DAFTAR ISI
BAB I PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP ( PLTU ) 1.1 DEFINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP .............................................. 1 1.2 KOMPONEN UTAMA PLTU ...................................................................................... 4 1.3 SISTEM OPERATIONAL PLTU ................................................................................. 5 BAB II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ( PLTGU ) 2.1 DEFINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ...................................... 13 2.2 KOMPONEN UTAMA PLTGU ........................................................................................ 14 2.3 SISTEM OPERASI PLTGU ............................................................................................... 16 BAB III STEAM TURBIN ( TURBIN UAP ) 3.1 DEFINISI STEAM TURBIN ............................................................................................... 19 3.2 FUNGSI STEAM TURBIN ................................................................................................. 20 3.3 BAGIAN – BAGIAN STEAM TURBIN ........................................................................... 21 3.3.1 ALAT BANTU UTAMA STEAM TURBIN ........................................................... 26 3.4 CARA KERJA STEAM TURBIN ................................................................................... 30 BAB IV TURBIN GAS 4.1
DEFINISI TURBIN GAS .................................................................................................. 31
4.2
FUNGSI TURBIN GAS ..................................................................................................... 32
4.3
BAGIAN – BAGIAN TURBIN GAS .............................................................................. 32
4.4
CARA KERJA TURBIN GAS ......................................................................................... 36
BAB IV BOILER ( KETEL ) 5.1
DEFINISI BOILER ............................................................................................................. 37
5.2
FUNGSI BOILER ................................................................................................................ 37
5.3
BAGIAN – BAGIAN BOILER ......................................................................................... 38
5.4
CARA KERJA BOILER .................................................................................................... 49
BAB VI HEAT RECOVERY STEAM GENERATION ( HRSG ) 6.1 DEFINISI HRSG .................................................................................................................... 51 6.2 FUNGSI HRSG ...................................................................................................................... 52 6.3 BAGIAN – BAGIAN HRSG ................................................................................................ 53 6.4 CARA KERJA HRSG ........................................................................................................... 57 BAB VII KONDENSOR 7.1 DEFINISI KONDENSOR .................................................................................................. 59 7.2 FUNGSI KONDENSOR ..................................................................................................... 60 7.3 BAGIAN – BAGIAN KONDENSOR ............................................................................... 61 7.4 CARA KERJA KONDENSOR ......................................................................................... 62 BAB VIII GENERATOR & EXCITER 8.1 DEFINISI GENERATOR & EXCITER ............................................................................. 63 8.2 FUNGSI GENERATOR & EXCITER .............................................................................. 63 8.3 BAGIAN – BAGIAN GENERATOR .............................................................................. 66 8.4 CARA KERJA GENERATOR & EXCITER ................................................................... 68 BAB IX START UP UNIT PLTU 9.1 COLD START UP ( START DINGIN ). ............................................................................ 70 9.2 WARM II START UP ( START HANGAT ). ................................................................... 73 9.3 WARM I START UP ............................................................................................................. 75 9.4 HOT START UP ..................................................................................................................... 77 9.5 VERY HOT START UP ..................................................................................................... 79 BAB X START UP UNIT PLTGU 10.1 COOL START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START DINGIN ) ....................... 82 10.2 WARM START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START HANGAT ) ................. 83 10.3 HOT START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START PANAS ) ............................ 84
BAB XI PARAMETER UTAMA OPERATIONAL PLTU 11.1 PEMANTAUAN SAAT PERSIAPAN. ........................................................................... 85 11.2 PEMANTAUAN SAAT START ...................................................................................... 85 11.3 PEMANTAUAN SAAT OPERASI NORMAL ............................................................. 86 BAB XII PARAMETER UTAMA OPERATIONAL PLTGU 12.1 PERSIAPAN SEBELUM START ................................................................................... 88 12.2 PENGOPERASIAN ............................................................................................................ 88 12.3 PEMANTAUAN PADA SAAT NORMAL OPERASI ............................................... 89 LAMPIRAN.................................................................................................................................................
BAB I PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP ( PLTU )
1.1
DEFINISI INISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP Pembangkit listrik tenaga uap adalah suatu
sistem
pembangkit thermal dengan
menggunakan uap air sebagai fluida kerjanya, yaitu dengan memanfaatkan energi kinetik uap untuk menggerakkan poros sudu – sudu turbin. Pada prinsipnya pengertian ian memproduksi lisrik dengan sistem stem tenaga uap adalah dengan mengambil energi panas yang terkandung di dalam bahan bakar, untuk meproduksi uap kemudian dipindahkan kedalam turbin, turbin,kemudian kemudian turbine tersebut akan merubah energi panas yang diterima menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak putar.
Dari gerakan putar ini kemudian dikopel dengan generator yang akhirnya bisa
menghasilkan energi listrik. Khususnya untuk Tenaga Listrik Ten Tenaga aga Uap bahwa energi panas dalam bahan bakar tidak langsung diberikan ke turbin, akan tetapi terlebih dahulu diberikan ke Steam Generator atau bisa disebut Boiler / Ketel Uap. Uap yang dihasilkan oleh Boiler tekanan maupun temperaturnya cukup tinggi kemudian baru dimasukkan ke turbin. Dari sedikit uraian diatas dapat kita ketahui bahwa dalam Pembangkit Listrik Tenaga Uap ada 3 komponen utama yaitu : •
Boiler dengan alat bantunya.
•
Turbin dengan alat bantunya.
•
Alternator ternator / Generator dengan alat bantunya. Dari perpindahan energi-energi energi diatas proses yang terjadi dengan peralatan-peralatan peralatan yang
ada kaitannya dengan aliran, tekanan dan temperature yang tinggi serta proses proses-proses proses kimia yang tidak bisa dihindarkan. Karena ena material dari peralatan mempunyai keterbatasan kemampuan maka diperlukan pola pengoperasian serta monitoring yang teliti dan hati-hati hati secara terus menerus sehingga keandalan dan effisiensi dapat dipertahankan.
Operasi Pembangkit
1
Gambar 11.1 : Peralatan utama PLTU. Peralatan utama PLTU terdiri atas : 1.
Boiler ( ketel )
2.
Turbin uap
3.
Generator
4.
Kondensor
5.
Peralatan lainnya,, meliputi pompa, pemanas air ( water heater ), Pipa – pipa, pemanas udara ( air heater ), Fan penghisap ( induced draft fan ),Fan penekan udara ( force draft fan ). Pada instalasi pembangkit daya yang memanfaatkan uap bertekanan tinggi untuk
menggerakkan turbin uap, digunakan suatu acuan siklus kerja yang mejadi dasar dari pengoperasian instalsi pembangkit tersebut. Siklus kerja yang digunakan nakan pada instalasi pembangkit pada PLTU adalah siklus Rankin (Rankin cycle),, dimana air sebagi fluida kerja dalam siklus akan digunakan sebagai mediator pembangkitan tenaga dengan memanfaatkan perubahan fasa antara cairan dan uap melalui suatu proses perpindahan panas.
Operasi Pembangkit
2
Gambar 1.2 : Siklus Rankin pada PLTU.
Keterangan proses Siklus Rankine : 1 ~ 2 : Proses menaikkan tekanan air dengan Boiler Feed (BFP) 2 ~ 3 : Air bertekanan tinggi memasuki boiler, dipanaskan pada tekanan konstan dengan sumber panas dari luar (pembakaran bahan bakar). 3–4
: Proses expansi uap jenuh di turbine (menghasilkan kerja, ditranfer ke generator)
4–1
: Proses kondensasi (perubahan phase uap ke cair), pada tekanan & temperatur konstan di Condensor
Fluida kerja yang berupa air (Feed Feed Water) dipompa dengan Boiler Feed Pump (BFP) pada proses antara titik 1 ~ 2 proses kompresi pada BFP tersebut berlangsung secara isentropic, selanjutnya air dipanaskan melalui proses 2 ~ 3 yang berlangsung di boiler pada tekanan konstan (isobarik), proses ini berakhir sampai titik 3 yaitu titik air telah sepenuhnya berubah fasa menjadi uap jenuh. Kemudian uap diekspansikan melalui proses 3 ~ 4 yaitu uap jenuh bertekanan mendorong sudusudu sudu turbin sehingga menggerakkan nggerakkan poros turbin atau energi panas dari uap bertekanan tersebut dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin. Proses ekspansi ini berakhir pada titik 4 dimana sifat fluida tersebut mengalami penurunan temperatur tetapi masih berwujud ber uap dengan tingkat kebasahan tertentu. Setelah itu dilanjutkan proses 4 ~ 1 yaitu fluida kerja masuk condenser, pada proses ini uap dikondensasi sehingga uap tersebut berubah fasa air. Uap tersebut terkondensasi saat kontak langsung dengan permukaan dinding kondensor yang telah
Operasi Pembangkit
3
didinginkan dengan air laut (Sea Water) Water).. Proses kondensasi pada condensor berakhir pada titik 1. Fluida yang meninggalkan kondensor pada titik 1 tersebut kemudian dialirkan menuju boiler. 1.2
KOMPONEN UTAMA PLTU
Komponen utama PLTU terdiri atas : 1. Boiler : Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk steam berupa energi kerja 2. Turbin : suatu penggerak yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik inii selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin 3. Generator : Suatu sistem yang mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik 4. Condensor : Sebuah alat at yang digunakan untuk mendinginkan extraction steam yang bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi 5. Condensater pump : Memompa air kondensasi yang terkumpul pada Hot-well well condensor ke Deaerator untuk disirkulasikan lasikan kesistem. 6. Heater : Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan temperature perature yang signifikan antara temperature air dalam boiler dengan temperature air masuk dalam boiler. 7. Bioler feed pump : Pompa pengisi drum Boiler.
1.3
SISTEM OPERATIONAL PLTU
Operasi Pembangkit
4
Gambar 1. 1.3 : Siklus Operasi PLTU Muara Karang
Gambar 1.44 : Diagram alur PLTU Paiton Unit 1 & 2.
Siklus kerja PLTU Paiton :
1.
Untuk siklus batu bara, pertama Batu bara dari ““stock pile” lewat ban berjalan ( Conveyor) Conveyor Batubara tersebut harus digiling terlebih dahulu menjadi serbuk halus dengan specifikasi tertentu tentu sebelum masuk boiler. Penggilingan yang dilakukan oleh alat yang bernama pulverizer ini penting agar batubara tersebut mudah terbakar.
2.
Pembakaran yang sempurna harus memenuhi syarat ““three angle fire”” yaitu, bahan bakar batubara, udara (O2) dan percikan api.
3.
Udara ditiup dari fan ke boiler dengan mempergunakan sebuah ““Force Force Draft” Draft fan, atau disingkat FD fan. Agar api tidak keluar dari boiler maka diusahakan agar ruang bakar bertekanan sedikit dibawah tekanan atmosfir.
4.
Kombinasi FD dan ID fan haru haruss balance dari waktu ke waktu. Jika pengaturan kesetimbangan ini gagal maka untuk alasan safety boiler harus dimatikan secepatnya.
Operasi Pembangkit
5
5.
Untuk siklus air laut dimana air laut dipompa oleh sea water pump diolah menjadi air tawar dengan proses desalination.
6.
Air distilate tersebut.. dipompa dengan distilate water pump kemudian ditampung di raw water tank.
7.
Air dari raw water dipompa oleh supply water pump melewati pre filter kemudian ke mix bed. Di dalam mix bed ini ada resin anion dan kation, dimana anion mengikat gikat ion-ion ion positif yang selanjutnya melewati resin kation kation,, dimana kation mengikat ion negatif. Setelah proses di mix bed selanjutnya hasilnya (demin water) di tampung di make-up up water tank.
8.
Siklus air tawar berawal dari kondensor. Yang berupa tangki penyimpanan yimpanan air. Air A dari kondensor dipompa dua tahap yaitu mempergunakan Condensate Extraxtion Pump dan Feed Water Pump. Beberapa Feed Water Heaters yang dipergunakan untuk meningkatkan efisiensi dari keseluruhan system
9.
FW pump ini sangat penting sekali dija dijaga ga tekanannya agar tekanan hasil dari boiler berjalan kearah yang benar yaitu menggerakkan turbin, bukan sebaliknya ke arah kondensor.
10. Selanjutnya air keluaran dari FW pump setelah dimasukkan ke Feed Water Heaters diumpankan ke boiler 11. Siklus air Pertama kali li ke Ekonomizer, selanjutnya ke ke Steam Drum,, lalu ke Superheater dan terakhir Final inal Superheater Superheater. keluaran dari Final Superheater berupa uap murni bertekanan dan bertemperature tinggi siap menggerakkan steam turbine. 12. Turbine dikopel dengan generator, kecepatan putaran generator 3000rpm untuk menghasilkan frekuensi 50Hz, sehingga proses konversi ke energi listrik terjadi disini. 13. Selanjutnya tegangan generator sebesar 23KV dinaikkan menjadi 500KV untuk selanjutnya didistribusikan ribusikan ke pelanggan lewat jaringan interkoneksi jawa bali PLN. 14. Untuk memenuhi persyaratan lingkungan maka dipergunakanlah alat penangkap debu atau lebih dikenal dengan sebutan ESP ““Electro Static Precipitator” 15. Debu yang berterbangan sisa dari Gas buang boiler bermuatan negatif, sedangkan di sisi-sisi sisi precipitator diberi muatan positif. Sehingga debu tersebut akan menempel ke sisi-sisi sisi precipitator. 16. Selanjutnya debu yang sudah menempel dikeluarkan untuk selanjutnya dikumpulkan di “Tempat pembuangan akhir”
Operasi Pembangkit
6
17. Sedangkan Flue Gas Desuphurization dipergunakan untuk menghilangkan kandungan SO2 dari sisa-sisa sisa pembakaran. Walaupun demikian cerobong tetap diperlukan untuk memastikan polusi udara menyebar dengan rata.
Gambar 1.5 : Prinsip Kerja PLTU Unit 1 & 2 UP Gresik
Siklus Kerja PLTU Gresik :
1.
Air laut dipompa oleh sea water pump diolah menjadi air tawar dengan proses desalination.
2.
Kemurnian air distilate belum 100% karena masih mengandung unsur unsur-unsur unsur garam (NaCl) yang terbawa uap air dan masih terbawa garam, sehingga air distilate akan diproses lagi di water treatment plant agar conductivity <1 µµs/cm.
3.
Air distilate tersebut.. dipompa dengan distilate water pump kemudian ditampung di raw water tank.
4.
Air dari raw water dipompa oleh supply water pump melewati pre filter kemudian ke mix bed. Di dalam mix bed ini ada resin anion dan kation, dimana anion mengikat ion-ion ion positif
Operasi Pembangkit
7
yang selanjutnya melewati resin kation kation,, dimana kation mengikat ion negatif. Setelah proses di mix bed selanjutnya hasilnya (demin water) di tampung di make-up up water tank. 5.
Air dari make-up up water tank dipompa oleh make-up water transfer pump untuk ditampung di hotwell kondensor.
6.
Air kondensat dipompa oleh condensate pump melalui SJAE dan GSC menuju LP 1 heater (pemanas awal tekanan rendah) kemudian ke LP 2 heater untuk dipanaskan lagi.
7.
Setelah itu air dialirkan ke deaerator untuk dipanaskan secara langsung dengan uap pemanas dari extraction steam 3 turbin. Di deaerator ini gas-gas O2 dihilangkan dengan menginjeksikan hydrazine pada saat start start-up unit kemudian ditampung di deaerator storage tank.
8.
Level deaerator dipertahankan oleh Level Control (LC). Pada kondisi air kondensat dialirkan ke deaerator maka LV LV-53 akan membuka dan FV-23 23 menutup, namun jika air di deaerator sudah memenuhi setting point maka FV FV-23 23 untuk membuka sehingga aliran air dikembalikan lagi ke hotwell.
9.
Air dari ri deaerator dipompa oleh BFP (Boiler Feed Pump) untuk dialirkan ke HP heater.
10. HP 4 heater (pemanas tekanan tinggi) memanaskan air tersebut.. kemudian ke HP 5 heater sehingga temperatur air pengisi mendekati temperatur air dalam boiler. 11. Air masuk ke economizer untuk pemanasan terakhir dimaksudkan untuk menaikkan efisiensi boiler. Di economizer,, air dipanaskan dengan gas panas buang ruang bakar (furnace) yang keluar dari superheater I sebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong. 12. Untuk mengontrol kebutuhan aair ir boiler, drum dipasang Level Control (LC) sebelum air pengisi masuk ke HP heater yaitu FV FV-20. 20. Untuk mengontrol kualitas air, drum boiler dipasang saluran injeksi bahan kimia dan saluran pembuangan ((blowdown). ). Injeksi phosphat berfungsi untuk menaikkan pH air di drum jika terjadi penurunan pH air akibat kebocoran di sisi kondensor. 13. Pembakaran di boiler dilakukan secara kontinyu di dalam furnace dengan dengan alat pembakar (burner) menggunakan bahan bakar dan udara dari luar. 14. FDF (Forced Draft Fan)) menghisa menghisap p udara dari atmosfir dan dialirkan ke steam coil air heater (SCAH). SCAH memanasi udara dengan uap dari HP aux steam header boiler . Kemudian udara panas dialirkan ke air heater untuk dipanasi dengan gas buang dari furnace.
Operasi Pembangkit
8
Setelah udara dipanasi di air hheater kemudian masuk kedalam windbox dan selanjutnya didistribusikan ke tiap-tiap tiap burner untuk proses pembakaran. 15. HSD digunakan sebagai bahan bakar pembakaran awal. Sedangkan residu digunakan sebagai bahan bakar utama yang disimpan dalam RO. storage tank. 16. Untuk kesempurnaan proses pembakaran, maka HSD yang disemprotkan ke ruang bakar diatomisasi (dikabutkan) dengan menggunakan udara dari SAC ((Service Service Air Compressor). 17. Sebelum mengalirkan residu dari RO. storage tank ke burner digunakan RO. preheater untuk pemanasan awal kemudian dipompa dengan RO. transfer pump ke dalam RO. service tank. 18. Setelah itu residu dipompa dengan RO. pump dan dimasukkan ke RO. heater untuk menurunkan kekentalan residu agar dapat disemprotkan ke ignition burner. burner Pengaturan aliran residu ke ignition burner dengan katup pengatur (FV-26) 26) dilakukan sebelum burner. 19. Sebagaimana pada HSD untuk kesempurnaan reaksi pembakaran, maka residu diatomisasi dengan menggunakan uap dari HP auxiliary steam header boiler atau extraction steam turbin secara mekanik pada burner. Jika beban sudah tinggi maka atomisasi residu menggunakan extraction steam dari turbin. 20. Uap dari drum boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu dialirkan ke superheater I (primary SH) dan ke superheater II (secondary SH), dan juga dialirkan ke outlet header yang selanjutnya digunakan sebagai auxiliary steam. 21. Apabila temperatur uap melebihi batas kerjanya, maka de superheater spray (attemperator) menyemprotkan air kondensat untuk menurunkan temperatur uap sesuai dengan temperatur tempe yang diijinkan (510◦ C) 22. Uap jenuh dari superheater dengan tekanan dan temperatur tinggi mengalir melalui nozzle. Uap dengan tekanan 88 kg/cm2 dan temperatur 510◦ C ini yang akan mendorong sudu-sudu sudu turbin sehingga mengakibatkan poros turbin berputar. 23. Uap tersebut diatur oleh MSV ((Main Stop Valve)) yang berfungsi sebagai katup penutup cepat jika turbin trip atau katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk. MSV bekerja dalam dua posisi, yaitu menutup penuh atau membuka penuh. 24. Turbin harus dapat beroperasi dengan putaran yang konstan pada beban yang berubah-ubah. berubah Untuk membuat agar putaran turbin selalu tetap digunakan control valve (load limit) yang
Operasi Pembangkit
9
bertugas untuk mengatur aliran uap masuk turbin sesuai dengan bebannya. Governor valve tidak dipakai sehingga full open (membuka penuh). 25. Uap jenuh yang masuk ke turbin akan menggerakkan sudu sudu-sudu sudu turbin sehingga poros turbin ikut berputar. Generator yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan listrik ketika turbin berputar. 26. Uap ekstraksi (extraction extraction steam steam) turbin dibagi menjadi 5. Extraction steam 1 dialirkan ke HP 5 heater, extraction steam 2 dialirkan ke HP 4 heater, extraction steam 3 dialirkan ke deaerator, extraction steam 4 dialirkan ke LP 2 heater, dan extraction steam 5 dialirkan ke LP 1 heater. Hal tersebut bertujuan untuk meningkatkan efisiensi unit (heat balance). balance 27. Uap yang telah menggerakkan sudu sudu-sudu sudu turbin, tekanan dan temperaturnya turun hingga kondisinya menjadi uap basah. Uap tersebut dialirkan ke dalam kondensor yang dalam keadaan vakum. Posisi kondensor umumnya terletak di bawah turbin sehingga memudahkan aliran uap masuk. 28. Proses kondensasi (perubahan fase dari fase uap ke fase air) di kondensor terjadi dengan mengalirkan air pendingin dari coo cooling water pump ke dalam pipa-pipa pipa kondensor sehingga uap-uap uap dari turbin yang berada di luar pipa pipa-pipa pipa terkondensasi menjadi air kondensat dan ditampung di hotwell. 29. Air di hotwell ini dipompa oleh condensate pump menuju deaerator melalui SJAE (Steam ( Jet Air Ejector) dan GSC, LP 1 heater dan LP 2 heater. Starting Ejector berfungsi untuk menarik vakum kondensor pada saat awal hingga vakum kondensor mencapai mencap 650 mmHg, kemudian vakum di kondenser ondenser ini dipertahankan oleh SJAE. 30. Uap panas di SJAE yang berasal dari HP auxiliary steam header boiler ini bertemu dengan air kondensat sehingga mengalami kondensasi kemudian air kondensasi ini dialirkan kembali ke hotwell condensor. 31. GSSR (Gland Gland Steam Seal Regulator Regulator)) bekerja untuk mengatur tekanan uap yang berasal dari HP auxiliary uxiliary steam header boiler untuk perapat turbin sesuai setting yaitu 0.08 kg/cm2, sehingga tekanan selalu konstan dan tidak terjadi kebocoran kebocoran-kebocoran, kebocoran, yaitu pada sisi tekanan tinggi (HP) untuk mencegah uap dari turbin bocor keluar dan dari sisi tekanan rendah (LP) untuk mencegah udara luar masuk ke exhaust turbin karena vakum. 32. Uap perapat yang telah dipakai turbin tadi ditarik oleh GSEB ((Gland Gland Steam Exhaust Blower) agar tidak terjadi kondensasi di labirin labirin-labirin labirin turbin dan karena uap perapat tersebut.
Operasi Pembangkit
10
menyentuh pipa-pipa pipa yang dialiri air kondensat maka terjadilah terkondensasi di GSC (Gland Steam Condenser)) dan kondensasinya dialirkan ke hotwell. Sedangkan uap yang tidak terkondensasi di GSC dihisap oleh GSEB di buang ke atmosfer. 33. Untuk sistem air pendingin, ngin, air laut disaring melalui bar screen untuk memisahkan air dari sampah/kotoran laut, kemudian air laut diinjeksi dengan chlorine untuk melemahkan biota laut agar tidak berkembangbiak di dalam kondensor sebelum air laut disaring lagi melalui traveling screen untuk menyaring kotoran kotoran-kotoran kotoran yang lolos dari bar screen sebelum dipompa oleh circulating water pump. 34. CWP (Circulating Circulating Water Pump Pump)) akan mengalirkan air melalui kanal atau pipa-pipa pipa besar yang dilapisi karet masuk ke kondensor untuk proses kondens kondensasi, asi, selain itu juga dialirkan di ke CWHE (Cooling Cooling Water Heat Exchanger Exchanger)) untuk mendinginkan air tawar sebagai cooling water.. Air tawar dari CWHE ini dipompa oleh cooling water pump untuk digunakan sebagai pendingin auxiliary machines seperti condensate pump, boiler feed pump, circulating water pump, air heater, forced draft fan, service air compressor, instrument air compressor, lube oil cooler, dan H2 gas generator cooler. 35. Proses konversi energi di dalam generator adalah dengan memutar medan magnet di dalam kumparan. Rotor generator sebagai medan magnet menginduksi kumparan yang dipasang pada stator sehingga timbul tegangan diantara kedua ujung kumparan generator. generator Untuk membuat rotor agar menjadi medan magnet, maka dialirkan arus DC ke kumparan rotor. Sistem pemberian emberian arus DC kepada rotor agar menjadi magnet ini disebut eksitasi. 36. Untuk menjaga agar tegangan keluaran generator stabil, maka diperlukan AVR (Automatic ( Voltage Range)) untuk mengontrol tegangan keluar generator selalu tetap walaupun beban berubah-ubah sekaligus menjaga mesin berada dalam sinkron. 37. Untuk menyalurkan energi listrik yang dihasilkan dari generator, maka generator harus dihubungkan ke sistem jaringan (transmisi) yang disebut sinkronisasi. 38. PLTU tidak dapat dijalankan (start) atau shutdown tanpa pa adanya pasokan dari luar. Dalam kondisi operasi normal, suplai listrik untuk kebutuhan alat alat-alat bantu (auxiliary auxiliary common) common diambil dari starting transformer. 39. Kebutuhan listrik untuk start disuplai dari luar (ke jaringan sistem) melalui main transformer, sedangkan kebutuhan listrik untuk operasi normal (pemakaian sendiri) disuplai dari generator melalui auxiliary transformer transformer.
Operasi Pembangkit
11
Secara garis besarnya PLTU yang ada di Indonesia memnggunakan bahan bakar HSD dan Batu bara, a, dimana memilik kesamaan dari siklusnya tetapi perbedaannya terletak pada pemasukan bahan bakar pada boilernya. Produksi energi listrik dari Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan tahapan dari proses pembangkit tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana dalam proses produksi energi listrik pada PLTU merupakan tahapan dari proses pembangkit tenaga yang dihasilkan dari beberapa alat bantu utama PLTU, dimana dalam proses perubahan energi tersebut diawali dari Boiler yang berfungsi untuk merubah energi kimia yang terdiri dari energi bahan bakar (bahan bahan bakar bisa batubara dan HSD sesuai unit masing – masing) dan udara menjadi energi panas yang berbentuk gas panas pembakaran yang terjadi rjadi dalam ruang bakar boiler, selanjutnya energi gas panas pembakaran tersebut ditranfer ke dalam air hingga air tersebut berubah bentuk menjadi uap, dimana uap yang mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas tersebut disalurkan kedalam Steam Turbine untuk mendorong sudu-sudu sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untukmemutar poros turbin, dalam hal ini energi panas diubah menjadi energi mekanik melalui
poros Steam Turbine yang merupakan satu
kesatuan dengan rotor Generator Generator, yang berfungsi untuk membangkitkan energi listrik, selanjutnya uap bekas dari proses ekspansi Steam Turbine tersebut dimasukan ke dalam Condenser yang berfungsi untuk mererubah sisa energi uap menjadi energi air, hal ini dikenal dengan siklus operasi regeneratif dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar skema perubahan energi pada PLTU berikut. Energi Kimia
Udara
Energi Panas
Energi Mekanik
Energi Listrik
Bahan Bakar
BOILER
STEAM TURBINE
GENERATOR
STACK
CONDENSER
Gambar 1.66 : Skema Perubahan Energi Pada PLTU
Operasi Pembangkit
12
BAB II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP ( PLTGU ) 2.1
DEVINISI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP PLTGU ( Pembangkit Listrik
Tenaga Gas Uap ) adalah pembangkit thermal yang
menggabungkan prinsip kerja PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga gas ) dan PLTU ( Pembangkit Listrik Tenaga Uap ) atau disebut juga combined cycle. Pembangkit jenis ini dapat didesain menghasilkan daya listrik yang besar dan lebih efisien, karena untuk menghasilkan PLTU ini memanfaatkan gas buang PLTG. Pada PLTG menggunakan bah bahan an bakar gas atau minyak solar ( HSD ) sedangkan PLTU tidak membutuhkan bahan bakar untuk memanaskan air hingga menjadi uap, yang kemudian digunakan untuk memutar turbin uap. Proses tersebut memanfaatkan gas buang yang dihasilkan dari proses pembakaran padaa PLTG yang masih mempunyai temperatur ( panas ) lebih kurang 500 ° C yang digunakan untuk memanaskan air hingga menjadi uap pada HRSG. Selajutnya uap hasil pemanasan tadi digunakan untuk memutar turbin uap PLTU.
Gambar 2.1 : Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ( PLTGU Unit Gresik )
Operasi Pembangkit
13
Untuk menaikan tekanan pada PLTGU dapat dilaksanakan secara bertahap, sedangkan pada PLTU minyak atau batubara tekanannya konstan konstan.. Di PLTGU UP Gresik terdapat dua sumber energy atau bahan bakar, yaitu minyak solar ( HSD ) dan gas. Peralatan utama PLTGU terdiri atas : 1. Sistem PLTG ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas ), meliputi kompresor, ruang bakar, turbin gas dan generator. 2. HRSG ( Heat Recovery Steam Generator ) yaitu pembangkit produksi uap. 3. Turbin Gas. 4. Generator. 5. Kondensor. 6. Peralatan lain, diantaranya ::pompa ,pemanas air ( water heater ),pipa – pipa dan pompa pengisi HRSG.
2.2
KOMPONEN UTAMA PLTGU
Gambar 2.2 : Komponen Utama PLTGU
Operasi Pembangkit
14
Komponen utama PLTGU adalah : 1. HRSG ( Heatt Recovery Steam Generator ) : Yaitu aitu tempat terjadinya pemanasan air hingga menjadi uap super heat. Perbedaannya pada boiler terjadi proses pembakaran, sementara di HRSG tidak terjadi pembakaran. 2. Turbin Gas : Suatu penggerak yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin.. Disebut turbin gas karena perputarannya turbin terjadi akibat gas panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran. 3. Generator : Suatu sistem yang mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik. listrik 4. Kondensor : Sebuah alat at yang digunakan untuk mendinginkan gas yang bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi 5. Condensater pump : Memompa air kondensasi yang terkumpul pada Hot Hot-well well condensor ke Deaerator untuk disirkulasikan ke sistem. 6. Heater : Suatu pemanas yang berfungsi memanaskan air agar tidak terjadi perbedaan temperature yang signifikan antara temperature air dalam boil boiler er dengan temperature air masuk dalam boiler. 7. Bioler feed pump : Pompa pengisi drum Boiler. 8. Main Transformer : sebagai alat transformasi energi dari generator ke jaringan dan menaikan tegangan yang dihasilkan generator.
Operasi Pembangkit
15
2.3
SISTEM OPERASI PLTGU
Gambar 2.3 : Sistem Operasi PLTGU ( PLTGU Muara Karang ) Proses transfer energi pada PLTGU tersebut diawali dari Compresor yang berfungsi untuk memberikan sejumlah udara yang dibutuhkan dalam proses pembakaran bahan bakar, dalam hal ini energi kimia diubah menjadi energi panas yang berbentuk gas panas pembakaran yang terjadi dalam Combuster Combuster. Selanjutnya energi gas panas pembakaran yang mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas
tersebut disalurkan
kedalam Gas Turbine untuk
mendorong sudu-sudu sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk memutar poros turbin, dalam hal ini energi panas diubah menjad menjadi menjadi energi mekanik. Melalui poros gas turbine yang merupakan satu kesatuan dengan rotor generator, yang berfungsi untuk membangkitkan energi listrik,, selanjutnya gas bekas dari proses ekspansi gas turbine yang masih memiliki besaran temperatur dan kuantitas antitas panas tersebut disalurkan kedalam Heat Recovery Steam Generator
Operasi Pembangkit
16
untuk ditranfer ke dalam air hingga air ters tersebut ebut berubah bentuk menjadi uap. uap Uap yang mempunyai besaran temperatur dan kuantitas panas
tersebut disalurkan
kedalam Steam
Turbine untuk mendorong sudu--sudu sudu turbin hingga menjadi energi kinetik untuk memutar poros turbin. Dalam hal ini energi panas diubah menjadi energi mekanik melalui poros Steam Turbine yang merupakan satu kesatuan dengan rotor Generator, yang berfungsi untuk membangkitkan memba energi listrik,, selanjutnya uap bekas dari proses ekspansi Steam Turbine tersebut dimasukan ke dalam Condensor yang berfungsi untuk me merubah sisa energi uap menjadi energi air. air Hal ini dikenal dengan siklus operasi Combined Cycle dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar skema transfer energi PLTGU berikut ini.
Open Cycle
Steam Cycle
Gambar 2.4 : Skema Perubahan Energi pada PLTGU Pada instalasi pembangkit Combined Cycle yang merupakan gabungan antara Brayton Cycle dan Rankine Cycle, memiliki efisiensi plant yang lebih tinggi dan sampai saat ini merupakan pembangkit thermal yang paling efisien, mengingat pada Siklus Brayton energi panas dari gas buang yang cukup besar tersebut masih mampu untuk dikonversikan menjadi energi panas berupa steam melalui suatu alat pembangkit uap.
Operasi Pembangkit
17
Gambar 2.5 : Skema Block PLTGU UP Gresik.
Operasi Pembangkit
18
BAB III STEAM TURBIN ( TURBIN UAP )
3.1
DEFINISI STEAM TURBIN Turbi Uap adalah suatu mesin yang berfungsi untuk merubah energi panas (thermis)
menjadu energi mekanis (energi putar). Kontruksinya terdiri rumah turbin (Casing turbin) atau stator (statis) kemudian rotor (bagian yang berputar). Pada rotor turbin ditempatkan sudu su – sudu jalan yang disusunn sedemikian rupa melingkar dirotor dan berjajar di sepanjang rotor. Sudu yang berputar ini ditempatkan secara simetris disela – sela sudu tetap (berselang – seling). Energi panas dalam uap mula-mula mula diubah menjadi energi kinetis oleh nozzle. Selanjutnya uap dengan kecepatan tinggi ini uap masuk ke turbi membentur / mendorong sudu putar pada turbin. Uap setelah keluar dari sudu putar ar diterima oleh sudu putar pada turbin yang akhirnya menghasilkan tenaga putar pada turbin. Uap setelah keluar dari sudu putar diterima oleh sudu tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu sudu putar diterima sudu tetap kemudian dipantulkan lagi ke sudu putar, begitu seterusnya hing hingga keluar melalui exhaust turbin menuju kendensor. ken Jadi energi kinetic diubah menjadi energi mekanis terjadi pada sudu – sudu putar turbin
Operasi Pembangkit
19
Gambar 3.1 : Komponen utama steam turbin.
3.2
FUNGSI STEAM TURBIN Turbin uap merupakan salah satu jenis mesin yang menggunakan metode external
combustion engine (mesin pembakaran luar). Pemanasan fluida kerja (uap) dilakukan di luar sistem. Prinsip kerja dari suatu instalasi turbin uap secara umum adalah dimulai dari pemanasan air pada ketel uap. Uap air hasil pemanasan yang bertemperatur dan bertekanan tinggi selanjutnya se digunakan untuk menggerakkan poros turbin. Uap yang keluar dari turbin selanjutnya dapat dipanaskan kembali atau langsung disalurkan ke kondensor untuk didinginkan. Pada kondensor uap berubah kembali menjadi air dengan tekanan dan temperatur yang telah menurun. Selanjutnya air tersebut dialirkan kembali ke ket ketell uap dengan bantuan pompa. Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa turbin uap adalah mesin pembangkit yang bekerja dengan sistem siklus tertutup.
Operasi Pembangkit
20
Pada PLTU , Turbine dibagi menja menjadi tiga tingkatan, yaitu : 1.
High Pressure (HP) Turbin HP Tubin mengekspansikan uap utama yang dihasilkan dari superheater , kemudian uap keluar HP Turbin dipanaskan kembali pada bagian reheater diboiler untuk menaikkan entalpi uap. Uap reheat lalu diekspansikan di dalam Intermediate Pressure (IP) turbine.
2. Intermediate Pressure (IP) Turbin IP Turbin in mengekspansikan uap reheat dari reheater, kemudian uap tersebut diekspansikan diekspan le Low Pressure turbine tanpa pemanasan. 3. Low Pressure (LP) Turbin LP turbin mengekspansikan ekspansikan uap dari IP turbin.
3.3
BAGIAN – BAGIAN STEAM TURBIN
Gambar 3.2 : Bagian Steam Turbin 1. Stasionery Blade, yakni sudu sudu-sudu sudu yang berfungsi untuk menerima dan mengarahkan steam yang masuk.
Operasi Pembangkit
21
2. Moving Blade, yakni sejumlah sudu sudu-sudu sudu yang berfungsi menerima dan merubah Energi Steam menjadi Energi Kinetik yang akan memutar generator.
Stasionery Blade
Moving Blade
Gambar 3.3 : Stasionery Blade & Moving Blade. 3. Poros Poros berfungsi
mentransmisikan torsi rotor turbin untuk memutar bagian dari rotor
generator listrik. 4. Casing (Rumah Turbin) Casing berfungsi untuk melindungi proses ekspansi uap oleh turbin agar tidak terjadi kebocoran dari dan kearah luar. Disamping itu fungsi casing sebagai penutup penutu sudu putar dan sudu tetap, sehingga terjadi gerak putar sewaktu turbin dialiri uap, adapun casing ada 2 macam yaitu casing ganda dan casing tunggal (pejal), pada turbin dengan daya yang besar umumnya dipakai doube casing (casing ganda) yaitu dimaksudkan untuk mempercepat warming up pada saat start up unit dari kondisi awal (cool start). 5. Katup-katup pengatur beban
Operasi Pembangkit
22
Katup pengatur beban pada turbin disebut juga governor valve yang mengatur jumlah aliran uap masuk ke turbin.. Pembukaan dari tiap katup tergantung kebutuhan beban. 6. Bantalan turbin, untuk tuk menumpu rotor turbin dengan satu silinder casing diperlukan bantalan utama (main bearing)) sebanyak dua buah, sedangkan pada turbin yang mempunyai lebih dari satu silinder casing bantalannya lebih dari dua buah. 7. Governor : Yaitu sistem stem pengaturan beban atau pembukaan / penutupan Control Valve secara auto. 8. Gland Labirinth & Gland Steam System : Untuk ntuk menghindari masuknya udara antara poros dan rumah turbin pada bagian turbin tekanan rendah dan keluarnya uap pada bagian turbin tekanan tinggi. 9. Control Valve, yaitu sistem stem pengaturan beban atau pembukaan / penutupan Control Valve secara manual ( dengan tangan ) dan,mengatur flow steam ke turbin apa bila naik turun beban sehingga walaupun putaran turbin atau frequensi akan tetap seperti semula. 10. Sistim pelumasan : Untuk ntuk melumasi bantalan , turning gear dan lain – lain. 11. Sistim kontrol hidrolik turbin : Untuk ntuk penggerak peralatan hidrolik pada CV ,MSV, ,MSV LPTBV , CRV dan sistim pengaman turbin. 13. Vacuum Breaker : Untuk ntuk menghubungkan bagian dalam turbin dengan udara luar ketika turbin tidak beroperasi dan mengisolasinya ketika turbin beroperasi. 14. Condensor : Untuk ntuk mengembunkan uap bekas keluar turbin.
Operasi Pembangkit
23
Gambar 3.4 : Rotor HP & IP Turbin ( PLTU Gresik Unit 3 & 4 ).
Gambar 3.5 : Rotor LP Turbin ( PLTU Gresik Unit 3 & 4 ).
Operasi Pembangkit
24
Gambar 3.6 : Rotor HP Turbin ( PLTU Muara Karang )
Gambar 3.7 : Steam Turbin ( PLTU Muara Karang )
Operasi Pembangkit
25
Gambar 3.8 : Steam Turbin ( PLTU Gresik Unit 1 & 2 )
3.3.1
ALAT BANTU UTAMA STEAM TURBIN :
1. Circulating Water Pump ( CWP ) : Yaitu pompa supplai air laut menuju kondensor dan CWHE. 2. Sea Water Booster Pump ( SWBP ) : Yaitu pompa penguat air laut yang menuju CWHE. 3. Cooling Water Heat Exchanger ( CWHE ) : Yaitu proses berlangsungnya proses perpindahan panas antara air tawar dengan air laut. 4. Close Cycle Cooling Water Pump ( CCCWP ) : Yaitu pompa supplai air pendingin untuk pendingin minyak pelumas bearing H2 pendingin generator dan lainnya. 5. Instrument ent Air Compressor ( IAC ) : Yaitu udara untuk penggerak alat – alat control. 6. Condensate Extraction Pump ( CEP ) : Yaitu pompa air kondensat menuju deaerator. 7. Deaerator : Penampung air kondensat dan menghilangkan O2 untuk feed water.
Operasi Pembangkit
26
8. Boiler Feed Pump ( BFP ) : Yang terdiri dari HP BFP dan LP BFP, yaitu pompa pengisi drum. 9. Starting Air Ejector : Yaitu alat untuk m membuat kondisi vacuum pada condenser hotwell. 10. Main Air Ejector : Yaitu alat alat untuk mempertahankan kondisi vacuum di condenser hotwell. 11. Gland Steam Conednsor : berfungsi erfungsi untuk merapatkan poros tu turbin agar condenser hotwell tiap ap terjaga kondisi vacuumnya. 12. Lube Oil System : Berfungsi untuk pelumas bearing turbin dan generator. 13. Seal Oil System : Berfungsi untuk merapatkan poros gen generator
dan sebagai pendingin
generator tidak keluar.
Gambar 3.9 : CWP ((circulating water pump PLTGU GU UP Gresik )
Operasi Pembangkit
27
Gambar 3.10 : Sea Water Booster Pump ( PLTGU UP Gresik )
Operasi Pembangkit
28
Gambar 3.11: Close Cycle Cooling Water Pump ( PLGTU GTU UP Gresik )
Gambar 3.12 : Condensate Extaction Pump ( PLTGU UP Gresik )
Operasi Pembangkit
29
Gambar 3.13 : Cooling Water Heat Exchanger ( PLTGU UP Gresik )
Gambar 3.14 : Flow Diagram Gland Steam Condensor ( PLTU UP Gresik 3 & 4 )
Operasi Pembangkit
30
3.4
CARA KERJA STEAM TURBIN
Gambar 3.15 : Siklus Kerja Steam Turbin Uap bertekanan tinggi masuk kedalam turbin uap bertekanan tinggi ( HP Steam Turbin ), uap sisa memutar HP turbin diekspansikan reheater untuk menaikkan efisiensinya. Setelah uap melewati reheater lalu uap diekspansikan ke IP ( Intermediate
Presure ) Turbin. Setelah
melewati IP turbin uap diekspansikan ke Low Pressure Turbin ( LP Turbin ).. Dari Low Pressure Turbin uap extraction steam menuju ke kondensor untuk dilakukan proses kondensasi sehingga akhir dari kondnsasi uap akan berubah menjadi air.
Operasi Pembangkit
31
BAB IV TURBIN GAS 4.1
DEFINISI TURBIN GAS Turbin gas merupakan salah satu komponen utama dalam proses menghasilkan energy ener
listrik pada PLTGU ( Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap ). Disebut dengan turbin turbi gas karena perputaran turbin terjadi akibat gas panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran.beberapa faktor fa yang mejadi di alasan penggunaan turb turbin gas sebagai pembangkit energi listrik adalah karena turbin gas mempunyai akselerasi yang tinggi untuk menanggulangi adanya kenaikan atau penurunan beban ( Load ) jaringan ( konsumen ) yang sulit diperkirakan, dan relatif mudah dalam pembangunan, pemasangan serta pengoperasian.
Gambar 4.1 : Komponen Turbin Gas
Operasi Pembangkit
32
4.2.
FUNGSI TURBIN GAS Fungsi Turbin gas adalah suatu penggerak yang memanfaatkan gas sebagai fluida
kerjanya. Turbin gas pada kondisi ideal memanfaatkan gas bertekanan yang didapat dari udara atmosfir yang dimampatkan dengan menggunakan kompresor pada kondisi isentropik (reversibel adiabatik/entropi konstan). Udara yang bertekanan tinggi ini kemudian dibakar dalam ruang bakar pada tekanan tetap. tap. Dari ruang bakar, gas yang sudah dibakar bersama dengan bahan bakar diekspansikan ke turbin sebagai penggerak beban generator. 4.3.
BAGIAN – BAGIAN TURBIN GAS
Gambar 4.2 : Bagian – bagian turbin Gas Bagian turbin gas sebagai berikut :
Intake Air Filter ( IAF ) Udara yang dibutuhkan untuk proses pembakaran dan sebagian untuk pendinginan turbin gas sebelum masuk turbin terlebih dahulu disaring oleh saringan ( filter ), agar udara yang masuk bersih. Karena kotoran sekecil apapun yang masuk akan dapat menyebabkan kerusakan unit. IAF terdiri dari beberapa filter yang seluruhnya haus dalam kondisi bersih. Apabila saringan kotor, kualitas dan kuantitas udara yang masuk akan terganggu dan energy yang duhasilkan turbin gas akan turun sehingg sehinggaa daya ( MW ) yang dihasilkan juga akan turun.
Operasi Pembangkit
33
Gambar 4.3 : Intake Air Filter & Main Transformer ( PLTGU UP Gresik )
Inlet Guide Vance ( IGV ). Berfungsi mengatur kebutuhan udara , sesuai dengn beban yang ditetapkan. Pengaturannya telah diatur secara otomatis oleh kkomputer, omputer, sesuai dengan beban yang dikehendaki.
Gambar 4.4 : Inlet Guide Vance.
Operasi Pembangkit
34
Kompresor Berfungsi untuk mengkompresi atau memampatkan udara yang masuk menjadi udara bertekanan sesuai dengan kriteria udara untuk pembakaran. Udara yang dihasilkan kompresor digunakan sebagai udara pembakaran dan udara untuk pendinginan.
Turbin gas Berfungsi sebagai penggerak generator turbin gas berputar karena tekanan gas panas dari hasil pembakaran bahan bakar yang di dialirkan ke sudu – sudu turbin.
Generator Generator berada pada satu poros atau dikopel dengan turbin gas, sehingga perputaran turbin gas akan menyebabkan generator ikut berputar.
Gambar 4.5 : Generator & Steam Turbin ( PLTGU UP Gresik )
Main Transformer Berfungsi sebagai alat transformasi energi dari generator ke jaringan dan menaikkan tegangan yang dihasilkan generator.
Operasi Pembangkit
35
Gambar 4.6 : Main Transformer Gas Turbin Turbin. ( PLTGU UP Gresik )
Lube Oil System Berfungsi sebagai minyak pelumas bearing, yang merupakan tumpuan poros turbin gas yang selalu berputar.
Control Oil System Berfungsi sebagai minyak control pengaturan pembukaan control valve bahan bakar yang masuk ke ruang bakar ( Combuster ) turbin gas.
Lube Oil Cooler Berfungsi menjaga temperature perature lu lube oil system tetap stabil. Lube oil system yang telah digunakan temperaturnya akan naik, sehingga harus didinginkan sebelum digunakan kembali.
Fuel Supply Terdiri dari fuel oil ( HSD/ solar ) meliputi Receiving tank,storage tank, fuel oil transfer pump, main ain fuel oil pump ( MFOP ), nozzle dan combuster.
Starting Motor
Operasi Pembangkit
36
Berfungsi erfungsi memutar shaft rotor turbin sampai RPM tertentu sampai terjadi pembakaran, setelah itu dilepas secara otomatis.
Main Fuel Oil Pump Berfungsi sebagai pompa utama bahan bakar minyak ppada turbin gas.
4.4
CARA KERJA TURBIN GAS
Gambar 4.7 : Siklus Kerja Turbin Gas Secara garis besar sistem kerja turbin gas adalah proses kimia yang terjadi pada bahan bakar, diubahh menjadi sistem mekanik yang terjadi pada putaran turbin gas dan generator, generat sehingga menghasilkan energi listrik. Proses tersebut dimulai dari masuknya udara ke kompresor, kemudian udara yang masuk akan dimampatkan menjadi udara bertekanan, yang dapat digunakan dalam proses pembakaran. Proses pembakaran berl berlangsung di ruang bakar ( combuster ). Agar terjadi pembakaran karan harus tersedia tiga unsure : yaitu udara , bahan bakar, dan api yang berasal dari pemantik (Igniter (Igniter). ). Setelah terjadi pembakaran akan timbul perbedan temperatur dan tekanan, yang kemudian akan mendorong sudu –sudu sudu turbin, sehingga turbin gas dapat berputar. Karena turbin gas berada satu poros atau dikopel dengan generator, putaran turbin gas akan menyebabkan generator ikut berputar juga. Perputaran gener generator ator menyebabkan terjadinya tegangan atau energi listrik.
Operasi Pembangkit
37
BAB V BOILER ( KETEL ) 5.1
DEFINISI BOILER tertentu Air Boiler merupakan satu alat menghasilkan uap/ steam dengan tekanan & suhu tertentu.
adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air panas atau steam pada tekanan dan suhu tertentu mempunyai nilai energy yang kemudian digunakan untuk mengalirkan panas dalam bentuk energy kalor ke suatu proses.
Gambar 5.1 : Boiler & Equipment ( PLTU).
5.2
FUNGSI BOILER Boiler merupakan suatu alat untuk menghasilkan uap pada tekanan dan temperatur tinggi
(superheated vapor). ). Perubahan dari fase cair menjadi uap dilakukan dengan memanfaatkan energi panas yang didapatkan dari pembakaran bahan bakar. Boiler pada PLTU biasanya menggunakan ggunakan minyak residu atau biasa disebut MFO ((Marine Fuel Oil) dan juga batubara
Operasi Pembangkit
38
sebagai bahan bakar utamanya. Sedangkan bahan bakar pendukung adalah solar atau ata biasa disebut HSD (High Speed Diesel Diesel) dimana solar ini digunakan hanya sebagai pemantik awal (ignition)) untuk membakar MFO. Penyaluran panas dari bahan bakar ke air demin dapat terjadi secara radiasi dan konveksi.
5.3
BAGIAN – BAGIAN BOILER
Gambar 5.2 : Bagian Boiler ( Tanjung Jati unit 1 & 2 )
Furnace : Komponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar.. Beberapa bagian dari furnace diantaranya : refractory refractory, ruang perapian, burner, exhaust for flue gas, gas charge and discharge door .
Wall tube : Dinding boiler terdiri dari tubes / pipa-pipa pipa yang disatukan oleh membran, oleh karena itu disebut dengan wall tube tube. Di dalam wall tube tersebut mengalir air yang akan dididihkan. Dinding pipa boiler adalah pipa yang memiliki ulir dalam (ribbbed ribbbed tube), tube dengan tujuan agar aliran air di dala dalam wall tube berputar ar (turbulen), sehingga penyerapan panas menjadi lebih banyak dan merata, serta untuk mencegah terjadinya overheating verheating karena penguapan awal air pada dinding pipa yang menerima panas radiasi langsung dari ruang pembakaran.
Operasi Pembangkit
39
Wall tube mempunyai dua header pada bagian bawahnya yang berfungsi untuk menyalurkan air dari downcomers.
Downcomer merupakan pipa yang menghubungkan steam drum dengan bagian bawah low header. Untuk mencegah penyebaran panas dari dalam furnace ke luar melalui wall tube, tube maka disisi luar dari wall tube dipasang dinding isolasi yang terbuat dari mineral fiber.
Steam Drum : Komponen ini merupakan tempat penampungan air panas dan pembangkitan steam. Steam masih bersifat jenuh (saturated steam). Steam Drum adalah bagian dari boiler yang berfungsi untuk : pipa-pipa pipa penguap (wall ( tube),dan 1) Menampung air yang akan dipanaskan pada pipa menampung uap air dari pipa pipa-pipa penguap sebelum dialirkan ke superheater. superheater 2) Memisahkan uap dan air yang telah dipisahkan di ruang bakar ( furnace ). 3) Mengatur kualitas air boiler, dengan membuang kotoran-kotoran kotoran terlarut di dalam boiler melalui continuous blowdown. 4) Mengatur permukaan air sehingga tidak terjadi kekurangan saat boiler beroperasi yang dapat menyebabkan overheating pada pipa boiler.
Gambar 5.3 : Boiler & Equipment ( Tanjung Jati unit 1 & 2 ).
Operasi Pembangkit
40
Superheater : Superheater berfungsi untuk menaikkan temperatur uap jenuh menjadi uap panas lanjut dengan memanfaatkan gas panas hasil pembakaran. Uap yang masuk ke Superheater berasal dari steam drum drum. Superheater terbagi dua yaitu Primary Superheater dan Secondary Superheater. 1) Primary Superheater Primary Superheater berfungsi untuk menaikkan temperatur uap jenuh yang berasal dari steam drum menjadi uap panas lanjut dengan meman memanfaatkan faatkan gas panas hasil pembakaran. 2) Secondary Superheater Secondary Superheater terletak pada bagian laluan gas yang sangat panas yaitu diatas ruang bakar dan menerima panas radiasi langsung dari ruang bakar . Uap yang keluar dari secondary superheater kem kemudian digunakan untuk memutar HP Turbine..
Force Draft Fan (FDF). Sebagai alat untuk memasok uudara dara bakar ke ruang boiler. Untuk U mendapatkan api harus dipenuhi 3 ( tiga ) unsur yaitu ba bahan han bakar, udara bakar dan api, FDF berfungsi sebagai alat untuk memasok udara bakar ke ruang boiler tersebut. Air Heater, yaitu suatu peralatan yang berfungsi untuk memanaskan udara pembakaran yang dihembuskan oleh Forced Draft Fan sebelum dipakai untuk pembakaran di dalam Furnace Boiler. Pemanasnya diambilkan dari gas bekas setelah di pakai Economyzer namun sebelum keluar ke cerobong asap. Adapun tujuan utamanya amanya adalah untuk menaikkan Efesiensi E Boiler. Steam Coil Heater. Steam Coil Air heater adalah suatu alat yang digunakan untuk menaikkan temperature udara bakar yang dihembuskan oleh FDF sebelum dipanaskan Air Heater, pemanasnya diambilkan dari uap bekas setelah dipakai untuk memutar turbine,dan dari auxiliry steam bila beban rendah adapun ttujuannya ujuannya adalah untuk mencegah kerusakan elemen-elemen elemen AH, karena udara dingin yang masuk AH akan menyebabkan pengkrestalan sulphur (belerang) yang terkandung didalam bahan bakar akan menempel hal tersebut diatas AH, sehingga elemen AH akan korosi korosi. Fuel Oil Pump, yaitu pompa supply bahan bakar minyak dari ari tanki harian (service ( tank ke ruang bakar melalui burner-burner burner dengan tekanan dan tempetratur yang ditetapkan. Fuel Oil Pump terdiri dari dua macam : HSD Oil Pump dan Residual Oil Pump. Pump Residual Oil Heater. Residual OIL Heater adalah suatu alat yang gunanya adalah ad untuk menaikkan temperatur minyak bakar (residu), agar temperaturnya mendekati titik nyala
Operasi Pembangkit
41
supaya mudah penyalaannya, pengabutannya bisa sempurna, sehingga partikel-partikel partikel bisa terbakar dengan ngan sempurna dan Effesisnsi Boiler naik. Igniter, yaitu alat yang berfunsi sebagai penya penyala “burner“. Igniter ini menggunakan meng media bahan bakar HSD (minyak solar) / gas dan pengabutannya menggunakan udara yang bertekanan 7 Kg / cm2.(1.2- 1.5 1.5). Condensate Pump, yaitu sebuah pompa yang berguna untuk memompa air pengisi dari Hot well (penampung air kondensor ) ke dearator. Low Pressure Heater (LPH)), yaitu alat pemanas air pengisi sebelum menuju ke dearator. Pemanas ini menggunakan uap bekas turbin dengan tekanan rendah. Boiler Feed Pump
(Pompa Pengisi) Pengisi), yaitu pompa tekanan tinggi yang berfungsi untuk
menaikkan air pengisi ketel ke dalam drum. Dalam satu unit nit pembangkit terdiri dari tiga ( 3 ) unit pompa pengisi. Dalam alam operasi normal normal, 2 unit pompa digunakan/ dioperasikan, dioperasikan 1 unit sebagai cadangan (stand by). High pressure Heater ( HPH )), merupakan alat pemanas air pengisi lanjut tekanan tinggi dengan menggunakan uap bekas turbin sebagai media pemanasnya sebelum masuk “Economizer”. Economizer, Sebagai pemanas akhir sistem air pengisi sebelum masuk Steam Drum, pemanasnya diambilkan dari gas bekas paling akhir sebelum Air Heater. Adapun maksud dan tujuan dilewatkan economizer adalah untuk menaikan efesiensi boiler dengan memanfaatkan gas buang.
Operasi Pembangkit
42
Gambar 5.4 : PA PA- FD- ID Fans ( Tanjung Jati unit 1 & 2 )
Operasi Pembangkit
43
To Deaerator
Ext. Steam
From CP
Gambar 5.5 : Instalasi Low Pressure Heater ( PLTU UP Gresik 3 & 4 ) Beban unit 2 x 500 MW
Operasi Pembangkit
44
To Economizer
To Deaerator
To condensor
Gambar 5.6 : Instalasi High Pressure Heater ( PLTU UP Gresik 3 & 4 ) untuk beban 2 x 500 MW
Operasi Pembangkit
45
Gambar 5.7 : High Pressure Heater ( PLTU Gresik Unit 1 & 2 ).
Operasi Pembangkit
46
Gambar 5.8 : High Pressure Heater PLTU Gresik Unit 4
Gambar 5.9 : Condenser ( PLTU Gresik Unit 3 & 4 ).
Operasi Pembangkit
47
Gambar 5.10 : Instalasi Steam Drum Drum, tempat penampungan air panas dan pembangkitan steam. ( PLTU UP Gresik 3 & 4 )
Operasi Pembangkit
48
Gambar 5.11 : Instalasi BFP Pengisi Air Ketel ke Dalam Drum ( PLTU UP Gresik 3 & 4 )
Economizer
Operasi Pembangkit
49
Gambar 5.12 : Instalasi Economizer
Gambar 5.13 : Instalasi Feedwater Tank dan Deaerator ( PLTU Unit Paiton ).
Operasi Pembangkit
50
Gambar 5.14 : Instalasi Deaerator ( PLTU Gresik unit 1 & 2 ).
Gambar 5.15 : Boiler Feed Pump ( PLTU Gresik unit 1 & 2 ).
Operasi Pembangkit
51
5.4
CARA KERJA BOILER Energi Kimia
Energi Panas
Udara
Energi Mekanik
Energi Listrik
Bahan Bakar
BOILER
STEAM TURBINE
GENERATOR
STACK
CONDENSER
Feed water system Gambar 5.16 : Gambar Siklus Operasi Pembangkit PLTU unit Gresik. Cara kerja dari Boiler dimana di dalam boiler terjadi perubahan kimia, akibat adanya masukan bahan bakar dan udara. Bahan bakar bisa berupa batubara dan HSD. Karena adanya udara, bahan bakar dan api maka tercipta energ energi panas. Energi panas dan juga masukan aliran feed water system inilah menghasilkan gas panas. Gas panas tersebut dipanaskan di dalam boiler menggunakan primary super heater dan secondary super heater. Setelah melewati primary dan secondary heater maka dapat dihasilkan uap jenu jenuh. h. Uap yang memiliki temperatur dan tekanan tertentu inilah yang digunakan untuk mengerakan steam turbin.
Operasi Pembangkit
52
BAB VI HEAT RECOVERY STEAM GENERATION ( HRSG )
6.1
DEFINISI HRSG HRSG pada prinsipnya sebagai pembentuk uap bertekanan, dengan media panas berasal
dari gas buang turbin gas. Kemudian uap bertekanan tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin uap dan selanjutnya njutnya memutar generator. Pemanasan an air di HRSG dilakukan dengan memanfaatkan gas buang semaksimal mungkin dari turbin gas. Bila tidak dialirkan ke HRSG, gas buang tersebut dibuang kee udara melalui by pass stack.. Padahal gas buang itu masih memiliki temperature tinggi dengan aliran ( flow ) yang besar. Karena beroperasi dengan memanfaatkan gas buang, PLTGU merupakan pembangkit yang efisien. Prose dalam menghasilkan uap tidak membutuhkan an pembakaran bahan bakar, bahkan dapat memanfaatkan energy panas yang sebelumnya hanya dibuang ke udara melalui by pass stack.
Gambar 6.1 : HRSG PLTU Unit Gresik
Operasi Pembangkit
53
Gambar 6.2 : PLTGU UP Muara Karang 6.2
FUNGSI HRSG Fungsi HRSG adalah tempat terjadinya pemanasan air hingga menjadi uap super heat.
Perbedaannya pada boiler terjadi proses pembakaran, sementara di HRSG tidak terjadi pembakaran. Secara garis besar HRSG terdiri dari 2 ti tingkat, ngkat, sesuai dengan uap yang dihasilkan di yaitu High Pressure ( HP ) dan Low Pressure ( LP ). Kedua uap tersebut dipisahkan dipisahka dengan peralatan yang berbeda,, sesuai dengan gas buang yang dilaluinya. Di bagian bawah adalah peralatan HP dan dilalui gas buang paling panas. Sementara peralatan LP tterletak erletak di bagian atas.
Operasi Pembangkit
54
6.3
BAGIAN – BAGIAN HRSG
Gambar 6.3 : Bagian HRSG ( PLTGU Gresik ).
Komponen HRSG dalam membentuk High Pressure (HP) Steam sebagai berikut.
HP Steam Drum : Berfungsi untuk menampung hasil uap bertekanan tinggi clan air, kemudian dialirkan pada bagian berikutnya.
HP Boiler Circulation Pump : Berfungsi mempompa air dari HP Drum melalui HP Evaporator.
Operasi Pembangkit
55
Gambar 6.4 : HP Steam Drum (PLTGU UP Gresik)
Operasi Pembangkit
56
Gambar 6.5 : HP Boiler Circulation Pump (PLTGU UP Gresik) Gresik
HP Economizer : Berfungsi untuk menaikkan temperatur air bertekanan tinggi yang masuk ke dalamnya. Terdiri dari HP Primary Economizer clan HP Secondary Econimizer.
HP Evaporator : Berfungsi untuk menguapkan air bertekanan tinggi yang masuk ke dalamnya, sehingga ga berubah dari fase air menjadi fase uap kering.
Primary Super Heater : Berfungsi untuk menaikkan temperatur uap yang berasal dari HP Evaporator,, sehingga menjadi uap superheat.
Secondary Super Heater : Fungsinya sama dengan Primary Super Heater. Prosesnya Prosesny uap dari Primary Super Heater menuju Secondary Super Heater, dan selanjutnya uap superheat tersebut masuk ke HP Steam Turbin.
Komponen HRSG dalam membentuk Low Pressure (LP) Steam sebagai berikut.
LP Steam Drum : Berfungsi untuk menampung basil uap bertekanan rendah clan air, kemudian disalurkan ke bagian berikutnya.
Operasi Pembangkit
57
LP Boiler Circulation Pump : Berfungsi mempompa air dari LP Drum melalui LP Evaporator.
Gambar 6.6 : LP Boiler Circulation Pump ( PLTGU UP Gresik ).
LP Economizer : Berfungsi untuk menaikkan temperature air bertekanan rendah yang masuk ke dalamnya sebelum ke LP Drum,
LP Evaporator : Berfungsi untuk menguapkan air bertekanan rendah yang masuk ke dalamnya, sehingga dari fase air berubah menjadi fase uap kering. Selanjutnya uap tersebut masuk ke LP Drum untuk dipisah antara air dan uap. Uap masuk ke LP Steam Turbin. Komponen HRSG lainnya sebagai berikut. 1)
Pre Heater •
Berfungsi menaikkan temperatur air kondensat. Air yang masuk ke preheater berasal dari kondensor yang dipompa oleh Condenser Extraction Pump (CEP). Air kondensat yang keluar dari preheater suhunya akan naik sarnpai sekitar 125°C.
•
Apabila turbin gas menggunakan bahan bakar minyak, air kondensat tidak dilewatkan preheater, karena bahan bakar minyak mempunyai kandungan sulfur
Operasi Pembangkit
58
tinggi. gi. sehingga dikhawatirkan terjadi endapan sulfur pada preheater. Sementara itu, bahan bakar gas sedikit atau sangat kecil kandungan sulfurnya. 2)
Exhaust Damper : Berfungsi sebagai pengatur laluan gas buang dari turbin gas menuju by pass stack untuk open cyc cycle atau ke HRSG untuk combined cycle.
Desuperheater yang berfungsi untuk mengatur temperatur, dimana temperatur tempera HP steam dijaga pada set 507°C. menghi menghindari temperatur lebih atau kurang.
6.4
CARA KERJA HRSG
Gambar 6.7 : Cara kerja HRSG ( PLTGU UP Gresik )
Sistem kerja HRSG dimulai dengan masuknya gas buang dari hasil proses turbin gas (open cycle)) ke dalam HRSG. Gas buang yang masuk mempunyai temperatur yang masih tinggi, yaitu sekitar 513°C hingga dapat digunakan untuk memanaskan air dan membentuk uap di
Operasi Pembangkit
59
HRSG. Di dalam HRSG terdapat pipa pipa-pipa pipa kecil melintang atau yang disebut dengan tube-tube. Isinya inya adalah air, yang nantinya akan dipanasi oleh gas buang yang masuk, sehingga berubah menjadi uap. Proses pemanasan air dimulai dari bagian paling atas, yaitu ai airr kondensat dipompa oleh Condensate Extraction Pump dipanaskan di preheater. Kemudian masuk ke Deaerator. Deaerator Untuk menghilangkan kandungan udara dan zat zat-zat terlarut pada air kondensat, air kondensat yang masuk ke Deaerator di-spray spray dengan uap tekanan rendah sehingga juga menaikkan temperature air kondensat.. Kemudian dari deaerator, untuk air tekana tekanan n rendah (Low Pressure) dipompa dip oleh LP Boiler Feed Pump (LP BFP)) masuk ke LP Economizer,, lalu masuk ke LP Drum. Selanjutnya dipompa dengan LP Boiler Circulation Pump (LP BCP), ), dan dilewatkan melalui LP Evaporator. Di sini air bertekanan rendah tersebut akan meningkat temperaturnya, dan an selanjutnya dialirkan ke LP Steam Drum untuk dipisahkan antara air clan uap. Untuk airnya ditampung di bagian bawah drum, sedangkan uapnya disalurkan ke LP Steam Turbin. Sementara itu di sisi High Pressure (HP), dari deaerator, air dipompa oleh HP Boiler Feed Pump (HP BFP) masuk ke HP Primary Economizer, lalu ke HP Secondary Economizer, Economizer dan masuk ke HP Drum. Selanjutnya dipompa oleh HP Boiler Circulation Pump (HP BCP) ke HP Evaporator,, sehingga air bertekanan tinggi tersebut akan meningkat temperaturnya. Dan selanjutnya dialirkan ke HP Drum untuk dipisahkan antara air clan uap. Air ditampung di bagian bawah drum untuk disirkulasikan lagi. Untuk steam steam-nya menuju ke Primary Super Heater. Heater Sebelum dialirkan ke HP Steam Turbin Turbin,, uap kering yang terbentuk terlebih dahulu dialirkan ke Primary Superheater dan Secondary Superheater.. Fungsinya untuk menaikkan temperatur uap kering tersebut hing hingga menjadi uap superheat sebelum m digunakan dalam proses prose HP Steam Turbin.
Operasi Pembangkit
60
BAB VII KONDENSOR
7.1
DEFINISI KONDENSOR Kondensor merupakan salah satu komponen utama dari refrigerator. Pada kondensor terjadi
perubahan wujud refrigerant dari super-heated gas (gas panas lanjut) bertekanan tinggi ke liquid sub-cooled (cairan dingin lanjut) bertekanan tinggi. Agar terjadi perubahan wujud refrigerant (kondensasi/pengembunan), Kalor/panas
yang yang
akan diserap erap
maka
kalor
dibuang dari
harus
dari
evaporator,,
dibuang
refrigerant
1.
Panas
yaitu
2.
Panas yang ditimbulkan oleh kompresor selama bekerja bekerja.
dari
tersebut
dari
ruang
gas berasal yang
refrigerant. dari
:
didinginkan
Gambar 7.1 : Kondensor & Equipment.
Operasi Pembangkit
61
7.2
FUNGSI KONDENSOR Kondensor adalah alat yang berfungsi untuk mengembunkan uap yang telah memutar
turbin untuk dijadikan air yang akan digunakan untuk siklus selanjutnya. Kondensor terdiri dari tube-tube tube kecil yang melintang. Pada tube tube-tube inilah air pendingin dari laut dialirkan. lirkan. Sedangkan uap mengalir dari atas menuju ke bawah agar mengalami kondensasi atau pengembunan. Sampai di bawah, air akan ditampung pada bak bernama hotwell. Sebelum masuk kedalam kondensor, air laut biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring yaring kotoran-kotoran kotoran ataupun lumpur yang terbawa air laut. Agar uap dapat bergerak turun dari sudu terakhir Turbin, maka vakum kondensor harus dijaga.
Gambar 7.2 : Condenser ( PLTU Gresik unit 1 & 2 ).
Operasi Pembangkit
62
7.3
BAGIAN – BAGIAN KONDENSOR
Gambar 7.3 : Bagian Utama Kondensor. Bagian – bagian kondensor : 1. Ejector : Fungsinya adalah untuk membuat ruangan kondensasi di dalam kondensor menjadi vaccum (Hampa) sehingga uap bekas dari turbin mengalir ke ruang kondensor tersebut dengan cepat dan bersinggungan terhadap pipa pipa-pipa pipa pendingin kondensor yang akhirnya uap tersebut menjadi air kondensat. 2.
Pompa Air Kondensat (Condensat Condensat Pump Pump) : Pompa tersebut untuk memompakan air kondensat dari dalam bak penampungan ((Hotwell) ke tanki air pengisi.
Operasi Pembangkit
63
3.
Pompa Air Pendingin (Cooling Cooling Water Pump Pump) : Pompa tersebut untuk memompakan air kedalam kondensor dan lat pendingin lainnya yang dipompakan dari sungai, laut atau bak penampungan pungan bagi unit yang menggukan pendingin tertutup.
4.
Tube : Tempat Aliran air lut sebagai cooling water dan merupakan tempat terjadinya proses perpindahan panas antar steam dngan cooling water ( air laut ).
5.
Water box : Sebagai laluan saja untuk mendinginkan steam.
6.
Hot well : Tempat penampung air hasil dari kondensasi.
7.4
CARA KERJA KONDENSOR Cara kerja dari kondensor adalah sebagai heat exchanger, yaitu proses perpindahan panas
antara dua benda yang dipisahkan oleh suatu dinding solid. Panas yang dikandung pada steam dihilangkan dengan cara ditransfer pada air laut yang digunakan sebagai fluida pendingin (cooling water). ). Prinsip perpindahan panas yyang ang digunakan adalah panas suatu benda akan mengalir dari benda yang lebih panas menuju benda yang lebih dingin. Steam merupakan fluida yang didinginkan yang berada pada bagian luar tube sedangkan air laut merupakan fluida pendingin yang berada didalam tub tube condenser. Arah dari steam adalah tegak lurus dengan tube condenser.
Operasi Pembangkit
64
BAB VIII GENERATOR & EXCITER
8.1
DEFINISI GENERATOR & EXCITER Generator adalah suatu sistem yang menghasilkan tenaga listrik dengan masukan tenaga
mekanik . Jadi disini generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik. listrik Sistem eksitasi berhubungan erat dengan pengoperasian AVR, karena pada dasarnya prinsip dari AVR adalah mengatur arus penguatan (eksitasi) pada exciter. Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik atau sebagai pembangkit medan magnet, sehingga suatu generator dapat menghasilkan energi listrik dengan besar tegangan keluaran generator bergantung pada besarnya arus eksitasinya. Sistem ini merupakan sistem yang vital pada proses pembangkitan listrik
Gambar mbar 8.1 : Rotor & Stator pada Generator.
8.2
FUNGSI GENERATOR & EXCITER Generator berfungsi mengubah tenaga mekanik yang dihasilkan oleh turbin menjadi
tenaga listrik. Tenaga mekanik yang dimaksud bisa didapatkan dari tenaga air, tenaga angin, tenaga panas bumi, tenaga matahari, tenaga uap Sistim eksitasi generator sinkron adalah ad cara
Operasi Pembangkit
65
memberikan arus kebelitan medan sehingga dapat diperoleh tegangan keluaran seperti yang diharapkan.
Gamba 8.2 : Generator PLTU Gresik unit 3 & 4
Gambar 8.3 : Komponen Generator dan Exciter.
Sistem excitacy adalah sistem mengalirnya pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik, sehingga menghasilkan tenaga listrik dan besar tegangan output bergantung
Operasi Pembangkit
66
pada besarnya arus excitacy.. Sistem eksitasi pada generator listrik terdiri dari 2 macam, yaitu: yaitu (1) Sistem eksitasi dengan menggunakan sikat ((brush excitation) dan (2) Sistem eksitasi tanpa sikat (brushless excitation). 1. Sistem excitacy dengan sikat Sistem excitasi menggunakan sikat, sumber tenaga listrik berasal dari sumber listrik yang berasall dari generator arus searah (DC) atau generator arus bolak balik (AC) yang disearahkan terlebih dahulu dengan menggunakan rectifier.. Jka menggunakan sumber listrik listrik yang berasal dari generator AC atau menggunakan Permanent MagnetGenerator (PMG) medan an magnetnya adalah magnet permanent. Dalam lemari penyearah, tegangan listrik arus bolak balik diubah atau disearahkan menjadi tegangan arus searah untuk mengontrol kumparanmedan exciter utama (main exciter). Untuk mengalirkan arus eksitasi dari main eksi eksiter ter ke rotor generator menggunakan slip ring dan sikat arang, demikian juga penyaluran arus yang berasal dari pilot exciter ke main exciter. 2. Sistem excitacy tanpa sikat (brushless brushless excitation excitation) Penggunaan sikat atau slip ring untuk menyalurkan arus excitasi ke rotor generator mempunyai kelemahan karena besarnya arus yang mampu dialirkan pada sikat arang relative kecil. Untuk mengatasi keterbatasan sikat arang, pada generator pembangkit menggunakan system eksitasi tanpa menggunakan sikat (brushless excitation), ), sebagai contoh, pada PLTU menggunakan tipe MEC-3200. 3200. Keuntungan system excitation tanpa menggunakan sikat (brushless excitation), excitation antara lain adalah:
Energi yang diperlukan untuk excitacy diperoleh dari poros utama (main main shaft), shaft sehingga keandalannya tinggi
Biaya perawatan berkurang karena pada system excitacy tanpa sikat (brushless excitation)) tidak terdapat sikat, komutator dan slip ring
Pada system excitacy tanpa sikat ((brushless excitation) tidak terjadi kerusakan isolasi karena melekatnya tnya debu karbon pada farnish akibat sikat arang
Mengurangi kerusakan ((trouble)) akibat udara buruk (bad atmosfere) sebab semua peralatan ditempatkan pada ruang tertutup
Operasi Pembangkit
67
Selama operasi tidak diperlukan pengganti sikat, sehingga menngkatkan keandalan operasi dapat berlangsung kontinyu pada waktu yang lama
Pemutus medan generator ((Generator field breaker), field generator dan bus exciter atau kabel tidak diperlukan kan lagi lagi.
Biaya pondasi berkurang, sebab aluran udara dan bus exciter atau kabel tidak memerlukan pondasi.
Gambar 8.4 : Diagram Sistem Eksitasi.
8.3
BAGIAN – BAGIAN GENERATOR Komponen utama generator terdiri dari generator eksitasi,, rotor, stator, H2 cooler Bearing,
generator, dan proteksi generator generator. 1.
Generator Eksitasi : suatu sistem peralatan yang ng berfungsi menginjeksi muatan listrik terhadap belitan rotor dan melewati spipring agar menimbulkan medn magnet. Komponen utamanya sebagai berikut.
Trafo Eksitasi : Alat penurun tegangan dari tegangan menengah menjadi tegangan rendah sesuai dengan engan kebutuhan dari output generator untuk diubah menjadi tegangan DC.
Operasi Pembangkit
68
Thyristor : Peralatan ut utama penyearah arus dari trafo eksitasi itasi untuk keperluan kepe medan penguat rotor generator.
AVR ( Automatic Voltage Regulator ) : Suatu sistem kontrol elektronik yang berfungsi untuk pengaturan, pengontrolan dan pembatasan penguat medan
PLC ( Programmable Logic Control ) : Suatu peralatan yang berfungsi sebagai media pengaturan dan setting besar – besaran control sistem penguatan tan medan.
Battery Station : Sumber
tegangan DC sebagai penguat awal sebelum generator
menghasilkan output tegangan sampai pada penguatan sendiri dari sistem eksitasi.
Sistem pendingin Thyristor : Motor – motor fan untuk force cooling terhadap thyristor agar tidak cepat rusak.
Gambar 8.5 : Bagian – Bagian Generator. 2.
Rotor : Bagian yang ng berputar dari generator yang menerima injeksi muatan listrik dari sistem exitasi sehingga menghasilkan medan magnet yang diputar oleh turbin turbin.
Operasi Pembangkit
69
3.
Stator : Bagian dari generator yang tidak bergerak , yang berfungsi mengubah medan magnet dari rotor sehingga menghasilkan tenaga listrik.
4.
Air Cooler : Komponen generator
yang ang berfungsi sebagai pendinginan H2 atau udara
pendingin generator. 5.
Bearing Generator : Komponen mponen generator yang berfungsi sebagai bantalan atau tumpuan rotor ketika berputar atau tidak berputar.
8.4
CARA KERJA GENERATOR & EXCITER Generator enerator sendiri terdiri dari stator dan rotor. Rotor dihubungkan dengan shaft turbin
sehingga berputar bersam-sama. sama. Stator bars di dalam sebuah generator membawa arus hubungan output pembangkit. Arus Direct Current (DC) dialirkan melalui Brush Gear yang langsung bersentuhan dengan slip ring yang dipasang jadi satu dengan rotor sehingga akan kan timbul medan magnet (flux). Jika rotor berputar berputar,, medan magnet tersebut memotong kumparan di stator sehingga pada ujung-ujung ujung kumparan stator timbul tegangan listrik. Untuk penyediaan arus listrik Generator diambilkan arus DC dari luar luar. Setelah sesaat generator timbul tegangan, sehingga melalui exitasi transformer arus AC akan disearahkan oleh rectifier dan arus DC akan kembali ke Generator, proses ini disebut dengan Self Excitation.. Dalam sistem tenaga, disamping Generator menyuplai listrik istrik ke jaringan extra tinggi 500 KV, juga dipakai untuk pemakaian sendiri dimana tegangan output Generator diturunkan melalui transformer sesuai dengan kebutuhan. Untuk kebutuhan saat start diambilkan dari 150 KV line. Untuk sistem tegangan ekstra tinggi ting tenaga listrik yang dihasilkan oleh Power Plant disuply ke jaringan sebesar 500 KV dan selanjutnya oleh beberapa transformer tegangannya diturunkan sesuai dengan kebutuhan.
Operasi Pembangkit
70
Gambar 8.6 : Single Line Diagram UP Gresik.
Operasi Pembangkit
71
BAB IX START UP UNIT PLTU Up Hot Start up unit PLTU ini meliputi Cold Start Up, Warm II Start Up, Warm I Start Up, Start Up dan Very Hot Start Up. 9.1
COLD START UP ( Start Dingin ). Cold start up adalah suatu proses pengoperasian dimana imana untuk temperatur inner metal
pada cold start up ini adalah 0 ~ 100 oC, sedangkan periode waktu shutdown boiler adalah ≥ 48 jam. ( Grafik cold start up tiap unit terdapat dalam lampiran). Standart Operational Procedure untuk cold start up : 1. Unit walk down:: Pada unit walk down ini dibutuhkan pengecekan peralatan dari masing– masing unit. Persiapkan drum level pada kondisi normal. Persiapkan HSD oil.
Persiapkan air Preheater pada kondisi normal.
Persiapkan .Force Force draft fan pada kondisi normal.
Persiapkan seal air booster fan start pada kondisi nomal. Persiapkan FD cooling fan start pada kondisi normal. Persiapkan furnace purge. purge.. Persiapkan sootblowers.
Persiapkan air heater emergency air drive drive. Persiapkan auxlilary sistem. 2.
Proses starting air heater. Air heater harus posisi start start.
Start shootblower pada air heater.
Shootblower dijaga kontinyu untuk proses start up. 3.
Pembukaan inlet damper FD fan Pembukaan inlet damper FD fan 5 % - 10 % ( agar tidak terjadi back pressure pada sudu turbin). Pembukaan inlet damper FD fan untuk kondisi normal 30 %. %.(( kondisi uap kering )
Operasi Pembangkit
72
Inlet damper air heater pada posisi close FDF Control Drive
Air Heater A
FDF A SCAH Outlet Damper FDF
Outlet Air Damper
Inlet Damper By Pass Damper
To Furnace Boiler
Wind Box
To Inlet Seal Air Booster Fan FDF Control Drive
By Pass Damper
FDF B
Air Heater B SCAH Outlet Air Damper
Outlet Damper FDF Inlet Damper
Inlet damper air heater pada posisi close
Gambar 9.1 : Inlet Damper Heater pada Posisi Close. 4.
Proses Boiler Purge. Secondary air dan flue gas damper harus pada posisi open.
FGD inlet outlet damper harus pada posisi close, tujuannya agar memperoleh flow aliran yang stabil. Total boiler air flow > 30 %. 5.
Igniter Burner Penyalaan Igniter burner.
6.
Pelaksanaan pemanasan Boiler ( boiler firing ) Tekanan oil burner untuk kondisi ooperasi boiler, dimana temperatur drum untuk 100° 100 C : 28° C/h atau tau pada temperature diatas 100° 100°C : 55°C/h.
Operasi Pembangkit
73
Panas di absorbtion secara seimbang didalam furnace. Termo-probe insert ke furnace furnace.
Jika metal temperature drum saat pemanasan 100 100°C, C, maka kenaikan pemanasannya dari 45°C/h sampai 55°C/h. Saat temperatur metal drum 120 120°C C atau dengan tekanan 2 kg/cm2, maka tutup vent valve drum dan superheater. Buka valve main steam pipa.
Cek furnace temperature dengan termo probe.
Monitor dream level, temperature metal drum dan kenaikan tekanan pada boiler. Start Boler Feed Pump,, dengan mengecek boiler drum level ( bila diperlukan ). Confirmasi untuk level deaerator sesuai kondisi normal. Condensate pump siap untuk pengoperasian.. Pesiapkan BFP auxiliary oil pump pump.
Konfirmasi kontrol switch pada auto position. Proses start boiler feedwater pump ( BFP ).
Cek BFP motor ampere ampere, valve flow pada kondisi open, discharge valve pada kondisi open, auxiliary pump pada posisi stop. Level deaerator pada kondisi normal. 6.
Mengoperasikan Turbin ( turbin starting ) Konfirmasi untukk steam kondisi pada HP auxiliary steam dengan tekanan 14 kg/cm² kg/cm g. Start auxiliary oil pump ( AOP ).
Tekanan oli hydrolic 14 kg/cm kg/cm²g.
Stop oil pump turning gear (TGOP ) dan control switch pada posisi auto. Cek tekanan oli bearing bearing, biasanya tekanan oli bearing 12 kg/cm² g.
Buka beberapa valve yang meliputi turbin casing drain, MSV seat drain atas, MSV seat drain bawah. 7.
Persiapan start up generator Reset lockout relay (86G (86G), check white lamp pada posisi “ON”. Menempatkan AVR transfer switch pada posisi “ MAN “.
Check cicuit breaker ( 41G ) posisi open,nyala lpu pada posisi posisi” ON “. Check earthing ( 64G ) pada posisi open.
Operasi Pembangkit
74
8.
Gland steam seal system untuk membentuk kondisi vakum pada kondensor. Operasikan boiler.
Operasikan control switch gland steam exhaust blower pada kondisi “ AUTO “. Buka valve inlet steam regulator dengan tekanan 0,07 kg/cm² g.
Lakukan keseimbangan tekanan gland steam dengan pemberian exhaust spray. Control switch exhaust pada kondisi “ AUTO “.
Konfirmasi tekanan kond kondensor pada 680 mm Hg. 9.
Starting turbin Eccentricity poros turbin 110 % pada kondisi normal. Batas ekspansi turbin 6,67 mm ~ 18,33 mm.
Standart firing rate tekanan boiler 60 kg/cm kg/cm²g.
Control switch untuk initial pressure regulator pada posisi “ OUT THE SERVICE “. Set governor pada posisi high speed stop.
Control ntrol switch govermor pada kondisi “ RAISE “ .
Cek control valve turbin fully open dengan melihat pada indikator ator posisi. Buka valve MSV bypass.
10. Pengecekan engecekan operational turbin. Lakukan pemeriksaan mungkin ada suara yang mencurigakan ((Rub.Check Rub.Check) 11. Operational turbin Operasikan turbin dengan memutar Hand Wheel MSV sampai putaran 200 2 rpm dan sesaat MSV ditutup kembali untuk pemeriksaan. Kemudian MSV dibuka pelan-pelan pelan sampai putaran turbin 800 rpm ditahan selama 30 menit. Naikkan putaran turbin ke 300 rpm sambil mengamati critical speed untuk turbin dan generator. Setelah putaran turbin steady pada 3000 rpm tunggu berapa saat untuk masuk jaringan. 9.2
WARM II START UP ( START HANGAT ). Warm start up adalah suat suatru proses dimana untuk temperature inner metal pada warm II
start up ini adalah 100 ~ 200 oC. Untuk periode wa waktu ktu shutdown boiler adalah 48 jam. Seperti halnya pada urutan proses cold start up up, proses warm start ini memiliki kesamaan kesama proses awalnya, tetapi perbedaannya terjadi pada interval waktu yang dibutuhkan n untuk pembukaan
Operasi Pembangkit
75
inlet valve damper. Pada saat kondisi ini, bukaan inlet damper air heater harus pada kondisi open. (Grafik warm II start up terdapat dalam lampiran lampiran). Standart Operational Procedure Warm II Start Up : 1.
Start Boiler
Start FD Fan. Start seal air booster fan fan. Start boiler feed pump. Start HSD oil pump. Start furnace purge. Light off warm up burner. Insert furnace gas thermo probe Auxiliary steam pada kondisi siap beroperasi. Penarikan termo probe pada furnace gas untuk mengetahui temperatur pada furnace. RH gas damper pada posisi auto. Penyalaan HSD oil. Start pembebanan untuk load 15 -20 %. Start BFP.
2. Start Turbin
Start condensate pump. Start TGOP dan oil cooler. Start turbin turning. Start gland seal system Turbin reset. Select computer pada CCR pada kondisi “ON” Deaerator aux steam pada kondisi siap beroperasi. Start condenser vacuum up up. Start AOP dan TGOP pada kondisi “auto” Turbin siap beroperasi. Lakukan RIB cek kondisi. Start rolling turbin. Synchronizing generator.
Operasi Pembangkit
76
Inlet damper air heater pada posisi open FDF Control Drive
Air Heater A
FDF A SCAH Outlet Damper FDF
Outlet Air Damper
Inlet Damper By Pass Damper
To Furnace Boiler
Wind Box
To Inlet Seal Air Booster Fan FDF Control Drive
By Pass Damper
FDF B
Air Heater B SCAH Outlet Air Damper
Outlet Damper FDF Inlet Damper
Inlet damper air heater pada posisi open
Gambar 9.2 : Inlet Damper Air Heater Harus pada Posisi Open. Open
9.3
WARM I START UP Warm I start up adalah suatu pro proses dimana untuk temperatur inner metal pada cold start
up ini adalah 200 ~ 300 oC. Untuk periode waktu shut down boiler adalah 24 jam. Pada saat kondisi ini, bukaan inlet damper air heater harus pada kondisi open. (Grafik Grafik warm I start up terdapat dalam lampiran). Standart Operational Procedure Warm II Start Up : 1.
Start Boiler
Start FD Fan. Start seal air booster fan.
Operasi Pembangkit
77
2.
Start boiler feed pump. Start HSD oil pump. Start furnace purge. Light off warm up burner. Insert furnace gas thermo probe Auxiliary steam pada kondisi siap beroperasi beroperasi. Penarikan termo probe pada furnace gas untuk mengetahui temperature pada furnace. RH gas damper pada posisi auto. Penyalaan HSD oil Start pembebanan untuk load 15 -20 % Start BFP.
Start Turbin
Start condensate pump. Start TGOP dan oil cooler. Start turbin turning. Turbin reset. Select computer start up pada kondisi “ ON”. Start gland seal system Deaerator aux steam pada kondisi siap beroperasi. Start condenser vacuum up. Start AOP dan TGOP pada kondisi “auto” Turbin siap beroperasi. Lakukan RIB cekk kondisi. Start rolling turbin. Synchronizing generator generator. Putaran turbin dinaikan sampai rpm tertentu. Stop AOP Konfirmasi valve turbin pada kondisi tertutup tertutup. Ext .Steam pada kondisi siap beroperasi beroperasi.
Operasi Pembangkit
78
Inlet damper air heater pada posisi open FDF Control Drive
Air Heater A
FDF A SCAH Outlet Damper FDF
Outlet Air Damper
Inlet Damper By Pass Damper
To Furnace Boiler
Wind Box
To Inlet Seal Air Booster Fan FDF Control Drive
By Pass Damper
FDF B
Air Heater B SCAH Outlet Air Damper
Outlet Damper FDF Inlet Damper
Inlet damper air heater pada posisi open
Gambar 9.3 : Inlet Damper Air Heater Harus pada Posisi Open.
9.4
HOT START UP Hot start up adalah suatu proes dimana untuk temperature inner metal pada hot start up
ini adalah 300 ~ 400 oC. Untuk periode waktu shut down boiler adalah 8 jam. Pada saat kondisi ini, bukaan inlet damper air heater harus pada kondisi open. (Grafik hot start up terdapat dalam lampiran). Standart Operational Procedure Hot Start Up : 1.
Start Boiler
Operasi Pembangkit
79
2.
Start FD fan Start seal air booster fan. Start boiler feed pump. Start furnace purge. Light off warm up burner burner. HP by pass control beroperasi manual. Buka valve damper reheat gas ( manual ). Auxiliary steam pada kondisi siap beroperasi. Penyalaan HSD oil Reheat gas damper pada kondisi “ AUTO “ Start BFP.
Start turbin
Start AOP dam TGOP pada kondisi “ AUTO “. Condensate pump dalam keadaan siap beroperasi. Start gland steam condenser condenser. Deaerator aux. steam pada kondisi siap beroperasi. Turbin reset. Select computer start up pada kondisi “ ON “. Start condenser vacuum up up. LP bypass control beroperasi pada kond kondisi “ AUTO”. Start turbin rolling. Turbin turning siap beroperasi. Lakukan RIB check. Stop AOP. Konfirmasi LP bypass control control. Synchronizing generator generator. Tahan pembebanan ( hold initial load ). Konfirmasi turbin drain pada kondisi closed. Ext. steam to FW heater ter siap beroperasi.
Operasi Pembangkit
80
Inlet damper air heater pada posisi open FDF Control Drive
Air Heater A
FDF A SCAH Outlet Damper FDF
Outlet Air Damper
Inlet Damper By Pass Damper
To Furnace Boiler
Wind Box
To Inlet Seal Air Booster Fan FDF Control Drive
By Pass Damper
FDF B
Air Heater B SCAH Outlet Air Damper
Outlet Damper FDF Inlet Damper
Inlet damper air heater pada posisi open
Gambar 9.4 : Inlet Damper Air Heater Harus pada Posisi Open. Open
9.5
VERY HOT START UP Very hot start up adalah suatu pro proses dimana untuk temperature inner metal pada very
hot start up ini adalah 400 ~ 500 oC. Untuk periode waktu shutdown boiler adalah 2 jam. Pada saat kondisi ini bukaan inlet damper air heater harus pada kondisi open. (Grafik Grafik very hot start up terdapat dalam lampiran). Standart Operational Procedure Very Hot Start Up : 1.
Start Boiler.
Start FD Fan. Start seal air booster fan. Start HSD oil pump.
Operasi Pembangkit
81
2.
Boiler feed pump kondisi siap beroperasi. Start furnace purge. Light off main burners. HP by pass control beroperasi manual. Buka valve damper reheat gas gas. Auxiliary steam pada kondisi siap beroperasi beroperasi. Reset gas damper pada kondisi “ AUTO “. Cek silica drum press.
Start Tubin
Start AOP dam TGOP pada kondisi “ AUTO “ Start gland steam condenser. Start condensste pump. Deaerator aux. steam pada kondisi siap beroperasi. Turbin reset. Select computer start up pada kondisi “ ON “. Start condenser vacuum up up. LP bypass control beroperasi pada kondisi “ AUTO” AUTO”. Start turbin rolling. Turbin turning dalam keadaan siap beroperasi. Lakukan RIB check. Stop AOP. Konfirmasi LP bypass control pada kondisi finished. Synchronizing generator. Tahan pembebanan ( hold initial load ). Konfirmasi turbin drain pada kondisi closed. Ext. steam to FW heater siap beroperasi.
Operasi Pembangkit
82
Inlet damper air heater pada posisi open FDF Control Drive
Air Heater A
FDF A SCAH Outlet Damper FDF
Outlet Air Damper
Inlet Damper By Pass Damper
To Furnace Boiler
Wind Box
To Inlet Seal Air Booster Fan FDF Control Drive
By Pass Damper
FDF B
Air Heater B SCAH Outlet Air Damper
Outlet Damper FDF Inlet Damper
Inlet damper air heater pada posisi open
Gambar 9.5 : Inlet Damper Air Heater Harus pada Posisi Open. Open
Operasi Pembangkit
83
BAB X START UP UNIT PLTGU 10.1.
COOL START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START DINGIN ) Pada ada pengoperasian HRSG, beban ((load) gas turbin adalah 25% apabila menggunakan
bahan bakar HSD/ solar, dan bila menggunakan bahan bakar gas maka beban (load) (load sebesar 30 MW dengan pembukaan Exhaust Damper 45 % selama 30 menit. Setelah itu pembukaan Exhaust Damper sebesar 80 %. Setelah etelah 30 menit pembukaan Exhaust Damper menjadi 100 %., %. ketika sudah dipenuhi syarat tekanan dan temperature minimal yyang ng boleh masuk ke dalam steam turbin. Pada cold start up ini dilakukan bila temperature HP steam di atas 300° C. (Grafik cold start up terdapat dalam dilampiran )
Exhaust damper 45 % selama 30 menit
Gambar 10.1:: Pembukaan Exhaust Damper 45 % Selama 30 Menit. Menit
Operasi Pembangkit
84
10.2
WARM START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START HANGAT ) Pada sistem em pengoperasian HRSG, beban ((load)) gas turbin adalah 45 MW, apabila
menggunakan bahan bakar HSD / solar dan bila menggunakan bahan bakar gas beban ( load ) 50 MW, pembukaan Exhaust Damper 45 % selama 20 menit.. Setelah itu pembukaan pembukaa Exhaust damper menjadi 80 %, Setelah etelah 20 menit pembukaan exhaust damper menjadi 100%, 100 ketika sudah dipenuhii syarat tekanan dan temperatur minimal yang ng boleh masuk ke dalam steam turbin. Pada warm start up ini dilakukan bila temperature HP steam di atas 330° C. ( Grafik warm start up terdapat dalam dilampiran )
Exhaust damper 45 % selama 20 menit
Gambar 10.2 : Pembukaan Exhaust Damper 45 % Selama 20 Menit. Menit
Operasi Pembangkit
85
10.3
HOT START UP PENGOPERASIAN HRSG ( START PANAS ) Pada sistem tem pengoperasian HRSG, beban ((load)) gas turbin adalah 45 MW, apabila
menggunakan bahan bakar HSD/solar dan bila m menggunakan nggunakan bahan bakar gas beban ( load ) 50 MW, pembukaan Exhaust Damper 45 % selama 15 menit menit.. Setelah itu pembukaan Exhaust Damper menjadi 80 % selama 15 menit pembukaan Exhaust Damper menjadi 100 %, %., ketika sudah dipenuhi syarat tekanan dan temperature minimal yyang ng boleh masuk ke dalam steam turbin. Pada cold start up ini dilakukan bila tempe temperature HP steam di atas 425° C. ( grafik hot start up dapat dilihat dilampiran )
Exhaust damper 45 % selama 15 menit
Gambar 10.3 : Pembukaan Exhaust Damper 45 % Selama 15 Menit. Menit
Operasi Pembangkit
86
BAB XI PARAMETER UTAMA OPERATIONAL PLTU
Parameter utama dalam alam operational PLTU meliputi tahap persiapan, persiapan ersiapan saat start dan pemantauan saat unit operasi normal. 11.1
PEMANTAUAN SAAT PERSIAPAN PERSIAPAN. Untuk tahap persiapan,, semua alat dilokal dip dipantau ntau oleh operator lokal. Demikian juga
pemantauan di CCR, semua preparation harus dicek. Baik dalam kondisi akan start atau shut down dan dengan APS (Automatic Automatic Plant Start Stop Stop)) atau dengan cara manual, semua persyaratan persiapan harus sudah dicek. Untuk steam pemantauan persiapan sebagai berikut : Start gland steam condenser (SAE) Sebelum start perlu dipastikan bahwa gland steam condenser dalam keadaan sudah beroperasi. Hal ini berfungsi sebagai perapat poros turbin, agar tekanan udara luar tidak masuk ke ruang kondensor , yang akan berakibat mengurangi kevakuman di ruang kondensor. Supply steam untuk ejector : Sebelum start ini supply steam untuk ejector harus berjalan, tujunnya agar membuat vakum dulu pada kondensor. System Seal Oil unit : Pada saat persiapan start ini system seal oil harus benar siap beroperasi, tujuannya untuk merapatkan poros generator dan juga pendingin generator.
11.2
PEMANTAUAN SAAT START Hingga tahap start, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk selalu dipantau oleh
operator , baik oper tor CCR maupun operator lokal, yakni antara lain : Kevakuman kondensor
Operasi Pembangkit
87
Dipastikann juga bahwa kondensor telah siap, arinya telah dalam kondisi vakum. vakum Main air ejector ( MAE ) Setelah lah ruang kondensor dalam keadaan vakum, SAE dimatikan dan fungsinya digantikan oleh MAE untuk mempertahankan kondisi vakum
11.3
PEMANTAUAN SAAT OPERASI NORMAL
Main Steam Pemantauan pada main steam ini meliputi pressure, temperatur dan flow.. Temperatur dan tekanan uap yangg masuk ke dalam
steam turbin turbin, pengaturan engaturan temperature dan tekanan ini
dilakukan secara otomatis. Bila tem temperature naik hingga temperatur tertentu ada spray dari de - superheater yang akan bekerja otomatis menurunkan temperatur tersebut. Semua S sistem kontol tersebut bekerja secara otomatis. Bila terjadi hal khusu khusus, misalnya sisstem kontrol tidak bekerja, operator harus melakukan dengan cara membuka valve secara manual (khusus ( di pengaturan de- superheater ). Pengecekan saat kondisi normal pada turbin Pengecekan kondisi normal meliputi gland steam pressure, shell expansion, expansion minyak kontrol dan bearing. Pengecekan saat kondisi normal pada boiler Pengecekan kondisi normal meliputi flow bahan bakar, temperatur bahan bakar, automizing pressure dan flow udara. Vibrasi Bearing Poros steam turbin yang berputar,mengakibatkan adanya vibrasi atau getaran. Vibrasi dapat dipantau pada monitor di CCR. CCR.. Apabila terjadi vibrasi asi diatas itu, harus dilakukan perbaikan berupa pelaksanaan balancing. lancing. Jika vib vibrasi melebihi batas limitnya,, alarm akan berbunyi dan unit akan trip atau mati secara otomatis. Pelaksanaan balancing dapat dilakukan hanya dalam kondisi unit tidak beroperasi. Vibrasi dapat mengakibatkan kerusakan dibeberapa ibeberapa tempat dan d lebih jauh dapat mengurangi keandalan unit. Vibrasi yang terjadi akan terlihat pada monitor di CCR, dan dapat pula dipantau di lokal. Operator yang telah mrmiliki jam terbang yang tinggi , akan mengetahui bila terjadi vibrasi dari suara ataupun temperature yang dapat dideteksi di lokal. Drum level
Operasi Pembangkit
88
Drum level di steam drum juga harus dikontrol mulai mutu air, pressure, level, flow. flow Mutu air diproses nilai pH, conductivity dan unsur lainnya yang terkandung pada air tersebut harus sesuai batasan.. Untuk start awal awal, dipastikan level berada pada level normal, normal dengan catatan BFP sudah beroperasi. rasi. Ketika unit telah ber beroperasi normal, level steam drum
harus
dipertahankan ertahankan berada di angka 0 mm ( NWL ). Kondensor Level el kondensor dikontrol oleh control valve, artinya bila control valve main membuka 100 % , maka by pass valve akan dibuka secara manual. Kelistrikan Selanjutnya, ketika proses sinkron telah dilakukan, pengawasan untu untuk kelistrikan juga perlu dipantau. Misalnya arus dan frekuensi ha harus us selalu dipantau. Begitu pula ketika k akan ada permintaan menaikkan atau menurunkan beban. Selain itu tegangan generator juga harus dipantau.
Operasi Pembangkit
89
BAB XII PARAMETER UTAMA OPERATIONAL PLT PLTGU Parameter utama dalam operational PLTGU meliputi tahap persiapan, pengoperasian p dan pemantauan saat unit operasi normal. 12.1
PERSIAPAN SEBELUM START
Level drum Level drum harus berada pada level normal. Apabila kurang harus ditambah air lagi, dan bila berlebih harus dikurangi. ngi. Atau bila bagian laboratorium tidak merekomendasikan untuk digunakan lagi, air dalam drum dikosongkan dan kemudian diisi kembali hingga mencapai normal. Boiler Circulating Pump ( BCP ) BCP sudah jalan dan dioerasikan dari CCR. Bila BCP sudah jalan, sirkulasi air sudah berlangsung. Untuk start awal BCP, bila LP drum dalam kondisi kosong, LP drum diisi air sampai level tertentu dan HP drum diisi sampai level tertentu. Kemudian BCP dijalankan, terjadi sirkulasi air, bila level drum sudah mencapai normal, HRSG siap untuk start. Exhaust Damper Mengecek kondisi exhaust aust damper dan sistem pelumasan dalam kondisi baik. b Seluruh exhaust damper harus dalam kondisi baik, tidak ada kebocoran – kebocoran minyak pada sistem pelumasan
12.2
PENGOPERASIAN
HP Steam Pressure Pada saaat beroperasi steam pressure pada LP drum stabil. Namun pada HP drum steam pressure berubah – ubah. .Tapi masih ada batasan minimum dan maksimum yang diijinkan, sehingga harus dipantau agar tetap berada pada batasan yang diijinkan. HP Steam Temperature Ada batasan minimum dan maksimum yang ditetap ditetapkan, kan, sehingga harus dipantau agar tetap berada batasan yang telah ditetapkan. Batasan maksimum digunakan untuk menjaga unit dari kelelahan metal ( shock metal ) pada steam turbin.
Operasi Pembangkit
90
Level HP drum dan LP drum Level HP drum dan LP dum pad pada saat operasi harus terus dipantau dan dipertahankan pada normal water level. Kondisi tersebut berlangsung secara otomatis, dan bila kurang harus segera dilakukan penambah air. Kondisi level di bawah standart, kkalau tidak segera diatasi akan menyebabkan level drum turun terus terus,, hingga mencapai level protection dan unit HRSG akan trip.
12.3 PEMANTAUAN PADA SAAT NORMAL OPERASI Level HP dan LP Drum HRSG Ketinggian atau level drum adalah parameter utama yng harus dipantau, karena bila level drum turun terus akan mengakibatkan HRSG Trip. Pada saat operasi, level drum harus dipertahankan pada kondisi normal level. Tekanan HP dan LP Drum Apabila tekanan turun urun secara ekstrim ekstrim, maka harus dianalisa penyebabnya. Misalnya disebabkan control yang bermasalah, karena hanya lewat turbine by pass valve atau lainnya. Flow Boiler Circulating Pump Pengaturan flow pada boiler circulating pump dilakukan secara otomatis. Penurunan flow pada batasan minimal dapat mengakibatkan HRSG trip. Membandingkan uap yang dipoduksi dengan air yang dibutuhkan Perbandingan antara uap yang diproduksi dengan air yang dibutuhkan dapat memberikan gambaran mengenai kebocoran yang terjadi di HRSG. Apabila jumlah air yang dibutuhkan tidak sebanding dengan uap yang dihasilkan, berarti telah terjadi kebocoran pada HRSG. Kondisi mutu air yang ang akan dip diproses menjadi uap. Mutu air diproses menjadi uap harus diperhatikan nilai pH, conductivity dan unsur lainnya yang terkandung pada air tersebut harus sesuai batasan
Operasi Pembangkit
91
