2. Pengetahuan Dasar PLTU.docx

PT. PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

PENGOPERASIAN PENGOPERASI AN PL P LTU

1. FUNGSI PLTU adalah jenis pembangkit listrik tenaga termal yang banyak digunakan, karena efisiensinya tinggi tinggi sehingga menghasilkan menghasilkan energi listrik listrik yang ekonomis. PLTU PLTU merupakan mesin konversi energi yang mengubah energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi listrik. Proses konversi energi pada PLTU berlangsung melalui 3 tahapan, yaitu : •

Pertama, energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan temperatur tinggi.

•

Kedua, energi panas uap! diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran.

•

Ketiga, energi mekanik diubah menjadi energi listrik.

Uap Bahan bakarPoros

LiBOILER stTURBINE rik

GENERAT

Energi Mekanik menjadi Energi Energi PanasKimia menjadi menjadi Energi Listrik Energi Energi Mekanik Panas

"ambar #. #. #. Proses rose s konversi konvers i energi pada PLTU

$ibanding jenis pembangkit lainnya PLTU memiliki beberapa keunggulan. Keunggulan tersebut antara lain : •

$apat dioperasikan menggunakan menggunakan berbagai jenis bahan bakar padat, %air dan gas!.

•

$apat dibangun dengan kapasitas yang bervariasi

•

$apat dioperasikan dengan berbagai mode pembebanan

•

Kontinyuitas operasinya tinggi

•

Usia pakai life time! relatif lama

Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

#



&amun PLTU mempunyai beberapa kelemahan yang harus dipertimbangkan dalam memilih jenis pembangkit termal. Kelemahan itu adalah : •

'angat tergantung pada tersedianya pasokan bahan bakar

•

Tidak dapat dioperasikan start! tanpa pasokan listrik dari luar

•

(emerlukan tersedianya air pendingin yang sangat banyak dan kontinyu

•

)nvestasi a*alnya mahal

Air Heater

"ambar #.+ . Tata Tata letak PLTU atubara UP U P 'uralaya!

2. PRINSIP KERJA PLTU PLTU mengguna menggunakan kan fluida fluida kerja kerja air uap yang bersirkulas bersirkulasii se%ara se%ara tertutup. tertutup. 'iklus 'iklus tertutup artinya menggunakan fluida yang sama se%ara berulang-ulang. Urutan sirkulasinya se%ara ... singkat adalah sebagai berikut :

..

•

Pertama air diisikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan pemindah panas. $idalam boiler air ini dipanaskan dengan gas panas hasil pembakaran bahan bakar dengan udara sehingga berubah menjadi uap.

•

Kedua, Kedua, uap hasil hasil produksi produksi boiler boiler dengan dengan tekanan tekanan dan temperatu temperaturr tertentu tertentu diarahka diarahkan n untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran.

•

Ketiga, generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai hasil hasil dari perputaran perputaran medan medan magnet dalam dalam kumparan, sehingga sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari terminal output generator


+



&amun PLTU mempunyai beberapa kelemahan yang harus dipertimbangkan dalam memilih jenis pembangkit termal. Kelemahan itu adalah : •

'angat tergantung pada tersedianya pasokan bahan bakar

•

Tidak dapat dioperasikan start! tanpa pasokan listrik dari luar

•

(emerlukan tersedianya air pendingin yang sangat banyak dan kontinyu

•

)nvestasi a*alnya mahal

Air Heater

"ambar #.+ . Tata Tata letak PLTU atubara UP U P 'uralaya!

2. PRINSIP KERJA PLTU PLTU mengguna menggunakan kan fluida fluida kerja kerja air uap yang bersirkulas bersirkulasii se%ara se%ara tertutup. tertutup. 'iklus 'iklus tertutup artinya menggunakan fluida yang sama se%ara berulang-ulang. Urutan sirkulasinya se%ara ... singkat adalah sebagai berikut :

..

•

Pertama air diisikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan pemindah panas. $idalam boiler air ini dipanaskan dengan gas panas hasil pembakaran bahan bakar dengan udara sehingga berubah menjadi uap.

•

Kedua, Kedua, uap hasil hasil produksi produksi boiler boiler dengan dengan tekanan tekanan dan temperatu temperaturr tertentu tertentu diarahka diarahkan n untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran.

•

Ketiga, generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai hasil hasil dari perputaran perputaran medan medan magnet dalam dalam kumparan, sehingga sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari terminal output generator


+


•


Keempat, Uap bekas keluar turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan dengan air pendingin agar berubah kembali menjadi air yang disebut air kondensat. ir kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler.

•

$emikian siklus ini berlangsung terus menerus dan berulang-ulang. "ambar #.3 menunjukkan diagram sederhana suatu PLTU :

"ambar "amb ar +.# . 'iklus 'iklu s fluida fluid a kerja sederha sed erhana na pada PLTU 'ekalipun siklus fluida kerjanya merupakan siklus tertutup, namun jumlah air yang terdapat dalam siklus akan mengalami pengurangan. Pengurangan air ini disebabkan oleh kebo%oran-kebo%oran kebo%oran-kebo%oran baik yang disengaja maupun maupun yang tidak disengaja. disengaja. Untuk mengganti air yang hilang, maka perlu adanya adanya penambahan air air kedalam siklus. Kriteria Kriteria air penambah make up water ! ini harus sama dengan air yang teradapat dalam siklus.

3. SIKLUS RANKINE 'iklus kerja PLTU yang merupakan siklus tertutup dapat digambarkan dengan diagram T / s Temperatur / entropi!. 'iklus ini adalah penerapan siklus rankine ideal. dapun urutan langkahnya adalah sebagai berikut :


3


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 3.# . $iagram T / s 'iklus PLTU 'iklus 0ankine!

•

a-b

:

ir dipompa dari tekanan P+ menjadi P#. Langkah ini adalah

langkah kompresi isentropis, dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi. •

b-%

:

ir bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga men%apai

titik didih. Terjadi di LP heater , 1P heater dan Economiser . . •

%-d

: ir berubah *ujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut

vapourising

penguapan! dengan proses isobar isothermis, terjadi di

boiler yaitu di wall tube riser ! dan steam drum.. •

d-e

:

Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap men%apai temperatur

kerjanya menjadi uap panas lanjut  superheated vapour !. Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses isobar . •

e-f

:

Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya

turun. Langkah ini

adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi

didalam turbin. •

f/a :

Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air

kondensat.

Langkah ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam

kondensor.


2


PENGOPERASIAN PLTU

4. BAGIAN-BAGIAN PLTU 4.1. Bagian Utama agian utama yang terdapat pada suatu PLTU yaitu : a. oiler oiler berfungsi untuk mengubah air feed water ! menjadi uap panas lanjut superheated steam! yang akan digunakan untuk memutar turbin. b. Turbin uap Turbin uap berfungsi untuk mengkonversi energi panas yang dikandung oleh uap menjadi energi putar energi mekanik!. Poros turbin dikopel dengan poros generator sehingga ketika turbin berputar generator juga ikut berputar. %. Kondensor Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin uap yang telah digunakan untuk memutar turbin!. d. "enerator "enerator berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik.

4.2. Peralatan Penn!ang Peralatan penunjang yang terdapat dalam suatu PLTU pada umumnya adalah : a. Desalination Plant Unit $esal! Peralatan ini berfungsi untuk mengubah air laut  brine! menjadi air ta*ar fresh water ! dengan metode penyulingan kombinasi evaporasi dan kondensasi!. 1al ini dikarenakan sifat air laut yang korosif, sehingga jika air laut tersebut dibiarkan langsung masuk ke dalam unit utama, maka dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan PLTU. b. Reverse Osmosis 0! (empunyai fungsi yang sama seperti desalination plant namun metode yang digunakan berbeda. Pada peralatan ini digunakan membran semi permeable yang dapat menyaring garam-garam yang terkandung pada air laut, sehingga dapat dihasilkan air ta*ar seperti pada desalination plant. %. Pre Treatment pada unit yang menggunakan pendingin air tanah 4 sungai Untuk PLTU yang menggunakan air tanah4air sungai, pre-treatment berfungsi untuk menghilangkan endapan,kotoran dan mineral yang terkandung di dalam air tersebut. d. Demineralizer Plant Unit $emin! erfungsi untuk menghilangkan kadar mineral ion! yang terkandung dalam air ta*ar. ir sebagai fluida kerja PLTU harus bebas dari mineral, karena jika air masih mengandung

mineral

berarti

konduktivitasnya

masih

tinggi

sehingga

dapat


5


PENGOPERASIAN PLTU

menyebabkan terjadinya ""L induksi pada saat air tersebut mele*ati jalur perpipaan di dalam PLTU. 1al ini dapat menimbulkan korosi pada peralatan PLTU. e. 1idrogen Plant Unit 1idrogen! Pada PLTU digunakan hydrogen 1 +! sebagai pendingin "enerator. f.

Chlorination Plant Unit 6hlorin! erfungsi untuk menghasilkan senya*a natrium hipo%lorit &a6l! yang digunakan untuk memabukkan4melemahkan mikro organisme laut pada area water intake 1al ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya pengerakkan  scaling ! pada pipa-pipa kondensor maupun unit desal akibat perkembangbiakan mikro organisme laut tersebut.

g. u7iliary oiler oiler antu! Pada umumnya merupakan boiler berbahan bakar minyak  fuel oil !, yang berfungsi untuk menghasilkan uap  steam! yang digunakan pada saat boiler utama start up maupun sebagai uap bantu au!iliar" steam!. h Coal #andling Unit Pelayanan atubara! (erupakan unit yang melayani pengolahan batubara yaitu dari proses bongkar muat kapal ship unloading ! di dermaga, penyaluran ke stock area sampai penyaluran ke bunker unit. i

$sh #andling Unit Pelayanan bu! (erupakan unit yang melayani pengolahan abu baik itu abu jatuh  bottom ash! maupun abu terbang fl" ash! dari Electrostatic Precipitator hopper dan '$66 %ubmerged Drag Chain Conve"or ! pada unit utama sampai ke tempat penampungan abu  ash valle" ! Tiap-tiap komponen utama dan peralatan penunjang dilengkapi dengan sistem-sistem

dan alat bantu yang mendukung kerja komponen tersebut. "angguan atau malfunction dari salah satu bagian komponen utama akan dapat menyebabkan terganggunya seluruh sistem PLTU.

". B#ILER ".1. Prin$i% Ker!a oiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap terjadi dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Pembakaran dilakukan se%ara kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar. Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. 8umlah produksi uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas pembakaran yang diberikan. oiler yang konstruksinya terdiri dari pipapipa berisi air disebut dengan water tube boiler boiler pipa air!. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

9


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.#. &ater Tube 'oiler Pada unit pembangkit, boiler juga biasa disebut dengan steam generator pembangkit uap! mengingat arti kata boiler hanya pendidih, sementara pada kenyataannya dari boiler dihasilkan uap superheat bertekanan tinggi. $itinjau dari bahan bakar yang digunakan, maka PLTU dapat dibedakan menjadi : •

PLTU atubara

•

PLTU (inyak

•

PLTU gas

•

PLTU nuklir atau PLT& 8enis PLTU batu bara masih dapat dibedakan berdasarkan proses pembakarannya,

yaitu PLTU dengan pembakaran batu bara bubuk  Pulverized Coal 4 P6 'oiler ! dan PLTU dengan pembakaran batu bara %urah  Circulating (luidized 'ed 4 6 'oiler !. Perbedaan antara PLTU atu bara dengan PLTU minyak atau gas adalah pada peralatan dan sistem penanganan dan pembakaran bahan bakar serta penanganan limbah abunya. PLTU batubara mempunyai peralatan bantu yang lebih banyak dan lebih kompleks dibanding PLTU minyak atau gas. PLTU gas merupakan PLTU yang paling sederhana peralatan bantunya.


;


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.+. Tata letak Pulveri
"ambar 5.3. Tata letak 6ir%ulating luidi
=


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.2. oiler PLTU )ndramayu Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

>


PENGOPERASIAN PLTU

$itinjau dari tekanan ruang bakar boilernya, PLTU dapat dibedakan menjadi: •

PLTU dengan Pressurised 'oiler

•

PLTU dengan 'alanced Draft 'oiler

•

PLTU dengan )acuum 'oiler 'istem pengaturan tekanan ruang bakar furnace pressure! biasa disebut draft atau

tekanan statik didalam ruang bakar dimana proses pembakaran bahan bakar berlangsung. PLTU dengan pressurised boiler tekanan ruang bakar positif! digunakan untuk pembakaran bahan bakar minyak atau gas. Tekanan ruang bakar yang positif diakibatkan oleh hembusan udara dari kipas tekan paksa (orced Draft (an, $!. "as buang keluar dari ruang bakar ke atmosfer karena perbedaan tekanan.

"ambar 5.5 . 8enis-jenis Tekanan Draft ! oiler


#?


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.9 . 'kema 'alanced Draft 'oiler

PLTU dengan 'alanced Draft 'oiler tekanan berimbang! biasa digunakan untuk pembakaran bahan bakar batubara. Tekanan ruang bakar dibuat sedikit diba*ah tekanan atmosfir, biasanya sekitar /#? mm1 +. Tekanan ini dihasilkan dari pengaturan dua buah kipas, yaitu kipas hisap paksa *nduced Draft (an, )$! dan kipas tekan paksa (orced Draft (an, $!. $ berfungsi untuk menyuplai udara pembakaran menuju ruang bakar furnace! di boiler, sedangkan )$ berfungsi untuk menghisap gas dari ruang bakar dan membuang ke atmosfir melalui %erobong. 'edangkan PLTU dengan vacum boiler tidak dikembangkan lagi, sehingga saat ini tidak ada lagi yang menerapkan PLTU dengan boiler bertekanan negatif.

".2. Si&l$ Air 'iklus air boiler merupakan suatu mata rantai rangkaian siklus fluida kerja. oiler mendapat pasokan fluida kerja air dan menghasilkan uap untuk dialirkan ke turbin. ir sebagai fluida kerja diisikan ke boiler menggunakan pompa air pengisi  'oiler (eed Pump! dengan melalui economiser dan ditampung didalam steam drum boiler. Economiser adalah alat yang merupakan pemanas air terakhir sebelum masuk ke drum. $i dalam economiser air menyerap panas gas buang yang keluar dari superheater sebelum dibuang ke atmosfir melalui %erobong. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

##


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.; @%onomiser tipe pipa bersirip finned tubes!

Peralatan yang dilalui dalam siklus air di drum adalah drum boiler+ down comer+ header bawah ,bottom header+ dan riser 'iklus air di steam drum adalah, air dari drum turun melalui pipa-pipa down comer ke header ba*ah bottom header !. $ari header ba*ah air didistribusikan ke pipa-pipa pemanas  riser ! yang tersusun membentuk dinding ruang bakar boiler. $idalam riser air mengalami pemanasan dan naik ke drum kembali akibat perbedaan temperatur. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

#+


PENGOPERASIAN PLTU

Perpindahan panas dari api flue gas! ke air di dalam pipa-pipa boiler terjadi se%ara radiasi, konveksi dan konduksi. kibat pemanasan selain temperatur naik hingga mendidih juga terjadi sirkulasi air se%ara alami, yakni dari drum turun melalui down comer ke header ba*ah dan naik kembali ke drum melalui pipa-pipa riser . danya sirkulasi ini sangat diperlukan agar terjadi pendinginan terhadap pipa-pipa pemanas dan memper%epat proses perpindahan panas. Ke%epatan sirkulasi akan berpengaruh terhadap produksi uap dan kenaikan tekanan serta temperaturnya. 'elain sirkulasi alami, juga dikenal sirkulasi paksa  forced circulation!. Untuk sirkulasi jenis ini digunakan sebuah pompa sirkulasi circulation pump!. Umumnya pompa sirkulasi mempunyai laju sirkulasi sekitar #,;, artinya jumlah air yang disirkulasikan #,; kali kapasitas penguapan. eberapa keuntungan dari sistem sirkulasi paksa antara lain : •

Aaktu start pemanasan! lebih %epat

•

(empunyai respon yang lebih baik dalam mempertahankan aliran air ke pipa-pipa pemanas pada saat start maupun beban penuh.

•

(en%egah kemungkinan terjadinya stagnasi pada sisi penguapan


#3


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.=, 'iklus air di boiler.


#2


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.>, Prinsip sirkulasi ala mi

"ambar 5.#?, Prinsip sirkulasi paksa


#5


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.##, Pipa riser dan dinding ruang bakar boiler.

Drum boiler berfungsi untuk menampung dan mengontrol kebutuhan air di boiler. ungsi lain yang tidak kalah pentingnya adalah memisahkan uap dan air. Untuk mengontrol kebutuhan air boiler, maka level air di drum harus dijaga konstan pada level normalnya. Level ini dapat dilihat di kontrol room maupun di lokal. Kualitas air di boiler juga harus dipantau dengan mengambil sampelnya dari air di drum.

"ambar 5.#+, Drum 'oiler. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

#9


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.#3, Konstruksi Drum 'oiler.

".3. Si&l$ Ua% a.

Si&l$ Ua% Utama '(ain Steam S)$tem* 'iklus uap utama dalam boiler adalah, uap dari drum boiler dalam kondisi jenuh

dialirkan ke %uperheater )  primar" '1! dan ke %uperheater )) secondar" '1! kemudian ke outlet header untuk selanjutnya disalurkan ke turbin. pabila temperatur uap  main steam! melebihi batas temperatur kerjanya, maka desuperheater menyemprotkan steam bersuhu yang lebih rendah untuk menurunkan temperatur main steam sehingga sesuai harga yang diinginkan. $esuperheater terletak diantara %uperheater ) dan %uperheater )). Superheater berfungsi untuk memanaskan uap agar kandungan energi panas dan kekeringannya bertambah sehingga menjadi uap superheat uap panas lanjut!. Pemanasan dilakukan dalam dua atau tiga tahap. 'ebagai pemanasnya adalah gas hasil pembakaran bahan bakar.


#;


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.#2, 'iklus uap superheat

"ambar 5.#5, 'iklus uap reheat. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

#=


+.

PENGOPERASIAN PLTU

Si&l$ Ua% Pana$ lang 'Re,eat Steam S)$tem* Pada PLTU dengan kapasitas B #?? (A dan mempunyai turbin multi c"linder , maka

uap dari 1P turbin dialirkan kembali ke boiler, yaitu ke reheater . Konfigurasi reheater sama dengan superheater. Re,eater berfungsi untuk memanaskan uap dari 1P #igh Pressure! turbin agar kandungan energi panasnya meningkat lagi setelah memutar 1P turbin. Uap ini selanjutnya dialirkan kembali ke )P *ntermediate Pressure! turbin. Pemanasan diperoleh dari gas buang yang keluar superheater.

"ambar 5.#9. 'iklus air - uap PLTU dengan reheater

.

Si$tem Ua% E&$tra&$i 'Etrati/n 0 Ble Steam S)$tem*. 'elama melintasi turbin hingga keluar ke kondensor, uap di%erat diekstrak! di

beberapa titik dan pada umumnya uap ini dialirkan ke pemanas a*al air pengisi eed *ater 1eater! untuk memanaskan air kondensat atau air pengisi. Uap tersebut dinamakan uap ekstraksi. "ambar di ba*ah memperlihatkan ketiga sistem uap tersebut, dimana garis tebal putus-putus menunjukkan sistem uap ekstraksi dan garis tebal menyatakan sistem uap utama serta sistem uap reheat.


#>


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 5.#;. 'istem Uap

. Si$tem Uara an Ga$ .1. Si&l$ ara Udara berfungsi untuk proses pembakaran bahan bakar sehingga disebut udara pembakaran. Udara berasal dari atmosfer dihisap oleh $ fan dan dialirkan ke air heater . Udara panas dari air heater kemudian masuk kedalam wind bo! dan selanjutnya didistribusikan ke tiap-tiap burner untuk proses pembakaran. Peralatan yang berada dalam siklus udara adalah (orced Draft (an $!, air heater , dan wind bo! . $ fan berfungsi sebagai pemasok udara pembakaran, dimana udara ini diambil dari atmosfer. Air heater berfungsi untuk memanaskan udara pembakaran dengan memanfaatkan panas dari gas buang flue gas!. &ind bo! berfungsi untuk mendistribusikan udara pembakaran ke masing-masing burner agar terjadi proses pembakaran yang sempurna.


+?


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 9.#. 'iklus udara pembakaran.


+#


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 9.+, (orced Draft (an.

.2. Si&l$ Ga$ "as panas hasil pembakaran atau disebut gas buang  flue gas! berfungsi sebagai sumber energi panas. "as panas dari ruang bakar furnace! dialirkan ke pipa-pipa %uperheater ) dan )), pipa-pipa reheater , economiser , dan ke air heater . $ari air heater gas masuk ke alat penangkap abu  Electrostatic Precipitator 4 @P!. $ari @P gas dihisap oleh )$ an untuk selanjutnya dibuang ke atmosfer melalui %erobong  stack. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

++


PENGOPERASIAN PLTU

Peralatan yang termasuk dalam sistem gas buang meliputi $ir heater 1!, Electrostatic Precipitator @P! atau 'aghouse (ilter , dan *nduced Draft (an )$!. Air Heater , berfungsi untuk memanaskan udara pembakaran dengan memanfaatkan panas gas buang. Electrostatic Precipitator @P! atau aghouse ilter berfungsi untuk menangkap abu dan debu yang terba*a dalam gas sebelum dibuang ke atmosfir. Induced draft fan )$! berfungsi untuk menghisap gas dan membuang ke atmosfir melalui %erobong. )$ juga berfungsi mengontrol tekanan ruang bakar agar selalu sedikit vakum.

"ambar 9.3, 'iklus gas di boiler.


+3


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 9.2, Electrostatic Precipitator


+2


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar 9.5, $ir #eater

. Si$tem Ba,an Ba&ar (in)a& ahan bakar minyak yang digunakan terdiri dari •

(inyak 1'$ 4 #igh %peed Diesel solar!

•

(inyak ( 4 .arine (uel Oil residu! ungsi minyak 1'$ pada PLTU batubara maupun PLTU minyak adalah sebagai

bahan bakar penyala a*al dan pembakaran a*al. 'edangkan fungsi minyak ( pada PLTU minyak adalah sebagai bahan bakar utama. .1. (in)a& S5 Persediaan minyak 1'$ #igh %peed $iesel! ditampung dalam tangki atau bunker. Untuk menyalurkan minyak 1'$ ke alat penyala  ignitor ! digunakan pompa dengan melalui filter, katup penutup %epat, katup pengatur dan flo* meter. Untuk kesempurnaan proses pembakaran, maka 1'$ yang disemprotkan ke ruang bakar diatomisasi dikabutkan! dengan menggunakan uap atau udara. Pengaturan pembakaran atau panas yang masuk boiler dapat dilakukan dengan mengatur aliran 1'$ dan dengan menambah atau mengurangi ignitor yang operasi. .2. (in)a& (F# Persediaan minyak ( .arine (uel Oil ! di PLTU ditampung dalam tangki persediaan storage tank !, sedangkan untuk penggunaan sehari-hari dilayani dengan tangki Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

+5


PENGOPERASIAN PLTU

harian da" tank !. Untuk mengalirkan ( dari da" tank ke burner pembakar! digunakan pompa dengan melalui filter, katup penutup %epat, pemanas  oil heater !, katup pengatur dan flow meter . Pemanas berfungsi untuk menurunkan kekentalan ( agar dapat disemprotkan oleh burner. 'ebagaimana pada minyak 1'$ untuk kesempurnaan reaksi pembakaran, maka pada burner minyak ( dikabutkan dengan menggunakan uap atau se%ara mekanik. Pengaturan aliran ( ke burner dengan menggunakan katup pengatur aliran.

"ambar ;.#, $iagram sistem (


+9


PENGOPERASIAN PLTU

BOILER RETURN HEADER

FO RETURN CONTROL VALVE

RECIRCULATION VALVE SUPPLY HEADER FLOWMETER

FO SUPPLY CONTROL VALVE

SHUT OFF VALVE RETURN LINE

TRANSFER LINE

FLOWMETER RECIRCULATION LINE

DAY TANK

FO PUMP

HEATER

STEAM

STRAINER CONDENSATE

"ambar ;.+, 'iklus bahan bakar (.

"ambar ;.3, 6ontoh urner ( dengan pengabutan uap. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

+;


PENGOPERASIAN PLTU

6. SISTE( BAAN BAKAR BATUBARA ahan bakar batubara pada PLTU batubara adalah sebagai bahan bakar utama. Persediaan batubara ditampung di lapangan terbuka  coal stock area! dan untuk melayani kebutuhan pembakaran di boiler, batubara ditampung pada bunker silo! di tiap boiler. Pemasokan batubara dari bunker ke burner ruang bakar dilakukan melalui coal feeder , mill 4 pulveriser P6 'oiler ! , dan coal pipe. Pengaturan dan pen%atatan jumlah aliran batubara dilakukan dengan coal feeder .

"ambar =.#. elt eeder. Mill ' pulverizer * berfungsi untuk menggerus batu bara sehingga menjadi serbuk C +?? mesh!. 'edangkan untuk memba*a serbuk batu bara ke burner, dihembuskan udara primer ke mill . Udara primer dihasilkan oleh Primar" $ir (an P! dan sebelum masuk ke mill dipanaskan terlebih dahulu pada pemanas udara primer  Primar" $ir #eater ! sehingga %ukup untuk mengeringkan serbuk batu bara.


+=


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar =.+. 'istem suplai bahan bakar batubara ke burner

"ambar =.3. Penempatan burner batubara pada ruang bakar


+>


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar =.2. 'istem ahan akar


3?


PENGOPERASIAN PLTU


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar =.5. .ill 4 Pulverizer

7.

TURBIN UAP

7.1. Prin$i% Ker!a Tr+in a% Turbin uap berfungsi untuk mengubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Uap dengan tekanan dan temperatur tinggi mengalir melalui nosel sehingga ke%epatannya naik dan mengarah dengan tepat untuk mendorong sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros. kibatnya poros turbin bergerak menghasilkan putaran energi mekanik!. Uap yang telah melakukan kerja di turbin tekanan dan temperatur turun hingga kondisinya menjadi uap basah. Uap keluar turbin ini kemudian dialirkan kedalam kondensor untuk didinginkan agar menjadi air kondensat, sedangkan tenaga putar yang dihasilkan digunakan untuk memutar generator.


3#


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar >.#. P rinsip Kerja Turbin Uap

"ambar >.+ . )risan memanjang turbin uap satu silinder Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

3+


PENGOPERASIAN PLTU

7.2. Jeni$ an Kara&teri$ti& Tr+in Ua% 8enis turbin menurut prinsip kerjanya terdiri dari : •

Turbin )mpuls aksi!

•

Turbin 0eaksi Turbin impuls atau turbin tekanan tetap, adalah turbin yang ekspansi uapnya hanya terjadi pada sudu-sudu tetap atau nosel. Ketika uap mele*ati sudu tetap, maka tekanan turun dan uap mengalami peningkatan energi kinetik. 'udu-sudu tetap berfungsi sebagai nosel saluran pan%ar! dan mengarahkan aliran uap ke sudu-sudu gerak. 'edangkan turbin reaksi penurunan tekanan terjadi pada sudu tetap dan sudu gerak. Kedua jenis turbin ini mempunyai karakteristik yang berbeda seperti ditunjukkan dalam gambar diba*ah.

"ambar >.3 . 8enis turbin dan karakteristiknya Ting&atan S 8 S Tr+in Im%l$ erdasarkan tingkatannya stages!, turbin impuls dapat dibedakan : a. Turbin )mpuls ertingkat Tekanan Turbin impuls disebut bertingkat tekanan jika semua jajaran dari sudu-sudu tetap merupakan nosel-nosel. Tekanan uap diturunkan se%ara bertahap sebagaimana ditunjukkan pada gambar di ba*ah.


33


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar >.2. Turbin impuls bertingkat tekanan b. Turbin )mpul ertingkat Ke%epatan Turbin impuls dikatakan bertingkat ke%epatan bila seluruh penurunan tekanan terjadi di baris pertama dari sudu-sudu tetap nosel!. 'elanjutnya uap akan mengalir melintasi tingkat-tingkat berikutnya dimana setiap kali melintasi jajaran sudu gerak sehingga ke%epatan uap mengalami penurunan sehingga penurunan ke%epatan uap berlangsung se%ara bertahap. $alam hal ini sudu tetap hanya berfungsi sebagai pengarah uap ke baris sudu gerak berikutnya. Penurunan tekanan uap terjadi se%ara bertahap setiap melintasi jajaran sudu-sudu gerak, seperti yang t erlihat pada gambar di ba*ah.


32


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar >.5. Turbin impuls bertingkat ke%epatan

%. Turbin )mpuls ertingkat Tekanan dan Ke%epatan Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

35


PENGOPERASIAN PLTU

Turbin ini merupakan kombinasi dari turbin bertingkat tekanan dengan turbin bertingkat ke%epatan yang dijelaskan diatas. $iagram dan karakteristik turbin ini seperti ditunjukkan dalam gambar 3.

"ambar >.9. Turbin )mpuls ertingkat Tekanan dan Ke%epatan. 8enis turbin menurut banyaknya silinder dibagi menjadi : •

'ingle %ylinder

•

(ulti %ylinder 8enis turbin menurut jumlah aliran uap masuk dibagi menjadi :

•

'ingle flo*

•

$ouble flo*


39


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar >.;. T urbin single silinder dan multi silinder. S Bent& (emntir '9/rte* Pada turbin 1igh Pressure Tekanan Tinggi! ukuran tinggi dari sudu/sudunya relatif ke%il dibanding dengan diameter dari rotor sehingga variasi ke%epatan sudu tangential! mulai dari pangkal hingga ke ujung sudu tidak terlalu besar. Karena itu profil sudu untuk turbin tekanan tinggi umumnya mempunyai bentuk yang sama dari pangkal sudu sampai keujung. Tetapi tidak demikian halnya dengan sudu/sudu yang lebih panjang, khususnya pada turbin L.P. tekanan rendah! dimana variasi ke%epatan sudu mulai dari pangkal hingga ke ujung menjadi %ukup besar. Dariasi ke%epatan ini akan mempengaruhi efisiensi sudu. @fisiensi dari sudu bervariasi dengan perbandingan : Ke%epatan 'udu Ke%epatan Uap masuk ke sudu - sudu


3;


PENGOPERASIAN PLTU

Perbandingan ini dikatakan sebagai Eperbandingan ke%epatanF. entuk kurva efisiensi dari sudu-sudu jenis impuls dan reaksi diperlihatkan pada gambar >.=. $ari gambar tersebut dapat diketahui bah*a nilai optimum dari perbandingan ke%epatan adalah : )mpuls G ?,5

0eaksi G ?,>

$engan kata lain, untuk memperoleh efisiensi maksimum, ke%epatan sudu untuk jenis impuls sangat ke%il dibandingkan ke%epatan sudu jenis reaksi pada ke%epatan uap yang sama. )ni menyebabkan sudu-sudu gerak yang panjang harus berprofil impuls pada bagain pangkal dan berprofil reaksi pada bagian ujung. 'udut masuk dari sudu/sudu berubah se%ara bertahap mulai dari pangkal hingga ke ujung sudu sehingga tetap dapat diperoleh efisiensi yang optimum meskipun ukuran tinggi sudu %ukup panjang.

"ambar >.=. Kurva @fisiensi 'udu-sudu Untuk mengurangi stres akibat gaya sentrifugal, maka sudu / sudu gerak yang panjang ini dibuat merun%ing dari pangkal ke ujung. 'emua ini akan menghasilkan bentuk sudu yang lan%ip dan memuntir dari pangkal ke ujung yang dikenal sebagai E'udu Dorte7F. Karena separuh penurunan tekanan uap pada setiap tingkat terjadi pada sudu tetap akibat pengaruh 5? H reaksi, maka tekanan uap disisi luar dari sudu jalan menjadi lebih besar dibanding tekanan pada sisi dalam sudu. 1al ini akan membantu aliran uap melalui sudu/sudu untuk mela*an pengaruh gaya sentrifugal yang %enderung melemparkan uap ke arah sisi luar dari sudu/sudu.


3=


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar >.>. 'udu bentuk vorte7 1:. K#NSTRUKSI 5AN BAGIAN UTA(A TURBIN UAP 1:.1.

;a$ing 6asing adalah bagian yang diam merupakan rumah atau *adah dari rotor. Pada

%asing terdapat sudu-sudu diam disebut stator! yang dipasang melingkar dan berjajar terdiri dari beberapa baris yang merupakan pasangan dari sudu gerak pada rotor. 'udu diam berfungsi untuk mengarahkan aliran uap agar tepat dalam mendorong sudu gerak pada rotor.

"ambar #?.# . agian utama turbin uap.


3>


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #?.+. 'udu tetap 'tator! 1:.2.

R/t/r 0otor adalah bagian yang berutar terdiri dari poros dan sudu-sudu gerak yang

terpasang mengelilingi rotor. 8umlah baris sudu gerak pada rotor sama dengan jumlah baris sudu diam pada %asing. Pasangan antara sudu diam dan sudu gerak disebut tingkat stage!. 'udu gerak rotor! berfungsi untuk mengubah energi kinetik uap menjadi energi mekanik. 'elain %asing dan rotor turbin dilengkapi dengan bantalan, katup utama, turning gear, dan sistem-sistem bantu seperti sistem pelumasan, sistem ja%king serta sistem perapat .

"ambar #?.3. 0otor turbin uap


2?


PENGOPERASIAN PLTU

1:.3. Bantalan ungsi bantalan adalah untuk menopang dan menjaga rotor turbin agar tetap pada posisi normalnya. da dua ma%am bantalan pada turbin, yaitu -

antalan journal yang berfungsi untuk menopang dan men%egah poros turbin dari pergeseran arah radial

-

antalan aksial thrust bearing ! yang berfungsi untuk men%egah turbin bergeser kearah aksial. $i dalam bantalan kemungkinan dapat terjadi kontak gesekan! antara bagian yang

berputar dengan bagian yang diam. Untuk mengurangi gesekan langsung, maka pada bantalan diberikan minyak pelumas bertekanan.

"ambar #?.2 . antalan jurnal.

"ambar #?.5 . antalan aksial


2#


1:.4.

PENGOPERASIAN PLTU

Kat% tama Katup utama turbin terdiri dari .ain %top )alve ('D! dan /overnor )alve "D!. Pada

turbin dengan kapasitas B #?? (A dilengkapi dengan katup uap reheat , yaitu Reheat %top )alve 0'D! dan *nterceptor )alve )6D!. Main Stop Valve '(S9* Katup ini berfungsi sebagai katup penutup %epat jika turbin trip atau sebagai katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk. ('D bekerja dalam dua posisi yaitu menutup penuh atau membuka penuh. Pada saat turbin beroperasi maka ('D membuka penuh. 'ebagai penggerak untuk membuka ('D digunakan tekanan minyak hidrolik. 'edangkan untuk menutupnya digunakan kekuatan pegas.

"ambar #?.9 . (ain %top )alve Governor Valve 'G9* Turbin harus dapat beroperasi dengan putaran yang konstan pada beban yang berubah ubah. Untuk membuat agar putaran turbin selalu tetap digunakan governor valve yang bertugas mengatur aliran uap masuk turbin sesuai dengan bebannya. 'istem governor valve yang digunakan umumnya adalah mechanic h"draulic (1! atau electro h"draulic @1!.


2+


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #?.; . (ain 'team lo* UP 'uralaya Unit 5-;!

"ambar #?.= . Prinsip kerja katup /overnor


23


PENGOPERASIAN PLTU

1:.". Si$tem Pelma$an Turbin tidak boleh diputar tanpa adanya pelumasan sehingga pelumasan bantalan sangatlah penting. Parameter utama dari sistem pelumasan adalah tekanan. Untuk menjamin tekanan minyak pelumas yang konstan disediakan beberapa pompa minyak pelumas : •

•

•

.ain Oil Pump (P! $u!iliar" Oil Pump P!. Emergenc" Oil Pump @P! Main Oil Pump adalah pompa pelumas utama yang digerakan oleh poros turbin

sehingga baru berfungsi ketika putaran turbin men%apai lebih dari >5 H. Auiliar! Oil Pump adalah pompa yang digerakkan dengan motor listrik 6. Pompa ini berfungsi pada start up dan shut down turbin serta sebagai back up bila tekanan minyak pelumas dari (P turun. Emer"enc! Oil Pump adalah pompa yang digerakkan dengan motor listrik $6 dan digunakan sebagai %adangan atau darurat ketika pasok listrik 6 hilang.

"ambar #?.> . 'istem pelumasan UP 'uralaya Unit 5-;! Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

22


PENGOPERASIAN PLTU

1:.. Si$tem #ac$in" Oil Pada turbin kapasitas besar, berat rotornya juga besar sehingga dalam keadaan diam rotor tersebut akan menyingkirkan lapisan minyak pelumas dari permukaan poros dan bantalan. $alam keadaan seperti ini, bantalan atau poros akan rusak bila diputar. Untuk menghindari kerusakan akibat tiadanya pelumasan diantara poros dan bantalan, maka digunakan sistem 0acking oil . 1acking oil berfungsi untuk mengangkat poros dengan minyak tekanan tinggi.

1:.. %urnin" Gear 0otor turbin yang berat dan panjang apabila dibiarkan dalam keadaan diam dalam *aktu yang lama dapat melendut. Pelendutan menjadi lebih nyata apabila dari kondisi operasi yang panas langsung berhenti. Untuk men%egah terjadinya pelendutan, maka rotor harus diputar perlahan se%ara kontinyu atau berkala. lat untuk memutar rotor turbin ini disebut turning gear atau bearing gear . Turning gear digerakkan dengan motor listrik melalui roda gigi dengan ke%epatan putar antara 3 - 2? rpm. Turning gear juga memberikan torsi pemutar a*al ketika turbin start . LP CYLINDER DRIVING MOTOR GEAR BOX

BEARING PEDESTAL


25



"ambar "am bar #?.#? #? .#? . Turning urn ing /ear /e ar

1:.6. Si$tem Pera%at %/r/$ 6elah 6elah dianta diantara ra casing bagia bagian n yang diam! diam! dan rotor bagian yang berputar! turbin menyebabkan terjadinya kebo%oran uap keluar atau udara masuk turbin. Untuk men%egah kebo%o kebo%oran ran pada pada %elah %elah terseb tersebut ut dipasa dipasang ng perap perapat. at. 'iste 'istem m perap perapat at dilaku dilakukan kan dengan dengan memasang labirin sirip-sirip! pada %asing maupun rotor se%ara berderet. Tetapi perapat yang hanya hanya mengguna menggunakan kan labirin labirin masih masih memungki memungkinkan nkan terjadiny terjadinya a kebo%oran kebo%oran.. Untuk Untuk itu pada labirin diberikan fluida uap sebagai media perapat  gland seal steam!. steam!.


29



"ambar "am bar #?.## #?. ##. /land seal pada seal pada poros turbin

"ambar #?.#+. /land /lan d seal se al steam stea m dan perapat labirin

"ambar "am bar #?. # ?.#3 #3. 'iklus 'ik lus uap u ap perapa per apatt /lan /land d %eal %e al %team %tea m!


2;



11. K#N5ENS#R Kondensor adalah peralatan yang berfungsi untuk mengubah uap menjadi air. Proses perubahannya dilakukan dengan %ara mengalirkan uap ke dalam suatu ruangan yang berisi pipa-p pipa-pip ipa a tube tubes!. s!. Uap Uap mengal mengalir ir di luar luar pipa-p pipa-pipa ipa  shell shell side! side! sedan sedangka gkan n air air sebaga sebagaii pendingin mengalir di dalam pipa-pipa  tube side!. side!. Kondensor seperti ini disebut kondensor tipe tipe surfa% surfa%e e permu permukaa kaan!. n!. Kebutu Kebutuhan han air untuk untuk pendi pendingi ngin n di konden kondensor sor sangat sangat besar besar sehingga dalam peren%anaan biasanya sudah diperhitungkan. ir pendingin diambil dari sumber yang %ukup persediannya, yaitu dari danau, sungai atau laut. Posisi kondensor umumnya umumnya terletak terletak diba*ah diba*ah turbin turbin sehingga sehingga memudahka memudahkan n aliran aliran uap keluar turbin turbin untuk untuk masuk kondensor karena gravitasi. Laju perpindahan panas tergantung pada aliran air pendingin, kebersihan pipa-pipa dan perbedaan temperatur antara uap dan air pendingin. Proses perubahan uap menjadi air terjadi pada tekanan dan temperatur jenuh, dalam hal ini kondensor berada pada kondisi vakum. vakum. Karen Karena a temper temperatu aturr air pendi pendingi ngin n sama sama denga dengan n temper temperatu aturr udara udara luar, luar, maka maka temperatu temperaturr air kondensa kondensatnya tnya maksimum maksimum mendekat mendekatii temperatu temperaturr udara udara luar. luar. pabila pabila laju laju perpindahan panas terganggu, maka akan berpengaruh terhadap tekanan dan temperatur.

11.1. K/n$tr&$i K/nen$/r liran air pendingin ada dua ma%am, yaitu satu lintasan  single pass! pass! atau dua lintasan double pass!. pass!. Untuk mengeluarkan udara yang terjebak pada *ater bo7 sisi air pendingin!, pendingin!, dipasang venting pump atau priming atau priming pump. pump. Udara dan non condensable gas pada gas pada sisi uap dikeluarkan dari kondensor dengan eje%tor atau pompa vakum.

"ambar "am bar ##.#. K ondens ond ensor or tipe t ipe permuk per mukaan aan surface surf ace condens co ndenser er!!


2=


PENGOPERASIAN PLTU

EXTRACTION PIPE

UPPER SHELL LP HEATER MAN HOLE LOWER SHELL

"ambar ##.+. Konstruksi Kondensor

12.

SISTE( AIR PENGISI

12.1. Si$tem Air K/nen$at. 'istem air kondensat merupakan sumber pasokan utama untuk sistem air pengisi ketel. (ayoritas air kondensat berasal dari proses kondensasi uap bekas di dalam kondensor. 0entang sistem air kondensat adalah mulai dari hot*ell sampai ke $earator. 'elama berada dalam rentang sistem air kondensat, air mengalami 3 proses utama yaitu mengalami pemanasan, mengalami pemurnian dan mengalami deaerasi. Pada saat melintasi sistem air kondensat, air mengalami pemanasan pada berbagai komponen antara lain di gland steam condensor , di air e0ector dan di beberapa pemanas a*al air pengisi tekanan rendah. Pemanasan ini dilakukan untuk meningkatkan efisiensi siklus serta menghemat pemakaian bahan bakar. ila air kondensat tidak dipanaskan, berarti membutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk menaikkan temperatur air didalam ketel. 'elain itu, air kondensat juga mengalami proses pemurnian untuk mengurangi pen%emar-pen%emar padat dan %air yang terkandung dalam air kondensat. Pemrnian yang dilakukan didalam sistem air kondensat termasuk sistem pemurnian didalam siklus *nternal Treatment ! yang dapat dilakukan dengan %ara mengalirkan air Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

2>


PENGOPERASIAN PLTU

kondensat melintasi penukar ion Condensate Polishing ! bila ada, maupun se%ara kimia melalui penginjeksian bahan - bahan kimia. (elalui proses pemurnian internal ini, maka pen%emar yang dapat mengakibatkan deposit maupun korosi pada komponen-komponen ketel dapat dihilangkan sehingga kualitas air kondensat menjadi lebih baik. Terjadinya deposit di ketel yang disebabkan oleh kualitas air yang buruk, dapat mengakibatkan terhambatnya proses perpindahan panas didalam ketel dan pada kondisi ekstrim dapat mengakibatkan bo%ornya pipa-pipa ketel akibat over heating . 5eaera$i adalah proses pembuangan pen%emar gas dari dalam air kondensat. "asgas pen%emar yang ada dalam air kondensat misalnya oksigen  +!, %arbondioksida 6 +! dan non condensable gas lainnya. Pen%emar gas dapat menyebabkan korosi pada saluran dan komponen-komponen yang dilaui air kondensat. Proses deaerasi ini terjadi didalam deaerator yang merupakan komponen paling hilir akhir! dari sistem air kondensat. )lustrasi sistem air kondensat terlihat seperti pada gambar di ba*ah ini :

"ambar.#+.#. 'istem ir Kondensat UP 'uralaya unit 5-;! Komponen-komponen yang terdapat pada sistem air kondensat antara lain : a.

/t

5?


PENGOPERASIAN PLTU

1ot*ell adalah tangki penampung yang terletak dibagian ba*ah kondensor dan berfungsi untuk menampung air hasil kondensasi uap bekas didalam kondensor sebagai pemasok utama sistem air kondensat. Tetapi perlu diketahui bah*a hasil kondensasi uap bekas tidak selalu men%ukupi kebutuhan untuk sistem kondensat. leh karena itu, level air kondensat dalam hot*ell harus selalu dimonitor. ila level hot*ell terlalu rendah, maka pompa kondesat akan trip untuk mengamankan pompa. (anakala level hot*ell terlalu tinggi, maka air kondensat akan merendam pipa-pipa pendingin kondensor, sehingga dapat mengurangi

proses pendinginan

dalam

kondensor. 1al

ini

dapat

mengakibatkan

menurunnya laju kondensasi uap bekas sehingga menurunkan va%um kondensor. Untuk menjaga stabilitas level hot*ell, umumnya disediakan E #otwell 2evel Control F yang akan mengontrol level hot*ell de%ara otomatis. ila level hot*ell turun dari harga yang semestinya, maka E#otwell 2evel Control F akan memerintahkan katup air penambah make up *ater! untuk membuka sehingga air penambah akan mengalir masuk kedalam hot*ell akibat tarikan va%um kondensor. Ketika level hot*ell kembali ke kondisi normal, E #otwell 2evel Control F akan memerintahkan katup air penambah untuk menutup. ila level hot*ell terlalu tinggi, maka E1ot*ell Level 6ontrolF akan memerintahkan katup pelimpah %pill Over 4Overflow )alve! untuk membuka dan mengalirkan air kondensat melaui pompa kondensat, saluran pelimpah dan kembali ke Tangki air penambah. Ketika level hot*ell kembali normal, maka katup pelimpah akan menutup kembali. +.

P/m%a K/ne$at '&ondensate Pump*. erfungsi untuk mengalirkan air kondensat dari hot*ell melintasi sistem air kondensat

menuju ke deaerator. Umumnya sistem kondensat memiliki + buah pompa kondensat yaitu # untuk %adangan stand b" ! dan satu lagi beroperasi.8enis pompa yang banyak dipakai adalah pompa sentrifugal bertingkat multy stage!. 1al yang perlu diperhatikan adalah bah*a sisi hisap pompa kondensat berhubungan dengan hot*ell yang vakum. Untuk menjamin kontinuitas aliran air ke sisi hisap su%tion! pompa, maka tekanan pada sisi hisap pompa paling tidak harus sama dengan tekanan kondensor. erkaitan dengan hal tersebut, maka sisi hisap pompa dilengkapi dengan saluran penyeimbang tekanan  E3ualizing 4 'alancing 2ine! agar tekanan pada sisi hisap pompa selalu sama dengan tekanan kondensor. aktor yang perlu diperhatikan oleh operator adalah bah*a katup isolasi bila ada! pada saluran penyeimbang ini harus selalu terbuka selama pompa beroperasi. Pada mulut saluran hisap pompa kondensat didalam hot*ell biasanya dipasang E)orte! Eliminator F untuk men%egah terjadinya pusaran air vorte! !. ila pusaran ini sampai terjadi, maka pompa kondensat akan mengalami kavitasi yang dapat merusak pompa. Kavitasi ini juga dapat timbul bila temperatur air kondensat didalam hot*ell terlalu tinggi. Pompa kondensat juga dilengkapi

oleh saringan  strainer ! pada sisi hisapnya.


5#


PENGOPERASIAN PLTU

$isamping itu juga dilengkapi oleh katup isolasi yang dipasang sisi hisap dan sisi tekan pompa. Ketika akan men%u%i saringan, kedua katup isolasi ini harus ditutup rapat. Pada saat membuka katup isolasi sisi hisap, lakukan se%ara hati-hati karena setelah pen%u%ian strainer, rumah strainer masih terisi udara. Pada sisi tekan pompa juga dipasang katup satu arah %he%k valve! untuk men%egah aliran balik terhadap pompa. .

Gland Steam &ondensor . /land steam condensor adalah penukar panas untuk mengkondensasikan uap

bekas dari perapat poros turbin. Uap bekas ini akan memanaskan air kondensat dari pompa kondensat yang dialirkan melintasi gland steam condensor . Karena panasnya diserap oleh air kondensat, uap bekas dari perapat poros akan mengembun dan selanjutnya dialirkan ke hot*ell hingga ber%ampur dengan air hot*ell. $idalam gland steam condensor , air kondensat mengalir dibagian dalam pipa sedang uap bekas perapat berada diluar pipa. /land steam condensor dilengkapi dengan (an penghisap e!hauster (an! yang berfungsi untuk membuat tekanan /land %team Condensor sisi uap sedikit va%um. $engan keva%uman ini, maka uap bekas perapat turbin akan mudah mengalir kedalam gland steam %ondensor. Tekanan dalam "land 'team 6ondensor berkisar antara - = sampai - #5 in%hi kolom air. .

&ondensate Polisher '+ila aa* (erupakan perangkat penukar ion seperti demineralizer plant yang ditempatkan

didalam siklus air kondensat. ungsinya untuk menjaga kualitas air kondensat. Condensate Polisher akan mengikat %al%ium, magnesium, sodium sulphate, %hlorid dan nitrat dari air kondensat melalui penukar ion. 6ara ini telah terbukti sangat efektif untuk menghilangkan garam-garam dari air kondensat. Penukar ion yang dipakai umumnya dari jenis %ampuran resin penukar kation dan resin penukar anion  mi! bed !. Pertama-tama, ion bermuatan positif kation! dari air kondesat 6al%ium, magnesium dan sodium! akan ditukar oleh resin penukar kation. 'etelah itu baru ion bermuatan negatif anion! dari air kondensat sulphate, %hloride dan nitrate! akan ditukar oleh resin penukar anion. 'etelah beroperasi beberapa lama, resin - resin tersebut akan menjadi jenuh dan tidak mampu lagi menukar ion. $alam kondisi seperti ini, resin-resin tersebut harus diregenerasi agar dapat aktif kembali. Tangki mi! bed dengan resin yang sudah jenuh harus dinon aktifkan dan ditukar dengan tangki mi7bed satunya lagi umumnya tersedia + tangki mi7bed!. 0esin yang jenuh dalam tangki mi7bed yang tidak aktif kemudian harus dipindahkan ke tangki regenerasi. 'alah satu sarana transportasi yang banyak digunakan untuk memindakan resin yang jenuh ke tangki regenerasi adalah udara bertekanan %ompresed air!. $engan dihembus oleh udara bertekanan, resin dialirkan melalui pipa ke tangki regenerasi. 'etelah regenerasi Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

5+


PENGOPERASIAN PLTU

selesai dilakukan di tangki regenerasi, resin dialirkan kembali ke tangki mi! bed agar dapat dipergunakan bila kondisi membutuhkan. Condensate polisher juga dilengkapi dengan katup pintas bypass! untuk mengalirkan air kondensat t anpa mele*ati condensate polisher . e.

&ondensate Polisher 'ooster Pump. $engan adanya pompa booster ini, maka tekanan kerja pompa kondensat dapat

dibuat relatif rendah guna menjamin kondisi yang aman bagi condensate polisher . 'etelah mele*ati condensate polisher , tekanan air kondesat dinaikkan oleh pompa booster condensate polisher agar mampu mengalir hinggga sampai kedeaerator. Umumnya sistem dilengkapi oleh + buah pompa booster dimana # buah beroperasi sedang satu lainnya stand b" . Pompa ini juga dilengkapi dengan proteksi terhadap tekanan sisi hisap rendah sehingga bila tekanan sisi hisapnya terlalu rendah, maka pompa booster ini akan t rip. =.

Steam Air E(ector &ondensor Pada PLTU yang menggunakan eje%tor uap untuk mempertahankan vakum

kondensor, maka uap bekas ber%ampur non condensable gas yang masih mengandung energi panas dipakai untuk memanaskan air kondensat yang dialirkan le*at steam air e0ector condenser . $engan %ara ini maka panas yang terkandung dalam %ampuran uap tadi akan diserap oleh air kondensat sehingga temperatur air kondensat keluar dari steam air e0ector condenser akan mengalami kenaikkan. Uap yang telah diserap panasnya akan mengembun dan airnya dialirkan ke hot*ell. g.

Salran Re$ir&la$i '&ondensate )ecirculation *ine*. $alam sistem air kondensat, pada lokasi setelah %ondensate polisher terdapat saluran

simpang kembali ke kondensor 4 hot*ell. 'aluran simpang ini disebut saluran resirkulasi. 'aluran ini berfungsi sebagai proteksi terhadap komponen-komponen pompa kondensat, gland steam condenser , condensate polisher , condensate polisher booster pump dan steam air e0ector condensor . 'aluran ini dilengkapi dengan katup pengatur otomatis yang mendapat signal pengaturan dari besarnya aliran air kondensat yang menuju deaerator. ila aliran sangat rendah, maka katup resirkulasi ini akan membuka dan mengalirkan kembali meresirkulasi! sebagian air kondensat kembali kehot*ell. $engan %ara ini berarti komponen - komponen seperti tersebut diatas selalu dile*ati aliran air kondensat yang senantiasa %ukup. ila aliran air kondensat ke deaerator semakin bertambah tinggi, maka katup resirkulasi akan menutup. Pada beberapa PLTU, saluran ini juga disebut saluran minimum flow karena berfungsi untuk menjamin selalu ter%apainya aliran minimum air kondensat sesuai kebutuhan dari komponen-komponen yang disebut di atas. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

53


,.

PENGOPERASIAN PLTU

Kat% Pengatr Aliran K/nen$at 0 Kat% Peng/ntr/l Le>el 5eaerat/r. Katup ini terpasang di saluran air kondensat menuju deaerator yang berfungsi untuk

mengontrol level deaerator. $alam posisi pengaturan otomatis katup ini dikendalikan oleh level deaerator. ila level deaerator turun, pembukaan katup akan bertambah besar sehingga aliran air kondensat menuju deaerator juga akan meningkat. Pada saat level deaerator tinggi, pembukaan katup akan berkurang untuk mengurangi aliran air kondensat ke deaerator. Pada beberapa PLTU, terdapat + ma%am katup pengontrol level deaerator, yaitu katup pengontrol untuk kondisi normal operasi dan katup pengontrol untuk kondisi start up4beban rendah. Katup yang pertama berfungsi untuk mengatur aliran air kondensat ketika unit sudah berada dalam kondisi normal operasi pada beban yang %ukup dimana aliran air kondensat sudah %ukup tinggi. Katup yang kedua berfungsi untuk mengatur aliran air kondensat ketika unit sedang start up atau ketika beroperasi pada beban rendah. Pada saat ini, dibutuhkan aliran yang masih relatif rendah, serta variasi perubahan aliran yang relatif ke%il. $imensi katup maupun saluran pipa katup ini lebih ke%il dibanding katup pertama sehingga memungkinkan pengaturan aliran dengan variasi yang halus. Pada jenis PLTU yang menggunakan variasi putaran untuk mengatur aliran air kondensat, katup pengatur seperti tersebut tidak tersedia dalam sistem air kondensat. i.

Pemana$ a
dengan %ara memanaskan air kondensat yang melintasinya. (edia pemanas yang digunakan adalah uap yang di%erat 4 diekstrak dari turbin dan disebut uap ekstraksi bleed steam 4 e7tra%tion steam!. Pemanas ini umumnya tipe permukaan surfa%e! dimana air mengalir dibagian dalam pipa sedang uap ekstraksi dibagian luar pipa. Kondensasi uap ekstraksi yang terbentuk dialirkan ke pemanas a*al air tingkat yang lebih rendah atau langsung ke kondensor. "ambar di ba*ah ini memperlihatkan sebuah pemanas a*al beserta kelengkapannya.


52


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar. #+.+. Pemanas *al ir Pengisi


55


!.

PENGOPERASIAN PLTU

5eaerat/r $eaerator merupakan komponen paling hilir dari sistem air kondensat. (erupakan

pemanas tipe kontak langsung direct contact heater !. (emiliki + fungsi utama yaitu untuk memanaskan air kondensat dan sekaligus menghilangkan gas-gas  non condensable gas! dari air kondensat. (edia pemanas yang digunakan adalah juga uap ekstraksi. $idalam deaerator terjadi kontak langsung antara air kondesat dengan uap pemanas. kibat per%ampuran ini, maka temperatur air kondensat akan naik hingga hampir men%apai titik didihnya. 'emakin dekat temperatur air kondensat dengan titik didihnya, semakin mudah pula proses pemisahan air dengan oksigen dan gas-gas lainnya yang terlarut dalam air kondensat. da beberapa tipe deaerator, tetapi yang banyak dipakai adalah tipe E %pra" I Tra" F, seperti yang terlihat pada gambar di ba*ah :

"ambar #+.3. $eaerator Tipe E'pray I TrayF Pada deaerator tipe ini, air kondensat yang masuk dikabutkan melalui jajaran pengabut spra" ! untuk memperluas bidang kontak antara air dengan pemanas serta menjamin pemerataan distribusi air kondensat didalam pemanas. ir kondensat yang mengabut ini kemudian turun kejajaran kisi-kisi Tray!. $ari bagian ba*ah tray, uap pemanas


59


PENGOPERASIAN PLTU

dari saluran ekstraksi dihembuskan mengarah keatas dan ber%ampur dengan kabut air kondensat yang menetes pada kisi-kisi. kibatnya terjadi pertukaran panas antara uap dengan air sekaligus terjadi pula proses deaerasi. ksigen dan gas-gas lain akan mengalir keatas dan keluar dari deaerator menuju atmosfir melalui saluran venting. Proses deaerasi se%ara mekanis seperti ini ternyata tidak menjamin bah*a air kondensat akan bebas #??H dari ksigen. "una membantu tugas deaerator untuk menghilangkan oksigen, maka %ara kimia pun dilaksanakan juga yaitu dengan menginjeksikan 1ydra
12.2 Si$tem Air Pengi$i Te&anan Tinggi 'istem air pengisi adalah merupakan kelanjutan dari sistem air kondensat. Terminal akhir dari sistem air kondensat adalah deaerator yang merupakan pemasok air kesisi hisap pompa air pengisi. (ulai dari sini, air yang sama berubah nama menjadi air pengisi. Perbedaan yang men%olok antara air kondensat dengan air pengisi terletak pada tekanannya. Tekanan air pada sistem air pengisi naik hinggga lebih tinggi dari tekanan ketel. ungsi dari sistem air pengisi hampir sama dengan sistem air kondensat yaitu untuk menaikkan tekanan, menaikkan temperatur serta memurnikan air pengisi. Tekanan air pengisi perlu dinaikkan agar air pengisi dapat mengalir kedalam ketel. Tugas ini dilaksanakan oleh pompa air pengisi ketel P!. $isamping itu, selama melintasi sistem, air pengisi

mengalami

beberapa

tahap

pemanasan

sehinggga

mengalami

kenaikkan

temperatur. Pemanasan ini dilakukan untuk dua tujuan yaitu :


5;


•

PENGOPERASIAN PLTU

'emakin dekat temperatur air pengisi masuk ketel dengan titik didih air pada tekanan ketel, maka semakin sedikit bahan bakar yang diperlukan untuk proses penguapan didalam ketel.

•

Temperatur air pengisi yang akan masuk ketel sedapat mungkin harus mendekati temperatur metal ketel sebab perbedaaan yang besar antara keduanya dapat menimbulkan kerusakkan komponen ketel akibat thermal stress. ungsi pemurnian bertujuan untuk menghilangkan
pengisi melalui %ara kimia yaitu dengan meninjeksikan bahan kimia guna menggumpalkan
a. P/m%a air %engi$i 'BFP*. Kebanyakan berjenis pompa %entrifugal bertingkat dengan putaran tetap ataupun putaran variabel. 8umlah pompa tergantung pada kapasitas unit pembangkit. eberapa PLTU memiliki + pompa air pengisi dimana # pompa untuk beroperasi dan satu pompa untuk %adangan stand by!. eberapa PLTU lain dilengkapi dengan 3 buah pompa dengan + buah pompa beroperasi pada beban penuh! dan satu pompa stand by. Penggerak pompa juga beberapa ma%am. da pompa air pengisi yang digerakkan oleh motor listrik, ada juga yang digerakkan oleh turbin uap khusus yang memang dibuat hanya untuk menggerakkan P. 'aat ini, penggerak yang disebut terakhir semakin banyak digunakan karena lebih efisien terutama untuk P berukuran besar. Pompa air pengisi dilengkapi dengan beberapa perlengkapan lain seperti : •

Kelengkapan sisi hisap 'u%tion Dalve!. 'isi hisap P dilengkapi dengan katup isolasi baik berupa katup tangan maupun yang digerakkan oleh motor. P hanya boleh beroperasi bila katup ini dalam keadaan terbuka karena bila P beroperasi dalam keadaan katup hisap tertutup akan membahayakan pompa. Karena itu, katup ini biasanya dilengkapi dengan limit s*it%h yang akan memberikan signal dimana signal ini merupakan salah satu syarat untuk start pompa.

•

'aringan sisi hisap 'u%tion 'trainer!. Pada sisi masuk, setelah katup su%tion valve! dipasang pula saringan su%tion strainer! yang berfungsi untuk menyaring partikel-partikel padat dari air pengisi. perator harus selalu memperhatikan kondisi saringan ini. ila saringan kotor, dapat mengakibatkan kavitasi pada P. Untuk memonitor kondisi saringan, disediakan alat


5=


PENGOPERASIAN PLTU

untuk mengukur perbedaan tekanan JP! antara sebelum dan sesudah saringan. ila JP tinggi, berarti saringan kotor. $alam kondisi ini, jalankan P yang standby, lalu matikan P yang saringannya kotor. Lakukan pengisolasian terhadap pompa dengan menutup katup hisap dan katup sisi tekan, kemudian bersihkan saringan yang kotor. •

Katup - katup sisi tekan. 'eperti halnya sisi hisap, sisi tekan P juga dilengkapi katup isolasi. 'elain itu juga dilengkapi katup searah check valve! untuk men%egah aliran balik.

•

Pengimbang gaya aksial. "aya aksial merupakan aspek yang perlu mendapat perhatian dalam P. Perbedaan tekanan antara sisi tekan discharge! dengan sisi hisap suction! pada P sangat besar. Perbedaan tekanan ini akan menimbulkan gaya aksial yang %enderung mendorong rotor pompa kearah sisi tekanan rendah. Untuk mengantisipasi masalah ini, ada P yang dilengkapi dengan bantalan aksial Thrust bearing!. Pada konstruksi P yang lain, gaya aksial ini diantisipasi oleh piston pengimbang  balancing drum! yang dipasang diujung poros sisi tekanan tinggi. 'ebagian air dari sisi tekanan tinggi dialirkan ke piston pengimbang sehingga menghasilkan gaya aksial yang berla*anan arah dengan arah gaya aksial asli yang timbul pada poros pompa. ir yang diarahkan ke piston pengimbang ini kemudian dapat dikembalikan lagi ke sisi hisap su%tion! pompa internal! atau langsung ke deaerator e7ternal! seperti terlihat pada gambar di ba*ah.

"ambar #+.2. 'aluran Piston Pengimbang Pada P Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

5>


•

PENGOPERASIAN PLTU

'aluran pemanasan Aarming Line! 'eperti diketahui bah*a P beroperasi pada temperatur tinggi sehingga terjadi perbedaan temperatur yang tinggi antara pompa yang beroperasi dengan pompa yang standby. (anakala situasi menuntut agar pompa yang standby segera start, maka akan terjadi thermal stress akibat perbedaan temperatur yang besar antara pompa dengan temperatur air pengisi. Untuk menanggulangi masalah ini, maka P dilengkapi dengan saluran pemanasan *arming line!. ungsinya adalah untuk menghangatkan *arming! pompa yang standby agar pada saat start, perbedaan temperatur pompa dengan temperatur air pengisi tidak terlalu besar lagi. Proses pemanasannya sendiri adalah dengan %ara mengalirkan air pengisi dengan aliran yang sangat rendah se%ara kontinyu kedalam pompa yang standby. ir yang digunakan dapat berasal dari sisi tekan P yang beroperasi atau dapat juga dari deaerator.

•

'aluran air pan%ar  $ttemperator !. eberapa

ketel

dilengkapi

dengan

peralatan

pengatur

uap

dengan

menggunakan air pan%ar ttemperator!. ir yang digunakan untuk keperluan tersebut juga berasal P. 'aluran air pan%ar untuk superheater umumnya di%abangkan dari sisi tekan P. 'edangkan saluran air pan%ar untuk 0eheat, biasanya diekstrak dari tingkat tertentu P. •

'istem pelumasan. (engingat ukuran P %ukup besar, maka umumnya dilengkapi dengan sistem pelumasan sirkulasi bertekanan. 'istem terdiri dari tangki pelumas, pompa pelumas, pendingin minyak pelumas, saringan dan katup-katup pengatur. Pada beberapa P terdapat + pompa pelumas yaitu pompa pelumas utama dan pompa pelumas bantu. Pompa pelumas utama digerakkan oleh poros pompa sedang pompa pelumas bantu digerakkan oleh motor listrik. 'ebelum pompa beroperasi, pelumasan dipasok oleh pompa pelumas bantu. 'etelah pompa berputar, tugas pelumasan diambil alih oleh pompa pelumas utama. Pada P yang menggunakan kopling fluida, maka selain memasok sistem pelumasan minyak yang sama juga digunakan sebagai fluida kerja pada kopling fluida.

•

'istem pengaturan aliran air pengisi. Pengaturan aliran air pengisi dapat dilakukan dengan beberapa %ara diantaranya :


9?


-

PENGOPERASIAN PLTU

Pengaturan aliran dengan variasi putaran pompa melalui kopling fluida. $alam sistem pengaturan ini, penggerak pompa umumnya motor listrik dengan putaran konstan. (otor dihubungkan ke P dengan perantaraan kopling fluida. $engan pengaturan kopling fluida, maka putaran P dapat dibuat variabel. (elalui variasi putaran P ini akan diperoleh variasi aliran air pengisi. 'kema sistem pengaturan ini dapat dilihat pada gambar +.3.+.

"ambar #+.5. Pengaturan liran $engan Kopling luida

-

Pengaturan aliran dengan variasi putaran turbin. 'istem pengaturan ini ditetapkan pada P yang digerakkan oleh turbin uap khusus untuk menggerakkan P. $alam hal ini P dikopel langsung dengan turbin. Untuk mendapatkan variasi aliran, dilakukan dengan merubah putaran P. Dariasi pengaturan putaran turbin dilakukan oleh governor dengan sistem pengaturan yang mirip dengan sistem yang diterapkan pada turbin PLTU. ila aliran uap ditambah, maka putaran pompa akan naik. 'ebaliknya bila aliran uap dikurangi, maka putaran pompa akan turun. $engan %ara ini diperoleh variasi aliran air pengisi ke ketel. 'kema pengaturan sema%am ini dapat dilihat pada gambar di ba*ah.


9#


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #+.9.. Pengaturan liran ir Pengisi $engan "overnor

-

Pengaturan aliran dengan katup. Umumnya P dihubungkan langsung dengan motor listrik yang putarannnya tetap. Dariasi aliran diperoleh melalui variasi pembukaan katup. Pengaturan aliran dengan sistem ini dilakukan oleh katup pengatur, seperti terlihat pada gambar di ba*ah.

"ambar #+.;. Pengaturan liran $engan Katup


9+


•

PENGOPERASIAN PLTU

'aluran 0esirkulasi P. Pada saluran sisi tekan discharge! P terdapat per%abangan saluran yang dihubungkan kembali ke deaerator. 'aluran ini disebut saluran 0esirkulasi P yang fungsinya untuk memproteksi P dengan %ara menjamin selalu ada aliran air dari P dalam kondisi apapun juga. 'aluran ini kadangkala juga disebut saluran minimum flow . Pada saluran ini dipasang katup yang hanya mengenal dua posisi yaitu posisi tertutup penuh dan posisi buka penuh. 'ignal untuk membuka atau menutup katup ini biasanya berasal dari aliran air pengisi menuju ketel eed*ater lo*!. ila aliran menuju ketel rendah, maka katup resirkulasi akan membuka sehingga sebagian air dari P akan mengalir melintasi saluran resirkulasi dan kembali ke $eaerator. ila aliran air pengisi menuju ketel sudah %ukup tinggi, katup resirkulasi akan menutup.

+.

Pemana$ a
pemanas a*al air pengisi. ungsinya juga sama yaitu untuk menaikkan temperatur air pengisi guna menghemat pemakaian bahan bakar dan menaikkan efisiensi siklus. (edia pemanas yang digunakan adalah juga uap ekstraksi dari turbin namun berasal dari titik-titik ekstraksi pada daerah tekanan uap yang lebih tinggi. Tipe pemanas yang dipakai adalah t ipe permukaan surface! dimana air pengisi mengalir dalam pipa sedang uap ekstraksi diluar pipa. $alam usaha untuk mendapatkan efisiensi pemanas a*al yang optimum, pemanas air pengisi diran%ang untuk terdiri dari 3
ona desuperheating Pada
•

ona panas laten. (erupakan area perpindahan panas yang dominan dimana fraksi panas laten dari uap ekstraksi diserap oleh air pengisi.

•

ona 'ub%ooling. (erupakan area dimana sebagian fraksi panas sensibel diserap olah air pengisi sehingga temperatur air kondensasi uap ekstraksi mengalami penurunan hingga diba*ah titik didih sub%ooling!, sebelum mengalir kesaluran drain.


93


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #+.=. Pemanas *al ir Pengisi. Perlengkapan pemanas a*al air pengisi lainnya sama seperti yang telah dibahas pada pemanas a*al air pada sistem air kondensat.

12.3. Si$tem Air Penam+a,. 'e%ara teoritis, fluida kerja didalam sikus PLTU akan terus bersirkulasi tanpa terjadi pengurangan massa fluida kerja sehingga tidak memerlukan penambahan dari luar siklus. Tetapi pada prakteknya, banyak terjadi kehilangan massa fluida kerja yang antara lain disebabkan oleh adanya kebo%oran - kebo%oran didalam sistem. kibatnya diperlukan tambahan fluida kerja sejumlah tertentu dari luar siklus se%ara kontinyu. 'istem air penambah berfungsi untuk memenuhi kebutuhan akan tambahan fluida kerja tersebut. (engingat bah*a kualitas air penambah harus sama baiknya dengan kualitas air yang telah berada dalam siklus, maka sistem air penambah dilengkapi dengan unit pengolah air demineralizer plant ! yang berfungsi untuk mengolah air sumber ra* *ater! menjadi air penambah make up *ater!. Raw water fresh water 4 air tawar ! untuk PLTU dapat berasal dari berbagai sumber seperti air P( Cit" water !, air tanah well water !, air sungai atau air laut yang telah diolah melalui Desalination Plant . Desalination Plant adalah unit untuk mengolah air laut melalui proses evaporasi 4 penguapan air laut. Uap air ini kemudian dikondensasikan dan akhirnya didapat air dengan kualifikasi yang memadai sebagai Raw & ater fresh water !. Raw water


92


PENGOPERASIAN PLTU

kemudian dimurnikan lagi di $eminerali
"ambar #+.>. 'iklus air penambah

13.

GENERAT#R Tujuan utama dari kegiatan di PLTU adalah menghasilkan energi listrik. Produksi

energi listrik merupakan target dari proses konversi energi di PLTU. "enerator yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan listrik ketika turbin berputar. Proses konversi energi didalam generator adalah dengan memutar medan magnet didalam kumparan. 0otor generator sebagai medan magnet menginduksi kumparan yang dipasang pada stator sehingga timbul tegangan diantara kedua ujung kumparan generator. Untuk membuat rotor agar menjadi medan magnet, maka dialirkan arus $6 ke kumparan rotor. 'istem pemberian arus $6 kepada rotor agar menjadi magnet ini disebut sistem eksitasi.

13.1. K/n$tr&$i an Bagian-Bagian Generat/r "enerator terdiri dari bagian yang diam disebut stator dan bagian berputar disebut rotor. 'tator terdiri dari %asing yang berisi kumparan dan rotor yang merupakan medan magnet listrik terdiri dari inti yang berisi kumparan.


95


PENGOPERASIAN PLTU

)nti ini terbentuk dari susunan plat-plat baja silikon yang mempunyai sifat kemagnetan yang baik. Plat-plat tersebut dikompres dengan rapat sekali, tetapi diisolasi satu sama lain dengan pernis atau kertas berisolasi  impregnated paper !. 'usunan plat baja silikon yang membentuk inti ini biasanya disebut laminasi. Laminasi-laminasi ini membentuk saluran yang baik sekali bagi flu! magnet yang dihasilkan oleh rotor. )solasi pada laminasi mengurangi besarnya arus pusar @ddy %urrent!, sehingga mengurangi kerugian panas yang timbul.

"ambar #3.# . " enerator PLTU dengan .ain E!citer dan Pilot E!citer.

entuk rotor dari generator besar yang diputar dengan turbin uap biasanya tipe silinder dengan + atau 2 kutub magnet. 0otor ini dibuat dari metal tempa berbentuk silinder sepanjang generator. Untuk mesin-mesin berkutub 2 yang lebih besar diameternya sampai #,5 meter. Kedua ujung rotor yang merupakan poros dibuat berdiameter lebih ke%il untuk dipasang bantalan 0ournal


99


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #3.+. 'tator dan rotor generator

14. SISTE( EKSITASI @ksitasi adalah sistem mengalirkan pasok listrik $6 untuk penguat medan rotor generator. $engan mengalirnya arus $6 ke kumparan rotor, maka rotor menjadi magnet dengan jumlah kutub sesuai jumlah kumparannya. lat untuk membangkitkan arus eksitasi disebut E!citer . Untuk mengalirkan arus listrik ke rotor dapat dilakukan dengan melalui slip ring dan sikat arang carbon brush! atau membuat e!citer dengan kumparan berputar. $alam keadaan start atau beroperasi sendiri tegangan generator tergantung pada besarnya arus eksitasi. pabila arus eksitasi berubah tegangan generator juga berubah.


9;


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #2.# . 'istem eksitasi

1". SISTE( PEN5INGIN GENERAT#R 'istem pendingin generator diperlukan untuk menyerap panas yang timbul didalam generator sehingga men%egah terjadinya panas lebih yang dapat merusak isolasi. Panas didalam generator merupakan kerugian yang akan menurunkan efisiensi generator. Kerugian pada generator terjadi akibat : •

rus yang mengalir didalam penghantar

•

)nti besi yang menjadi magnet dan medan magnet yang berubah-ubah

•

"esekan angin antara rotor dengan media pendingin Untuk menyerap dan membuang panas disipasi! yang timbul didalam generator yang

sedang beroperasi dapat digunakan beberapa ma%am media pendingin. (edia pendingin generator dapat menggunakan udara, gas hidrogen, atau air *ater!. Keuntungan penggunaan hidrogen sebagai pendingin generator dibanding dengan udara adalah : •

Kerapatannya rendah  M udara !

•

$aya hantar panas tinggi  ; M udara !

•

Koefisien perpindahan panasnya tinggi

•

Tidak menimbulkan korosi asam

•

0esiko kebakaran rendah


9=


•

PENGOPERASIAN PLTU

iaya pemeliharaan generator rendah 0esiko penggunaan hidrogen sebagai pendingin generator dibanding dengan udara

adalah bersifat eksplosif, sehingga tidak boleh ada kebo%oran yang menyebabkan terjadinya reaksi antara hidrogen dengan udara untuk menghindari terjadinya ledakan.

"ambar #5.#. 'irkulasi pendingin hidrogen di dalam generator

1. SISTE( U5ARA INSTRU(ENT 5AN SER9IS Udara kompresor atau udara kempa bertekanan! banyak dipergunakan pada unit pembangkit untuk kebutuhan peralatan instrumen4kontrol dan untuk kebutuhan umum. Udara tekan untuk peralatan instrumen4kontrol biasa disebut pneumatic sedangkan untuk kebutuhan umum disebut service atau plant . Kompresor untuk kedua jenis kebutuhan udara pada dasarnya adalah sama, hanya saja udara keluar kompresor untuk kontrol dan instrumen harus dikeringkan terlebih dahulu didalam dr"er pengering! sebelum masuk ke sistem. 'istem udara bertekanan %ompressed air! di PLTU ada dua, yaitu •

Udara instrument4kontrol

•

Udara servi%e

1.1. Si$tem Uara In$trmen0&/ntr/l Udara instrumen4kontrol berfungsi untuk memasok peralatan instrumen4kontrol yang digerakkan dengan udara bertekanan. Udara ini harus bersih dan kering. leh karena itu pada sistem udara instrumen4kontrol dilengkapi dengan dr"er pengering!. Proses pengeringan ini bertujuan untuk :


9>


PENGOPERASIAN PLTU

•

(en%egah korosi alat / alat instrumen.

•

(en%egah penyumbatan dari orifice, nosel, jarum dan alat/ alat lainya yang berhubungan dengan instrumen.

"ambar #9.#. 'istem udara instrumen. Udara instrumen ini antara lain digunakan untuk instrumen pada : •

&ater Treament Plant

•

Desalination Plant

•

Chlorination building

•

6A pump house

•

Unit turbin

•

Unit boiler

•

$sh plant

1.2. Si$tem Uara Service. 'eperti halnya pada sistem udara instrumen, sistem udara untuk service ini juga menggunakan peralatan/peralatan seperti intercooler , aftercooler dan receiver . 'edangkan alat/alat lainnya seperti air prefilter dan refrigerant air dryer tidak digunakan pada udara servi%e sebab udara yang dipakai untuk servi%e tidak harus kering. Tidak digunakannya udara kering untuk udara servi%e ini karena selain biayanya mahal, udara untuk servi%e ini hanya dipakai untuk membersihkan bagian-bagian peralatan dan peralatan pemeliharaan.


;?



"ambar #9.+ #9. +. 'istem udara servi%e. serv i%e. Udara servi%e ini antara lain digunakan untuk : •

Desalination Desalination Plant

•

&ater treatment

•

Coal plant

•

%pare

•

$sh plant

•

Diesel generator

•

(uel oil pump house

1. PERALATAN PERALATAN PENUNJANG Unit Unit PLTU PLTU meme memerl rluk ukan an bebe bebera rapa pa alat alat bant bantu u yang yang menu menunj njan ang g kela kelang ngsu sung ngan an operasinya. operasinya. lat bantu penunjang penunjang tersebut tersebut merupakan unit4instalasi unit4instalasi dan sistem tersendiri tersendiri yang berfungs berfungsii membantu membantu memasok memasok kebutuha kebutuhan n operasi operasi PLTU PLTU.. Unit Unit penunjan penunjang g tersebut tersebut antara lain adalah : •

Desalination Desalination plant

•

Demineraliser Demineraliser plant

•

Chlorination plant

•

#"drogen plant

•

Reverse Osmosis

•

$u!iliar" 'oiler 'oiler

•

Coal #andling

•

$sh #andling


;#



Keberadaan instalasi penunjang ini sangat mendukung sistem operasi PLTU, tetapi tidak berpengaruh se%ara langsung terhadap kontinyuitas operasi PLTU. 8ika salah satu instalasi penunjang terganggu, maka dalam jangka pendek PLTU tetap dapat beroperasi. Terhe Terhentiny ntinya a operasi operasi instalasi instalasi penunjan penunjang g baru akan berdampa berdampak k terhadap terhadap operasi operasi PLTU PLTU setelah berlangsung beberapa lama. 1.1. 5e$alinati/n Plant ungsi ungsi desal desalina inatio tion n plant plant adala adalah h mengo mengolah lah air laut laut menja menjadi di air murni murni.. Proses Proses desalination yang umum dilakukan adalah dengan %ara menguapkan evaporating! air laut. ila ila air air laut laut dipan dipanask askan, an, maka airny airnya a akan akan menja menjadi di uap uap

dan garam-g garam-gara aramny mnya a akan akan

tertingga tertinggal. l. 'elanju 'elanjutnya tnya bila uap tersebut tersebut didingin didinginkan kan akan diperole diperoleh h air kondensa kondensatt yang disebut air desal atau fresh *ater.

"ambar "amb ar #;.#, #;.# , $esalin esal inat atio ion n Plant la nt

1.2. 5eminerali?er %lant ungsi demin plant adalah untuk mengolah air ta*ar menjadi air demin air murni yang tidak mengandung mineral!. Proses penghilangan mineral dilakukan se%ara kimia dengan menggu menggunak nakan an sarin saringan gan 4penuk 4penukar ar %atio %ation n dan dan sarin saringan gan4pe 4penu nukar kar anion anion serta serta sarin saringan gan %ampuran mi7ed bed!.


;+



"ambar #;.+, $iagram Demineralizer Plant

1.3. ;,l/rinati/n Plant 6hlorination plant berfungsi untuk memproduksi sodium h"pochlorite h"pochlorite &a6l! &a6l! dari air laut se%ara ele%trolisis. Proses produksi chlorin adalah dengan mengalirkan air laut kedalam electrol"t cell 4gen 4 gener erat ator or yang yang dibe diberi ri tega tegang ngan an $6 sehi sehing ngga ga meng mengha hasi silk lkan an sodi sodium um h"pochlorite &a6l! h"pochlorite &a6l! dan gas hidrogen. hidrogen. %odium h"pochlorite yang h"pochlorite yang dihasilkan oleh generator dialir dialirka kan n kedal kedalam am storage storage tank , bertubul bertubulensi ensi memisahk memisahkan an gas hidrogen hidrogen dan ditampun ditampung g dalam dalam tangki tangki h"pochlorite. h"pochlorite. ung ungsi si sodium h"pochlorite h"pochlorite adalah mengontrol memabukkan! mikroorg mikroorganis anisme me yang ada dalam dalam sistem sistem air pendingi pendingin n sehingga sehingga tidak menempel menempel pada dinding tubing atau perpipaan sistem air pendingin.

"ambar #;.3. 'kema 6hlorination 6hlorination Plant 1.4. )r/gen Plant Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

;3


PENGOPERASIAN PLTU

1+-Plant adalah tempat dimana 1 + 1ydrogen! diproduksi. 1 + dipersiapkan sebagai media pendingin pada alternator untuk menyerap dan mernbuang panas disipasi! yang timbul didalam alternator yang sedang beroperasi. Terjadinya panas pada alternator disebabkan karena adanya rugi tembaga, rugi besi dan lainnya. 0ugi tembaga adalah panas yang disebabkan karena adanya arus pembebanan yang mengalir melalui penghantar tembaga stator dan rotor yang besaran dayanya dapat dihitung dengan persamaan ) +.0. 0ugi besi adalah kerugian yang diakibatkan dari panas yang ditimbulkan dengan adanya arus pusar @ddy %urrent! yang terjadi pada inti stator maupun rotor. 'elain panas yang diakibatkan seperti tersebut diatas, juga terjadi

panas yang

diakibatkan dari gesekan dengan angin *indage!. Panas yang berlebihan diakibatkan dari seperti yang diuraikan diatas pada alternator perlu di%egah, hal ini dapat mengakibatkan kerusakan isolasi penghantar atau terbakar, oleh sebab itu perlu adanya pendinginan. Kerugian-kerugian yang menyebabkan panas tersebut harus diusahakan ke%il sehingga tidak lebih dari +H dari output alternator.

"ambar #;.2. $iagram Produksi "as 1 +

1.". Re>er$e #$m/$i$

Proses osmosis adalah proses mengalirnya molekul air dari larutan berkadar garam rendah (dilute solution) menuju ke larutan berkadar garam tinggi (concentrated solution). Proses osmosis merupakan proses alamiah yang terjadi sebagai upaya untuk menyeimbangkan konsentrasi garam pada kedua sisi. Proses osmosis ini akan menyebabkan ketinggian permukaan air Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

;2


PENGOPERASIAN PLTU

pada concentrated solution akan menjadi lebih tinggi daripada permukaan pada dilute solution. Seara alamiah air akan memberikan tekanan dari permukaan

air

yang

lebih

tinggi

!concentrated

solution"

menuju ke

permukaan air yang lebih rendah !dilute solution". #ekanan yang terjadi inilah biasa kita disebut sebagai osmotic pressure. Pada ketinggian air tertentu di concentrated solution$ besarnya osmotic pressure ini akan menyebabkan proses osmosis berhenti. Proses reverse osmosis pada prinsipnya adalah kebalikan proses osmosis. %engan memberikan tekanan larutan dengan kadar garam tinggi (concentrated solution) supaya terjadi aliran molekul air yang menuju larutan dengan kadar garam rendah !dilute solution". Pada proses ini molekul garam tidak dapat menembus membrane semipermeable$ sehingga yang terjadi hanyalah aliran molekul air saja. Melalui proses ini$ kita akan mendapatkan air murni yang dihasilkan dari larutan berkadar garam tinggi. &nilah prinsip dasar reverse osmosis. Berdasarkan penjelasan sederhana diatas$ dalam proses reverse osmosis minimal selalu membutuhkan dua komponen yaitu adanya tekanan tinggi !high pressure" dan membrane semi permeable. &tulah alasan kenapa pada mesin reverse smosis modern$ membrane semi permeable dan pompa tekanan tinggi !high pressure pump" menjadi komponen utama yang harus ada.

'ambar ().*. Prinsip +smosis


;5


PENGOPERASIAN PLTU

'ambar ().,. -eerse +smosis Plant

1.. Ailiar) B/iler u7iliary oiler Pa%kage oiler! merupakan boiler berbahan bakar minyak yang biasanya digunakan saat Po*er Plant 'tart up. 'ebuah au7iliary oiler, biasanya memiliki kapasitas sekitar #? / #5 Ton4hr. u7iliary oiler ini berperan sebagai penyedia uap untuk kebutuhan sebagai berikut : •

'tart up heating dan pressure pegging pada lo* load di deaerator

•

'team 6oil ir 1eater ir Pre 1eater!

•

Turbin untuk pompa air pengisi PT!

•

Uap untuk pemanas minyak il 1eater!

•

Uap untuk atomisasi minyak 'team tomi
•

'istem uap perapat poros turbin 'eal 'team!

•

$esalination Plant Penggunaan u7iliary oiler hanya bersifat sementara yaitu ketika unit boiler! utama

masih belum menghasilkan uap. 8ika unit sudah beroperasi normal, pasokan dapat diambil dari ketel utama sehingga au7iliary boiler dapat dimatikan


;9


PENGOPERASIAN PLTU

'ambar ().). Au/iliary Boiler

1..

;/al anling S)$tem

Coal handling s"stem berfungsi menangani mulai dari pembongkaran batubara dari kapal4tongkang unloading area!, penimbunan4penyimpanan di stock area atapun pengisian ke bunker  power plant ! yang digunakan untuk pembakaran di oiler. lat transportasi yang digunakan dengan s"stem conve"or beberapa keuntungan yang bisa diperoleh dengan s"stem conve"or diantaranya adalah : #! (enurunkan biaya dan menghemat *aktu pada saat memindahkan batubara +! (enigkatkan efisiensi pemindahan material 3! (enghemat ruang 2! (eningkatkan kondisi lingkungan kerja bersahabat dengan lingkungan! •

Tidak berisik

•

(enurunkan tingkat polusi udara

'ambar ().0. 1oal handling PL#U Suralaya

1.6.

A$, anling S)$tem


;;


PENGOPERASIAN PLTU

COAL HANDLING SYSTEM SURALAYA POWER PLANT UNITS + 3/

M/H. & BF.32/33

C$%l S"i& JH. “H”

BS.34/35

ST / RE 2

C$%l S"i& BS.02

RH.”” & BF.03/04

BC. 02

JH. “G” & HG36/37, HG40/02 JH.”B” & C S. & MS.03/04

T%l%!0&'0 C2$t%

C&al !t&01 a"%a

BS.36/37 RH. “D” & BF.09/10

CHCR JH. “J” & HG. /B

BC. 15

JH.”F”

BC. 16

T%l%!0&'0 C2$t% JH. ”C” & MCC, BF.11/12, MS.09/10

BC. 11 BC. 12

BC. 17

;#AL ANALIS@S

JH. “!” & Co"# S"$p#%'

Belt ei!"e#

Plant D!t"#$t% H&''%" ( BF )*+A,B- BF .*+A,B- BF /*+A,B

3 1 . C B

BC. 702A BC. 702B

Hopper “M”

BC. 26 BC. 27

4 1 . C B

Hopper “K” & BF.20/21, BF 26/27,MS.13/14

BC. 20 BC. 21

Hopper “L”

BC. 703A

BC. 602A

BC. 502A

SC.30

SC. 28

SC. 24

SC. 22

BC. 703B

BC. 602B

BC. 502B

SC. 31

SC. 29

SC. 25

SC. 23

Unit 6

Unit 5

Unit 2

Unit 1

Unit 7

Unit 4

COAL BUNKER

Unit 3 COAL BUNKER

sh 1andling Plant merupakan peralatan yang berfungsi sebagai penampung dan penyalur abu sisa pembakaran yang berasal dari ruang bakar furna%e!. sh 1andling Plant mempunyai + buah bagian 4 system, yaitu : a. Fl) A$, S)$tem. ly sh system adalah peralatan sh 1andling yang berfungsi menyalurkan abu terbang fly ash! yang merupakan sisa pembakaran dari ruang bakar boiler. 'isa pembakaran yang mengandung partikel-partikel abu dialirkan ke tmosfir melalui ruang yang telah dipasang @P @le%trostati% Pre%ipitator!. Partikel abu yang terdapat dalam sisa pembakaran akan ditangkap oleh @P dan disalurkan ke pembuangan melalui Transporter atau 6onveyor. B/tt/m A$, S)$tem.


;=


PENGOPERASIAN PLTU

ottom sh 'ystem adalah system sh 1andling Plant yang khusus menangani atau menyalurkan abu sisa pembakaran dari bagian ba*ah ruang bakar. 'elain menangani dan menyalurkan abu dari dalam furna%e, ottom sh 'ystem juga menyalurkan abu yang berasal dari 0uang @%onomi
gas flo* e%ono mi
'uperheater reheater

6oal bunker

@P

,oiler

6oal

ash @P hopper

.ir heater

furna%e .)0 [email protected]@0

$$66

Transporter ash

)$ :an

dryer '$66

'T.6K

Transfer +5? m3 ,in

udara 6ompressor masuk

.)0 [email protected]@0

mill reje%t PULD@0)@0

8umbo Tru%k Transporter %apsole $U'T

s%reen %rusher

'ilo +7+5??m3

6&$)T)&)&" #

P. :an $U( T0U6K

6&D@N0

$0N U&L.$)&"

T0U6K 6.P'UL@ $U'T 6&$)T)&)&" +

:$ :an

.'1 D.LL@N U&)T ,)'&)' 'U0.L.N.

.'1 D.LL@N

'U0.L.N. 'T@.( PA@0 PL.&T O59; .'1 .&$ $U'T 1.&$L) &" PL.&T O59; :LA ".' .&$ .'1 1.&$L)&" PL.&T 'U$)0(.&

(.0@T +??;

"ambar #;.>. Posisi sh 1andling Plant dalam sebuah PLTU


;>


PENGOPERASIAN PLTU

16. PENG#PERASIAN UNIT PLTU 16.1. Kla$i=i&a$i Start Pada dasarnya jenis start unit PLTU dapat dibedakan menjadi 3, yaitu start dingin cold start ! , start hangat warm start ! dan start panas hot start !. Pada saat akan mengoperasikan unit PLTU, terlebih dahulu harus ditentukan jenis start apa yang akan dilaksanakan.

Pada

umumnya

sebagai

pedoman

untuk

menentukan

jenis

start

menggunakan parameter yang sama, yaitu temperatur metal tingkat pertama  first stage metal temperature! turbin. 1arga batas dari parameter temperatur ini diberikan oleh pabrik dan disarankan untuk mengikutinya karena terdapat kemungkinan bah*a ketentuan dari satu pabrik berbeda dengan pabrik lainnya. dapun kriteria dari masing-masing jenis start adalah sebagai berikut : Start ingin ';/l Start*. perasi unit PLTU dikategorikan dalam start dingin apabila temperatur first stage metal  #+? ?6. Temperatur first stage metal  #+? ?6 ini ter%apai ketika turbin telah stop shutdo*n! lebih dari ;+ jam atau 3 hari. 'tart dingin memerlukan total *aktu start yang paling lama. 1al ini disebabkan karena temperatur metal dari seluruh komponen masih dalam keadaan dingin sehingga memerlukan *aktu yang %ukup lama guna men%apai pemerataan panas heat soak !. aktor lain yang juga perlu diperhatikan pada start dingin adalah kemungkinan terjadinya thermal stress akibat perbedaan temperatur. Nakinkan bah*a perbedaan temperatur dari setiap komponen tidak melebihi batas yang dii
=?


PENGOPERASIAN PLTU

'elain ketiga jenis start diatas, pada sebagian PLTU menambah satu lagi jenis start, yaitu start sangat panas ver" hot start !.

'tart sangat panas dilakukan apabila

temperatur metal turbin masih B 25? ?6. 1al ini terjadi ketika turbin trip akibat gangguan dari luar seperti saluran transmisi! interkoneksi terganggu atau relay (T salah operasi. (asing-masing jenis start memerlukan perlakuan yang berbeda dan hal ini ditampilkan pada kurva start. Kurva start dibuat oleh pabrik pembuat mesin dan harus digunakan sebagai a%uan untuk melakukan start. Tabel #=.#. $aftar perkiraan *aktu untuk tiap jenis start

5ari %en)alaan Jeni$ Start

,ingga $tart tr+in

5ari tr+in $tart ,ingga %aralel

5ari %aralel ,ingga +e+an %en,

a&t t/tal ari %en)alaan ,ingga +e+an %en,

1. Start 5ingin

+2? menit

++? menit

#>? menit

95? menit

=? menit

;? menit

>? menit

+2? menit

2? menit

#5 menit

35 menit

>? menit

#? menit

#? menit

3? menit

5? menit

'/l $tart* 2. Start angat

'
$tart* 3. Start Pana$ '/t $tart * 4. Start $angat %ana$ '>er) ,/t $tart*

16.2. Per$ia%an Start U% B/iler 'ebelum menjalankan unit, se%ara umum ada beberapa aspek yang perlu diperhatikan antara lain : •

Nakinkan bah*a %adangan air penambah make up water ! tersedia dengan %ukup.

•

Pasokan bahan bakar %ukup tersedia.

•

'istem pasok daya listrik telah terdistribusikan dengan baik dan siap memasok daya.

•

'emua jenis sistem penanggulangan kebakaran (ire Protection %"stem! juga telah siap dan yakinkan bah*a sistem akan berfungsi pada saat diperlukan.

'etelah hal - hal umum tersebut telah memenuhi syarat, maka PLTU dapat di start. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

=#


PENGOPERASIAN PLTU


=+


PENGOPERASIAN PLTU

'e%ara garis besar, prosedur menjalankan PLTU terdiri dari 3 kelompok utama yaitu : a. (enjalankan oiler b. (enjalankan Turbin %. (enjalankan "enerator, sinkronisasi dan pembebanan. 16.3. Start B/iler 'ebelum menjalankan oiler, perlu dilakukan langkah-langkah persiapan yang %ermat. Langkah persiapan ini meliputi : •

Periksa dan yakinkan bah*a semua Q .an #oleQ sudah tertutup.

•

Periksa dan yakinkan bah*a semua katup pengaman %afet" )alve! tidak dalam keadaan terkun%i.

•

Periksa dan yakinkan

bah*a semua instrumen indikator  level gauge, temperature

gauge, pressure gauge dan lain-lain! sudah terpasang dan berfungsi dengan baik. •

Periksa dan yakinkan bah*a semua sistem proteksi bekerja dengan baik. 'elain itu perlu diingat bah*a ketika oiler start, semua saluran drain dan venting

harus dalam keadaan terbuka. 'ebagian besar saluran drain tersebut akan mengalir ke kondensor. Karena itu, sistem air pendingin utama harus telah beroperasi normal sebelum boiler dijalankan. $emikian pula dengan sistem air pendingin bantu u7iliary 6ooling Aater 'ystem! harus telah beroperasi normal. 'istem udara kontrol dan sistem udara Q'ervi%eQ juga harus sudah dalam kondisi normal operasi. 'emua katup tangan untuk saluran udara perapat seal air! maupun pendingin %ooling air! ke boiler sudah dalam keadaan terbuka. Tahapan 'tart oiler se%ara umum adalah sebagai berikut : a.

Pengisian 1ot*ell Pengisian hot*ell dapat dilakukan bila kualitas air penambah telah memenuhi spesifikasi air kondensat yang ditetapkan. )si hot*ell hingga level normal.

b.

Pengisian Tangki $eaerator 'etelah

level hot*ell %ukup, kegiatan dilanjutkan dengan pengisian tangki

deaerator. ila ternyata persyaratan air deaerator tidak sama dengan air hot*ell, maka sebelum mengisi deaerator, kondisi air hot*ell harus diperbaiki terlebih dahulu sehingga memenuhi kriteria air deaerator.


=3


%.

PENGOPERASIAN PLTU

Pengisian oiler 'ebelum boiler drum,

mengisikan air kedalam boiler, yakinkan bah*a katup venting pada

superheater ,

reheater bila

tersedia! harus sudah dalam

keadaan

terbuka untuk membuang udara. )si boiler hingga level drum sedikit diba*ah level normal normal water level 4 &AL!. ila pada pengisian a*al level drum terlalu tinggi, maka ketika memuai, level drum juga akan menjadi terlalu tinggi sehingga level drum harus diturunkan. d.

Pembilasan 0uang akar Purging ! 0uang bakar adalah tempat dimana bahan bakar ber%ampur dengan udara untuk

membentuk reaksi pembakaran. Karenanya, kemungkinan

terdapatnya sisa

bahan bakar sangat besar. 'isa-sisa bahan bakar ini dapat bersifat sangat eksplosif dan

membahayakan. Untuk mengurangi resiko ledakan eksplosion!, maka

ruang

bakar senantiasa harus dibilas purging! terlebih dahulu sebelum boiler dinyalakan. Pembilasan dilakukan dengan %ara mengalirkan udara dengan kuantitas yang %ukup kedalam ruang bakar untuk mendorong dan membuang sisa-sisa bahan bakar. Lama pembilasan ruang bakar sekitar 5 menit. e.

Penyalaan (iring ! 'etelah proses pembilasan Purging ! selesai, segera %epat

minyak (aster uel Dalve4Trip

buka katup penutup

Dalve!, dan boiler siap dinyalakan. 'egera

nyalakan Q)gnitorQ pada salah satu elevasi yang dipilih. Pada kebanyakan boiler, burner atau ignitor harus segera dinyalakan begitu purging selesai. f.

(enaikkan Tekanan oiler $alam tahap kenaikan tekanan boiler, aspek yang harus diperhatikan adalah menjaga agar perbedaan temperatur pada komponen - komponen boiler tidak boleh melampaui batas. Perbedaan temperatur yang perlu diperhatikan pada boiler adalah pada drum, yaitu perbedaan temperatur antara Top dengan 'ottom terutama sebelum terbentuknya uap. 'ebelum terjadi penguapan, bagian boiler drum yang dipanasi adalah dinding boiler drum sebelah dalam bagian ba*ah yang bersinggungan dengan air sebagai media pemanas. Pada tahap ini, boiler drum bagian ba*ah %enderung memuai sedangkan drum bagian atas %enderung belum memuai sehingga terjadi stress. Ketika penguapan sudah terjadi, maka seluruh permukaan bagian dalam dari boiler drum sudah dipanasi se%ara merata. Pada tahap ini perbedaan temperatur antara Top dengan 'ottom mulai menge%il dan perbedaan temperatur antara bagian dalam dengan bagian luar drum perlu diperhatikan.


=2


PENGOPERASIAN PLTU

'elain itu perlu diingat bah*a didalam elemen superheater, uap berfungsi sebagai media pendingin karena bagian luar superheater dipanasi oleh gas buang  flue gas!. Katup venting superheater bisa ditutup apabila vacuum condenser sudah ter%apai, katup b" pass turbin dioperasikan, dan aliran minimum uap terpenuhi. g.

(engoperasikan sistem batubara Pada PLTU dengan Pulveri
16.4. Start Tr+in 'ebelum

mengoperasikan

turbin

maka

perlu

dilakukan

persiapan-persiapan,

diantaranya : •

Pastikan level minyak pelumas didalam tangki

•

Pastikan air pendingin telah dialirkan ke pendingin minyak pelumas il 6ooler!.

•

Pastikan bah*a semua katup drain turbin %asing drain, main steam drain, e7tra%tion line drain dan sebagainya! terbuka. Langkah-langkah yang harus dilakukan saat start turbin adalah :

a. (enjalankan Turning "ear4aring "ear 8alankan pompa pelumas bantu  $u!iliar" Oil Pump! atau turning gear oil pump dan amati tekanan pelumas. Pastikan bah*a minyak pelumas mengalir lan%ar ke setiap bantalan. pabila semua normal, jalankan Q8a%king oil pumpQ bila dilengkapi! dan periksa tekanan ja%king oil. 8alankan pemutar poros turbin Turning "ear4aring "ear!, masukkan kopling sehingga poros turbin berputar pada putaran rendah 5 R 3? rpm! b. (engoperasiakan Uap Perapat Poros /land %team!


=5


PENGOPERASIAN PLTU

ungsi perapat poros pada sisi tekanan tinggi adalah untuk men%egah uap bo%or ke atmosfir sedangkan sisi tekanan rendah untuk men%egah udara atmosfir masuk ke turbin4%ondensor. Uap yang digunakan pada a*al start adalah au!iliar" steam. %. (embuat Da%um 6ondensor Untuk perangkat va%um berupa Q%team E0ector Q, maka eje%tor baru dapat dioperasikan setelah tekanan boiler men%apai harga tertentu +5 bar!. Untuk perangkat va%um kondesor yang menggunakan pompa va%um va%um pump!, biasanya setiap unit dilengkapi dengan pompa vacum %epat starting vacuum pump! dan pompa vacuum normal disesuaikan dengan unit!. d. (emutar Turbin. 'etelah vacuum condensor men%apai harga normal dan tekanan serta temperatur uap telah memadai, turbin dapat segera dijalankan. Periksa posisi poros  rotor position! serta perbedaan pemuaian differential e!pansion! antara rotor dengan %asing. mati perbedaan temperatur antara upper dengan lower casing . Pada proses start turbin ini dilakukan tahapan aktifitas sebagai berikut : Pada putaran 2?? rpm dilakukan turbin trip untuk keperluan rub check dan untuk

•

mengetahui bah*a pengaman turbin telah bekerja dengan benar, dimana Turbine •

'top Dalve T'D! menutup penuh. Pada putaran #=5? rpm, dilakukan penahanan hlod! putaran untuk mendapatkan pemanasan pada rotor bore sampai dengan suhu #+? ? 6 temperature transition!, sebelum putaran turbin dinaikkan ke 3??? rpm rated4nominal speed!. Tujuan pemanasan adalah untuk menghindari bahaya kerapuhan  brittle fracture!, yaitu dengan %ara membatasi stress pada rotor bore diba*ah suhu #+? ? 6. (engamati turbin supervisory yang meliputi : e%%entri%ity, vibration, differentian e7pansion, bearing oil temperature, dan sebagainya.

•

(enuju putaran 3??? rpm untuk sinkron

e. )kuti prosedur start sesuai dengan grafik start yang dikeluarkan oleh pabrik. 16.". Sin&r/ni$a$i Generat/r an Pem+e+anan 'eperti halnya pada boiler dan turbin, sebelum menjalankan generator juga perlu dilakukan persiapan dan pemeriksaan. Periksa dan yakinkan bah*a

semua

instrumen

monitoring untuk generator berada dalam kondisi normal. 6ek penunjukan temperatur kumparan *inding! generator. Periksa sistem pendingin generator. ktifkan balan%e s*it%h regulator %ontrol s*it%h!. mati penunjukan jarum balan%e meter (!Q. Usahakan agar jarum pada Qalan%e meterQ menunjuk angka ? nol! yang posisinya tepat ditengah-tengah dengan mengatur Qase djuster ;? @!Q. 'etelah jarum tepat berada

di-tengah-tengah

menunjuk angka nol!,

pindahkan

posisi

s*it%h

pengaturan dari QmanualQ ke QautoQ. $engan demikian maka Qutomati% Doltage 0egulator D0!Q telah berfungsi dan pengaturan dalam posisi otomatis. $alam kondisi ini, bila ingin merubah tegangan generator gunakan QDoltage djuster >? 0!Q. Berbagi dan Menyebarkan Ilmu Pengetahuan Serta Nilai-Nilai Perusahaan

=9


PENGOPERASIAN PLTU


=;


a.

PENGOPERASIAN PLTU

Sin&r/ni$a$i Tahap berikutnya adalah memparalelkan generator dengan sistem jaringan. Paralel

generator dapat dilakukan se%ara otomatis maupun se%ara manual. ila harus dilakukan se%ara manual, maka operator harus mengetahui syarat - syarat paralel generator yaitu : •

Tegangan generator harus sama dengan tegangan sistem

•

reSuensi generator harus sama dengan tegangan sistem

•

'udut fasa harus sama ktifkan Qsyn%hron s*it%hQ sehingga jarum

Qsyn%hronos%opeQ bergerak menunjuk

perbedaan sudut fasa. Usahakan agar jarum syn%hronos%ope berputar dengan lambat searah jarum jam dengan %ara mengatur pembukaan katup governor. Pada tahap ini berarti generator siap diparalel ke sistem jaringan. Paralel generator dilakukan dengan %ara memasukkan P(T generator generator %ir%uit breaker!. P(T generator dapat dimasukkan ketika jarum syn%hronos%ope tepat menunjuk di angka Q#+Q C 3 ?. 'etelah sinkron, naikkan beban generator hingga beban minimum yang direkomendasikan dengan mengatur katup governor se%ukupnya. Katup drain main steam dan drain turbin lainnya dapat ditutup. +. Pem+e+anan eban generator biasanya ditahan pada #? H (60 selama beberapa menit. 'elanjutnya naikkan beban se%ara bertahap, sambil mengatur pembakaran  firing rate! agar tekanan dan temperatur uap naik sesuai grafik jenis start

yang dipilih. ila diperlukan,

nyalakan burner untuk menambah jumlah burner yang beroperasi. 'etelah men%apai beban tertentu umumnya berkisar #? H R +? H (60!, lakukan pemindahan transfer! pasokan listrik untuk alat-alat bantu dari start up transformer ke trafo unit unit transformer!. Pada beban disekitar ini, umumnya semua katup drain %asing drain, superheater drain dan sebagainya! boleh ditutup. Uap ektraksi leed 'team! ke pemanas air pengisi dapat dioperasikan. ktifkan mulai dari pemanas yang paling rendah.


==


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #=.#. "rafik start boiler

"ambar #=.+. "rafik start dingin cold start! PLTU


=>


PENGOPERASIAN PLTU

"ambar #=.+. "rafik start dingin cold start! PLTU


>?


PENGOPERASIAN PLTU

Untuk keperluan praktis, urutan kegiatan start mulai dari persiapan hingga beban penuh dapat dibuat dalam bentuk diagram blok urutan start. B#ILER

TURBIN

Pemeriksaan dan Persiapan

Pemeriksaan dan Persiapan

+perasikan Sistem Udara

+perasikan Sistem Pendingin Utama dan Pendingin Bantu

Pengisian air ke boiler !boiler 2lling " &si hot3ell &si deaerator '

'

+perasikan Sistem Udara dan 'as !%ra4t"

+perasikan Sistem Pelumas dan #urning gear$ Perapat dan

Purging Boiler

-ESE# Boiler dan Light +5 ! Penyalaan 6

'land seal steam dan

Pressure Up !Kenaikan

Kontrol kenaikan temperatur per jam Kontrol %rum leel dan

-ESE# #urbin dan -olling 8

-ub hek 6 Heat

Eksitasi dan Sinkronisasi Start mill

Kontrol Pembakaran$ #emperatur

9aikkan Beban$ #rans4er PS dan E/tration:bleed steam "ambar #=.3. lok $iagram 'tart


>#

2. Pengetahuan Dasar PLTU.docx

Recommend Documents