Dengan ini saya menyatakan bahwa Dokumen Wajib Kerja (WWD) yang berjudul “Optimalisasi Kinerja Turbin Gas M701F Kapasitas 250 MW PT.PLN Nusantara Power UP Muara Karang Blok 2” benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan plagiat dari karya orang lain dan telah diverifikasi. dengan menggunakan program Turnitin Rekan-rekan mahasiswa program studi Teknik Mesin Pengolahan tingkat III PEM Akamigas dan seluruh pihak yang memberikan dukungan.
PLN Nusantara Power UP Muara Karang Blok 2 memiliki turbin gas tipe M701F yang digunakan sebagai penggerak generator listrik. Oleh karena itu, mengingat pentingnya peran turbin gas M701F, maka perlu dilakukan evaluasi dan optimasi kinerjanya untuk mengetahui kinerja turbin gas tersebut. Perhitungan kinerja turbin gas M701F dilakukan berdasarkan data laporan harian, manual book, dan komposisi gas alam.
Lampiran 3 1-2 Ideal gas properties of carbon dioxide Lampiran 4 2-2: Ideal gas properties of carbon dioxide Lampiran 5 1-2: Ideal gas properties of oxygen. Lampiran 6 2-2: Ideal gas properties of oxygen Lampiran 7 Ideal gas properties of water Lampiran 8 Ideal gas properties of water vapor Lampiran 9 1-2: Ideal gas properties of nitrogen Lampiran 10 2-2: Ideal- gas Properties of nitrogen Lampiran 11 1-2: Ideal gas properties of air Lampiran 12 2-2: Ideal gas properties of air Lampiran 13 Molal heat capacity.
PENDAHULUAN
- Latar Belakang
- Rumusan Masalah
- Hipotesis
- Tujuan Penelitian
- Manfaat Penelitian
Pada penelitian KKW, penulis menetapkan batasan untuk menulis mengenai permasalahan yang ada pada turbin gas M701F di pembangkit listrik PT. Terjadi penurunan performa pada turbin gas M701F akibat kotornya ruang bakar dan komponen lain yang kurang efektif, sehingga dilakukan Combustion Overall Inspection (CI) untuk meningkatkan performa turbin gas M701F. Penulisan Kertas Kerja Wajib (KKW) dengan judul “Optimalisasi Kinerja Turbin Gas M701F Kapasitas 250 MW PT.
Mampu mengevaluasi dan menganalisis kinerja turbin gas M701F berdasarkan data observasi dan hasil perhitungan kinerja;
TINJUAN PUSTAKA
Definisi Gas Turbine
Sistem Kerja Gas Turbine
Gambar 2.3 menunjukkan penampang sudu pada jarak tertentu dari sumbu roda turbin kemudian diletakkan pada bidang datar (Wiranto Arismunandar, 2014: 4).
Siklus Kerja Gas Turbine
2-3 = Proses dimana panas dimasukkan pada tekanan konstan ke burner (untuk siklus terbuka) atau perangkat perpindahan panas (untuk siklus tertutup). Pada proses pembakaran terdapat rugi-rugi pembakaran, misalnya pembakaran tidak sempurna karena kapasitas burner dan juga dalam hal ini pembakaran tidak bersifat isobarik.
Komponen Utama Gas Turbine
Tujuan utama dari ruang bakar ini adalah untuk menciptakan dan menjamin terjadinya reaksi kimia antara bahan bakar dan udara dari kompresor, yang kemudian diperluas oleh turbin untuk melakukan kerja pada poros. Ruang bakar terbagi menjadi dua pipa konsentris dengan penutup di bagian depan, yaitu pipa linier atau non linier. Bagian belakang ruang bakar dibuat secara hati-hati sehingga dapat mengarahkan gas-gas panas hasil pembakaran ke dalam turbin.
Selama pengoperasian turbin gas, udara masuk ke ruang bakar dan tidak terbakar seluruhnya di sana selama proses pembakaran, tetapi sekitar 20 sampai 30% udara dibutuhkan untuk pembakaran pada beban penuh, sisanya adalah panas. Udara yang digunakan untuk pembakaran disebut udara primer, yang jumlahnya diatur oleh jumlah dan besarnya lubang pada ruang bakar tempat masuknya udara pembakaran. Turbin terdiri dari sudu-sudu yang berputar (rotor) dan sudu-sudu yang tidak berputar (stator).
Ada dua cara menggunakan kecepatan aliran gas panas yang berasal dari pembakaran untuk memutar turbin: dengan cara mendorong dan dengan reaksi, karena gaya reaksi aliran gas panas meninggalkan sudu-sudu rotor. Gas panas yang mengembang pada sudu-sudu rotor dan meninggalkan sudu-sudu rotor akan menimbulkan gaya reaksi yang meningkatkan putaran rotor. (Novi Gusnita, Kaudir Saputra Said.
Klasifikasi turbin gas
Pesawat Terbang - Turbin gas turunan, seperti namanya, merupakan penggerak utama pembangkit listrik yang berasal dari industri dirgantara untuk pesawat terbang. Unit ini telah dibandingkan dengan industri pembangkit listrik dengan menghilangkan kipas bypass dan menambahkan turbin listrik di knalpot. Efisiensi unit ini dapat bervariasi antara 35% hingga 45% Turbin gas ini digunakan sebagai pembangkit listrik karena kemampuannya untuk menghidupkan, mematikan, dan menangani beban lebih cepat dibandingkan mesin industri lainnya.
Turbin gas ini menggunakan kompresor aksial yang terdiri dari 10 hingga 16 tahap dengan perbandingan tekanan 5:1 hingga 15:1.
Sistem Pendukung Turbin Gas
Karena seal ini merupakan bagian integral dari sistem rotor, maka seal ini mempengaruhi dinamika. Misalnya, faktor kekakuan dan redaman akan diubah oleh geometri segel dan tekanan.
Perhitungan Unjuk Kerja Gas Turbin
Kerja kompresor pada kondisi nyata dapat diketahui dengan menggunakan persamaan dibawah ini: (Budhi M. Suyitno, Jamaludin, Sorimuda Harahap, 2012: 96). Wk = kerja aktual kompresor per satuan massa, HK mu = laju aliran massa udara masuk (lb/min). Jumlah udara yang secara teoritis diperlukan untuk pembakaran sempurna suatu bahan bakar disebut udara stoikiometri.
Udara berlebih adalah jumlah udara di atas udara teoritis dan dinyatakan sebagai persentase dari udara teoritis. Suhu tersebut dinamakan suhu nyala adiabatik, dimana pada proses pembakaran tunak, suhu nyala api adiabatik tercapai pada saat Q = W = 0 (dalam persamaan energi), sehingga terjadi kesetimbangan dengan menggunakan persamaan berikut (Yunus A. Cengel, Michael A Boles Kerja turbin pada kondisi arus dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut (Budhi M. Suyitno, Jamaludin, Sorimuda Harahap, 2012: 96).
Banyaknya panas yang masuk ke ruang bakar bergantung pada laju aliran bahan bakar (mƒ) dan nilai subheat bahan bakar (LHV). Konsumsi bahan bakar spesifik merupakan perbandingan antara laju aliran massa bahan bakar per satuan waktu dengan daya yang dihasilkan oleh beban turbin.
METODE PENELITIAN
- Tempat dan Waktu Penelitian
- Bahan dan Alat
- Jenis dan Variabel Penelitian
- Cara Kerja Penelitian
- Metode Analisis Data
Saat memasuki area PT PLN Nusantara Power Up Muara Karang wajib menggunakan alat pelindung diri seperti Wearpack, Sepatu Safety, penutup telinga dan helm tangan serta mematuhi protokol kesehatan. Bahan-bahan yang penulis butuhkan untuk penelitian ini meliputi hasil survei dan observasi yang telah dilakukan. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah kinerja karena variabel ini berdiri sendiri dan dapat mempengaruhi perubahan yang terjadi pada variabel lain yaitu Gas Turbin.
Variabel dalam penelitian ini adalah kinerja Turbin Gas karena variabel ini merupakan kebalikan dari variabel bebas maka dari itu hasil kinerja akan mempengaruhi Turbin Gas. Kajian literasi merupakan kajian yang berkaitan dengan pengenalan dan pengetahuan terkait peralatan pabrik seperti sistem operasi turbin gas penggerak generator dan seluruh proses di lapangan. Tujuan menghitung kompresi pada kompresor adalah untuk mendapatkan tekanan kompresi yang sama, menghitung proses pembakaran dalam ruang hingga menentukan entalpi pembakaran.
Perhitungan proses ekspansi pada turbin kompresor untuk mengetahui kerja turbin pada kompresor pada kondisi sebenarnya, perhitungan kerja turbin bersih untuk mengetahui nilai kinerja bersih turbin, perhitungan jumlah masukan panas yang bertujuan untuk memperoleh besarnya panas yang masuk ke ruang bakar tergantung pada laju aliran massa bahan bakar per satuan waktu (mf) dan nilai panas bawah bahan bakar (LHV). Perhitungan laju panas dimaksudkan untuk mengetahui perbandingan antara jumlah energi yang dikonsumsi dengan daya bersih turbin. Perhitungan konsumsi bahan bakar spesifik dimaksudkan untuk mengetahui perbandingan antara laju aliran massa bahan bakar per satuan waktu (mf) dengan daya turbin bersih (Wnett).
Perhitungan efisiensi termal efektif dimaksudkan untuk mengetahui perbandingan antara daya bersih turbin dengan jumlah panas yang masuk. Dalam melakukan observasi, cara yang paling efektif adalah dengan melengkapi format observasi sebagai review kemudian menyiapkan format yang berisi parameter turbin gas yang dipantau, dimana parameter tersebut akan muncul di ruang kendali. Data yang dikumpulkan meliputi data spesifikasi turbin gas M701F, data kondisi pengoperasian turbin gas, manual, data kondisi kompresor, dan data komposisi bahan bakar.
Pada bagian terakhir ini akan dilakukan analisis terhadap perhitungan yang dilakukan untuk memperoleh kesimpulan tentang keadaan turbin gas.
PEMBAHASAN
Fungsi Gas Turbine M701F
Data Spesifikasi Turbin Gas
Data Kondisi Operasi Turin Gas M701F
Data Kondisi Operasi Kompresor
Data Komposisi Bahan Bakar
Perhitungan Unjuk Kerja Gas Turbine M701F
Nilai me atau kebutuhan energi dapat ditentukan dengan mengalikan massa bahan bakar dengan nilai LHV.
Evaluasi Hasil Perhitungan Unjuk Kerja
Optimasi Unjuk Kerja Gas Turbine M701F
Langkah optimasi yang dilakukan untuk meningkatkan kinerja turbin gas adalah dengan melakukan overhaul ruang bakar atau biasa disebut Combustor Inspection (CI).
Perhitungan optimasi unjuk kerja Gas Turbine M701F
Nilai mr atau massa energi dapat dicari dengan mengalikan massa bahan bakar dengan nilai LHV.
Perbandingan Unjuk Kerja Turbin Gas M701F
PENUTUP
Kesimpulan
Saran
Analisis efisiensi dan pemanfaatan gas buang turbin gas Alsthom pada pembangkit listrik tenaga gas 20 KW.
