125214099_full

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

ANALISIS LAJU KERUSAKAN EXERGY DAN EFISIENSI EXERGY MESIN PLTGU PT. INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN SEMARANG

SKRIPSI Untuk memenuhi persyaratan Mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Mesin

diajukan oleh

AGUSTIAN PRATAMAHENDRA ISMANTORO NIM : 125214099

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016

i


ANALYSIS OF EXERGY DESTRUCTION RATE AND EXERGY EFFICIENCY OF COMBINED CYCLE POWER PLANT PT. INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN SEMARANG

FINAL PROJECT A requirement to obtain Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

presented by

AGUSTIAN PRATAMAHENDRA ISMANTORO NIM : 125214099

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2016

ii





ABSTRAK Parameter lingkungan dapat mempengaruhi performa kerja suatu mesin kalor. Analisis exergy merupakan sebuah metode analisis yang mengikut sertakan parameter lingkungan sebagai hitungan. Analisis exergy dapat menjabarkan seberapa besar laju kerusakan exergy dan seberapa besar efisiensi exergy pada mesin pembangkit listrik tersebut. Penelitian pada mesin PLTGU PT. INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN SEMARANG akan menganalisis pengaruh temperatur lingkungan antara 25oC hingga 35oC terhadap performa kerja mesin. Nilai laju kerusakan exergy dihitung dari perbedaan nilai laju exergy input dan nilai laju exergy output sistem. Nilai laju exergy diperoleh dari pengukuran tekanan dan temperatur sistem serta temperatur dan tekanan lingkungan. Nilai efisiensi exergy diperoleh dari perbandingan antara nilai laju exergy output terhadap nilai laju exergy input. Efisiensi exergy sistem diperoleh dari perhitungan exergy pada kompresor, combustion chamber, turbin gas, HRSG, HP transfer pump, turbin uap, kondenser, dan condensate pump. Berdasarkan penelitian pada mesin pembangkit listrik tersebut, efisiensi exergy mesin PLTGU memiliki nilai 41.3%. Combustion chamber berkontribusi besar terhadap laju kerusakan exergy yang nilainya 18.84% dari laju kerusakan exergy keseluruhan pada mesin PLTGU. Komponen yang memiliki nilai efisiensi exergy terendah terletak pada kondensor yang nilainya 57.59%. Analisis exergy dapat menjelaskan suatu letak laju kerusakan exergy terbesar dan nilai efisiensi exergy terendah pada suatu komponen mesin pembangkit listrik. Hal tersebut sangat membantu dalam modifikasi atau pengembangan mesin tersebut. Kata kunci: exergy, laju kerusakan exergy, efisiensi exergy, PLTGU

vi


ABSTRACT Heat engine performance could be affected by its environmental parameters. Exergy analysis was a method that include the environmental parameters into performance calculation. Such calculation can explain the exergy destruction rate and the exergy efficiency of the engine. The research of environmental temperature influence to combined cycle power plant PT. INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN SEMARANG would have been done between 25oC to 35oC. Exergy destruction rate can be calculated from the difference of input exergy rate and output exergy rate of system. Measurement were conducted on the system temperature and its pressure as well as the temperature and pressure of the environment. Exergy efficiency of system was calculated from the exergy components. They are compressors, combustion chambers, gas turbines, HRSGs, HP transfer pumps, steam turbine, condenser, and condensate pump. Based on the research result, the exergy efficiency of combined cycle power plant was 41.3%. The research found out that the combustion chamber has been contributing 18.84% the exergy destruction rate of the overall exergy destruction rate on the power plant. Condenser was the component that had least exergy efficiency amongst all of the components which had the value 57.59%.While the exergy analysis can find the component which has the most exergy destruction rate and the minimum exergy efficiency, it would help to innovate the system or engine and the further research. Keywords: exergy, exergy destruction rate, exergy efficiency, combined cycle

vii



KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang

telah melimpahkan

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan naskah skripsi dengan judul “ANALISIS LAJU KERUSAKAN EXERGY DAN EFISIENSI EXERGY MESIN PLTGU PT. INDONESIA POWER UP SEMARANG”. Naskah skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk lulus dalam studi Kesarjanaan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa penyusunan naskah skripsi ini dapat terselesaikan dengan dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.

Ir. P.K. Purwadi, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik dan Kepala Program Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta..

2.

A. Prasetyadi, S.Si., M.Si. selaku Pembimbing I Skripsi.

3.

Stefan Mardikus, S.T., M.T. selaku Pembimbing II Skripsi.

4.

Seluruh Staff Pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

5.

Seluruh Staff Sekretariat Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

6.

Tarwaji selaku General Manager PT. INDONESIA POWER UP SEMARANG.

7.

Darmawan HS. selaku SPS. Keamanan dan Humas PT. INDONESIA POWER UP SEMARANG.

8.

Haryadi Adi Leksono selaku Ahli Madya Enjiniring Efisiensi PT. INDONESIA POWER UP SEMARANG.

9.

SPS. Operasi A, B, C, D, dan SPS. Perencanaan & Pengendalian Operasi & Niaga yang telah membantu penulis dalam pencatatan data.

10.

Pegawai dan karyawan PT. INDONESIA POWER UP SEMARANG.

ix


11.

Keluarga penulis yang selalu memberi dukungan dan dorongan kepada penulis dari awal hingga selesai.

12.

Teman-teman penulis yang telah banyak mendukung.

13.

Semua pihak yang telah membantu sehingga naskah skripsi ini dapat terselesaikan. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini jauh dari kesempurnaan.

Oleh sebab itu penulis memohon kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan penulisan skripsi ini. Semoga penulisan skripsi ini memberikan manfaat bagi para pembaca.

Yogyakarta, 26 Februari 2016

Penulis

x


DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ....................................................................................

i

HALAMAN JUDUL........................................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN..........................................................................

iii

HALAMAN PERSETUJUAN.........................................................................

iv

HALAMAN PERNYATAAN .........................................................................

v

ABSTRAK .......................................................................................................

vi

ABSTRACT.....................................................................................................

vii

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI...................................................

viii

KATA PENGANTAR .....................................................................................

ix

DAFTAR ISI....................................................................................................

xi

DAFTAR TABEL............................................................................................

xiii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

xiv

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xvii DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL........................................................ xviii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................

1

1.1. Latar Belakang ....................................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah...............................................................................

3

1.3. Tujuan .................................................................................................

3

1.4. Batasan Masalah .................................................................................

3

1.5. Manfaat ...............................................................................................

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI.................................

4

2.1. Tinjauan Pustaka.................................................................................

4

2.2. Hukum Pertama Termodinamika dan Energi .....................................

5

2.3. Hukum Kedua Termodinamika...........................................................

7

2.4. Exergy .................................................................................................

8

2.5. Analisis Exergy...................................................................................

8

2.6. Kerusakan Exergy...............................................................................

10

2.7. Analisis Energi dan Analisis Exergy ..................................................

11

2.8. Siklus-siklus pada Mesin PLTGU ......................................................

12

xi


2.9. Analisis Laju Kerusakan Exergy dan Efisiensi Exergy Komponen Mesin PLTGU..................................................................

17

2.10.Efisiensi Exergy Mesin PLTGU ........................................................

29

2.11.Proses Pembakaran ............................................................................

29

2.10.Air – Fuel Ratio (AFR) dan Fuel – Air Ratio (FAR).........................

31

2.11.Air – Fuel Equivalence Ratio () dan Fuel – Air Equivalence Ratio () .............................................................................................

32

BAB III METODE PENELITIAN...................................................................

34

3.1. Alur Penelitian ....................................................................................

34

3.2. Variabel Penetian ................................................................................

38

3.3. Pengambilan Data ...............................................................................

42

3.4. Analisis Data.......................................................................................

42

3.5. Tempat dan Jadwal Penelitian ............................................................

43

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................

44

4.1. Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Kerja Compressor .........................................................................................

44

4.2. Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Kerja Combustion Chamber .........................................................................

45

4.3. Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Kerja Gas Turbine................................................................................................

46

4.4. Nilai Laju Kerusakan Exergy dan Efisiensi Exergy Mesin PLTGU................................................................................................

58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...........................................................

60

5.1. Kesimpulan .........................................................................................

60

5.2. Saran ...................................................................................................

60

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................

61

LAMPIRAN.....................................................................................................

62

xii


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Natural Gas Properties .................................................................

31

Tabel 2.2 Natural Gas Composition .............................................................

32

Tabel 3.1 Tabel Variabel Terkait pada Penelitian .........................................

38

xiii


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Skematik diagram T-S siklus Brayton pada sistem PLTG .......

12

Gambar 2.2

Skematik diagram P-V siklus Brayton pada sistem PLTG ......

13

Gambar 2.3

Skematik diagram T-S siklus Rankine pada sistem PLTU ......

14

Gambar 2.4

Skematik diagram P-V siklus Rankine pada sistem PLTU ......

14

Gambar 2.5

Skematik diagram T – S siklus Brayton pada sistem PLTG ....

16

Gambar 2.6

Skematik diagram T – S siklus Rankine pada sistem PLTU....

17

Gambar 2.7

Skematik Compressor ..............................................................

18

Gambar 2.8

Skematik Combustion chamber................................................

19

Gambar 2.9

Skematik Gas turbine ...............................................................

21

Gambar 2.10 Skematik HRSG .......................................................................

23

Gambar 2.11 Skematik Steam turbine............................................................

24

Gambar 2.12 Skematik Condenser.................................................................

26

Gambar 2.13 Skematik Condensate pump .....................................................

27

Gambar 2.14 Skematik HP Transfer pump ....................................................

28

Gambar 3.1

Diagram alir Penelitian.............................................................

34

Gambar 3.2

Skematik Mesin PLTGU ..........................................................

37

Gambar 4.1

Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Compressor terhadap temperatur lingkungannya. ........................................

Gambar 4.2

Grafik hubungan efisiensi Exergy Compressor terhadap temperatur lingkungannya ........................................................

Gambar 4.3

48

Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya. ........................................

Gambar 4.6

48

Grafik hubungan efisiensi Exergy Combustion chamber terhadap temperatur lingkungannya. ........................................

Gambar 4.5

47

Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Combustion chamber terhadap temperatur lingkungannya. .........................

Gambar 4.4

47

49

Grafik hubungan efisiensi Exergy Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya ........................................................

xiv

49


Gambar 4.7

Grafik hubungan temperatur Discharge Compressor terhadap temperatur lingkungannya .........................................

Gambar 4.8

50

Grafik hubungan temperatur produk pembakaran / temperatur Inlet Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya ..........................................................................

Gambar 4.9

50

Grafik hubungan Air – Fuel Ratio (AFR) terhadap temperatur lingkungannya ........................................................

51

Gambar 4.10 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy HRSG terhadap temperatur lingkungannya ........................................................

51

Gambar 4.11 Grafik hubungan efisiensi Exergy HRSG terhadap temperatur lingkungannya ........................................................

52

Gambar 4.12 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy HP Transfer pump terhadap temperatur lingkungannya ...............................

52

Gambar 4.13 Grafik hubungan efisiensi Exergy HP Transfer pump terhadap temperatur lingkungannya .........................................

53

Gambar 4.14 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Steam turbine terhadap temperatur lingkungannya .........................................

53

Gambar 4.15 Grafik hubungan efisiensi Exergy Steam turbine terhadap temperatur lingkungannya ........................................................

54

Gambar 4.16 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Condenser terhadap temperatur lingkungannya .........................................

54

Gambar 4.17 Grafik hubungan efisiensi Exergy Condenser terhadap temperatur lingkungannya ........................................................

55

Gambar 4.18 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Condensate pump terhadap temperatur lingkungannya .........................................

55

Gambar 4.19 Grafik hubungan efisiensi Exergy Condensate pump terhadap temperatur lingkungannya .........................................

56

Gambar 4.20 Diagaram efisiensi Exergy siklus PLTGU ...............................

56

Gambar 4.21 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG I dan HRSG I ..............................

xv

57


Gambar 4.22 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG II dan HRSG II............................

57

Gambar 4.23 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG III dan HRSG III. ........................

58

Gambar 4.24 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit STG. .....................................................

xvi

68


DAFTAR LAMPIRAN

Tabel Hasil Analisis Exergy Compressor GTG I ............................................

62

Tabel Hasil Analisis Exergy Compressor GTG II ...........................................

62

Tabel hasil Analisis Exergy Compressor GTG III...........................................

62

Tabel Hasil Analisis Exergy Combustion Chamber GTG I.............................

63

Tabel Hasil Analisis Exergy Combustion Chamber GTG II ...........................

63

Tabel Hasil Analisis Exergy Combustion Chamber GTG III ..........................

63

Tabel Hasil Analisis Exergy Gas Turbine GTG I............................................

63

Tabel Hasil Analisis Exergy Gas Turbine GTG II...........................................

64

Tabel Hasil Analisis Exergy Gas Turbine GTG III .........................................

64

Tabel Hasil Analisis Exergy HRSG I...............................................................

64

Tabel Hasil Analisis Exergy HRSG II .............................................................

64

Tabel Hasil Analisis Exergy HRSG III............................................................

65

Tabel Hasil Analisis Exergy HP Transfer Pump I...........................................

65

Tabel Hasil Analisis Exergy HP Transfer Pump II..........................................

65

Tabel Hasil Analisis Exergy HP Transfer Pump III ........................................

65

Tabel Hasil Analisis Exergy Steam Turbine ....................................................

66

Tabel Hasil Analisis Exergy Condenser ..........................................................

66

Tabel Hasil Analisis Exergy Condensate Pump ..............................................

66

xvii


DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL

Singkatan AFR AFRact AFRstoic CC CCPP Comp Cond Cond Pump FAR FARact FARstoic GT GTG HP HP Trans. Pump HRSG LHV LP PLTG PLTGU PLTU ST STG

Keterangan air fuel ratio air fuel ratio actual air fuel ratio stoichiometric combustion chamber combined cycle power plant compresser condenser condensate pump fuel air ratio fuel air ratio fuel air ratio gas turbine gas turbine generator high pressure high pressure transfer pump heat recovery steam generator lower heating generator low pressure pembangkit listrik tenaga gas pembangkit listrik tenaga gas dan uap pembangkit listrik tenaga uap steam turbine steam turbine generator

Simbol

Keterangan fuel air equivalence ratio koefisien aktivitas efisiensi air fuel equivalence ratio rasio antara exergy spesifik terhadap lower heating value

    

xviii


Nomenklatur A cp e E E ex Ex E x H H0 I I KE m P P0 PE Q Q R S S0 T T0 U V W W x

Superscript k T P

Keterangan luasan konstanta kalor spesifik energi spesifik energi laju energi exergy spesifik exergy laju exergy enlthalpi enthalpi lingkungan irreversibilitas / kersakan exergy laju kerusakan exergy energi kinetik laju aliran massa tekanan tekanan lingkungan energi potensial kalor laju kalor tetapan gas universal entropi entropi lingkungan temperatur temperatur lingkungan internal energi volum daya kerja fraksi mol

Keterangan konstanta rasio kalor spesifik tekanan terhadap kalor spesifik volum komponen temperatur komponen tekanan

xix


Subscipt A air CC CCPP ch Comp Cond Cond.pump cycle exh fuel GT HP.Trans.pump HRSG i II in j net out ph ST sp

Keterangan luasan udara combustion chamber combined cycle power plant kimiawi compressor condenser condensate pump satu siklus / simple cycle exhaust gas bahan bakar gas turbine high pressure transfer pump heat recovery steam generator komponen ke-i exergy / hukum kedua termodinamika inlet komponen ke-j netto outlet fisik steam turbine superheated

xx


BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Kebutuhan energi sudah menjadi kebutuhan utama dalam kehidupan seharihari. Permintaan energi yang terus meningkat tidak bisa terhindarkan dari masa ke masa. Sumber energi yang tersedia di alam ada dua, yaitu energi tak terbarukan dan energi terbarukan. Dewasa ini kebutuhan energi terus bertambah dari berbagai sektor, seperti transportasi, industri, rumah tangga dan lain-lain. Meskipun energi tersedia banyak di alam, dari energi tak terbarukan hingga energi baru terbarukan, tetapi ada berbagai kendala untuk memperoleh energi tersebut, seperti jumlah permintaan, keterbatasan teknologi, dan keterbatasan sumber daya. Meskipun memiliki ketersediaan energi yang melimpah terutama energi yang bersumber dari fosil, pemanfaatan energi harus digunakan secara efisien untuk kebutuhan di masa mendatang. Salah satu bentuk sumber energi adalah energi listrik, yang dihasilkan oleh mesin pembangkit listrik. Sekarang ini pembangkit listrik di Indonesia masih didominasi oleh mesin pembangkit sistem termal. Energi primer mesin pembangkit listrik tersebut berasal dari energi fosil, panas bumi, dan reaksi nuklir. Meskipun Indonesia masih banyak menggunakan energi fosil sebagai energi primer mesin pembangkit listrik sistem termal, jumlah energi yang bersumber dari fosil terbatas. Oleh sebab itu,

perlu adanya alternatif energi yang dapat

menggantikan energi fosil untuk menghasilkan energi listrik. Pemanfaatan energi alternatif sebagai penghasil energi listrik yang optimal membutuhkan waktu dan proses. Selama penggunaan energi alternatif belum optimal, energi primer pembangkit listrik akan tetap menggunakan energi fosil. Menurut Dewan Energi Nasional, proyeksi energi listrik di Negara Indonesia dari tahun 2015 sampai tahun 2050 diperoleh dari pembangkit listrik yang berbahan bakar fosil, maka pemanfaatan energi fosil untuk menghasilkan energi listrik harus dimanfaatkan secara efisien, agar pembangkit listrik energi fosil tidak kehabisan energi fosil sebelum pemanfaatan energi alternatif belum maksimal. 1


2

Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) adalah salah satu mesin pembangkit listrik yang digunakan di Indonesia. PT. Indonesia Power UP Semarang merupakan salah satu instansi yang bergerak dalam Pembangkitan listrik yang menggunakan mesin PLTGU. Mesin PLTGU PT. Indonesia Power UP Semarang beroperasi sejak tahun 1997 dengan menggunakan bahan bakar natural gas sebanyak 2 blok. Setiap blok terdiri dari 3 unit mesin PLTGU (GTG), 3 unit Heat Recovery Steam Generator (penghasil uap untuk turbin uap), dan 1 unit Turbin Gas (STG), satu blok memiliki beban terpasang sebesar 516MW. Mengetahui lama waktu beroperasi mesin PLTGU PT. Indonesia Power UP Semarang, mesin tersebut perlu diteliti kemampuan kerjanya, karena semakin lama bekerjanya suatu mesin pasti menurun performa kerjanya. Buruk atau menurunnya performa kerja mesin pembangkit listrik biasanya diakibatkan oleh rugi-rugi energi yang berlebihan. Hilangnya energi dengan jumlah yang besar pada mesin pembangkit listrik, dapat terjadi di salah satu atau lebih pada komponen mesin. Untuk mengetahui komponen-komponen tersebut, maka perlu dilakukan analisis sistem mesin pembangkit listrik tersebut. Analisis sistem mesin pembangkit listrik dapat menjadi deskripsi performa kerja mesin pembangkit listrik. Analisis sistem pembangkit dapat dilakukan berdasarkan Hukum Pertama dan Kedua Termodinamika. Analisis tersebut akan memasukkan parameter lingkungan untuk menghitung nilai exergy sebagai indikasi performa kerja mesin pembangkit listrik. Analisis mesin tersebut akan digunakan sebagai skripsi mahasiswa. Hasil analisis tersebut akan disusun menjadi sebuah naskah skripsi yang diharapkan nantinya dapat membantu dalam pengembangan mesin dan sistem pembangkit listrik serta menjadi sebuah rujukan untuk penelitian sistem pembangkit listrik berikutnya.


3

1.2. Rumusan masalah Berdasarkan latar belakang, ada beberapa masalah dalam operasi mesin pembangkit listrik adalah: 1. Seberapa besar nilai laju kerusakan exergy dan efisiensi exergy komponen mesin pembangkit listrik. 2. Seberapa besar nilai efisiensi exergy mesin pembangkit listrik.

1.3. Tujuan Ada beberapa tujuan diakukan penelitian pada mesin pembangkit listrik adalah: 1. Mengetahui nilai laju kerusakan exergy terbesar dan efisiensi exergy terendah pada komponen mesin pembangkit listrik tenaga gas. 2. Mengetahui performa sitem pembangkit dengan menghitung efisiensi exergy pada kondisi simple cycle dan combined cycle.

1.4. Batasan masalah Batasan-batasan yang diambil dalam penelitian adalah: 1. Sistem PLTGU merupakan sistem tertutup. 2. Aliran fluida diasumsikan steady state. 3. Analisis GTG menggunakan analisis standar udara dimodelkan gas ideal. 4. Perubahan energi potensial dan energi kinetik diabaikan.

1.5. Manfaat Manfaat dari hasil penelitian mesin pembangkit listrik adalah: 1. Sebagai rujukan untuk melakukan pengembangan mesin dan sistem mesin pembangkit listrik. 2. Sebagai rujukan untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang mesin pembangkit listrik.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka Pembangkit listrik Tambak Lorok dengan sistem combined cycle menggunakan bahan bakar natural gas. Tambak Lorok Blok I phase I merupakan Pusat Listrik Tenaga Gas (Simple Cycle) beroperasi sejak tahun 1993 sampai sekarang. Sedangkan Tambak Lorok Blok II phase I dan Blok I phase II merupakan Pusat Listrik Sistem Kombinasi (Combined Cycle Power Plant) mulai beroperasi tahun 1997. Pusat Listrik Sistem Kombinasi Tambak Lorok Blok II phase I dan Blok I phase II masing-masing berkapasitas 500MW dan tiap-tiap blok terdiri dari : 1.

Tiga Unit Gas turbine Generator (GTG) dengan kapasitas 3 x 100MW

2.

Tiga Unit Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

3.

Satu Unit Steam Turbine Generator (STG) kapasitas 1 x 150MW Turbin gas tersebut buatan General Electric (GE) dengan kode MS9001E

GE. Turbin gas ini langsung memutar generator dengan putaran 3000rpm dan tegangan keluar 11,5kV. Beban setiap unit generator dapat diamati di ruang kontrol. Exhaust gas GTG dialirkan ke HRSG melalui Diverter Damper. Panas exhaust gas dari GTG tersebut digunakan untuk menguapkan air di HRSG. Uap tersebut kemudian digunakan untuk memutar STG. Operasi pembangkit ini dapat dilakukan 2 cara yaitu simple cycle dan combined cycle. Simple cycle dalam operasi pembangkitan listrik memiliki pengertian bahwa pembangkit listrik beroperasi menggunakan 1 jenis mesin pembangkit yaitu mesin PLTG. Exhaust gas hasil pembakaran akan langsung dibuang ke atmosfir tanpa dimanfaatkan kembali. Sedangkan combined cycle dalam operasi pembangkitan listrik memiliki pengertian pembangkit listrik beroperasi menggunakan 2 jenis mesin pembangkit listrik yaitu mesin PLTG dan mesin PLTU. Mesin PLTU memperoleh panas pada boiler diperoleh dari exhaust gas dari PLTG, sehingga PLTU tidak mampu beroperasi sendiri tanpa beroperasinya PLTG.

4


5

PLTGU Tambak Lorok beroperasi sesuai permintaan beban dari P3B (Penyaluran Pengaturan Pusat Beban di Ungaran). Pola operasi PLTGU Tambak Lorok berdasarkan kondisi beban adalah sebagai berikut. 1. Kondisi Beban Luar Puncak PLTGU beroperasi dengan pola 2-2-1 yang berarti 2 unit GTG beroperasi, 2 unit HRSG beroperasi, dan 1 unit STG beroperasi. 2. Kondisi Waktu Beban Puncak PLTGU beroperasi dengan pola 3-3-1 yang berarti 3 unit GTG beroperasi, 3 unit HRSG beroperasi, dan 1 unit STG beroperasi. 3. Kondisi Waktu Weekend PLTGU beroperasi dengan pola 1-1-1 yang berarti 1 unit GTG beroperasi, 1 unit HRSG beroperasi, dan 1 STG beroperasi. Sehingga PLTGU Tambak Lorok merupakan PLTGU dengan pola operasi start stop setiap hari.

2.2. Hukum Pertama Termodinamika dan Energi Hukum Pertama Termodinamika membahas tentang kekekalan energi yaitu energi tidak dapat diciptakan maupun dihancurkan. Pernyataan pada Hukum Pertama Termodinamika tersebut dapat diungkapkan pada suatu proses, yaitu kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika ( U ) sama dengan jumlah energi panas yang diberikan ke dalam sistem (Q) dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem (W). Pernyataan tersebut dapat dituliskan dalam persamaan (2.1).

(2.1)

Hukum Pertama Termodinamika tidak memberikan informasi mengenai arah suatu proses yang berlangsung, yaitu proses reversible atau proses irreversible. Hukum Pertama Termodinamika juga tidak menjelaskan bahwa suatu proses konversi energi terdapat rugi-rugi.


6

Pembahasan energi mencangkup semua bentuk energi di dalam sebuah E system. Total energi (E) dapat dijabarkan sebagai jumlah dari energi dalam (U), energi kinetik (KE), dan energi potensial (PE). Total energi dapat dituliskan dalam persamaan (2.2)

(2.2)

Energi dapat berpindah dalam bentuk panas, kerja dan aliran massa. Interaksi energi diketahui saat energi melintasi batas suatu sistem. Interaksi energi menunjukan adanya energi yang ditambahkan atau energi yang hilang dari sistem selama sebuah proses berlangsung. Keseimbangan energi dapat dituliskan di persamaan (2.4).

(2.4)

Persamaan (2.4) dapat diungkapkan bahwa perubahan energi total dari sistem sepanjang proses (Esystem) sama dengan perbedaan antara energi masuk total (Ein) dan energi keluar total (Eout) dari sistem selama proses berlangsung. Ada 2 bentuk dari energi yang sangat erat dengan sistem tertutup yaitu perpindahan kalor dan kerja. Suatu siklus sistem tertutup memiliki kondisi awal dan kondisi akhir yang bernilai sama, Keseimbangan untuk siklus tersebut menjadi Ein

Esystem = E2

E1 = 0.

Eout = 0 atau Ein = Eout.

Keseimbangan energi untuk sebuah siklus dapat tuliskan dalam hal terkait kalor dan kerja sebagai berikut (2.5).

(2.5) Itu berarti dalam sebuah siklus memiliki nilai output kerja netto sama dengan nilai kalor input netto.


7

2.3. Hukum Kedua Termodinamika Hukum kedua termodinamika memberikan batasan-batasan tentang arah suatu proses, apakah proses tersebut reversible atau irreversible dan salah satu akibat dari hukum kedua termodinamika adalah perkembangan dari suatu sifat fisik alam yang disebut entropi. Ada 2 rumusan umum mengenai hukum kedua termodinamika yaitu pernyataan Clausius dan pernyataan Kelvin-Planck. Clausius menyatakan bahwa dalam suatu sistem tidak mungkin kalor dipindahkan dari reservoar yang temperatur lebih rendah ke reservoar yang memiliki temperatur lebih tinggi. Kelvin-Planck menyatakan bahwa tidak mungkin sebuah sistem siklus termodinamika menghasilkan sejumlah kerja sementara sistem hanya memperoleh kalor pada satu reservoar. Entropi

sangat

berperan

penting

dalam

konsep

hukum

kedua

termodinamika. Entropi adalah adalah nilai suatu energi spesifik tiap satu satuan temperatur. Entropi pada suatu sistem termodinamika merupakan sebuah indikator ketidak beraturan suatu sistem dalam skala mikroskopis. Suatu sistem tertutup yang diberi energi, nilai entropi pada sistem tersebut akan terus meningkat. Suatu sistem akan selalu menuju ke dalam suatu kesetimbangan termal terhadap lingkungannya

(hukum

kenol

termodinamika),

yaitu

dengan

melalui

kesetimbangan entropi. Hal tersebut disebabkan oleh perubahan entropi sistem terhadap lingkungan. Kesetimbangan tersebut terjadi dengan berpindahnya entropi pada sistem ke lingkungan. Berpindahnya entropi akan disertai dengan perpindahan panas. Berdasarkan pernyataan pada hukum kedua termodinamika, R.J.E. Clausius menulis sebuah pertidaksamaan yang dikenal dengan nama Clausius Inequality. Pertidaksamaan

tersebut mengungkapkan

sebuah

proses

reversible

irreversible sebagai berikut.

1.

Stotal = Ssystem + Ssuround = 0 , maka proses tersebut reversible.

2.

Stotal = Ssystem + Ssurround > 0 , maka proses tersebut irreversible.

atau


Dengan perubahan

8

Ssystem) memiliki nilai positif dan

perubahan

Ssurround) memiliki nilai negatif.

2.4. Exergy Kata exergy berasal dari bahasa Yunani yaitu ex dan ergon yang berarti dari (from) dan kerja (work). Exergy dapat didefinisikan sebagai kerja maksimum yang mampu dilakukan oleh suatu sistem terhadap lingkungan sekitar sistem. Umumnya, lingkungan dispesifikasikan oleh kondisi temperatur, tekanan, dan komposisi kimia. Exergy suatu sistem akan meningkat jika terjadi kerja pada sistem. Exergy itu kekal hanya ketika semua proses dari sistem dan lingkungan dalam keadaan reversible. Namun, exergy dapat dihancurkan bila terjadi sebuah proses irreversible. Seperti energi, exergy dapat berpindah melewati batas dari sebuah sistem. Perpindahan exergy berlangsung bersama dengan perpindahan panas tergantung temperatur sistem terhadap temperatur lingkungan.

2.5. Analisis Exergy Suatu laju exergy

berkaitan dengan laju perpindahan panas Qi dapat

dihitung dengan persamaan (2.6).

o x

i

A

(2.6)

A adalah luasan perpindahan kalor, To adalah temperatur lingkungan, T adalah temperatur terjadinya perpindahan kalor. Ketika ada sebuah keseragaman temperatur Ex Dengan

, persamaan (2.6) menjadi persamaan (2.7). QA 1

To T

(2.7)

adalah nilai laju perpindahan kalor pada suatu luasan, To adalah nilai

temperatur lingkungan, dan T adalah nilai temperatur terjadinya perpindahan kalor.


9

Dalam analisis sistem termal terdapat 2 macam exergy yaitu exergy fisik dan exergy kimia. Exergy fisik adalah kerja yang diperoleh melalui substansi melewati proses reversible dari kondisi temperatur dan tekanan awal ke kondisi yang ditentukan berdasarkan temperatur dan tekanan lingkungan. Exergy fisik dapat dihitung dengan persamaan (2.8).

(2.8)

Dengan ex adalah nilai exergy spesifik, Ho ,To, dan So berturut-turut adalah entalpi, temperatur, dan entropi lingkungan, sedangkan H dan S adalah entalpi dan entropi pada sistem. Subscript ph menandakan fisik . Exergy fisik dapat dipisah menjadi 2 komponen, yaitu sebuah komponen termal dan sebuah komponen tekanan atau dapat disebut juga dengan komponen mekanis. Dengan menggunakan Hukum Gas Ideal dalam persamaan (2.8) dan mengasumsikan konstanta kapasitas kalor spesifik isobarik (cp), persamaan (2.8) menjadi persamaan (2.11).

T x

p

o

o o

P x

(2.9)

o

(2.10)

o

x . ph

0

(2.11)

0 0

0

Dengan exP , eTx , ex , ph berturut-turut adalah nilai exergy spesifik komponen tekanan, nilai exergy spesifik komponen temperatur, nilai exergy spesifik fisik, R adalah konstanta gas ideal, T0 adalah nilai temperatur lingkungan, P0 adalah nilai tekanan lingkungan, T adalah nilai temperatur sistem, dan P adalah nilai tekanan sistem. Exergy kimia adalah kerja yang diperoleh ketika substansi di bawah pertimbangan dibawa dari kondisi lingkungan, didefinisikan sebagai parameter temperatur dan tekanan lingkungan ke kondisi referensi yang melibatkan proses


10

perpindahan kalor dan pergantian substansi hanya dengan lingkungan. Untuk menghitung exergy kimia (ech) (bahan bakar, campuran gas, dan produk hasil pembakaran) dapat dihitung dengan persamaan (2.12).

n x ,ch

n i x ,ch ,i

i 1

0

i

i

i

i 1

(2.12)

Dengan xi adalah fraksi mol komponen ke-i, R adalah konstanta gas ideal, dan

i

adalah koefisien aktivitas. Untuk ideal solution, nilai koefisien aktivitas bernilai 1. Untuk mempermudah perhitungan, exergy kimia bahan bakar dapat diperoleh berdasarkan Lower Heating Value (LHV) bahan bakar tersebut. Hubungan antara LHV dan exergy kimia dijabarkan dalam persamaan (2.13). Persamaan (2.12) dapat digunakan untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti.

(2.13)

Dengan ex,fuel adalah nilai exergy spesifik bahan bakar, nilai rasio exergy terhadap Lower Heating Value (LHV) bahan bakar (

fuel)

dapat dihitung dengan persamaan

dasar komposisi atom. Nilai rasio exergy spesifik bahan bakar hidrokarbon (

Ca H b

) terhadap nilai LHV bahan bakar tersebut dapat dihitung dengan persamaan (2.14).

(2.14)

2.6. Kerusakan Exergy Ireversibilitas juga dapat disebut kerusakan exergy atau exergy loss. Jadi, ketika suatu sistem terjadi proses irreversible, maka pada sistem tersebut ada


11

kerusakan exergy atau exergy loss. Kerusakan exergy dihitung dengan cara mengambil perbedaan antara exergy yang masuk dan exergy yang keluar sistem, dapat dituliskan dalam persamaan (2.15).

(2.15)

Dengan I adalah nilai irreversibilitas. Subscript i adalah komponen ke-i dan j adalah komponen ke-j. Cara lain menghitung ireversibilistas dapat dilakukan dengan peramaan Gouy-Stodola, yang melalui perubahan entropi dikalikan temperatur lingkungan, hal tersebut dituliskan dalam persamaan (2.16).

o

j out

i

o

in

(2.16)

Dengan I adalah nilai irreversibilitas, To adalah nilai temperatur lingkungan, Sj , Si

S berturut-turut adalah nilai entropi ke-j, nilai entropi ke-i, dan perubahan

nilai entropi.

2.7. Analisis Energi dan Analisis Exergy Menganalisis suatu sistem termal dapat dilakukan dengan cara menganalisis energi dan exergy pada sistem. Energi dan exergy merupakan suatu hal yang berbeda. Analisis energi menerapkan konsep hukum pertama termodinamika, semua bentuk energi itu sama nilainya. Hilangnya kualitas suatu energi tidak termasuk dalam perhitungan. Analisis exergy memiliki hal lebih dari analisis energi, yaitu analisis exergi menerapkan konsep hukum pertama termodinamika dan hukum kedua termodinamika. Dalam kondisi aktual sebuah sistem, exergy akan rusak/hancur sebagian ataupun seluruhnya, karena selalu ada irreversibilitas pada sebuah sistem. Analisis exergy menunjukan ketidak idealan dari sebuah proses (irreversibility), termasuk semua kehilangan kualitas dari materi (massa) dan energi. Energi tidak dapat hilang atau musnah, sesuai permyataan Hukum


12

Pertama Termodinamika tentang konsevasi energi. Energi itu kekal, yang ada adalah perpindahan energi ke lingkungan. Namun, energi yang berpindah ke lingkungan adalah energi yang sia-sia.

2.8. Siklus-siklus pada mesin pembangkit listrik tenaga uap dan gas Pembangkit listrik tenaga gas dan uap (PLTGU) sering juga disebut dengan Combined Cycle Power Plant (CCPP). Mesin pembangkit listrik tersebut menggunakan kombinasi dari 2 siklus termodinamika, yaitu siklus Brayton dan siklus Rankine. Siklus Brayton adalah siklus yang digunakan pada mesin PLTG dengan udara sebagai fluida kerjanya, sedangkan siklus Rankine adalah siklus yang digunakan pada mesin PLTU dengan air sebagai fluida kerjanya.

a) Siklus Brayton Siklus yang digunakan dalam pembangkitan listrik tenaga gas adalah siklus Brayton. Skematik siklus Brayton ideal dapat disajikan dalam T-S dan P-V diagram pada Gambar 2.1 dan Gambar 2.2.

Gambar 2.1 Skematik diagram T-S siklus Brayton pada sistem PLTG


13

Gambar 2.2 Skematik diagram P-V siklus Brayton pada sistem PLTG Proses-proses yang terjadi pada siklus Brayton sesuai T-S dan P-V diagram yaitu: 1) Proses 1-2 Proses 1-2 merupakan kompresi isentropik. Udara atmosfir masuk sistem turbin gas melalui inlet kompresor. Kompresor mengkompresi udara tersebut sampai tekanan tertentu disertai penyempitan volum. 2) Proses 2-3 Proses 2-3 merupakan proses pembakaran isobarik. Udara terkompresi masuk ke ruang bakar lalu bahan bakar diinjeksikan. Proses pembakaran terjadi menghasilkan energi panas, energi panas tersebut diserap oleh udara bertekanan dari kompresor. Proses ini terjadi pertambahan volume tetapi tidak terjadi pertambahan tekanan. 3) Proses 3-4 Proses 3-4 merupakan proses ekspansi isentropik. Udara bertekanan yang memiliki energi panas dari hasil pembakaran berekspansi melewati turbin. Ketika terjadi proses ini udara bertekanan mengalami pertambahan volum. 4) Proses 4-1 Proses 4-1 merupakan proses pembuangan panas ke atmosfir.


14

b) Siklus Rankine Siklus yang digunakan dalam pembangkitan listrik tenaga uap adalah siklus Rankine. Skematik siklus Rankine ideal dapat disajikan dalam T-S dan P-V dagram pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4.

Gambar 2.3 Skematik diagram T-S siklus Rankine pada sistem PLTU

Gambar 2.4 Skematik diagram P-V siklus Rankine pada sistem PLTU


15

Proses yang terjadi pada siklus Rankine sesuai P-V diagram sebagai berikut: 1) Proses 7-9 Proses 7-9 adalah ekspansi isentropik dari fluida kerja melalui turbin dari uap panas lanjut (superheated vapor) tekanan tinggi hingga mencapai uap panas lanjut tekanan rendah. 2) Proses 9-10 Proses 9-10 adalah ekspansi isentropik dari fluida kerja melalui turbin dari uap panas lanjut tekanan rendah hingga mencapai tekanan kondenser. 3) Proses 10-1 Proses 10-1 adalah perpindahan kalor dari fluida kerja ketika mengalir pada tekanan konstan menjadi cairan jenuh. 4) Proses 1-2 Proses 1-2 adalah kompresi isentropik dalam pompa menuju ke kondisi titik 2. 5) Proses 2-3 Proses 2-3 adalah proses perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. 6) Proses 3-4 Proses 3-4 adalah kompresi isentropik dalam pompa menuju ke kondisi titik 4. 7) Proses 4-5 Proses 4-5 adalah proses perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. 8) Proses 5-6 Proses 5-6 adalah proses perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. Kondisi pada proses ini air dipanaskan menjadi uap basah tekanan tinggi.


16

9) Proses 6-7 Proses 6-7 adalah proses perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. Kondisi pada proses ini uap basah tekanan tinggi dipanaskan menjadi uap kering (superheated vapor) tekanan tinggi. 10) Proses 3-8 Proses 3-8 adalah proses perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. Kondisi pada proses ini air dipanaskan menjadi uap basah. 11) Proses 8-9 Proses 8-9 adalah proses perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. Kondisi pada proses ini uap basah tekanan rendah dipanaskan menjadi uap kering (superheated vapor) tekanan rendah.

Gambar 2.5 Skematik diagram T S siklus Brayton pada sistem PLTG


17

Gambar 2.6 Skematik diagram T S siklus Rankine pada sistem PLTU Analisis exergy pada mesin PLTGU, siklus Brayton dan siklus Rankine tidak ideal ditunjukan seperti Gambar 2.5 dan Gambar 2.6. Poin 1-2, dan 3-4 pada Gambar 2.5, proses terjadi pada entropi yang sama (isentropi) dan poin 7-10 pada Gambar 2.6, proses terjadi pada entropi yang sama (isentropi). Proses pada poin tersebut menjadi seperti pada Gambar 2.5 dan Gambar 2.6. Perubahan poin-poin S > 0. Siklus Brayton dan siklus Rankine sistem menjadi seperti Gambar 2.5 dan Gambar 2.6.

2.9. Analisis Laju Kerusakan Exergy dan Efisiensi Exergy Komponen Mesin PLTGU Satu

blok

Mesin

PLTGU

PT.

INDONESIA

POWER

UNIT

PEMBANGKITAN SEMARANG terdiri dari 3 bagian besar unit, yaitu GTG berjumlah 3 unit, HRSG berjumlah 3 unit dan STG berjumlah 1 unit. Komponen yang akan dianalisis pada unit GTG adalah Compressor, Combustion Chamber, dan Gas Turbine. Komponen yang akan dianalisis pada unit HRSG adalah HRSG dan HP Transfer pump. Komponen yang akan dianalisis pada unit STG adalah


18

Steam turbine, Condenser, dan Condensate pump. Komponen-komponen mesin PLTGU tersebut akan dianalisis nilai laju kerusakan exergy dan efisiensi untuk mengetahui tingkat keoptimalan mesin.

a) Compressor Compressor adalah komponen yang berfungsi memasukan udara dari lingkungan ke dalam sistem dan meningkatkan tekanan udara tersebut. Udara tersebut akan dikompresi pada tekanan tertentu, sehingga udara pada combustion chamber memiliki tekanan tinggi. Hal tersebut dimaksudkan agar kondisi udara di combustion chamber memiliki tekanan yang cukup tinggi.

Gambar 2.7 Skematik Compressor Berdasarkan Gambar 2.7, poin 1 adalah udara luar masuk ke compressor, poin 2 adalah udara yang keluar dari compressor yang telah ditingkatkan tekanannya. Nilai laju aliran massa udara ( mair ) yang dimasukan ke dalam sistem dapat dihitung dengan persamaan (2.15). (2.15) Dengan Wcomp adalah nilai daya compressor, cp adalah nilai kalor spesifik gas ideal, Tcomp.out adalah nilai temperatur dishcharge compressor, dan Tcomp.in adalah nilai temperatur inlet compressor. Nilai laju kerusakan exergy pada compressor mesin PLTG dapat dihitung dengan persamaan (2.16).


x ,comp.in

Dengan

comp

x ,comp.in

comp

x ,comp.out

19

(2.16)

adalah nilai laju exergy udara yang masuk ke compressor,

Wcomp adalah nilai daya pompa, keluar dari compressor, dan

x ,comp.out

adalah nilai laju exergy udara yang

adalah nilai laju kerusakan exergy compressor.

Nilai efisiensi exergy compressor (

II.comp

) dapat dihitung dengan persamaan

(2.17).

E x ,Comp.out II ,comp

WComp

E x ,Comp.in

(2.17)

Dengan Ex ,Comp.out adalah nilai laju exergy udara keluar dari compressor, WComp adalah nilai daya compressor, dan E x ,Comp.in adalah nilai laju exergy udara yang masuk ke compressor.

b) Combustion Chamber Combustion Chamber adalah komponen dimana terjadinya proses pembakaran. Udara bertekanan dari compressor akan bercampur dengan bahan bakar dan bereaksi. Proses pembakaran tersebut terjadi dengan bantuan percikan api dari spark plug. Proses pembakaran tersebut dimaksudkan untuk menambahkan nilai kalor gas.

Gambar 2.8 Skematik Combustion chamber


20

Berdasarkan Gambar 2.8, poin 3 adalah udara discharge compressor yang masuk ke combustion chamber, poin 4 adalah bahan bakar yang dimasukan ke combustion chamber, dan poin 5 adalah udara panas bertekanann tinggi yang keluar dari combustion chamber. Besarnya temperatur produk pembakaran atau temperatur gas keluar dari combustion chamber (

CC.out

) dapat diketahui dengan

persamaan (2.18).

TCC.out

Pcomp

k 1 k

Texh

(2.18)

Dengan Pcom adalah nilai tekanan compressor, Texh adalah nilai temperatur exhaust gas, dan superscript k adalah konstanta rasio cp terhadap cv. Nilai laju kerusakan exergy pada combustion chamber mesin PLTG dapat dihitung dengan persamaan (2.19).

(2.19)

Dengan E x ,CC.in adalah nilai laju exergy udara yang masuk ke combustion chamber, Ex , fuel adalah nilai laju exergy bahan bakar yang masuk ke combustion chamber, E x ,CC.out adalah nilai laju exergy produk dari gas hasil pembakaran, dan I CC adalah nilai laju kerusakan exergy pada combustion chamber. Nilai efisiensi exergy combustion chamber (

II.CC

) dapat dihitung dengan persamaan (2.20).

x ,CC .out II ,CC x ,CC .in

Dengan

x , fuel

(2.20)

adalah nilai laju exergy gas produk pembakaran keluar dari

combustion chamber, E x ,CC.in adalah nilai laju exergy udara yang masuk ke combustion chamber, dan Ex , fuel adalah nilai laju exergy bahan bakar.


21

c) Gas turbine Gas turbine adalah komponen yang berfungsi untuk memutar poros generator. Energi mekanis untuk memutar turbin diperoleh dari gas panas bertekanan tinggi yang dialirkan dari combustion chamber. Tekanan dan temperatur gas panas turun setelah memutar turbin.

Gambar 2.9 Skematik Gas turbine Berdasarkan Gambar 2.9, poin 6 adalah udara panas bertekanan tinggi yang masuk ke gas turbine dan poin 7 adalah exhaust gas yang keluar dari gas turbine. Nilai laju kerusakan exergy pada gas turbine mesin PLTG dapat dihitung dengan persamaan (2.21).

x ,GT .in

x ,GT .out

GT

GT

(2.21)

Dengan E x ,GT .in adalah nilai laju exergy gas hasil pembakaran yang masuk ke gas turbine, Ex,GT .out adalah nilai laju exergy gas hasil pembakaran yang keluar dari gas turbine, WGT adalah daya yang dihasilkan oleh gas turbine, dan I GT adalah nilai laju kerusakan exergy pada gas turbine. Nilai efisiensi exergy gas turbine ( (2.22).

II.GT

) dapat dihitung dengan persamaan


22

E x ,GT .out WGT .out II ,GT

E x,GT .in

(2.22)

Dengan Ex,GT .out adalah nilai laju exergy exhaust gas keluar dari gas turbine, WGT adalah daya output gas turbine, dan E x ,GT .in adalah laju exergy gas panas masuk ke gas turbine.

d) Saluran Exhaust Saluran Exhaust adalah komponen yang berfungsi sebagai sisi keluaran gas panas yang telah melewati gas turbine. Gas tersebut dikeluarkan ke lingkungan sekitar. Saluran exhaust terpasang sebuah komponen yang disebut diverter damper. Diverter damper berguna sebagai katup untuk mengalirkan exhaust gas dari PLTG ke HRSG.

e) HRSG HRSG atau Heat Recovery Steam Generator dapat dikatakan sebagai boiler pada PLTGU. Komponen ini adalah penghasil uap panas pada mesin PLTGU. Panas HRSG diperoleh dari panas sisa exhaust gas dari mesin PLTG. Sebuah HRSG menghasilkan 2 macam uap dengan tekanan yang berbeda yaitu uap kering bertekanan tinggi (HP superheated vapor) dan uap kering bertekanan rendah (LP superheated vapor). Berdasarkan Gambar 2.10, poin 8 adalah exhaust gas masuk ke HRSG, poin 9 adalah air masuk ke HRSG melalui bagian Low Pressure, poin 10 adalah air keluar dari HRSG dari bagian Low Pressure (LP), Poin 13 adalah air masuk ke HRSG dari bagian High Pressure (HP), poin 14 adalah LP superheated vapor keluar dari HRSG,dan poin 15 adalah HP superheated vapor keluar dari HRSG.


23

Gambar 2.10 Skematik HRSG Nilai laju kerusakan exergy pada HRSG mesin PLTU dapat dihitung dengan persamaan (2.23).

E x ,exh.in

E x, LP.HRSG.in

E x , LP.HRSG.out

E x , HP.HRSG.in

E x, LP.sp.vap.out

E x, HP.sp.vap.out

E x ,exh.out

I HRSG

(2.23)

Dengan E x ,exh.in adalah nilai laju exergy exhaust gas yang masuk ke HRSG, x , LP. HRSG.in

adalah nilai laju exergy air yang masuk ke LP HRSG, E x , HP. HRSG.in

adalah nilai laju exergy air yang masuk ke HP HRSG, Ex , LP.HRSG.out adalah nilai laju exergy air yang keluar dari LP HRSG,

x , LP. sp.vap.out

adalah nilai laju exergy LP

superheated vapor yang keluar dari LP HRSG, E x , HP.sp.vap.out adalah nilai laju exergy HP superheated vapor yang keluar dari HP HRSG, Ex,exh.out adalah nilai laju exergy exhaust gas yang keluar dari HRSG, I HRSG adalah nilai laju kerusakan


exergy HRSG. Nilai efisiensi exergy HRSG (

II.HRSG)

24

dapat dihitung dengan

persamaan (2.24).

II ,GT

Dengan

HRSG

1

I HRSG E x ,exh.in

E LP. HRSG.in

E HP. HRSG.in

(2.24)

adalah nilai laju kerusakan exergy HRSG, E x ,exh.in adalah nilai laju

exergy exhaust gas yang masuk ke HRSG, yang masuk ke LP HRSG, dan

adalah nilai laju exergy air adalah laju exergy air yang masuk ke

HP HRSG.

f) Steam turbine Steam Turbine adalah komponen yang berfungsi untuk memutar poros generator. Energi mekanik untuk memutar turbin tersebut berasal dari uap yang berasal dari HRSG yang dialirkan ke steam turbine. Tekan dan temperatur uap menurun setelah melewati steam turbine.

Gambar 2.11 Skematik Steam turbine Berdasarkan Gambar 2.11, poin 17 adalah HP superheated vapor memasuki HP steam turbine, poin 16 adalah LP superheated vapor memasuki sudu terakhir dari HP steam turbine, poin 18 adalah LP superheated vapor keluar dari sudu terakhir dari HP steam turbine, poin 19 adalah LP superheated vapor memasuki LP steam


25

turbine, dan poin 20 adalah uap keluar dari LP steam turbine. Nilai laju kerusakan exergy pada steam turbine mesin PLTU dapat dihitung dengan persamaan (2.25).

(2.25)

Dengan E x, LP.ST.in adalah nilai laju exergy LP superheated vapor yang masuk ke LP steam turbine, Ex , HP.ST .in adalah nilai laju exergy HP superheated vapor yang masuk ke HP steam turbine,

x , LP. ST .out

adalah nilai laju exergy uap yang keluar

dari LP steam turbine, Ex , HP.ST .out adalah nilai laju exergy uap yang keluar dari HP steam turbine, WST adalah nilai daya yang dihasilkan steam turbine, dan

ST

adalah nilai laju kerusakan exergy steam turbine. Nilai efisiensi exergy steam turbine (

II.ST

) dapat dihitung dengan persamaan (2.26).

(2.26)

Dengan

ST

adalah nilai laju kerusakan exergy pada steam turbine,

adalah nilai laju exergy uap yang masuk ke HP steam turbine, dan adalah nilai laju exergy yang masuk ke LP steam turbine.

g) Condenser Condenser adalah komponen yang berfungsi untuk melepas kalor dan mengubah uap yang keluar dari turbin menjadi air sehingga dapat disirkulasikan ke HRSG.


26

Gambar 2.12 Skematik Condenser Berdasarkan Gambar 2.12, poin 21 adalah uap memasuki condenser dan poin 22 adalah air keluar dari condenser. Nilai laju kerusakan exergy pada condenser mesin PLTU dapat dihitung dengan persamaan (2.27).

(2.27)

Dengan

x ,Cond.in

adalah nilai laju exergy uap yang masuk ke condenser, E x ,Cond.out

adalah nilai laju exergy air yang keluar dari condenser, dan

adalah nilai laju

kerusakan exergy condenser. Nilai efisiensi exergy condenser (

II.Cond

) dapat

dihitung dengan persamaan (2.28).

x ,Cond,out II ,Cond x ,Cond.in

(2.28)

Dengan Ex ,Cond,out adalah nilai laju exergy air yang keluar dari condenser dan

Ex ,Cond.in adalah nilai laju exergi uap yang masuk ke condenser.

h) Pompa Pompa adalah komponen yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan air dan mengalirkan air ke dalam sistem. Ada 2 pompa dalam sistem PLTU, yaitu


27

1) Condensate Pump Condensate pump adalah pompa yang berfungsi mengalirkan dan meningkatkan tekanan air dari condenser ke HRSG.

Gambar 2.13 Skematik Condensate pump Poin 23 adalah air memasuki condensate pump dan poin 24 adalah air keluar dari condensate pump. Nilai laju kerusakan exergy pada condensate pump mesin PLTGU dapat dihitung dengan persamaan (2.29).

(2.29)

Dengan E x ,Cond. Pump.in adalah nilai laju exergy air yang masuk ke condensate pump,

Wcond. pump adalah nilai daya condensate pump,

x ,Cond. Pump.out

adalah nilai laju

exergy air yang keluar dari condensate pump, dan I Cond.Pump adalah nilai laju kerusakan exergy condensate pump. Nilai efisiensi exergy condensate pump (

II.HP.Trans.Pump

) dapat dihitung dengan persamaan 2.30.

II ,Cond. Pump

1

I Cond.Pump E x.Cond.Pump.in WCond.Pump

(2.30)


I Cond.Pump

Dengan

28

adalah nilai laju kerusakan exergy condensate pump,

Ex.Cond.Pump.in adalah nilai laju exergy air yang masuk ke condensate pump, dan Cond. Pump

adalah daya condensate pump.

2) HP Tranfer Pump HP Transfer pump adalah pompa yang berfungsi mengalirkan air panas dari bagian LP HRSG menuju bagian dari HP HRSG pada tingkatan output High Pressure Vapor.

Gambar 2.14 Skematik HP Transfer pump Berdasarkan Gambar 2.14, poin 11 adalah air memasuki HP transfer pump dan poin 12 adalah air keluar dari HP tranfer pump. Nilai laju kerusakan exergy pada HP transfer pump mesin PLTU dapat dihitung dengan persamaan (2.31).

(2.31)

Dengan

x , HP.Trans. Pump.in

adalah nilai laju exergy air yang masuk ke HP transfer

pump, WHP.Trans.Pump adalah nilai daya HP transfer pump, nilai laju exergy air yang keluar dari HP transfer pump, dan

adalah HP .Trans. Pump

adalah

nilai laju kerusakan exergy HP transfer pump. Nilai efisiensi exergy HP transfer pump (

II.,HP.Trans.Pump

) dapat dihitung dengan persamaan (2.32)


29

E x. HP.Trans. Pump.out II , HP.Trans. Pump

Dengan pump,

E x.HP.Trans. Pump.in WHP.Trans. Pump

x. HP.Trans. Pump.out

x. HP.Trans. Pump.in

(2.32)

adalah nilai laju exergy air yang keluar dari HP transfer

adalah nilai laju exergy air yang masuk ke HP transfer

pump, dan WHP.Trans. Pump adalah nilai daya HP transfer pump.

2.10. Efisiensi Exergy Mesin PLTGU Mesin PLTGU dapat beroperasi dengan 2 cara, yaitu simple cycle dan combined cycle. Efisiensi exergy mesin PLTG ( PLTGU (

II ,cycle

) dan efisiensi exergy mesin

) dapat dihitung dengan cara persamaan (2.33) dan (2.34).

II ,cycle

WGT .out E x , fuel

(2.33)

(2.34)

Dengan

GT .out

adalah nilai daya output PLTG dan Ex , fuel adalah nilai laju exergy

bahan bakar, sedangkan WST.out adalah nilai daya output PLTU. 2.10. Proses Pembakaran Pembakaran dapat terjadi ketika bahan bakar dan udara bereaksi. Ada 2 macam proses pembakaran, yaitu pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna. Pembakaran sempurna dapat terjadi apabila seluruh bahan bakar bereaksi dengan udara dengan komposisi campuran stoikiometri. Pembakaran tidak sempurna terjadi apabila ada sejumlah bahan bakar yang tidak bereaksi dengan udara yang dicampurkan, hal tersebut dapat disebabkan proses


30

pembakaran kekurangan jumlah udara sehingga produk pembakaran ada kandungan bahan bakarnya. Ada 3 jenis campuran bahan bakar dan udara dalam proses pembakaran yaitu rich mixture, stoichiometric mixture dan lean mixture. Rich mixture adalah proses pembakaran dengan jumlah udara yang kurang sehingga bahan bakar tidak terbakar seluruhnya. Stoichiometric mixture adalah proses pembakaran dengan jumlah udara yang tepat untuk membakar seluruh bahan bakar. Lean mixture adalah proses pembakaran dengan jumlah udara yang berlebih sehingga produk pembakaran terdapat kandungan oksigen. Combustion chamber adalah komponen mesin PLTG yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses pembakaran terjadi. Unit PLTG PT Indonesia Power UP Semarang menggunakan bahan bakar natural gas sebagai bahan bakar mesin PLTG. Karakteristik natural gas yang digunakan dijabarkan pada Tabel 2.1 dan Tabel 2.2.

Tabel 2.1 Natural Gas Properties Temperature Pressure Density Heating Value

29,2056 oC 24,8354 Bar 0,74399 kg/m3 40592.5 kJ/m3

Proses pembakaran gas alam pada mesin PLTG diasumsikan sebagai pembakaran gas metana. Reaksi pembakaran gas metana dan udara dapat dituliskan pada persamaan 2.35. Udara diasumsikan terdiri dari 21% O2 dan 79% N2. Produk pembakaran sempurna gas metana tidak menghasilkan oksigen dan metana.

CH4 + 2O2 + 7.52N2

CO2 + 2H2O + 7.52N2

(2.35)


31

Tabel 2.2 Natural Gas Composition Gas Components Methane Nitrogen Carbon Dioxide Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane Water Hidrogen Sulfida

2.11. Air Air

Mol (%) 93.7410 0.4193 0.0011 3.4591 1.2142 0.2487 0.3201 0.1268 0.1139 0.3550 0.0009 0.0000

Fuel Ratio (AFR) dan Fuel Air Ratio (FAR) Fuel Ratio (AFR) adalah perbandingan jumlah udara terhadap jumlah

bahan bakar dalam proses pembakaran. Jumlah udara dan jumlah bahan bakar yang dibandingkan adalah jumlah yang dicampurkan, meskipun campuran tersebut bereaksi atau tidak. Nilai Air

Fuel Ratio dapat dihitung dengan

persamaan 2.36.

air fuel

(2.36)

Dengan AFR adalah nilai Air

Fuel Ratio,

adalah nilai laju aliran massa

udara, dan m fuel adalah nilai laju aliran massa bahan bakar. Fuel

Air Ratio

(FAR) adalah perbandingan jumlah bahan bakar terhadap jumlah udara dalam proses pembakaran. Jumlah bahan bakar dan jumlah udara yang dibandingkan adalah jumlah yang dicampurkan, meskipun campuran tersebut bereaksi atau tidak. Nilai Fuel

Air Ratio dapat dihitung dengan persamaan (2.37).

32


FAR

m fuel mair

(2.37)

Dengan FAR adalah nilai Fuel bahan bakar, dan

2.12. Air Air

Air Ratio, m fuel adalah nilai laju aliran massa

adalah nilai laju aliran massa udara.

Fuel Equivalence Ratio ( ) dan Fuel

Air Equivalence Ratio ( )

Fuel Equivalence Ratio adalah rasio antara nilai Air

aktual proses pembakaran terhadap Air

Fuel Ratio

Fuel Ratio stoichiometric proses

pembakaran. Nilai Air Fuel Equivalence Ratio dapat di hitung dengan persamaan (2.38).

AFR act AFR stoic

Dengan

adalah nilai Air

(2.38)

Fuel Equivalence Ratio, AFRact adalah nilai Air

Fuel Ratio aktual, dan AFRstoic adalah nilai Air

Fuel Ratio stoichiometric. Jenis

campuran proses pembakaran dapat diketahui dengan menghitung nilai Air Equivalence Ratio. Nilai

< 1 merupakan rich mixture, nilai

soichiometric mixture, dan nilai

pembakaran terhadap Fuel Fuel

= 1 merupakan

> 1 merupakan lean mixture. Fuel

Equivalence Ratio adalah rasio antara nilai Fuel

Fuel

Air

Air Ratio aktual proses

Air Ratio stoichiometric proses pembakaran. Nilai

Air Equivalence Ratio dapat dihitung dengan persamaan (2.39).

FAR act FAR stoic

Dengan

adalah nilai Fuel

(2.39)

Air Equivalence Ratio, FARact adalah nilai Fuel

Air Ratio aktual, dan FARstoic adalah nilai Fuel

Air Ratio stoichiometric. Nilai


> 1 merupakan rich mixture, nilai nilai

< 1 merupakan lean mixture.

33

= 1 merupakan soichiometric mixture, dan


BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Alur Penelitian Penelitian

mesin

PLTGU

PT.

INDONESIA

POWER

UNIT

PEMBANGKITAN SEMARANG melalui serangkaian proses dari awal hingga akhir yang dapat dideskripsikan melalui diagram alir pada Gambar 3.1.

Mulai

Survey Pembangkit Tenaga Gas dan Uap

Perumusan Masalah

Menentukan Tujuan Penelitian

Studi Literatur

A

34


A

Pengambilan Data: 11. Parameter Sistem Pembangkit Listrik 12. Parameter Lingkungan Sistem Pembangkit Listrik

Tidak Lengkap?

Ya Perhitungan dan Analisis

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

35

36


Keterangan Diagram Alir Penelitian pada Gambar 3.1 adalah sebagai berikut. 1. Survey Survey pembangkit listrik tenaga gas dan uap dilakukan untuk mengetahui operasi dan pola operasi sistem PLTGU. 2. Perumusan Masalah Perumusan masalah adalah munculnya permasalah yang ada pada PLTGU, sehingga perlu diketahui penyebabnya. 3. Menentukan Tujuan Menentukan target akhir dari penelitian yang akan dilaksanakan. 4. Studi Literatur Mencari informasi dan mempelajari materi yang berhubungan dengan objek penelitian. 5. Pengambilan Data Melakukan pengambilan data kuantitatif pada objek penelitian. 6. Meneliti kelengkapan data yang telah diambil. Apabila belum lengkap, harus melakukan pengambilan data kembali. 7. Perhitungan dan Analisis Perhitungan adalah proses menghitung yang dilakukan setelah semua data terkumpul

dengan

metode

yang

ditentukan.

Analisis

dilakukan

untuk

mendeskripsikan permasalahan dengan indikasi-indikasi yang diperoleh dari perhitungan. 8. Kesimpulan dan Saran Peneliti dapat menyimpulkan suatu permasalahan dari hasil dari Perhitungan dan Analisis dan memberikan beberapa saran yang mampu mengatasi permasalahan tersebut dengan baik.


Gambar 3.2 Skematik Mesin PLTGU

37


38

3.2. Variabel Penelitian Penelitian ini dilakukan pada mesin PLTGU yang beroperasi pada pola 3-3-1 pada blok I phase II. Ada beberapa macam variabel pada penelitian ini, yaitu variabel terikat dan variabel bebas. a) Variabel terikat Variabel terikat sering juga disebut variabel criteria dan respond an output (hasil). Variabel terkait merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat, karena adanya variabel bebas. Ada beberapa variabel terikat pada penelitian ini, variabel tersebut disajikan pada tabel (3.1).

Tabel 3.1 Tabel Variabel Terkait pada Penelitian No. Variabel Terkait 1

2

3

a. Laju aliran massa udara masuk ke kompressor.

a.

b. Tekanan udara masuk ke kompresor.

b.

c. Temperatur udara masuk ke kompresor.

c.

a. Laju aliran massa udara keluar dari kompressor.

a.

b. Tekanan udara keluar dari kompresor.

b.

c. Temperatur udara keluar dari kompresor.

c.

a. Laju aliran massa udara masuk ke combustion

a.

chamber. b. Tekanan udara masuk ke combustion chamber. c. Temperatur udara masuk ke combustion chamber. 4

Simbol

a. Laju aliran massa bahan bakar masuk ke combustion

b.

CC,in

c. a.

fuel

chamber. 5

a. Laju aliran massa gas hasil pembakaran keluar dari

a.

combustion chamber. b. Tekanan gas hasil pembakaran keluar dari combustion

b.

CC,out


chamber.

c.

c. Temperatur gas hasil pembakaran keluar dari combustion chamber. 6

a. Laju aliran massa gas hasil pembakaran masuk ke

a.

turbin gas. b. Tekanan gas hasil pembakaran masuk ke turbin gas.

b.

c. Temperatur gas hasil pembakaran masuk ke turbin gas. 7

a. Laju aliran massa gas hasil pembakaran keluar dari

c. a.

turbin gas. b. Tekanan gas hasil pembakaran keluar dari turbin gas.

b.

c. Temperatur gas hasil pembakaran keluar dari turbin gas. 8

9

10

11

a. Laju aliran massa gas buang masuk ke HRSG.

a.

b. Tekanan gas buang masuk ke HRSG.

b.

c. Temperatur gas buang masuk ke HRSG.

c.

a. Laju aliran massa air masuk ke LP HRSG.

a.

b. Tekanan air masuk ke LP HRSG.

b.

c. Temperatur air masuk ke LP HRSG.

c.

a. Laju aliran massa air panas keluar dari LP HRSG.

a.

b. Tekanan air panas keluar dari LP HRSG.

b.

c. Temperatur air panas keluar dari LP HRSG.

c.

a. Laju aliran massa air panas masuk ke HP transfer

a.

pump. b. Tekanan air panas masuk ke HP transfer pump. c. Temperatur air panas masuk ke HP transfer pump. 12

c.

a. Laju aliran massa air keluar dari HP transfer pump.

b. c. a.

exh,in

39


13

14

b. Tekanan air keluar dari HP transfer pump.

b.

c. Temperatur air keluar dari HP transfer pump.

c.

a. Laju aliran massa air panas masuk ke HP HRSG.

a.

b. Tekanan air panas masuk ke HP HRSG.

b.

c. Temperatur air panas masuk ke HP HRSG.

c.

a. Laju aliran massa LP superheated vapor keluar dari

a.

LP HRSG. b. Tekanan LP superheated vapor keluar dari LP HRSG.

b.

c. Temperatur LP superheated vapor keluar dari LP HRSG. 15

a. Laju aliran massa HP superheated vapor keluar dari

c. a.

HP HRSG. b. Tekanan HP superheated vapor keluar dari HP HRSG.

b.

c. Temperatur HP superheated vapor keluar dari HP HRSG. 16

17

c.

a. Laju aliran massa gas buang keluar dari HRSG.

a.

b. Tekanan gas buang keluar dari HRSG.

b.

c. Temperatur gas buang keluar dari HRSG.

c.

a. Laju aliran massa HP superheated vapor masuk ke HP

a.

turbin uap. b. Tekanan HP superheated vapor masuk ke HP turbin

b.

uap. c. Temperatur HP superheated vapor masuk ke HP

c.

turbin uap. 18

a. Laju aliran massa HP superheated vapor keluar dari HP turbin uap.

a.

40


b. Tekanan HP superheated vapor keluar dari HP turbin

b.

uap. c. Temperatur HP superheated vapor keluar dari HP

c.

turbin uap. 19

a. Laju aliran massa LP superheated vapor masuk ke LP

a.

turbin uap. b. Tekanan LP superheated vapor masuk ke LP turbin

b.

uap. c. Temperatur LP superheated vapor masuk ke LP turbin

c.

uap. 20

a. Laju aliran massa LP superheated vapor keluar dari

a.

LP turbin uap. b. Tekanan LP superheated vapor keluar dari LP turbin

b.

uap. c. Temperatur LP superheated vapor keluar dari LP

c.

turbin uap. 21

22

23

a. Laju aliran massa uap masuk ke kondensor.

a.

b. Tekanan uap masuk ke kondensor.

b.

c. Temperatur uap masuk ke kondensor.

c.

a. Laju aliran massa air keluar dari kondensor.

a.

b. Tekanan air keluar dari kondensor.

b.

c. Temperatur air keluar dari kondensor.

c.

a. Laju aliran massa air masuk ke condensate pump.

a.

b. Tekanan air masuk ke condensate pump.

b.

c. Temperatur air masuk ke condensate pump. 24

c.

a. Laju aliran massa air keluar dari condensate pump.

a.

b. Tekanan air keluar dari condensate pump.

b.

41


c. Temperatur air keluar dari condensate pump.

42

c.

b) Variabel bebas Variabel bebas sering disebut juga variabel predictor, stimulus, input, antencendent atau variabel yang mempengaruhi. Variabel bebas merupakan variabel yang menjadi sebab timbulnya atau berubahnya variabel terikat. Sehingga variabel bebas dapat dikatakan sebagai variabel yang mempengaruhi. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah temperatur lingkungan sekitar mesin PLTGU.

3.3. Pengambilan Data Keperluan pengambilan data pada sistem mesin pembangkit listrik dapat diperoleh dengan mencatat data pada logsheet mesin pembangkit listrik yang digunakan untuk menganalisis mesin pembangkit listrik. Setelah data-data yang diperlukan sudah lengkap, data tersebut dapat dihitung kemudian dianalisis.

3.5. Analisis Data Analisis data akan dilakukan dengan cara menghitung nilai laju kerusakan exergy dan nilai efisiensi exergy serta dihubungkan terhadap temperatur lingkungan dari sistem. Analisis tersebut akan menjabarkan pada komponen apa yang nilai laju kerusakan exergy terbesar dan pada komponen apa yang nilai efisiensi exergy terendah. Hubungan nilai laju kerusakan exergy dan nilai efisiensi exergy terhadap temperatur lingkungan untuk mengetahui pengaruh parameter lingkungan terhadap nilai laju kerusakan exergy dan nilai efisiensi exergy komponen mesin PLTGU.


43

3.6. Tempat dan Jadwal Penelitian a) Tempat Penelitian Penelitian mesin PLTGU akan dilakukan di PT. INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN SEMARANG yang beralamat di Jalan Ronggowarsito Komplek Pelabuhan Tanjung Emas, Semarang, Jawa Tengah. b) Jadwal Penelitian Waktu dan pelaksanaan penelitian dilakukan pada tanggal 7 Oktober hingga 23 Oktober 2015.


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil analisis akan dibahas dalam bentuk diagram dan grafik. Hasil penelitian yang akan dibahas adalah hubungan hubungan performa kerja compressor, combustion chamber, turbin terhadap temperatur lingkungannya dan nilai laju kerusakan exergy dan nilai efisiensi exergy mesin PLTGU. Penelitian unit GTG dilakukan pada kondisi beban output 90MW, unit HRSG dan STG dialkukan pada kondisi beban output 114MW.

4.1. Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Compressor Gambar 4.1 menunjukkan bahwa nilai laju kerusakan exergy Compressor I terus meningkat dari nilai 10003,456kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 10387,425kW pada temperatur lingkungan 35oC, laju kerusakan exergy Compressor II meningkat nilainya dari 10089,469kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 10585,002kW pada temperatur lingkungan 35oC, dan laju kerusakan exergy Compressor III meningkat nilainya dari 9564,145kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 10132,389kW pada temperatur lingkungan 35oC. Meningkatnya laju kerusakan compressor disebabkan oleh meningkatnya temperatur discharge compressor ketika temperatur lingkungan meningkat (Gambar 4.7). Entropi akan meningkat ketika temperatur meningkat, sehingga nilai ΔSsystem > 0. Semakin besar nilai ΔSsystem maka tingkat irreversibilitas semakin besar. Gambar 4.2 menunjukkan nilai efisiensi exergy compressor meningkat ketika temperatur lingkungan meningkat. Meningkatnya efisiensi compressor di setiap kenaikan temperatur lingkungan disebabkan oleh menurunya nilai laju exergy yang rusak di setiap kenaikan temperatur lingkungan. Gambar 4.2 menunjukkan nilai efisiensi Compressor I menurun nilainya dari 88,9% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 88,5% pada temperatur lingkungan 35oC, nilai efisiensi exergy Compressor II menurun nilainya dari 88,8% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 88,2% pada temperatur lingkungan

44


45

35oC, dan nilai efisiensi exergy Compressor III menurun nilainya dari 89,4% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 88,7% pada temperatur lingkungan 35oC.

4.2. Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Combustion Chamber Gambar 4.3 menunjukkan bahwa nilai laju kerusakan exergy Combustion Chamber I terus meningkat dari nilai 155885,760kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 164698,192kW pada temperatur lingkungan 35oC, laju kerusakan

exergy

Combustion

Chamber

II

meningkat

nilainya

dari

o

164108,331kW pada temperatur lingkungan 25 C sampai sebesar 176058,347kW pada temperatur lingkungan 35oC, dan laju kerusakan exergy Combustion Chamber III meningkat nilainya dari 55893,420kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 74154,912kW pada temperatur lingkungan 35oC. Meningkatnya nilai nilai kerusakan exergy pada combustion chamber disebabkan oleh menurunnya nilai AFR (Gambar 4.9). Meningkatnya temperatur produk pembakaran (Gambar 4.8) juga menjadi faktor meningkatnya laju kerusakan exergy combustion chamber. Semakin besar nilai ΔSsystem (perubahan entropi sistem) terhadap ΔSsurround (perubahan entropi lingkungan), maka akan semakin besar tingkat irreversibilitas. Gambar 4.4 menunjukkan nilai efisiensi exergy combustion chamber menurun ketika temperatur lingkungan meningkat. Menurunnya efisiensi combustion chamber di setiap kenaikan temperatur lingkungan disebabkan oleh meningkatnya nilai laju exergy yang rusak di setiap kenaikan temperatur lingkungan. Gambar 4.4 menunjukkan nilai efisiensi Combustion chamber I menurun nilainya dari 62,8% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 60,4% pada temperatur lingkungan 35oC, nilai efisiensi exergy Combustion chamber II menurun nilainya dari 61,3% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 58,5% pada temperatur lingkungan 35oC, dan nilai efisiensi exergy Combustion chamber III menurun nilainya dari 82,6% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 77,3% pada temperatur lingkungan 35oC.


46

4.3. Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Gas turbine Gambar 4.5 menunjukkan bahwa nilai laju kerusakan exergy Gas turbine I terus menurun dari nilai 105901,948kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 99646,979kW pada temperatur lingkungan 35oC, laju kerusakan exergy Gas turbine II menurun nilainya dari 105199,426kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 98967,361kW pada temperatur lingkungan 35oC, dan laju kerusakan exergy Gas turbine III menurun nilainya dari 108111,274kW pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 100877,356kW pada temperatur lingkungan 35oC. Menurunnya laju kerusakan exergy gas turbine disebabkan oleh meningkatnya temperatur inlet gas turbine (Gambar 4.8). Hal tersebut meneyebabkan nilai perubahan entropi pada sistem terhadap nilai perubahan entropi lingkungan semakin kecil. Gambar 4.6 menunjukkan nilai efisiensi exergy gas turbin meningkat ketika temperatur lingkungan meningkat. Meningkatnya efisiensi gas turbine disebabkan oleh berkurangnya nilai laju exergy pada gas turbine. Gambar 4.6 menunjukkan nilai efisiensi Gas turbine I meningkat nilainya dari 59,7% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 60,3% pada temperatur lingkungan 35oC, nilai efisiensi exergy Gas turbine II menurun nilainya dari 59,6% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 60,1% pada temperatur lingkungan 35oC, dan nilai efisiensi exergy Gas turbine III menurun nilainya dari 59,2% pada temperatur lingkungan 25oC sampai sebesar 59,9% pada temperatur lingkungan 35oC.


47

Laju Kerusakan Exergy (kW)

10600 10400 10200 10000 9800

Comp I Comp II Comp III

9600 24

26

28

30

32

34

36

Temperatur Lingkungan (Celcius)

Gambar 4.1 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Compressor terhadap temperatur lingkungannya.

0.894

Comp I Comp II Comp III

Efisiensi Exergy

0.892 0.890 0.888 0.886 0.884 0.882 24

26

28

30

32

34

36


Gambar 4.2 Grafik hubungan efisiensi Exergy Compressor terhadap temperatur lingkungannya.



180000 160000 140000 120000

CC I CC II CC III

100000 80000 60000 24

26

28

30

32

34

36


Gambar 4.3 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Combustion chamber terhadap temperatur lingkungannya.

0.85

Efisiensi Exergy

0.80 0.75 CC I CC II CC III

0.70 0.65 0.60 24

26

28

30

32

34

36


Gambar 4.4 Grafik hubungan efisiensi Exergy Combustion chamber terhadap temperatur lingkungannya.

48


49


108000 106000 104000 102000 GT I GT II GT III

100000 98000

24

26

28

30

32

34

36


Gambar 4.5 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya.

Efisiensi Exergy

0.602 0.600 0.598 0.596 0.594

GT I GT II GT III

0.592 24

26

28

30

32

34

36


Gambar 4.6 Grafik hubungan efisiensi Exergy Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya.

Temperatur Discharge Kompresor (Kelvin)


50

640 632 624 616 Comp I Comp II Comp III

608 24

26

28

30

32

34

36


Gambar 4.7 Grafik hubungan temperatur Discharge Compressor terhadap temperatur lingkungannya.

GTG I GTG II GTG III

Temperatur Produk Pembakaran / Temperatur Inlet Turbin (Kelvin)

1445

1440

1435

1430

1425

24

26

28

30

32

34

36


Gambar 4.8 Grafik hubungan temperatur produk pembakaran / temperatur Inlet Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya.


51

Air Fuel Ratio (AFR)

60 55 GTG I GTG II GTG III

50 45 40 24

26

28

30

32

34

36



Gambar 4.9 Grafik hubungan Air – Fuel Ratio (AFR) terhadap temperatur lingkungannya.

30000 HRSG I HRSG II HRSG III

27500 25000 22500 20000 17500 24

26

28

30

32


Gambar 4.10 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy HRSG terhadap temperatur lingkungannya.


52

Efisiensi Exergy

0.86

0.84

0.82 HRSG I HRSG II HRSG III

0.80

0.78

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33


Gambar 4.11 Grafik hubungan efisiensi Exergy HRSG terhadap temperatur lingkungannya.


1500

1200

900 HP Trans Pump I HP Trans Pump II HP Trans Pump III

600

300 24

26

28

30

32


Gambar 4.12 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy HP Transfer pump terhadap temperatur lingkungannya.


0.98

Efisiensi Exergy

0.96

HP Trans Pump I HP Trans Pump II HP Trans Pump III

0.94 0.92 0.90 0.88

24

26

28

30

32


Gambar 4.13 Grafik hubungan efisiensi Exergy HP Transfer pump terhadap temperatur lingkungannya.


44000

43500

43000

42500 ST 42000

24

26

28

30

32


Gambar 4.14 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Steam turbine terhadap temperatur lingkungannya.

53


0.788

ST

Efisiensi Exergy

0.787

0.786

0.785

0.784

24

26

28

30

32


Gambar 4.15 Grafik hubungan efisiensi Exergy Steam turbine terhadap temperatur lingkungannya.


21000 Cond

19500 18000 16500 15000 13500 24

26

28

30

32


Gambar 4.16 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Condenser terhadap temperatur lingkungannya.

54


55

0.68

Efisiensi Exergy

0.66 0.64 0.62 0.60 0.58 0.56

Cond 24

26

28

30

32



Gambar 4.17 Grafik hubungan efisiensi Exergy Condenser terhadap temperatur lingkungannya.

4000

Cond Pump

3500 3000 2500 2000 1500

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33


Gambar 4.18 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Condensate pump terhadap temperatur lingkungannya.


Efisiensi Exergy

0.97

Cond Pump

0.96 0.95 0.94 0.93 24

25

26

27

28

29

30

31

32

33


Gambar 4.19 Grafik hubungan efisiensi Exergy Condensate pump terhadap temperatur lingkungannya.

Exergy Efficiency

0.4

0.3

0.2

0.1

0.0

SCPP

CCPP

Cycles

Gambar 4.20 Diagaram efisiensi Exergy siklus PLTGU

56


Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy

1.0

Parameter

0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

Comp I

CC I

GT I

HRSG I HP Trans Pump I

Komponen

Gambar 4.21 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG I dan HRSG I. Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy

1.0

Parameter

0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

Comp II

CC II

GT II

HRSG II HP Trans Pump II

Komponen

Gambar 4.22 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG II dan HRSG II.

57


58

Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy

Parameter

0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

Comp III

CC III

GT III

HRSG IIIHP Trans Pump III

Komponen

Gambar 4.23 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG III dan HRSG III. Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy

1.0

Parameter

0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

ST

Cond

Cond Pump

Komponen

Gambar 4.24 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit STG.

4.4. Nilai Laju Kerusakan Exergy dan Nilai Efisiensi Exergy Mesin PLTGU Nilai efisiensi exergy dari simple cycle dan combined cycle dijabarkan pada Gambar 4.20. Nilai efisiensi exergy mesin beroperasi pada kondisi simple cycle adalah 29,1% dan pada kondisi combined cycle adalah 41,3%. Berdasarkan


59

Gambar 4.20, pemanfaatan panas exhaust gas dapat meningkatkan efisiensi exergy pembangkitan listrik sebesar 10,4%. Nilai laju kerusakan exergy dan efisiensi exergy komponen mesin PLTGU dijabarkan pada Gambar 4.21, Gambar 4.22, Gambar 4.23, dan Gambar 4.24. Laju kerusakan exergy terbesar terletak pada combustion chamber I yang besarnya 18,8% dari keseluruhan laju kerusakan exergy sistem. Besarnya nilai laju kerusakan exergy combustion chamber dapat disebabkan oleh proses pembakaran bahan bakar dan perpindahan kalor. Dari Gambar 4.3 dan Gambar 4.9 dapat menunjukan bahwa semakin rendah nilai AFR maka nilai kerusakan exergy pada combustion chamber semakin besar. Ketika nilai AFR menurun, temperatur produk gas panas meningkat, sehingga perbedaan entropi sistem terhadap lingkungan yang besar ketika proses pembakaran berlangsung (Gambar 4.8 dan Gambar 4.9). Efisiensi exergy terendah terletak pada condenser yang besarnya 57,6%. Hal tersebut disebabkan karena kalor dari dalam sistem dipindahkan keluar dari sistem, sehingga terjadi laju kerusakan exergy besar, dapat dikatakan juga bahwa nilai perubahan entropi pada proses kondensor sangat besar.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Ada beberapa kesimpulan yang diperoleh dari hasil dan pembahasan, yaitu 1. Berdasarkan Gambar 4.21, Gambar 4.22, Gambar 4.23, dan Gambar 4.24, nilai laju kerusakan exergy terbesar terletak pada combustion chamber I (CC I) sebesar 18,8% dari laju kerusakan keseluruhan pada sistem. Hal tersebut dapat disebabkan oleh proses pembakaran bahan bakar dan perpindahan panas saat proses pembakaran. Berdasarkan Gambar 4.25, nilai efisiensi exergy terendah terletak pada kondensor sebesar 57,6%. Hal tersebut disebabkan oleh perpindahan panas dari sistem ke lingkungan. 2. Berdasarkan Gambar 4.20, dapat diketahui bahwa nilai efisiensi operasi mesin pada kondisi simple cycle sebesar 29,1% dan combined cycle sebesar 41,3%.

5.2. Saran Ada beberapa saran dari penulis untuk mesin pembangkit listrik yang telah diteliti, yaitu 1. Untuk dapat meningkatkan performa kerja yang lebih baik dalam pembangkitan listrik dapat dilakukan dengan cara mendinginkan udara inlet compressor dan memanaskan udara discharge compressor. 2. Melakukan inovasi sistem insulasi pada combustion chamber untuk mengurangi

terjadinya

kerusakan

perpindahan panas ke lingkungan.

60

exergy

yang

disebabkan

oleh


61

DAFTAR PUSTAKA

Cornelissen, R.L.(1997)."Thermodynamics and Sustainable Development". Enschede: FEBODRUK BV. Dincer, I. dan Cengel, Y. A.(2001). entropy. "Energy, Entropy, dan Exergy Concepts and Their Roles in Thermal Engineering".3.116-149. Dunbar, W.R. dan Lior, N. (1994). Combust. Sci. and Tech. "Source of Combustion irreversibility". 103. 41-46. Ersayin, E. dan Ozgener, L.(2015). Renwable and Sustainable Energy Reviews. "Performance Analysis of Combined Cycle Power Plants: A Case Study". 43.832-842. Heywood, J.B. (1988). “Internal Combustion Engine Fundamentals”.USA: McGraw-Hill, Inc. Moran, M.J. dan Saphiro H.N.(2006). "Fundamental of Engineering Thermodynamics”. Edisi ke-5. Chichester: John Wiley & Sons Ltd. Samosir, W.L. dan Martin, A. (2015). Jom FTEKNIK. "Analisis Exergy pada Ruang Bakar pada PLTG Teluk Lembu 30 MW”.2. Santoso, D. dan Basri, H. (2011). Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3. “Analisis Eksergi Siklus Kombinasi Turbin Gas - Uap Unit PLTGU Inderalaya”. Kotas, T.J. (1995). “The Exergy Method of Thermal Plant Analysis”. Florida: Krieger Publishing Company. Zed, F. et al. (2014). “Outlook Energi Indonesia 2014”. Jakarta: Dewan Energi Nasional.


LAMPIRAN

Tabel Hasil Analisa Exergy Compressor GTG I COMPRESSOR I To Ein (kW) Eout (kW) 25 3,990 80000,535 27 0,000 79817,913 29 0,433 79769,134 32 0,000 78831,317 35 0,412 79612,987

I (kW) II 10003,456 0,889 10182,087 0,887 10231,299 0,886 10168,683 0,886 10387,425 0,885

Tabel Hasil Analisa Exergy Compressor GTG II COMPRESSOR II To Ein (kW) Eout (kW) 25 3,867 79914,398 27 1,693 79695,056 29 0,420 79628,091 32 0,414 79456,765 35 0,000 79414,998

I (kW) II 10089,469 0,888 10306,636 0,885 10372,329 0,885 10543,649 0,883 10585,002 0,882

Tabel hasil Analisa Exergy Compressor GTG III COMPRESSOR III To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 4,004 80439,859 9564,145 0,894 27 1,752 80147,453 9854,300 0,891 29 0,433 80031,458 9968,975 0,889 32 0,429 79899,082 10101,346 0,888 35 0,412 79868,023 10132,389 0,887

Tabel Hasil Analisa Exergy Combustion Chamber GTG I COMBUSTOR I To Ein (kW) Eout (kW) 25 418741,043 226150,523 27 416862,690 222830,192 29 415128,069 221047,867 32 414736,607 216165,359 35 415478,366 213583,729

I (kW) II 192590,520 0,540 194032,498 0,535 194080,203 0,532 198571,248 0,521 201894,637 0,514

62


Tabel Hasil Analisa Exergy Combustion Chamber GTG II COMBUSTOR II To Ein (kW) 25 424196,851 27 425081,658 29 424448,960 32 420909,123 35 424176,775

Eout (kW) 223688,205 220278,189 218937,631 216101,696 211243,342

I (kW) II 200508,647 0,527 204803,469 0,518 205511,329 0,516 204807,427 0,513 212933,434 0,498

Tabel Hasil Analisa Exergy Combustion Chamber GTG III COMBUSTOR III To Ein (kW) 25 321195,048 27 326491,641 29 326367,484 32 326231,941 35 326164,862

Eout (kW) 228232,368 225420,331 223109,896 208902,322 214615,458

I (kW) II 92962,680 0,711 101071,310 0,690 103257,588 0,684 106136,575 0,675 111549,404 0,658

Tabel Hasil Analisa Exergy Gas Turbine GTG I GAS TURBINE I To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 226150,523 72480,430 63670,093 0,586 27 222830,192 70860,531 61969,661 0,592 29 221047,867 69971,567 61076,300 0,596 32 216165,359 67974,170 59191,189 0,601 35 213583,729 66330,159 57253,569 0,611

Tabel Hasil Analisa Exergy Gas Turbine GTG II GAS TURBINE II To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 223688,205 70245,784 63442,421 0,587 27 220278,189 68695,766 61582,423 0,594 29 218937,631 68047,950 60889,681 0,596 32 216101,696 66691,877 59409,818 0,602 35 211243,342 64179,498 57063,844 0,612

63


Tabel Hasil Analisa Exergy Gas Turbine GTG III GAS TURBINE III To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 228232,368 72737,016 65495,351 0,579 27 225420,331 71541,702 63878,628 0,585 29 223109,896 70399,398 62710,498 0,589 32 220095,366 69012,543 61082,823 0,596 35 211243,342 64179,498 57063,844 0,612

Tabel Hasil Analisa Exergy HRSG I HRSG I To Ein (kW) Eout (kW) 25 27438,604 139602,847 27 27616,894 139985,835 29 26232,077 138916,898 32 26475,264 132438,564 35 26382,858 139714,166

I (kW) II 132947,204 0,469 131296,446 0,472 129500,105 0,476 138138,242 0,445 130084,075 0,475

Tabel Hasil Analisa Exergy HRSG II HRSG II To Ein (kW) 25 59143,913 27 59815,304 29 59637,622 32 59895,933 35 60301,566

Eout (kW) 165905,100 171171,266 156467,040 163403,921 165383,619

I (kW) II 149437,296 0,417 145968,369 0,433 159931,989 0,377 149875,873 0,409 151679,354 0,409

Tabel Hasil Analisa Exergy HRSG III HRSG III To Ein (kW) 25 62090,248 27 63066,817 29 62880,223 32 63573,258 35 61765,974

Eout (kW) 165017,913 166173,023 163697,957 160357,165 165432,930

I (kW) II 49129,810 0,677 54580,513 0,654 56868,985 0,639 60902,813 0,614 54019,763 0,657

64


Tabel Hasil Analisa Exergy HP Transfer Pump I TRANSFER PUMP I To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 12342,926 11532,624 1282,802 0,900 27 12527,545 11669,275 1330,770 0,898 29 12291,429 11351,362 1412,567 0,889 32 12258,130 11295,767 1434,862 0,887 35 12610,551 11513,533 1569,518 0,880

Tabel Hasil Analisa Exergy HP Transfer Pump II TRANSFER PUMP II To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 12885,531 12330,890 1027,140 0,923 27 12999,719 12410,523 1061,696 0,921 29 12910,738 12299,561 1083,677 0,919 32 12951,401 12277,115 1146,786 0,915 35 13170,271 12411,693 1231,078 0,910

Tabel Hasil Analisa Exergy HP Transfer Pump III TRANSFER PUMP III To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 11715,317 11945,782 242,036 0,980 27 12195,678 12418,799 249,380 0,980 29 11910,371 12125,461 257,410 0,979 32 12066,883 12298,159 241,225 0,981 35 11837,392 12057,479 252,412 0,979

Tabel Hasil Analisa Exergy Steam Turbine STEAM TURBINE To Ein (kW) Eout (kW) 25 198911,901 40986,561 27 200047,210 42258,399 29 197720,434 44498,577 32 204637,324 46975,608 35 206399,588 47404,129

I (kW) II 42925,340 0,728 43788,811 0,722 40221,857 0,737 43661,716 0,723 44995,459 0,717

65


Tabel Hasil Analisa Exergy Condenser CONDENSER To Ein (kW) Eout (kW) I (kW) II 25 47404,129 27911,853 19492,276 0,589 27 46975,608 28358,041 18617,567 0,604 29 44498,577 28070,016 16428,561 0,631 32 42258,399 29117,512 13140,887 0,689 35 40986,561 29684,371 11302,190 0,724

Tabel Hasil Analisa Exergy Condensate Pump To Ein (kW) Eout (kW) 25 59478,588 57729,289 27 59973,337 57350,442 29 61097,645 58084,459 32 61483,884 57439,988 35 62271,689 57428,439

I (kW) 1749,299 2622,895 3013,186 4043,897 4843,249

II 97,06% 95,63% 95,07% 93,42% 92,22%

66

125214099_full

Recommend Documents