i
LAPORAN
PRAKTIK KERJA LAPANGAN
DI PT. INDONESIA POWER UBP SEMARANG
Disusun guna menyelesaikan Mata Kuliah Praktik Kerja LapanganSISTEM KERJA KONDENSOR PADA PLTU UNIT 3
Disusun Oleh :
Nama : Ahmad Hakim Syaifullah
NIM : 5201411080
Jurusan/Prodi : Teknik Mesin/Pendidikan Teknik Mesin
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
ii
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN DI
PT. INDONESIA POWER
UNIT BISNIS PEMBANGKITAN SEMARANG
DENGAN JUDUL
SISTEM KERJA KONDENSOR PADA PLTU UNIT 3 PT. INDONESIA POWER UBP SEMARANG
Disusun Oleh :
Nama : Ahmad Hakim Syaifullah
NIM : 5201411080
Jurusan : Teknik Mesin
PT / Sek. : Universitas Negeri Semarang Waktu PKL : 3 s/d 28 Februari 2014
Telah diperiksa pada tanggal :
Mengetahui,
GENERAL MANAGER PEMBIMBING LAPANGAN
AMLAN SUPRAPTO
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan Praktik Kerja Lapangan telah disahkan oleh PT. INDONESIA POWER UBP Semarang dan Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang.
Hari : Tanggal :
Dosen Pembimbing Pembimbing Lapangan
Rizqi Fitri Naryanto, S.T., M.Eng Suprapto NIP.198008302013011060 NIP. 770221083 – I -
Mengetahui,
Ketua Jurusan General Manajer
Dr. M. Khumaedi, M.Pd Amlan
iv
ABSTRAK
Ahmad Hakim Syaifullah
Sistem Kerja Kondensor Pada PLTU Unit 3 PT. Indonesia Power UBP Semarang Pendidikan Teknik Mesin S1- Teknik Mesin
Universitas Negeri Semarang Tahun 2014
Kata Kunci : Kondensor, Sistem Kerja, Heat Exchanger
Praktek Kerja Lapangan (PKL ) merupakan suatu mata kuliah wajib di Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang. Praktek Kerja Lapangan bertujuan untuk memberikan wawasan pemikiran dan pengalaman baru kepada mahasiswa guna memadukan ilmu yang diperoleh dibangku kuliah ke aplikasi nyata dalam bentuk PKL. Manfaat PKL bagi perusahaan adalah memberi peluang pada perusahaan dalam merekrut pegawai yang sesuai dengan tuntutan, secara efektif dan efisien. Bagi mahasiswa adalah membangun pengalaman nyata berkarya di industri. Berlatih berkomunikasi dengan masyarakat industri. Memberikan peningkatan keahlian profesi sehingga menumbuhkan kepercayaan diri. Bagi universitas adalah sebagai salah satu alat evaluasi terhadap kurikulum yang berlaku. Sebagai masukan, guna pengembangan kurikulum yang sesuai atau sepadan dengan kebutuhan lapangan kerja.
Penulis menggunakan beberapa metode pengumpulan data,
diantaranya dengan observasi, wawancara, serta studi pustaka/literatur. Berbagai sumber dapat dikumpulkan untuk melengkapi penyusunan laporan Praktik Kerja Lapangan ini.
Kondensor merupakan suatu alat penukar panas yang berfungsi mengkondensasikan uap yang keluar dari turbin bertekanan rendah untuk dijadikan air kembali sebagai pengisi kondensat untuk dialirkan menuju boiler sebagai media pembentuk uap. Pada PLTU unit 3, ada 2 kondensor namun yang dioperasikan dalam sekali operasi hanya satu kondensor dan lainnya sebagai cadangan manakala terjadi kerusakan sistem maupun saluran. Kondensor yang digunakan termasuk dalam kondensor permukaan dimana aliran air pendingin yang berasal dari laut melintasi pipa-pipa dalam kondensor sekali pakai. Alat-alat bantu kondensor diantaranya priming ejector & main ejector, nasli vacum pump, cleaning ball pump, dan debris filter.
Kekurangan kondensor adalah tidak adanya perhitungan mendetail mengenai uap yang dikondensasikan di dalam kondensor, sehingga kontrol terhadap kerja kondensor kurang maksimal. Perawatan sebaiknya dilakukan berkala dan teratur sehingga kerusakan berat terhadap komponen kondensor dapat dihindari.
v
KATA PENGANTAR
Segala puji kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan Praktik Kerja Lapangan dan berhasil menyusun laporan Praktik Kerja Lapangan yang dilaksanakan di PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkit Semarang. Dimana kegiatan tersebut merupakan syarat untuk menunjang Mata Kuliah Praktik Kerja Lapangan.
Diharapkan dengan melaksanakan Praktik ini setiap mahasiswa mendapat bekal yang berupa pengalaman kerja serta kemampuan untuk mengaplikasikan ilmunya yang telah didapatkan di bangku kuliah.
Praktik Kerja yang kami laksanakan selama satu bulan ini belum dapat memberikan harapan semua pihak karena keterbatasan pengetahuan kami yang masih minim sehingga belum mampu memberikan hasil yang optimal. Meski demikian pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dekan Fakultas Teknik beserta jajarannya.
2. Bapak Dr. M. Khumaedi, M.Pd selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang, beserta jajarannya.
3. Bapak Rizqi Fitri Naryanto, S.T., M.Eng selaku Dosen Pembimbing PKL. 4. Bapak Amlan selaku General Manager PT. Indonesia Power UBP
Semarang
vi
6. Bapak Suprapto dan Bapak Khanafi, Pendamping Lapangan PKL
7. Bapak Supardi, Bapak Didik, Bapak Niko, Bapak Usman, Bapak Wawan, Bapak Agung, Bapak Anton dan semua karyawan PT. Indonesia Power UBP Semarang yang telah membagi ilmu dan pengalamannya.
8. Kedua orang tua yang senantiasa membantu dengan dukungan materiil, moral dan doa.
9. Teman-teman Praktik Kerja Lapangan periode Februari 2014 10. Teman-teman angkatan 2011 Jurusan Teknik Mesin UNNES
11. Serta semua pihak yang telah membantu pelaksanaan PKL dan tidak dapat kami sebutkan satu-persatu
Kami sadar bahwa laporan yang kami buat ini masih jauh dari sempurna, sehingga kritik serta saran yang membangun sangat kami harapkan dari semua pihak yang terlibat. Semoga laporan yang kami susun dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Semarang, 31 Maret 2014
vii DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ... i LEMBAR PENGESAHAN ... ii ABSTRAK ... iv KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL DAN GAMBAR ... x
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
1. Tujuan dan Manfaat Praktik Kerja Lapangan ... 2
2. Waktu dan Tempat Praktik Kerja Lapangan ... 3
3. Batasan Masalah ... 3
4. Metode Pengumpulan Data ... 4
5. Sistematika Penyusunan ... 4
BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN A. Sejarah PT. Indonesia Power dan UBP Semarang ... 7
B. Paradigma, Visi dan Misi, Motto, Tujuan dan Nilai PT. Indonesia Power ... 11
1. Paradigma ... 11
viii
3. Motto ... 12
4. Tujuan ... 12
5. Nilai IP-HaPPPI ... 13
C. Makna Bentuk dan Warna Logo ... 14
D. Struktur Organisasi UBP Semarang ... 16
BAB III SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP PLTU SEMARANG A. Siklus Rankine Ideal ... 17
B. Siklus Unit 3 PLTU Semarang ... 19
C. Siklus Rankine Ideal ... 19
D. Siklus Air dan Uap ... 21
E. Komponen Utama pada PLTU ... 21
1. Pompa ... 22
2. Boiler ... 23
2.1 Komponen Utama Boiler ... 23
2.2 Komponen Pendukung Boiler ... 27
3. Turbin Uap ... 29
4. Kondensor ... 30
BAB IV SISTEM KERJA KONDENSOR A. Pengertian ... 31
ix
1. Kondensor Permukaan ... 31
2. Kondensor Lintasan ... 32
C. Alat Bantu Kondensor ... 33
1. Priming Ejector & Main Ejector ... 33
2. Nasli Vacum Pump ... 34
3. Debris Filter ... 34
4. Tube Cleaning System ... 35
D. Konstruksi Kondensor ... 35
E. Prinsip Kerja Kondensor ... 37
F. Analisis Sistem Air Pendingin dan Air Pendingin Kondensor (Circulating Water/CW) ... 39 BAB V PENUTUP A. Kesimpulan ... 42 B. Saran ... 43 DAFTAR PUSTAKA ... 44 LAMPIRAN-LAMPIRAN ... 45
x
DAFTAR
GAMBAR DAN TABEL
Gambar Gambar 2.1 ... 7 Gambar 2.2 ... 9 Gambar 2.3 ... 14 Gambar 3.1 ... 17 Gambar 3.2 ... 19 Gambar 3.3 ... 20 Gambar 4.1 ... 31 Gambar 4.2 ... 32 Gambar 4.3 ... 36 Gambar 4.4 ... 38 Gambar 4.5 ... 38 Tabel Tabel 2.1 ... 10
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Berkembang pesatnya teknologi menuntut setiap manusia dapat mengikuti perkembangannya dengan cerdas. Dunia Industri, Manufaktur, dan lain sebagainya tidak lepas dari yang namanya listrik sebagai faktor utama penunjang terlaksananya pekerjaan pabrikan/modern. Dalam melaksanakan pembangunan dibidang kelistrikan diperlukan Sumber Daya Manusia (SDM) yang kompeten dan berkualitas.
Sebagai salah satu Perguruan Tinggi yang mencetak Sarjana kependidikan maupun murni, Universitas Negeri Semarang melalui Jurusan Teknik Mesin melaksanakan program Praktik Kerja Lapangan untuk mahasiswanya agar memiliki SDM yang unggul dan siap menghadapi dunia kerja. Dengan didukungnya materi formal yang didapatkan di bangku kuliah, maka dengan dilaksanakannya Praktik Kerja Lapangan ini diharapkan mahasiswa dapat mengaplikasikan ilmu yang sudah didapatkan sehingga pengetahuannya dapat lebih luas.
PT. Indonesia Power UBP Semarang memiliki beberapa Unit Pembangkit yang berada pada satu lokasi yaitu di Tanjung Emas atau Tambak Lorok. Terdapat beberapa pembangkit diantaranya PLTU, PLTG, serta PLTGU.
Namun pada periode ini sistem pembangkit yang berada pada UBP Semarang hanya dalam keadaan RS (Reserve Shutdown) dimana produksi listrik tidak berjalan, namun seluruh perangkat dalam keadaan standby sekiranya dapat dijalankan sewaktu-waktu berdasarkan instruksi dari PLN. Untuk menjaga terawatnya sistem, maka perlu dilakukan perawatan rutin dan terjadwal untuk menghindari kerusakan akibat lamanya tidak berproduksi.
Oleh karena itu, melalui wadah lembaga pendidikan dengan dunia industri agar dapat memberikan kesempatan kerja kepada mahasiswa untuk melakukan kerja praktik di industri yang bersangkutan.
1. Tujuan dan Manfaat Praktik Kerja Lapangan
1. Adapun tujuan dari Praktik Kerja Lapangan ini adalah sebagai berikut :
a. Memenuhi salah satu syarat telah menempuh mata kuliah Praktik Kerja Lapangan serta untuk memperoleh gelar Sarjana di Universitas Negeri Semarang.
b. Sebagai penerapan ilmu yang didapatkan di bangku perkuliahan. c. Mengetahui struktur organisasi perusahaan tempat Praktik Kerja
Lapangan.
d. Mengetahui sistem kerja Pembangkit Listrik Tenaga Uap dengan bahan bakar MFO.
e. Mengetahui cara kerja serta pemeliharaan alat-alat yang ada pada PLTU Semarang khususnya pada Kondensor.
3
2. Manfaat yang didapatkan bagi mahasiswa :
a. Dapat memahami sistem kerja yang berada pada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap.
b. Dapat menerapkan serta dapat mengembangkan ilmu yang diperoleh selama kuliah dengan Praktik Kerja Lapangan.
c. Memperoleh manajemen dan wawasan kerja di dunia industri. d. Mempersiapkan diri untuk dapat bekerja di dunia industri maupun
kependidikan.
2. Waktu dan Tempat Praktik Kerja Lapangan
Praktik Kerja Lapangan dilaksanakan pada tanggal 3 Februari – 28 Februari 2014. Jam kerja pelaksanaan yaitu dari mulai pukul 07.30 s/d 16.00 WIB.
Tempat pelaksanaan berada di PT. Indonesia Power UBP Semarang tepatnya di Tambak Lorok, Tanjung Emas, Semarang.
3. Batasan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam laporan Praktik Kerja Lapangan ini penulis akan membahas mengenai sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap di PLTU Tambak Lorok Semarang. Penulis lebih menekankan pada pembahasan Sistem Kerja Kondensor PLTU Unit 3 PT. Indonesia Power UBP Semarang.
4. Metode Pengumpulan Data
Metode yang digunakan selama Praktik Kerja Lapangan di PT. Indonesia Power UBP Semarang diantaranya :
a. Metode Diskusi
Sebelum pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan, mahasiswa bersama pendamping lapangan melakukan diskusi mengenai apa yang akan dilaksanakan saat Praktik Kerja Lapangan.
b. Metode Orientasi Lapangan
Mahasiswa terjun ke lapangan untuk observasi dan kerja praktik sehingga mahasiswa memiliki wawasan dan ketrampilan yang berkembang.
c. Studi Literatur
Setelah mahasiswa melakukan metode seperti yang diatas, mahasiswa melakukan pencarian data dari buku-buku maupun sumber dari internet untuk menambah kelengkapan data yang dibutuhkan dalam pembuatan Laporan Praktik Kerja Lapangan.
5. Sistematika Penyusunan
Untuk memberikan gambaran yang jelas mengenai laporan ini, maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
5
BAB I PENDAHULUAN
BAB ini membahas tentang Latar Belakang, Tujuan Praktik Kerja Lapangan, Waktu dan Tempat, Tujuan dan Manfaat, Metode yang digunakan dalam pelaksanaan dan penulisan laporan Praktik Kerja Lapangan serta Sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
BAB ini membahas tentang sejarah berdirinya PT. Indonesia Power UBP Semarang, lokasi perusahan, jenis-jenis pembangkit yang ada di UBP Semarang, bidang operasi perusahaan serta struktur organisasi perusahaan.
BAB III GAMBARAN UMUM PLTU
BAB ini membahas mengenai gambaran secara teknis Pembangkit Listrik Tenaga Uap, bagian-bagian pembangkit serta peralatan yang mendukung pada pembangkit.
BAB IV SISTEM KERJA KONDENSOR PLTU UNIT 3
BAB ini membahas mengenai pengertian dan jenis, komponen-komponen utama, data-data kondensor, sistem kerja, alat-alat bantu kondensor, serta siklus fluida dingin pada kondensor.
BAB V PENUTUP
BAB ini berisi mengenai kesimpulan yang diambil dari laporan maupun praktik sehingga dapat dikerucutkan mengenai permasalahan dan kondisi yang terjadi selama Praktik Kerja berlangsung. Kritik dan Saran juga terdapat didalamnya guna memberi masukan yang membangun untuk kampus maupun perusahaan.
DAFTAR PUSTAKA
Dalam Daftar Pustaka berisi mengenai berbagai referensi yang diambil dari studi pustaka baik berupa buku maupun dari internet untuk melengkapi penyusunan laporan.
7
BAB II
TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
A. Sejarah PT. Indonesia Power dan UBP Semarang
Gambar 2.1 PLTGU blok 1 Tambak Lorok, Semarang
PT. INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN SEMARANG
Pada awal 1990-an, Pemerintah Indonesia mempertimbangkan perlunya deregulasi pada sektor ketenagalistrikan. Langkah ke arah deregulasi tersebut diawali dengan berdirinya Paiton Swasta 1 yang dipertegas dengan dikeluarkannya Keputusan Presiden No. 37 tahun 1992 tentang pemanfaatan sumber dana swasta melalui pembangkit- pembangkit listrik swasta. Kemudian pada akhir 1993, Menteri Pertambangan dan Energi (MPE) menerbitkan kerangka dasar kebijakan (sasaran dan kebijakan pengembangan sub sector ketenagalistrikan ) yang merupakan pedoman jangka panjang restrukturisasi
sector ketenagalistrikan. Sebagai penerapan tahap awal, pada tahun 1994 PLN diubah statusnya dari Perum menjadi Persero. Setahun kemudian tepatnya tanggal 3 Oktober 1995, PT. PLN (Persero) membentuk dua anak perusahaan yang tujuannya untuk memisahkan misi social dan misi komersial yang diemban oleh BUMN tersebut. Salah satu dari anak perusahaan itu adalah PT. Pembangkitan Tenaga Listrik Jawa-Bali I, atau yang lebih dikenal dengan nama PLN PJB I. Anak perusahaan ini ditujukan untuk menjalankan usaha komersial pada bidang pembangkitan tenaga listrik dan usaha-usaha lain yang terkait.
Pada tanggal 3 Oktober 2000, bertepatan dengan ulang tahunnya yang kelima, Manajemen perusahaan secara resmi mengumumkan perubahan nama PLN PJB I menjadi PT. INDONESIA POWER. Perubahan nama ini merupakan upaya untuk menyikapi persaingan yang semakin ketat dalam bisnis ketenagalistrikan dan sebagai persiapan untuk privatisasi perusahaan yang akan dilaksanakan dalam waktu dekat. Walaupun sebagai perusahaan komersial di bidang pembangkitan baru didirikan pada pertengahan 1990-an, Indonesia Power mewarisi berbagai sejumlah asset berupa pembangkit dan fasilitas- fasilitas pendukungnya. Pembangkitan- pembangkitan tersebut memanfaatkan teknologi modern berbasis computer dengan menggunakan beragam energy primer, seperti: air, batubara, panas bumi, dan sebagainya. Namun demikian, dari pembangkit- pembangkit tersebut ada pula pembangkit paling tua di Indonesia, seperti PLTA Plengan, PLTA Ubrug, PLTA Ketenger dan sejumlah PLTA lainnya yang dibangun pada tahun 1920-an dan sampai sekarang masih beroperasi.
9
Dari sini dapat dipandang bahwa secara kesejahteraan pada dasarnya usia PT. INDONESIA POWER sama dengan keberadaan listrik di Indonesia. Pembangkit –pembangkit yang dimiliki oleh PT. Indonesia Power dikelola dan dioperasikan oleh delapan Unit Bisnis Pembangkitan diantaranya : Perak Grati, Kamojang, Mrica, Priok, Suralaya, Saguling, Semarang, dan Bali. Secara keseluruhan, PT Indonesia Power memiliki kapasitas sebesar 8.887 MW. Ini merupakan kapasitas terpasang terbesar yang dimiliki oleh sebuah perusahaan pembangkit di Indonesia.
Gambar 2.2 Lokasi Unit Pembangkitan PT Indonesia Power
Daya yang terpasang di Unit Bisnis Pembangkitan Semarang ini adalah sebagai berikut :
Tabel 2.1 Daya Terpasang PT. Indonesia Power UBP Semarang
Mesin Pembangkit Daya Terpasang Merek Mesin Tahun Operasi
PLTU
Tambak Lorok 1 50,00 MW GE 1978 Tambak Lorok 2 50,00 MW GE 1978 Tambak Lorok 3 200,00 MW Mitsubishi 1983
PLTGU Tambak Lorok GTG 1.1 109,65 MW GE 1993 Tambak Lorok GTG 1.2 109,65 MW GE 1993 Tambak Lorok GTG 1.3 109,65 MW GE 1993 Tambak Lorok STG 1.4 188,00 MW GE 1997 Tambak Lorok GTG 2.1 109,65 MW GE 1993 Tambak Lorok GTG 2.2 109,65 MW GE 1993 Tambak Lorok GTG 2.3 109,65 MW GE 1993 Tambak Lorok STG 2.4 188,00 MW GE 1997 PLTG Sunyaragi 1 20,03 MW Alsthom 1976 Sunyaragi 2 20,03 MW Alsthom 1976 Sunyaragi 3 20,10 MW Alsthom 1976 Sunyaragi 4 20,10 MW Alsthom 1976 Cilacap 1 29,00 MW Westinghause 1975/ 76 Cilacap 2 26,00 MW Westinghause 1975/ 76 Total Daya Terpasang 1.469,16 MW
11
B. Paradigma, Visi, Misi, Motto, Tujuan dan Nilai PT. Indonesia Power
PT. Indonesia Power sebagai Perusahaan memiliki Paradigma, Visi, Misi, Motto, dan Tujuan.
1. Paradigma
Paradigma adalah suatu kerangka berpikir yang melandasi cara seseorang menilai sesuatu. Paradigma dari PT. Indonesia Power adalah “Bekerja dan berusaha untuk meningkatkan nilai perusahaan bagi kepentingan Stakeholder (Pihak Terkait)
2. Visi dan Misi
Visi PT. Indonesia Power adalah menjadi perusahaan publik dengan kinerja kelas dunia dan bersahabat dengan lingkungan.
Penjabaran Visi :
a. Maju, berarti perusahaan bertubuh dan berkembang sehingga menjadi perusahaan yang memiliki kinerja setara dengan perusahaan sejenis di dunia.
b. Tangguh, memiliki Sumber Daya yang mampu beradaptasi dengan perubahan lingkungan dan sulit disaingi. Sumberdaya PT. Indonesia Power berupa manusia, mesin, keuangan maupun sistem kerja berada dalam kondisi prima dan antisipatif terhadap setiap perubahan.
c. Andal, sebagai perusahaan yang memiliki kinerja memuaskan stakeholder.
d. Bersahabat dengan lingkungan, memiliki tanggung jawab sosial dan keberadaannya bermanfaat bagi lingkungan.
Misi PT. Indonesia Power adalah melakukan usaha dalam bidang pembangkitan tenaga listrik dan mengembangkan usaha-usaha lain yang berkaitan berdasarkan kaidah industri dan niaga yang sehat, guna menjamin keberadaan dan pengembangan perusahaan dalam jangka panjang.
3. Motto
Motto PT. Indonesia Power adalah Trust us for power excellence
4. Tujuan
Tujuan PT. Indonesia Power adalah :
a. Memberikan niai tambah bagi pelanggan, karyawan, dan pemilik. b. Menghasilkan keuntungan yang menjamin pertumbuhan yang
berkesinambungan.
c. Mencapai tingkat kinerja setara dengan perusahaan pembangkit tenaga listrik kelas dunia.
d. Membangun budaya perusahaan yang memiliki nilai-nilai : Profesional, Harmoni, Pelayanan Prima, Peduli, Pembelajar, Dan Inovatif.
13
5. Nilai Perusahaan : IP-HaPPPI
a. Integritas
Sikap moral yang mewujudkan tekad untuk memberikan yang terbaik kepada perusahaan.
b. Profesional
Menguasai pengetahuan, ketrampilan, dan kode etik sesuai dengan bidang pekerjaannya.
c. Harmoni
Serasi , selaras, dan seimbang dalam pengembangan kualitas pribadi, hubungan dengan stakeholder, dan hubungan dengan lingkungan hidup.
d. Pelayanan Prima
Memberi pelayanan yang memenuhi kepuasan melebihi harapan stakeholder.
e. Peduli
Peka-tanggap dan bertindak untuk melayani stakeholder serta memelihara lingkungan sekitar.
f. Pembelajar
Terus-menerus meningkatkan pengetahuan dan ketrampilan serta kualitas diri yang mencakup fisik, mental, sosial, agama, dan kemudian berbagi dengan orang lain.
g. Inovatif
Terus menerus dan berkesinambungan menghasilkan gagasan baru dalam usaha melakukan pembaharuan untuk penyempurnaan baik proses maupun produk dengan tujuan peningkatan kinerja.
C. Makna Bentuk dan Warna Logo
Logo PT. Indonesia Power adalah sebagai berikut :
2.3 Gambar Logo PT. Indonesia Power
Makna bentuk dan warna logo PT. Indonesia Power merupakan cerminan identitas dan lingkup usaha yang dimilikinya. Secara keseluruhan nama Indonesia Power merupakan nama yang kuat untuk melambangkan lingkup usaha perusahaan sebagai power utility company di Indonesia. Walaupun bukan merupakan satu-satunya power utility company di Indonesia, namun karena perusahaan memiliki kapasitas terbesar di Indonesia bahkan di kawasannya, maka nama Indonesia Power dapat dijadikan brand name.
15
Bentuk :
1. Karena nama yang kuat, INDONESIA dan POWER ditampilkan dengan menggunakan dasar jenis huruf (font) yang tegas dan kuat.
2. Aplikasi bentuk kilatan petir pada huruf “O” melambangkan “Tenaga Listrik” yang merupakan lingkup usaha utama perusahaan.
3. Titik/bulatan merah (red dot) diujung kilatan petir merupakan simbol perusahaan yang telah digunakan sejak masih bernama PT. PLN PJB I. Titik ini merupakan simbol yang digunakan disebagian besar materi komunikasi perusahaan. Dengan simbol kecil ini, diharapkan identitas perusahaan dapat langsung terwakili.
Warna :
1. Merah
Diaplikasikan pada kata INDONESIA, menunjukkan identitas yang kuat dan kokoh sebagai pemilik sumber daya untuk memproduksi tenaga listrik, guna dimanfaatkan di Indonesia dan juga di luar negeri.
2. Biru
Diaplikasikan pada kata POWER. Pada dasarnya warna biru menggambarkan sifat pintar dan bijaksana, dengan aplikasi pada kata POWER, maka warna ini menunjukkan produk tenaga listrik yang dihasilkan perusahaan memiliki ciri-ciri yaitu berteknologi tinggi, efisien, aman dan ramah lingkungan.
D. Struktur Organisaisi UBP Semarang
Struktur organisasi PT. Indonesia Power UBP Semarang dapat dilihat pada lampiran.
17
BAB III
SISTEM PEMBANGKITAN LISTRIK TENAGA UAP
PLTU SEMARANG
Siklus pembangkit listrik tenaga uap (Steam Power Plant) memakai siklus Rankine. PLTU 3 Semarang menggunakan siklus tertutup (Closed Cycle) dengan dasar siklus Rankine.
A. Siklus Rankine Sederhana
Siklus sederhana dari sistem pembangkit listrik tenaga uap diturunkan dari Carnot oleh Profesor William John Macquorn Rankine (1820-1872).
Gambar 3.1 Siklus Rankine Sederhana
Pada siklus Rankine, untuk proses 1 – 2 merupakan proses yang terjadi pada turbin uap, dimana kondisi uap yang masuk ke turbin adalah bertekanan
tinggi (P1) dan bertemperatur tinggi atau merupakan uap kering (Superheated Vapor). Dengan asumsi bahwa proses yang berlangsung di dalam turbin adalah proses isentropik, maka uap yang keluar dari turbin akan menjadi uap jenuh. Proses 1 – 2 (isentropik) dimana energi potensial uap akan menghasilkan energi putaran poros turbin, sehingga pada proses ini merupakan proses yang menghasilkan daya luaran (Wout).
Pada proses 2 – 3 merupakan proses yang berlangsung di dalam Condensor pada tekanan konstan (isobarik). Condensor berguna untuk mengembunkan uap jenuh yang berasal dari turbin menjadi air (cair jenuh). Untuk memudahkan proses kondensasi, tekanan pada kondensor diusahakan dibawah tekanan atmosfer. Pada kondensor terjadi proses pelepasan kalor (Qout). Proses 3 – 4 merupakan proses pemompaan untuk menaikan tekanan fluida (cair jenuh) secara isentropik. Pada proses ini terjadi proses pemasukan kerja ke dalam (Win) sistem karena proses pemompaan air yang dihasilkan dari proses kondensasi oleh Condensor. Tekanan yang dihasilkan sama dengan tekanan uap yang masuk ke turbin. Proses 4 – 1 merupakan proses untuk menghasilkan uap sesuai dengan kebutuhan turbin. Proses ini berlangsung pada boiler secara isobarik, dimana untuk menguapkan air tersebut dibutuhkan masukan panas tertentu (Qin).
Pada proses 4 – 5 memperlihatkan percampuran antara liquid bertemperatur rendah dengan bertemperatur tinggi. Sedangkan pada titik 4 menunjukan keadaan cair (liquid) yang tak berubah massa jenisnya karena ditingkatkan tekanannya.
19
B. Siklus Unit 3 PLTU Semarang
C. Siklus Rankine Ideal
Siklus di PLTU menggunakan Siklus Rankine dengan Superheater dan Reheater.
Gambar 3.3 Siklus Rankine Ideal Keterangan gambar :
a) Proses 1 – 1’ : Penaikan tekanan pada air menggunakan Condensate Extraction Pump.
b) Proses 1’ – 2 : Pemanasan air pada Low Pressure Heater.
c) Proses 2 – 2’ : Penaikan tekanan air menggunakan Boiler Feed Pump. d) Proses 2’ – 3 : Pemanasan air pada High Pressure Heater dan pada
Economizer.
e) Proses 3 – 4 : Pemanasan air menjadi uap air pada Wall Tube dan Downcomer di dalam Boiler.
f) Proses 4 – 5 : Pemanasan uap air menjadi uap panas lanjut (Superheated Steam) pada Superheater.
g) Proses 5 – 6 : Ekspansi uap di dalam High Pressure Turbine. AIR AIR UAP EKSPANSI UAP IP TURBIN EKSPANSI UAP SUPERHEATED STEAM REHEATER
UAP EKSPANSI UAP
21
h) Proses 6 – 7 : Pemanasan kembali uap yang keluar dari High Pressure Turbine yang terjadi dalam Reheater.
i) Proses 7 – 7’ : Ekspansi uap yang keluar dari Reheater di dalam Intermediate Pressure Turbine.
j) Proses 7’ – 8 : Ekspansi uap di dalam Low Pressure Turbine tanpa mengalami pemanasan ulang.
k) Proses 8 – 1 : Pendinginan uap menjadi air di dalam Condenser.
D. Siklus Air dan Uap
Untuk menghasilkan uap yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada Boiler perlu diisikan air murni yang dihasilkan dari proses pemurnian air laut yang dilakukan di Desalination Plant. Air laut dipompakan oleh CWP (Circulating Water Pump) yang sebagian besar dipakai untuk media pendingin di Condenser dan sebagian lagi dijadikan air tawar di Desalination Evaporator. Setelah air menjadi tawar, kemudian dipompa oleh Distillate Pump untuk kemudian dimasukkan ke dalam Make Up Water Tank untuk diteruskan ke sistem pemurnian air (Demineralizer) dan selanjutnya dimasukkan ke dalam Demin Water Tank air diproses di Demineralisasi Plant bertujuan untuk menurunkan kadar ion dan mineral dalam air yang akan digunakan dalam siklus.
E. Komponen Utama Pada PLTU
Dalam siklus PLTU, terdapat komponen-komponen yang digunakan sebagai alat utama penghasil kerja pada PLTU, diantaranya Pompa, Boiler, Turbin Uap, dan Kondensor.
1. POMPA
Dalam siklus PLTU Unit 3 UBP Semarang memiliki berbagai pompa yang mempunyai fungsi yang berbeda-beda, diantaranya CWP (Circulating Water Pump), BFP (Boiler Feed Pump), Air Preheat Coil Pump.
1. CWP (Circulating Water Pump)
Peran utama dari CWP adalah memompa air yang berada di intake untuk dialirkan ke bagian-bagian alat PLTU sebagai material utama pembentuk uap. Serta CWP juga memompa air yang digunakan sebagai media pendingin kondensor.
2. BFP (Boiler Feed Pump)
BFP digunakan sebagai pompa penyalur air yang dimana udara yang tidak diperlukan dibuang ke alam bebas oleh Deaerator.
Air tersebut untuk dialirkan menuju Boiler melewati HP Heater dan Economizer dan diteruskan menuju Steam Drum untuk memproduksi uap.
3. Air Preheat Coil Pump
Yaitu pompa yang mengalirkan udara sebelum memasuki Air Heater dengan memanaskan melalui sumber panas berasal dari air Deaerator. Udara yang akan memasuki Air Heater harus dipanaskan terlebih dulu agar tidak terjadi thermal stress akibat perbedaan suhu yang ekstrim.
23
2. BOILER
Boiler merupakan suatu alat untuk menghasilkan uap pada tekanan dan temperatur tinggi (Superheated Vapor). Perubahan dari fase cair menjadi uap dilakukan dengan memanfaatkan energi panas yang didapatkan dari pembakaran bahan bakar. Boiler pada PLTU Semarang menggunakan minyak residu atau biasa disebut MFO (Marine Fuel Oil) sebagai bahan bakar utamanya. Sedangkan bahan bakar pendukung adalah solar atau biasa disebut HSD (High Speed Diesel), dimana solar ini digunakan hanya sebagai pemantik awal (ignition) untuk membakar MFO. Penyaluran panas dari bahan bakar ke air demin dapat terjadi secara radiasi, dan konveksi.
Bagian pemindah panas dari boiler terdiri dari pemanas mula (Low Pressure Heater dan High Pressure Heater) , economizer, pemanas lanjut (Superheater), dan pemanas ulang (Reheater).
Pemindahan panas dalam boiler terjadi dalam proses : Radiasi di ruang bakar
Konveksi di Economizer dan Air Heater
Kombinasi radiasi dan konveksi di Superheater dan Reheater.
2.1 Komponen Utama Boiler
Komponen utama boiler terdiri dari : Wall Tube, Main Drum, Primary Superheater, Secondary Superheater, Reheater, dan Economizer. Sedangkan komponen pendukung terdiri dari : Forced Draft Fan, MFO Heater, Air Preheat Coil, Air Heater, Burner, Gas Recirculating Fan, Soot Blower dan Safety Valve.
a. Wall Tube
Dinding boiler terdiri dari tubes / pipa-pipa yang disatukan oleh membran, oleh karena itu disebut dengan wall tube. Di dalam wall tube tersebut mengalir air yang akan dididihkan. Dinding pipa boiler adalah pipa yang memiliki ulir dalam (ribbbed tube), dengan tujuan agar aliran air di dalam wall tube berpusar (turbulen), sehingga penyerapan panas menjadi lebih banyak dan merata, serta untuk mencegah terjadinya overheating karena penguapan awal air pada dinding pipa yang menerima panas radiasi langsung dari ruang pembakaran.
Wall tube mempunyai dua header pada bagian bawahnya yang berfungsi untuk menyalurkan air dari downcomers. Downcomer merupakan pipa yang menghubungkan steam drum dengan bagian bawah low header. Untuk mencegah penyebaran panas dari dalam furnace ke luar melalui wall tube, maka disisi luar dari wall tube dipasang dinding isolasi yang terbuat dari mineral fiber.
b. Steam Drum
Steam Drum adalah bagian dari boiler yang berfungsi untuk : 1. Menampung air yang akan dipanaskan pada pipa-pipa penguap (wall tube),dan menampung uap air dari pipa-pipa penguap sebelum dialirkan ke superheater. 2. Memisahkan uap dan air yang telah dipisahkan di ruang bakar ( furnace ). 3. Mengatur kualitas air boiler, dengan membuang kotoran-kotoran terlarut di dalam boiler melalui continuous blowdown.
4. Mengatur permukaan air sehingga tidak terjadi kekurangan saat boiler beroperasi yang dapat menyebabkan overheating pada pipa boiler.
25
Bagian-bagian dari steam drum terdiri dari : feed pipe, chemical feed pipe, sampling pipe, baffle pipe, separator, scrubber, dryer, dan dry box.
Level air dari drum harus selalu dijaga agar selalu tetap setengah dari tinggi drum. Sehingga banyaknya air pengisi yang masuk ke steam drum harus sebanding dengan banyaknya uap yang meninggalkan drum, supaya level air tetap konstan. Batas maksimum dan minimum level air dalam steam drum adalah -250 mm s/d 250 mm dari titik 0 (setengah tinggi drum).
Pengaturan level air dilakukan dengan mengatur Flow Control Valve. Jika level air di dalam drum terlalu rendah, akan menyebabkan terjadinya overheating pada pipa boiler, sedangkan bila level air dalam drum terlalu tinggi, kemungkinan butir-butir air terbawa ke turbin dan akan mengakibatkan kerusakan pada turbin.
c. Superheater
Superheater berfungsi untuk menaikkan temperatur uap jenuh menjadi uap panas lanjut dengan memanfaatkan gas panas hasil pembakaran. Uap yang masuk ke Superheater berasal dari steam drum. Superheater terbagi dua yaitu Primary Superheater dan Secondary Superheater.
1. Primary Superheater
Primary Superheater berfungsi untuk menaikkan temperatur uap jenuh yang berasal dari steam drum menjadi uap panas lanjut dengan memanfaatkan gas panas hasil pembakaran. Temperatur masuk Primary Superheater adalah 3040C dan temparatur keluarnya 4140C.
2. Secondary Superheater
Secondary Superheater terletak pada bagian laluan gas yang sangat panas yaitu diatas ruang bakar dan menerima panas radiasi langsung dari ruang bakar . Temperatur uap masuk Secondary Superheater adalah 4140C dan temperatur keluar sebesar 5410C, dan tekanan 169 kg/cm2. Uap yang keluar dari Secondary Superheater kemudian digunakan untuk memutar HP Turbine.
d. Reheater
Reheater berfungsi untuk memanaskan kembali uap yang keluar dari HP Turbine dengan memanfaatkan gas hasil pembakaran yang temperaturnya relatif masih tinggi. Pemanasan ini bertujuan untuk menaikkan efisiensi sistem secara keseluruhan . Perpindahan panas yang paling dominan pada Reheater adalah perpindahan panas konveksi.
Perpindahan panas radiasi pada Reheater memberikan efek yang sangat kecil sehingga proses ini biasanya diabaikan. Temperatur uap masuk Reheater adalah 3350C dengan tekanan sebesar 42,8 kg/cm2, sedangkan temperatur keluarnya adalah 5410C dengan tekanan 39 kg/cm2. Uap ini kemudian digunakan untuk menggerakkan IP Turbine, dan setelah uap keluar dari IP Turbine, langsung digunakan untuk memutar LP Turbine tanpa mengalami pemanasan ulang.
27
e. Economiser
Economizer menyerap panas dari gas hasil pembakaran setelah melewati Superheater, untuk memanaskan air pengisi sebelum masuk ke main drum. Panas yang diberikan ke air berupa panas sensibel. Pemanasan air ini dilakukan agar perbedaan temperatur antara air pengisi dan air yang ada dalam steam drum tidak terlalu tinggi, sehingga tidak terjadi thermal stress (tegangan yang terjadi karena adanya pemanasan) di dalam main drum. Selain itu dengan memanfaatkan gas sisa pembakaran, maka akan meningkatkan efisiensi dari boiler dan proses pembentukan uap lebih cepat.
Economizer berupa pipa-pipa air yang dipasang ditempat laluan gas hasil pembakaran sebelum air heater. Perpindahan panas yang terjadi di economizer terjadi dengan arah aliran kedua fluida berlawanan (counter flow). Air pengisi steam drum mengalir ke atas menuju steam drum, sedangkan udara pemanas mengalir ke bawah.
2.2 Komponen Pendukung Boiler
Komponen pendukung Boiler terdiri dari : Forced Draft Fan, MFO Heater, Air Preheat Coil, Air Heater, Burner, Gas Recirculating Fan, Soot Blower dan Safety Valve.
1. Forced Draft Fan
Alat yang berupa fan (kipas) ini berfungsi untuk memasukkan udara pembakaran secara paksa ke dalam furnace, terpasang pada bagian ujung saluran air intake boiler dan digerakkan oleh motor listrik.
2. MFO Heater
MFO Heater merupakan alat yang berfungsi untuk memanaskan bahan bakar berupa MFO dengan tujuan menurunkan viskositas dari MFO. Hal ini perlu dilakukan karena MFO memiliki viskositas yang relatif tinggi (satu tingkat di bawah aspal) sehingga sulit untuk teratomisasi di burner. Dengan proses pemanasan maka viskositas MFO dapat diturunkan sehingga dapat teratomisasi dengan baik dan menghasilkan pembakaran yang baik.
3. Air Preheat Coil
Alat yang berfungsi untuk memanaskan udara sebelum memasuki Air Heater dengan sumber panas berasal dari air Deaerator. Udara yang akan memasuki Air Heater harus dipanaskan terlebih dulu agar tidak terjadi thermal stress akibat perbedaan suhu yang ekstrim.
4. Air Heater
Air Heater merupakan alat pemanas udara, dimana panas diambil dari gas buang hasil pembakaran sebelum masuk ke cerobong (stack). Dengan pemanfaatan gas buang ini, maka dapat menghemat biaya bahan bakar sehingga bisa meningkatkan efisiensi pembakaran.
29
Alat yang berfungsi untuk membakar campuran antara bahan bakar (fuel) dengan udara (air) di dalam ruang bakar (furnace) pada boiler.
6. Gas Recirculating Fan
Alat ini berfungsi untuk mengarahkan sebagian flue gas (gas sisa pembakaran) kembali ke furnace untuk meningkatkan efisiensi boiler.
7. Soot Blower
Sootblower merupakan peralatan tambahan boiler yang berfungsi untuk membersihkan kotoran yang dihasilkan dari proses pembakaran yang menempel pada pipa-pipa wall tube, superheater, reheater, economizer, dan air heater . Tujuannya adalah agar perpindahan panas tetap berlangsung secara baik dan efektif
8. Safety Valve
Safety Valve berfungsi sebagai pengaman ketika terjadi tekanan uap yang berlebih yang dihasilkan oleh boiler. Tekanan berlebih ini dapat terjadi karena panas boiler yang berlebihan atau adanya penurunan beban turbin secara drastis.
3. TURBIN UAP
Turbine adalah suatu perangkat yang mengkonversikan energi uap yang bertemperatur tinggi dan tekanan tinggi menjadi energi mekanik (putaran). Ekspansi uap yang dihasilkan tergantung dari sudu-sudu (nozzle) pengarah dan sudu-sudu putar. Ukuran nozzle pengarah dan nozzle putar berfungsi sebagai pengatur distribusi tekanan dan kecepatan uap yang masuk ke turbin.
4. KONDENSOR
Penjelasan mengenai kondensor, alat-alat utama, alat bantu, serta sistem kerja dijelaskan dalam BAB IV.
31
BAB IV
SISTEM KERJA KONDENSOR
A. Pengertian
Kondensor adalah sebuah alat pengubah panas (heat exchanger) yang digunakan pada unit pembangkit dimana uap turbin yang telah menyelesaikan kerjanya diubah kembali menjadi air sebelum dikembalikan melalui sistem pemanasan air pengisi boiler.
Tidak semua energi panas dapat dikonversikan menjadi energi berguna atau dengan kata lain harus ada yang dibuang ke lingkungan. Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap proses transfer panas ke lingkungan terjadi pada kondensor. Fungsi kondensor adalah alat penukar panas yang merubah uap sisa dari kerja turbin untuk di kondensasikan kembali.
B. Jenis-Jenis Kondensor 1. Kondensor Permukaan
Air yang tersedia dalam jumlah besar biasanya sangat tidak bersih, misal, air laut dan air sungai, tetapi ketidak bersihan tersebut hanya berpengaruh sedikit terhadap sifat pendinginannya. Jika sebuah kondensor memiliki dua sistem yang terpisah, uap kondensasi berada pada bagian luar permukaan pipa dan bagian dalam pipa mendapat aliran air yang berasal dari laut sebagai media pendingin.
Susunan yang demikian dikenal dengan kondensor permukaan dan permukaan pendinginnya terdiri dari pipa-pipa kecil. Dalam hal ini kemurnian air pendingin tidak menjadi masalah karena terpisah dari uap dan air kondensat sehingga setiap kebocoran yang mungkin terjadi tidak akan bersinggungan dengan air kondensat.
2. Kondensor Lintasan Tunggal dan Ganda (Single and Multi-pass)
33
Penyekatan yang tepat dengan menggunakan ruang air (water box) dari pendingin dapat dibuat satu, dua, atau tiga aliran melintasi kondensor sebelum menuju ke pembuangan. Bila air pendingin dibuat hanya satu lintasan disebut sebagai lintasan tunggal (single pass condenser). Jika air pendingin dibuat dua lintasan aliran ini disebut sebagai kondensor dua lintasan (two pass condenser). Dalam hal ini air dalam pipa separuh bawah akan mengalir dari depan ke belakang dan pada bagian separuh atas dari belakang ke depan.
Panjang fisik pipa-pipa kondensor harus disesuaikan dengan silinder turbin tekanan rendah dan kenaikan temperatur pendingin yang diperbolehkan. Pipa-pipa kondensor biasanya diatur secara melintang atau sejajar (aksial) terhadap poros turbin.
C. Alat Bantu Kondensor
Pada Kondensor sendiri memiliki beberapa item yang difungsikan sebagai alat pembantu diantaranya Priming Ejector, Main Ejector, Nasli Vacum Pump, Debris Filter, Tube Cleaning System.
1. Priming Ejector & Main Ejector
Untuk menaikkan efisiensi turbin dan mempercepat kondensasi uap dari kondensor, maka kevakuman kondensor sangat diperlukan. Priming ejector dan main ejector dikonstruksi dengan nozzle yang dilalui mainstream. Karena luas penampang semakin mengecil, maka kecepatan uap semakin baik. Pemasangan nozzle dibuat sedemikian rupa sehingga arah uap yang dipertinggi
kecepatannya tegak lurus dengan lubang yang menghubungkan dengan kondensor yang dipasang diujung nozzle dimana uap keluar dengan kecepatan tinggi namun bertekanan rendah.
Kecepatan diperbesar dengan cara memperkecil lubang lintasan uap pada nozzle dan hal ini berlangsung secara kontinyu, sehingga akan terjadi kevakuman di daerah penyempitan ini (Hukum Bernoulli). Apabila ruangan di dalam kondensor dihubungkan dengan Deareator Tank, maka kondensor akan menjadi vakum. Priming ejector digunakan ketika proses start up, untuk kerja selanjutnya dilakukan pada Main Ejector dan kerja Priming Ejector dihentikan.
2. Nasli Vacum Pump
Air laut yang digunakan sebagai pendingin pada kondensor disirkulasikan pada pipa-pipa pendingin dalam kondensor. Pada ujung-ujung pipa pendingin tersebut terdapat ruangan yang berfungsi sebagai tempat penampungan air sebelum disirkulasikan pada pipa-pipa kondensor yang disebut juga dengan waterbox. Level air laut dalam waterbox harus selalu dijaga agar sirkulasi air laut dalam pipa-pipa kondensor lancar sehingga perpindahan panas yang terjadi dapat berlangsung dengan baik. Pembuatan vakum pada waterbox dimaksudkan agar levelnya tetap stabil, sedangkan alat yang digunakan untuk membuat kevakuman waterbox adalah vacum priming.
3. Debris Filter
Pada sistem sirkulasi air laut sebagai material pendingin utama, sebelum masuk pada pipa-pipa saluran pendingin didalam kondensor diperlukan
35
Debris Filter dengan tujuan untuk menyaring air laut yang bebas masuk kedalam sistem pendingin kondensor. Cara kerja Debris Filter adalah dengan memindahkan posisi berdirinya. Ketika sistem pendinginan berjalan, maka Debris Filter akan terdapat banyak kotoran yang menyangkut pada saringan tersebut. Untuk membersihkannya hanya perlu memutar posisi Debris Filter, misal dari Debris Indicator menunjukkan angka 600, maka sebaiknya diputar menuju angka 900, 900 ke 1200, ataupun 1200 ke 00, dan dilakukan berulang sesuai jangka waktu pembersihan yang telah ditentukan.
4. Tube Cleaning System
Ketika saluran pendingin kondensor (pipa-pipa) diberi penyaring pada awal air laut masuk dengan Debris Filter, tentu tidak luput dari kotoran/partikel kecil yang tidak ikut tersaring olehnya. Untuk membersihkan pipa-pipa tersebut maka digunakan Tube Cleaning System yang cara kerjanya dengan menembakkan bola-bola berukuran kecil berbahan sejenis busa, sehingga dinding dan kotoran yang terdapat pada pipa-pipa pendingin dapat dibersihkan dengan optimal.
D. Konstruksi Kondensor
Jumlah pipa-pipa dalam kondensor yang mengalirkan air laut sebagai media pendingin berjumlah sebanyak 11.032 pipa. Panjang pipa jika dihitung efektifnya adalah 12.140 mm atau 12,140 m, namun total panjang sebenarnya 12.202 mm atau 12,202 m. Pipa tersebut memiliki dimensi 25,4 mm x 1,245 mm. Adapun konstruksinya seperti berikut :
Gambar 4.3 Konstruksi Kondensor
Susunan pipa pada semua jenis kondensor pipa-pipa diatur dalam ruangan luar yang sesuai yang disebut sebagai kumpulan pipa-pipa (tube banks). Tujuannya adalah untuk menyediakan jalur-jalur uap yang lebar baik melewati atau mengelilingi kumpulan-kumpulan tersebut sebagaimana ditunjukkan gambar diatas. Dengan cara ini uap dapat menyusup dengan baik ke dasar kondensor untuk mencegah timbulnya pendinginan dalam kondensor yakni dari pipa-pipa yang teratas. Pada beberapa kondensat yang modern temperatur air kondensat lebih tinggi daripada temperatur jenuh uap keluar turbin.
Kenyataan ini sekarang dapat diterima tetapi beberapa puluh tahun yang lalu hal ini dianggap tidak mungkin sehingga tulisan-tulisan yang menunjukkan keadaan itu dianggap karena kesalahan alat ukur. Kenaikan temperatur melalui kondensor mungkin akibat kecepatan uap yang diubah menjadi panas sewaktu uap bersinggungan dengan air kondensate sehingga menaikkan temperatur akhir.
37
E. Prinsip Kerja Kondensor
Turbin yang bekerja menyisakan uap sebagai penggeraknya, pada bagian Low Pressure uap sisa kerja turbin di teruskan pada kondensor untuk di kondensasikan. Uap yang keluar dari turbin di buat vakum pada kondensor dengan tujuan uap dapat langsung turun untuk diembunkan sehingga tidak terjadi kerusakan (trip) pada turbin akibat tekanan uap keatas lebih tinggi daripada kebawah. Ketika vakum tidak berjalan dengan baik maka uap akan naik kembali dan menghantam turbin, untuk menghindari itu diberi Rupper Dist yang fungsinya sebagai pengaman tekanan keatas.
Bersamaan dengan sirkulasi air untuk proses pembentukan uap, dari Demin Water Tank bersama air hasil pengembunan kondensor di Hot Well dialirkan keluar menuju Condensate Pump kemudian menuju Daerator melalui LP Heater dengan tujuan menurunkan kembali tekanan yang akan masuk Daerator. Dari Daerator dipompakan oleh BFP (Boiler Feed Pump) untuk dialirkan menuju Economizer dan diteruskan ke Steam Drum sebagai air pembentuk uap sebagai komponen penggerak turbin selanjutnya. Dan siklus tersebut berulang secara terus-menerus.
Apabila dihitung dari kecepatan laju air yang melintasi pipa-pipa kondensor rata-rata berkecepatan 2,14 m/s. Kualitas pendinginan air pada kondensor sebanyak 34.770 m3/h. Ketika uap dari turbin menuju kondensor, tekanan yang dihasilkan 64 mmHgabs.
Gambar. 4.4 Kondensasi
Pendinginan suhu air masuk 32 deg 0C dan pendinginan suhu air keluar 37.3 deg 0C. Tekanan gesek pada sisi pipa dan tabung 3,5 mAg (pada 100%). Sedangkan kapasitas Hot Well dapat menampung air sebanyak 52.300 liter pada saat sistem berjalan normal.
39
Pada PLTU unit 3 terdapat 2 kondensor, namun ketika sistem berjalan hanya difungsikan satu kondensor saja. Sedangkan satunya difungsikan sebagai cadangan apabila terjadi kerusakan sistem/penyumbatan maupun sejenisnya.
F. Sistem-Sistem Air Pendingin dan Analisis Air Pendingin Kondensor (Circulating Water / CW)
Sistem sirkulasi air pendingin (CW) merupakan sistem alat pembantu yang paling penting dalam suatu pembangkit listrik. Tanpa pemasukan air pendingin ke kondensor, suatu turbin kondensasi tidak dapat dioperasikan. Karena itu kehandalan sistem air pendingin adalah penting.
Sebuah turbin 660 MW membuang sekitar 2,8 Gj/h (2625 x 106 Btu/jam) ke air pendingin dengan kenaikan temperatur air pendingin antara 8 0C (14 0F) dan 10 0C (18 0F). Ini adalah jumlah panas yang besar. Biaya yang besar ini dapat dihemat dengan ketrampilan pengoperasian sistem air pendingin untuk memberikan kondisi optimal dalam kondensor. Kerugian biasanya banyak terjadi pada unit 500 MW. Sistem air pendingin harus direncakan sedemikian, sehingga fleksibel untuk operasi yang ekonomis, andal untuk ketersediaan (avaibility) yang baik. Tujuan – tujuan dasar dari perencanaan adalah untuk menyediakan :
a. Menjamin penyediaan air untuk berbagai bentuk operasi dan pada setiap waktu.
b. Kesiapan dan pengaturan jumlah air yang efisien memberikan efisiensi pembangkit listrik yang optimal pada semua kondisi beban dan kondisi temperatur air.
c. Penyediaan air yang stabil pada semua keadaan tanpa adanya penyempitan (thrott ling) yang tidak bermanfaat.
d. Pemeliharaan minimun, dan pelaksanaan yang mudah.
e. Modal keseluruhan dan biaya-biaya operasi minimum untuk maksud – maksud diatas.
Uap bekas dari turbin memasuki kondensor, bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi tergantung pada vakum dan pembebanan. Kumpulan pipa-pipa diletakkan sedemikian sehingga berbagai kecepatan ini tidak berhamburan sampai uap mencapai dasar dari kondensor. Aliran uap masuk ke kondensor harus didistribusi dengan cara sedemikian rupa sehingga dapat dengan mudah memberikan panas latennya ke air pendingin. Ini diperlukan hanya untuk mengkondensasi uap, pendinginan lebih lanjut lainnya adalah merupakan panas terbuang.
Biasanya air pendingin yang diperlukan untuk mengkondensasi satu pound (0,45 kg) uap adalah sekitar 65 lbs (29 kg) air. Jumlah dan temperatur dari air pendingin yang ada menentukan vakum maksimum yang mungkin dapat dicapai.
Banyak pembangkit listrik dibangun berdekatan dengan laut, yang menyediakan sumber air pendingin yang baik. Sekarang daerah pantai yang cocok untuk dibangun sebuah pembangkit listrik sudah berkurang.
Letak dipinggir sungai atau saluran (kanal) juga dapat dipertimbangkan sebagai tempat yang cocok. Sebagian besar sungai-sungai di Indonesia terlalu
41
kecil untuk maksud itu. Mesin tekanan rendah dari 20 MW atau lebih kecil biasanya menggunakan lebih dari 50 gallon (0,22 m3) untuk setiap satuan tenaga listrik yang dibangkitkan yakni 50 gallon (0,22 m3/kWh).
Sebuah mesin 30 MW memerlukan lebih dari 40 gallon (0,18 m3/kWh). Sebuah mesin 60 MW memerluakan lebih dari 38 gallon (0,17 m3/kWh). Mesin 120 MW memerlukan lebih dari 38 gallon (0,17 m3/kWh). Mesin 500 MW memerlukan lebih dari 27 gallon (0,14 m3/kWh).
Besar rugi panas yang dibuang ke sungai atau laut adalah sangat besar. Kebetulan kerugian panas ini menjadi semakin rendah pada unit yang besar sebagaimana ditunjukkan pada daftar diatas. Ini karena sekarang sebagaian besar digunakan untuk uap ekstraksi (bled steam) sehingga menghemat panas yang dibuang didalam kondensor. Sebagai contoh kerugian panas tinggi dari hal ini, diambil kejadian pada unit 20 MW menggunakan 50 gallon (500 lbs atau 0,22 m3) air untuk setiap satuan yang dibangkitkan. Untuk kenaikan temperatur melewati kondensor sebesar 10 0C kehilangan panas (B.Th.U.S) per unit akan menjadi 500 x 18 = 9000 B.Th.U.S (220 x 10 x 4,2 = 9240 kJ).
Nilai panas yang masuk pada katup penutup turbin (turbin stop valve) dapa diperoleh dari daftar tabel uap. Gambaran ini secara umum lebih besar sedikit dari 2 kali kerugian panas ke air pendingin dan perhitungan ini didasarkan pada kondisi-kondisi operasi yang baik. Secara praktis kondensor tidak pernah mencapai standar yang paling baik, karena itu kerugian panas yang kelebihan dari gambaran perhitungan ini harus dipertimbangkan.
42
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Kondensor memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Sistem kerja kondensor yang begitu penting dalam proses pengembunan uap sisa kerja dari turbin memerlukan perhatian lebih, khususnya pada pemeliharaan rutin dan tahunannya.
1. Kelebihan kondensor
Kelebihan kondensor diantaranya dengan perawatan rutin yang dapat dilakukan tanpa harus mematikan proses kerja kondensor. Karena terdapat berbagai macam cara perawatan baik Running Maintenance maupun Shutdown Maintenance. Dengan Cleaning Ball Pump dapat mengefisiensi waktu serta biaya perawatan, karena hanya memerlukan bola-bola busa sebagai media pembersih pipa tanpa harus mematikan operasi. Sedangkan kerusakan dapat diminimalisir sehingga mesin lebih terawat.
2. Kekurangan kondensor
Kekurangan kondensor adalah tidak adanya perhitungan mendetail mengenai uap yang dikondensasikan di dalam kondensor, sehingga kontrol terhadap kerja kondensor kurang maksimal.
43
B. Saran
1. Perawatan berkala mengenai bagian-bagian alat yang terkorosi sebaiknya cepat dalam penanganannya, sehingga diharapkan kerusakan berat pada alat tidak mungkin terjadi. Supervisor Pemeliharaan maupun Supervisor Pemeliharaan Senior alangkah baiknya turun ke lapangan untuk meninjau data yang dilaporkan sehingga akurat dan terpilah mana saja yang harus diberi perawatan dan penggantian.
2. Perusahaan alangkah baiknya membuatkan jadwal/agenda kegiatan bagi siswa PKL sehingga kegiatan lebih termonitoring dan dapat dievaluasi. Siswa PKL bila perlu untuk diberi job tersendiri sehingga kegiatan PKL yang dilaksanakan tidak monoton dan dapat mengembangkan kualitas serta pola pikir siswa PKL.
DAFTAR PUSTAKA
Winarno Dwi, Karnowo, 2008, Mesin Konversi Energi, Semarang, UNNES Press
Black & Veatch International, 1981, Operating Instructions Vol. 1
Black & Veatch International, 1981, Operating Instructions Vol. 2
Pusat Pendidikan dan Latihan, PLN, 1989, Kondensor & Sistem Air Pendingin
Black & Veatch International, 1981, Surface Condensor, Operating Inst. Vol. 1
Black & Veatch International, 1981, Surface Condensor, Operating Inst. Vol. 2
45
