Almost PLTG

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pulau Dewata atau pulau bali merupakan salah satu objek wisata terbaik yang dimiliki Indonesia oleh karena itu banyak turis lokal maupun mancanegara mengunjungi pulau tersebut, yang mengakibatkan pertumbuhan ekonomi pulau Bali sangatlah pesat. Pertumbuhan ekonomi yang pesat harus didukung dengan infrastuktur, teknologi dan sumber daya manusia yang berkualitas. Salah satu infrastruktur yang paling berperan dalam dalam kemajuan suatu wilayah adalah listrik. Listrik merupakan infrastruktur strategis untuk memacu pertumbuhan ekonomi dan pembangunan suatu wilayah, kebutuhan akan listrik di pulau Bali sangatlah besar oleh karena itu sebagian besar pasokan listrik di pulau bali di suply dari pulau jawa melalui underwater cabel, dan sebagiannya lagi didirikan beberapa pembangkit listrik di tiga titik tempat di pulau bali yaitu pembangkit listrik tenaga gas di Gilimanuk, pembangkit listrik tenaga diesel dan gas di Pessanggaran, pembangkit listrik tenaga uap di Celukan Bawang dan pembangkit listrik tersebut dikelola oleh BUMN dan Swasta. Seperti yang kita ketahui bersama bahwa mesin dan listrik adalah suatu bidang yang tidak dapat dipisahkan, hal ini dapat dibuktikan pada pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) yang dikelola oleh PT Indonesia Power unit Pessanggaran, Bali, untuk menghasilkan energi listrik perlu generator yang dikopel atau diputar dengan suatu mekanis penggerak yaitu mesin turbin gas. Dengan

latar

belakang

diatas

praktikan

ingin

mengetahui

dan

memperdalam pengetahuan tentang sistem dan tata kelola daripembangkit listrik tenaga gas yang ada di PT Indonesia Power unit Pessanggaran, Bali. Melaui kerja praktek, praktikan mampu dan dapat mengembangkan pengetahuan, keterampilan dan pengaplikasian ilmu yang didapat selama menjalani masa perkuliahan dan memiliki bekal terhadap dunia kerja secara nyata.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun permasalah yang diangkat dalam penulisan laporan kerja praktek ini adalah sebagai berikut : 1. Mekanisme dan pengoprasian pembangkit listrik tenaga gas 2. Fungsi dari tiap tiap bagian PLTG 1 dan PLTG 2 3. Menghitung efesiensi Turbin Gas 1 dan Turbin Gas 2

1.3 Batasan Masalah

Dengan begitu kompleknya permasalahan dan banyaknya unit pembagkit yang ada di PT Indonesia Power unit Pessanggaran, Bali. Maka penulis hanya akan membahas tentang sistem kerja dan pengoprasian pembangkit listrik tenaga gas, fungsi dan cara kerja dari tiap tiap bagian PLTG 1 dan PLTG 2 serta efesiensi turbin gas 1 dan turbin gas 2

1.4 Tujuan Kerja Praktek

Adapun tujuan yang ingin dicapai praktikan dalam pembuatan kerja praktek anatara lain : 1. Mempelajari teknologi pembangkit listrik tenaga gas di PT Indonesia Power unit Pesanggaran, Bali 2. Mengetahui sistem kerja pembangkit listrik tenaga gas serta cara kerja dari tiap tiap komponen komponen pendukung pendukung pembangkit pembangkit listrik tenaga gas

1.5 Waktu dan Pelaksanaan

Sesuai dengan bobot mata kuliah kerja praktek sebesar 2 SKS, maka Praktek Kerja lapangan ini direncnakan selama 1 bulan yaitu pada : Waktu

: 26 Januari – Januari – 26 26 Februari 2016

Tempat

: PT Indonesia Power unit jasa pembangkit Pessangaran, Bali

Alamat

: JL. Brigjen I.G Ngurah Rai, No 535 Pesanggaran, Bali

Tabel 1.1 Jadwal Kegiatan Kerja Praktek Minggu Jenis Kegiatan

I

II

III

IV

Survey Studi Pustaka Identifikasi masalah Penyelesaian masalah Pengimplementasian Penyusunan laporan

1.6 Metode pelaksanaan kerja praktek

Metode pengumpulan data yang digunakan dalam pelaksanaan kerja praktek di PT Indonesia Power ini mencakup mencakup : 1. Studi Lapangan Dengan cara melakukan pengamatan langsung terhadap proses yang terjadi dilapangan. Kegiatan ini juga meliputi pengarahan, penjelasan, tanya jawab dan konsultasi terhadap operator.

2. Studi Literatur Mencari informasi, keterangan – keterangan serta data – data yang diperlukan untuk menunjang penyusunan laporan, meliputi studi terhadap buku buku perpustakaan, dokumentasi, serta data oprasi

3. Metode Interview Merupakan

metode

pengumpulan

data

dengan

cara

mewawancarai karayawan, staf dan operator yang berkaitan dengan masalah yang dibahas.

1.7 Sistematika Penulisan Laporan

Untuk memberikan kemudahan dalam mempelajari isi laporan maka penulis membagikan sistematika penulisan laporan ini menjadi lima bab dengan rincian sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan kerja praktek, waktu dan pelaksanaan kerja praktek, metode pelaksanaan kerja praktek, dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisikan tentang teori mekanisme pembangkit listrik tenaga gas serta kegunaannya dan juga teori tentang perhitungan yang berkaitan dengan “Analisa efesiensi turbin” BAB III METODELOGI

Pada bab ini berisikan tentang alur pengambilan data, dan data data spesifikasi pembangkit listrik tenaga gas serta cara kerja turbin gas berikut juga skema turbin gas BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini berisikan tentang perhitungan dan pembahasan yang dilakukan menggunakan objek tersebut BAB V PENUTUP

Pada bab ini berisikan tentang kesimpulan dari kegiatan kerja praktek lapangan, dan saran saran yang bermanfaat agar kedepannya dalam kerja praktek bisa lebih baik lagi. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Turbin

Turbin adalah mesin yang berputar yang mengambil energi dari aliran fluida. Turbin sederhana memiliki satu bagian yang bergerak, “asembli rotor – blade”, dimana fluida yang bergerak yang keluar melalui nozel di teruskan kesudu sudu turbin sehingga berputar dan menghasilkan energi untuk menggerakkan rotor. Bagian turbin yang berputar dinamai rotor atau roda turbin, sedangkan bagian yang tidak berputar dinamai stator atau rumah turbin. Roda turbin terletak didalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang menggerakkan atau memutar bebannya diantaranya generator listrik, pompa, kompresor, atau mesin lainnya. Didalam turbin fluida kerja mengalami proses ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan, dan mengalir secara kontinu. Fluida dapat berupa air, uap atau gas

2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah pembangkit listrik yang menggunakan tenaga yang dihasilkan oleh hasil pembakaran bahan bakar dan udara bertekanan tinggi untuk memutar turbin gas sebagai penggerak generator. Turbin gas merupakan sebuah mesin panas pembakaran dalam, proses kerjanya seperti motor bakar yaitu udara dihisap masuk kompresor dan dikompresi, kemudian udara mampat masuk ruang bakar dan dipakai untuk proses pembakaran, sehingga diperoleh suatu energi panas yang besar. Energi panas tersebut diekspansikan pada turbin dan menghasilkan energi mekanik pada poros. Jadi jelas bahwa turbin gas adalah mesin yang dapat mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Persamaan turbin gas dengan motor bakar adalah pada proses pembakarannya yang terjadi didalam mesin itu sendiri. Disamping itu proses kerjanya adalah hisap, kompresi, pembakaran, ekspansi dan buang, perbedaannya adalah terletak pada kontruksinya. Motor bakar kebanyakan bekerja gerak bolak balik sedangkan turbin gas adalah mesin rotasi, proses kerja motor bertahap, untuk turbin gas adalah kontinyu dan gas

buang pada motor bakar tidak pernah dipakai untuk gaya dorong. Turbin gas bekerja secara kontinyu ntidak bertahap, semua proses yaitu hisap, kompresi, pembakaran dan buang adalah berlangsung bersamaan. PT. Indonesia Power UBP Bali memiliki 4 unit PLTG, dalam pertimbangan penggunaan PLTG sebagai pembangkit listrik memiliki beberapa keuntungan antara lain: 1. Pemasangan turbin gas memerlukan waktu yang yang relatif lebih singkat dan dalam pengoprasiannya juga lebih mudah. 2. Gas buang lebih bersih. 3. Bahan bakar lebih fleksibel. 4. Memiliki dimensi yang kecil dan berat yang relatif le bih ringan. 5. Pelumasannya lebig hemat (tidak berhubungan dengan ruang bakar). 6. Mampu beroprasi pada putaran yang sangat tinggi. 7. Pemeliharaannya lebih mudah. 8. Harga perakitan yang rendah dan bila terjadi kerusakan dapat diperbaiki dengan mudah sehingga dalam segi ekonomis cukup menguntungkan.

Selain memiliki keuntungan-keuntungan diatas, turbin gas juga memiliki beberapa kekurangan yaitu umur mesin relatif lebih pendek karena kerja turbin pada temperatur yang sangat tinggi dengan variasi yang tajam menyebabkan tegangan thermis yang dapat menyebabkan kealelahan material. Oleh karena itu penelitian terhadap ketahanan panas ditingkatkan agar mesin memiliki ketahanan yang lebihbagus terhadap temperatur yang tinggi sehingga umur mesin dapat diperpanjang.

2.3 Prinsip Kerja PLTG

Pada dasarnya prinsip kerja turbin adalah merubah energi thermis (bahan bakar) menjadi energi mekanis dan energi mekanis ini akan dirubah lagi menjadi energi listrik. Pada umumnya sistem kerja turbin dibagi di 2 sistem, yaitu: sistem terbuka dan sistem tertutup. Berikut gambar siklus turbin gas

Gambar 2.1 Diagram P – V dan T – S siklus Brayton turbin gas Keterangan: 1 – 2

: Proses kompresi udara secara adiabatik dalam kompresor.

2 – 3

: Proses pembakaran secara isobarik dalam combustor.

3 – 4

: Proses ekspansi secara adiabatik dalam turbin gas.

4 – 1

: Proses pembuangan gas hasil pembakaran secara isobarik.

2.3.1 Turbin Gas Siklus Sistem Terbuka

Skema siklus sistem terbuka pada gambar di bawah dapat dilihat siklus dari prinsip kerja turbin gas. Gas yang masuk melalui kompresor terjadi pada titik 1, yang kemudian dimampatkan hingga bertekanan tinggi pada titik 2, dan udara bertekanan tinggi tersebut menerima kalor pada tekanan konstan sehingga terjadi pembakaran. Gas hasil pembakaran mempunyai temperatur yang sangat tinggi kemudian di alirkan keluar dari ruang bakar titik 3, dan kemudian di ekspansikan melalui turbin pada titik 4. Selanjutnya gas yang dikeluarkan dari turbin langsung dikeluarkan ke atmosfir di luar siklus. Udara dihisap kembali dari kompresor pada titik 1 dan begitu seterusnya selama mesin beroperasi.

Gambar 2.2 Siklus terbuka

2.3.2 Turbin Gas Sistem Tertutup

Skema siklus sistem tertutup dapat pada gambar dibawah, dapat dilihat siklusnya yang pada dasarnya sama seperti siklus tebuka hanya saja gas hasil ekspansi pada turbin masih dimanfaatkan dan tidak dibuang ke atmosfir langsung. Diawali dengan masuknya fluida melalui kompresor terjadi pada titik 1, yang kemudian dimampatkan hingga bertekanan tinggi pada titik 2, dan udara bertekanan tinggi tersebut menerima kalor pada tekanan konstan sehingga terjadi pembakaran. Gas hasil pembakaran mempunyai temperatur yang sangat tinggi kemudian di alirkan keluar dari ruang bakar titik 3, dan kemudian di ekspansikan melalui turbin pada titik 4. Selanjutnya gas hasil ekspansi dikeluarkan dari turbin melalui heat excharge, di excharge gas panas tersebut didinginkan kemudian disalurkan kembali ke kompresor, begitu seterusnya siklus ini berlangsung.

Gambar 2.3 Siklus tertutup

2.4 Laju Kalor

Pada perencanaan dan operator instalasi daya biasanya lebih tertarik pada perhitungan efisiensi sebagai ukuran ekonomis instalasi pembangkit daya karena akan mempengaruhi biaya investasi, bahan bakar, dan operasi biaya. Faktor yang sangat berpengaruh untuk mengetahui keekonomisan suatu instalasi pembangkit daya adalah konsumsi bahan bakar. Parameter yang menggambarkan pengkonsumsian bahan bakar suatu instalasi pembangkit daya adalah laju kalor ( Heat rate). Laju kalor adalah jumlah kalor yang ditambahkan, biasanya dalam satuan Btu, untuk menghasilkan satu satuan jumlah kerja, biasanya dalam satuan kilowatt-jam (kwh). Jadi satuan laju kalor adalah Btu/kwh. Tetapi dalam

pembangkit listrik satuan laju kalor biasanya dalam kcal/kwh. Laju kalor akan berbanding terbalik dengan efisiensi termal, artinya semakin rendah laju kalor berarti akan semakin baik. Perhitungan laju kalor sangat dipengaruhi oleh besarnya Specific Fuel Consumption (SFC). Spesific Fuel Consumption (SFC) adalah jumlah konsumsi bahan bakar spesifik yang digunakan pembangkit untuk menghasilkan energi listrik setiap jamnya, biasanya satuannya dalam liter/kwh. Spesific Fuel Consumption (SFC)dapat dihitung dengan menggunakan rumus: SFC (lt/kwh) =

Juma pemaaian baan baar () …….. (1) Produsi  bruo ()

Besarnya Laju kalor dapat dihitung berdasarkan perhitungan SFC di atas yaitu: HR (kcal/kWh) = SFC (lt/kWh) x LHV (kcal/Kg) x SG (kg/lt)…….. (2) Dimana: LHV

= Low Heat Value



SG

= Spesific Gravity (Berat spesifik)



SFC

= Spesific fuel consumption

HR

= Hate rate (laju kalor)





Seperti yang telah disampaikan di atas, bahwa laju kalor akan berbanding terbalik dengan efisiensi thermal, maka akan didapatkan persamaan untuk menghitung efisiensi thermal dari PLTG PT Indonesia Power UPJP Bali. Oleh karena itu 1 kwh = 860 kcal, maka efisiensi thermal : ηth =

ηth =

Dimana: HR 

 Hea Rae x 100%

actual ........ (3)

[1T−T T−T] x 100% ideal ........ (4)

= Hate rate (laju kalor)



T1

= Temperatur udara masuk



T2

= Temperatur udara masuk compresor



T3

= Temperatur udara didalam turbin



T4

= Temperatur udara keluar turbin ( Exhaust)

2.5 Komponen PLTG

Turbin gas mempunyai fungsi ganda dalam pembangkit listrik yaitu sebagai penggerak sudu kompresor dan poros keluaran. Bagian utama dari turbin gas adalah sebagai berikut:

1. Pemasukan Udara ( air inlet) Bagian ini adalah tempat pemasukan udara yang diserap dari udara sekitar. Pada bagian pemasukan udara ini dilengkapi dengan beberapa komponen seperti filter, peredam, dan penyearah aliran. Udara luar yang masuk akan disaring terlebih dahulu oleh filter agar terbebas dari kotoran, debu dan benda-benda asing yang dapat merusak sudu-sudu kompresor. Aliran udara yang telah melewati filter masih memiliki aliran yang turbulen (acak), sehingga diberikan penyearah aliran dan diarahkan langsung ke air inlet assembly housing.

Air I nlet

Gambar 2.4 Air Inlet 2. Kompresor Bagian

ini

berfungsi

sebagai

penghisap

udara

dan

kemudian

dimampatkan hingga mencapai tekanan tertentu yang kemudian akan disalurkan ke ruang bakar. Kompresor yang dipergunakan adalah tipe axial flow compressor, kompresor ini dipasang satu poros dengan turbin yang dihubungkan dengan kopling yang sering disebut dengan single shaft, kopling yang dipergunakan adalah jenis sentrifugal, saat putaran turbin lebih tinggi dari kompresor maka

secara otomatis kopling akan terlepas dari turbin. Bagian-bangian utama dari turbin yaitu:

a. Guide vane Bagian ini memiliki fungsi untuk menjaga terjadinya surging, surging adalah aliran udara bolak-balik yang terjadi didalam kompresor. Selain itu guide vane juga memiliki fungsi untuk mengarahkan aliran udara dan mengatur volume aliran udara.

b. Blades (sudu) kompresor Pada kompresor terdapat 2 macam sudu yaitu sudu pertama bergerak bersama rotor dan sudu kedua diam bersama stator. Sudu yang bergerak bersama rotor berfungsi sebagai penambah energi gas yang dialirkan oleh kompresor. Sedangkan sudu yang diam dengan stator berfungsi sebagai perubah energi fluida dari energi kinetik menjadi energi tekanan.

c. Impeller Impeller berfungsi memberikan tambahan energi pada udara. Energi yang diberikan berupa energi mekanik, sedangkan energi yang diterima oleh adalah energi tekanan dan kecepatan.

d. Diffuser Merupana bagian kompresor yang berbentuk saluran yang semakin membesar, hal ini akan menyebabkan kecepatan udara menurun sesuai dengan meluasnya penampang yang dilewatinya, sehingga tekanannya naik seiring dengan penurunan kecepatan udara. Kemudian udara dimasukkan keruang bakar pada tekanan disffuser dan udara ini yang akan digunakan untuk pembakaran dan untuk keperluan pendinginan.

Gambar 2.5 Rotor Kompresor

3. Ruang Bakar Ruang bakar merupakan ruang dimana proses pembakaran terjadi, rung bakar terdiri dari combusting cassing, linnier, dan trantition piece. Dalam ruang bakar tekanan ditentuka oleh tekanan udara yang keluar dari kompresor yang pada umumnya perbandingan udara dan bahan bakar adalah 15-20 berbanding 1. Pembakaran campuran udara bersih yang berasal dari kompresor dengan bahan bakar akan menghasilkan tekanan gas panas yang dapat menggerakkan poros turbin. Pada combustion chamber terdapat beberapa sistem yang bekerja sehingga terjadi pembakaran. Sistem tersebut terdiri dari:

a. Fuel nozzel Merupakan alat yang dipergunakan untuk mengabutkan bahan bakar kedalam ruang bakar dan fuel nozzel terdapat di setiap combustion chamber.

b. Spark plug Unit penyala bahan bakar yang terdiri dari kapasitor berenergi tinggi, ignition lead dan ignition plug (busi).

c. Cross fire tube Merupakan pipa interkoneksi diantara ruang bakar untuk menyalakan ruang bakar

berikutnya serta mempertahankan keseimbangan tekanan

ketika mesin sedang beroperasi.

d. Ultrafiolet flame detector Digunakan untuk adanya nyala api di dalam ruang bakar.

Gambar 2.6 Ruang bakar pada turbin

4. Turbin Turbin adalah bagian mesin yang merubah energi thermah menjadai energi mekanik. Turbin memiliki beberapa sudu-sudu berputar yang disebut sengan rotor, sedangkan sudu-sudu yang diam pada turbin disebut stator. Stator pada turbin digunakan untuk mempercepat aliran gas hasil pembakaran, menurunkan tekanan dan mengarahkan aliran gas sesuai sudut masuk turbin. Dua komponen yang selalu ada dalam turbin adalah vane dan turbin rotor. Vane befungsi sebagai pengarah aliran gas panas hasil pembakaran yang akam mengenai sudu turbin. Diantara vane ini akan terjadi ekspansi gas dimana kecepatan gas akan semakin meningkat seiring dengan penampang vane yang menyempit dibagian keluarannya. Dengan kecepatan ini dan disertai dengan massa gas yang mengalir digunakan untuk menggerakkan turbin

1

2

Gambar 2.7 Turbin

No. 1 pada gambar adalah fisrt stage Turbine Wheel No. 2 pada gambar menunjukkan second stage Turbine Wheel

5. Load Gear Load Gear atau Main Gear adalah roda gigi menurun kecepatan putaran yang dipasang diantara Poros Turbin Compresor dengan Poros Generator. Pada Load Gear ini menggunakan 1 stage.

Gambar 2.8 Load Gear

6. Generator Yang fungsi utamanya adalah sebagai alat untuk meruah energy mekanis menjadi energy listrik.

Gambar 2.9 Generator

7. Pembuangan (exhaust) Pada bagian ini berfungsi sebagai saluran pembuangan gas bekas hasil kerja dari turbin, suhu pembuangan mencapai sekitar 493 0C. Pada pembuangan sebagai peredam suara akibat mengalirnya gas panas dipasang diffuser pada housing flame bagiab belakang.

Gambar 2.10 Exhaus

2.6 Pemeliharaan PLTG

Untuk pemeliharaan PLTG pada PT Indonesia Power UBP Bali secara garis besar di bagi menjadi 2 jenis, yaitu pemeliharaan terencana dan pemeliharaan tidak terencana.

A. Pemeliharaan terencana Merupakan pemeliharaan yang direncanakan sebelmnya sesuai dengan tahun anggaran yang bersangkutan. Pemeliharaan terencana dibagi menjadi 2 yaitu, pemeliharaan preventif dan pemeliharaan korektif.

1. Pemeliharaan Preventif Merupakan pemeliharaan yang sesuai denga ketentuan yang berlaku pada buku pedoman (instuction manual), yang meliputi pemeliharaan periodik dan pemeliharaan rutin.

a. Pemeliharaan Periodik Pemeliharaan periodik dilakukan terhadap peralatan utama instalasi dan peralatan baru serta perlengkapan penyaluran tenaga listrik yang jangka waktu pelaksanaannya berpedoman pada jumlah jam kerja unit tersebut.

Tabel 2.1 Jenis-jenis Pemeliharaan Periodik PLTG Jangka Waktu Operasi (jam) No

Jenis Pemeliharaan PLTG 1 & 2

1

Combustion Inspecion

4.000

2

Hot Gas Path Inspectian

8.000

3

Combustion Inspection II

12.000

4

Major Inspection

16.000

1. Combustion Inspection (CI) Pemeliharaan pada combustion inspection meliputi : 

Memeriksa dan menganalisa keadaan nozzle bahan bakar.



Memelihara keadaan combustion lines.



Memeriksa bagian penyalur transition pieces.



Memeriksa croos fire tube.



Spark Plug.



Filter Cartridge Replacement.



Seale.

2. Hot Gas Path Inspection (HGPI) Pemeliharaan pada Hot Gas Path Inspection meliputi : 

Fist stage nozzle inspection.



Second stage nozzle inpection.



Transition piece inpection.



Clearance check between turbin bucket type and shrouds.





Nozzle thermocouple check. Inlet platinum, exhaust planum and duct.

3. Major Inspection Pemeliharaan pada Major Inspection meliputi: 

Starting device.



Pemeriksaan terhadap semua bagian ruang bakar.



Pemeriksaan terhadap saluran gas panas pipa-pipa udara.



Pemeriksaan terhadap keretakan dan erosi pada cashing.



Pemeriksaan terhadap jarak rotor dan stator blades turbin.



Turbin bucket.



Bantalan.



Deflector and seal.



Roda gigi transmisi.



Kebersihan secara keseluruhan.

b. Pemeliharaan Rutin Merupakan pemeliharaan kecil yang dilakukan pada tahun anggaran yang bersangkutan yang berpedoman juga pada jam kerja dari unit. Pemeliharaan ini antara lain: 

Pemeliharaan harian.



Pemeliharaan mingguan.



Pemeliharaan bulanan.



Pemeliharaan triwulan.



Pemeliharaan semesteran.

2. Pemeliharaan Korektif Pemeliharaan Korektif dilakukan apabila terjadi kegagalan berulang pada suatu mesin atau komponen mesin dalam rangka mencegah jangan samapai kembali di masa depan dengan melakukan studi (Reverse Engeneering), merancang ulang, menetapkan kembali spesifikasi material, memasang dan menguji komponen yang gagal tersebut. Dengan berjalanya waktu, maka jumlah asset dan biaya yang digunakan untuk merawat asset makin bertamabah besar menyebabkan manusia mulai mencari-cari perwatan baru dengan mana meraka dapat memaksimalkan umur peralatan. Pemeliharaan korektif mencangkup :



Perbaikan Pemeliharaan tidak periodic, meliputi pekerjaan rekondisi dan perbaikan beberapa komponen dengan mengebalikan kondisi semula atau maksimal.



Pergantian Pemeliharaan ini meliputi pekerjaan rekondisi dan pergantian sejumlah besar dengan tujuan mengembalikan kepada kondisi semula secara maksimal.



Penyempurnaan Pemeliharaan ini meliputi pekerjaan perubahan desain dari komponen dengan tujuan menaikkan kemampuan dan efesiensi.

B. Pemeliharaan tidak terencana Pemeliharaan tidak terencana merupakan pemeliharaan yang dilakukan tidak berdasarkan anggaran atau tidak direncanakan dalam tahun anggaran yang sedang berjalan, namun karena akibat gangguan atau kerusakan yang tidak terduga pada mesin yang sedang berjalan dan harus dilakukan pengerjaan pada tahun anggaran tersebut.

PEMELIHARAAN

TERENCANA

PREVENTIF

TIDAK TERENCANA

KOREKTIF

AKIBAT GANGGUAN

PENYEMPURNAAN & PERBAIKAN

COMB. INSPECTION

RUTIN

HGPI

MAJOR INSPECTION

RUTIN HARIAN

PERIODIK

RUTIN MINGGUAN

RUTIN BULANAN

Gambar 2.11 Diagram alur pemeliharaan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Skema penelitian

Langkah – langkah yang dilakukan dalam melakukan penelitian adalah seperti terlihat pada Gambar 3.1 Diagram Alir Pengujian.

Gambar 3.1 Diagram alur penelitian

3.2 Data Data Spesifikasi PLTG

Dalam pengambilan data data spesifikasi pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) dipisah dalam beberapa komponen komponen inti yang berfungsi mendukung bekerjanya turbin gas.

3.2.1 Spesifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Berikut tabel dibawah ini berisi informasi informasi spesifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Tabel 3.1 Spesifikasi Turbin Gas TURBIN GAS

Uraian

Bahan Bakar Pabrik Merk/Tipe No. Seri

PLTG 2

HSD General Electric MS 5000 L 244567

Daya terpasang base

20,1 MW

Daya terpasang Peak

23,7 MW

Putaran

5100 rpm

Jumlah Tingkat Jumlah ruang pembakaran

2 10

Suhu gas buang

493 OC

Suhu gas pembakaran

945OC

Sistem control

MARK IV / TS3000

Alat start

Diesel

Tahun operasi

1993

Tabel 3.2 Spesifikasi Kompresor KOMPRESOR Uraian

PLTG 2

Jumlah tingkat sudu

17

Perbandingan Kompresi

10:1

Tabel 3.3 Spesifikasi Generator GENERATOR Uraian

Pabrik pembuat Daya terpasang base Daya terpasang peak Tegangan Arus Beban Putaran Phase Faktor Daya

PLTG 2

General Electric 21 MVA 30,4 MVA 1.500 Volt 3,08 kA 3.000 rpm 3 0,8

Frekuensi

50 Hz

Sistem Pendingin

Udara

No. Seri

HM 244567

3.3 Mekanisme Kerja PLTG

Sistem kerja PLTG merubah energi thermis menjadi energi mekanik yang kemudian dirubah kembali menjadi energi listrik. Pembangkit listrik ini menggunakan bahan bakar gas sebagai sumber energi primer. Pembangkit yang digunkan menggunakan udara dan solar sebagai bahan untuk pembakaran. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) adalah pembangkit yang digerakan oleh tenaga gas dari hasil pembakaran diruang bakar. Peralatan utamanya terdiri dari kompresor, turbin gas dan generator.

Proses kerja PLTG dilakukan Start awal oleh Motor Diesel (Diesel Start) untuk melakukan putaran awal dengan putaran 3600 rpm, putaran ini diteruskan kekompresor dan kompresor pun mulai berputar, dengan berputarnya kompresor maka udara dimasukan melalui kompresor dengan melalui air filter/penyaringan udara agar partikel debu tidak ikut masuk kedalam kompresor. Udara yang dimasukan kekompresor kemudian dikompresikan oleh kompresor sehingga mencapai tekanan tertentu. Kemudian udara bertekanan di alirkan ke ruang bakar. Diruang bakar juga terdapat saluran bahan bakar sehingga diruang bakar terjadi pencampuran bahan bakar dan udara. Campuran bahan bakar dan udara ini di nyalakan pertama oleh busi dan seterusnya pembakaran akan berjalan sendiri akibat pembakaran sebelumnya. Gas panas hasil pembakaran kemudian dialirkan ke turbin, tekanan dan temperatur gas yang sangat tinggi kemudiann menggerakkan turbin sehingga turbin berputar. Putaran turbin (max putaran turbin 5100 rpm) ini diteruskan ke load gear dimana penurunan rpm terjadi, dari putaran 3600 rpm (putaran turbin) ke 3000 rpm (putaran turbin) penurunan rpm ini terjadi dikarenakan kapisatas maksimum putaran generator adalah 3000 rpm. Kemudian energi mekanik (putaran) yang dihsilkan diubah menjadi energi listrik. Gas yang telah di lalui ke turbin kemudian di alirkan ke exhaus untuk dibuang ke atmosfir. Setelah turbin beoperasi secara normal namun belum mencapai putaran puncak sekitar 65% diesel start akan terputus dari sistem dan akan berhenti beroperasi. Dan proses kerja turbin akan berjalan sendiri yang memutar kegenerator yang menghasilkan listrik yang disalurkan ke Main Transformer (trafo) yang kemudian disalurkan ke Gardu Induk (switch yard), jaringan transmisi dan distribusi sampai akhirnya memenuhi kebutuhan pelanggan.

3.4 Standart Oprational Procedure (SOP) PLTG

Dalam mengoprasikan pembangkit listrik tenaga gas harus megikuti standart oprational procedure (SOP) yang telah ditetapkan, hal ini dilakukan dengan tujuan untuk memperkecil kemungkinan kegagalan kegagalan yang terjadi dalam mengoprasikan turbin

3.4.1 Persiapan Awal Sebelum Start

Adapun persiapan awal yang harus dilakukan sebelum start yaitu sebagai berikut: Unit posisi stanby 1.

Reset semua alarm

2.

Switch auxiliary ke posisi auto

3.

Periksa semua level level tanki BBM, Oli, Air tambah bila kurang

4.

Periksa disekitar unit dan yakinkan tidak ada benda benda yang menganggu operasi

5.

Periksa semua kebocoran system

6.

Unit siap dioprasikan

3.4.2 MenjalankanTurbin Gas

Dalam menjalankan turbin gas harus mengikuti langkah langkah sebagai berikut: 1.

Selector Switch (saklar pengontrol utama) pada posisi auto (siap)

2.

Lampu ready to start harus nyala

3.

Alat bantu siap secara “AUTO” (Aux Running nyala)

4.

Beri signal start dengan memutar Master Control

5.

Lampu signal star akan menyala

6.

Coupling masuk dan unit turbin akan diputar oleh Diesel start

7.

Lampu 14 HR akan nyala (putaran nol)

8.

Saat putaran (RPM) mencapai 17% - 20% lampu HM nyala (putaran min ± 1020 RPM)

9.

Lampu tanda start up nyala

10. VCE akan naik sampai harga penyalaan (8 volt)

11. VCE akan naik sampai maximum 10 volt 12. Lampu pengontrol temperature akan nyala 13. Lampu start akan mati 14. Lampu14 HA nyala saat putaran 40% (2040 RPM) 15. AVR akan menunjuk dan generator akan membangkitkan tegangan 16. Sampai putaran turbin mencapai 3500 RPM Diesel start lepas 17. Putaran turbin akan naik sampai putaran 95% lampu 14 HS dan excitasi masuk sampai FSNL (Full Speed No Load) 18. Emergency Lub. Oil PUMP akanmati 19. Unit PLTG 1 siap di syncrone atau parallel

±

20. Proses start FSNL lamanya 5 menit

3.4.3 Syncrone PLTG

Adapun syncrone PLTG terdiri dari beberapa tahap yaitu: 1.

Switch syncron dibawa keposisi “AUTO” dan atur tegangan Incoming dan tegangan running

2.

Jarum syncron akan berputar apabila, frequency dan phase sudah sama maka 52 G akan masuk (//) secara automatis

3.

Kemabli switch syncrone keposisi nol

4.

Atur pembebanan sesuai kebutuhan

3.4.4 Proses Stop PLTG

Setelah

proses

proses

diatas

dilalui

maka

berikut

cara

untuk

menghentikan PLTG 1.

Turunkan beban sampai 200 – 300 KW

2.

Switch 52 G dengan jalan memutar keposisi horizontal dan ditekan

3.

Maka 52 G lepas dan langsung stop unit secara manual dengan memutar “Master Control” keposisi stop

4.

Tunggu putaran turbin sampai 0 RPM

5.

Selector switch kembalikan keposisi “OFF”

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Dari kerja praktek yang telah dilakukan di PT. Indonesia Power unit jasa pembangkit, Pesanggaran, Bali didapat data data hasil observasi yang dilakukan selama 1 bulan. Berikut hasil data yang didapat dalam bentuk tabel sebelum dan sesudah major inspection Tabel 4.1 Data data hasil pengukuran sebelum major inspection (MI)

No

Measurement Name

Satuan

TINGKAT PEMBEBANAN 50%

100%

1

Ambient Temperature

°C

27

27

2

Ambient Pressure

Bar

10,980

10,980

3

T2 ( Temperatur Setelah Kompressor )

°C

340

370

4

Compresror Discharge

Bar

7

7.5

5

Active Load

MW

10

16.6

6

Frequency

HZ

49.89

49.91

7

Turbine Inlet Temp

°C

965

995

8

Power Factor

Cos Q

0.98

0.98

9

Exhaust Gas Temperatur

°C

475

502

10

Specifik fuel comsumtion

l/kWh

0.495

0.573

11

Turbin speed

rpm

5.1

5.1

12

Fuel comsumtion

ltr

4700

9000

13

SG

Kg / liter

0.8491

0.8491

14

LHV

kcal/kg

10,831

10,831

15

Desired fuel flow

Kg/sec

1.1084

2.1228

16

Produced Power

kWh

9500

15680

Tabel 4.2 Data data spesifikasi pengukuran sesudah major inspection (MI)

No

Measurement Name

Satuan

1

Ambient Temperature

2

TINGKAT PEMBEBANAN 25%

50%

75%

100%

°C

27

27

27

27

Ambient Pressure

Bar

1,98

10,98

10,98

10,98

3

T2 ( Temperatur Setelah Kompressor )

°C

325

347

358

368

4

Compresror Discharge

Bar

7.1

7.3

7.7

7.8

5

Active Load

MW

8

12

16

18.2

6

Frequency

HZ

50.12

49.90

49.70

50.11

7

Turbine Inlet Temp

°C

855

915

965

995

8

Power Factor

Cos Q

0.97

0.97

0.97

0.97

9

Exhaust Gas Temperatur

°C

392

423

474

496

10

Specifik fuel comsumtion

l/kWh

0.676

0.525

0.456

0.432

11

Turbin speed

rpm

5.1

5.1

5.1

5.1

12

Fuel comsumtion

ltr

2500

3100

3600

3800

13

SG

Kg / ltr

0.849

0.849

0.849

0.849

14

LHV

kcal/kg

10,83

10,83

10,83

10,83

15

Desired fuel flow

Kg/sec

0.5896

0.7312

0.8491

0.8963

16

Produced Power

kWh

7700

10800

15800

17800

4.1.1

Hasil Perhitungan Sebelum Major inspection (M I )

Sebelum dilakukan major inspection akan diambil data untuk mengetahui efisiensi turbin gas. Berikut dibawah ini perhitungan secara manual sebelum major inspection. 

PLTG 2 dengan beban 50% Jumlah pemakaian bahan bakar (lt) = 4700 lt Produksi kWh

= 9500 kwh

Maka, jumlah konsumsi bahan bakar spesifik Specific Fuel Consumption (SFC) adalah:

4700 lt = 0,495 /ℎ SFC= 9500 kwh Laju kalor ( Heat rate,HR) adalah: HR = 0,495 (lt/kWh) x 10.831 (kcal/Kg) x 0,8491 (kg/lt) HR = 4549,46 (kcal/kWh)

Efisiensi termal secara aktual: η

 x 100% = 18,90 % th = ,

Efisiensi termal secara ideal: η



− ] th = [1−

x 100% = 28,32 %


= 15680 kwh

Maka, jumlah konsumsi bahan bakar spesifik Specific Fuel Consumption (SFC) adalah:

9000 lt = 0,573 /ℎ SFC= 15680 kWh Laju kalor ( Heat rate,HR) adalah: HR = 0,573 (lt/kWh) x 10.831 (kcal/Kg) x 0,8491 (kg/lt) HR = 5278,66 (kcal/kWh)

Efisiensi termal secara aktual: η

 x 100% = 16,29 % th = ,

Efisiensi termal secara teoritis: ηth

4.1.2

=

− [1− ]

x 100% = 24 %

Perhitungan Setelah Major inspection (M I )

Setelah dilakukan major inspection akan diambil data untuk mengetahui efisiensi turbin gas. Berikut dibawah ini perhitungan secara manual etelah major inspection.




= 3700 kwh

Maka, jumlah konsumsi bahan bakar spesifik ( Specific Fuel Consumption, SFC) adalah:

2500 lt = 0,68 /ℎ SFC= 3.700 kWh

Laju kalor ( Heat rate,HR) adalah: HR = 0,68 (lt/kWh) x 10.831 (kcal/Kg) x 0,8491 (kg/lt) HR = 6213,22 (kcal/kWh)

Efisiensi termal secara aktual, η

 x 100% = 13,84 % th = ,

Efisiensi termal secara teoritis, ηth



=

− [1− ]

x 100% = 31,13 %


= 5900 kwh


3100 lt = 0,53 /ℎ SFC= 5900 kwh Laju kalor ( Heat rate,HR) adalah: HR = 0,53 (lt/kWh) x 10.831 (kcal/Kg) x 0,8491 (kg/lt) HR = 4832,11 (kcal/kWh)


 x 100% = 17,84 % th = ,




=

− [1− ]

x 100% = 30,28 %


= 7889 kwh




 x 100% = 20,52 % th = ,




=

[1− −] x 100% = 26,36 %


= 8789 kwh




 x 100% = 21,66 % th = ,


=

− [1− ]

x 100% = 25,20 %

4.2 Pembahasan

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, untuk memepermudah pembahasan hasil penelitian tersebut maka dapat dibuat dalam bentuk grafik perbandingan nilai efisiensi termal actual sebelum major inspection dan sesudah major inspection. Grafik perbandingan efisiensi termal actual sebelum dan sesudah Major I nspection (M i) 25 20 % i 15 s n e i s i 10 f E

Sebelum Major inspection Sesudah Major inspection

5 0 25%

50%

75%

`100%

Gambar 4.1 Grafik perbandingan efisiensi termal actual sebelum dan sesudah Major Inspection (Mi)

Dari gambar diatas dapat dilihat setiap penambahan beban terjadi kenaikan efisiensi termal setelah dilakukannya major inspection (garis merah) sementara sebelum dilakukannya major inspection (garis biru) efisiensi termal mengalami penurunan setiap ditambahnya beban. Pengambilan data efisiensi termal sebelum major inspection hanya diambil pada tingkat pembanan 50% dan 100% dengan durasi pengoprasian mesin selama 60 menit. Dimana pada tingkat pembebanan 50% dengan beban active 10 Mega watt menghasilkan tegangan listrik sebesar 9500 Kilo watt, efisiensi termal yang didapat pada tingkat pembebanan 50% yaitu 28,32% dan pada tingkat pembebanan 100% dengan beban active 16,6 Mega watt mengahasilkan tegangan listrik sebesar 15680 Kilo watt, efisiensi termal yang didapat yaitu 16,29%. Sedangkan nilai efisiensi termal setelah dilakukan major inspection diambil pada 4 bagian yaitu pada tingkat pemebebanan 25%, 50%, 75%, dan 100% hal ini dilakukan bertujuan untuk mendapatkan hasil yang lebih rinci pada setiap pembebanan yang diberikan setelah dilakukannya major inspection dan durasi pengoprasian mesin selama 30 menit. Pada tingkat pembebanan 25% dengan beban active 8 Mega watt tegangan listrik yang dihasilkan sebesar 7700 Kilo watt, efisiensi termal yang didapat yaitu 13,84%. Kemudian dilakukan penambahan beban 50% dengan beban active 12 Mega watt menghasilkan tegangan listrik sebesar 10800 Kilo watt, efisiensi termal yang didapat 17,81 %. Kemudian beban ditambah 75% dengan beban active 16 Mega watt dan produksi tegangan listrik yang dihasilkan 15800 Kilo watt dan efisiensi termal yang didapat 20,50 %. Lalu diberikan beban maksimum yaitu 100% dengan beban active 18,2 Mega watt dan tegangan listrik yang dihasilkan 17800 Kilo watt dan efisiensi termal yang didapatkan pada beban maksimum yaitu 21,64%.

Almost PLTG

Recommend Documents