DAFTAR ISI
BAB I PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP ( PLTU )
1.1 DEFINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP ... 1
1.2 KOMPONEN UTAMA PLTU ... 4
1.3 SISTEM OPERATIONAL PLTU ... 5
BAB II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ( PLTGU ) 2.1 DEFINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ... 13
2.2 KOMPONEN UTAMA PLTGU ... 14
2.3 SISTEM OPERASI PLTGU ... 16
BAB III STEAM TURBIN ( TURBIN UAP ) 3.1 DEFINISI STEAM TURBIN ... 19
3.2 FUNGSI STEAM TURBIN ... 20
3.3 BAGIAN – BAGIAN STEAM TURBIN ... 21
3.3.1 ALAT BANTU UTAMA STEAM TURBIN ... 26
3.4 CARA KERJA STEAM TURBIN ... 30
BAB IV TURBIN GAS 4.1 DEFINISI TURBIN GAS ... 31
4.2 FUNGSI TURBIN GAS ... 32
4.3 BAGIAN – BAGIAN TURBIN GAS ... 32
4.4 CARA KERJA TURBIN GAS ... 36
BAB IV BOILER ( KETEL ) 5.1 DEFINISI BOILER ... 37
5.2 FUNGSI BOILER ... 37
5.3 BAGIAN – BAGIAN BOILER ... 38
BAB VI HEAT RECOVERY STEAM GENERATION ( HRSG )
6.1 DEFINISI HRSG ... 51
6.2 FUNGSI HRSG ... 52
6.3 BAGIAN – BAGIAN HRSG ... 53
6.4 CARA KERJA HRSG ... 57
BAB VII KONDENSOR 7.1 DEFINISI KONDENSOR ... 59
7.2 FUNGSI KONDENSOR ... 60
7.3 BAGIAN – BAGIAN KONDENSOR ... 61
7.4 CARA KERJA KONDENSOR ... 62
BAB VIII GENERATOR & EXCITER 8.1 DEFINISI GENERATOR & EXCITER ... 63
8.2 FUNGSI GENERATOR & EXCITER ... 63
8.3 BAGIAN – BAGIAN GENERATOR ... 66
8.4 CARA KERJA GENERATOR & EXCITER ... 68
BAB IX START UP UNIT PLTU 9.1 COLD START UP ( START DINGIN ). ... 70
9.2 WARM II START UP ( START HANGAT ). ... 73
9.3 WARM I START UP ... 75
9.4 HOT START UP ... 77
9.5 VERY HOT START UP ... 79
BAB X START UP UNIT PLTGU 10.1 COOL START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START DINGIN ) ... 82
10.2 WARM START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START HANGAT ) ... 83
BAB XI PARAMETER UTAMA OPERATIONAL PLTU
11.1 PEMANTAUAN SAAT PERSIAPAN. ... 85 11.2 PEMANTAUAN SAAT START ... 85 11.3 PEMANTAUAN SAAT OPERASI NORMAL ... 86 BAB XII PARAMETER UTAMA OPERATIONAL PLTGU
12.1 PERSIAPAN SEBELUM START ... 88 12.2 PENGOPERASIAN ... 88 12.3 PEMANTAUAN PADA SAAT NORMAL OPERASI ... 89 LAMPIRAN...
Operasi Pembangkit
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP ( PLTU )
1.1 DEFINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP Pembangkit listrik tenaga uap adalah suatu
menggunakan uap air sebagai fluida kerjanya, yaitu dengan memanfaatkan untuk menggerakkan poros sudu
dengan sistem tenaga uap adalah dengan mengambil energi panas yang terkandung di dalam bahan bakar, untuk meproduksi uap kemudian dipindahkan kedalam turbin,
tersebut akan merubah energi panas yang diterima menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak putar. Dari gerakan putar ini kemudian dikopel dengan generator yang akhirnya bisa menghasilkan energi listrik. Khususnya untuk Tenaga Listrik Ten
dalam bahan bakar tidak langsung diberikan ke turbin, akan tetapi terlebih dahulu diberikan ke Steam Generator atau bisa disebut
Uap yang dihasilkan oleh
baru dimasukkan ke turbin. Dari sedikit uraian diatas dapat kita ketahui bahwa dalam Pembangkit Listrik Tenaga Uap ada 3 komponen utama yaitu :
• Boiler dengan alat bantunya. • Turbin dengan alat bantunya.
• Alternator / Generator dengan alat bantunya.
Dari perpindahan energi-energi diatas proses yang terjadi dengan peralatan ada kaitannya dengan aliran, tekanan dan temperature yang tinggi serta proses tidak bisa dihindarkan.
Karena material dari peralatan mempunyai keterbatasan kemampuan maka diperlukan pola pengoperasian serta monitoring
keandalan dan effisiensi dapat dipertahankan.
BAB I
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP ( PLTU )
INISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP
Pembangkit listrik tenaga uap adalah suatu sistem pembangkit
menggunakan uap air sebagai fluida kerjanya, yaitu dengan memanfaatkan energi kinetik untuk menggerakkan poros sudu – sudu turbin. Pada prinsipnya pengertian memproduksi lisrik
stem tenaga uap adalah dengan mengambil energi panas yang terkandung di dalam bahan bakar, untuk meproduksi uap kemudian dipindahkan kedalam turbin,kemudian turbine tersebut akan merubah energi panas yang diterima menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak putar. Dari gerakan putar ini kemudian dikopel dengan generator yang akhirnya bisa menghasilkan energi listrik. Khususnya untuk Tenaga Listrik Tenaga Uap bahwa energi panas dalam bahan bakar tidak langsung diberikan ke turbin, akan tetapi terlebih dahulu diberikan ke
atau bisa disebut Boiler / Ketel Uap.
Uap yang dihasilkan oleh Boiler tekanan maupun temperaturnya cukup tinggi kemudian baru dimasukkan ke turbin. Dari sedikit uraian diatas dapat kita ketahui bahwa dalam Pembangkit Listrik Tenaga Uap ada 3 komponen utama yaitu :
dengan alat bantunya. Turbin dengan alat bantunya.
ternator / Generator dengan alat bantunya.
energi diatas proses yang terjadi dengan peralatan
ada kaitannya dengan aliran, tekanan dan temperature yang tinggi serta proses-proses kimia yang
ena material dari peralatan mempunyai keterbatasan kemampuan maka diperlukan monitoring yang teliti dan hati-hati secara terus menerus sehingga dapat dipertahankan.
1
thermal dengan energi kinetik uap ian memproduksi lisrik stem tenaga uap adalah dengan mengambil energi panas yang terkandung di dalam kemudian turbine tersebut akan merubah energi panas yang diterima menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak putar. Dari gerakan putar ini kemudian dikopel dengan generator yang akhirnya bisa aga Uap bahwa energi panas dalam bahan bakar tidak langsung diberikan ke turbin, akan tetapi terlebih dahulu diberikan ke
tekanan maupun temperaturnya cukup tinggi kemudian baru dimasukkan ke turbin. Dari sedikit uraian diatas dapat kita ketahui bahwa dalam Pembangkit
energi diatas proses yang terjadi dengan peralatan-peralatan yang proses kimia yang
ena material dari peralatan mempunyai keterbatasan kemampuan maka diperlukan hati secara terus menerus sehingga
Operasi Pembangkit
Gambar 1 Peralatan utama PLTU terdiri atas :
1. Boiler ( ketel ) 2. Turbin uap 3. Generator 4. Kondensor
5. Peralatan lainnya, meliputi pompa, pemanas air ( air heater ), Fan penghisap (
Pada instalasi pembangkit daya yang memanfaatkan uap bertekanan tinggi untuk menggerakkan turbin uap, digunakan suatu acuan siklus kerja yang mejadi dasar dari pengoperasian instalsi pembangkit tersebut.
pembangkit pada PLTU adalah siklus Rankin
dalam siklus akan digunakan sebagai mediator pembangkitan tenaga dengan memanfaatkan perubahan fasa antara cairan dan uap melalui suatu proses
Gambar 1.1 : Peralatan utama PLTU. Peralatan utama PLTU terdiri atas :
, meliputi pompa, pemanas air ( water heater ), Pipa – pipa, pemanas udara ), Fan penghisap ( induced draft fan ),Fan penekan udara ( force draft fan
Pada instalasi pembangkit daya yang memanfaatkan uap bertekanan tinggi untuk menggerakkan turbin uap, digunakan suatu acuan siklus kerja yang mejadi dasar dari pengoperasian instalsi pembangkit tersebut. Siklus kerja yang digunakan pada instalasi pembangkit pada PLTU adalah siklus Rankin (Rankin cycle), dimana air sebagi fluida kerja dalam siklus akan digunakan sebagai mediator pembangkitan tenaga dengan memanfaatkan perubahan fasa antara cairan dan uap melalui suatu proses perpindahan panas.
2
pipa, pemanas udara force draft fan ). Pada instalasi pembangkit daya yang memanfaatkan uap bertekanan tinggi untuk menggerakkan turbin uap, digunakan suatu acuan siklus kerja yang mejadi dasar dari nakan pada instalasi , dimana air sebagi fluida kerja dalam siklus akan digunakan sebagai mediator pembangkitan tenaga dengan memanfaatkan
Operasi Pembangkit
Gambar
Keterangan proses Siklus Rankine :
1 ~ 2 : Proses menaikkan tekanan air dengan
2 ~ 3 : Air bertekanan tinggi memasuki boiler, dipanaskan pada tekanan konstan dengan sumber panas dari luar (pembakaran bahan bakar).
3 – 4 : Proses expansi uap jenuh di turbine (menghasilkan kerja, ditranfer ke generator) 4 – 1 : Proses kondensasi (perubahan phase uap ke cair), pada tekanan & temperatur konstan di Condensor
Fluida kerja yang berupa air (Feed Water)
antara titik 1 ~ 2 proses kompresi pada BFP tersebut berlangsung secara isentropic, selanjutnya air dipanaskan melalui proses 2 ~ 3 yang berlangsung
proses ini berakhir sampai titik 3 yaitu titik air telah sepenuhnya berubah fasa menjadi uap jenuh. Kemudian uap diekspansikan melalui proses 3 ~ 4 yaitu uap jenuh bertekanan mendorong sudu sudu turbin sehingga menggerakkan poros turbin atau energi panas dari uap bertekanan tersebut dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin. Proses ekspansi ini berakhir pada titik 4 dimana sifat fluida tersebut mengalami penurunan temperatur tetapi masih ber uap dengan tingkat kebasahan tertentu. Setelah itu dilanjutkan proses 4 ~ 1 yaitu fluida kerja masuk condenser, pada proses ini uap dikondensasi sehingga uap tersebut berubah fasa air. tersebut terkondensasi saat kontak langsung dengan permukaan
Gambar 1.2 : Siklus Rankin pada PLTU.
Keterangan proses Siklus Rankine :
Proses menaikkan tekanan air dengan Boiler Feed (BFP)
Air bertekanan tinggi memasuki boiler, dipanaskan pada tekanan konstan dengan sumber panas dari luar (pembakaran bahan bakar).
: Proses expansi uap jenuh di turbine (menghasilkan kerja, ditranfer ke generator) : Proses kondensasi (perubahan phase uap ke cair), pada tekanan & temperatur
Feed Water) dipompa dengan Boiler Feed Pump (BFP)
antara titik 1 ~ 2 proses kompresi pada BFP tersebut berlangsung secara isentropic, selanjutnya dipanaskan melalui proses 2 ~ 3 yang berlangsung di boiler pada tekanan konstan (isobarik), proses ini berakhir sampai titik 3 yaitu titik air telah sepenuhnya berubah fasa menjadi uap jenuh. Kemudian uap diekspansikan melalui proses 3 ~ 4 yaitu uap jenuh bertekanan mendorong sudu
nggerakkan poros turbin atau energi panas dari uap bertekanan tersebut dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin. Proses ekspansi ini berakhir pada titik 4 dimana sifat fluida tersebut mengalami penurunan temperatur tetapi masih ber uap dengan tingkat kebasahan tertentu. Setelah itu dilanjutkan proses 4 ~ 1 yaitu fluida kerja masuk condenser, pada proses ini uap dikondensasi sehingga uap tersebut berubah fasa air. tersebut terkondensasi saat kontak langsung dengan permukaan dinding kondensor yang telah
3
Air bertekanan tinggi memasuki boiler, dipanaskan pada tekanan konstan
: Proses expansi uap jenuh di turbine (menghasilkan kerja, ditranfer ke generator) : Proses kondensasi (perubahan phase uap ke cair), pada tekanan & temperatur
(BFP) pada proses antara titik 1 ~ 2 proses kompresi pada BFP tersebut berlangsung secara isentropic, selanjutnya
di boiler pada tekanan konstan (isobarik), proses ini berakhir sampai titik 3 yaitu titik air telah sepenuhnya berubah fasa menjadi uap jenuh. Kemudian uap diekspansikan melalui proses 3 ~ 4 yaitu uap jenuh bertekanan mendorong
sudu-nggerakkan poros turbin atau energi panas dari uap bertekanan tersebut dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin. Proses ekspansi ini berakhir pada titik 4 dimana sifat fluida tersebut mengalami penurunan temperatur tetapi masih berwujud uap dengan tingkat kebasahan tertentu. Setelah itu dilanjutkan proses 4 ~ 1 yaitu fluida kerja masuk condenser, pada proses ini uap dikondensasi sehingga uap tersebut berubah fasa air. Uap dinding kondensor yang telah
Operasi Pembangkit
didinginkan dengan air laut (Sea Water)
Fluida yang meninggalkan kondensor pada titik 1 tersebut kemudian dialirkan menuju boiler.
1.2 KOMPONEN UTAMA PLTU
Komponen utama PLTU terdiri atas :
1. Boiler : Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air terbentuk steam berupa energi kerja
2. Turbin : suatu penggerak yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin 3. Generator : Suatu sistem yang
4. Condensor : Sebuah alat yang digunakan untuk
bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi 5. Condensater pump : Memompa air kondensasi yang terkumpul pada
Deaerator untuk disirkulasikan kesistem.
6. Heater : Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan temperature yang signifikan antara temperature air dalam boiler dengan temperature air masuk dalam boiler.
7. Bioler feed pump : Pompa pengisi drum Boiler.
1.3 SISTEM OPERATIONAL PLTU
(Sea Water). Proses kondensasi pada condensor berakhir pada titik 1. Fluida yang meninggalkan kondensor pada titik 1 tersebut kemudian dialirkan menuju boiler.
KOMPONEN UTAMA PLTU utama PLTU terdiri atas :
Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air berupa energi kerja
yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi i selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin
Suatu sistem yang mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik at yang digunakan untuk mendinginkan extraction steam berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi
Memompa air kondensasi yang terkumpul pada Hot-well condensor lasikan kesistem.
Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan perature yang signifikan antara temperature air dalam boiler dengan temperature air
Pompa pengisi drum Boiler.
SISTEM OPERATIONAL PLTU
4
. Proses kondensasi pada condensor berakhir pada titik 1. Fluida yang meninggalkan kondensor pada titik 1 tersebut kemudian dialirkan menuju boiler.
Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai
yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi i selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin
mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik
extraction steam yang
well condensor ke
Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan perature yang signifikan antara temperature air dalam boiler dengan temperature air
Operasi Pembangkit
Gambar 1.
Gambar 1.4 Siklus kerja PLTU Paiton :
1. Untuk siklus batu bara, pertama Batu bara dari “
Batubara tersebut harus digiling terlebih dahulu menjadi serbuk halus dengan specifikasi tertentu sebelum masuk boiler. Penggilingan yang dilakukan oleh alat yang bernama pulverizer ini penting agar batubara tersebut mudah terbakar.
2. Pembakaran yang sempurna harus memenuhi syarat “ batubara, udara (O2) dan percikan api.
3. Udara ditiup dari fan ke boiler dengan mempergunakan sebuah “
disingkat FD fan. Agar api tidak keluar dari boiler maka diusahakan agar ruang bakar bertekanan sedikit dibawah tekanan atmosfir.
4. Kombinasi FD dan ID fan haru kesetimbangan ini gagal maka untuk alasan
1.3 : Siklus Operasi PLTU Muara Karang
4 : Diagram alur PLTU Paiton Unit 1 & 2.
Siklus kerja PLTU Paiton :
Untuk siklus batu bara, pertama Batu bara dari “stock pile” lewat ban berjalan ( Conveyor Batubara tersebut harus digiling terlebih dahulu menjadi serbuk halus dengan specifikasi
tentu sebelum masuk boiler. Penggilingan yang dilakukan oleh alat yang bernama pulverizer ini penting agar batubara tersebut mudah terbakar.
Pembakaran yang sempurna harus memenuhi syarat “three angle fire” yaitu, bahan bakar percikan api.
Udara ditiup dari fan ke boiler dengan mempergunakan sebuah “Force Draft
disingkat FD fan. Agar api tidak keluar dari boiler maka diusahakan agar ruang bakar bertekanan sedikit dibawah tekanan atmosfir.
Kombinasi FD dan ID fan harus balance dari waktu ke waktu. Jika pengaturan kesetimbangan ini gagal maka untuk alasan safety boiler harus dimatikan secepatnya.
5
ban berjalan ( Conveyor) Batubara tersebut harus digiling terlebih dahulu menjadi serbuk halus dengan specifikasi
tentu sebelum masuk boiler. Penggilingan yang dilakukan oleh alat yang bernama
” yaitu, bahan bakar
Force Draft” fan, atau disingkat FD fan. Agar api tidak keluar dari boiler maka diusahakan agar ruang bakar
s balance dari waktu ke waktu. Jika pengaturan boiler harus dimatikan secepatnya.
Operasi Pembangkit
5. Untuk siklus air laut dimana air laut dipompa oleh dengan proses desalination.
6. Air distilate tersebut. dipompa water tank.
7. Air dari raw water dipompa oleh bed. Di dalam mix bed ini ada
yang selanjutnya melewati resin kation
di mix bed selanjutnya hasilnya (demin water) di tampung di 8. Siklus air tawar berawal dari kondensor. Yang
kondensor dipompa dua tahap yaitu mempergunakan Water Pump. Beberapa Feed Water Heaters efisiensi dari keseluruhan system
9. FW pump ini sangat penting sekali dija
kearah yang benar yaitu menggerakkan turbin, bukan sebaliknya ke arah kondensor. 10. Selanjutnya air keluaran dari FW pump setelah dimasukkan ke
diumpankan ke boiler
11. Siklus air Pertama kali ke Ekonomizer, selanjutnya ke ke dan terakhir Final Superheater
bertekanan dan bertemperature tinggi siap menggerakkan
12. Turbine dikopel dengan generator, kecepatan putaran generator 3000rpm untuk menghasilkan frekuensi 50Hz, sehingga proses konversi ke energi listrik terjadi disini.
13. Selanjutnya tegangan generator sebesar 23KV dinaikkan menjadi 500KV didistribusikan ke pelanggan lewat jaringan interkoneksi jawa bali PLN.
14. Untuk memenuhi persyaratan lingkungan maka dipergunakanlah alat penangkap debu atau lebih dikenal dengan sebutan ESP “
15. Debu yang berterbangan sisa dari Gas
precipitator diberi muatan positif. Sehingga debu tersebut akan menempel ke sisi precipitator.
16. Selanjutnya debu yang sudah menempel dikeluarkan untuk selanjutnya dikumpulkan di “Tempat pembuangan akhir”
Untuk siklus air laut dimana air laut dipompa oleh sea water pump diolah menjadi air tawar
. dipompa dengan distilate water pump kemudian ditampung di
Air dari raw water dipompa oleh supply water pump melewati pre filter ini ada resin anion dan kation, dimana anion mengikat ion
resin kation, dimana kation mengikat ion negatif. Setelah proses di mix bed selanjutnya hasilnya (demin water) di tampung di make-up water tank.
Siklus air tawar berawal dari kondensor. Yang berupa tangki penyimpanan air. A dipompa dua tahap yaitu mempergunakan Condensate Extraxtion Pump
Feed Water Heaters yang dipergunakan untuk meningkatkan efisiensi dari keseluruhan system
ini sangat penting sekali dijaga tekanannya agar tekanan hasil dari boiler berjalan kearah yang benar yaitu menggerakkan turbin, bukan sebaliknya ke arah kondensor.
Selanjutnya air keluaran dari FW pump setelah dimasukkan ke Feed Water Heaters
li ke Ekonomizer, selanjutnya ke ke Steam Drum, lalu ke
inal Superheater. keluaran dari Final Superheater berupa uap murni bertekanan dan bertemperature tinggi siap menggerakkan steam turbine.
Turbine dikopel dengan generator, kecepatan putaran generator 3000rpm untuk frekuensi 50Hz, sehingga proses konversi ke energi listrik terjadi disini.
Selanjutnya tegangan generator sebesar 23KV dinaikkan menjadi 500KV untuk selanjutnya ribusikan ke pelanggan lewat jaringan interkoneksi jawa bali PLN.
Untuk memenuhi persyaratan lingkungan maka dipergunakanlah alat penangkap debu atau dengan sebutan ESP “Electro Static Precipitator”
Debu yang berterbangan sisa dari Gas buang boiler bermuatan negatif, sedangkan di sisi diberi muatan positif. Sehingga debu tersebut akan menempel ke sisi
debu yang sudah menempel dikeluarkan untuk selanjutnya dikumpulkan di “Tempat pembuangan akhir”
6
diolah menjadi air tawar
kemudian ditampung di raw
kemudian ke mix gikat ion-ion positif , dimana kation mengikat ion negatif. Setelah proses
up water tank.
yimpanan air. Air dari Condensate Extraxtion Pump dan Feed yang dipergunakan untuk meningkatkan
ga tekanannya agar tekanan hasil dari boiler berjalan kearah yang benar yaitu menggerakkan turbin, bukan sebaliknya ke arah kondensor.
Feed Water Heaters
, lalu ke Superheater berupa uap murni
Turbine dikopel dengan generator, kecepatan putaran generator 3000rpm untuk frekuensi 50Hz, sehingga proses konversi ke energi listrik terjadi disini.
untuk selanjutnya
Untuk memenuhi persyaratan lingkungan maka dipergunakanlah alat penangkap debu atau
boiler bermuatan negatif, sedangkan di sisi-sisi diberi muatan positif. Sehingga debu tersebut akan menempel ke sisi-sisi
Operasi Pembangkit
17. Sedangkan Flue Gas Desuphurization
dari sisa-sisa pembakaran. Walaupun demikian cerobong tetap diperlukan untuk memastikan polusi udara menyebar dengan rata.
Gambar 1.5 : Prinsip
Siklus Kerja PLTU Gresik
1. Air laut dipompa oleh sea water pump
2. Kemurnian air distilate belum 100% karena masih mengandung unsur
yang terbawa uap air dan masih terbawa garam, sehingga air distilate akan diproses lagi di water treatment plant agar conductivity <1 µ
3. Air distilate tersebut. dipompa water tank.
4. Air dari raw water dipompa oleh bed. Di dalam mix bed ini ada
Flue Gas Desuphurization dipergunakan untuk menghilangkan kandungan SO sisa pembakaran. Walaupun demikian cerobong tetap diperlukan untuk memastikan polusi udara menyebar dengan rata.
: Prinsip Kerja PLTU Unit 1 & 2 UP Gresik
Siklus Kerja PLTU Gresik :
sea water pump diolah menjadi air tawar dengan proses desalination. Kemurnian air distilate belum 100% karena masih mengandung unsur-unsur garam (NaCl) yang terbawa uap air dan masih terbawa garam, sehingga air distilate akan diproses lagi di
conductivity <1 µs/cm.
. dipompa dengan distilate water pump kemudian ditampung di
dipompa oleh supply water pump melewati pre filter kemudian ke ini ada resin anion dan kation, dimana anion mengikat ion
7
dipergunakan untuk menghilangkan kandungan SO2
sisa pembakaran. Walaupun demikian cerobong tetap diperlukan untuk memastikan
diolah menjadi air tawar dengan proses desalination. unsur garam (NaCl) yang terbawa uap air dan masih terbawa garam, sehingga air distilate akan diproses lagi di
kemudian ditampung di raw
kemudian ke mix mengikat ion-ion positif
Operasi Pembangkit
yang selanjutnya melewati resin kation
di mix bed selanjutnya hasilnya (demin water) di tampung di 5. Air dari make-up water tank
hotwell kondensor.
6. Air kondensat dipompa oleh
(pemanas awal tekanan rendah) kemudian ke LP 2 heater untuk dipanaskan lagi. 7. Setelah itu air dialirkan ke deaerator
dari extraction steam 3 turbin. Di menginjeksikan hydrazine pada saat start tank.
8. Level deaerator dipertahankan dialirkan ke deaerator maka LV
deaerator sudah memenuhi setting point maka FV dikembalikan lagi ke hotwell.
9. Air dari deaerator dipompa oleh
10. HP 4 heater (pemanas tekanan tinggi) memanaskan air
sehingga temperatur air pengisi mendekati temperatur air dalam boiler.
11. Air masuk ke economizer untuk pemanasan terakhir dimaksudkan untuk menaikkan efisiensi boiler. Di economizer, air dipanaskan dengan gas panas buang ruang bakar (furnace) yang keluar dari superheater I sebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong.
12. Untuk mengontrol kebutuhan a
pengisi masuk ke HP heater yaitu FV
dipasang saluran injeksi bahan kimia dan saluran pembuangan ( berfungsi untuk menaikkan pH
sisi kondensor.
13. Pembakaran di boiler dilakukan secara kontinyu di dalam furnace dengan dengan alat pembakar (burner) menggunakan bahan bakar dan udara dari luar.
14. FDF (Forced Draft Fan) menghisa
heater (SCAH). SCAH memanasi udara dengan uap dari Kemudian udara panas dialirkan ke
resin kation, dimana kation mengikat ion negatif. Setelah proses di mix bed selanjutnya hasilnya (demin water) di tampung di make-up water tank.
up water tank dipompa oleh make-up water transfer pump untuk ditampung di
Air kondensat dipompa oleh condensate pump melalui SJAE dan GSC menuju LP 1 heater (pemanas awal tekanan rendah) kemudian ke LP 2 heater untuk dipanaskan lagi.
deaerator untuk dipanaskan secara langsung dengan uap pemanas 3 turbin. Di deaerator ini gas-gas O2 dihilangkan dengan
pada saat start-up unit kemudian ditampung di deaerator storage
dipertahankan oleh Level Control (LC). Pada kondisi air kondensat maka LV-53 akan membuka dan FV-23 menutup, namun jika air di deaerator sudah memenuhi setting point maka FV-23 untuk membuka sehingga aliran air
hotwell.
ri deaerator dipompa oleh BFP (Boiler Feed Pump) untuk dialirkan ke
HP 4 heater (pemanas tekanan tinggi) memanaskan air tersebut. kemudian ke HP 5 heater sehingga temperatur air pengisi mendekati temperatur air dalam boiler.
untuk pemanasan terakhir dimaksudkan untuk menaikkan efisiensi , air dipanaskan dengan gas panas buang ruang bakar (furnace) yang keluar dari superheater I sebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong.
Untuk mengontrol kebutuhan air boiler, drum dipasang Level Control (LC) sebelum air pengisi masuk ke HP heater yaitu FV-20. Untuk mengontrol kualitas air, drum boiler dipasang saluran injeksi bahan kimia dan saluran pembuangan (blowdown).
berfungsi untuk menaikkan pH air di drum jika terjadi penurunan pH air akibat kebocoran di
Pembakaran di boiler dilakukan secara kontinyu di dalam furnace dengan dengan alat pembakar (burner) menggunakan bahan bakar dan udara dari luar.
) menghisap udara dari atmosfir dan dialirkan ke steam SCAH memanasi udara dengan uap dari HP aux steam header boiler Kemudian udara panas dialirkan ke air heater untuk dipanasi dengan gas buang dari furnace.
8
, dimana kation mengikat ion negatif. Setelah proses up water tank.
untuk ditampung di
melalui SJAE dan GSC menuju LP 1 heater (pemanas awal tekanan rendah) kemudian ke LP 2 heater untuk dipanaskan lagi.
untuk dipanaskan secara langsung dengan uap pemanas dihilangkan dengan deaerator storage
(LC). Pada kondisi air kondensat 23 menutup, namun jika air di 23 untuk membuka sehingga aliran air
untuk dialirkan ke HP heater. . kemudian ke HP 5 heater
untuk pemanasan terakhir dimaksudkan untuk menaikkan efisiensi , air dipanaskan dengan gas panas buang ruang bakar (furnace) yang
ir boiler, drum dipasang Level Control (LC) sebelum air 20. Untuk mengontrol kualitas air, drum boiler ). Injeksi phosphat air di drum jika terjadi penurunan pH air akibat kebocoran di
Pembakaran di boiler dilakukan secara kontinyu di dalam furnace dengan dengan alat
p udara dari atmosfir dan dialirkan ke steam coil air HP aux steam header boiler . untuk dipanasi dengan gas buang dari furnace.
Operasi Pembangkit
Setelah udara dipanasi di air h
didistribusikan ke tiap-tiap burner untuk proses pembakaran.
15. HSD digunakan sebagai bahan bakar pembakaran awal. Sedangkan residu digunakan sebagai bahan bakar utama yang disimpan dalam RO. storage tank.
16. Untuk kesempurnaan proses pembakaran, maka HSD yang disemprotkan ke ruang bakar diatomisasi (dikabutkan) dengan menggunakan udara dari SAC (
17. Sebelum mengalirkan residu dari RO. storage tank ke burner digunakan RO. pemanasan awal kemudian dipompa dengan RO. transfer pump ke dalam RO.
18. Setelah itu residu dipompa dengan RO. pump dan dimasukkan ke RO. heater untuk menurunkan kekentalan residu agar dapat disemprotkan ke
aliran residu ke ignition burner
19. Sebagaimana pada HSD untuk kesempurnaan reaksi pembakaran, maka residu diatomisasi dengan menggunakan uap dari HP
secara mekanik pada burner. Jika beban sudah tinggi maka atomisasi residu menggunakan extraction steam dari turbin.
20. Uap dari drum boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu dialirkan ke superheater I (primary SH) dan ke superheater
selanjutnya digunakan sebagai
21. Apabila temperatur uap melebihi batas kerjanya, maka de
menyemprotkan air kondensat untuk menurunkan temperatur uap sesuai dengan tempe yang diijinkan (510◦C)
22. Uap jenuh dari superheater Uap dengan tekanan 88 kg/cm
turbin sehingga mengakibatkan poros turbin berputar. 23. Uap tersebut diatur oleh MSV (
cepat jika turbin trip atau katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk. MSV bekerja dalam dua posisi, yaitu menutup penuh atau membuka penuh.
24. Turbin harus dapat beroperasi dengan putaran yang konstan pada beban yang berubah Untuk membuat agar putaran turbin selalu tetap digunakan
air heater kemudian masuk kedalam windbox tiap burner untuk proses pembakaran.
HSD digunakan sebagai bahan bakar pembakaran awal. Sedangkan residu digunakan sebagai bahan bakar utama yang disimpan dalam RO. storage tank.
Untuk kesempurnaan proses pembakaran, maka HSD yang disemprotkan ke ruang bakar diatomisasi (dikabutkan) dengan menggunakan udara dari SAC (Service Air Compressor). Sebelum mengalirkan residu dari RO. storage tank ke burner digunakan RO.
pemanasan awal kemudian dipompa dengan RO. transfer pump ke dalam RO.
Setelah itu residu dipompa dengan RO. pump dan dimasukkan ke RO. heater untuk menurunkan kekentalan residu agar dapat disemprotkan ke ignition burner
ignition burner dengan katup pengatur (FV-26) dilakukan sebelum burner. Sebagaimana pada HSD untuk kesempurnaan reaksi pembakaran, maka residu diatomisasi dengan menggunakan uap dari HP auxiliary steam header boiler atau extraction steam
secara mekanik pada burner. Jika beban sudah tinggi maka atomisasi residu menggunakan dari turbin.
dengan tekanan dan temperatur tertentu dialirkan ke superheater I ke superheater II (secondary SH), dan juga dialirkan ke outlet header selanjutnya digunakan sebagai auxiliary steam.
Apabila temperatur uap melebihi batas kerjanya, maka de superheater spray
menyemprotkan air kondensat untuk menurunkan temperatur uap sesuai dengan tempe
dengan tekanan dan temperatur tinggi mengalir melalui Uap dengan tekanan 88 kg/cm2 dan temperatur 510◦C ini yang akan mendorong sudu turbin sehingga mengakibatkan poros turbin berputar.
diatur oleh MSV (Main Stop Valve) yang berfungsi sebagai katup penutup cepat jika turbin trip atau katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk. MSV bekerja dalam dua posisi, yaitu menutup penuh atau membuka penuh.
Turbin harus dapat beroperasi dengan putaran yang konstan pada beban yang berubah Untuk membuat agar putaran turbin selalu tetap digunakan control valve (load limit)
9
windbox dan selanjutnya
HSD digunakan sebagai bahan bakar pembakaran awal. Sedangkan residu digunakan sebagai
Untuk kesempurnaan proses pembakaran, maka HSD yang disemprotkan ke ruang bakar Service Air Compressor).
Sebelum mengalirkan residu dari RO. storage tank ke burner digunakan RO. preheater untuk pemanasan awal kemudian dipompa dengan RO. transfer pump ke dalam RO. service tank. Setelah itu residu dipompa dengan RO. pump dan dimasukkan ke RO. heater untuk
ignition burner. Pengaturan 26) dilakukan sebelum burner. Sebagaimana pada HSD untuk kesempurnaan reaksi pembakaran, maka residu diatomisasi
extraction steam turbin secara mekanik pada burner. Jika beban sudah tinggi maka atomisasi residu menggunakan
dengan tekanan dan temperatur tertentu dialirkan ke superheater I outlet header yang
superheater spray (attemperator) menyemprotkan air kondensat untuk menurunkan temperatur uap sesuai dengan temperatur
dengan tekanan dan temperatur tinggi mengalir melalui nozzle. C ini yang akan mendorong sudu-sudu
) yang berfungsi sebagai katup penutup cepat jika turbin trip atau katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk. MSV bekerja dalam
Turbin harus dapat beroperasi dengan putaran yang konstan pada beban yang berubah-ubah. control valve (load limit) yang
Operasi Pembangkit
bertugas untuk mengatur aliran uap masuk turbin sesuai dengan bebannya. tidak dipakai sehingga full open (membuka penuh).
25. Uap jenuh yang masuk ke turbin akan menggerakkan sudu
ikut berputar. Generator yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan listrik ketika turbin berputar.
26. Uap ekstraksi (extraction steam 5 heater, extraction steam deaerator, extraction steam
LP 1 heater. Hal tersebut bertujuan untuk meningkatkan efisiensi unit 27. Uap yang telah menggerakkan sudu
kondisinya menjadi uap basah. Uap tersebut dialirkan
keadaan vakum. Posisi kondensor umumnya terletak di bawah turbin sehingga memudahkan aliran uap masuk.
28. Proses kondensasi (perubahan fase dari fase uap ke fase air) di kondensor terjadi dengan mengalirkan air pendingin dari coo
uap-uap dari turbin yang berada di luar pipa ditampung di hotwell.
29. Air di hotwell ini dipompa oleh
Jet Air Ejector) dan GSC, LP 1 heater dan LP 2 heater. Starting Ejector berfungsi untuk menarik vakum kondensor pada saat awal hingga vakum kondensor mencap
kemudian vakum di kondenser ini dipertahankan oleh SJAE. 30. Uap panas di SJAE yang berasal dari
air kondensat sehingga mengalami kondensasi kemudian air kondensasi ini dialirkan kembali ke hotwell condensor.
31. GSSR (Gland Steam Seal Regulator HP auxiliary steam header boiler
sehingga tekanan selalu konstan dan tidak terjadi kebocoran
tekanan tinggi (HP) untuk mencegah uap dari turbin bocor keluar dan dari sisi tekanan rendah (LP) untuk mencegah udara luar masuk ke
32. Uap perapat yang telah dipakai turbin tadi ditarik oleh GSEB ( agar tidak terjadi kondensasi di labirin
bertugas untuk mengatur aliran uap masuk turbin sesuai dengan bebannya. tidak dipakai sehingga full open (membuka penuh).
Uap jenuh yang masuk ke turbin akan menggerakkan sudu-sudu turbin sehingga poros turbin yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan berputar.
extraction steam) turbin dibagi menjadi 5. Extraction steam 1 dialirkan ke 2 dialirkan ke HP 4 heater, extraction steam
4 dialirkan ke LP 2 heater, dan extraction steam LP 1 heater. Hal tersebut bertujuan untuk meningkatkan efisiensi unit (heat balance
Uap yang telah menggerakkan sudu-sudu turbin, tekanan dan temperaturnya turun hingga kondisinya menjadi uap basah. Uap tersebut dialirkan ke dalam kondensor yang dalam keadaan vakum. Posisi kondensor umumnya terletak di bawah turbin sehingga memudahkan
Proses kondensasi (perubahan fase dari fase uap ke fase air) di kondensor terjadi dengan mengalirkan air pendingin dari cooling water pump ke dalam pipa-pipa kondensor sehingga uap dari turbin yang berada di luar pipa-pipa terkondensasi menjadi air kondensat dan
ini dipompa oleh condensate pump menuju deaerator melalui SJAE ( dan GSC, LP 1 heater dan LP 2 heater. Starting Ejector berfungsi untuk menarik vakum kondensor pada saat awal hingga vakum kondensor mencap
ondenser ini dipertahankan oleh SJAE.
Uap panas di SJAE yang berasal dari HP auxiliary steam header boiler ini bertemu dengan air kondensat sehingga mengalami kondensasi kemudian air kondensasi ini dialirkan kembali
Gland Steam Seal Regulator) bekerja untuk mengatur tekanan uap yang berasal dari uxiliary steam header boiler untuk perapat turbin sesuai setting yaitu 0.08 kg/cm sehingga tekanan selalu konstan dan tidak terjadi kebocoran-kebocoran, yaitu pada sisi tekanan tinggi (HP) untuk mencegah uap dari turbin bocor keluar dan dari sisi tekanan rendah (LP) untuk mencegah udara luar masuk ke exhaust turbin karena vakum.
Uap perapat yang telah dipakai turbin tadi ditarik oleh GSEB (Gland Steam Exhaust Blower) agar tidak terjadi kondensasi di labirin-labirin turbin dan karena uap perapat
10
bertugas untuk mengatur aliran uap masuk turbin sesuai dengan bebannya. Governor valve
sudu turbin sehingga poros turbin yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan
1 dialirkan ke HP 4 heater, extraction steam 3 dialirkan ke extraction steam 5 dialirkan ke
(heat balance).
sudu turbin, tekanan dan temperaturnya turun hingga ke dalam kondensor yang dalam keadaan vakum. Posisi kondensor umumnya terletak di bawah turbin sehingga memudahkan
Proses kondensasi (perubahan fase dari fase uap ke fase air) di kondensor terjadi dengan pipa kondensor sehingga pipa terkondensasi menjadi air kondensat dan
melalui SJAE (Steam dan GSC, LP 1 heater dan LP 2 heater. Starting Ejector berfungsi untuk menarik vakum kondensor pada saat awal hingga vakum kondensor mencapai 650 mmHg,
boiler ini bertemu dengan air kondensat sehingga mengalami kondensasi kemudian air kondensasi ini dialirkan kembali
) bekerja untuk mengatur tekanan uap yang berasal dari untuk perapat turbin sesuai setting yaitu 0.08 kg/cm2, kebocoran, yaitu pada sisi tekanan tinggi (HP) untuk mencegah uap dari turbin bocor keluar dan dari sisi tekanan
karena vakum.
Gland Steam Exhaust Blower) labirin turbin dan karena uap perapat tersebut.
Operasi Pembangkit
menyentuh pipa-pipa yang dialiri air kondensat maka terjadilah terkondensasi di GSC (Gland Steam Condenser) dan kondensasinya dialirkan ke hotwell. Sedangkan uap yang tidak terkondensasi di GSC dihisap oleh GSEB di buang ke atmosfer.
33. Untuk sistem air pendingin, air laut disaring melalui bar screen untuk memisahkan air dari sampah/kotoran laut, kemudian air laut diinjeksi dengan chlorine untuk melemahkan biota laut agar tidak berkembangbiak di dalam kondensor sebelum air laut disaring lagi melalui traveling screen untuk menyaring kotoran
dipompa oleh circulating water pump. 34. CWP (Circulating Water Pump
yang dilapisi karet masuk ke kondensor untuk proses kondens CWHE (Cooling Water Heat Exchanger
water. Air tawar dari CWHE ini dipompa oleh pendingin auxiliary machines
pump, air heater, forced draft fan, service air compressor, instrument air compressor, lube oil cooler, dan H2 gas generator cooler.
35. Proses konversi energi di dalam kumparan. Rotor generator
pada stator sehingga timbul tegangan diantara kedua ujung kumparan
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.
36. Untuk menjaga agar tegangan keluaran generator stabil, maka diperlukan AVR (
Voltage Range) untuk mengontrol tegangan keluar generator selalu tetap walaupun beban berubah-ubah sekaligus menjaga mesin berada dalam sinkron.
37. Untuk menyalurkan energi listrik yang dihasilkan dari generator, maka generator harus dihubungkan ke sistem jaringan (transmisi) yang disebut sinkronisasi.
38. PLTU tidak dapat dijalankan (start) atau
kondisi operasi normal, suplai listrik untuk kebutuhan alat diambil dari starting transformer.
39. Kebutuhan listrik untuk start disuplai dari luar (ke jaringan sistem) melalui main transformer, sedangkan kebutuhan listrik untuk operasi normal (pemakaian sendiri) disuplai dari generator melalui auxiliary transformer
pipa yang dialiri air kondensat maka terjadilah terkondensasi di GSC ) dan kondensasinya dialirkan ke hotwell. Sedangkan uap yang tidak terkondensasi di GSC dihisap oleh GSEB di buang ke atmosfer.
ngin, air laut disaring melalui bar screen untuk memisahkan air dari sampah/kotoran laut, kemudian air laut diinjeksi dengan chlorine untuk melemahkan biota laut agar tidak berkembangbiak di dalam kondensor sebelum air laut disaring lagi melalui screen untuk menyaring kotoran-kotoran yang lolos dari bar screen sebelum dipompa oleh circulating water pump.
Circulating Water Pump) akan mengalirkan air melalui kanal atau pipa yang dilapisi karet masuk ke kondensor untuk proses kondensasi, selain itu juga di
Cooling Water Heat Exchanger) untuk mendinginkan air tawar sebagai
. Air tawar dari CWHE ini dipompa oleh cooling water pump untuk digunakan sebagai auxiliary machines seperti condensate pump, boiler feed pump, circulating water pump, air heater, forced draft fan, service air compressor, instrument air compressor, lube
generator cooler.
Proses konversi energi di dalam generator adalah dengan memutar medan magnet di dalam sebagai medan magnet menginduksi kumparan yang dipasang pada stator sehingga timbul tegangan diantara kedua ujung kumparan generator
membuat rotor agar menjadi medan magnet, maka dialirkan arus DC ke kumparan rotor. emberian arus DC kepada rotor agar menjadi magnet ini disebut eksitasi.
Untuk menjaga agar tegangan keluaran generator stabil, maka diperlukan AVR (
) untuk mengontrol tegangan keluar generator selalu tetap walaupun beban sekaligus menjaga mesin berada dalam sinkron.
Untuk menyalurkan energi listrik yang dihasilkan dari generator, maka generator harus dihubungkan ke sistem jaringan (transmisi) yang disebut sinkronisasi.
PLTU tidak dapat dijalankan (start) atau shutdown tanpa adanya pasokan dari luar. Dalam kondisi operasi normal, suplai listrik untuk kebutuhan alat-alat bantu (auxiliary common diambil dari starting transformer.
Kebutuhan listrik untuk start disuplai dari luar (ke jaringan sistem) melalui main transformer, sedangkan kebutuhan listrik untuk operasi normal (pemakaian sendiri) disuplai dari
auxiliary transformer.
11
pipa yang dialiri air kondensat maka terjadilah terkondensasi di GSC ) dan kondensasinya dialirkan ke hotwell. Sedangkan uap yang
ngin, air laut disaring melalui bar screen untuk memisahkan air dari sampah/kotoran laut, kemudian air laut diinjeksi dengan chlorine untuk melemahkan biota laut agar tidak berkembangbiak di dalam kondensor sebelum air laut disaring lagi melalui kotoran yang lolos dari bar screen sebelum
) akan mengalirkan air melalui kanal atau pipa-pipa besar asi, selain itu juga dialirkan ke ) untuk mendinginkan air tawar sebagai cooling untuk digunakan sebagai boiler feed pump, circulating water pump, air heater, forced draft fan, service air compressor, instrument air compressor, lube
adalah dengan memutar medan magnet di dalam sebagai medan magnet menginduksi kumparan yang dipasang generator. Untuk membuat rotor agar menjadi medan magnet, maka dialirkan arus DC ke kumparan rotor.
emberian arus DC kepada rotor agar menjadi magnet ini disebut eksitasi.
Untuk menjaga agar tegangan keluaran generator stabil, maka diperlukan AVR (Automatic ) untuk mengontrol tegangan keluar generator selalu tetap walaupun beban
Untuk menyalurkan energi listrik yang dihasilkan dari generator, maka generator harus
pa adanya pasokan dari luar. Dalam auxiliary common)
Kebutuhan listrik untuk start disuplai dari luar (ke jaringan sistem) melalui main transformer, sedangkan kebutuhan listrik untuk operasi normal (pemakaian sendiri) disuplai dari
Operasi Pembangkit
Secara garis besarnya PLTU yang ada di Indonesia memnggunakan bahan bakar HSD dan Batu bara, dimana memilik kesamaan dari siklusnya tetapi perbedaannya terletak pada pemasukan bahan bakar pada boilernya.
(PLTU) merupakan tahapan dari proses pembangkit tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana dalam proses
dari proses pembangkit tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana dalam proses perubahan energi tersebut diawali dari
kimia yang terdiri dari energi bahan bakar masing – masing) dan udara menjadi
terjadi dalam ruang bakar boiler,
dalam air hingga air tersebut berubah bentuk menjadi uap, dimana uap yang temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam
sudu-sudu turbin hingga menjadi panas diubah menjadi energi mekanik kesatuan dengan rotor Generator selanjutnya uap bekas dari proses
Condenser yang berfungsi untuk mererubah sisa energi uap menjadi dengan siklus operasi regeneratif
energi pada PLTU berikut.
Gambar 1.6 BOILER STACK Bahan Bakar Udara Energi Kimia
Secara garis besarnya PLTU yang ada di Indonesia memnggunakan bahan bakar HSD dan a, dimana memilik kesamaan dari siklusnya tetapi perbedaannya terletak pada pemasukan bahan bakar pada boilernya. Produksi energi listrik dari Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan tahapan dari proses pembangkit tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana dalam proses produksi energi listrik pada PLTU merupakan tahapan tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana energi tersebut diawali dari Boiler yang berfungsi untuk merubah
yang terdiri dari energi bahan bakar (bahan bakar bisa batubara dan
dan udara menjadi energi panas yang berbentuk gas panas pembakaran yang rjadi dalam ruang bakar boiler, selanjutnya energi gas panas pembakaran tersebut ditranfer ke dalam air hingga air tersebut berubah bentuk menjadi uap, dimana uap yang mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam Steam Turbine untuk mendorong sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untukmemutar poros turbin, dalam hal ini energi energi mekanik melalui poros Steam Turbine yang merupakan satu
Generator, yang berfungsi untuk membangkitkan
selanjutnya uap bekas dari proses ekspansi Steam Turbine tersebut dimasukan ke dalam yang berfungsi untuk mererubah sisa energi uap menjadi energi air,
operasi regeneratif dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar skema
6 : Skema Perubahan Energi Pada PLTU
CONDENSER
STEAM TURBINE GENERATOR
Bahan Bakar Energi Mekanik Energi Panas 12
Secara garis besarnya PLTU yang ada di Indonesia memnggunakan bahan bakar HSD dan a, dimana memilik kesamaan dari siklusnya tetapi perbedaannya terletak pada Produksi energi listrik dari Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan tahapan dari proses pembangkit tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat PLTU merupakan tahapan tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana yang berfungsi untuk merubah energi bahan bakar bisa batubara dan HSD sesuai unit yang berbentuk gas panas pembakaran yang selanjutnya energi gas panas pembakaran tersebut ditranfer ke mempunyai besaran untuk mendorong untukmemutar poros turbin, dalam hal ini energi yang merupakan satu yang berfungsi untuk membangkitkan energi listrik, tersebut dimasukan ke dalam energi air, hal ini dikenal dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar skema perubahan
GENERATOR Energi Listrik
Operasi Pembangkit
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ( PLTGU ) 2.1 DEVINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
PLTGU ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ) adalah pembangkit thermal yang menggabungkan prinsip kerja PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga gas ) dan
Listrik Tenaga Uap ) atau disebut juga combined cycle. Pembangkit jenis ini dapat didesain menghasilkan daya listrik yang besar dan lebih efisien, karena untuk menghasilkan PLTU ini memanfaatkan gas buang PLTG.
Pada PLTG menggunakan bah
tidak membutuhkan bahan bakar untuk memanaskan air hingga menjadi uap, yang kemudian digunakan untuk memutar turbin uap. Proses tersebut memanfaatkan gas buang yang dihasilkan dari proses pembakaran pada PLTG yang masih mempunyai temperatur ( panas ) lebih kurang 500 ° C yang digunakan untuk memanaskan air hingga menjadi uap pada HRSG. Selajutnya uap hasil pemanasan tadi digunakan untuk memutar turbin uap PLTU.
Gambar 2.1 : Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ( PLTGU BAB II
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ( PLTGU ) DEVINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP
PLTGU ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ) adalah pembangkit thermal yang menggabungkan prinsip kerja PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga gas ) dan PLTU ( Pembangkit Listrik Tenaga Uap ) atau disebut juga combined cycle. Pembangkit jenis ini dapat didesain menghasilkan daya listrik yang besar dan lebih efisien, karena untuk menghasilkan PLTU ini
Pada PLTG menggunakan bahan bakar gas atau minyak solar ( HSD ) sedangkan PLTU tidak membutuhkan bahan bakar untuk memanaskan air hingga menjadi uap, yang kemudian digunakan untuk memutar turbin uap. Proses tersebut memanfaatkan gas buang yang dihasilkan a PLTG yang masih mempunyai temperatur ( panas ) lebih kurang 500 ° C yang digunakan untuk memanaskan air hingga menjadi uap pada HRSG. Selajutnya uap hasil pemanasan tadi digunakan untuk memutar turbin uap PLTU.
: Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ( PLTGU Unit Gresik )
13
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ( PLTGU )
PLTGU ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ) adalah pembangkit thermal yang PLTU ( Pembangkit Listrik Tenaga Uap ) atau disebut juga combined cycle. Pembangkit jenis ini dapat didesain menghasilkan daya listrik yang besar dan lebih efisien, karena untuk menghasilkan PLTU ini
an bakar gas atau minyak solar ( HSD ) sedangkan PLTU tidak membutuhkan bahan bakar untuk memanaskan air hingga menjadi uap, yang kemudian digunakan untuk memutar turbin uap. Proses tersebut memanfaatkan gas buang yang dihasilkan a PLTG yang masih mempunyai temperatur ( panas ) lebih kurang 500 ° C yang digunakan untuk memanaskan air hingga menjadi uap pada HRSG. Selajutnya uap
Operasi Pembangkit
Untuk menaikan tekanan pada PLTGU dapat dilaksanakan secara bertahap, sedangkan pada PLTU minyak atau batubara tekanannya konstan
energy atau bahan bakar, yaitu minyak solar ( HSD ) dan gas. Peralatan utama PLTGU terdiri atas :
1. Sistem PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas ), meliputi kompresor, ruang bakar, turbin gas dan generator.
2. HRSG ( Heat Recovery Steam Generator 3. Turbin Gas.
4. Generator. 5. Kondensor.
6. Peralatan lain, diantaranya : pengisi HRSG.
2.2 KOMPONEN UTAMA
Gambar
Untuk menaikan tekanan pada PLTGU dapat dilaksanakan secara bertahap, sedangkan pada PLTU minyak atau batubara tekanannya konstan. Di PLTGU UP Gresik terdapat dua sumber
yaitu minyak solar ( HSD ) dan gas. Peralatan utama PLTGU terdiri atas :
Sistem PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas ), meliputi kompresor, ruang bakar, turbin gas
Heat Recovery Steam Generator ) yaitu pembangkit produksi uap.
:pompa ,pemanas air ( water heater ),pipa –
PLTGU
Gambar 2.2 : Komponen Utama PLTGU
14
Untuk menaikan tekanan pada PLTGU dapat dilaksanakan secara bertahap, sedangkan pada . Di PLTGU UP Gresik terdapat dua sumber
Sistem PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas ), meliputi kompresor, ruang bakar, turbin gas
Operasi Pembangkit
Komponen utama PLTGU adalah :
1. HRSG ( Heat Recovery Steam Generator
menjadi uap super heat. Perbedaannya pada boiler terjadi proses pembakaran, sementara di HRSG tidak terjadi pembakaran.
2. Turbin Gas : Suatu penggerak
energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Disebut turbin gas karena perputarannya turbin terjadi akibat gas panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran.
3. Generator : Suatu sistem yang
4. Kondensor : Sebuah alat yang digunakan untuk berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi
5. Condensater pump : Memompa air kondensasi yang terkumpul pada Hot Deaerator untuk disirkulasikan ke
6. Heater : Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan temperature yang signifikan antara temperature air dalam boil
dalam boiler.
7. Bioler feed pump : Pompa pengisi drum Boiler. 8. Main Transformer : sebagai alat transformasi energi
tegangan yang dihasilkan generator. Komponen utama PLTGU adalah :
t Recovery Steam Generator ) : Yaitu tempat terjadinya pemanasan air hingga menjadi uap super heat. Perbedaannya pada boiler terjadi proses pembakaran, sementara di HRSG tidak terjadi pembakaran.
penggerak yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros . Disebut turbin gas karena perputarannya turbin terjadi akibat gas panas yang dihasilkan
Generator : Suatu sistem yang mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik
at yang digunakan untuk mendinginkan gas yang bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi
: Memompa air kondensasi yang terkumpul pada Hot-well condensor ke Deaerator untuk disirkulasikan ke sistem.
: Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan temperature yang signifikan antara temperature air dalam boiler dengan temperature air masuk
: Pompa pengisi drum Boiler.
sebagai alat transformasi energi dari generator ke jaringan dan menaikan tegangan yang dihasilkan generator.
15
aitu tempat terjadinya pemanasan air hingga menjadi uap super heat. Perbedaannya pada boiler terjadi proses pembakaran, sementara di
yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros . Disebut turbin gas karena perputarannya turbin terjadi akibat gas panas yang dihasilkan
mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik.
mendinginkan gas yang bertekanan tinggi
well condensor ke
: Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan er dengan temperature air masuk
Operasi Pembangkit
2.3 SISTEM OPERASI PLTGU
Gambar 2.3 : Sistem Operasi PLTGU Proses transfer energi pada PLTGU
untuk memberikan sejumlah udara yang dibutuhkan dalam proses pembakaran bahan bakar, dalam hal ini energi kimia diubah menjadi
yang terjadi dalam Combuster
besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam
mendorong sudu-sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk memutar poros turbin, dalam hal ini energi panas diubah menjad
merupakan satu kesatuan dengan rotor generator,
listrik, selanjutnya gas bekas dari proses ekspansi gas turbine yang masih memiliki besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam
SISTEM OPERASI PLTGU
: Sistem Operasi PLTGU ( PLTGU Muara Karang ) pada PLTGU tersebut diawali dari Compresor
untuk memberikan sejumlah udara yang dibutuhkan dalam proses pembakaran bahan bakar, diubah menjadi energi panas yang berbentuk gas panas pembakaran Combuster. Selanjutnya energi gas panas pembakaran yang mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam Gas Turbine
sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk memutar poros turbin, dalam hal ini energi panas diubah menjadi menjadi energi mekanik. Melalui poros gas turbine yang merupakan satu kesatuan dengan rotor generator, yang berfungsi untuk membangkitkan
, selanjutnya gas bekas dari proses ekspansi gas turbine yang masih memiliki besaran antitas panas tersebut disalurkan kedalam Heat Recovery Steam Generator
16
PLTGU Muara Karang )
Compresor yang berfungsi untuk memberikan sejumlah udara yang dibutuhkan dalam proses pembakaran bahan bakar, yang berbentuk gas panas pembakaran energi gas panas pembakaran yang mempunyai Gas Turbine untuk sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk memutar poros turbin, dalam poros gas turbine yang yang berfungsi untuk membangkitkan energi , selanjutnya gas bekas dari proses ekspansi gas turbine yang masih memiliki besaran Heat Recovery Steam Generator
Operasi Pembangkit
untuk ditranfer ke dalam air hingga air ters
mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam Turbine untuk mendorong
sudu-turbin. Dalam hal ini energi panas diubah menjadi yang merupakan satu kesatuan dengan rotor Generator, energi listrik, selanjutnya uap bekas dari proses ekspansi dalam Condensor yang berfungsi untuk me
dikenal dengan siklus operasi Combined Cycle skema transfer energi PLTGU berikut ini.
Gambar
Pada instalasi pembangkit Combined Cycle Rankine Cycle, memiliki efisiensi
pembangkit thermal yang paling efisien, mengingat pada
buang yang cukup besar tersebut masih mampu untuk dikonversikan menjadi energi panas berupa steam melalui suatu alat pembangkit uap.
untuk ditranfer ke dalam air hingga air tersebut berubah bentuk menjadi uap mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam
-sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk hal ini energi panas diubah menjadi energi mekanik melalui poros yang merupakan satu kesatuan dengan rotor Generator, yang berfungsi untuk memba
, selanjutnya uap bekas dari proses ekspansi Steam Turbine tersebut dimasukan ke yang berfungsi untuk merubah sisa energi uap menjadi energi air
Combined Cycle dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar skema transfer energi PLTGU berikut ini.
2.4 : Skema Perubahan Energi pada PLTGU Combined Cycle yang merupakan gabungan antara Brayton
memiliki efisiensi plant yang lebih tinggi dan sampai saat ini merupakan pembangkit thermal yang paling efisien, mengingat pada Siklus Brayton energi panas dari gas buang yang cukup besar tersebut masih mampu untuk dikonversikan menjadi energi panas berupa
melalui suatu alat pembangkit uap.
Open Cycle
17
ebut berubah bentuk menjadi uap. Uap yang mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam Steam sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk memutar poros melalui poros Steam Turbine yang berfungsi untuk membangkitkan tersebut dimasukan ke energi air. Hal ini dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar
PLTGU
Brayton Cycle dan yang lebih tinggi dan sampai saat ini merupakan energi panas dari gas buang yang cukup besar tersebut masih mampu untuk dikonversikan menjadi energi panas berupa
Open Cycle
Steam Cycle
Operasi Pembangkit
Gambar Gambar 2.5 : Skema Block PLTGU UP Gresik.
Operasi Pembangkit
STEAM TURBIN
3.1 DEFINISI STEAM TURBIN
Turbi Uap adalah suatu mesin yang berfungsi untuk merubah energi panas
menjadu energi mekanis (energi putar). Kontruksinya terdiri rumah turbin (Casing turbin) atau stator (statis) kemudian rotor (bagian yang berputar). Pada rotor turbin ditempatkan su
jalan yang disusun sedemikian rupa melingkar dirotor dan berjajar di sepanjang rotor. Sudu yang berputar ini ditempatkan secara simetris disela
panas dalam uap mula-mula diubah menjadi
kecepatan tinggi ini uap masuk ke turbi membentur / mendorong sudu putar pada turbin. Uap setelah keluar dari sudu putar diterima oleh sudu putar pada turbin
tenaga putar pada turbin. Uap setelah keluar dari sudu putar diterima oleh sudu tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu sudu putar diterima sudu tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu seterusnya hing
energi kinetic diubah menjadi energi mekanis
BAB III
STEAM TURBIN ( TURBIN UAP )
DEFINISI STEAM TURBIN
Turbi Uap adalah suatu mesin yang berfungsi untuk merubah energi panas
menjadu energi mekanis (energi putar). Kontruksinya terdiri rumah turbin (Casing turbin) atau (bagian yang berputar). Pada rotor turbin ditempatkan su
n sedemikian rupa melingkar dirotor dan berjajar di sepanjang rotor. Sudu yang ditempatkan secara simetris disela – sela sudu tetap (berselang –
mula diubah menjadi energi kinetis oleh nozzle. Selanjutnya uap dengan kecepatan tinggi ini uap masuk ke turbi membentur / mendorong sudu putar pada turbin. Uap ar diterima oleh sudu putar pada turbin yang akhirnya menghasilkan tenaga putar pada turbin. Uap setelah keluar dari sudu putar diterima oleh sudu tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu sudu putar diterima sudu tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu seterusnya hingga keluar melalui exhaust turbin menuju ken
energi mekanis terjadi pada sudu – sudu putar turbin
19
Turbi Uap adalah suatu mesin yang berfungsi untuk merubah energi panas (thermis) menjadu energi mekanis (energi putar). Kontruksinya terdiri rumah turbin (Casing turbin) atau (bagian yang berputar). Pada rotor turbin ditempatkan sudu – sudu n sedemikian rupa melingkar dirotor dan berjajar di sepanjang rotor. Sudu yang – seling). Energi oleh nozzle. Selanjutnya uap dengan kecepatan tinggi ini uap masuk ke turbi membentur / mendorong sudu putar pada turbin. Uap yang akhirnya menghasilkan tenaga putar pada turbin. Uap setelah keluar dari sudu putar diterima oleh sudu tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu sudu putar diterima sudu tetap kemudian dipantulkan lagi menuju kendensor. Jadi sudu putar turbin
Operasi Pembangkit
Gambar
3.2 FUNGSI STEAM TURBIN
Turbin uap merupakan salah satu jenis mesin yang
combustion engine (mesin pembakaran luar). Pemanasan fluida kerja (uap) dilakukan di luar sistem. Prinsip kerja dari suatu instalasi turbin uap secara umum adalah dimulai dari pemanasan air pada ketel uap. Uap air hasil pemanasan yang bertemperatur dan bertekanan tinggi se
digunakan untuk menggerakkan poros turbin. Uap yang keluar dari turbin selanjutnya dapat dipanaskan kembali atau langsung disalurkan ke kondensor untuk didinginkan. Pada kondensor uap berubah kembali menjadi air dengan tekanan dan temperatur yang
Selanjutnya air tersebut dialirkan kembali ke ket
diatas dapat disimpulkan bahwa turbin uap adalah mesin pembangkit yang bekerja dengan sistem siklus tertutup.
Gambar 3.1 : Komponen utama steam turbin.
STEAM TURBIN
Turbin uap merupakan salah satu jenis mesin yang menggunakan metode
(mesin pembakaran luar). Pemanasan fluida kerja (uap) dilakukan di luar sistem. Prinsip kerja dari suatu instalasi turbin uap secara umum adalah dimulai dari pemanasan air pada ketel uap. Uap air hasil pemanasan yang bertemperatur dan bertekanan tinggi se
digunakan untuk menggerakkan poros turbin. Uap yang keluar dari turbin selanjutnya dapat dipanaskan kembali atau langsung disalurkan ke kondensor untuk didinginkan. Pada kondensor uap berubah kembali menjadi air dengan tekanan dan temperatur yang
Selanjutnya air tersebut dialirkan kembali ke ketel uap dengan bantuan pompa. Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa turbin uap adalah mesin pembangkit yang bekerja dengan sistem
20
menggunakan metode external (mesin pembakaran luar). Pemanasan fluida kerja (uap) dilakukan di luar sistem. Prinsip kerja dari suatu instalasi turbin uap secara umum adalah dimulai dari pemanasan air pada ketel uap. Uap air hasil pemanasan yang bertemperatur dan bertekanan tinggi selanjutnya digunakan untuk menggerakkan poros turbin. Uap yang keluar dari turbin selanjutnya dapat dipanaskan kembali atau langsung disalurkan ke kondensor untuk didinginkan. Pada kondensor telah menurun. l uap dengan bantuan pompa. Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa turbin uap adalah mesin pembangkit yang bekerja dengan sistem
Operasi Pembangkit
Pada PLTU , Turbine dibagi menja 1. High Pressure (HP) Turbin
HP Tubin mengekspansikan uap utama yang dihasilkan dari superheater , kemudian uap keluar HP Turbin dipanaskan kembali pada bagian
entalpi uap. Uap reheat lalu diekspansikan di dalam Intermediate Pressure (IP) turbine. 2. Intermediate Pressure (IP) Turbin
IP Turbin mengekspansikan uap reheat dari reheater, kemudian uap tersebut diekspan Low Pressure turbine tanpa pemanasan.
3. Low Pressure (LP) Turbin
LP turbin mengekspansikan uap dari IP turbin.
3.3 BAGIAN – BAGIAN STEAM TURBIN
Gambar 1. Stasionery Blade, yakni sudu
masuk.
dibagi menjadi tiga tingkatan, yaitu :
HP Tubin mengekspansikan uap utama yang dihasilkan dari superheater , kemudian uap keluar HP Turbin dipanaskan kembali pada bagian reheater diboiler untuk menaikkan entalpi uap. Uap reheat lalu diekspansikan di dalam Intermediate Pressure (IP) turbine.
Intermediate Pressure (IP) Turbin
in mengekspansikan uap reheat dari reheater, kemudian uap tersebut diekspan pemanasan.
ekspansikan uap dari IP turbin.
BAGIAN STEAM TURBIN
Gambar 3.2 : Bagian Steam Turbin
sudu-sudu yang berfungsi untuk menerima dan mengarahkan steam yang
21
HP Tubin mengekspansikan uap utama yang dihasilkan dari superheater , kemudian uap diboiler untuk menaikkan entalpi uap. Uap reheat lalu diekspansikan di dalam Intermediate Pressure (IP) turbine.
in mengekspansikan uap reheat dari reheater, kemudian uap tersebut diekspansikan le
Operasi Pembangkit
2. Moving Blade, yakni sejumlah sudu
menjadi Energi Kinetik yang akan memutar generator.
Gambar 3. Poros
Poros berfungsi mentransmisikan torsi rotor turbin untuk memutar bagian dari rotor generator listrik.
4. Casing (Rumah Turbin)
Casing berfungsi untuk melindungi proses ekspansi uap oleh turbin agar tidak terjadi kebocoran dari dan kearah luar.
sudu tetap, sehingga terjadi gerak putar sewaktu turbin dialiri uap, adapun macam yaitu casing ganda dan
umumnya dipakai doube casing warming up pada saat start up 5. Katup-katup pengatur beban
sejumlah sudu-sudu yang berfungsi menerima dan merubah Energi Steam menjadi Energi Kinetik yang akan memutar generator.
Gambar 3.3 : Stasionery Blade & Moving Blade.
mentransmisikan torsi rotor turbin untuk memutar bagian dari rotor
berfungsi untuk melindungi proses ekspansi uap oleh turbin agar tidak terjadi kebocoran dari dan kearah luar.Disamping itu fungsi casing sebagai penutu
sudu tetap, sehingga terjadi gerak putar sewaktu turbin dialiri uap, adapun
dan casing tunggal (pejal), pada turbin dengan daya yang besar dipakai doube casing (casing ganda) yaitu dimaksudkan untuk mempercepat
start up unit dari kondisi awal (cool start).
Stasionery Blade
Moving Blade
22
sudu yang berfungsi menerima dan merubah Energi Steam
mentransmisikan torsi rotor turbin untuk memutar bagian dari rotor
berfungsi untuk melindungi proses ekspansi uap oleh turbin agar tidak terjadi sebagai penutup sudu putar dan sudu tetap, sehingga terjadi gerak putar sewaktu turbin dialiri uap, adapun casing ada 2 tunggal (pejal), pada turbin dengan daya yang besar ganda) yaitu dimaksudkan untuk mempercepat
Stasionery Blade
