LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PJB SERVICES

(1)

Laporan Kerja Praktek 1 Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS Surabaya

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Merupakan suatu kenyataan bahwa kebutuhan akan energi, khususnya energi listrik di Indonesia, makin berkembang menjadi bagian tak terpisahkan dari kebutuhan hidup masyarakat sehari-hari seiring dengan pesatnya peningkatan pembangunan di bidang teknologi, industri dan informasi. Namun pelaksanaan penyediaan energi listrik yang dilakukan oleh PT PLN (Persero), selaku lembaga resmi yang ditunjuk oleh pemerintah untuk mengelola masalah kelistrikan di Indonesia, sampai saat ini masih belum dapat memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik secara keseluruhan. Kondisi geografis negara Indonesia yang terdiri atas ribuan pulau dan kepulauan, tersebar dan tidak meratanya pusat-pusat beban listrik, rendahnya tingkat permintaan listrik di beberapa wilayah, tingginya biaya marginal pembangunan sistem suplai energi listrik, serta terbatasnya kemampuan finansial, merupakan faktor-faktor penghambat penyediaan energi listrik dalam skala nasional.

Kebutuhan tenaga listrik di Indonesia tumbuh rata-rata sebesar 8,4% per tahun. Hal ini untuk mendukung pertumbuhan ekonomi nasional yang rata-rata 6% per tahun. Setiap tahun dibutuhkan tambahan pasokan listrik sekitar 5.700 Mega Watt (MW). Hingga 2022 dibutuhkan tambahan pasokan listrik 60 Giga Watt (GW), jaringan transmisi 58 ribu kilo meter sirkit (kms), dan gardu induk 134 ribu Mega Volt Ampere (MVA).

Untuk membangun infrastruktur kelistrikan besar-besaran tersebut dibutuhkan biaya investasi Rp 884 triliun atau sekitar Rp 88,4 triliun per tahun. Sementara kemampuan PLN hanya sekitar Rp 60 triliun per tahun. Demikian yang tertuang pada dokumen Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) PT PLN (Persero) 2013-2022 yang ditetapkan dengan Keputusan Menteri ESDM No 4092K/21/MEM/2013.

(2)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Penyediaan tenaga listrik memang padat modal dan teknologi. Mengingat realita tersebut, PLN bersikap sangat terbuka terhadap masuknya pemain lain ke bisnis penyediaan tenaga listrik. Mekanismenya, tentunya pemerintah yang mengatur. Pemerintah juga terus mendorong pihak swasta, Pemerintah Daerah, BUMN/BUMD dan pihak lainnya untuk ikut serta membangun infrastruktur ketenagalistrikan, salah satunya PT Pembangkitan Jawa Bali Services.

Gambar 1.1 Rencana tambahan kapasitas pembangkit listrik Indonesia dalam rentang waktu 2010-2030

Pada gambar 1.1 digambarkan presentase jumalah kapasitas tambahan yang dapat dihasilkan oleh berbagai macam pembangkit yang ada di Indonesia. Pada gambar 1.1 didapati kesimpulan bahwa tambahan kapasitas pembangkit yang paling tinggi adalah PLTU Batubara dengan angka 78,8%.

PLTU atau pembangkit listrik tenaga uap merupakan pembangkit yang paling banyak di Indonesia untuk saat ini. Hal tersebut berdasarkan gambar 1.1 yang telah ditunjukkan. PLTU sendiri merupakan suatu pembangkit listrik dimana energy listrik dihasilkan oleh generator yang diputar oleh turbin uap yang memanfaatkan tekanan uap hasil dari penguapan air yang dipanaskan oleh bahan bakar di dalam ruang bakar (boiler). Salah satu jenis PLTU adalah PLTU berbahan bakar batubara. PLTU berbahan bakar batubara sangat fital penggunaannya di Indonesia maupun di dunia. PLTU batubara merupakan sumber utama energi di dunia. Dimana 60 % pasokan listrik dunia masih bertumpu pada PLTU berbahan bakar batubara. PLTU merupakan suatu sistem yang saling terkait antara satu komponen dengan komponen lainnya. Seperti pada gambar 1.2 terlihat diagram uap dan air pada PLTU yang menunjukan keterkaitan antara komponen.

(3)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Oleh karena itu kemampuan pembangkit listrik untuk tampil prima merupakan hal yang penting agar ketersediaan listrik di Indonesia tetap terjaga. Segala kerusakan baik besar ataupun kecil harus segera ditanggulangi secara cepat dan tepat.

Gambar 1.2 Siklus sederhana PLTU

Pada gambar 1.2 di atas adalah komponen – komponen utama dalam berjalannya suatu PLTU. Termasuk di dalamnya adalah kondensor. Kondensor merupakan alat penukar kalor yang berfungsi untuk mengkondensasikan uap keluaran turbin. Uap setelah memutar turbin langsung mengalir menuju kondensor untuk diubah menjadi air (dikondensasikan), hal ini terjadi karena uap bersentuhan langsung dengan pipa-pipa (tubes) yang didalamnya dialiri oleh air pendingin. Oleh karena kondensor merupakan salah satu komponen utama yang sangat penting, maka kemampuan kondensor dalam mengkondensasikan uap keluaran turbin harus benar–benar diperhatikan, sehingga perpindahan panas antara fluida pendingin dengan uap keluaran turbin dapat maksimal dan pengkondensasian terjadi dengan baik.

Kondensor terdiri dari tube-tube kecil yang melintang. Pada tube-tube inilah air pendingin dari laut dialirkan. Sedangkan uap mengalir dari atas menuju ke bawah agar mengalami kondensasi atau pengembunan. Sebelum masuk kedalam

(4)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

kondensor, air laut biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran ataupun lumpur yang terbawa air laut.

Agar uap dapat bergerak turun dengan lancar dari sudu terakhir turbin, maka vakum kondensor harus dijaga, karena dengan ada vakum pada kondensor akan membuat tekanan udara pada kondensor menjadi rendah. Dengan tekanan yang lebih rendah di kondensor, maka uap akan bisa bergerak dengan mudah menuju kondensor.

Proposal kali ini akan membahas lebih rinci mengenai Vacuum Condenser, baik itu penyebab turunnya kevakuman kondensor dan bagaimana cara mengatasinya.

1.2 Tujuan

Tujuan pelaksanaan kerja praktek di PLTU Nii Tanasa Kendari dapat dibagi menjadi 2 bagian, yakni tujuan umum dan tujuan khusus.

1.2.1 Tujuan Umum

Secara umum tujuan dari pelaksanaan kerja praktek ini, antara lain:

1. Terciptanya suatu hubungan yang sinergis, jelas dan terarah antara dunia perguruan tinggi dan dunia kerja sebagai pengguna outputnya.

2. Meningkatkan kepedulian dan partisipasi dunia kerja (industri) dalam memberikan kontribusinya pada sistem pendidikan nasional.

3. Membuka wawasan mahasiswa agar dapat mengetahui dan memahami aplikasi ilmunya di dunia industri pada umumnya serta mampu menyerap dan berasosiasi dengan dunia kerja secara utuh.

4. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami sistem kerja di dunia industri sekaligus mampu mengadakan pendekatan masalah secara utuh.

5. Menumbuhkan dan menciptakan pola berpikir konstruktif yang lebih berwawasan bagi mahasiswa.

(5)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

1.2.2 Tujuan Khusus

Secara khusus tujuan dari pelaksanaan kerja praktek ini, antara lain:

1. Mengetahui lebih jauh mengenai proses produksi maupun proses operasi di PLTU Nii Tanasa Kendari.

2. Mengenal lebih jauh tentang teknologi yang sesuai dengan bidang konversi energi yang dipelajari di Jurusan Teknik Mesin ITS.

3. Mempelajari lebih jauh sistem Pembangkit Tenaga (Power Plant) yang ada di PLTU Nii Tanasa Kendari.

4. Mempelajari beberapa permasalahan engineering khususnya masalah Kondensor Vakum yang ada di PT Pembangkitan Jawa Bali Services serta melakukan analisa beserta penyelesaian dari permasalahan tersebut.

1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek

Mengingat luasnya bidang kerja yang ada pada PLTU Nii Tanasa Kendari

serta ditambah lagi dengan terbatasnya alokasi waktu yang tersedia dalam pelaksanaan kerja praktek ini, maka dalam pelaksanaannya nanti diambil beberapa ruang lingkup guna menyederhanakan permasalahan yang nantinya akan dianalisa lebih lanjut. Adapun batasan – batasannya, antara lain:

1. Peninjauan yang dilakukan pada bagian sekretariat.

2. Peninjauan yang dilakukan pada bagian Lingkungan Hidup, Kesehatan dan Keselamatan Kerja (LK3).

3. Peninjauan yang dilakukan pada Ruang Operasi (Operating Room) pada PLTU.

4. Peninjauan yang dilakukan pada Rendalhar ( Perencanaan, Pengendalian dan Pemeliharaan) pada PLTU.

(6)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

1.4 Sistematika Penulisan Laporan

Adapun sistematika penulisan laporan hasil Kerja Praktek di PLTU Nii Tanasa Kendari adalah sebagai berikut:

 BAB I : Pendahuluan  BAB II : Dasar Teori

 BAB III : Metodologi Penelitian  BAB IV : Pembahasan

 BAB V : Penutup  Daftar Pustaka

(7)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

BAB II DASAR TEORI

2.1 Komponen Utama PLTU

Gambar 2.1Main building PLTU PT PJBS UP Nii Tanasa

Komponen utama pada PLTU mempunyai peranan yang penting dalam berlangsungnya proses produksi listrik. Secara garis besar dapat dikatakan komponen - komponen inilah yang mengubah air laut menjadi energi listrik.Boiler mengubah air menjadi fluida kerja yaitu uap bertekanan tinggi.Turbin mengubah uap bertekanan tinggi menjadi energi kinetik untuk menggerakkan poros turbin. Generator yang mempunyai sumbu poros sama dengan turbin akan akan mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.

2.1.1 Boiler

Boiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Boiler terdiri dari pipa-pipa yang berisi air.Pada bagian dasar terdapat furnace yang berfungsi sebagai tempat pembakaran guna menghasilkan panas. Panas ini akan digunakan untuk menguapkan air yang berada di dalam pipa-pipa tersebut. Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat

(8)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Panas berasal dari pembakaran udara panas dan bahan bakar.

Gambar 2.2 Konstruksi boiler PLTU

Kualitas uap yang keluar dari turbin harus dijaga yaitu dengan mempertahankan temperatur dan tekanan pada rentang yang konstan.Untuk menjaga agar suhu tetap konstan pada beban yang berubah-ubah dapat dilakukan dengan mengatur pembakaran. Semua boiler dilengkapi dengan de-superheater

untuk menurunkan temperatur uap yang melebihi batas. Pada pengaturan ini, uap diturunkan temperaturnya dengan cara menyemprotkan air pada aliran uap. Pengaturan ini sangat efektif karena air kontak langsung dengan uap yang diturunkan suhunya.

Boiler Spreader stokers memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan pembakaran grate. Batubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas

(9)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

bed pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi, partikel yang lebih besar akan jatuh ke grate, dimana batubara ini akan dibakar dalam bed

batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Metode pembakaran ini memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban, dikarenakan penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat.

Berikut ini spesifikasi Boiler Stoker PLTU Nii Tanasa :

BOILER

Manufacture Wuxi

Type Spreader Stoker

Steam generating capacity at boiler max. load (main steam flow)

60.5 T/H

Design Pressure (Drum) 53.94 kg/cm2g Design temperature at superheater outlet 485 0C

Boiler heat release rate at MCR 60.5 T/H

Rated steam pressure 5,3 Mpa

Feed water temperature 150 0C Preheated air temperature 115 0C Exhaust gas temperatur 155 0C Design coal (indonesia) 4200 kcal/kg

Pressure of hydraulic pressure test 9,45 Mpa

Max.allowed working pressure when build 6,3 Mpa

Slag screen 41,46

Surface for furnace 248,36

Low temperature superheater 271

High temperature superheater 438,8

Economizer surface 1279

Air preheater 1138

Number Two (2) Units

Gambar 2.3 Spesifikasi Boiler Stoker PLTU Nii Tanasa

2.1.2 Turbin Uap

Turbin uap berfungsi untuk mengubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Uap dengan tekanan dan temperatur yang tinggi mengalir melalui nozzle sehingga kecepatannya naik dan mengarah dengan tepat untuk mendorong sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros. Akibatnya poros turbin bergerak menghasilkan putaran (energi mekanik).

(10)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.4 Konstruksi turbin uap PLTU

Banyaknya suplai uap yang masuk ke dalam turbin tergantung dari besar daya yang akan dihasilkan. Jika diinginkan daya yang besar maka akandibutuhkan suplai uap dalam jumlah banyak, begitu juga sebaliknya jika daya yang dihasilkan kecil maka suplai uap juga sedikit. Pengaturan suplai uap ini dilakukan oleh

control valve yang diatur melalui central control room (CCR). Dalam hal ini besar daya maksimum yang mampu disuplai oleh PLTU Nii Tanasa unit 1 dan 2 sebesar 2x10 MW.

Fluida kerja pada turbin ini adalah uap kering dari boiler. Uap kering dari

final superheater akan menuju ke high pressure turbin. Dengan mekanisme sedemikian rupa uap kering ini akan mampu menggerakkan high pressure turbin.

Perlu diingat, bahwa sudu turbin ada 2 macam yaitu sudu pengarah (stator) untuk mengarahkan laju uap diturbin dan sudu gerak (rotor) yang akan bergerak saat “ditabrak” uap kering. Kemudian uap hasil ekspansi high pressure turbin dibawa menuju ke low pressure turbin. Dengan demikian putaran poros turbin akan semakin meningkat. Karena poros turbin satu sumbu dengan poros generator (terkopel) maka generator juga akan ikut berputar. Uap yang telah melakukan

(11)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

kerja di turbin, tekanan dan temperaturnya akan mengalami penurunan hingga kondisi uap basah. Uap keluar turbin ini kemudian dialirkan ke kondensor.

Turbin uap merupakan komponen PLTU yang penting dan mahal, oleh karena itu turbin dilengkapi dengan peralatan proteksi (turbin protective device)

yang berfungsi untuk mengamankan turbin dari kemungkinan terjadinya kerusakan fatal. Peralatan proteksi turbin akan bekerja bila salah satu sirkuit pengaman energize. Kerja sistem proteksi turbin adalah menutup (trip) main stop valve (MSV) turbin yang merupakan katup isolasi uap masuk. Sistem proteksi akan mentrip turbin apabila salah satu dari hal- hal berikut ini terjadi :

- Putaran lebih (overspeed).

- Tekanan pelumas bantalan rendah (low bearing oil press). - Keausan bantalan aksial tinggi (high trust wear).

- Vakum kondensor rendah (low vaccum condenser). - Tombol trip turbin ditekan (emergency condition). Berikut ini spesifikasi Turbin di PLTU Nii Tanasa :

STEAM TURBIN Manufacture Qingdao Jieneng Steam Turbine CO.LTD

Type N1.2-4.9

Speed 3000 RPM

Main Steam Pressure 3.4 ± 0.2-0.3 Mpa

Main Steam Temperature 450 ± 10-15 0C First Stage Extraction Pressure Max: 0.82 Mpa

Second Stage Extraction Pressure Max: 0.119 Mpa

Third Stage Extraction Pressure Max: 0.0706 Mpa

Pulse Oil Pressure 0.35 Mpa

Main Oil Pump Inlet Oil Pressure 0.05 Mpa

Main Oil Pump Outlet Oil Pressure 0.65 Mpa

Axial Displacement Oil Pressure 0.44 Mpa

HP Outlet Temperature 145-150 0C LP Outlet Temperature 85-90 0C

Number Two (2) Units

(12)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

2.1.3 Generator

Gambar 2.6 Konstruksi generator PLTU

Tujuan utama dari kegiatan di PLTU adalah menghasilkan energi listrik. Produksi energi listrik merupakan target dari proses konversi energi di PLTU. Generator merupakan salah satu komponen utama yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Generator yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan listrik ketika turbin berputar.

Proses konversi energi di dalam generator adalah dengan memutar medan magnet di dalam kumparan. Rotor generator sebagai medan magnet menginduksi kumparan yang dipasang pada stator sehingga timbul tegangan diantara kedua ujung kumparan generator. Untuk membuat rotor agar menjadi medan magnet, maka dialirkan arus DC ke kumparan rotor. Sistem pemberian arus DC kepada

rotor agar menjadi magnet ini disebut eksitasi.

Eksitasi adalah sistem mengalirkan pasokan listrik DC untuk penguat medan rotor alternator. Dengan mengalirnya arus DC ke kumparan rotor, maka

rotor menjadi magnet dengan jumlah kutub sesuai jumlah kumparannya.Alat untuk membangkitkan arus eksitasi disebut eksiter.Untuk mengalirkan arus listrik

(13)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

ke rotor dapat dilakukan dengan slip ring dan sikat arang (brush) atau membuat eksiter dengan kumparan berputar.

Sistem pendingin generator diperlukan untuk menyerap panas yang timbul di dalam generator sehingga mencegah terjadinya panas lebih yang dapat merusak isolasi. Panas di dalam generator merupakan kerugian yang akan menurunkan efisiensi generator. Kerugian tersebut terjadi akibat dari:

- Arus yang mengalir di dalam pengahantar.

- Inti besi yang menjadi magnet dan medan magnet yang berubah-ubah. - Gesekan angin antara rotor dengan media pendingin.

Untuk menyerap dan membuang panas (disipasi) yang timbul di dalam generator yang sedang beroperasi dapat digunakan beberapa macam media pendingin. Media pendingin generator dapat menggunakan udara, gas hidrogen atau air

(water). Sedangkan pada PLTU Nii Tanasa menggunakan udara sebagai sistem pendingin.

2.2 Komponen Pendukung PLTU Nii Tanasa

Unit PLTU Nii Tanasa memerlukan beberapa alat bantu yang menunjang kelangsungan operasinya. Alat bantu penunjang merupakan unit atau instalasi tersendiri yang berfungsi membantu memasok kebutuhan operasi PLTU. Beberapa contoh kebutuhan PLTU yaitu pasokan air untuk pendinginan, pasokan air untuk diuapkan, pasokan oli pendingin, pasokan udara pembakaran, dan pasokan bahan bakar. Unit penunjang tersebut antara lain:

1. Demineralized Plant

Demineralized atau biasa disebut demin berfungsi untuk mengolah air tawar dari air laut menjadi air demin (air murni yang tidak mengandung mineral). Proses penghilangan mineral dilakukan dengan caramelarutkan zat kimia dengan menggunakan saringan kation dan saringan anion serta saringan campuran.

2. Sea Water Tank

Merupakan tangki yang berguna untuk menampung air laut yang telah dipompa oleh sea water pump.

(14)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.7 Sea Water Tank

3. Demin Tank

Merupakan tangki air yang berfungsi untuk menampung air hasil dari proses demineralisasi. Kondisi air pada tangki ini sudah benar-benar air murni untuk proses penguapan.

(15)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

4. Kondensor

Gambar 2.9 Surface Condenser

Merupakan peralatan untuk mengubah uap menjadi air. Proses perubahannya dilakukan dengan cara mengalirkan uap kedalam suatu ruangan yang berisi pipa-pipa. Uap mengalir diluar pipa-pipa sedangkan air sebagai pendingin mengalir melalui bagian dalam pipa.Kebutuhan air untuk pendingin di dalam kondensor sangat besar sehingga dalam perencanaan biasanya sudah diperhitungkan. Air pendingin diambil dari sumber yang cukup tersedia banyak air, seperti danau atau laut.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan panas pada kondensor di antaranya yaitu :

- Jumlah aliran air pendingin.

- Kebersihan pipa saluran air pendingin. - Temperatur air pendingin.

Perpindahan panas akan mempengaruhi kinerja kondensor. Gangguan dari salah satu faktor di atas akan menyebabkan penurunan tekanan vakum

(16)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

kondensor. Penurunan vakum kondensor atau naiknya tekanan balik akan berpengaruh pada kemampuan kerja turbin.

5. Low Pressure Heater

Instalasi ini berfungsi untuk melakukan pemanasan awal pada air yang akan digunakan sebagai fluida kerja. Pada PLTU Unit 1 dan 2 terdapat 2 buah

Low Pressure Heater. Panas yang diperoleh pada instalasi ini berasal dari uap panas hasil ekstraksi turbin.

Gambar 2.10 Low Pressure Heater

6. Deaerator

Instalasi ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan oksigen yang terdapat pada air kondensat hasil proses low pressure turbin. Di dalam deaerator, air kondensat dihilangkan kandungan oksigen (udara) dengan cara semburan uap yang juga sekaligus memanaskan air tersebut. Lokasi deaerator yang berada diatas memudahkan dalam proses deaerasi dan airnnya kemudian ditampung didalam tangki deaerator (air pengisi).

(17)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.11 Deaerator

7. High Pressure Heater

Hampir sama dengan low pressure heater, instalasi ini berfungsi untuk melakukan pemanasan awal air pengisi sebelum memasuki boiler. Yang membedakan keduanya adalah tekanan dan temperatur outlet dari high pressure heater lebih tinggi dari pada low pressure heater.

(18)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

8. Boiler Feed Pump (BFP)

Gambar 2.13 Boiler Feed Pump

Instalasi ini berfungsi untuk memompakan air pengisi dari deaerator

menuju high pressure heater untuk kemudian disalurkan ke dalam boiler dan juga sebagai spray main steam temperature.

9. Condensate Pump

(19)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Instalasi ini berfungsi untuk memompa air dari kondensor ke

deaerator. Condensate Pump juga digunakan sebagai spray di gland steam exhauster box.

10.Forced Draft Fan

Gambar 2.15Forced Draft Fan

Instalasi ini berfungsi untuk memasok udara luar ke dalam boiler. Selanjutnya udara ini akan digunakan untuk melakukan proses pembakaran bersamaan dengan bahan bakar. Sebelum masuk ke dalam boiler udara ini akan dilakukan pemanasan awal. Panas ini berasal dari gas buang pembakaran boiler yang akan dibuang melalui stack sehingga saat memasuki boiler udara ini akan mudah melakukan pembakaran. Dan juga sebagai suction/sisi hisap dari Secondary Air Fan.

(20)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

11.Circulating Water Pump

Gambar 2.16 Circulating Water Pump

Instalasi ini berfungsi untuk memompa air laut ke kondensor sebagai air pendingin (cooling water) pada sistem pendinginan pada PLTU.

12.Cooling Tower

Gambar 2.17 Cooling Tower

Instalasi ini berfungsi untuk memompakan air pendingin menuju ke instalasi- instalasi yang membutuhkan media pendinginan berupa air.Contoh peralatan yang memanfaatkan air sebagai media pendingin yaitu kondensor,

(21)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

cooling water heat exchanger dan sistem pendinginan oli. Selain itu, juga dapat membuang panas yang dibawa oleh air ke atmosfir dengan menggunakan exhaust fan.

13.Secondary Air Fan

Gambar 2.18 Secondary Air Fan

Instalasi ini dirancang sebagai pemasok udara pembakaran dalam boiler. Dimana udara yang menghembus di dalam boiler itu dibuat sebagai pembakar batu bara agar dapat terbakar dengan sempurna.

14.Water Ejector Pump

Instalasi pompa ini berfungsi untuk membuang gas/ uap yang tidak terkondensasi di dalam kondensor. Selain itu juga mempertahankan vakum dalam kondensor. Instalasi ini sangat berperan besar untuk menjaga kevakuman yang ada pada kondensor. Semakin tinggi tingkat kevakuman kondensor, semakin tinggi pula efisiensi turbin yang dihasilkan dalam PLTU.

(22)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.19 Water Ejector Pump

15.Induced Draft Fan

Gambar 2.20 Induced Draft Fan

Instalasi ini berfungsi untuk membuang gas bekas pembakaran (flue gas) ke atmosfir melalui cerobong (chimney) dan juga sebagai pengatur tekanan ruang pembakaran (furnace) pada boiler.

(23)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

16.Repative Burning Draft Fan

Gambar 2.21 Repative Burning Draft Fan

Instalasi ini berfungsi sebagai pembawa batubara yang tidak terbakar dari gas buang menuju ke furnace dan juga menambah efisiensi boiler.

17.Electrostatic Precipitator

(24)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Electrostatic Precipitator adalah peralatan yang berfungsi menangkap abu sisa pembakaran yang berada dalam gas buang yang akan dibuang ke atmosfir melalui stack, sehinga gas buang yang akan dibuang tidak mengandung partikel-partikel abu yang dapat mencemari lingkungan. Prinsip kerja Electrostatic Precipitator (ESP) adalah partikel – partikel abu dari

boiler/ruang bakar (furnace) yang belum bermuatan, akan diberi muatan – (

negative ) oleh Electroda dan selanjutnya dengan teori Electric magnet akan ditangkap oleh Collecting Plate.

18.Fuel Gas Desulfurization (Fly Ash Silo)

Gambar 2.23 Fly Ash Silo

Di Silo Fly Ash di proses lagi menggunakan Mixer Conveyor / Hidromix Conditioning, dengan Hidromix Conditioning ini Fly Ash dispray menggunakan service water sehingga Fly Ash menjadi basah dan jatuh ke Belt Conveyor, lalu ditampung di Ash Valley. Selain itu ada juga Fly Ash yang langsung ditransfer ke TruckCapsule menggunakan Dry Unloader (DU). Jika pada Belt Conveyor mengalami kerusakan maka Abu Basah yang keluar dari

(25)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Mixer Conveyor bisa langsung ditampung dump truck lalu ditransfer ke Ash Valley.

19.Gland Steam Condenser

Gambar 2.24 Gland Steam Condenser

Gland steam condensor adalah penukar panas untuk

mengkondensasikan uap bekas dari perapat turbin. Uap bekas ini akan memanaskan air kondensat dari pompa kondensat yang dialirkan melintasi

gland steam condensor. Karena panasnya diserap oleh air kondensat, uap bekas dari perapat poros akan mengembun dan selanjutnya dialirkan ke

hotwell. Didalam gland steam condensor, air kondensat mengalir dibagian dalam pipa sedang uap bekas perapat berada diluar pipa. Gland Steam Condensor dilengkapi dengan Fan penghisap (exhauster Fan) yang berfungsi untuk membuat tekanan Gland Steam Condensor sisi uap menjadi vacum. Dengan kevacuman ini, maka uap bekas perapat turbin akan mudah terkondensasi di dalam gland steam condensor.

(26)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

20.Unit Auxilary Transformer

Instalasi ini berfungi untuk menurunkan tegangan generator dari tegangan menengah menuju ke tegangan rendah. Setiap unit pembangkit mempunyai 1 unit auxilary transformer.

Gambar 2.25 Unit Auxilary Transformer

21.AC Oil Pump

(27)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Instalasi ini berfungsi sebagai pompa pelumasan awal turbin dan generator. Selain itu pompa ini juga digunakan sebagai pompa penggerak hidrolik untuk Main Stop Valve dan Governor Valve.

22.DC Oil Pump

Gambar 2.27 DC Oil Pump

Pompa ini digerakkan oleh motor DC yang disuplai dari battery. Pompa ini ber fungsi untuk mensuplai minyak pelumas dalam kondisi darurat, seperti ketika terjadi black-out, dimana tegangan AC hilang.

(28)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

23.Main Oil Tank

Gambar 2.28 Main Oil Tank

Instalasi ini berfungsi untuk menampung oli sebagai pelumas komponen pada turbin. Tangki ini menyupli oli untuk semua pompa termasuk

main oil pump, turbo oil pump, AC oil pump, dan DC oil pump.

24.Water Pool

(29)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Instalasi ini berfungsi untuk menampung service water yang digunakan untuk supply pada cooling tower dan media lain yang membutuhkan air di

common area PLTU.

25.Chloronation Plant

Chloronation plant berfungsi untuk memproduksi sodium hypochlorite

dari air laut secara elektrolisis. Proses produksi chlorine adalah dengan mengalirkan air laut ke dalam electro cell yang diberi tegangan DC sehingga menghasilkan sodium hypoclorite dan gas hidrogen. Sodium hypochlorite yang dihasilkan oleh electro cell dialirkan kedalam storage tank.Fungsi sodium hypochlorite adalah mengontrol mikroorganisme yang ada dalam sistem air pendingin.

(30)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

2.3 Penjelasan Umum Kondensor

Gambar 2.31 Kondensor

Kondensor merupakan alat penukar kalor yang berfungsi untuk mengkondensasikan uap keluaran turbin. Uap setelah memutar turbin langsung mengalir menuju kondensor untuk diubah menjadi air (dikondensasikan), hal ini terjadi karena uap bersentuhan langsung dengan pipa-pipa (tubes) yang didalamnya dialiri oleh air pendingin. Oleh karena kondensor merupakan salah satu komponen utama yang sangat penting, maka kemampuan kondensor dalam mengkondensasikan uap keluaran turbin harus benar–benar diperhatikan, sehingga perpindahan panas antara fluida pendingin dengan uap keluaran turbin dapat maksimal dan pengkondensasian terjadi dengan baik.

Kondensor terdiri dari tube-tube kecil yang melintang. Pada tube-tube

inilah air pendingin dari laut dialirkan. Sedangkan uap mengalir dari atas menuju ke bawah agar mengalami kondensasi atau pengembunan. Sebelum masuk kedalam kondensor, air laut biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran ataupun lumpur yang terbawa air laut.

Agar uap dapat bergerak turun dengan lancar dari sudu terakhir turbin, maka vakum kondensor harus dijaga, karena dengan ada vakum pada kondensor

(31)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

akan membuat tekanan udara pada kondensor menjadi rendah. Dengan tekanan yang lebih rendah di kondensor, maka uap akan bisa bergerak dengan mudah menuju kondensor.

Fungsi kondensor adalah mengkondensasikan uap bekas dari turbin menjadi air kondensat melalui pipa-pipa pendingin agar dapat disirkulasikan kembali. Akibat kondensasi ini sisi uap kondensor termasuk hotwell berada pada kondisi vacuum. Prinsip kerjanya, air laut sebagai media pendingin masuk ke

water box condensor didistribusikan ke pipa-pipa kecil (tube condenser) untuk menyerap panas yang diterima tube dari extraction steam LP-turbine. Selain itu kondensor juga berfungsi untuk menciptakan back pressure yg rendah atau

vacuum pada exhaust turbin. Dengan adanya vakum yang rendah, maka bisa meningkatkan efisiensi turbin dan siklus kerja turbin lebih meningkat karena tidak terjadi back pressure dan juga menurunkan vibrasi pada bearing turbin. Karena sangat berpengaruh terhadap efisiensi dan keandalan turbin maka perawatan kondensor harus selalu terjaga dan juga kebersihanya.harus terhindar dari sampah dan biota laut sangat mengganggu unjuk kerja kondensor.

(32)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.33T-s Diagram Siklus Rankine

a – b : Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi isentropis, dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi.

b – c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih. Terjadi di LP heater, HP heater dan Economiser. .

c – d : Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan steam drum.

d – e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperatur kerjanya menjadi uap panas lanjut (superheated vapour). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses isobar.

e – f : Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin.

f – a : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor.

Pentingnya peralatan tersebut sebagai pendukung operasional hal ini mutlak diperlukan untuk memperhatikan pemeliharan, inspection dan control dari kondensor untuk selalu menjaga pada kondisi terbaik.

Peralatan peralatan bantu yang terkait kerja kondensor dan mendukung perawatan lainnya, yaitu :

(33)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

2. Condensate Pump 3. Cathodic Protection 4. Ferros Pump

5. Ball Taproge Pump 6. Conductivity Meter 7. PH Meter

8. Primiing Vacum Pump 9. Injektion Cholopac 10.Back Wash

11.Cond Leak Detector

Masalah sering mempengarui unjuk kerja pada kondensor : 1. Kebocoran tube kondensor

2. Vakum pada kondensor turun 3. Air kondensat terkontaminasi

4. Level sea water

5. Sampah ikut terbawa air pendingin 6. Korosi pada dinding kondensor

Kondensor dan peralatan bantu / Auxiliari harus dijaga kondisinya dala satu tahun sekali harus selalu diadakan pengecekan dan perawatan baik yg ada didalam maupun luar. Faktor kebersihan tube mempunyai pengaruh terhadap Efisiensi unit oleh karena kebersihan terutama pada saat laut surut pengaturan

outlet valve kondensor harus disesuaikan dengan keadaan unit. Jatuhnya vakum kenaikan perbedaan suhu antara uap dan air pendingin karena kontaminasi, sesuai dengan property of scale dan kondisi permukaan bagian dalam tube, metode bagian dalam tube, antara lain :

1. Metode pembersihan tube dengan sikat nyla 2. Metode pembersihan tube dengan bola karet 3. Metode pembersihan tube dengan water jet

2.4 Klasifikasi Kondensor

Secara umum klasifikasi kondensor ada 2, yaitu :  Direct kontak kondensor

(34)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

 Surface kontak kondensor

2.4.1 Direct kontak kondensor

Direct kontak kondensor yaitu jenis kondensor yang mengkondensasikan steam dengan mencampur langsung dengan air pendingin. Direct kontak atau disebut juga Open Kondensor menggunakan cooling tower, seperti ini banyak digunakan pada geoathermal power plant atau panas bumi.

Keunggulan jenis Direct contak condensor adalah :

1. Bila terjadi kebocoran tube condensor tidak sampai merusak kwalitas air kondensate karena air yang digunakan sebagai pendingin kwalitasnya sama

2. Tidak terlalu banyak proteksi 3. Perawatan mudah

4. Lingkungan bersih

2.4.2 Surface Kondensor

Kondensor jenis ini paling banyak digunakan pada power plant atau PLTU, karena jenis ini dipandang lebih praktis, ekonomis, dan efisien baik tempat maupun pemeliharaanya. Terutama untuk power plant / pembankit yang berskala besar.Type ini merupakan Heat exchanger tipe shell and tube dimana meknisme perpindahan panas utama adalah condensasi saturated steam pada sisi luar tube dan pemanasan secara konveksi paksa dari sirkulating waternya ada didalam tube kondensor.

Kelemahan jenis Surfase condensor adalah :

1. Bila mana terjadi kebocoran tube condensor seluruh air condensate akan tercontaminasi air pendingin (sea water).

2. Membutuh protecsi yang banyak 3. Water box dan Tube cepat kotor 4. Lingkungan sekitar korosif dan kotor

Keunggulan jenis Surfase condensor adalah : 1. Tidak terlalu banyak makan tempat

(35)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

3. Bisa digunakan pembangkit skala besar

2.5 Alat Bantu Vakum

Fungsi alat bantu vakum adalah sebagai berikut :

1. Mengekstrak atau membuang udara atau gas-gas lainnya di dalam kondensor dan membuangnya ke atmosfer ( menjaga vakum ).

2. Pembuat vakum saat start unit turbin uap. Setelah normal operasi dan terdapat steam yang masuk ke turbin maka proses vakum kondensor diambil alih oleh proses kondensasi steam menjadi air ( air kondensat ).

2.5.1 Liquid Ring Vacuum Pump

Gambar 2.34Liquid Ring Vacuum Pump

Pompa vakum adalah sebuah alat untuk mengeluarkan molekul-molekul gas dari dalam sebuah ruangan tertutup untuk mencapai tekanan vakum. Pompa vakum menjadi salah satu komponen penting di beberapa industri besar seperti PLTU, pabrik lampu, vacuum coating pada kaca, pabrik komponen-komponen elektronik, pemurnian oli, bahkan hingga alat-alat kesehatan seperti radiotherapy, radiosurgery, dan radiopharmacy.

Prinsip dari pompa ini adalah dengan jalan mengekspansi volume ruang oleh pompa sehingga terjadi penurunan tekanan vakum parsial. Sistem sealing mencegah gas masuk ke dalam ruang tersebut. Selanjutnya

(36)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

pompa melakukan gerakan buang, dan kembali mengekspansi ruang tersebut. Jika dilakukan secara siklis dan berkali-kali, maka vakum akan terbentuk di ruangan tersebut.

2.5.2 Steam Jet Ejector

Steam jet ejector merupakan alat pembangkit vakum dengan menggunakan steam sebagai media pendorong. Suatu pancaran cairan, gas atau uap (steam) keluar dari nozzle dengan kecepatan tinggi sehingga dihasilkan tekanan rendah di titik nozzle tersebut. Dengan demikian, gas yang harus diangkut akan terhisap, terbawa dan mengalami percepatan.

Steam jet ejector berfungsi untuk mengeluarkan gas atau uap dari suatu ruangan dan mempertahankan kevakuman yang tercapai. Steam jet ejector merupakan pompa yang tidak mempunyai bagian-bagian yang bergerak. Oleh karena itu, pompa ini sangat sederhana dan tidak memerlukan perawatan yang rumit.

Gambar 2.35Steam Jet Ejector

Dalam steam jet ejector, uap yang telah dipakai dikondensasi dengan mencampurkannya dengan air. Daya hisap dan vakum akhir yang tercapai seringkali tergantung pada tekanan awal pancaran, tekanan uap kondensat dan konstruksi pompa (jumlah langkah kerjanya). Dengan steam jet ejector

satu langkah hanya bisa dicapai vakum sebesar 130 mbar ( perbandingan kompresi sekitar 1:8).

(37)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Pada steam jet ejector yang disusun secara seri, beberapa jet ejector

dihubungkan berturut-turut dan makin kebelakang jet ejector semakin kecil. Pada tiap langkah, uap diumpankan secara terpisah. Agar uap dari langkah sebelumnya tidak dikompresi pada langkah berikutnya, maka diantara jet ejector dipasang condenser kontak. Didalam condeser kontak ini, disemprotkan air agar uap dan steam terkondensasi. Air yang keluar dari

condenser dialirkan melalui pipa barometik (ketinggian minimal 10 meter) atau dengan pompa (misalnya dengan side channel pump).

Selain dengan sistem seri dan karena steam jet ejector tidak mempunyai daya hisap yang besar, maka untuk membuat vakum awal sering digunakan pompa pendesak (misalnya dengan pompa vakum cincin air). Dalam proses stripping untuk evaporasi, sering digunakan sebuah

steam jet ejector dengan tekanan input steam 4 bar dan steam outputnya digunakan sebagai steam stripper untuk stage sebelumnya, sedangkan vakum awal digunakan pompa vacuum cincin air. Dengan system seperti ini bisa diperoleh vakum awal 600 mbar (oleh pompa) dan vakum akhir sebesar 980 mbar.

Vakum akhir ditempat hisap yang dicapai dengan steam jet ejector

langkah majemuk dibatasi oleh tekanan uap dari condensate dan besarnya sekitar 4 mbar abs (-996 mbar). Vakum akhir yang lebih baik (0,7 mbar abs) bisa dicapai bila bahan pancar dari langkah pertama tidak dikondensasi (langsung dibuang) karena uap akhir yang tersisa biasanya merupakan uap yang tidak mudah untuk dikondensasi.

Pada steam jet ejector yang bekerja pada vakum yang tinggi (diatas 5 mbar), maka diperlukan pemanasan jet ejector supaya tidak terbentuk es akibat titik beku air dilewati selama operasi berlangsung. Pemanasan bisa dilakukan dengan sistem koil yang mengelilingi body jet ejector yang biasa dikenal dengan trace heater. Model sekarang, trace heater dibuat mengelilingi penuh dinding jet ejector dan supaya berfungsi optimal maka koil harus benar-benar menempel dinding jet ejector.

(38)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Steam jet ejector bersifat stabil terhadap penghisapan cairan atau uap yang terkondensasi (sama halnya dengan pompa pancar air). Umumnya dipakai steam jet ejector 3 langkah atau 4 langkah secara seri, tergantung dari kebutuhan vakum disesuaikan dengan biaya uap dan air. Steam yang dipakai biasanya adalah dry saturated steam dengan tekanan sekitar 10 bar atau lebih.

2.6 Penurunan Tingkat Kevakuman Kondensor 2.6.1 Terjadi Fouling pada Kondensor

Adanya fouling ataupun endapan yang mengotori tube-tube

kondensor sangat mungkin terjadi. Hal ini karena cooling water condenser, sebagaimana di sebagian besar PLTU sumber air-nya adalah berasal dari air laut, sehingga akan banyak terdapat endapan dan kotoran-kotoran yang ikut masuk dan sebagian mengendap pada permukaan tube-tube dan pada bagian kondensor lainnya. Fouling yang terjadi pada kondensor dapat dikategorikan menjadi beberapa tipe. Fouling karena Microbiologi, scale, deposit, korosi dan kotoran yang menyumbat tube kondensor.

Gambar 2.36Fouling pada kondensor

Fouling yang terjadi pada kondensor ini akan menyebabkan penurunan kinerja kondensor. Laju perpindahan panas yang terjadi pada

(39)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

kondensor akan berkurang sehingga laju proses kondensasi uap menjadi

condensate water pun akan turun. Pencegahan fouling kondensor sangatlah penting karena secara natural kondensor akan memiliki kecenderungan terjadi fouling, hal ini karena cooling water yang digunakan yaitu air laut yang banyak terdapat endapan dan kotoran-kotoran lainnya.

2.6.2 Kerusakan pada Tube Kondensor

Pada beberapa pembangkit banyak material yang digunakan sebagai bahan untuk tube pada kondensor bergantung pada air pendinginannya. Di antaranya adalah aluminuim, tembaga, nikel, baja, titianium, dan lain sebagainya. Air pendinginya bisa berupa air segar, air laut, dan air bor. Dari situ tube banyak mengalami kegagalan material seperti korosi dan erosi.

Korosi ini disebabkan karena adanya zat dari lingkungan, dalam hal ini adalah air pendingin. Zat garam yang dibawa air laut misalnya dapat

Gambar 2.37Severe corrosion of tube-tube plate in condenser

berinteraksi dengan logam pada bahan material tube dan nantinya menjadi kerak yang lama - kelamaan dibiarkan akan menjadi karat (korosi). Sedangkan erosi pada tube disebabkan karena terkikisnya material tube

(40)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

yang semakin hari akan menimbilkan penipisan pada tube dan dapat berakibat kebocor pada tube kondensor tersebut. Kebocoran tersebut akan berpengaruh besar dalam kinerja kondensor yang mana juga akan berakibat pada penurunan efisiensi termail yang dibangkitkan pada sebuah pembangkit.

2.6.3 Level Cooling Water Air Laut Surut

Pasang surut air laut mempunyai pengaruh pada kevakuman kondensor yang erat kaitannya dengan flow rate ketika air laut pasang dan ketika air laut surut. Sebagai dasar pembahasan kita lihat prinsip perpindahan panas, dimana terdapat persamaan energy balance. Hal ini karena pada kondensor terjadi perpindahan panas antara steam dan air sehingga menyebabkan steam

mengalami perubahan fase. Adapun persamaan tersebut adalah Q = M Cp ΔT. Dimana M adalah jumlah cooling water flow rate yang masuk ke kondensor. Dengan asumsi Cp air laut tetap maka ΔT akan berubah mengikuti perubahan pasang surut air laut atau flow rate sea water (cooling water). Ketika flow cooling water rate besar (M) atau ketika air laut pasang maka akan menyebabkan penurunan selisih temperature cooling water inlet dan outlet

kondensor (ΔT). Semakin tinggi temperature outlet cooling water maka vakum kondensor akan semakin rendah. Dalam pengaturan flow cooling water

kondensor ini, pengaturan dilakukan dengan mengatur pembukaan motor valve outlet kondensor. Pengaturan ini akan berdampak pada perubahan pressure inlet dan outlet kondensor, kecepatan aliran cooling water pada tube

kondensor, dan cooling water flow rate ke kondensor. Berikut kami sajikan grafik perbandingan cooling water flow rate dan pressure kondensor.

(41)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.38 Grafik Perbandingan antara Pressure Condenser dan Cooling Water Flow Rate

Terlihat pada grafik perbandingan cooling water flow rate dan pressure

kondensor, terlihat bahwa semakin besar flow rate cooling water menyebabkan pressure kondensor semakin rendah (kondensor semakin vakum), hal ini dikarenakan proses kondensasi akan berlangsung lebih optimal. Biasanya untuk bukaan valve ketika air laut pasang adalah 65% dan untuk air laut surut adalah 55%.

2.6.4 Temperatur Cooling Water di atas Normal

Temperatur cooling water (sea water) juga akan mempengaruhi pressure kondensor (vakum kondensor). Akan tetapi temperatur cooling water

ini kita tidak memiliki kemampuan untuk mengaturnya. Temperatur cooling water ini akan berubah tergantung iklim dan lokasi dimana sebuah pembangkit itu berada. Temperatur cooling water juga sangat berpengaruh terhadap

pressure atau vakum kondensor, dan pengaruhnya ini sangat signifikan. Sebagaimana flow cooling water, temperatur cooling water ini akan berpengaruh pada kecepatan suatu steam berkondensasi. Semakin rendah temperatur, steam exhaust LP Turbine akan lebih cepat terkondesasi sehingga

pressure kondensor akan rendah (vakum tinggi). Berikut grafik pengaruh temperatur cooling water terhadap pressure kondensor.

(42)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.39 Grafik Perbandingan Pressure Kondensor dan Temperatur Cooling Water

Dari dapat grafik kita lihat bahwasannya perbedaan temperatur cooling water (dengan perbandingan flow rate steam exhaust LP turbine dan flow rate cooling water konstan) sangat signifikan terhadap perubahan vakum kondensor (pressure kondensor).

2.6.5 Gland Steam Exhaust Pressure Low/Control Valve Close

Gland steam ini erat kaitannya dengan sistem sealing pada turbin.

Gland steam sealing ini berfungsi untuk mengurangi kebocoran uap, khususnya pada celah shaft, mengurangi intrusi udara ke dalam turbin, khususnya pada turbin LP , dan sebagai uap perapat poros turbin. Tekanan seal steam di dalam saluran pipa header harus selalu dijaga stabil. Karena jika saja tekanan tersebut hilang maka akan sangat membahayakan turbin uap. Uap air di dalam turbin HP akan bocor keluar melalui sela-sela labyrinth seal, dan pada sisi turbin LP udara atmosfer akan masuk. Apabila tekanannya rendah, maka udara atmosfer dari luar akan masuk ke turbin dan akan bercampur dengan uap yang nantinya dibawa ke kondensor. Adanya udara tersebut akan berpengaruh pada proses kondensasi alami di kondensor, jika dibiarkan terus – menerus maka vakum akan drop dan unit akan mengalami trip.

(43)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Selain itu, control valve juga memiliki andil dalam menjaga tekanan uap gland steam sealing tetap stabil. Control valve akan otomatis membuka dan membuang apabila terjadi steam yang berlebihan dan akan menutup bila

steamnya sudah tepat. Jika terjadi penutupan pada control valve maka apabila terjadi steam berlebih akan terjadi overheat pada turbin.

2.6.6 Kemampuan Komponen Vakum Menurun

Komponen Vakum seperti halnya vacuum pump dan water jet ejector

mempunyai peran yang besar dalam proses pembuatan vakum pada kondensor. Kemampuan pompa vakum dan water jet ejector akan menurun karena kerusakan mekanis yang disebabkan oleh zat kimia terkandung pada fluida yang menyebabkan korosi, terjadi aus pada pompa karena kura pelumasan (oli), dan bisa juga disebabkan karena terjadi kavitasi pada komponen tersebut. Hal – hal tersebut mempengaruhi unjuk kerja yang akan dihasilkan alat bantu vakum, maka dari itu alat bantu vakum juga memerlukan pemeliharaan.

2.6.7 Non-Condensable Gasses

Adanya Non Condensable Gasses (gas-gas yang tidak dapat terkondensasi) dapat menyebabkan penurunan tingkat kevakuman. Non Condensable gasses ini bisa merupakan gas dari luar yang masuk ke kondensor (air leakage), hal ini karena kondesor didesain memiliki tekanan di bawah atmosfer maka akan mungkin ada udara dari luar akan masuk ke kondensor. Selain itu penyebab dari non condensable gasses ini juga berasal dari gas-gas yang mengalami leakage pada sistem PLTU yang terbawa oleh steam ke kondensor (air in steam) atau juga dari penguraian air menjadi gas oksigen dan gas hidrogen. Sehingga gas-gas yang tidak dapat terkondensasi tersebut harus dikeluarkan dari kondensor. Gas-gas yang tidak dapat terkondensasi tersebut harus dikeluarkan atau dibuang dari kondensor karena menyebabkan kenaikan pressure kondensor, dan kenaikan pressure ini akan menyebabkan penurunan daya mampu yang dihasilkan oleh turbin uap dan menurunakan efiensi pengoperasian turbin uap. Adapun beberapa tempat yang dapat menjadi sumber gas leakage sebagian seperti pada gambar di bawah.

(44)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Gambar 2.40 Tempat – tempat Air Leakage

Gas-gas tersebut akan menyelimuti permukaan luar tube-tube

kondensor, hal ini akan menyebabkan berkurangnya kecepatan transfer panas antara uap (steam) dengan cooling water (sea water). Sehingga ketika kecepatan transfer panas berkurang hal ini akan menyebabkan peningkatan

pressure kondensor.

2.6.8 Debris Filter Condenser Tidak Optimal

Debris kondensor berfungsi untuk menyaring kotoran (sampah) yang terkandung dalam air yang akan masuk ke kondensor. Apabila terjadi kerusakan pada debris seperti rusaknya motor pada debris dan kerusakan mekanis pada filter (lubang) akan mengakibatkan kotoran dapat lolos dan masuk ke kondensor, akibatnya tube – tube akan mengalami plugging

(penyumbatan) dan bisa menyebabkan gangguan perpindahan panas yang secara langsung juga berkibat pada buruknya kevakuman pada kondesor. Begitu juga dengan penggunaan debris yang masih konvensional (hanya filter) tanpa memakai motor juga berpengaruh pada performa efektivitas dari saringan yang dihasilkan, karena pada dasarnya pemberian motor gerak pada debris

(45)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

2.7 Sistem Pemeliharaan pada Kondensor 2.7.1 Backwash Condenser

Backwash kondensor merupakan salah satu usaha untuk menjaga performa kondensor dengan cara membalik arah aliran kondensor. Fungsinya yaitu untuk membersihkan kondensor dari kotoran yang menyumbat dan mengganggu proses aliran cooling water dengan cara membalik arah alirannya, bahasa mudahnya untuk flushing kotoran - kotoran yang mengganggu aliran air laut ke kondensor khususnya yang berada di inlet tube kondesor. Kondensor di-design dengan dua sisi yang arah alirannya berlawanan.

Tujuan dari backwash kondensor ini dimaksudkan agar aliran cooling water lebih baik, lebih lancar sehingga proses perpindahan panas anatara steam

dan air laut (proses kondensasi) berjalan lebih baik dan lebih cepat. Hasilnya yaitu peningkatan vakum kondensor sehingga efisiensi unit kembali bertambah. selain itu dengan adanya backwash kondensor ini differential pressure inlet dan outlet kondensor akan lebih rendah.

Dalam penentuan kapan proses backwash kondensor itu dilaksanakan sebenarnya lebih dominan dilihat dari Differential Pressure antara Inlet dan

Outlet pressure kondensor atau pressure drop sea water inlet dan outlet

kondensor. Hal ini karena tujuan kita melakukan backwash kondensor yaitu membuang kotoran, sampah, yang menghalangi aliran sea water (plugging)

tube kondensor. Efek dari plugging tube ini akan meyebabkan aliran sea water

terhalang dan jumlah flow rate sea water yang masuk ke tube-tube kondensor akan berkurang (ibaratnya mampet), sehingga inlet pressure akan tinggi dan

(46)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

2.7.2 Cleaning Tubes Condenser

Gambar 2.41Cleaning Tube Condenser

Tube-tube kondensor sangat mungkin terjadi endapan di permukaannya, sehingga perlu dilakukan cleaning. Cleaning kondensor ini dapat dilakukan dalam dua metode, yaitu secara online dimana dilakukan ketika unit turbin uap dalam keadaan normal operasi dan offline ketika turbin uap dalam keadaan

stand by. Untuk cleaning tube dalam keadaan online ini sebenarnya sangat penting karena dengan hal ini performa kondensor akan tetap selalu terjaga.

Cleaning tube secara online dapat dilaksanakan dengan cara menggunakan bola Tapproge yang di PLTU sering disebut Ball Cleaning Kondensor.

(47)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Dalam system Ball Clening ini, fungsinya adalah untuk membersihkan permukaan tube-tube kondensor. Sistem Ball Cleaning menggunakan Bola (

Tapproge ) sebagai alat untuk membersihkan tube kondensor. Bola ini akan diikutkan aliran pada kondensor, masuk di water box inlet kondensor ikut aliran kondensor dan keluar di water box outlet kondensor kemudian bola-bola tersebut ditangkap oleh Catcher dan diarahkan ke ball collector.

Gambar 2.42Ball Cleaning Condenser

2.7.3. Checking Air Leakage in Condenser

Air leakage test pada kondensor bisa dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya yaitu pengujian dengan gas tracer seperti dengan menggunakan gas helium atau halogen. Selain itu juga bisa dilakukan air leakage test secara

ultrasonic ataupun secara thermograph, selain itu tes leak dengan air merupakan salah satu yang paling murah dan banyak dilakukan. Perlu diketahui juga bahwasanya pada PLTU biasanya memiliki peralatan khusus untuk tes leak pada tube baik itu kondensor maupun heat transfer equipment

(48)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

Metode maintenance ini sudah banyak digunakan pada berbagai pembangkit di Indonesia. Selain lebih praktis dan efisien, metode checking air leakage juga termasuk dalam metode maintenance yang tergolong murah dalam segi ekonomis. Saat ini banyak dikembangkan untuk menambah daya bangkitan kondensor dan menaikkan efisieni termal dari sebuah PLTU.

Gambar 2.43Checking Air Leakage

2.8 Siklus Rankine

Siklus Rankine adalah siklus daya uap yang digunakan untuk menghitung atau memodelkan proses kerja mesin uap / turbin uap. Siklus ini bekerja dengan fluida kerja air. Semua PLTU (pembangkit listrik tenaga uap) bekerja berdasarkan prinsip kerja siklus Rankine. Siklus Rankine pertama kali dimodelkan oleh: William John Macquorn Rankine, seorang ilmuan Scotlandia dari Universitas Glasglow. Untuk mempelajari siklus Rankine, terlebih dahulu kita harus memahami tentang T-s diagram dan H-s diagram.

T-s diagram adalah diagram yang menggambarkan hubungan antara temperatur (T) dengan entropi (s) fluida pada kondisi tekanan, entalpi, fase dan massa jenis tertentu. Jadi pada diagram T-s terdapat besaran-besaran tekanan,

(49)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

massa jenis, temperatur, entropi, entalpi dan fase fluida. Sedangkan diagram h-s menggambarkan hubungan antara energi total (entalpi (h)) dengan entropi (s). Sama seperti diagram T-s, untuk setiap fluida memiliki diagram h-s nya sendiri-sendiri. Kedua diagram ini dapat digunakan untuk menghitung kinerja pembangkit listrik tenaga uap dengan menggunakan siklus Rankine.

Siklus kerja PLTU yang merupakan siklus tertutup dapat digambarkan dengan diagram T – s (Temperatur – entropi). Siklus ini adalah penerapan siklus rankine ideal. Adapun urutan langkahnya adalah sebagai berikut :

Gambar 2.44 Diagram T – s Siklus PLTU (Siklus Rankine)

a – b : Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi isentropis, dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi. b – c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih.

Terjadi di LP heater, HP heater dan Economiser. .

c – d : Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan steam drum.

d – e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperatur kerjanya menjadi uap panas lanjut (superheated vapour). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses isobar.

(50)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

e – f : Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin.

f – a : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor.

2.9 Tekanan Vakum

Gambar 2.45 Perbandingan Tekanan

Tekanan vakum adalah tekanan dalam tangki, maksudnya adalah tekanan kurangnya dari tekanan udara luar atau atmosfir . Tekanan di bawah tekanan atmosfer disebut tekanan vakum (vacuum pressure) dan diukur dengan pengukur vakum yang menunjukkan perbedaan antara tekanan atmosfer dan tekanan absolut.

Pgage = Pabs – Patm (untuk P > Patm) Pvac = Patm – Pabs (untuk P < Patm)

Tekanan gas di dalam tangki dapat dianggap seragam karena berat gas terlalu kecil dan tidak mengakibatkan pengaruh yang berarti. Skala tekanan vakum mempunyai titik nol pada tekanan atmosfir dan yang paling tinggi sama dengan

(51)

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT PJB

SERVICES

skala tekanan gage dan skala vakum untuk mengukur tekanan, baik tekanan gage, absolut, vakum ataupun beda tekanan (differential pressure).

2.10 Floating Intake

Intake adalah suatu unit yang berfungsi untuk menyadap atau mengambil air baku dari badan air sesuai dengan debit yang diperlukasn untuk pengolahan. Variasi kualitas air permukaan sangat berarti dalam menentukan titik pengambilan air. Dimana terdapat adanya variasi yang konstan (tidak befluktuasi), di tempat seperti inilah merupakan titik pengambilan yang diharapkan.

Analisa kualitas air permukaan pada setiap bagian penampang di titik yang dinilai cocok untuk pengambilan air sangat penting bagi penetapan lokasi intake, terutama intake langsung. Dan analisa kualitas pada bagian air permukaan horizontal sangat pokok untuk menetapkan titik pegambilan semua jenis intake.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan intake :

1. Intake sebaiknya terletak di tempat dimana tidak ada aliran deras yang bisa membahayakan intake.

2. Tanah disekitar intake seharusnya cukup stabil dan tidak mudah terkena erosi. 3. Inlet sebaiknya berada di bawah permukaan badan air untuk mencegah

masuknya benda-benda terapung. Disamping itu inlet sebaiknya terletak cukup di atas air.

4. Intake seharusnya terletak jauh sebelum sumber kontaminasi.

5. Intake sebaiknya dilengkapi dengan saringan kasar (bar screen) yang selalu dibersihkan. Ujung pengambilan air (inlet) yang berhubungan dengan pompa sebaiknya juga diberi saringan (strainer).

Air permukaan dapat diambil dari kanal sebagai intake, dimana pengambilan airnya ditampung dalam sebuah penampung (chamber). Dari penampung ini air dilairkan menuju instalasi pengolahan dengan pipa yang dilengkapi dengan bar screen dan traveling screen.