjukkan gejala kenaikan. Ini terjadi bila turbin beroperasi tepat pada putaran kritisnya (critical speed). Untuk menghindari kenaikkan vibrasi, operator harus mengerti harga putaran kritis ini dan jangan biarkan turbin beroperasi pada putaran kritisnya. Ketika putaran turbin mendekati harga putaran kritisnya, laju kenaikan putaran (acceleration) harus ditambah sehingga turbin akan melewati harga putaran kritisnya dengan cepat. Tipe turbin tertentu memiliki beberapa putaran kritis selama start up.
Lakukan pengamatan yang seksama secara periodik terhadap seluruh parameter turbovisory (Casing Expansion, Differensial Expansion, Rotor position, Vibration) . Ketika putaran mendekati putaran nominal (+ 2850 RPM) akan terjadi proses valve transfer. Pada putaran ini, governor valve akan bergerak dari posisi terbuka penuh ke posisi pembukaan minimum, sementara stop valve akan membuka penuh.
Pengendalian pengaturan aliran uap kini diambil alih oleh governor valve. Saat dimana valve transfer terjadi merupakan saat yang sangat rentan karena berpindahnya proses throtling dari stop valve ke governor valve. Bila tekanan dan temperatur uap tidak memadai, maka ada kemungkinan terjadi kondensasi di steam chest. Setelah itu, naikkan putaran turbin hingga putaran nominal dengan membuka governor valve. Matikan jacking oil pump dan Auxiliary oil pump.
4.2.3. Sinkronisasi Generator dan Pembebanan
Seperti halnya pada boiler dan turbin, sebelum menjalankan generator juga perlu dilakukan persiapan dan pemeriksaan. Periksa dan yakinkan bahwa semua instrumen monitoring untuk generator berada dalam kondisi normal. Cek penunjukan temperatur kumparan (winding) generator. Periksa sistem pendingin generator.
Untuk generator berpendingin udara, periksa apakah air pendingin telah mengalir kedalam pendingin udara (Air Cooler). Periksa seluruh sistem proteksi generator.
Periksa aliran pelumas bantalan dan temperaturnya. Amati juga vibrasi pada bantalan bantalan generator. Ingat bahwa posisi rotor generator mungkin terpengaruh oleh pergerakan poros turbin akibat pemuaian.
Pemeriksaan trafo generator (Generator Transformer). - Cek level minyak trafo dan sistem pendingin trafo.
- Yakinkan power suplly untuk fan pendingin dan pompa minyak trafo telah "Standby". - Periksa indikator temperatur kumparan trafo dan silica gell.
- Yakinkan bahwa sistem proteksi trafo dalam kondisi normal. - Cek level minyak pada bushing.
- Persiapkan juga jalur (bay) yang dipilih untuk sinkronisasi generator ke sistem jaringan.
Setelah semua persiapan dilaksanakan, berarti generator siap dioperasikan. Manakala putaran turbin/generator telah mendekati putaran nominalnya, sistem eksitasi dapat diaktifkan. Putar "base adjuster (70 E)" kearah minimum. Masukkan saklar arus penguat (Field Circuit Breaker/ 41 E). Naikkan tegangan generator sampai tegangan nominalnya dengan mengatur arus penguat melalui Base Adjuster .
Aktifkan balance switch (regulator control switch). Amati penunjukan jarum balance meter (BM)". Usahakan agar jarum pada "Balance meter" menunjuk angka 0 (nol) yang posisinya tepat ditengah-tengah dengan mengatur "Base Adjuster (70 E)". Setelah jarum tepat berada di-tengah-tengah (menunjuk angka nol), pindahkan posisi switch pengaturan dari "manual" ke "auto". Dengan demikian maka "Automatik Voltage Regulator (AVR)" telah berfungsi dan pengaturan dalam posisi otomatis. Dalam kondisi ini, bila ingin merubah tegangan generator gunakan "Voltage Adjuster (90 R)".
a. Sinkronisasi
Tahap berikutnya adalah memparalelkan generator dengan sistem jaringan. Paralel generator dapat dilakukan secara otomatis maupun secara manual. Bila harus dilakukan secara manual, maka operator harus mengetahui syarat - syarat paralel generator yaitu :
Tegangan generator harus sama dengan tegangan sistem
Frequensi generator harus sama dengan tegangan sistem
Sudut fasa harus sama
Langkah pertama yang perlu dilakukan dalam memparalel generator adalah menyamakan frequensi generator terhadap frequensi sistem dengan mengatur putaran turbin melalui pengaturan pembukaan katup governor. Berikutnya menyamakan tegangan generator terhadap tegangan sistem. Atur tegangan generator dengan mengatur arus penguat melalui " Voltage Adjuster (90 R)" sehingga sama dengan tegangan system.
Aktifkan "synchron switch" sehingga jarum "synchronoscope" bergerak menunjuk perbedaan sudut fasa. Usahakan agar jarum synchronoscope berputar dengan lambat searah jarum jam dengan cara mengatur pembukaan katup governor. Pada tahap ini berarti generator siap diparalel ke sistem jaringan.
Paralel generator dilakukan dengan cara memasukkan PMT generator (generator circuit breaker). PMT generator dapat dimasukkan ketika jarum synchronoscope tepat menunjuk di angka "12" ± 3 0. Setelah sinkron, naikkan beban generator hingga beban
minimum yang direkomendasikan dengan mengatur katup governor secukupnya. Katup drain main steam dan drain turbin lainnya dapat ditutup.
b. Pembebanan
Beban generator biasanya ditahan pada 10 % MCR selama beberapa menit. Selanjutnya naikkan beban secara bertahap, sambil mengatur pembakaran (firing rate) agar tekanan dan temperatur uap naik sesuai grafik jenis start yang dipilih. Bila diperlukan, nyalakan burner untuk menambah jumlah burner yang beroperasi.
Setelah mencapai beban tertentu (umumnya berkisar 10 % ~ 20 % MCR), lakukan pemindahan (transfer) pasokan listrik untuk alat-alat bantu dari start up transformer ke trafo unit (unit transformer). Pada beban disekitar ini, umumnya semua katup drain (casing drain, superheater drain dan sebagainya) boleh ditutup. Uap ektraksi (Bleed Steam) ke pemanas air pengisi dapat dioperasikan. Aktifkan mulai dari pemanas yang paling rendah.
Aktifkan pula sistem kaskade kondensasi drain setiap pemanas awal. Normal drain dari pemanas dialirkan ke pemanas awal yang lebih rendah (Cascade System) sedang drain alternatifnya (alternate drain) akan langsung menuju kondensor atau flash tank (drain tank). Langkah pembebanan berikutnya tinggal mengikuti grafik pembebanan yang direkomendasikan oleh pabrik dan sesuai permintaan kebutuhan dari Pusat Pengatur Beban.
4
.3. Aktifitas pada Normal Operasi
Setelah unit berada dalam keadaan normal operasi. Tugas operator tidak menjadi bertambah ringan. Dalam kondisi ini berbagai aktivitas rutin perlu selalu dilaksanakan. Adapun aktivitas dimaksud antara lain :
- Mengatur output dari unit untuk memenuhi kebutuhan (system demand)
- Menjaga kondisi operasi unit agar selalu senantiasa beroperasi dengan efisiensi yang optimum.
- Melaksanakan pemeriksaan dan pengecekan rutin terhadap kemungkinan adanya kelainan/gangguan.
- Mengamati dan memperhatikan "trend".
- Melaksanakan pergantian peralatan/alat bantu yang berooperasi dengan yang "stand by". - Melaksanakan pengujian terhadap peralatan proteksi (protective device test), outomatic start dan seting dari alarm-alarm.
- Melaksanakan pergantian (change over) dari alat-alat bantu yang beroperasi.
- Selalu siap bereaksi dan melakukan respon yang tepat untuk mengantisipasi gangguan. 4.3.1. Pengujian Peralatan
a. Pengujian Rutin Peralatan Pengaman Turbin (Turbin Protective Device Test)
Proses pengujian harus dilaksanakan dengan cermat dan semua data hasil pengujian dicatat. Periode pengujian tergantung pada rekomendasi pabrik . Seperti diketahui bahwa peralatan pengaman turbin terpasang pada sistem minyak pengatur (control oil). Agar turbin tidak trip pada saat pengujian, maka hubungan control oil dengan sistem proteksi (protective device) harus diblokir. Untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan, ikuti prosedur pengujian peralatan pengaman turbin yang direkomendasikan oleh pabrik. Setelah memblokir hubungan antara control oil system terhadap peralatan pengaman turbin, pengujian dapat dilakukan yang meliputi :
- Pengujian Tekanan Pelumas bantalan Rendah (low bearing oil pressure trip).
Pada pengujian ini tekanan pelimas bantalan disimulasi seolah-olah turun dengan cara membuka katup drain. Turunkan terus tekanan pelumas secara perlahan-lahan. Pada harga tekanan tertentu, pompa pelumas bantu (AOP) akan start secara otomatis. Catat harga tekanan pelumas tepat pada saat pompa AOP start. Matikan AOP dan kunci (lock) sistem otomatisnya sehingga pompa tidak akan start.
Selanjutnya turunkan lagi tekanan pelumas bentalan secara perlahan. Pada harga tekanan tertentu, pompa pelumas turning gear (TOP) akan start secara otomatis. Catat harga tekanan dimana pompa TOP start. Matikan pompa TOP dan kunci (lock) sehingga pompa tidak akan start lagi. Setelah itu, turunkan lagi tekanan pelumas secara perlahan. Pada tekanan tertentu, pompa pelumas darurat (EOP) start secara otomatis. Matikan pompa EOP dan kunci (lock).
- Pengujian Thrust Bearing Oil Pressure High.
Tekanan thrust bearing oil yang tinggi menandakan bahwa poros mengalami pergeseran dalam arah aksial. Bila pergerakan aksial rotor cukup besar, maka
kemungkinan akan terjadi gesekan antara rotor dengan bagian - bagian yang stasioner.
Bila hal ini terjadi maka turbin harus trip supaya aman. Karena itu turbin dilengkapi dengan proteksi "thrust bearing oil pressure high/thrust wear high". Pengujian proteksi ini juga dilakukan secara simulasi dengan membuat seolah-olah tekanan thurst bearing oil menjadi tinggi. Amati dan catat tekanan dimana alarm muncul maupun pada saat trip.
- Pengujian Low Condensor Vacuum Trip
Sistem proteksi lain yang juga diuji adalah low vacuum condensor trip. Seperti halnya pengujian lainnya, pengujian untuk "Low Vacum Condensor Trip" juga dilakukan secara simulasi seolah-olah vacum condensor turun. Catat harga vakum pada saat muncul alarm dan catat pula harga vacum pada saat signal alarm trip muncul.
Setelah semua program pengujian selesai, normalkan semua katup pengujian, lakukan pengecekan sekali lagi untuk meyakinkan bahwa katup pengujian (untuk memeriksa signal simulasi), benar-benar telah menutup rapat. Normalkan kembali sistem pemblokir yang pada saat pengujian dipakai untuk memblokir saluran antara "Control Oil" dengan "Protective Device Block". Semua kegiatan pengujian tersebut diatas umumnya dilakukan secara rutin dalam periode waktu tertentu sesuai rekomendasi pabrik.
b. Pengujian rutin untuk katup -katup uap turbin (valve steam freedom test).
Stop Valve dan Governor Valve merupakan katup yang vital untuk turbin. Katup-katup tersebut (terutama stop valve) harus selalu dapat berfungsi dengan baik sehingga dapat menutup dengan cepat pada saat dibutuhkan. Bila sampai katup-katup tersebut gagal untuk menutup, akibatnya akan fatal. Selama turbin beroperasi, stop valve akan selalu terbuka penuh (100%) dan posisinya tidak pernah berubah dari waktu ke waktu. Dalam keadaan demikian, kemungkinan macet selalu ada.
Untuk meyakinkan bahwa katup tidak macet, maka katup harus digerakkan. Pengujian katup ini disebut "valve steem feedom test". Test ini dilakukan dengan cara menutup salah satu stop valve sementara stop valve sisi lainnya tetap terbuka sehingga uap masih dapat mengalir. Yakinkan bahwa katup dapat bergerak dengan lancar sampai menutup penuh. Setelah menutup penuh buka kembali. Lakukan test yang sama terhadap katup yang satunya. Test sejenis juga dilaksanakan untuk katup-katup satu arah (check valve/non return valve) yang terpasang disalurkan uap ekstraksi. Steem feedom test umumnya dilaksanakan secara rutin seminggu sekali.
- Pengoperasian Soot Blower
Soot Blower berfungsi untuk menghembus jelaga dibagian luar dari pipa-pipa dalam boiler. Jadi pada prinsipnya, soot blower hanya perlu dioperasikan apabila dibagian luar pipa-pipa boiler sudah terbentuk jelaga. Bila pipa yang bersih dihembus dengan soot blower, maka akan terjadi pengikisan/erosi pada pipa-pipa. Oleh karena itu, soot blower harus dioperasikan secara tepat sesuai petunjuk yang ditetapkan oleh pabrik.
4.3.2. Penggantian Pengoperasian Alat-Alat Bantu
Masing-masing jenis alat-alat bantu PLTU umumnya terdiri dari 2 buah (dengan kapasitas masing-masing 100 % ) dan 3 buah (untuk masing-masing 50% kapasitas).
Hal ini dimaksudkan agar tersedia alat bantu yang "stanby" sehingga bila alat bantu yang beroperasi terganggu, maka alat bantu yang "stanby" dapat menggantikannya. Bila peralatan yang beroperasi tidak pernah terganggu, berarti peralatan yang "stanby" tidak akan pernah beroperasi. Bila hal ini terjadi, maka jam kerja antara alat-alat bantu yang sejenis menjadi tidak balans.
Untuk itu, meskipun alat bantu yang beroperasi tidak pernah mengalami gangguan, maka pergantian secara normal tetap dilakukan untuk memberi kesempatan beroperasi bagi peralatan lain. Dengan demikian, maka jam kerja diantara alat-alat bantu akan merata. Program penggantian pengoperasian alat-alat bantu ini umumnya dilaksanakan seminggu sekali.
Pengujian UPS untuk Esential Bus
Sistem pasok daya untuk esential bus juga harus diuji secara periodik. Bila sistem ini menggunakan diesel generator set, maka diesel harus ditest untuk meyakinkan bahwa diesel dapat beroperasi dengan baik ketika dibutuhkan. Simulasikan seolah-olah tegangan esential bus hilang. Amati apakah diesel emergency generator dapat start secara otomatis. Bila teernyata start, biarkan beroperasi beberapa lama, kemudian matikan dan stanby kan.
Pengujian Fire Protection System
Sistem pemadam kebakaran juga merupakan objek yang harus diuji secara periodik. Untuk sistem pemadam hidran, umumnya tersedia 2 pompa hidran. Satu pompa digerakkan oleh diesel dan satu lagi oleh motor listrik. Lakukan pengujian terhadap keduanya, sesuai petunjuk yang berlaku.
4.4. GANGGUAN dan PENANGGULANGAN
4.4.1. Identifikasi GangguanPeran operator sangat menentukan dalam bereaksi dan mengambil tindakan ketika terjadi gangguan atau kondisi unit tidak normal. Ganguan adalah suatu perubahan variabel yang mempengaruhi 'nilai yang dikendalikail (dikontrol) sehingga operasi alat atau sistem tidak normal. Apabila hal ini dibiarkan dapat mengakibatkan kelangsungan operasi terganggu dan padah akhirnya dapat merusak alat serta membahayakan keselamatan manusia atau lingkugan.
Bila gangguan yang menyebabkan peralihan (transient) disebabkan oleh peralatan yang dikontrol, sistem kontrol akan memberikan respon yang cukup cepat untuk mengoreksi gangguan. Tetapi bila gangguan disebabkan olel malfunction (gagal berfungsinya) alat kontrolnya sendiri, maka melakukan pcngontrolan tidak memecahkan masalah.
Operator yang trampil mempunyai intuisi dan pandangan yang tepat untuk mengatasi gangguan yang terjadi. Bila Operator memastikan bahwa gangguan karena sistem kontrol
dan bukan disebabkan oleh alat, maka la harus memindahkan sistem kontrol ke posisi manual dan memulihkan ke kondisi normal.
Penyebab gangguan secara umum terdiri dari dua hal yaitu : • Gangguan dari dalam unit pembangkit sendiri.
• Gangguan dari luar unit (Sistem jaringan atau alam).
Gangguan bukan saja sesuatu kejadian yang dapat menyebabkan unit trip atau transient (terjadi peralihan), tetapi kejadian yang menyebabkan efisiensi menyimpang (turun) juga disebut gangguan.
Parameter unit yang berpengaruh terhadap efisiensi dari saat beroperasi dapat dikontrol (controllable) antara lain adalah:
Temperature uap utama.
Temperature uap reheat.
Tekanan uap utama.
Temperature gas buang.
Temperature air pengisi.
Kelebihan udara (Excess air).
Operator harus secara terus menerus mempertahankan parameter tersebut diatas berada. pada harga optimumnya dan melakukan tindakan koreksi bila parameter ini menyirnpang. Beberapa metode tcelah dikembangkan untuk memperingatkan operator terhadap pengoperasian yang tidak efisien, sehingga dapat segera melakukan tindakan koreksinya.
Tetapi vakum kondensor (back pressure) bukan merupakan parameter yang dapat dikontrol secara otomatis. Langkah-langkah untuk mengatasi ganguan dan memulihkan ke kondisi normal harus dilakukan dengan tepat agar tidak menimbulkan keadaan yang lebih buruk atau menimbulkan masalah baru. Langkah-langkah tersebut antara lain adalah meliputi :
Perikasa dan catat alaram yang timbul, matikan buzzer tapi jangan direset.
Indentifikasi ganguan, meliputi. Penunjukan alat ukur. Pencatat recorder.
Pencatat event recorder.
Lakukanntindakan perbaikan yang utama dari segi operasi, bila perlu:
Bila gangguan tidak dapat dan akan menyebabkan kerusakan alat atau sistem unit harus di shut down, laporan ke atas (Enjiner Produksi ) agar diambil tindkan lebih lanjut.
Bilagangguan dapat diatasi tetapi sifatnya sementara, buat atau laksanakan prosedur operasi sementara dari peralatan tersebut.
Bila ganguan dapat diatasi, pulihkan ke kondisi sebelum sebelum ganguan dan reset alaram.
5.4.2. 4Jenis Gangguan dan Penanggulangannya Vakum Kondensor Turun.
Sebagaimana diketahui, sebagian besar kerugian di dalam. siklus PLTU terjadi pada pembuangan panas di kondensor pembuangan panas terjadi ketika proses kondensasi atau perubahan fasa dari uap menjadi air. Panas laten di dalam uap diserap oleh air pendingin dan dibuang ke laut atau ke atmosfir. Jumlah panas yang dibuang ke air
pendingin tergantung pada besarnya aliran (volume) uap masuk kondensor. Sedangkan besarnya aliran uap tersebut dipengaruhi oleh beban dan vakum kondensor.
Oleh karena itu dalam kondisi mesin beroperasi vakum kondensor harus dipertahankan agar harganya selalu sesuai dengan batas rancangan. Vakum yang terlalu rendah, selain menambah kerugian dan menurunkan efisiensi, juga dapat mengakibatkan kerusakan pada sudu akhir turbin, karena overheating (pemanasan berlebih). Vakum yang terlalu tinggi melebihi batas rancangan, juga menyebabkan kerugian bertambah dan kerusakan pada sudu akhir turbin karena kebasahan uap meningkat.
a. Faktor yang mempengaruhi
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kondisi vakuzn kondensor, antara lain ada.lah :
Aliran air pendingin tidak mencukupi (kurang).
Pasok uap perapat (gland) tidak mencukupi.
Ejektor atau pompa vakum terganggu.
Adanya kebocoran sehingga udara masuk ke kondensor.
Drain dibiarkan terbuka.
Temperatur air pendingin naik
Pipa-pipa kondensor kotor.
Aliran air pendingin tidak mencukupi dapat disebabkan karena beberapa hal yaitu :
Saringan air masuk (intake) pompa air pendingin kotor sehingga menghambat aliran air pendingin.
Pengotoran pada tube plate kondensor.
Kemaznpuan pompa berkurang.
Pasok uap perapat (gland) tidak mencukupi, antara lain karena :
Saluran (pipa) uap perapat tersumbat atau bocor.
Tekanan uap rendah.
Ejektor atau pompa vakum terganggu, disebabkan karena (lihat gambar 1). Nozel ejektor aus/cacat.
Tekanan uap rendah. Saluran air / uap bocor.
Adanya kebocoran udara, dapat melalui sambungan atau pipa bocor. b. Tindakan mengatasi.
Tindakan pertama yang harus dilakukan jika vakum kondensor turun adalah menurunkan beban (MV). Kemudian lakukan pemeriksaan terhadap penyebabnya. Apabila penurunan vakurn cukup besar (hingga 100 m bar), jalankan ejektor atau pompa vakum yang stand by dan lakukan pemeriksaan terhadap penyebabnya dengan memeriksa penunjukan parameter yang terpasang.
Pada beberapa ejektor dilengkapi dengan indikator persentase udara dalam gas yang terbuang ke atmosfir. Apabila penunjukan alat tersebut menunjuk kadar udara tinggi berarti ada kebocoran udara ke dalam kondensor.
Apabila penyebabnya saringan air masuk pompa pendingin lakukan pembersihan saringan tersebut. Apabila penyebabnya ejektor atau pompa vakum tergangu terganggu, maka jalankan yang stand by. Setelah itu matikan ejektor atau pompa vakum yang tergangu dan laporkan untuk perbaikannya. Tetapi apabila vakum kondensor turun secara cepat, maka mesin harus di stop .
- Air Kondensat Tercemar.
Di dalam siklus PLTU, air kondensat merupakan basil kondensasi uap di kondensor. Air kondensat dari kondensor selanjutnya di pompa untuk digunakan sebagai air pengisi ketel. Apabila air kondensat tercemar, maka dari sistem air pengisi hingga ke ketel yang dialiri air ini akan terkena dampak pencemarannya. Jenis pencemarannya dapat berupa udara atau gas terlarut, benda padat atau garam-garam terlarut dalam air. Pengaruh pencemaran terhadap sistem PLTU akan sangat merugikan dan rnengganggu siklus. Apabila jenis pencemarannya berupa jetus udara atau gas terlarut, akan menyebabkan
logam yang dilalui mengalami proses korosi. Tetapi apabila air kondensat tercemar oleh garam atau zat padat terlarut akan menyebabkan kondisi air menjadi tidak netral (asam atau basa). Adanya garam mengakibatkan air menjadi asam sehingga menyebabakan korosi, sedang zat padat terlarut akan menimbulkan deposit pada
saluran yang dilewati air kondensat ini, lihat gambar 2. Sebagaimana diketahui mesin PLTU merupakan alat pemindah panas (heat exchanger), sehingga adanya deposit akan menyebabkan perpindahan panas terhambat dan efisiensi turun.
Kandungan air laut yang paling berbahaya adalah MgCL2.
MgCI2 + H2O → HCL + Mg (OH) --- HCL bersifat asam , pH turun
Mg bersifat deposit
2HCL + Fe --> FeCL2 + H2
a. Faktor Penyebab.
Mengingat kondisi kondensat yang vakum, maka kemungkinan penyebab terjadinya pencemaran adalah adanya kebocoran pada peralatan dan pemipaan yang kondisinya vakum. Kebocoran ini dapat menyebabkan udara/gas atau air pendingin masuk ke air kondensat. Kemungkinan lain adalah air penambah (make up) kualitasnya kurang memenuhi syarat.
b. Tindakan Mengatasinya.
Apabila pencemaran tersebut masih ringan, maka tindakan yang harus segera dilakukan adalah melakukan blow down dan injeksi bahan kimia NH3 atau N80H
sesuai petunjuk ahli kimia PLTU. Apabila pencemaran cenderung naik, lakukan penuruna beban dengan tetap melakukan injeksi bahan kimia dan blow down.
Tetapi jika pencemaran terjadi secara mendadak tinggi dan tidak ada kecenderungan untuk turun, maka unit harus segera di stop.
Gambar 2. Sistem Air Pengisi. - Tekanan Ruang Bakar.
Tekanan ruang bakar dipengaruhi oleh kondisi pembakaran dan beban. Udara pembakaran bersama dengan bahan bakar dipasok ke ruang bakar untuk
Untuk ketel yang menggunakan sistem balanced draft, ruang bakar dioperasikan pada tekanan sedikit diibawah atmosfir. Tetapi tekanan yang terlalu negatif tidak dikehendaki, karena akan meningkatkan kebocoran (penyusupan) udara ke dalam ruang bakar sehingga meningkatkan kerugian.
Tekanan ruang bakar kurang lebih minus 10 mm H2O harus selalu dipertahankan
elama pembakaran berlangsung. Tekanan ruang bakar tidak boleh dioperasikan terlalu positif atau terlalu negatif untuk menjamin bahwa tekanan rancangan casing ruang bakar tidak dilewati.
a. Tekanan Ruang Bakar Tinggi.
Tekanan ruang bakar yang terlalu tinggi akan menyebabkan nyala api ke segala arah dan dapat melampaui batas rancangan kemampuan casing ketel dalam menerima tekanan. Bagian pertama yang paling menderita adalah sambungan-sambungan (expantion joint). Oleh karena itu ketel tidak boleh beroperasi dengan tekanan ruang bakar melebihi batas yang telah ditentukan.
Faktor Penyebab.
Beberapa faktor yang dapat menimbulkan terjadinya tekanan ruang bakar tinggi
Setting kontroler tidak tepat atau sistem kontrol gagal berfungsi.
Kontrol pembakaran memberi respon terbalik.
Damper sisi gas buang tidak berfungsi.
Satu ID fan gagal beroperasi atau trip.
Pemanas udara tersumbat (kotor). Tindakan mengatasi
Periksa setting kontroler dan instrumen yang berhubungan.
Pindahkan kontrol pembakaran (udara dan bahan bakar) ke posisi manual dan atur ratio bahan bakar-udara.
Atur kontrol tekanan ruang kakar.
Periksa kerja damper gas buang khususnya vane inlet ID fan.
Atur output FD fan agar tekanan ruang bakar normal.
Bersihkan pemanas udara dengan soot blower.
Bila tekan ruang bakar berfluktuasi dan timbul alasan tekan ruang bakar tinggi, kurangi output FD fan (pasok udara sekunder)dan kembalikan kembalikan tekanan minus ruang bakar serta kandungan oksigen di gas buang sesuai yang ditentukan.
Ketel akan trip bila dalam waktu beberapa detik tekanan ruang bakar sekitar + 117 mmH2O atau ketel dsn FD fan Trip bila tekana ruangn bakar lebih dari 254
mmH2O ketel dan FD fan trip bila tekanan ruang bakar lebih dari 254 mmH2O.
-Tekanan Ruang Bakar Tidak Stabil.
Pembakaran harus di jaga selalu stabil dengan selalu menjaga perbandingan udara dan bahan bakar yang tepat untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna.
Tetapi banyaknya variabel yang mempengaruhi pembakaran menyebabkan kemungkinan terjadinya pembakaran tidak sernpurna selalu ada. Pembakaran tidak sempurna menyebabkan tekanan ruang bakar menjadi tidak stabil.
Pipa ketel Bocor.
Kadar air dalam bahan bakar tinggi.
Pipa superheater bocor.
Damper gas buang gagal berfungsi.
Tip burner cacat.
Nilai kalor bahan bakar berubah.
Ukuran partikel bahan bakar terlalu besar, terjadi pembakaran kedua. Tindakan Mengatasinya:
Shut down unit perbaiki pipa yang bocor.
Nyalakan ignitor untuk stabilitas pembakaran.
Ganti burner yang pembakarannya buruk.
Pindahkan pengendali pembakaran ke posisi manual dan atur pembakaran.
Gambar 3. Siklus Udara dan Gas.
- Temperatur Uap.
Yang dimaksud dengan temperatur uap adalah temperatur uap utama ke luar superheater. Temperatur ini harus dipertahankan dalam batas aman dengan cara mengontrol apabila terjadi penyimpangan. Pengontrolan dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai peralatan yang tersedia.
Perubahan temperatur selain menyebabkan kerugian material ( penurunan umur pipa ) jika temperaturnya naik juga menurunkan efisiensi thermal jika temperaturnya turun
walaupun sedikit.
a. Temperatur uap tinggi
Bila temperatur naik lebih tinggi dari pada batas set point, maka laju creep pada metal pipa superheater akan meningkat demikian pula pada pipa uap utama dan bagian –
tekanan tinggi. Lama dan tingginya temperatur berlebihan yang diderita turbin sangat dibatasi. Jika temperatur pipa superheater ( temperatur pipa sebanding dengan temperatur uap ) naik hingga lebih dari temperatur metal rancangan, akan terjadi kerusakan
Faktor penyebab
Temperatur uap tinggi dapat disebabkan oleh beberapa hal antara lain :
Kelebihan udara terlalu tinggi
Temperatur air pengisi terlalu rendah
Pengotoran ( slage ) pada ruang bakar
Terjadinya pembakaran kedua
Sudut burner ( tilting ) mengarah keatas. Tindakan mengatasinya
Kurangi jumlah kelebihan udara
Periksa temperatur pada sisi keluar deaerator dan sisi keluar ekonomi – kembalikan ke temperatur normalnya
Soot blower ekonomiser
Atur perbandingan bahan bakar – udara agar tercapai pembakaran yang sempurna
Nyalakan ignitor untuk stabilisasi pembakaran.
Kurangi laju pembakaran ( firing rate ) perlahan – lahan sehingga tidak menggangu kestabilan pembakaran. Atur kontrol attemparator spray secara manual sehingga dicapai temperatur yang diinginkan. Kembalikan ke posisi auto bila sudah normal. Ketel akan trip bila temperatur uap utama naik melebihi batas set point.
- Level Drum
Parameter utama untuk mengontrol jumlah air dalam ketel adalah level drum. Level drum harus diusahakan konstant pada normal water level. Menjadi tugas operator untuk selalu memantau dan mengatur level drum agar berada dalam batas kerjanya selama dalam kondisi operasi. Sekalipun sistem kendali ( kontrol ) level drum dalam posisi otomatis, kemungkinan terjadinya penyimpangan selalu ada.
Indikator level drum harus lebih dari dua dan semuanya bekerja dengan benar. Bila indikator level drum hanya satu yang bekerja, ketel tidak boleh dioperasikan.
a. Level drum rendah,
Ketel yang level drumnya rendah harus segera di trip, kaena dapat menimbulkan kerusakan yang serius bila berlangsung beberapa lama. Rentang kerja level drum relatif sempit sehingga terlambat dalam mengatasinya, berarti kerusakan.
Faktor penyebab
Level drum rendah dapat terjadi karena beberapa sebab, antara lain adalah :
Kerja pompa air pengisi tergangu
Pasok air pengisi gagal
Beban berubah sangat cepat
Pipa ketel bocor ( pecah )
Indikator dan kontrol level drum tidak berfungsi dengan benar Tindakan mengatasinya
Periksa kondisi kerja pompa air pengisi
Periksa tekanan keluarnya
Pindahkan ke pompa yang stand by, bila perlu
Periksa sistem air pengisi antara deaerator dan drum, termasuk katup – katup dan katup kontrol
