Kualitas dan kapasitas suatu pembangkit listrik dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain sumber energi utama (air, uap, gas, angin, fosil matahari atau tenaga nuklir), proses pengoperasian sistem dan kinerja sistem pembangkit itu sendiri. . PLTU Sebalang Unit-2 berkapasitas 2x100 MW merupakan pembangkit berbahan bakar batubara dengan tipe turbin dua tahap dan termasuk dalam kelompok transmisi 150 kV di Indonesia. Data awal diperoleh, tekanan vakum operasional sekitar -83 kPa(g) dari desain -93 kPa(g) atau mengalami kenaikan tekanan vakum sebesar 10 kPa(g).
Dari hasil perhitungan, peningkatan tekanan vakum menyebabkan penurunan nilai parameter operasional yaitu berupa peningkatan temperatur dan entalpi pada outlet turbin tekanan rendah, inlet kondensor, pompa kondensat dan konsumsi bahan bakar. Setiap kenaikan rata-rata tekanan vakum kondensor sebesar 1 (satu) Kpa(g) mengakibatkan penurunan efisiensi sebesar 0,2289%, hal ini juga mengakibatkan rugi daya sebesar 0,715 MW pada tekanan rendah, yang pada akhirnya meningkatkan penggunaan bahan bakar batubara rata – rata satu 8.14428 ton/hari.
Latar Belakang
Uap yang dihasilkan boiler dengan tekanan dan suhu tinggi tertentu dialirkan ke turbin, sehingga energi panas dari uap diubah menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin. Air yang terkondensasi ini kemudian digunakan kembali sebagai air umpan boiler dengan terlebih dahulu dipanaskan terlebih dahulu secara bertahap oleh pemanas yang mengekstrak panas dari knalpot turbin. Tekanan vakum kondensor bekerja agar tekanan di dalam kondensor rendah, dimana uap bertekanan rendah akan bergerak dengan mudah menuju kondensor, sehingga terjadi peningkatan efisiensi bersih dan termal yang signifikan.
Tekanan vakum kondensor hanya menunjukkan nilai bahwa proses kondensasi di kondensor berjalan normal. Jika tekanan kondensor jelek atau naik maka jumlah panas steam yang dapat diekstraksi oleh turbin tidak optimal karena tekanan vakum berhubungan dengan titik jenuh steam dan akan terjadi tekanan balik pada turbin yang berpengaruh di samping itu. untuk mengurangi. efisiensi, karena seolah-olah turbin angin melambat karena ada kelebihan tekanan, selain itu juga akan terjadi getaran yang lebih tinggi. Untuk menghasilkan arus listrik pada generator yang sama, diperlukan aliran uap yang lebih besar.
Aliran steam yang lebih besar akan berhubungan dengan jumlah batubara yang dibakar, dan jumlah air yang dipanaskan di dalam boiler. PLTU Sebalang mengalami peningkatan tekanan vakum di kondensor mencapai -83 kPa(g) sedangkan tekanan desain dan selama proses commissioning tekanan vakum mencapai -93 kPa(g), pada beban 100 MW.
Ruang Lingkup
Tujuan
Waktu dan Tempat
Pusat Pembangkit Tenaga Listrik .1 Karakteristik Unjuk Kerja
Pemilihan Jenis Pusat Pembangkit Tenaga Listrik
Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara (PLTU Batubara) dan Pembangkit Listrik Tenaga Uap Minyak (PLTU Minyak) serta Pembangkit Listrik Tenaga Uap Gas (PLTU Gas) disini digunakan turbin uap sebagai tenaga penggerak. 4).
Macam dan Sifat Energi
Pernyataan Clausius
Clausius menyatakan bahwa tidak mungkin suatu sistem beroperasi sedemikian rupa sehingga satu-satunya hasil adalah transfer energi dalam bentuk panas dari benda yang lebih dingin ke benda yang lebih hangat.
Pernyataan Kelvin-Planck
Siklus Uap Dan Air PLTU
Air pendingin disuplai oleh sistem air pendingin utama (sirkulasi air) dan sistem air pendingin tambahan. Sistem air pendingin utama mengambil air dari saluran masuk air pendingin kondensor dan penukar panas sistem pendingin tambahan.
Kondensor
Sistem ini ditujukan untuk pusat produksi yang terdiri dari beberapa unit yang saling berhubungan (interkoneksi) antar unit. Di kondensor, panas dipindahkan dari uap ke air pendingin, yang mengalir dalam aliran terpisah. Pemanfaatan air laut sebagai air pendingin memiliki berbagai resiko yang dapat terjadi, seperti masuknya debris dan hewan laut ke dalam kondensor yang dapat menghambat laju perpindahan panas.
Terkadang puing-puing kecil dan juga biota laut kecil seperti plankton dapat lepas dari peralatan dan menempel di kondensor. Untuk mengatasi hal tersebut digunakan Sistem Bola Taproge atau biasa disebut dengan Sistem Pembersihan Bola untuk membersihkannya. Sistem ini membersihkan bagian dalam tabung melalui bola karet yang menembus bagian dalam tabung dan membersihkan endapan yang menempel di bagian dalam tabung dan dapat mengganggu proses perpindahan panas. Bola karet bersifat elastis, memiliki permukaan yang agak kasar dan diameternya sedikit lebih besar dari tabung.
Komponen Utama Kondensor
Vakum Pump
Faktor Pengaruh Unjuk Kerja Kondensor
Kerja Turbin
Efesiensi Termal
Jumlah Konsumsi Batubara
Pendahuluan
Data dan Spesifikasi Peralatan
Menentukan Parameter Tingkat Keadaan
Tentukan entalpi spesifik pada keluaran turbin tahap pertama atau high pressure turbine (HPT), yaitu ekstraksi no. 1, yang berfungsi untuk media tertutup untuk memanaskan air pengisian (pemanas HP No. 1). Tentukan entalpi spesifik pada keluaran turbin tahap pertama atau high pressure turbine (HPT), yaitu ekstraksi no. 2, yang berfungsi untuk media tertutup untuk memanaskan air pengisian (pemanas HP No. 2). Tentukan entalpi spesifik pada keluaran turbin tahap pertama atau high pressure turbine (HPT), yaitu ekstraksi no. 3, yang berfungsi untuk media pemanas pengisi air terbuka (venter).
Tentukan entalpi spesifik pada keluaran turbin tahap pertama atau high pressure turbine (HPT), yaitu ekstraksi no. 4, yang berfungsi untuk media pemanas dengan muatan air tertutup (pemanas LP No. 4). Tentukan entalpi spesifik pada keluaran turbin tahap kedua atau tahap terakhir dari turbin tekanan rendah (LPT), yaitu ekstraksi no. 6, yang berfungsi untuk media tertutup untuk memanaskan air pengisian (pemanas LP No. 6). Pada kondisi 8 p bar dan s8 = s1, entropi spesifik untuk ekspansi adalah konstan, yang bersifat adiabatik dan dapat dibalik secara internal melalui turbin.
Cairan pada kondisi ini merupakan cairan jenuh pada outlet deaerator, yang berarti air umpan bersentuhan langsung dengan steam ekstraksi. Kondensat yang keluar dari Drain HP Heater No 1 berada dalam keadaan cairan jenuh dengan t18=227 ˚C, maka harganya. Fraksi y2 dapat ditentukan dengan menerapkan keseimbangan laju massa dan energi ke volume atur yang berisi HP Heater No. 1 dikelilingi.
Fraksi Y3 dapat ditentukan dengan menerapkan keseimbangan laju massa dan energi ke volume kontrol di sekitar HP Heater No.2, lalu. Eout dimana m1 mewakili laju aliran massa yang memasuki turbin HP dan m5 mewakili laju aliran massa yang meninggalkan Extractor No.5 ke LP Heater No.4. Eout dimana m1 mewakili laju aliran massa yang memasuki turbin HP dan m6 mewakili laju aliran massa keluar dari header Ekstraksi No. 6 ke LP Heater No.5.
Eout, dimana m1 menyatakan laju aliran massa yang memasuki turbin HP dan m7 menyatakan laju aliran massa yang meninggalkan ekstraksi 7 untuk LP Heater 6. Jika fraksi dari total aliran kemudian diekstraksi, kondisi ekstraksi dinyatakan dengan variabel y. Kondisi ini pada akhir tahap akhir turbin dimana laju aliran massa setelah digunakan untuk memutar turbin akan terkondensasi di dalam kondensor sehingga:
Menghitung Kerja Turbin
Menghitung Kerja Pompa
Menghitung Kerja Pompa Condensat (WCP)
Perhitungan Efesiensi termal
Analisis Hasil Perhitungan
- Pengaruh Terhadap Entalpi Outlet LP Turbine
- Pengaruh Terhadap Entalpi Outlet Kondensor
- Pengaruh Terhadap Panas Keluar (Q out )
- Pengaruh Terhadap Temperatur Outlet Kondensor
- Pengaruh Tekanan Vakum Terhadap Kerja Condensor Pump Tabel 3.5 Pengaruh Tekanan Vakum Terhadap Kerja Condensor Pump
- Pengaruh Terhadap Temperatur Outlet Condensate Pump
- Pengaruh Terhadap Kerja Condensate Pump
Dari Tabel 3.4 dapat digambarkan secara grafis pengaruh tekanan vakum kondensor terhadap entalpi keluaran turbin tekanan rendah. Nilai entalpi untuk Outlet Low Pressure Turbine dapat dilihat dari gambar 3.3. Tekanan vakum adalah -83 Kpa(g) sehingga nilai entalpinya adalah 2200,51 kJ/kg dan tekanan vakumnya adalah -93 Kpa(g) sehingga nilai entalpinya adalah 2110,29 kJ/kg. Untuk nilai entalpi dapat dilihat pada Gambar 3.5 bahwa terdapat pengaruh tekanan vakum kondensor terhadap nilai entalpi inlet pompa kondensat atau entalpi outlet kondensor.
Pada tekanan vakum -83 Kpa(g), nilai entalpi masuk pompa kondensat adalah 236,436 kJ/kg dan pada tekanan vakum -93 Kpa(g), nilai entalpi masuk pompa kondensat adalah 173,88 kJ/ kg, sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin rendah tekanan vakum maka nilai entalpi inlet pompa kondensat semakin besar dengan kenaikan rata-rata 9 kJ/kg. Hal ini terjadi karena dengan meningkatnya tekanan kondensor maka temperatur saturasi di dalam kondensor meningkat, yang menyebabkan entalpi keluar kondensor juga meningkat akibat penurunan tekanan vakum, dan nilai entalpi sangat mempengaruhi parameter temperatur dan tekanan. Karena Qout pada kondensor sangat dipengaruhi oleh entalpi masuk dan keluar kondensor, yang secara langsung dipengaruhi oleh tekanan vakum.
Pada tekanan vakum -83 Kpa(g) suhu masuk pompa kondensat adalah 54,45°C dan pada tekanan vakum -93 Kpa(g) suhu masuk pompa kondensat adalah 41,51°C; dengan demikian dapat disimpulkan bahwa semakin rendah tekanan vakum maka suhu inlet pompa kondensat akan meningkat dengan rata-rata kenaikan 1,29 °C. Pada tekanan vakum -83 kPa(g) nilai entalpi inlet pompa kondensat adalah 237,2196 kJ/kg dan pada tekanan vakum -93 kPa(g) nilai entalpi inlet pompa kondensat adalah 175,22 kJ/kg. disimpulkan bahwa semakin rendah tekanan vakum maka nilai entalpi outlet pompa kondensat semakin kecil dengan rata-rata kenaikan 6 kJ/kg. Untuk nilai entalpi pada gambar 4.6 terlihat adanya pengaruh tekanan vakum kondensor terhadap nilai kerja pompa kondensat.
Pada tekanan vakum -83 Kpa(g) nilai kerja pompa kondensat sebesar 66,19 KW dan pada tekanan vakum -93 Kpa(g) nilai kerja pompa kondensat sebesar 113,64 KW, sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin rendah tekanan vakum, semakin tinggi nilai kerja pompa kondensat.
Analisis Perubahan Vakum Terhadap Siklus PLTU Tabel 3.6 Pengaruh Tekanan Vakum Terhadap siklus PLTU
Pengaruh Terhadap kerja LP Turbin
Untuk kerja turbin tekanan rendah dapat dilihat dari Gambar 3.10 pengaruh tekanan vakum terhadap kerja turbin tekanan rendah dengan tekanan vakum -83kpag, ukuran kerja turbin tekanan rendah adalah 51,1443 MW dan tekanan vakum adalah - 93 kpa(g) sehingga ukuran kerja turbin tekanan rendah adalah 58,3026 MW. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi tekanan vakum kondensor maka pengaruh terhadap kerja turbin tekanan rendah juga akan semakin besar dengan selisih kenaikan rata-rata 1 MW.
Pengaruh Terhadap Efisiensi Termal
Pengaruh Terhadap Pemakaian Batubara
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
