Steam chest temperature differential accross steam chest wall yang dihitung menggunakan thermocouples dalam dan dangkal. BATASAN OPERASI 1. Perbedaan temperatur yang direkomendasi ≤ 83 oC 2. Bila steam chest temperature kurang dari 204 oC pada Cold Start Up. Perbedaan temperatur yang diperbolehkan adalah ≤ 110 oC ALASAN a. Untuk mencegah overstress akibat tekanan yang dapat menimbulkan retak dan kerusakan akibat steam chest. b. Untuk mencegah distorsi yang dapat menyebabkan seret dan tidak beroperasinya valve dengan baik Steam chest temperature sebelum valve transfer BATASAN OPERASI Bagian dalam dari steam chest harus dipanaskan sampai temperatur jenuh sesuai dengan steam inlet pressure sebelum valve transfer ALASAN Untuk mencegah terjadinya kondensasi air yang dapat mengakibatkan thermal fatique di steam chest dan bagian inlet dari HP turbin oleh thermal shock atau kerusakan pada sudu HP turbin. Laju perubahan beban BATASAN OPERASI 1.Laju perubahan dari steam temperatur tingkat pertama HP turbin harus sekitar ± 165 oC/H 2.Laju perubahan ± 56 oC/10 menit dapat dibenarkan pada keadaan tertentu ALASAN Untuk mencegah low cycle fatique rupture karena thermal stress Rotor eccentricity selama turning operation BATASAN OPERASI 1. Normal: kurang dari 0,05 mm (TSI) 2. Alarm: lebih dari 0,075 mm (TSI) 3. Normal: kurang dari 0,025 mm (Pada tiap bearing oil ring) ALASAN Untuk mencegah vibrasi berlebih selama rolling turbin Vibrasi turbin di poros BATASAN OPERASI 1. Baik: kurang dari 0,075 mm 2. Alarm: lebih dari 0,125 mm 3. Trip: lebih dari 0,25 mm (double amplitude pada putaran normal) 4. Turbin trip otomatis pada bila batasan trip telah dilampaui pada satu bearing dan alarm pada bearing yang lain. ALASAN a. Untuk mencegah kerusakan fatique pada banyak komponen dari turbin-generator b. Untuk mencegah noise berlebih di turbin area c. Untuk mencegah kerusakan bearing d. Untuk mencegah peralatan longgar dan menjaga sensor-sensor instrumen Differential expansion BATASAN OPERASI 1. Alarm: Short -0,5 mm Long +18,5 mm (TSI) 2. Trip otomatis: Short -1,3 mm Long +19,3 mm (TSI) 3. Clearance minimum adalah D-dimension pada sudu 5-S dari Generator end pada LP turbin ALASAN Untuk mencegah gesekan antara bagian yang diam dan bagian yang bergerak Posisi Rotor BATASAN OPERASI TSI (Berdasarkan pada posisi dari thrust clearance center)
1. Alarm: ± 0,9 mm 2. Trip oleh operator: ± 1,0 mm Kegagalan thrust bearing oleh protective device 1. Alarm: 2,1 ± 0,1 kg 2. Trip otomatis: 5,6 ± 0,3 kg ALASAN Untuk mencegah kegagalan thrust bearing sehingga dapat terjadi gesekan antara bagian yang diam dan bagian yang bergerak. Perbedaan metal temperature antara Top dan Bottom dari HP-IP turbine outer cylinder (Water induction) BATASAN OPERASI 1. Alarm: 42oC 2. Trip oleh operator 56oC *) Selama proses Start Up, alarm sering terjadi karena Uneven heating di turbin. Pada kasus ini operator harus memperhatikan agar temperatur tidak naik dengan tiba-tiba ALASAN a. Untuk mencegah operasi pada kondisi Water induction yang dapat menyebabkan distorsi pada silinder. b. Distorsi pada silinder dapat diakibatkan oleh bersinggungannya bagian yang diam dan bergerak Journal bearing metal Temperature BATASAN OPERASI 1. Alarm: 107oC 2. Trip oleh operator 113oC ALASAN a. Untuk mencegah meleleh dan perubahan dari white metal karena panas berlebih b. Bila white metal benar-benar meleleh, maka rotor akan berputar diatas permukaan bearing yang keras sehingga kerusakan pada bearing dan rotor dapat terjadi Thrust bearing metal Temperature BATASAN OPERASI 1. Alarm: 99oC 2. Trip oleh operator 107oC ALASAN a. Untuk mencegah meleleh dan perubahan dari white metal karena panas berlebih b. Kegagalan thrust bearing dapat menyebabkan kerusakan yang parah pada bagian dan berputar dan diam akibat gerakan aksial abnormal. Drain Oil Temperatur dari jurnal dan thrust bearing BATASAN OPERASI 1. Alarm: 77oC 2. Trip oleh operator 85oC ALASAN a. Untuk mencegah panas berlebih dari bearing b. Tingginya temperatur oil drain dapat menyebabkan tipisnya lapisan oil film sehingga kontak metal dengan metal dapat terjadi. Bearing oil temperature BATASAN OPERASI 1. Turning operation: 21oC ≤ Bearing oil Temp ≤ 33oC 2. Turbine rolling period: Bearing oil Temp ≥ 21oC 3. Oil Pump operation: Bearing oil Temp ≥ 10oC ALASAN a. Untuk mempertahankan kekentalan oil yang cukup pada batasan maksimal b. Untuk mencegah over load dari oil pump pada batasan minimal
Bearing oil Pressure BATASAN OPERASI 1. Normal: 1,0 – 1,8 kg/cm2 2. Alarm: 0,75 kg/cm2 3. Trip: 0,5 kg/cm2 ALASAN a. Untuk mempertahankan flow oil yang cukup ke journal dan thrust bearing b. Untuk mempertahankan temperatur dan kekentalan oil yang cukup ke lapisan film di dalam bearing
Gland Condenser Vacuum BATASAN OPERASI 400 – 500 mmH2O Vac ALASAN Untuk mencegah kebocoran dari turbine gland dan main steam valves gland HP-IP Gland temperature BATASAN OPERASI 1. Perbedaan temperatur antara sealing steam dan turbine rotor di HP-IP gland harus dipertahankan dibawah 110oC 2. Pada keadaan tertentu (Cold Start) perbedaan sampai 165oC dapat diperbolehkan 3. Sealing steam harus 14oC Superheated ALASAN a. High limit: Untuk mencegah kerusakan casing gland dan rotor b. Low limit: Untuk mencegah terjadinya terbentuknya uap air dalam casing gland seal LP Gland temperature BATASAN OPERASI 1. Temperatur sealing steam harus dipertahankan antara 120oC - 180oC 2. Sealing steam harus 14oC Superheated 3. Sealing steam dipertahankan sekitar 150oC ALASAN a. High limit: Untuk mencegah kerusakan casing gland dan rotor b. Low limit: Untuk mencegah terjadinya terbentuknya uap air dalam casing gland seal EH Oil temperature BATASAN OPERASI EH Oil temperature disarankan dipertahankan sekitar 40oC - 60oC ALASAN a. Untuk mempertahankan kekentalan oil yang cukup b. Low t: Untuk mencegah overload EH fluid pump dan bergerak lambannya valva actuator c. High limit: Untuk mencegah sealing yang tidak baik sehingga bisa menyebabkan kerusakan saat turbin trip Putaran resonansi (kritis) BATASAN OPERASI Jangan menahan turbin-generator pada putaran resonansi (kritis) ALASAN a. Untuk mencegah kerusakan sudu dari resonansi b. Untuk mencegah naiknya amplitudo vibrasi akibat resonansi Operasi pada beban rendah BATASAN OPERASI 1. Operasi pada beban kurang dari 5% nominal harus dihindari 2. Jika perlu hal-hal berikut harus diperhatikan: 2.1. Batasan pada reheat temperatur dan back pressure pada Gambar 6 harus dipertahankan 2.2. LP turbin exhaust temp jangan melebihi 80oC 2.3. Semua penunjukan instrumen harus dalam batasan yang diperbolehkan khususnya differential expantion
ALASAN Untuk mencegah panas berlebih pada LP turbin dan mencegah bersentuhan antara sudu gerak dan bagian yang diam Turbin beroperasi sebagai motor (tidak berbeban tapi online) Turbin beroperasi sebagai motor dibatasi kurang dari 1 (satu) menit ALASAN Untuk mencegah panas berlebih pada LP turbin akibat windage dan kontak antara sudu gerak dengan bagian yang diam. Batasan frekwensi BATASAN OPERASI Batasan frekwesi adalah pada 48,5 ± 51,5 Hz ALASAN Untuk mencegah getaran berlebih pada sudu tingkat akhir dari LP turbin sebagai akibat resonansi. Operasi dari turbine drain valve BATASAN OPERASI 1. Buka drain valves sebelum start unit dan sampai berbeban 20% beban 2. Pada shut down normal, buka drain valve pada beban kurang dari 15% 3. Buka drain valve selama shut down sampai turbinnya dingin ALASAN a. Untuk membuang semua air yang terbentuk di turbin dan pipa b. Air yang terbentuk di dalam casing yang panas dapat menyebabkan kerusakan dan bersentuhan c. Titik air yang mengenai sudu turbin akan mengakibatkan unbalance dan erosi sudu Pengoperasian Exhaust spray BATASAN OPERASI 1. Buka spray valve pada putaran lebih dari 600 rpm dan beban kurang dari 5% 2. Buka spray valve bila temperature exhaust steam lebih dari 70oC ALASAN Untuk mencegah panas berlebih di daerah LP turbine. Operasi curtain spray BATASAN OPERASI 1. Buka spray valve pada pembukaan sedang selama LP bypass dalam kondisi open. 2. Buka spray valve “fully open” bila load rejection terjadi. 3. Tutup spray valve bila kedua Condensate Pump stop ALASAN a. Untuk mencegah baliknya dump steam dari bypass system ke LP Turbine exhaust. b. Untuk mencegah overheating dari LP turbine exhaust c. Untuk mencegah efek water hammer selama Condensate pump start Pengoperasian Ventilator valve BATASAN OPERASI Urutan normal Start Up 1. Close setelah turbine reset 2. Open selama rub check dan close setelah rub check selesai 3. Open setelah Valve transfer 4. Close setelah syncron Kondisi Lain: 1. Open pada beban kurang dari 10% load dan HP exhaust metal temperature ≥ 370 oC (≤350 oC Close lagi) 2. Open GV close dan ICV open condition 3. Open bila Fast Cut Back terjadi 4. Open bila melakukan Over speed Protection system 5. Open setelah turbin trip atau all valve close ALASAN
a. Pembukaan ventilator valve akan menurunkan reneat steam pressure dan mencegah naiknlya HP turbine exhaust temperature akibat windage loss b. Turbin trip otomatis bila HP exhaust steam temperature ≥ 500 oC Operasi Turning gear BATASAN OPERASI 1. Turning gear dioperasikan sebelum start up dan setelah turbine shut down 2. Operasi turning gear harus dilanjutkan setelah shut down selama minimal 48 jam dan initial metal temperature kurang dari 180 oC 3. Turning gear harus dioperasikan setiap saat bila ada steam sealing system 4. Turning gear lebih baik dioperasikan bila generator terisi dengan Hidrogen 5. Dalam keadaan emergency, oil pump dan turning gear dapat distop pada initial stage metal temperature 250 oC 6. Dalam keadaan emergency, turning gear hanya dapat distop pada initial stage metal temperature 350 oC ALASAN a. Untuk mengurangi rotor bowing yang disebabkan pendinginan rotor yang tidak cukup b. Untuk mempertahankan seal yang baik c. Untuk mencegah overheating dari metal bearing akibat panas dari bagian-bagian yang bertemperatur tinggi Vapor extractor BATASAN OPERASI Kedua vapor extractor di lubrication oil reservoir dan loop seal tank harus dioperasikan ketika lubrication oil system beroperasi ALASAN Untuk mencegah bocornya oli dan uap hydrogen dari rumah bearing dan semua komponen drain system Urutan penempatan feed water heater in service Feed water heater harus selalu in service dimulai dari LP Heater tekanan paling rendah ke HP Heater tekanan paling tinggi ALASAN a. Untuk mengurangi load reduction pada beban tinggi b. Untuk mencegah flow yang abnormal dan pressure ratio di dalam turbine Operasi dengan feed water heater out of service BATASAN OPERASI 1. Heater yang tidak berdekatan dapat distop bila beban nominal turbin tidak terlampaui 2. Tiga heater tekanan paling tinggi dapat out service bila beban nominal turbin tidak terlampaui 3. Pengurangan beban sebesar 10% dibawah beban nominal bila heater yang berdekatan out service dengan HP Heater in service. Tambahan pengurangan beban 10% tiap tambahan heater yang berdekatan out service ALASAN Untuk mencegah overstressing dari sudu turbin MSV/ GV stem freedom test BATASAN OPERASI Valve stem freedom test dari MSV/GV harus dilakukan sekali seminggu pada beban kurang dari 70% dan IMP on ALASAN a. Untuk mengecek kondisi operasi dari MSV/ GV b. Untuk mencegah lengketnya MSV/ GV dari deposit yang terbawa dari bocoran uap c. Untuk mencegah overspeed yang disebabkan dari kegagalan valve RSV/ ICV stem freedom test BATASAN OPERASI Valve stem freedom test dari RSV/ ICV harus dilakukan sekali seminggu pada beban kurang dari 90% dan IMP off ALASAN a. Untuk mengecek kondisi operasi dari RSV/ ICV b. Untuk mencegah lengketnya RSV/ ICV dari deposit yang terbawa dari bocoran uap
c. Untuk mencegah overspeed yang disebabkan dari kegagalan valve Over Speed Protection control system test BATASAN OPERASI 1. Test direkomendasikan dilakukan setiap 6 (enam) bulan bersamaan dengan test mechanical over speed test. 2. Test direkomendasikan dilakukan setiap turbin start up ALASAN Untuk mengecek Over speed protection control system bekerja dengan benar. GV/ ICV menutup dalam waktu yang singkat Protective Device Test di HP turbine pedestal BATASAN OPERASI Protective Device Test harus dilakukan sekurang-kurangnya sekali tiap bualan: 1. Bearing pressure low trip test Alarm: 0,75 ± 0,5 kg/cm2 Trip: 0,5 ± 0,05 kg/cm2 2. Thrust Bearing oil trip Alarm: 2,1 ± 0,1 kg/cm2 Trip: 5,6 ± 0,3 kg/cm2 3. Condenser vacuum low test Alarm: 650 ± 25 mmHg Trip: 550 ± 100 mmHg 4. Over speed oil trip test Catat oil pressure dan bandingkan dengan normal standar data ALASAN Untuk mengecek protective device pada kondisi normal Mechanical over speed test BATASAN OPERASI Test fugsi dari Mechanical over speed test direkomendasikan pada kondisi interval berikut: 1. Setiap 6 (enam) bulan 2. Setiap start up, jika turbin telah out service pada periode yang cukup lama 3. Jika perbaikan telah dilakukan di governor pedestal * Jika test dilakukan pada saat start up, turbin ditahan selama 4 (empat) jam pada 10% beban dibutuhkan untuk memanaskan rotor turbin ALASAN Untuk mengecek hal-hal berikut: 1. Semua mechanical trip test 2. Set point dari mekanisme overspeed trip (kurang dari 111% putaran nominal) 3. Fungsi reset Trip solenoid test BATASAN OPERASI Trip solenoid harus dites saat turbin out service untuk over speed test ALASAN Untuk mengecek Trip solenoid test dapat beroperasi dengan baik Test fungsi dari extraction non return valve BATASAN OPERASI Fungsi dari extraction non return valve direkomendasikan dites dengan udara seminggu sekali ALASAN a. Untuk mengecek extraction non return valve dapat bekerja dengan baik b. Untuk mencegah masuknya air dari feed water heater ke turbin Oil pump auto start test BATASAN OPERASI
Test auto start dari Oil Pump harus dilakukan sekali seminggu: 1. Auxiliary Oil Pump start: 7,5 ± 0,2 kg/cm2 2. Turning Oil Pump start: 0,85 ± 0,05 kg/cm2 3. Emergency Oil Pump start: 0,65 ± 0,05 kg/cm2 4. EH Fluid Pump: 105 ± 3,0 kg/cm2 ALASAN Untuk menyiapkan oil pump pada keadaan emergency
SISTEM INSTRUMEN DAN KONTROL TURBINE
Sistem instrumen dan kontrol turbine unit 5-7 PLTU Suralaya menggunakan sistem Digital Electro Hydraulic Control (DEHC). Sistem ini dimaksudkan untuk megatur aliran uap yang masuk ke turbin. Adapun peralatan kontrol yang ada pada sistem DEHC antara lain : ► DEHC Cabinet ► Servo Controller ► High Pressure Hydraulic Supplier Sistem DEHC terdiri dari 2 buah microprocessor yang berbasiskan digital controller yang bekerja secara redundant dengan menggunakan software yang disebut IDOL. Fungsi DEHC dalam pengontrolan turbin antara lain : 1. Fungsi control untuk : ► Speed up control ► Valve transfer ► Close all valves ► Load/frequency control ► Load limited ► IMP (Impulse Chamber 2. Fungsi Proteksi untuk : Electrical Over Speed Trip (EOST) Over Speed Protection Control (OPC) Initial Pressure Regulator (IPR) 3. Fungsi Test untuk : Valve Close Test (GOV, MSV, ICV, RSV) OPC Test
Over Speed Trip Test
Kelengkapan dan pemasangan peralatan instrumen diatas terdapat pada setiap bagian sistem, yaitu pada : Setiap thermometer Pressure gauges Differential pressure gauges Flow switches Sight glass Turbine flow meters dan totalizers Pressure switches SOP MENJALANKAN CHILLER CONDENSOR VACUM PUMP ( CONTROL MODUL YANG BARU / T. 755 ) 1. Pindahkan selector Switch LOKAL / REMOTE pada posisi LOKAL pada panel Condensor Vacum Pump. 2. Tekan Push Bottom Start sekali,dan jangan ditekan terus 3. Pastikan selector Switch panel Chiler Condensor Vacum Pump pada posisi “ON. 4. Perhatikan Control modul pada panel Chiller Condensor Vacum Pump akan tampak angka berhitung mundur ( Countdown Counter ) mulai dari angka 210 (dalam waktu 3,5 menit) menuju Start / Runing / Operasi. 5. Untuk mempercepat system Chiller Start / Runing / operasi , lakukan tombol Select pada Control Modul Chiller. 6. Perhatikan Display Control modul akan terlihat angka menuju air pendinginan. 7. Angka Stage energize 1,2,3,dan 4 pada display mrnuju tingkat operasional dari dua compressor Chiller. Keterangan: 1 = Compressor 1 Runing Unloading 2 = Compressor 1 Runing Loading 3 = Compressor 2 Runing Unloading 4 = Compressor 2 Runing Loading 8. Jika Temperatur air pendingin sudah mencapai +/- 20 0 C,silahkan jalankan Pompa / Condensor Vacum Pump dengan menekan PUSH BOTTOM Start pada panel Condensor Vacum Pump sekali lagi. 9. Setelah system Condensor Vacum Pump beroperasi normal , pindahkan selector switch LOKAL / REMOTE pada posisi REMOTE. 10. Selesai,dan selamat mencoba. Catatan : Jika angka Stage Enertgize 1 2 3 4 sudah terlihat , temperatur air pendingin Seal tetap tinggi dan timbul Alarm maka System Chiller Abnormal,dianjurkan menghubungi Teknisi Relle Unit 5-7. CARA MERUBAH DENSITY COAL FEEDER 1. PRESS EXIT 2. PRESS SET UP 3. PRESS < SET UP / SET DOWN ->SAMPAI SET UP 02 =>DENSITY 4. RUBAH DENSITY DARI ? KE ? KEMUDIAN ENTER 5. PRESS EXIT ->SELESAI SILICA GELL H2 REGENERASI I. PENGAMATAN I.1. Amati silica gell didalam glass contoh yang ada disamping tabung. I.2. Bandingkan dengan contoh,dan bila sama dengan yang paling bawah atau sudah berwarna putih, maka waktunya kita meregenerasi. II. PELAKSANAAN II.1. Tutup inlet valve NO.TK-V-315 II.2. Tutup outlet valve NO.TK-V-316
II.3. Handle dinaikan hingga “LS tersentuh II.4. Tekan tombol Start Blower • Regenerasi akan runing dengan ditandai lampu merah indikasi menyala,dan temperatur akan mulai naik ,dalam keadaan normal menunjuk kurang-lebih 200 Deg C. • Regenerasi Runing kurangh lebih 4 Jam dan sambil bandingkan dengan silica gell yang ada di Galss contoh,dan bila sudah sama atau mendekati sama dengan yang paling atas maka dianggap regenerasi sudah cukup dan dapat distop. III. PENORMALAN / STOP REGENERASI III.1. Stop Heater dengan menekan tombol Push Bottom III.2. Stop Blower dengan menekan tombol Push Bottom • Regenearsi akan Cooling Down kurang lebih satu jam ,dan bila temperatur telah menunjuk kurang lebih 40 Deg C, maka Regenerasi sudah selesai. III.3. Handle diturunkan kembali dan dilock pada posisi “USE III.4. Buka Outlet Valve NO.TK-V-316 III.5. Buka Inlet Valve NO.TK-V-315 ► Selesai,kemudian amati Presure / Purity Hidrogen didalam Generator ->Nrmal kerja tekanan 5 Kg/Cm2 dan Puryti >96 %
STEAM GENERATOR atau BOILER Pendahuluan : Kebutuhan masyarakat Indonesia khususnya akan tenaga listrik terus meningkat ,hal ini membuat PLN sebagai perusahaan penyedia tenaga listrik mencari alternatif sumber tenaga pembangkit listrik yang murah dan berkapasitas besar selain PLTA ( Pembangkit listrik tenaga air )
yang
telah ada namun karena PLTA
bersumberkan tenaga air terjun sehingga kapasitasnya menjadi terbatas oleh sumber air tersebut. Dalam hal ini PLTU ( Pembangkit listrik tenaga uap ) dengan bahan bakar batu bara menjadi alternatif sumber tenaga Pembangkit Listrik karena Pembangkit listrik berbahan bakar minyak terasa mahal. Untuk itu pada tahun 1982 dibangunlah PLTU Suralaya Unit 1-4 yang berkapasitas 4 x 400 Mw yang menggunakan bahan bakar batu bara dan mulai beroperasi pada tahun 1985 yang berlokasi di daerah Merak JawaBarat. Didalam Pembangkit Listrik tenaga uap (PLTU Suralaya) diperlukan suatu alat
Pembangkit Uap ( Steam
Generator ) atau lebih dikenal dengan BOILER yang berbahan bakar Batu bara yang mampu menggerakan Turbine Generator yang bercapsitas 400 mw.
FUNGSI BOILER Fungsi Boiler diantaranya : a. Memproduksi uap dengan jumlah yang dibutuhkan sesuai rencana. b.Memanaskan lanjut uap yang dihasilkan untuk mendapatkan Temperatur yang diinginkan sebelum dipakai memutar Turbine. c. Memanaskan kembali uap yang telah digunakan oleh Turbine tekanan tinggi sebelum digunakan kembali untuk memutar Turbine tekanan menengah atau sering disebut REHEATER.
CIRCULASI AIR DI BOILER Pada BOILER Pembangkit tenaga listrik yang memproduksi uap secara continuous maka air harus bercirculasi secara continuous juga melalui tube – tube Boiler. Circulasi air pada Boiler ada dua system : 1.Natural circulation atau Thermal circulation 2.Force circulation atau Pumped circulation Pada Boiler suralaya yang dipakai adalah Natural circulation Yang dimaksud dengan Natural circulation adalah : Dari gambar 14a kita perhatikan pada sisi A-B ( Down comer ) adalah 100 % air ,setelah dipanaskan pada dinding Boiler seperti terlihat di sisi B-C ( Riser tube ) maka air dan uap mulai bercampur sehingga berat jenis air pada sisi B – C ( Riser tube ) akan lebih rendah dari sisi A – B ( Down comer ) sehingga gaya gravitasi akan mengalirkan air ke bagian bawah sisi A – B (Down comer) dan akan mendorong keatas air dan uap yang berada di sisi B – C ( Riser tube ) ke Boiler Drum kejadian ini disebut Natural circulation. Air yang bercirculasi pada Boiler PLTU Suralaya Unit 1-4 diperlukan empat kali circulasi sehingga menjadi uap semuanya atau dalam Natural circulasi PLTU Suralaya Unit 1-4 Boiling Rationya = 4 : 1 artinya dalam satu putaran circulasi dari Drum turun ke Down comer naik keriser sambil dipnaskan ynag menjadi uap hanya 25 %, selebihnya turun kembali ke Down comer dan bercirculasi seterusnya. Besar kecilnya Circulasi air di Boiler tergantung pada : 1.Ketinggian Boiler : karena akan menyebabkan perbedaan tekanan yang besar antara sis A – B ( Down comer) dan sisi B – C (Riser tube ) sehingga bisa memproduksi uap lebih banyak. 2.Tekanan Operasi Boiler : Tingginya tekan operasi dari Boiler akan menyebabkan perbedaan tekanan di sisi dingin ( Down comer ) dan sisi panas ( Riser tube lebih kecil sehingga produksi uap akan lerbih kecil. 3.Jumlah panas dari api pembakaran : Semakin besar jumlah panas pada Boiler akan menyebabkan semakin besar perbedaan tekanan di sisi dingin dan sisi panas sehingga produksi uap akan semakin besar demikian pula sebaliknya. 4.Besar kecilnya pipa yang dialiri air tersebut : Semakin besar pipa yang dilalui air maka akan mengurangi hambatan sehingga produksi uap akan semakin besar demikian pula sebaliknya.
BAGIAN – BAGIAN UTAMA BOILER
ECONOMIZER Fungsinya menyerap panas dari gas – gas sisa pembakaran untuk memanaskan air penambah ( feed water ) sebelum air tersebut masuk ke Main drum sehingga effesiency Boiler menjadi besar . Ada dua type economizer yang digunakan pada Boiler : a. Plan tube : Plain tube economizer terdiri dari kumpulan pipa-pipa yang susunanya sebaris ( in line ) maupun selang ( stagered ). b.Finned tube : Tipe terdiri dari pipa-pipa baja lunak ( mild steel ) yang bersirip besi,biasanya pipa-pipa disusun sebaris ( in line ) untuk memudahkan pembersihan atau inspecsi disamping merupakan susunan yang paling economis. Cara- cara pembersihan pipa-pipa economizer biasanya dilakukan dengan dua cara ,Yaitu pada saat Boiler beroperasi ( on load ) dan dalam keadaan tidak beroperasi ( off load ). Dalam keadaan beroperasi economizer dibersihkan dengan alat yaitu Soot blower ( Long retractable soot blower ) dimana media pembersihnya menggunakan uap yang keluar dari primary super heater, alat ini efective digunakan pada kedua type economizer tersebut. Dalam keadaan tidak beroperasi pembersihan economizer dapat dilakukan secara mecanic atau dengan menggunakan air disemprotka , di beberapa kasus digunakan larutan soda api untuk membersihkan deposit sebelum menggunakan air
BOILER DRUM Fungsi dari Drum : a.Menampung air yang akan dipanaskan sebelum didistribusikan ke pipa-pipa penguap ( riser tube ). b.Mengatur permukaan air di Boiler sehingga tidak terjadi kekurangan saat Boiler beroperasi, yang akan menyebabkan Boiler Over heating. c. Memisahkan uap dari air yang telah dipanaskan di ruang bakar. d Membuang kotoran – kotoran yang terlarut didalam air melalui
continuous blowdown pipe.
DRUM PROTECTION : Pada saat menaikan tekanan Boiler akan terjadi Stress diantara Drum bagian atas dan Drum bagian bawah karena perbedaan temperatur, untuk itu harus harus hati – hati supaya perbedaan temperature tersebut tidak melebihi batasan yang ditentukan (lihat grafik ). Batasan yang dibolehkan dari perubahan saturation temperature adalah merupakan fungsi dari jumlah perbedaan saturation temperature yang harus dibuat. Contoh : Cold start dari temperature 38 oC ke 356,6 oC Jumlah perbahanya ( Total change ) adalah 318,6 oC ,jadi dengan melihat grafik maka kenaikan temperatur air pada Drum yang dibolehkan dibatasi Max 111 oC/jam.
Hot start dengan jumlah perubahan saturation temp ( Totoal Change) kurang dari 55 oC ,Kenaikan temperature ( Rate of saturation temp change) air di Drum yang dibolehkan adalah Max 222 oC/jam ( lihat grafik ). Pada saat kenaikan temperature saturation , temperature Drum bagian atas dan bawah harus dimonitor sehingga perbedaan temperaturenya tidak melebihi dari batasanya . Perbedaan temperature Drum atas dan bawah yang dibolehkan adalah Pada saat start Boiler dari dingin perbedaan temp Drum atas dan bawah adalah 100 oC. Pada saat Shut down sampai dingin perbedaan temp Drum atas dan bawah adalah 112 oC. Batasan perubahan saturation temperature dan perbedaan temp Drum bagian atas dan Drum bagian bawah maksudnya : ♦ Untuk mengamankan kerusakan diantara bagian yang bertekanan dan bagian yang tidak bertekanan pada saat boiler start maupun shut down. ♦ Untuk mengurangi Drum humping pada semua bagian bertekanan yang berhubungan dengan Drum.
BAGIAN – BAGIAN dari DRUM a.Feed water pipe : Berfungsi untuk mendistribusikan air masuk ke Drum dari economizer sehingga tidak bergejolak dan merata diseluruh bagian Drum karena pipa ini memancarkan airnya disepanjang Drum. b.Chemical injection pipe : Diameter pipa ini kecil hanya satu inchi yang berfungsi untuk mendistribusikan zat kimia kedalam untuk mengontrol PH air didalanm Drum bahan kimia tersebut biasanya adalah Na2PO4 ( Natrium phospate ) atau NH3 (amoniak ). c.Sampling pipe : Besar pipa ini sama dengan pipa injection pipe yang gunanya untuk mengambil sample air dari Drum ,untuk diperiksa dilaboratorium apakah air di Drum tersebut baik atau tidak dan untuk menentukan jumlah bahan kimia yang diinjecsikan kedalam Drum. d.Baffle plate : Bagian ini fungsinya untuk memisahkan air yang telah dipanaskan supaya tidak bercampur dengan air dingin yang datang dari pipa air pengisi dan diarahkan ke sparator disamping untuk mencegah terjadinya riak pada permukaan air yang akan mempengaruhi tingginya level air yang terlihat pada indikator. e.Separator : Alat ini berfungsi untuk memisahkan uap dari air yang telah dipanaskan pada riser tube sehingga uapnya naik ke superheater dan airnya turun kembali ke Drum untuk circulasi ulang lagi pada riser tube frinsif kerjanya air panas berpusar sehingga airnya akan jatuh lagi ke Drum atau sering disebut ciklon sparator. f. Dryer : Berfungsi sebagai pemisah tingkat kedua sehingga semua air dalm uap dihilangkan sebelum uap tersebut menuju superheater. g.Steam scrubber :
Berfungsi untuk menyaring uap air yang masih terbawa oleh uap setelah melalui sparator sehingga air yang masih terbawa akan jatuh kembali ke Drum disamping untuk membersihkan kadar uap yang dihasilkan. h. Dry box : Posisinya ada dibagian paling atas dari Drum yang berfungsi untuk menampung uap yang dihasilka dan mendistribusikanya ke superheater.
II. SPESIFIKASI TEKNIK ( BOILER SURALAYA 1-4 ) Pabrik pembuat Type
: Babcock & Wilcox Canada
: Natural Circulation,Singgel Drum, Radiant Boiler.
Kapasitas
: 1168 ton/jam
Tekanan uap keluar Superheater
: 174 kg/cm2
Temp uap keluar Superheater
: 540 oC
Tekanan uap masuk Reheater
:
40 kg/cm2
Temp uap masuk Reheater : 336 oC Temp uap keluar Reheater : 540 oC Tekanan uap keluar Reheater
:
40 kg/cm2
Jumlah aliran uap Reheater : 1023 ton/jam Jumlah Burner
:
35 set
Bahan bakar utama
: Batu bara
Bahan bakar untuk penyala awal
: solar
PENJELASAN : • Natural circulation artinya circulasi air didalam Boiler dai Drum turun ke Down comer – riser tube ( pipa penguap ) –kembali ke Drum terjadi secara alamiah ( karena perbedaan density dari air yang masih dingin pada pipa down comer dan air panas yang mualai menguap pada pipa penguap ). • Singgle Drum artinya Boiler ini mempunyai satu buah Drum yang terletak dibagian atas Boiler sedangkan dibagian bawah menggunakan header. • Radiant Boiler artinya perpindahan panas yang terjadi sebagian besar secara Radiasi dari api diruang bakar ke pipa-pipa penguap Boiler. JAWABAN SOAL
O S T PENGOPERASIAN BOILER UNIT 7
1.BILA KITA AKAN START BOILER MAKA TEMPERATURE METAL STEAM DRUM HARUS SANGAT DIPERHATIKAN SEBAB HAL INI DAPAT MENGAKIBATKAN TERJADINYA THEMAL STRESS PADA SISI BOILER & TOP and BOTTOM STEAM DRUM. 2.WARMING OTOMIZING STEAM BERGUNA UNTUK MEMANASKAN LALUAN UAP PADA OTOMIZING STEAM LINE DAN MENGHILANGKAN KONDENSASI DISEPANJANG LINE OTOMIZING STEAM DAN JUGA MEMPERMUDAH PENGAPIAN IGNITOR.
3.SAAT BOILER PURGE , SEMUA VALVE MINYAK IGNITOR HARUS TERTUTUP KONDISI SEPERTI INI UNTUK MENGHINDARI TERJADINYA PENGAPIAN DINI YANG TIDAK KITA HARAPKAN CONTOH KEBOCORAN MINYAK YNG TIDAK TERBAKAR DIRUANG BAKAR. 4.SYARAT GAS PATH PROVEN IALAH; SEMUA DAMPER GAS BIASING/ AIR HEATER TERBUKA . SEMUA DAMPER SECONDARY AIR FLOW CONTROL TERBUKA , a. MIN 1 PCP GAS PATH DMPS BUKA b.MIN 1 PAH & SAH RUN UNTUK UDARA & GAS DMPS BUKA ROW A SECA DMPR S A BUKA ROW A SECA DMPR S B BUKA ROW B SECA DMPR S A BUKA ROW B SECA DMPR S B BUKA ROW C SECA DMPR S A BUKA ROW C SECA DMPR S B BUKA ROW D SECA DMPR S A BUKA ROW D SECA DMPR S B BUKA ROW E SECA DMPR S A BUKA ROW E SECA DMPR S B BUKA ROW F SECA DMPR S A BUKA ROW F SECA DMPR S B BUKA c. SH & RH GAS BIASING DMP BUKA. 5. BEBERAPA INSTRUMEN / ALAT YANG MASUK SYARAT BOILER TRIP
PUSH BUTTON ON DCIS DEPRESED TIDAK ADA IDF ATAU FDF SATUPUN YANG JALAN FURNACE PRESS HIGH UNTUK 2 SECOND DIATAS 250 mmHg. FURNACE PRESS LOW UNTUK 2 SECOND MINUS 250 mmHg. DRUM LEVEL HIGH UNTUK 20 SECOND > 250 mm. DRUM LEVEL LOW UNTUK 20 SECOND MINUS 250 mm. MAIN STEAM TEMP HIGH 570 DEG .CELCIUS. BOIKLER CONTROL SYS . OFF LINE . RH STEAM TEMP HIGH 570 DEG C. TOTAL AIR FLOW DIBAWAH 25 % SELAMA 5 SECOND.
CARA MERESET DECH ALARM ABNORMAL MAIN TURBIN 1. PERIKSA PADA IDOL PENYEBAB MUNCULNYA ABNORMAL, BILA PADA IDOL TIDAK ADA MASALAH MAKA KITA BUKA LEMARI DEHC NOMOR 3. 2. PERIKSA APA PENYEBAB ABNORMAL DENGAN MELIHAT LAMPU TANDA INDIKASI PADA CPU. 3. PERIKSA APAKAH CPU BEKERJA DENGAN BAIK YAITU BILA CPU “A” CONTROL, MAKA CPU “B” STAND BY, BEGITU PULA SEBALIKNYA. 4. BILA TERJADI CPU “A” TIDAK NORMAL ATAU MATI, DAN CPU :B” CONTROL MAKA YANG PERLU DILAKUKAN ADALAH : • • • •
RESET CPU”A” PADA LEMARI NO. 2 TUNGGU BEBERAPA SAAT SAMPAI CPU”A” NORMAL (LAMPU STAND BY MENYALA) LAKUAKAN RESET PADA PANEL PENYEBAB ALARM (LEMARI NO. 3) PASTIAKAN BAHWA LAMPU INDIKASI ALARM SUDAH MATI (NORMAL)
5. BEGITU PULA SEBALIKNYA BILA TERJADI PADA CPU”B” ABNORMAL, RESET CPU YANG ADA PADA LEMARI NO. 3
NB: SEBELUM RESET CPU MAKA RESET DULU K2 ( CLR ) SUMBER MAINT. CONTROL INSTRUMENT
DRAFT SOP START UP MAIN TURBINE UNIT 57 PROSEDUR
INSTRUKSI
KERJA
KERJA
PERSIAPAN
Pergunakan alat pelindung diri Fasilitas lampu penerangan cukup Fasilitas F/F tersedia Tidak ada ceceran minyak / air Pergunakan alat komunikasi
Keselamatan & kesehatan kerja
Persiapan lokal
Manhole casing tu Tertutup Penutup bearing da rapat T/G couple Tertutup Connention kabel Tersambung kabel control baik Kebocoran minyak Tidak ada pelumas / control Tidak ada Kebocoran uap Normal Level main turbin Normal reservoir tank Press 120 ~ Level EH fluid 150 kg/cm², reservoir oil tank Menutup EH fluid pump ope penuh Turbin valve ( MS Tersedia GV, RSV, ICV ) Tersedia Power supply pera Press 10 instrument kg/cm², Udara instrument Lube oil AOP operasi press 1,2 TOP operasi kg/cm², Press 150 JOP operasi Turning gear kg/cm², Cond vacuum pum Operasi operasi Vacum cond > 680 mmhg
Turbin Rolling ( manual start up / cold start ) Control
Main steam temp / press terpenuhi Check permissive turbin reset
room Permissive turbine reset No. 10 DEH SPEED OPRN CNTRL
A Turbin reset B E Select Turbin F control EH G Select Speed C target Select Accel rate Select Speed program Setelah speed 400 rpm lakukan rub check E G G
Select speed target Select speed program Turbin heat soak ( menunggu mismatch temperatur terpenuhi yaitu –83 C° dan 142
P: 70 kg/cm²,T: 370 C° tekan tanda “ I“ No MFT trip No trip class Y A1G No trip class Y B1G No turbine trip On No electric ove speed trip No vibrasi HI H trip No DEH failure No LP A exhau temp high No LP B exhau temp high No HP exhaust temper high No condensor vacum low No thrust bearin failure trip
tekan master reset Press auto stop oil 7 k tekan auto 400 rpm (cold start) pilih 75/150/300 rpm pilih GO tekan …………. GV/ICV close Lakukan pemeriksaan vibrasi, gesekan
E C°) G D
NO. 71 A B C
Bila heat soak time terpenuhi Select speed target Select speed program Sekitar putaran 2850 lakukan transfer valve KONTROL dari MSV ke PANEL GV Selama kenaikan putaran dari 0 rpm ~ 3000 rpm amati vibrasi pada saat putaran kritis
gesekan pada bantalan dengan menggunakan stick Pilih 2000 rpm Pilih GO Speed hold 3 jam,selama putaran ditahan periksa : Bearing metal temp Oil drain bearing temp HP casing expantion Shaft position Diffrential expantion Vibrasi Kebocoran minyak /uap dll
Persiapan Exciter syst Masukkan Field breaker Select Exciter syst Auto/Manual Select AVR balance manual/auto Bila AVR balance manual
Pilih 3000 rpm Pilih GO Select transfer
Persiapan syncron Generator Breaker 7A /7AB siap ( GITET ) Select switch ke breaker 7A/AB
Pilih closed Pilih auto Pilih auto Atur 70E sampai balance menunjuk nol, pilih balance
Select switch synchron
Putaran kritis : LP A-B : 1200 / 2500 HP- IP : 1500 / 3700 Gen : 700 / 1900
auto/manual Atur tegangan Atur frequensi / putaran Bila syncronscoop 5 derajat ke arah titik O ( searah jarum jam ) lakukan parallel Setelah parallel beban akan naik 30 MW dan tanda breaker akan nyala merah
Lampu control nyala Pilih switch 7A atau 7AB Pilih manual (SW 25 G1) Atur 70E Atur Governor demand Close switch 52 G
Naikkan Gov demand
Select Exciter syst auto/manual Naikkan VAR Pilih manual Naikkan 90R Turbin Rolling (manual start up/warm &
Sesuaikan pressure dan temperatur main steam dengan first stage metal temperatur
hot) Control room Check permissive reset turbin
Agar heat shock time tidak terlalu lama, usahakan enthalpi sebelum throtling sama dengan sesudah throtling tekan tanda “ I“
Permissive Turbine reset No MFT trip No trip class Y A1G No trip class Y B1G No turbine trip On No electric ove speed trip No vibrasi HI H trip No DEH failure No LP A exhau temp high Reset turbin No LP B exhau temp high
Select Turbin control EH Select Speed target Select Accel rate Select Speed program Setelah speed 200 rpm putaran ditahan selama 10 menit (sekurang kurangnya)
Bila heat soak time terpenuhi Select speed target Select speed program Sekitar putaran 2850 lakukan transfer valve dari MSV ke GV Selama kenaikan putaran dari 0 rpm ~ 3000 rpm amati vibrasi pada saat putaran kritis
Persiapan Exciter system Masukkan Field breaker Select Exciter syst Auto/Manual Select AVR balance manual/auto Bila AVR balance manual
No HP exhaust temper high No condensor vacum low No thrust bearin failure trip
tekan master reset Press auto stop oil 7 k Pilih auto 2000 rpm (warm/hot) pilih 75/150/300 rpm pilih GO Speed hold 10 menit selama putaran ditahan periksa : Bearing metal temp Oil drain brg temp HP casing expantion Shaft position Diffrential expantion Vibrasi Kebocoran munyak/uap dll Pilih 3000 rpm Pilih GO Select transfer
Putaran kritis LP A-B : 1200 / 2500 HP- IP : 1500 / 3700 Gen : 700 / 1900
Persiapan synchron Generator Breaker 7A /7AB siap ( GITET ) Select switch ke breaker 7A/7AB Select switch syncron auto/manual Atur tegangan Atur frequensi / putaran
Bila syncronscoop 5 derajat ke arah titik O ( searah jarum jam ) lakukan parallel Setelah parallel beban akan naik 60 MW dan tanda breaker akan nyala merah
Pilih closed Pilih auto Pilih auto Atur 70E sampai balance menunjuk nol, pilih balance
Lampu power control nyala Pilih switch 7A atau &AB Pilih manual (SW 25 G1 ) Atur 70E Atur Governor demand
Close switch 52 G
Naikkan Gov demand
Select Exciter syst uto/manual Pilih manual Naikkan VAR Naikkan 90R Rolling Turbin ( ATS / cold start ) Control room
Main steam temp / press terpenuhi Check permissive reset turbin
A Reset turbin
P: 70 kg/cm²,T: 370 C° tekan tanda “ I“ tekan master reset Press auto stop oil 7 k
ATS on request Check permissive pilih ON pilih I Permissive operasi dengan ATS Mn trb oil tank level low
B C A
B
Mn trb oil tank vapour ext On Mn trb TOP po auto Mn trb EOP posisi auto Mn trb AOP po auto Mn trb EH fluid RVR level normal Main turbin EH fluid RVR temp C° Mn trb EH pum satu ON Mn trb fluid pu A/B auto Satu atau dua C operasi Satu atau dua C operasi Satu atau dua g stm cond fan On Mn trb gland st press normal Mn trb condens vacum > 650 mmh All extraction drain valve buka All main drain valve open ATS start up mode Mn trb bearing select press Select cold /warm > 0,75 kg/cm hot mode Main turbin rot Select ATS start / heccentricity nor permissive Main turbin rot position ATS akan mengatu normal putaran turbin Main turbin dif hingga 400 rpm expantion normal Main turbin gen gland seal syst normal Bila putaran menc Main turbin not 400 rpm Main turbin RS Rub check full open Main turbin RS full open HP-LP by
pass control syst on auto Bila dirasa rub che cukup pilih start Select ATS rub ch pilih cold complete pilih start
Speed up 1
lihat dan perhatikan EH auto speed target 400 rpm Accel rate 300 Speed complete
Heat soak
A B C
Speed up 2
Closed all valve. Selama rub check lakukan pengechekan bearing dari gesek an dll dengan menggunakan stick
Persiapan Pilih Exciter system complete Select Field breaker ( selama tidak Select Exciter dicomplete akan selalu syst rub check dan Auto/Manual Select AVR balanc putaran turun naik antara manual/auto 285 ~ 400 rpm Persiapan Speed target synchron 2000 rpm Generator Breaker 7A/7AB Accel rate 300 siap ( GITET ) Select switch ke Speed prgram breaker 7A/7AB GO Select SW auto / o Complete manual Hold time 178 menit Synchronscoop ak (3jam) berputar dan bila Elapsed time ketiga syarat synch (menghitung terpenuhi maka mundur
breaker
akan
masuk (close)
sampai nol menit) Complete Speed target 3000 rpm Accel rate 300 Speed prgram GO Gov control ( MSV >
Pilih closed Pilih auto Pilih auto.
lampu power control nyala. Pilih salah satu 7A / 7AB Pilih SW 25 G1 auto
lampu tanda breaker close dan nyala merah ATS akan menaikan beban hingga 5% Lepas AVR control ke manual. Naikan VAR dg tombol 90R
Turbin Rolling ( ATS / warm & hot ) Control room
Sesuaikan pressure dan temperatur main steam dengan first stage metal temperatur
Check
Agar heat soak time tidak terlalu lama, usahakan enthalpi sebelum throtling sama dengan sesudah throtling
permissive reset turbin
tekan tanda “ I“
Turbine reset tekan master reset ATS on request Press auto Check permissive stop oil 7 k pilih ON ATS start up mode pilih “ I “ select (lihat Select cold / warm permissive hot mode pada cold Select ATS start / hstart) permissive pilih start pilih cold ATS akan mengatu pilih start putaran turbin hingga 2000 rpm lihat dan Speed up 1 perhatikan
Heat soak
Speed up 2
EH auto Speed target 2000 rpm Accel rate 300 Speed prgram GO Complete Hold time 10 menit Elapsed time (menghitung mundur sampai nol menit) Complete
Speed target Persiapan 3000 rpm Exciter system Accel rate Select Field 300 breaker Speed prgram Select Exciter GO syst Gov control ( Auto/Manual Select AVR balanc MSV >
Pilih closed Pilih auto Pilih auto.
Select switch ke breaker 7A/7AB
lampu power control nyala. Select SW auto / o Pilih salah manual satu 7A atau7AB Synchronscoop Pilih SW 25 akan berputar G1 auto dan bila tiga syarat synchro lampu tanda terpenuhi maka breaker close breaker akan masu dan nyala (close) merah ATS akan menaikan beban hingga 10 % Lepas AVR control ke manual Naikan VAR dg tombol 90R
SOP PENGOPERASIAN BOILER 1. 1 PERSIAPAN / PENGECEKAN LOKAL • Check Temperature pada “Metal Drum” • Check semua manhole Boiler tertutup • Check Semua manhole Air Heater tertutup • Check Semua manhole IDF, FDF dan PAF tertutup • Check Fire Fighting system untuk Boiler stand by operasi • Check Udara Instrument untuk Ignitor dan alat bantu Boiler siap • Check semua katup isolasi untuk parameter & Transmitter Boiler terbuka • Check katup isolasi untuk “Glass gauge” Boiler Drum Level sudah buka • Check katup Drain dan CBD dalam keadaan tertutup • Check katup Venting Drum, Venting SH dan Drain Super heater / Reheater kondisi buka • Chek katup-katup pengaman ( safety valve ) Boiler kondisi siap / stand by operasi
• Check Aux. Steam Header siap operasi • Check katup atomizing steam dan oil ignitor siap operasi • Check pompa ignitor supply siap operasi • Check level minyak pelumas dan air pendingin pada semua bantalan “alat bantu” Boiler siap • Check semua damper-damper pada laluan udara dan gas siap operasi • Check damper – damper pada IDF, FDF dan PAF siap operasi • Check Furnace Probe siap operasi • Check Furnace TV Camera siap operasi • Ceck alat bantu Boiler / SAH, PAH, ID Fan, FD Fan, PAF, Seal Air Fan, Seal Air Blower, Flame Scanner Air Blower dan Soot Blower System Siap Operasi
1. 2. BOILER PURGE PERMISSIVE • MFT Cha A Relays in Tripped Position • MFT Cha B Relays in Tripped Position • No Flame Detected • Ignition Oil Safety Trip Valve Closed • All Ignitor Group Oil Valves Closed • Both PA Fans Stopped and Outlet Isolating Dampers Closed • All Pulverizers Stopped • All Feeders Stopped • All Coal Burner Swing Valves Closed • Gas Path Proven Permissive • Min ID Fan Run’g with In & Out Isol. Dmp open • Min FD Fan Run’g with In & Out Iso.l Dmp open • Furnace Press < Max ( 2 out of 3 ) • Furnace Draft < Max ( 2 out of 3 ) • Air Flow > 30% • All DCIS BMS and BMC MFP / Slave Status Good 1. 3. START SEQUENCE • Isi Boiler Drum sampai normal level ( dilihat pada glass gauge ) • Start Secondary Air Heater • Start Primary Air Heater • Start Ignitor oil supply • Start salah satu ID Fan dan Atur pembukaan damper IDF hingga tekanan pada “Furnace” mencapai –12 mmwg dan posisikan auto • Start FDF Atur damper FDF hingga udara pembakaran (combustion air) lebih besar 30 % • Start Secondary Air Steam Coil Air Heater • Start (1) Flame Scanner Blower • Insert “Furnace Gas Temperature Probe” untuk mendeteksi temperatur gas masuk laluan reheater, dipertahankan < 510 C • Lakukan Boiler purge dengan menombol PB reset pada DCIS (Semua damper laluan udara dan gas buka untuk membuang gas-gas yang tersisa keluar cerobong dengan tenggang waktu ± 300 second) • Buka katup “Ignitor safety Shut off valve” • Start Ignitor level C atau E • Buka katup economizer Recirculation valve • Lakukan start Ignitor berikutnya dengan melihat kondisi temperature gas yang masuk Reheater tidak lebih dari 510 C dan laju kenaikan temp dibatasi sesuai diagram pada “buku Operating Manual ” dan Diff. Temp Top / Bottom pada Drum tidak lebih dari 100 C • Bila tekanan di Drum sudah mencapai > 2 Kg/cm2 Tutup semua katup ventig Drum dan SH serta katup-katup Drain Pada SH
1. 4. STOP SEQUENCE • Turunkan Beban Generator secara bertahap bersamaan dengan menurunkan “Main Steam Press” dengan mengurangi Pembakaran Bahan bakar ( Coal Burner atau Ignitor ) • Transfer UST ke SST ± 60 MW • Lepas Generator CB ( 52 G ) pada beban ± 20 MW • Open Exciter Field Breaker • Stop Ignitor terahir • Lakukan Boiler Purge • Stop FD Fan • Stop ID Fan • Biarkan Scondary AH dan Primary AH beroperasi sampai Temp < 204 1. 5. BOILER PROTECTION • Both BLR Trip PBS On Unit Trip PL Depressed • Boiler Trips PB On DCIS Depressed • No ID Fan Running • No FD Fan Running • Furnace Press high for 2 seconds ( 2 out of 3 ) • Furnace Press low for 2 seconds ( 2 out of 3 ) • SA Duct Press high for 5 second ( 2 out of 3 ) • Total air flow below 25 % for 5 second • Total loss of flame after any flame detected • No Ignitor / coal burner On within 5 min after BLR Reset • Main Steam Temp high • Ignitor Oil Safety Trip V Trippeed & no Coal Burner On • Any Coal Burner Tripped but no Ignitor ignitor On / Coal Burner On • Last individual Ignitor or Coal Burner Valve Close • Scanner Cooling Air Press low-low ( Delayed ) • Drum Level high for 20 second ( Median of 3 ) • Drum level Low for 20 second ( Median off 3 ) • Turbine Trip and Bypass System Malfunction • Critical MFT / Slave Failure • Boiler control System off line ( Delayed ) • Reheat Steam Temp high
PROSEDURE BLACK OUT DENGAN PLTG JBE URUT – URUTAN N KERJA O 1 Kondisi black out Unit 1;2;3 dan 4 trip Unit 5 trip Uunit 6 trip
PELAKSA NA
Unit 7 trip siap operasi 2 Start diesel emergency Start service air kompresor
Operator unit 6
3 Pemindahan Beban SWGR 7B ke 7A.
Supervisor Operasi dan Tie breaker LVS Operator 400 V Boiler 7A ke Control 7B dimasukkan ( // ). Room Breaker LVS 400 V Unit 7 Boiler 7B dilepas (# ). Tie breaker LVS 400 V Turbin BOP 7A ke 7B dimasukkan (// ). Braker LVS 400 V Turbin BOP 7B dilepas (# ).
4 PEMBEBASAN TEGANGAN SST 3 :
Operator GITET Operator 5
Breaker 150 KV 5A6 & 5AB6 dilepas (# ) Manualkan tap changer trafo SST 3 5 START PLTG JBE PLTG JBE Black Start sampai full Speed No Load ( FSNL) Breaker 10,5 KV ( 2A3A ) Incoming PLTG JBE dimasukkan (//) Breaker 10.5 KV SST3 (2A10 ) dimasukkan (//) Breaker 10,5 KV 52G JBE dimasukkan (//) 6 START UP UNIT 7 Start motor motor di area boiler dan
Operator unit 7
Operator unit 7
turbine untuk persiapan start up unit 7 Start CCCWP A Start CWP 7A Start CEP 7 A Start SUBFP unit 7 dengan breaker dari sisi A Start IDF 7A Start FDF 7 A Firing boiler Start PAF 7 A Start Seal Air Fan A Start mill C Atau B atau A Rolling turbine 3.000 rpm Kordinasi ke Unit Bisnis Region Jakarta –Banten ( P 3B) Sinkron generator atur beban sampai 100 MW 7 Masukkan SST 1 ,2 dan 4 untuk persiapan start up unit 1-6 Start CCCWP B atau C Start CWP 7B Start CEP 7 B Start IDF 7B Start FDF 7 B Start PAF 7 B Start Bosster pump BFP 7 B Start BFP- T 7 B Start Mill
Operator GITET Operator unit 7
8 Beban generator 150 Mw Transfer SST B ke UST B 9 Normalkan beban LVS Breaker LVS 400 V Boiler 7B dimasukkan ( // ). Tie breaker LVS 400 V Boiler 7A ke 7B dilepas (# ).
Operator unit 7
Braker LVS 400 V
Operator unit 7
Turbin BOP 7B dimasukkan ( // ). Tie breaker LVS 400 V Turbin BOP 7A ke 7B dilepas (# ). 1 Stop SUBFP 0 Transfer SST A ke UST A
Operator unit7
1 Stop PLTG 1 Masukkan tegangan SST 3 dari GITET 5 A6 dan 5AB 6 masuk (//)
Opetor unit 7 Operator GITET
1 Start 2 booster pump BFP 7A Start BFPT 7A Unit operasi normal
Operator unit 7
SOP MENJALANKAN CHILLER CONDENSOR VACUM PUMP ( CONTROL MODUL YANG BARU / T. 755 ) • Pindahkan selector Switch LOKAL / REMOTE pada posisi LOKAL pada panel Condensor Vacum Pump. • Tekan Push Bottom Start sekali,dan jangan ditekan terus • Pastikan selector Switch panel Chiler Condensor Vacum Pump pada posisi “ON. • Perhatikan Control modul pada panel Chiller Condensor Vacum Pump akan tampak angka berhitung mundur ( Countdown Counter ) mulai dari angka 210 (dalam waktu 3,5 menit) menuju Start / Runing / Operasi. • Untuk mempercepat system Chiller Start / Runing / operasi , lakukan tombol Select pada Control Modul Chiller. • Perhatikan Display Control modul akan terlihat angka menuju air pendinginan. • Angka Stage energize 1,2,3,dan 4 pada display mrnuju tingkat operasional dari dua compressor Chiller. Keterangan: 1 = Compressor 1 Runing Unloading 2 = Compressor 1 Runing Loading 3 = Compressor 2 Runing Unloading 4 = Compressor 2 Runing Loading • Jika Temperatur air pendingin sudah mencapai +/- 20 0 C,silahkan jalankan Pompa / Condensor Vacum Pump dengan menekan PUSH BOTTOM Start pada panel Condensor Vacum Pump sekali lagi. • Setelah system Condensor Vacum Pump beroperasi normal , pindahkan selector switch LOKAL / REMOTE pada posisi REMOTE. • 10. Selesai,dan selamat mencoba. Catatan : Jika angka Stage Enertgize 1 2 3 4 sudah terlihat , temperatur air pendingin Seal tetap tinggi dan timbul Alarm maka System Chiller Abnormal,dianjurkan menghubungi Teknisi Relle Unit 5-7.
S.O.P PEMADAMAN DAN PENORMALAN UPS / INVERTER 1. PROSEDUR PEMADAMAN ( DE ENERGIZE ) UPS / INVERTER. SISI A. • Lakukan pemindahan / Transfer dari Supply UPS / Inverter ke Supply Alternatif Mains dengan menekan tombol “ Manual Main Switch “ pada UPS / Inverter sisi A. • Perhatikan lampu indikasi Led pada Mimic Panel UPS / Inverter sisi A akan terjadi pergantian nyala lampu Led yang menyatakan Supply UPS / Inverter sisi A telah Transfer ke Supply Alternatif Mains. • Lakukan pemindahan / Transfer dari Supply UPS / Inverter ke Supply Alternatif Mains dengan menekan tombol “ Manual Main Switch “ pada UPS / Inverter sisi B. • Perhatikan lampu indikasi Led pada Mimic Panel UPS / Inverter sisi B akan terjadi pergantian nyala lampu Led yang menyatakan Supply UPS / Inverter sisi B telah Transfer ke Supply Alternatif Mains. • Setelah Beban – beban UPS / Inverter sisi A & B ditanggung Supply Alternatif Mains maka lakukan pemindahan By Pass Beban dari Posisi NORMAL ke posisi UPS #2 ON BY PASS pada saklar By Pass S 10 dengan syarat lampu Indikasi Led Hijau H 59 posisi ON / menyala. ( Catatan : Jika Lampu Indikasi Led Hijau H 59 tidak ON / menyala juga , maka salah satu UPS / Inverter harus ditombol OFF ). • Lakukan pemindahan / Transfer dari Supply Alternatif Mains ke Supply UPS / Inverter sisi B dengan menekan tombol Reset pada UPS / Inverter sisi B.
• Perhatikan kembali Lampu Indikasi Led Pada Mimic Panel UPS / Inverter sisi B akan terjadi pergantian nyala lampu Led yang menyatakan Supply Alternatif Mains telah Transfer ke Supply UPS / Inverter Sisi B. • Jika masih ada indikasi Alarm maka tekan Tombol Reset lagi. • Proses Pemindahan Beban UPS / Inverter sisi A ke UPS / Inverter sisi B sudah dianggap selesai. • Sekarang Langkah pemadaman UPS / Inverter sisi A dengan menekan Tombol OFF pada mimic Panel UPS / Inverter sisi A. • Posisikan Saklar Aletrnatif Isolation pada posisi OFF untuk Safety. • Posisikan Disconnection Switch ( DS ) Input DC Supply UPS / Inverter sisi A ( 1Q4 ) pada posisi OFF. • Tunggu sekitar 5 menit untuk memberi kesempatan Capacitor Bank CB1 Discharge ( pengosongan muatan ). • Matikan / Lepas Fuse 1F7 – 123. • Lepas Fuse Kontrol untuk Back Up Power Supply Module Control. • Posisikan Disconnection Switch ( DS ) UPS Static Inverter sisi A yang ada di panel 60 - …E1 - DP 1A lokasi ruang Battery Charger pada posisi OFF. • Posisikan Disconnection Switch ( DS ) input Supply Alternatif Mains Q9 pada posisi OFF untuk Safety. • Proses Pemadaman UPS / Inverter sisi A telah Selesai dan sempurna dan diperbolehkan melakukan pekerjaan Check dan Cleaning. 2. PROSEDUR PENORMALAN ( ENERGIZE ) UPS / INVERTER. SISI A. • • • • • • •
•
Posisikan Disconnection Switch ( DS ) UPS Static Inverter sisi A yang ada di panel 60 - …E1 - DP 1A lokasi ruang Battery Charger pada posisi ON. Posisikan Disconnection Switch ( DS ) input Supply Alternatif Mains Q9 pada posisi ON. Posisikan Disconnection Switch ( DS ) Input DC Supply UPS / Inverter sisi A ( 1Q4 ) pada posisi ON. pasang Fuse Kontrol untuk Back Up Power Supply Module Control. Pasang Fuse 1F7 – 123. Posisikan Saklar Aletrnatif Isolation pada posisi ON Lakukan pemindahan / Transfer dari Supply UPS / Inverter ke Supply Alternatif Mains dengan menekan tombol “ Manual Main Switch “ pada UPS / Inverter sisi B. ( Beban UPS A & B ditanggung oleh Supply Alternatif Mains ). Setelah Beban – beban UPS / Inverter sisi A & B ditanggung Supply Alternatif Mains maka lakukan pemindahan By Pass Beban dari Posisi UPS #2 ON BY PASS ke posisi NORMAL pada saklar By Pass S 10 dengan syarat lampu Indikasi Led Hijau H 59 posisi ON / menyala.
(Catatan : Jika Lampu Indikasi Led Hijau H 59 tidak ON / menyala juga , maka salah satu
UPS / Inverter
harus ditombol OFF ). • • • • •
Sekarang Langkah penormalan UPS / Inverter sisi A dengan menekan Tombol ON pada mimic Panel UPS / Inverter sisi A. Lakukan pemindahan / Transfer dari Supply Alternatif Mains ke Supply UPS / Inverter sisi A & sisi B dengan menekan tombol Reset. Jika masih ada indikasi Alarm maka tekan Tombol Reset lagi. Sekarang beban UPS / Inverter sudah ditanggung oleh masing – masing UPS / Inverter sisi A & sisi B Proses Penormalan UPS / Inverter sisi A telah Selesai dan sempurna dan diperbolehkan melakukan pemadaman UPS / Inverter sisi B.
DRAFT SOP ISLAND SURALAYA KONDISI NORMAL PLTU Suralaya beroperasi normal 6(enam) atau 7(tujuh) unit beroperasi dengan beban total 2800 MW sampai 3200 MW dengan frekuensi antara 49,95 Hz sampai 50,05 Hz. Daya yang dihasilkan PLTU Suralaya sebagian besar disalurkan sistem 500 kV Jawa-Bali melalui pengahantar : Gandul 1 Gandul 2 Cilegon 1 Cilegon 2 Sedangkan sisanya sekitar 800 sampai 900 MW disalurkan ke sistem 150 kV Suralaya-Cilegon dan sekitarnya melalui Interbus Trafo 500/150 kV sebagaimana terlihat pada one line diagram terlampir (Lampiran .1) I.
KONDISI GANGGUAN Apabila terjadi gangguan baik karena satu atau beberapa pembangkit trip atau gangguan transmisi sehingga terjadi penurunan frekuensi hingga mencapai 48,3 Hz maka UFR 48,3 Hz akan bekerja untuk membentuk Pulau Suralaya dengan melepas PMT-PMT 500 kV sbb : PMT Gandul 1 yang terletak di GITET Suralaya PMT Gandul 2 yang terletak di GITET Suralaya PMT Cilegon Cibinong yang terletak di GITET Cilegon Baru. Dengan tripnya beberapa PMT tersebut diatas maka Pembangkit Suralaya mengalami kehilangan beban (loss of export load) sekitar 2200 sampai 2400 MW sehingga terjadi generation shedding tahap I secara bersamaan pada beberapa unit PLTU Suralaya, yaitu : Unit 2 trip (PMT 7A2 dan 7AB2, lokasi GITET Suralaya) Unit 3 trip (PMT 7A3 dan 7AB3, lokasi GITET Suralaya) Unit 6 trip class W (House Load, PMT 7A6 dan 7AB6 trip namun Turbine-generator tetap beroperasi dengan beban pemakaian sendiri sekitar 15 sampai 20 MW) Selanjutnya ketika generation shedding tahap I telah bekerja namun frekuensi sistem terus naik hingga mencapai 51,5 Hz, maka over frequency relay (OFR, 51,5 Hz) akan bekerja untuk generation shedding tahap II yaitu melepas PMT 7A7 dan 7AB7 sehingga terjadi house load pada unit 7 PLTU Suralaya.
II. MENGATASI GANGGUAN 3.1. BILA ISLAND SURALAYA TERBENTUK SESUAI SKENARIO NO KEJADIAN TINDAKAN
PELAKSANA
01
Operator GITET Suralaya
02
PMT Gandul 1,2 dan CilegonCibinong Trip Unit 2 Trip
Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul
Operator Unit 2 UBP Suralaya
03
Unit 3 Trip
04
Unit 1 tetap operasi namun beban turun dari 100 % hingga 50%
05
Unit 4 tetap operasi namun beban turun dari 100 % hingga 50%
06
Unit 6 House load, karena UFR 48,3 Hz bekerja
Pemulihan gangguan sesuai SOP Start up unit Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pemulihan gangguan sesuai SOP Start up unit Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pertahankan drum level pada posisi normal level Atur beban dan pertahankan frek 50 Hz Kurangi jumlah Mill yang inservice sesuai beban yang ada Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pertahankan drum level pada posisi normal level Atur beban dan pertahankan frek 50 Hz Kurangi jumlah Mill yang inservice sesuai beban yang ada Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul
Operator Unit 3 UBP Suralaya
Operator unit 1 UBP Suralaya
Operator unit 4 UBP Suralaya
Operator unit 6 UBP Suralaya
Pertahankan drum level pada posisi normal level Yakinkan flow spray water cukup untuk Superheater spray (atur pembukaan back pressure valve ) Kurangi pembukaan back pressure valve secara manual dari lokal (bila sistem autonya tidak bekerja) Atur beban dan pertahankan frek 50 Hz Trip kan 2(dua) buah top Mill 6B dan 6F Bila house load lebih dari 2 jam, tripkan middle Mill (6A dan 6D) sehingga hanya tersisa 2(dua) buah mill yang inservice.
NO KEJADIAN TINDAKAN 07 Unit 5 tetap Catat relay operasi yang bekerja namun Reset relay beban turun dan alarm dari 100% yang muncul hingga 50% Pertahankan drum level pada posisi normal level Yakinkan flow spray water cukup
PELAKSANA Operator unit 5 UBP Suralaya.
08
Unit 7 House load (karena over frequency 51,5 Hz bekerja)
untuk Superheater spray (atur pembukaan back pressure valve ) Kurangi pembukaan back pressure valve secara manual dari lokal (bila sistem autonya tidak bekerja) Atur beban dan pertahankan frekuensi 50 Hz Kurangi jumlah Mill yang inservice sesuai beban yang ada Yakinkan LFO pump A tetap inservice dan LFO header pressure >7,5 kg/cm2 Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pertahankan drum level pada posisi normal level Yakinkan flow spray water cukup untuk Superheater spray (atur pembukaan back pressure valve ) Kurangi pembukaan back pressure valve secara manual dari
Operator Unit 7 UBP Suralaya
lokal (bila sistem autonya tidak bekerja) Atur beban dan pertahankan frekuensi 50 Hz Trip kan 2(dua) buah top Mill 7B dan 7F Bila house load lebih dari 2 jam, tripkan middle Mill (7A dan 7D) sehingga hanya tersisa 2(dua) buah mill yang inservice
3.2. BILA ISLAND SURALAYA TERBENTUK TETAPI SATU ATAU BEBERAPA PEMBANGKIT SURALAYA TRIP NO KEJADIAN TINDAKAN
PELAKSANA
01
Operator GITET Suralaya
02
PMT Gandul 1,2 dan CilegonCibinong Trip Unit 2 Trip
03
Unit 3 Trip
Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pemulihan gangguan sesuai SOP Start up unit Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pemulihan gangguan sesuai
Operator Unit 2 UBP Suralaya
Operator Unit 3 UBP Suralaya
04
Unit 1 trip Unit 4 tetap operasi namun beban turun dari 100 % hingga 50% Atau sebaliknya
06
Unit 5 trip Unit 6 berhasil House load Unit 7 tetap sinkron
SOP Start up unit Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pertahankan drum level pada posisi normal level Atur beban dan pertahankan frek 50 Hz Kurangi jumlah Mill yang inservice sesuai beban yang ada Pemulihan gangguan sesuai SOP Start up unit Catat relay yang bekerja Reset relay dan alarm yang muncul Pertahankan drum level pada posisi normal level Yakinkan flow spray water cukup untuk Superheater spray (atur pembukaan back pressure valve ) Kurangi pembukaan back pressure valve secara manual dari lokal (bila sistem autonya tidak bekerja) Bila frekuency > 50,5 Hz, pertahankan unit 6 pada posisi house load Bila frekuency < 50 Hz, koordinasikan dengan operator GITET Suralaya untuk mensinkronkan kembali unit 6 ke sistem 500 kV Atur beban unit 7 untuk
Operator unit 1 UBP Suralaya
Operator unit 5,6,7 UBP Suralaya
Operator GITET Suralaya
mempertahankan frekuensi tetap 50 Hz (atur jumlah Mill yang operasi sesuai beban yang ada) Lakukan pemulihan unit 5 sesuai SOP Start up unit Yakinkan LFO pump 5A tetap inservice dan gLFO Header pressure dipertahankan pada 7,5 kg/cm2.
III. LANGKAH PEMULIHAN GANGGUAN IV. LAPORAN GANGGUAN
MAIN TURBINE LUBE OIL PUMP AUTO START TEST 1.TUJUAN Tujuan test ini adalah untuk meyakinkan bahwa motor penggerak oil pumps bisa start secara automatis, jika tekanan HP Oil rendah untuk Auxiliary Oil Pump dan tekanan minyak pelumas rendah untuk Turning Oil Pump & Emergency Oil Pump. Untuk Oil Pump start secara Automatis pada tekanan : Aux Oil Po ( AOP) : <7,5 + 0.2 Kg/cm2g
(61-*TD-PS-S303)
Turning Oil Po (TOP) : <0.85+0.05 Kg/cm2g (61-*TD-PS-S301)
Emergency Oil Po (EOP) : <0.65+0.05 Kg/cm2g (61-*TD-PS-S302) 2.PERSIAPAN. Siapkan alat komunikasi (HT) antara Operator Control Room dan Operator Turbine Local, Operator turbine local siap di lokasi Turbine and Turning Gear Oil Po Auto Start Guage Board ( letak dekat Mn. Turbine Turning Gear) 3.PROSEDUR OPERASI AUTO START AOP 3.1.Yakinkan tekanan minyak yang akan dites normal pada pressure gauge (61-*TD-PI-G311). 3.2.Pelan–pelan buka test valve (61-*TD-TV0070) dengan memperhatikan tekanan HP Oil). 3.3.Dengan catatan tekanan Automatis start untuk AOP (7.5+ 0.2 Kg/cm2). 3.4.AOP dalam keadaan operasi ditahan 2 menit, amati sampai tekanan stabil. 3.5.Tutup valve test (61-*TD-TV0070) 3.6.Perintahkan ke Operator control room untuk mematikan AOP dan diposisikan auto kembali.
4.PROSEDUR OPERASI AUTO START TOP & EOP 4.1.Yakinkan tekanan minyak yang akan dites normal pada pressure gauge (61-*TD-PI-G310). 4.2.Pelan pelan buka test valve (61-*TD-TV0038) dengan memperhatikan tekanan minyak pelumas. 4.3.Dengan catatan tekanan Auto start untuk TOP (0.85 + 0.05Kg/cm2 g). 4.4.Lanjutkan turunkan tekanan dengan membuka valve test sampai tekanan EOP auto start (0.65 + 0.05 Kg/cm2), TOP & EOP pada kondisi operasi tahan 2 menit sampai tekanannya stabil. 4.5.Tutup valve test (61-*TD-TV0038). 4.6.Perintahkan kepada Operator Control Room untuk mematikan pompa EOP & TOP (Matikan EOP dahulu baru TOP) dan diposisikan auto kembali.
SOP NRV ( NON RETURN VALVE ) FREEDOM TEST TUJUAN Tujuan Test ini adalah untuk meyakinkan bahwa NRV Extraction Steam, akan dapat menutup atau tidak macet /seret, bila terjadi Turbine Trip,ataupun Water Heater Trip,sehingga tidak terjadi Aliran balik ke arah Turbin yang bisa mengakibatkan Rusaknya Sudu-sudu Turbin V. PERALATAN YANG DI TEST Adapun NRV yang di Test adalah sebagaiberikut : 1. SE. ISV- 0062 – NRV Extraction Steam to HP.Htr. 8 2. SE. ISV- 0056 - NRV Extraction Steam to HP. Htr. 6 3. SE. ISV- 0027 - NRV Extraction Staem to Dearator 4. SE. ISV- 0030 - NRV Extraction Staem to BFPT 5. SE. ISV- 0020 - NRV Extraction Staem to LP. Htr. 4 6. SE. ISV- 0014 - NRV Extraction Steam to LP. Htr. 3 7. SE. ISV- 0008 - NRV Extraction Staem to LP. Htr. 2 8. SE. ISV- 0002 - NRV Extraction Steam to LP. Htr. 2
9. 10.
NRV Cold Reheat line A NRV Cold Reheat line B
VI. PERSIAPAN Test ini dapat dilaksanakan pada saat Unit beroperasi pada Beban diatas 20% Test dilakukan dari Local oleh Operator Turbine Kunci nomer 24401 untuk Test NRV Cold Reheat Alat komunikasi (Radio HT ) untuk komunikasi antara Operator Turbine dan Operator Control room VII. PROSEDURE PELAKSANAAN TEST Test di mulai dari NRV HP.Htr.8 hingga ke NRV LP.Htr.2 dan terakhir NRV Cold Reheat
1.Test NRV Extraction Steam HP.Htr.8 ISV-0062 Informasi ke Operator Copntrol room bahwa Test akan di mulai Putar Handle Test Valve (Three way Valve) pada Cylinder SE.ISV-0062 ke arah 180° Perhatikan NRV SE.ISV-0062 akan bergerak menutup Catat penutupan NRV, normalnya NRV akan menutup sekitar 50% Segera kembalikan Handle Test Valve (Three Way Valve ) ke posisi semula Perhatikan NRV akan membuka kembali 2. Test NRV Extraction Steam HP.Htr.6, Dearator , BFPT, LP.Htr.4, LP.Htr.3, dan LP.Htr.2 Sama caranya dengan yang di lakukan pada Test NRV Extraction Steam HP.Htr.8 3. Test NRV Cold Reheat Line Informasi ke Operator Control room bahwa Test akan di mulai Masukan kunci NO 24401 ke PB Test Putar kunci ke arah posisi Test Perhatikan NRV akan bergerak menutup Catat penutupan NRV , normalnya NRV akan menutup sekitar 50% Putar kembali kumci ke posisi normal Perhatikan NRV akan bergerak membuka kembali Test NRV sisi A selesai Lakukan Test NRV Cold Reheat sisi B sama seperti melakukan Test pada sisi A
ISLAND LOAD OPERATION PLTU SURALAYA Bila terjadi gangguan pada sistem atau pembangkit yang menyebabkan frekuensi turun sampai mencapai 48,3 HZ, maka generator shedding dilakukan sebagai berikut: Tahap pertama jika f = 48,3 dan status gandul 1 & 2 trip, maka unit 2 dan 3 trip serta unit 6 house load seketika. (dilakukan oleh UFR GITET) Tahap kedua, jika f = 51,5 Hz, maka unit 7 house load seketika dengan melihat: 1. PMT gandul 1 dan 2 telah trip, dan 2. Unit 1 dan 4 masih sinkron, dan 3. Unit 5 masih sinkron.
INSTRUKSI KERJA INSERVICE OVER FREQUENCY RELAY (SIMULASI ISLAND LOAD OPERATION TAHAP II) Koordinasikan pekerjaan dengan operator unit 7 Pastikan wiring dan terminasi sudah benar Pastikan link terminal X7/2 masih open INPUT DC POWER SUPPLY Pastikan tegangan DC pada terminal X5/61 (+) dan X5/62 (-) Masukkan link teminal X5/61 (+) dan X5/62 (-), OFR dan UVR hidup Masukkan link terminal X7/3, UJI AUTO CHANGE SWITCH Pasang Fuse 5A ke fuse holder dengan urutan FXPA, FXNA dan FXPB, FXNB Cek tegangan di terminal X5/67 dan X5/68, dan pastikan tegangan antara kedua terminal ini adalah ± 56,6 V Buka FXPA dan FXNA Cek tegangan di terminal X5/67 dan X5/68, dan pastikan tegangan antara kedua terminal ini adalah ± 56,6 V Pasang kembali FXPA dan FXNA dan Cek kembali tegangan di terminal X5/67 dan X5/68 ± 56,6 V CEK OFR Masukkan link pada terminal X5/67 dan X5/68 Cek pembacaan tegangan dan frekuensi pada rele OFR MRF3 ALRM TEST Jumper terminal X7/11 dan X7/12 Cek alarm DCIS Unit 5, 6 dan 7 Jumper terminal X7/11 dan X7/12 Cek alarm di Unit 1~4 FINAL CONNECTING Cek tegangan pada terminal X7/2, pastikan tegangan pada terminal X7/2 adalah = 0 Masukkan link terminal X7/2 Perpormance : - Teknis - Non Teknis Teknis
: 1. Effesiemsi Thermal ( ET ). 2. Plent Heat Rate ( PHR ). 3. Specific Fuel Consumtion ( SFC ). Non Teknis : - Juimlah pegawai/KW.
- Jumlah Produk/pegawai. ET : Jumlah Energi Listrik ( KWH ). Yang dihasilkan dibandingkan dengan jumlah energi dalam bentuk panas ( kalori ) yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi ( KWH ) tersebut → % PHR
: Jumlah energi yang dibuat dalam bentuk panas/kalori untuk setiap kwh yang dihasilhan satuan K.cal Kwh
SFC
: Jumlah BB yang diperlukan ( kg ) untuk setiap Kwh
KWH yang dihasilkan kg
Contoh Hitungan - Beban : 600 mw - Mill 1/5 : 5 bh mill - Flow 88 : 54 T/H untuk mill - Waktu : 1 jam * Energi yang dihasilkan - 600 Mwh - 800 ( kwh ) * BB yang keluar - 5 mill x 54 T/H - 270.000 kg * 1 Kwh : 870 k.cal → ( 859 – 895 ) * Nilai kalori BB : 5200 kca/kg jadi : Energi yang dihasilkan : 600.000 x 860 : 516.000.000 K.cal Energi yang dibutuhkan : 270.000 x 5200 : 1.404.000.000 kg/cal Artinya :Untuk menghasilkan energi listrik sebasis 576.000.000 kal dibutuhkan energi BB sebesar 1.404.000.000 K.cal. ET : Energi yang dihasilkan Kwh yang dihasilkan : 516.000.000 K.cal 1.404.000.000 K.cal : 0.3675 ( 36.75 % ) PHR
: Energi yang dibutuhkan Kwh yang dihasilkan : 1.404.000.000 K.cal 600.000 Kwh : 2340 Kcal/Kwh
SFC
: Bahan bakar yang diperlukan Kwh yang dihasilkan : 270.000 kg 0.450 kg/Kwh
ET
: Energi yang dihasilkan Energi yang dibutuhkan
PHR : Energi yang dibutuhkan Energi yang dihasilkan Jadi
: ET : 1 PHR : Karena ET dan PHR mempunyai satuan yang berbeda Yaitu ET : Kcal/K.cal PHR: Kcal/Kwh Maka harus dikalikan dengan 860 Kcal ( 1 Kwh ) ET
: 1 x 860 : 1 x 860 PHR 2340 : 0.3675
EAF : Faktor kesedian pembangkit EAF : Mampu x jam operasi Dy terpasang x jam periode X 100 % Thermal (ET)= 1 HR Thermal Effisiens # 5-7 = 37 % Heat Rate (HR) = Kcal/Kwh = Banyak BB Gross Product HR : SFC x Nilai kalor SFC x Rp/kg = Biaya Produksi Tiga Element pengaturan Dram Level - Feer water flow - Main stim floe - Drim level high/low] Back Press Vlv untuk mempertahankan perbedaan tekanan FW dan Drum level. Perbedaan gaya Aksial pada turbine - Jkerrash Bearing - Bantalan Aksial Pada saat start up pengaturan Drum level-pengaturan 1 element - Boller Master dan Turbine Master Auto pada. BT Coordinal (BTC) mode inservice. - Laju kenaikan saturation tarif saat boila cold start = 930c/jam. - Eko Recircalatisa VIV dibula jika feed water ada aliran. Boiler Follow : Boiler Auto - Prb beban di Boiler akan mengikuti prb beban yang terjadi di Turbine dengan mempertahankan Main stm Press.
Turbine Follow : Turbine Auto - Prb beban Turbine akan mengikuti prb beban yang terjadi di Boller dengan mempertahankan Main stm Press.
MCR : Max Continius Rate ( Beban Rata-rata ) VIV
: Variable Inlet Valve
BTC ( Boiler Coordinate Control ) - Sys Control antara Boiler dan Turbine dari perubahan beban. VT ( Valve Tranfer ) untuk mentranfer fungsi control dari Main Stop Vlv ke Governoor Vlv pada saat Roling Turbine ( 2955 Rom ) Syarat-syarat BTC - Boiler Master Auto. - Turbine Master Auto. - Beban > dari 30 % MCR. - Governoor Valve ( GV ) untuk mengatur Main Stop yang masuk ke Hp Turbine. - Inter Cepter Valve ( ICV ) untuk mengatur Ratstop yang masuk ke IP Turbine. - Reheat stm Valve ( RSV ) untuk mengatur Rh stm masuk ke IP. - MSV, GV dan ICV RSV buka tutupnya diatur oleh oil control Turbine. - RSV dicontrol oil EH oleh Control Turbine. - Over Speed Protection Controler (OPC) sys protecsi Turbine untuk menurunkan putaran, bila Turbine mencapai 107,5 % (3022,5 rpm). Unit Trip Class Y (Elektrik) - 86 A1 - 86 B1 Class W (Mekanik) - 86 B1 - 86 B2 Under Voltage - 27 R1 - 27 R2 Over Current - 51 Green Over Current - 51 N Defferent Rollay - 87 Rellay Current - 50 Gas Trip - 60 MS/RS Temp = 550 – Alarm = 560 – 6000 Sec (100) = 565 – 6000 Sec (10) = 570 - # Trip ( ) (600) Boiler Drum Level - 250 + 225 Furnice Press - 225 + 225 FSCB – Press Low
= 300 mm H2(20 Sec) Press Limit = High = 170 Kg/cm2 Low = 70 kg/cm2 Vaccum Alarm = 650 mm/Hg Vaccum Trip = 550 mm/Hg Normal = 679 mm/Hg Bearing oil Low = - Alarm = 0,75 kg/cm2 - Trip = 0,5 kg/cm2 - Kerja = 1,0 – 1,8 kg/cm2 Freg : 48,5 ± 51,5 H2 Air Condensite ( Besi < 0,002 ) Atotwe II → Ammale Air Drum Conductivity : < 20 mm/cm PH Basa : 9,0 – 9,5 Netral :7 Asem :<7 Silika : < 0,185 ppm Phospat : 0,3 – 3,0 ppm Chlor ( U- ) : < 0,5 ppm Jika Conductiviti tinggi CBD open Feed water C : < 10 we/cm S : < 0,02 ppm Ph : 9.0.95 (Kearetor) Hyd : 0,02-0,05 o : < 0,007 Besi: < 0,01 CEP
: Untuk pengisi Deaerator : Untuk pengisi Drum Via 026 : Untuk Spray LP By Pass : Untuk Seal BFF Sut BSTR : Untuk Seal BFPT
BFPT
: Pengisi Drum Melalui HP HTR → Eko – Drum : Spray HP By Pass : Spray RH Steam : Spray Aux Steam : Spray PSH dan SSH : 14,75 PSI
1 kg
Steam Turbine - Rat Cap : 600.000 Kw Ex Press : 63 mm Hg : 169 kg/cm2 : 538 0C : 22,3 kv : 0,85
EH → Untuk mengontrol/mengatur MSV-GV-RSV-ICV FSCB
: Untuk pengaman Boiler supaya tidak meledak ( Boiler Xplosif )
Boiler Type : Radian Caroline Turbine Type : Compressor Tundear Heat Tranfer - Konduksi : Dinding Boiler - Konveksi : Gas-Pipa Aliran - Radiasi: Nyala api ( ruang bakar ) Hot Heat
: Panas ( Temperatur ) 0 : Panas Kalor ( energi) G
Eko Kualitas air, Cp, PH, Ci ← 1. Start peralatan penunjang - Bahan bakar, air, listrik - Control IAC, AS. Aux stm 2. Start C3WP - Pendingin - Untuk seal motor-motor 3. Start Instrumen Air Compressor - Untuk alat-alat control 4. Start CWP 5. Start make Water Pump 6. Start CEP 7. Persiapan Start Boiler - Kualitas Air ( Cek labor ) - Katup-katup Veat, drum, sunety - Air Heater 8. Start SUBFF 9. Start ID dan FD Fan - Untuk Purging 10. Start Igniter oil pump 11. Boiler Purging 12. Boiler Firing - Jalankan ignitor mulai dari level bawah E/c – A/D – B/F 13. Persiapan Turbine - Main Oli Tank ( MOT ) - Lube Oil Turbine ( MOD ) - Turring Gear - Jop - EH System 14. Persiapan Generator - Seal Oil System - H2 Press 15. Start Vacum Cond. P 16. Persiapan HP dan LP By Press System 17. Rolling Turbine - Sesuai dengan kondisi start untuk cold warm hot. 18. Start Mill I ( level bawah ) 19. Syinkron Generator 15%
20. Persiapan BFPT 21. Pembebanan Generator 22. Start Mill II - Naikan beban 25% 23. Start BFPT I 24. Tranfer SST ke UST 25. Tranfer SII. BFP. Ke BFPT - Naikan beban 40% 27. Start Mill III 28. Start BFPT II - Naikan beban 50% 29. Star Mill IV - Naikan beban 75% 30. start Mill V - Naikan beban 100% AUX Stm - Untuk Start Igniter - Untuk perapat turbine ( Gland Stm ) - Untuk pemanas stm coil air herter - Untuk pemanas Deaerator - Untuk Inerting Mill - Untuk Shoot blower untuk desalinetion AUX Steam Suply - Dari Unit lain ( start up ) - Dari Unit sendiri A/ Dari Primari Super Heater B/ Dari Releat Stm Cross Over Stm Coil - Pemanas awal start up - Mempertahankan panas di air heater - Menaikan temperatur di air heater - Supaya Sulfur tidak menempel di element air heater Co2 → Carbon dioksida Co → Carbon mmoksida Set kg/kg BB 1) Rumus Kebutuhan Udara Total 8/3.C + 8 ( H – 0 ) + 5 8 ↓ OK. Total : 100/23,2 x OKTtl : U. min Total a) Oksigen Total = OKTtl = … mol 02 BM o2 32 b) Volume O2 = mol O2 x 22,4 l = Vol O2 c) Volume O2 = b x 100. l. udara 21 2) Volume Udara pembakaran
3) Gas Uap Hasil pembakaran sempurna 11.C + 9 ( H – 0 ) + 25 3 8 4) Udara minimum Total, bila Ex. Air 15% U.Min Total = ( % Ex Air x U.Min )+ U.Min 5). Nitrogen yang keluar stalk 76,8 = U.Min + N2 dalam BB 100 Nilai kalor bawah NCv : 8/C = 340 ( H – 0 )+ 25.5 + Moistmene 8 Nilai kalor atas GCv : 8/C = 340 ( H – 0 )+ 25.5 8 Untuk NCV dan GCV tidak pernah satuan analis Jika : kcal/kg mau ke kj/kl dikali 4.18 Dalam setiap BB, unsur yang mudah terbakar aa : - Carbon - Hydrogen - Sulfur Komposisi udara berdasarkan berat - Oksigen, 23.2% - Nitrogen, 76.8% Komposisi udara berdasarkan volume - Oksigen, 21% - Nitrogen, 79%
* HYERID SLIDING PRESS * OPERATION Generator – Alternator → AC ( Alterakting ) - Dinamo → DC ( Dirrect ) Komponen Utama – Casing - Stator - Rotor Stator → Kumparan tpt terbentuknya GGL Induksi Rotor → Kumparan untuk membuat kemagnetan Unsur-unsur untuk membentuk GGL ( Yang mempengaruhi besar kecilnya GGL ) - Fluq magnet Rumus - Penghantar C = -n dq - Gerakan relatif dt - Alternator : N = Banyak lilitan - Kutub dalam - Kutub luar Rumus f = n.p 60 f = freg n = putaran p = lj pasang kutub f=50 H2( Rpm) : Putaran/listrik yang dibangkitkan tiap detik menghasilkan 50 periode ( Rps ) : Freqcuency/detik/putaran
Perbedaan tiap phase acd : 1200
Rolling Turbine 1.Turbine Reset 2.Turbine Reguest Auto 3.Speed 400 berhenti ( Rub chek ) 400 Hold 2000 Hold 3000 4.TRB Accel 75 Rpm – Slow 150 Rpm – Normal 300 Rpm – Fast Turbin bypass : Adalah sebuah alat yang menyediakan laluan uap dari boiler melalui line main stm, cold reheat menuju kondenser. Fungsi Turbine bypass : • Mempercepat proses startup dan penaikan beban ( runup ) boiler dengan tetap, sesuai dengan batasannya. • Menghindari thermal shock pada reheater, thermal shock dapat terjadi bila Reheater tidak ada fuida pendingin ( uap ) ktk boiler start up • Mempertahankan continutas operasi boiler bila terjadi turbine trip ( load shedding ) • Mempertahankan continuitas turbine ( dengan house load ) bila terjadi kehilangan beban tiba-tiba tanpa harus membuka safety valve untuk drum/ main stm line. Prinsif kerja Turbine bypass diset secara auto, kecuali pada saat start-up atau shutdown. - Turbine trip - Generator-kehilangan beban secara tiba-tiba Rotor Excentricity - Normal < 0,05 mm Alarm > 0,125 mm Vibrasi Tarbine - Normal < 0,075 mm Alarm > 0,125 mm Trip > 0,25 mm Diff Expantion Alarm → Short – 0,05 mm Long + 18,5 mm Trip Short – 1,3 mm Long + 19,3 mm Retor Position Alarm ± 0,9 mm Trip ± 1,0 mm Journal Bearing Alarm : 107 0C Trip : 113 0C Thrust Bearing
Alarm : 99 0C, 2,10 kg/cm2 Trip : 107 0C, 5,6 kg/cm2 Drum Oil Temp : Alarm : 77 0C Trip : 85 0C Bearing Oil Temp 21 0C – 33 0C Oli Press Normal : 1,0 – 1,8 kg/cm2 Alarm : 0,75 kg/cm2 Trip : 0,5 kg/cm2 Gland Cond. Vac 400 – 500 mm H2o Vac Gland Stm : Terendah 1200C : Tertinggi 1800C : Normal 1500C Misi Mate : - 83 + 140 * TOP Automatis < 7,5 ± 0,2 kg/cm2 Test 7,5 * TOP Automatis < 0,85 ± 0,05 Test 0,75 * TOP Automatis < 0,65 ± 0,05 Test 0,58 TOP
: Sebagai baskup. MSD
Data Turbine/Generator - 767.000 KVA - 23.000 V ( 23 KV ) - 19.253 A - 0,85 PF 3 Phase 50 H2 - 3.000 rpm 2 Phole ( sudut ) Turbine : Coumpound terendah HP : 1 ( Aksi ) tek tinggi 9 ( Reaksi ) IP : 7 ( Reaksi ) LPA : 7 ( Reaksi ) x2 → 14 28 LPB : 7 ( Reaksi ) x2 → 14 Jumlah suda Turbine adalah : 45 Tingkat Brusless - Rat Cont : 3300 KW : 590 V : 5593 A : 3000 Rpm BFPT
: 5 suda tingkat
- Rat cap : 9800 KW : 5720 Rpm Ex Press : 69,7 mm Hg Inlet HP T : 169 kg/cm2 P : 5380C LP T : 10,2 kg.cm2 P : 3420C Komponen utama HP-IP - Stahmary part - Rotating element Stationary terdiri dari : - Pedstal - Nozzel Cloks - Outer Casing - Dummy Rings - Inner Casing - Glend - Blade Ring - Bearing Rotating element terdiri dari : - Rotor - Blade Casing, inner dan outer casing adalah - Untuk mempercepat start turbin karena pemakaian yang cepat, dan memperkecil AT antara upper dan lower. • NozzleBlock dan Blading - Merupakan first control stage. - Blaning merupakan sudu balik. • Dummy Ring - Untuk mereduksi axial sream force pada saat uap masuk turbine. • Eland – Inner gland – Ouler gland Dipasang pada sisi governar dan generator side untuk mengisolasi steam dari dalam terbilu ke atmosfir ( Type Labirinth ) • Bearing – Meredaksi pribrasi pada setiap pembahan beban - Peredam oil whip Jenis Bearing no. 1 dan 2 adalah : Tilting pada journal bearing.
SPECIAL - Click 10,11,60,61 - click 10, ON 10A TURBINE RESET A Ke Master 10B EH AUTO ke AUTO - Click 60 60A MNTRB ATS STA ke ON 60B MN TRB ATS STARTUP ke START 60C Pilih : WARM, COLD, HOT - Click 61A : MN TRB ATS START ke START tussn ikuti target. - Click 10D : nN TRB TRANS VALVE MSTO GV ( Pada putaran 2995 rpm ) Tussen Syncron SYNCRON Click 71A : Filed CB PB ke Closed
71B Auto AVR Ballance O 71C : BNR Auto ke Balance Close seloefor swiech syncron ke auto. 71B manual Click 60A → ke OFF Atur 11A → INCR → Naik → Setelah lead ± 90 mw Tranfer SST ke UST. - Click UST ZAZAB – ZBZB Prev - Click 10,5 kv BENTER STN ke posisi UNIT
Gambar Belum
Jenis start Turbin : 1. Cold Start < 190oC FS → Exit Temp 3,5 jam → Full Speed 3,5 jam → Syncron 3,5 jam → Ke. MCR 2. WARM
3. Hot Start
< 371 > 190oC 10 menit 10 menit 100 menit < 450oC 10 menit 10 menit 50 menit
4. Verry Hot Start
→ Kom MCR 45 menit
Beban : 600 MW Mill ( 5 bh ) a : Speed : 50 t/h. BB T : 66oC Flow : 90 t/h. PA T : 289oC SEC. AIR DVCK : 148 mm wg/350oC PRIMARI A DVCK : 897 mm wg/315oC FUEL FLOW : 69 % AIR FLOW : 77 % FURNICE : -12 mmwg O2 : 2.3 % MAIN STM P/T : 168 kg/cm2 / 538oC Flow : 1883 t/h RH STM P/T : 40 kg/cm2 / 538oC GZ STM P/T : 0,31 kg/cm2 / 140oC EXH TEM TRB : 348oC + BFFT : 40oC FW Flow/T : 1717 t/h / 287oC Cond Flow : 1551 t/h AIR HTR In/OUT : 380oC / 130oC BFDT P/T Boster : 22 kg/cm2 / 188oC Flow : 1100 t/h BFPT P/T : 1911 kg/cm2 / 191oC Flow : 1060 t/h : 5000 rpm DEAE P/T CER : P/T Flow HTR 1 T. in/out HTR 2 HTR ¾ DEA HTR 6 HTR 7 HTR 8 ECO DRUM/BOILER HP TRB Instrement Air Aux stm Ignikr oil
: 11.5 kg/cm2 / 185oC : 29,6 kg/cm2 / 42oC : 1471 t/h : 42oC / 61oC : 61oC / 83oC : 83oC / 140oC : 185oC : 191oC / 218oC : 218oC / 257oC : 257oC / 287oC : 287oC / 300oC : 355oC / 538oC : 538oC / 348oC : 7 kg/cm2 : 10. kg/cm2 : 7,0 kg/cm2
Fungsi Super Heater - Untuk memanaskan uap dari Boiler drum yang masih mempunyai kadar uap basah, sehingga menjadi uap yang kadar kekeringan tinggi Fungsi Reheater - Untuk sebagai pemanas ulang setelah uap dari super heater di expansikan ke HP turbine, uap bekas pemutarab HP turbine keluar dengan tekanan yang rendah juga temperaturnya dibuat Rehleater untuk efisiensi. Thermoprobe :
Untuk mengukur dan mengetahui temperatur gas yang masuk ke daerah SH temperatur yang masuk dibatasi 510oC selama proses start up untuk menurunkan temperatur gas dapat pula menggunakan kelebihan udara ( Exsess air ) yang dialirkan melalui burner.
• Freedom Test Untuk pemeriksaan/pengetesan kebebasan pergerakan shafe-shafe MSV, GV, RSV dan ICV dalam keadaan unit operasi. Pengetesan dilakukan pada beban : 70% MCR ( 420 mw ) MSV, GV 90% MCR ( 540 mw ) RSV, ICV • Persiapan - Menghubungi LOC ( Load Dispech C ) untuk kompirmasi pembebanan. - Alat Komunikasi ( HT ) - Pemeliharaan ( HLM ) • Untuk mengetes manvver valve Prosedur -
Beban stabil pada < 70% Pindahkan Coordinate Control/LFC ke Boiler Follow. Pindahkan Turbine Master STA ke Manual. Load Limiter Auto Follow ke ON. IMP Posisi ON ( Impulse Pressor ) Catat beban, Tek, Temp, posisi Valve.
LOBIK : LOGIKA/AKAL : Sesuatu yang dapat diteriama akal. Seqense : Urutan-urutan menjalankan Simbol-simbol Ada 2 simbol : : Simbol Rangkaian Logic : Simbol Rangkaian Pengawetan Simbol : Benda informasi yang dapat menggambarkan/mengilastrasikan keadaan yang sebenarnya.
GERBANG “ OR “ ( ATAU )
GERBANG “AND “ ( DAN )
GERBANG “ NOT “ ( TIDAK )
Kontrol Tiga Element
Pada kontrol ini/Cascade – feed water forward system kontrol loopnya mempertahankan aliran air yang masuk = keluar. Error antara sinyal level drum dan sinyal steam flow ad menjadi sinyal feed wts yang dikehendaki hal ini adalah sinyal permintaan feed ater dibandingkan dengan aliran yang masuk dan perbedaannya akan menjadi output kontroler. Terdapat kontrol prop. Integral untuk sinyal koreksi feed water pada regalator vlv untuk mengkontrol prantara pompa BFPT.
“ Efek kelebihan udara pembakaran “ - Kehilangan panas - Panas diradiasi berkurang - Panas diconveksi bertambah “ Boiler bertekanan negatif “ - Mempercepat laju bahan bakar - Menghindari penumpukan beban. - Menghindari plash back di mill.
KONDISI MAIN STM “ START DINGIN “ COLD
-
Tekanan minimum : 40 kg/cm2 o Suhu super heat min : 56 C Suhu uap maximum : 430oC Suhu netral HP. Turbine. : < 190oC
Kondisi uap ini agar Turbine mendapatkan pemanasan yang merata serta selisih pemuaian yang optimal.
HUBUNGAN HEAT RATE DENGAN VACUM CONDENSOR Contoh : Pada beban 600 MW , steam flow1850 ton/jam , vacum condensor 63 mmhg (abs) heat rate 1881 kcal/kwh dan heat rate coorection 0 % bila vacum turun 75,7 mmhg (abs ), heat rate coorection menjadi 1,4 % (lihat grafik) maka heat rate akan naik menjadi : HR +
1.4 X .HR 100
1881 kcal/kwh + 0,014 X 1881 kcal/kah = 1907,21 kcal/kwh berarti kehilangan panas sebesar : 1907,21 kcal kwh – 1881 kcal kwh = 26,334 kcal/kwh bila produksi 1jam 600.000 kwh, panas yang hilang adalah 26,334 kcal/kwh X 600.000 kwh = 15.800.400 kcal bila nilai kalor batu bara 5200 kcal/kg , panas yang hilang setara 15.800.000 kcal : 5200 kcal/kg = 3038 kg batu bara bila harga batu bara Rp 150,- / kg, panas yang hilang setara 3038 kg X Rp 150 ,- = Rp 455.700 ,- / jam demikian juga bila kita dapat memperbaiki vacuum condensor diatas designnya, maka panas yang dapat kita hemat sungguh besar dan sangatlah berarti untuk meningkatkan effisiensi unit
Kiat kiat mempertahankan vacuum :
Back wash condensor ( kontinyu setiap hari ) Ball cleaning Jaga kebersihan air laut dari sampah Pertahankan residual chlorine ( min 0,1 ppm ) Pertahankan level condensor water box ( operasikan vacuum priming pump ) Jaga dan pertahankan seal water temperatur pada condensor vacuum pump
MEDIUM VOLTAGE SYSTEM (SYSTEM EA)
Safety
I.
Gunakan alat K3 ( helm, sepatu, sarung tangan karet ) dan alat keselamatan kerja yang direkomendasikan oleh urusan keselamatan kerja. Lakukan koordinasi dan komunikasi dengan semua yang terkait
Fungsi dan cara kerja 2.1. Fungsi Pada kondisi normal operasi pada system tegangan menengah, UST ( Unit Service Tranformer ) mensuply tegangan 10.5 kV ke Bus Switch Gear Unit. Sementara SST (Station Service Tranformer) akan mensuply tegangan 10.5 kV ke Bus Switch Gear Station . Bus switch Gear Unit 10.5 kV selanjutnya akan mensuply tegangan untuk : > Motor-motor utama unit 10.5 kV lewat Motor Breaker. > Step Down Tranformer 10.5/3.3 kV dan 10.5 kV/400 Volt LVS lewat Feeder Breaker Bus Switch Gear Station 10.5 kV akan mensuply tegangan untuk : > Motor Alat Bantu Utama Unit 10.5 kV (SU BFP Unit 5, 6 dan 7) > Step Down Tranformer 10.5 kV / 400 Volt LVS. Pada System tegangan menengah 3.3 kV selama operasi normal, Incoming Breaker A/B pada posisi CLOSE, sementara Tie Breaker pada posisi OPEN. Tegangan menengah 3.3 kV pada 3.3 kV BUS akan mensuply tegangan untuk motor-motor 3.3 kV peralatan bantu unit.
II. Bagian utama Unit Service Tranformer (UST ) 23/10.5 kV Station Service Tranformer ( SST ) 150/10.5 kV Step Down Tranformer 10.5/3.3 kV
10.5 kV Bus Switch Gear Unit A/B 10.5 kV Bus Switch Gear Station A/B Incoming Breaker 10.5 kV Bus Switch Gear Unit/Station 10.5 kV Feeder Breaker 10.5 kV Motor Breaker dan 3,3 KV Motor Breaker . Protection Relay ; > Over Current Relay ( Relay 51 ) > Ground Over Relay ( Relay 51N ) > Lock Out Relay ( Relay 86 ) > Trip Coil Monitor Relai ( Relay 74 ) > Shyncron Relay III. Filosofi sistem kontrol dan proteksi 4.1. Sistem kontrol Tegangan menengah 10.5 kV merupakan Power Suply utama unit pembangkit Suralaya Unit 5, 6 dan 7. Oleh karena itu tegangan 10.5 kV harus ada pada saat unit operasi maupun unit tidak operasi. Untuk 10.5 kV Bus Switch Gear Unit disuply oleh dua power suply yaitu : a. 10.5 kV Incoming Station Breaker yang mendapat supply tegangan dari Station Service Tranformer 150/10.5 kV. Tegangan 150 kV diambilkan dari sistem transmisi/jaringan 150 kV Bus A dan B Gitet Suralaya. Kapasitas max SST adalah 67 MVA dengan system cooling NOFA. b. 10.5 kV Incoming Unit Breaker yang mendapat supply tegangan dari Unit Service Tranformer ( UST ) 23/10.5 kV. Tegangan 23 kV diambilkan dari Output Main Generator sebelum Main Tranformer. Oleh karena itu Incoming Unit Breaker dapat diposisikan CLOSE jika Main Generator sudah berbeban kurang lebih 15% Load Gross. Kapasitas satu UST adalah 56 MVA dengan system cooling ONAN dan ONAF.
10.5 kV Incoming Station dan Unit Breaker dalam operasional akan CLOSE salah-satu diantara kedua BREAKER tsb. Jika kedua Breaker tsb pada posisi operasi paralel selama 0.5 sec maka 10.5 kV Incoming Station Breaker akan Trip dari other trip Relay. Oleh karena itu untuk menghindari kehilangan tegangan dan operasi paralel maka dilengkapi dengan sistem transfer Breaker secara manual maupun auto ( Fast / Slow Transfer ) Proses transfer Dari UST ke SST melalui 10.5 kV Bus transfer PB ( Biasanya dilakukan pada saat akan Shut – Down Unit dengan beban sudah mencapai kurang lebih 15% ) 10.5 kV BUS
10.5 kV bus station breaker DCIS close 5 10.5 kV bus station shync
Other permissive Lock out reset Remote position Breker in CONN po
10.5 kV bus station breaker CLOSE
Circuit breaker open Circuit breaker not
other 10 5 kV bus unit incoming breake
10 5 kV bus unit incoming breaker
Proses transfer Dari SST ke UST melalui 10.5 kV Bus transfer PB ( Biasanya dilaksanakan pada saat unit Start-Up dengan beban sudah mencapai kurang lebih 15% ) 10.5 kV BUS
10.5 kV bus unit in breaker DCIS close 5 10.5 kV bus unit in shync.
Other permissive Lock out reset Remote position Breker in CONN p
10.5 kV bus unit in breaker CLOSE
Circuit breaker ope Circuit breaker not
other 10.5 kV bus station incoming br
10.5 kV bus station incoming bre
Transfer dari UST ke SST (Fast transfer) Diagram logic dari Fast transfer adalah sebagai berikut :
Fast transfer signal ON
Main breaker CLOSE
10.5 kV Bus station Incoming DCIS C command
Unit trip *)
10.5 kV Bus station Incom Shyncron
*). Yang dimaksud unit trip disini adalah Unit trip Class Y, unit protection relay 86 A1 dan 86 B1. Karena jika terjadi main breaker open tetapi turbine generator tidak trip (unit trip class W dari unit protection relay 86 B1 dan 86 B2) maka tidak terjadi transfer dari UST ke SST karena unit akan beroperasi house load dan beban generator akan dimanfaatkan untuk mensuplai kebutuhan 10.5 kV unit service bus SWGR. 10.5 kV bus incomin breaker permissive O
S R
Auto
Fast transfer OFF
10.5 kV bus station shyncron 5
Auto
Fast transfer ON
Transfer dari UST ke SST (Slow transfer) Diagram logic dari Slow transfer adalah sebagai berikut :
10.5 kV bus A unit under v (27R1) 10.5 kV bus B unit under v (27R1)
10.5 kV Bus Incoming station br Close command
10.5 kV bus incoming unit OPEN Signal slow transfer ON
Logic inisial Slow Transfer ON.
10.5 kV bus incomi breaker permissive S
Auto f Auto
Slow transfer ON
R Slow transfer OFF
Slow transfer dari UST dan SST berlangsung jika pada 10.5 kV bus station mendetekasi Under voltage (relay 27R1 dan R2 kerja) yaitu unit breaker open/trip Auto transfer Fast/Slow hanya terjadi pada transfer dari UST ke SST, tetapi tidak akan terjadi auto transfer dari SST ke UST 3.3 kV Incoming breaker dan tie breaker System Tegangan menengah 3.3 kV disupply oleh 10.5 kV Feeder Breaker 2A8B untuk 3.3 kV Bus A SWGR dan Feeder Breaker 2B8B untuk 3.3 kV Bus B SWGR. Tegangan 10.5 kV dari Feeder Breaker diturunkan oleh Step Down Tranformer 10.5/3.3 kV untuk mensupply tegangan 3.3 kV Bus SWGR A/B setelah melalui 3.3 kV Incoming Breaker A/B. Antara 3.3 kV Bus SWGR A dan B dapat saling mensuppy dengan me-manfaatkan 3.3 kV Bus Tie Breaker (4B1B). 3.3 kV Tie Breaker akan ke posisi Close jika : > 3.3 kV Incoming Breaker A atau B OPEN maka 3.3 kV Tie Breaker akan Auto CLOSE > 3.3 kV Bus A atau B diposisikan stand-by dari CRT pada “Normal/Stand By PB “. Pada posisi ini, 3.3 kV Incoming Breaker pada Bus yang diposisikan Stand By akan OPEN sesaat setelah 3.3 kV Tie Breaker pada posisi CLOSE. Sistem tranfer antara Incoming Breaker dan Tie Breaker dilengkapi dengan Shyncronizing Relay. Feeder-Feeder Breaker dan Motor Breaker yang ada di : + 10.5 kV Bus SWGR Unit adalah: FDF A, IDF A, PAF A, CWP A, CEP A, 400 V Turbin LVS A, 400 V Boiler LVS A, 3.3 kV SWGR A, 400 V PCP LVS A, 400 V CW LVS A, 400 V ASH LVS A . + 10.5 kV Bus SWGR Unit adalah: FDF B, IDF B, PAF B, CWP B, CEP B, 400 V Turbin LVS B, 400 V Boiler LVS B, 3.3 kV SWGR B, 400 V PCP LVS B, 400 V AUX LVS B & D, 400 V ASH LVS B . + 10.5 kV Bus SWGR Station A adalah ASH SWGR A, 400 V Station LVS A, COAL SWGR A, 400 V AUX LVS A & C , SU BFP Breaker A . + 10.5 kV Bus SWGR Station B adalah ASH SWGR B, 400 V Station LVS B, COAL SWGR B, 400 V CW LVS B, SU BFP Breaker B + 3.3 kV Bus SWGR A adalah : C3WP A, Pulverizer A, Pulverizer B, Pulverizer C, BFP Booster A, ASH Blower A . + 3.3 kV Bus SWGR B adalah : C3WP B, Pulverizer D, Pulverizer E, Pulverizer F, BFP Booster B, ASH Blower B, C3WP C . 4.2. SISTEM PROTEKSI A. Proteksi tegangan menengah 3.3 kV Incoming Breaker Bus A 1. 10.5 kV / 3.3 kV Tranformer A/B Diff Relay ( 87 ) 2. 10.5 kV / 3.3 kV Tranformer A/B Over Current ( 51 ) 3. 10.5 kV / 3.3 kV Tranformer A/B Ground Over Current ( 51 N ) 4. Breaker Failure Relay Current Monitor ( 50 ) B. Proteksi tegangan menengah 3.3 kV Tie Breaker 1. Breaker Failure Relay Current Monitor ( 50 ) 2. 10.5 kV / 3.3 kV Tranformer A/B Over Current ( 51 ) 3. 10.5 kV / 3.3 kV Tranformer A/B Ground Over Current ( 51 N ) C. Proteksi tegangan menengah 10.5 kV Incoming Unit Breaker Bus A/B 1. Boiler Trip 2. Turbin Trip 3. Generator Trip
4. Generator Transformer Trip 5. UST Trip 6. 10.5 kV Bus A/B Unit Incoming Over current (51 ) 7. 10.5 kV Bus A/B Unit Incoming Ground Fault ( 51N ) D. Proteksi tegangan 10.5 kV Bus A / B Incoming Station Breaker A / B 1 . 10.5 kV Bus A/B Incoming Breaker Running Paralel selama 0,5 sec 2. 10.5 kV Bus A/B Station Incoming Over Current ( Relay 51 ) 3. 10.5 kV Bus A/B Station Incoming Ground fault ( Relay 51 N ) 4. SST Trip Lock Out 8601/8602 Relay > Station Tranformer A/B Winding Temp HI ( 49 ) > Station Tranformer A/B Press Relief Device ( 63 P ) > Station Tranformer A/B Defferential Relay ( 87 , 8702 , 8703 ) > Station Tranformer A/B Ground Fault ( 51N2 , 51N2 ) > Station Tranformer A/B Over Current (50 ,51 ) > Station Gas Trip ( 63 ) Prosedur operasi Persiapan lokal untuk 10.5 kV Incoming Station/Unit Breaker Bus SWGR Unit A/B , 10.5 kV Incoming Breaker Station Start-Up Service Bus SWGR A/B, 10.5 kV Feeder Breaker Bus SWGR Unit Service dan Station Start-Up A/B serta 10.5kV dan 3.3 kV Motor Breaker : • Yakinkan Breaker –Breaker tersebut sudah available dengan kondisi sbb : • Breaker dalam keadaaan Connection (Rack in) dengan indikasi “CONN” • Breaker sudah dalam keadaan Charging dengan indikasi “ CHARGING “ • Semua relay sudah dalam keadaan riset ( relay 86 , Trip coil relay dll ) • Rem/Loc Select Switch pada posisi REMOTE • Kunci mekanik sudah dilepas dan coba mekanik lock dengan menarik dan mendorongnya.
5.2. Persiapan Control Room : > Yakinkan semua Permisive 10.5 kV Incoming Station Breaker Unit Service Bus SWGR CLOSE sudah terpenuhi. > Yakinkan semua Feeder Breaker dan motor Breaker yang ada pada 10.5 kV Unit Service Bus SWGR masih pada posisi OPEN . Prosedur Closing/pengisian tegangan/penormalan pada 10.5 kV Unit Service dan Station Start-Up Service Bus SWGR A/B : 1. Jika SST dan 10.5 kV Unit / Station Start-Up Service Bus SWGR A atau B telah siap hubungi GITET untuk memasukan CB 150 kV yang mensupply tegangan ke SST 3 atau 4 2. Jika sisi Low Voltage (sisi secondary ) SST telah ada tegangan 10.5 kV maka 10.5 kV Incoming Station Breaker Unit Service Bus SWGR akan CLOSING secara Auto . 3. Yakinkan 10.5 kV Unit Service Bus SWGR A atau B sudah ada tegangan 10.5 kV. 4. 10.5 kV Incoming Breaker Station Start-Up Bus SWGR A atau B dapat di Closing dan yakin-kan pada Bus SWGR Station sudah ada tegangan 10,5 kV. 5. Feeder Breaker 10.5 kV pada Unit Service dan Station Start-Up Bus SWGR A atau B dapat dimasuk-kan dengan memperhatikan : • Step Dwon Transformer 10.5 kV / 400 V dan 10.5 kV / 3.3 kV telah siap untuk dioperasikan . ( Lihat TAGGING dan hubungi sie Listrik ) • Incoming Breaker Bus 400 V atau 3.3 kV masih pada kondisi OPEN . • Lakukan koordinasi dengan operator lokal . 6. Jika diperlukan motor- motor Breaker 10.5 kV dan 3.3 kV dapat diposisi-kan Stand–By ( Breaker posisi Available ). 7. Jika Feeder Breaker 3.3 kV SWGR telah dimasukkan dan tegangan Low Voltage (LV) sudah ada maka Incoming Breaker 3.3 kV Bus SWGR dapat dimasukan dengan transfer dari Tie Breaker Bus SWGR 3.3 kV dari normal / stand-by PB pada posisi Normal. Pada saat beban generator sudah mencapai 15% Load Groos maka dapat dilaksanakan Tranfer Incoming Breaker 10.5 kV Unit Service Bus SWGR dari Incoming Station Breaker (SST) ke Incoming Unit Breaker (UST) . Yakinkan dulu bahwa 10.5 kV Incoming Unit Breaker sudah terpenuhi permissive closingnya dapat dilihat pada permisive di CCR. Tekan switch “Unit“ pada “Station-Unit Transfer“ dan yakinkan 10.5 kV Incoming Unit Breaker sudah CLOSE dan 10.5 kV Incoming Station Breaker OPEN (lihat logic manual transfer dari SST ke UST). Pada saat 10.5 kV Incoming Unit Breaker sudah Close yakinkan Auto Transfer (Fast/Slow Transfer) sudah ON untuk menjaga keandalan supply tegangan 10.5 kV pada 10.5 kV Bus SWGR Unit pada saat Unit trip dari Unit Proteksi 86A1 dan 86B1. Pada kondisi seperti ini SST hanya mensupply tegangan 10.5 kV pada Station Service Start Up Bus SWGR A atau B. Prosedur OPENING 10.5 kV Unit Service Bus SWGR A atau B dan Station Service Start Up Bus SWGR A atau B serta 3.3 kV Bus SWGR : 1. Masukan semua Tie Breaker pada 3.3 kV Bus SWGR dan 400 V LVS serta lepas Incoming Breaker 3.3 kV Bus / 400 V Incoming Breaker yang mengambil supply tegangan dari 10.5 kV Unit Service Bus SWGR dan 10.5 kV Station Service Start Up Bus SWGR Yang akan dibebaskan . 2. Lepas 10.5 kV Feeder Breaker pada Unit Service Bus SWGR dan 10.5 kV Station Service Start Up Bus SWGR yang Incoming Breaker 3.3 kV dan 400 V sudah dilepas . 3. Stop semua Motor-motor 10.5 kV yang mengambil supply tegangan dari 10.5 kV Unit Service Bus SWGR dan 10.5 kV Station Service Start Up Bus SWGR Yang akan dibebaskan . 4. Setelah yakin semua Feeder Breaker/Motor Breaker sudah stop sehingga 10.5 kV Unit Service Bus SWGR dan 10.5 kV Station Service Start Up Bus SWGR sudah NO LOAD, Infomasikan ke GITET bahwa SST dapat dibebaskan. 5. Setelah SST bebas tegangan, 10.5 kV Incoming Station Breaker Bus SWGR Unit A atau B dan 10.5 kV Incoming Breaker Station Start-Up Service Bus SWGR A atau B dapat dilepas Catatan : Prosedur pembebasan tegangan diatas hanya pada kondisi unit stop atau unit beroperasi dengan beban 50% MCR dan supply tegangan untuk 10,5 kV Unit Service Bus SWGR A atau B masih dari SST.
Sistem monitoring dan batasan operasi Station service transformer (SST Unit 5,6 dan 7 mempunyai 2 SST ( SST 3 dan 4 ) yang mampu mensuplai kebutuhan beban pemakaian sendiri di PLTU unit 5, 6 dan 7 secara bersamaan. Baik pada saat start-up maupun pada beban penuh. Pada saat beban ± 15% (gross) sebaiknya power suplai ke 10.5 kV incoming breaker unit service bus SWGR ditransfer dari SST ke UST untuk keandalan suplai tegangan ke bus tersebut. Satu SST mempunyai maksimum load 67 MVA, sementara pada beban penuh masing-masing unit memerlukan ± 10 MVA pada unit service bus SWGR dan ± 5 MVA pada station service start-up bus SWGR Unit service transformer (UST) Masing-masing unit PLTU Suralaya 5, 6 dan 7 mempunyai 2 UST yang akan mensuplai 10.5 kV unit service bus SWGR A dan B di masing-masing unit tersebut. Satu UST mempunyai daya maksimum 56 MVA. 10.5 kV unit service bus SWGR A dan B masing-masing mempunyai kapasitas 50% MCR. Sehingga jika terjadi salah satu 10.5 kV unit service bus SWGR trip maka unit akan derated 50%
Intertripping dan pengaruhnya terhadap unit dan peralatan lainnya Pada saat unit trip Class Y dengan unit protection relay yang kerja adalah 86 A1 dan 86 B1 akan memberi sinyal fast transfer dari incoming unit breaker ke incoming station breaker. Jika proses fast transfer ini terjadi dengan sempurna maka pada 10.5 kV unit service bus SWGR tidak sempat kehilangan tegangan karena pada proses transfer ini terlebih dahulu terjadi shyncronizing. Jika terjadi kegagalan Fast transfer maka akan terjadi slow transfer setelah mendeteksi terjadinya undervoltage pada 10.5 kV unit service bus SWGR. Dalam kejadian tersebut maka motor-motor 10.5 kV dan 3.3 kV akan trip terlebih dahulu dari undervoltage relay-nya, karena setting under voltage motor breaker lebih tinggi dari pada setting under voltage inisial Slow Transfer. Jika sampai terjadi kegagalan fast transfer pada kedua Unit Service Bus SWGR maka yang terjadi adalah semua power supply yang ke unit akan hilang yang akan menyebabkan semua peralatan di unit akan trip, kecuali peralatan yang mempergunakan arus DC dan dari station start-up service bus. Tindakan operator adalah : 1. Yakinkan 10.5 kV incoming station breaker unit service bus SWGR A dan B sudah masuk dan pada Bus SWGR sudah ada tegangan. 2. Masukkan feeder breaker 400 V Boiler LVS A dan B dan normalkan tegangan pada 400 V bus Boiler LVS serta masuk-an incoming breaker ke semua MCC Boiler dan segera start electric motor drive untuk SAH A/B dan PAH A/B 3. Normalkan 400 V TRB LVS dan masuk-an incoming breaker ke semua MCC Turbin serta start system lube oil dan turning gear BFPT A/B dan Main turbine 4. Masukkan feeder breaker 3.3 kV A/B dan normalkan 3.3. kV bus SWGR A/B serta start C3WP 5. Persiapkan dan start CWP A/B 6. Khusus untuk unit 5 yakinkan 400 V AUX LVS A/B dan C/D serta 400 V Circulating Water LVS sudah normal 7. Yakinkan demin transfer pump dan fuel oil pump sudah beroperasi Untuk memperkecil kemungkinan gagal transfer dari UST ke SST maka dapat selalu diyakinkan fast transfer dan slow transfer pada posisi ON. 7091073 JA
1.TURBINE LUBE OIL SYSTEM Sistem pelumasan pada turbin diperlukan untuk memasok minyak pelumas yang bersih dengan tekanan dan temperatur guna : • Melumasi bantalan turbin, generator dan exciter •
Sistem proteksi turbin
•
Sitem kontrol dan hidrolik
•
Sistem jacking turbin generator
Fungsi minyak pelumas sebagai media pelumas dalam turbin adalah : •
Meredam getaran
•
Mengurangi gesekan antar material
•
Mengurangi keausan
•
Mencegah timbulnya korosi
•
Pendingin metal
•
Menaikkan kekuatan transmisi (power transmission)
Peralatan penting yang ada dalam sistem pelumasan turbin generator adalah: •
Tangki minyak pelumas
•
Pompa pelumas
•
Saringan (strainer)
•
Pendingin minyak pelumas (lube oil cooler)
•
Regulator
•
Pemurni minyak (purifier)
1.1 Tangki pelumas (Main Oil Tank) Tangki pelumas berfungsi sebagai reservoir guna memasok kebutuhan minyak bagi sistem pelumasan dan lainnya serta menampung minyak yang kembali dari system pelumasan. Didalam tangki dilengkapi dengan filter untuk menyaring kotoran. Dalam tangki juga dilengkapi dengan vapour extractor untuk menghisap uap minyak yang terbentuk serta saluran drain untuk membuang kotoran/lumpur yang terbentuk dalam minyak. Untuk melihat level minyak dalam tangki secara visual disediakan gelas duga dan tongkat pengukur (deep stick)
1.2 Pompa pelumas (Lube Oil Pump) Pompa-pompa pelumas berfungsi untuk menjamin kontinuitas aliran dan tekanan minyak dalam sistem pelumasan.Dalam sistem pelumasan turbin generator terdapat 5 buah pompa pelumas yaitu : a) Main oil pump Main oil pump merupakan pompa sentrifugal yang yang terpasang di pedestal turbin dan digerakkan oleh poros turbin, artinya pompa ini dioperasikan dalam keadaan turbin sudah beroperasi normal (putaran 90%). Main oil pump ini memasok kebutuhan minyak untuk : • Sistem pelumasan turbin
• Minyak pengatur (control oil) untuk governor • Minyak penggerak servomotor/actuator hidrolik • Back-up supply untuk minyak perapat poros generator ( seal oil system) Pompa dipasok dari ejector minyak pada tekanan 1-12,5 bar dengan tekanan sisi tekan proporsiaonal terhadap putaran. Teknaan discharge berkisar anrta 20-30 bar tergantung desain.
b) Auxiliary lube oil pump Pompa ini digerakkan oleh motor AC. Berfungsi sebagai pemasok minyak manakala Main oil pump belum bisa menjalankan tugasnyamisal saat putaran turbin rendah atau saat start turbin. Ini dipergunakan saat Start unit, shutdown ataupun masalah lain pada MOP.Berfungsi sebagai., •
Sistem pelumasan turbin
•
Minyak pengatur (control oil) untuk governor
•
Minyak penggerak servomotor/actuator hidrolik
•
Back-up supply untuk minyak perapat poros generator ( seal oil system)
•
Pemasok sissi hisap MOP
c) Turning gear oil pump Pompa ini digerkkan oleh motor AC, dan hanya berfungsi sebagai pelumas saja ketika turbin diputar dengan Turning Gear.
d) Emergency oil pump Pompa ini digerakkan dengan arus DC yang dipasok dari baterai. Ini bekerja saat pasokan listrik AC tidak ada, misal saat kondisi blackout ataupu pasokan minyak dari pompa lain tidak ada. e) Jacking Oil pump Minyak dapat disuplai kedalam bantalan hanya akan memberikan lapisan minyak (oil film) apabila poros berputar. Bila poros coba diputar dari keadaan diam maka akan sulit karena beratnya rotor. Untuk itulah didesain jacking oil pump yang berfungsi untuk mengangkat poros turbin (jack) dengan tujuan menghindari terjadinya gesekan static antara poros dengan bantalan ketika poros turbin akan mulai berputar dari keadaan diam (stand still). Pompa ini menghasilkan tekanan pompa yang sangat tinggi.
1.3 Pendingin minyak (Oil Cooler) Oil cooler berfungsi untuk menyerap panas minyak pelumas yang keluar dari bantalan turbin. Terdapat 2 cooler dimana yang satu standby. Jika cooler yang satu kotor maka cooler yang lain akan berjalan. Arti standby disini saluran cooler dalam minyak benar-benar bebas dari udara dan saluran minyak telah terisi penuh dengan udara. Untuk membuang udara yang ada dalam sauran minyak maka dilakukan venting pada saluran tersebut, dan dalam waktu yangh bersamaan minyak pelumas menalir dan mendorong udara keluar dari cooler. Bila saluran venting telah
keluar minyak, maka udara telah habis dan venting harus segera ditutup. Temperatur minyak ini diatur karena berhubungan dengan voiscositas pelumas yang membentuk lapisan (film ) saat melumasi bantalan.
1.4 Pemurni minyak (Oil Purifier) Pemurni minyak ini berfungsi untuk membersihkan kotoran-kotoran minyak pelumas dari air dan benda-benda asing. Minyak yang diambil dari pemanas pada main oil tank dengan temperatur sekitar 77oC dilewatkan ke purifier ini.
1.5 Filter (Strainer) Fungsi dari strainer yang adalah untuk untuk menyaring kotoran yang ada dalam minyak pelumas.
1.6 Gangguan yang timbul pada sistem pelumasan N Gangg Identifikasi Penanggulan o uan masalah gan 1 Lube Ada valve Temukan . oil yang belum dan buka pressu buka jika ada re low (masuk dan valve yang keluar) belum Saringan terbuka kotor Ganti dan Adanya bersihkan kebocoran strainer Tambahkan minyak Rendahnya oil sampai level oil level yang tank diijinkan 2 Lube Level pada Temukan . oil low oil tank kebocoran level rendah dan Adanya tambahkan kebocoran minyak minyak
3 .
Lube oil temp high
4 .
Motor pump trip
Adanya valve air pendingin pada oil cooler yang belum terbuka Tidak adanya aliran air pendingin pada oil cooler Viskositas minyak turun Warna minyak hitam dan berbusa Rendahnya discharge pressure lube oil pump Adanya gesekan antar metal pada motor (kelainan suara) Overload pada motor (panas pada motor) Vibrasi tinggi Catu daya tidak conect
Temukan dan buka jika ada valve air pendingin yang belum terbuka Periksa pada sight glass apakah ada aliran air Ganti minyak atau tambahkan aditive dan koordinasik an dengan labor Naikkan tekanan discharge lube oil pump Laporkan kelainan pada bagian pemelihara an
1.7 Gangguan sistem pelumasan pada unit N Gangg Identifikasi Penanggula o uan masalah ngan 1 Minya Tekanan Periksa . k gland selalu terkont steam kondisi aminas tinggi tekanan Terdapat i air gland dan kebocoran steam, berbus steam pada atur jika labyrinth a terlalu tinggi Perlu pengelasa n
2 Minya . k pelum as kotor
Viskositas minyak turun Vibrasi tinggi Minyak terkontami nasi serpihan logam karena gesekan antar material
3 Tempe . ratur minya k cukup tinggi
Vibrasi tinggi
labyrinth yang rusak Ganti minyak atau tambahka n zat additive
Periksa selalu vibrasi dan atur balancing turbin/ge nerator dengan balancing weight
2. CONDENSOR Fungsi kondensor adalah mengkondensasikan uap bekas dari turbin menjadi air kondensate melalui pipa-pipa pendingin agar dapat disirkulasikan kembali. Akibat kondensasi ini sisi uap kondensor termasuk hotwell berada pada kondisi vacuum. Prinsip kerja : Air laut sebagai media pendingin masuk ke box condensor didistribusikan ke pipa-pipa kecil (tube condenser) untuk menyerap panas yang diterima tube dari extraction steam LP-turbine. Untuk mengoptimalkan pendinginan di condenser maka :
• Level air laut harus penuh dilakukan dengan : - Vacuum priming - back wash dan ball cleaning (untuk mencegah pengurangan flow air) - Venting • Pasokan uap perapat harus terpenuhi • Ejector ataupun Pompa vacuum bagus • Tidak adanya kebocoran udara keluar kondensor • Tidak adanya drain yang terbuka saat beroperasi • Temperatur air pendingin rendah • Tube condensor bersih dari kotoran/ganggang laut
2.1 Bagian condensor Hotwell Water box
2.2 Sistem pengukuran dan pengaturan condensor Sistem pengukuran dan pengaturan dalam condenser antara lain : a)
differensial temperature condenser yang tinggi antara inlet dan outlet , Jika tinggi maka dilakukan : • Condensor backwashing : yang dilkukan pada kondsi tertentu tergantung kondisi air laut dari water intake • Ball cleaning system : dilakukan pada kondisi tertentu tergantung kondisi air laut dari water intake
b)
Vacuum priming atau pompa venting untuk menghisap udara yang terjebak pada water box. Ini dilakukan
untuk menghindari vacuum drop.
2.3 Sistem pembuangan udara ke sisi kondensor (priming System) Fungsi utama system priming adalah untuk membuang udara dari air pendingin utama agar air pendingin dapat mengisi seluruh permukaan kondensor sehingga proses pendinginan efektif. Saluran pembuangan udara sisi air pendingin terletak pada bagian atas water box sisi inlet dan sisi out let kondensor . Ada 2 macam system priming yang banyak di pakai, yaitu : 1. Sistem Priming Tertutup Pada system ini pembuangan udara dilakukan melalui saluran dan katup venting dibagian atas water box hanya dengan mengandalkan tekanan air pendingin. 2. Sistem Priming Terbuka . Pada system ini udara dikeluarkan dari water box melalui saluran yang sama tetapi dengan bantuan perangkat vacuum pump.
2.4 Taproge system Taproge adalah system pembersih pipa kondensor sisi air pendingin dengan menggunakan sarana pembersih berupa bola - bola karet yang disebut bola Taproge dengan cara mensirkulasikan bola – bola tersebut bersama air penfingin.
Bila pipa air pendingin dinyatakan kotor dan tidak teratasi oleh backwashing, maka system Taproge dapat dioperasikan. Untuk keperluan ini, pada saluran air pendingin keluar di pasang semacam saringan berengsel yang terdiri 2 bagian seperti layaknya sepasang daun pintu teralis. Perangkat ini disebut catcher yang berfungsi untuk menangkap bola bola Taproge agar tidak ikut terbuang ke outfall . Sebelum mengoperasikan system Taproge, catcher harus dalam posisi tertutup (catch position). Bila menggunakan bola - bola Taproge baru, bola - bola Taproge sebaiknya terlebih dahulu direndam dalam air dan diremas - remas guna menghilangkan udara dari dalam bola. Bola kemudian dimasukkan pada penampung (ball collector) yang dilengkapi dengan tingkap berlubang - lubang Bila tingkap tertutup, maka hanya air yang dapat mengalir melalui lubang – lubang tersebut, sementara bola - bola Taproge tertahan di dalam collector. Bila tingkap terbuka maka air dan bola - bola Taproge dapat mengalir. Setelah bola Taproge di masukkan ke collector dengan tingkap posisi tertutup, jalankan pompa sirkulasi (Taproge Pump), kemudian buka tingkap pada collector dan bola - bola Taproge akan mengalir bersama air ke sisi (inlet) kondensor. Untuk selanjutnya masuk ke pipa - pipa penfingin dan akhirnya keluar sambil membawa kotoran - kotoran dari pipa kondensor. Ketika sampai outlet bola - bola Taproge akan tertahan pada catcher dan diarahkan kembali ke collector. Sirkulasi ini terus dilakukan sampai selang waktu tertentu, sesuai instruksi buku manual. Bila dirasa sudah cukup, tutup tingkap pada collector, dan biarkan system tetap beroperasi beberapa saat guna memberi waktu bagi bola – bola Taproge untuk terkumpul seluruhnya di dalam collector. Bila dipandang cukup, matikan pompa dan catcher dapat dibuka kembali.
2.4 Performance operasional condensor Unjuk kerja dari kondensor dipengaruhi oleh hal-hal sebagai berikut : a) Kebersihan permukaan tube sisi air pendingin Kotoran yang menempel permukaan tube dapat menghambat transfer panas dari uap ke air pendingin serta memperkecil flow air. b) Kebersihan permukaaan tube sisi uap Apabila tube diselubungi gas yang tak bisa terkondensasi maka transfer panas dari uap ke air akan terhambat. c) Flow air pendingin Flow air yang kurang akan mengurangi kemampuan pendinginan sehingga temperatur dan tekanan kondensate akan naik. d) Temperatur air pendingin Temperatur air pendingin dimana dalam hal ini menggunakan air laut dipengaruhi oleh musim . e) Adanya udara/gas dalm air pendingin Adanya air dalam air akan menghambat proses heat transfer antara uap dengan air laut . f) Adanya udara/gas dalam uap Jika gas yang terbawa oleh uap tidak dapat terkondensasi maka akan menyebabkan naiknya tekanan condensor g) Kemampuan peralatan pembuat vacuum Jika ejector bermasalah maka tekanan kondensor akan naik (vacuum drop) h) Level air kondensate
Jika level kondensate tinggi maka akan menggenangi tube kondensor yang menyebabkan temperatur dan tekanan naik. Jika terlalu rendah juga mengakibatkan kavitasi pada Condensate Extraction Pump. 2.5 Permasalahan pada condensor yang menyebabkan vacuum drop Masalah : Kebocoran pada pipa pendingin
Proteksi katodik tidak bekerja dengan bagus Korosi karena ganggang laut
Kotoran pada pipa pendingin
Belum dilakukan backwashing dan ball cleaning Pressure Pressure gauge inlet water tidak bagus condenser Disc press. low CWP low karena banyak sampah. Delta Belum temperature dilakukan ball inlet dan cleaning dan outlet back washing condenser terlalu tinggi Aliran CW Saringan air tidak masuk (water mencukupi intake ) menuju (vacuum CWP kotor drop) sehingga menghambat aliran pendingin Pengotoran pada tube plate condenser Kemampuan pompa CWP berkurang Pasokan Saluran pipa gland gland steam steam tidak tersumbat/bocor mencukupi Tekanan gland (vacuum steam rendah drop)
Gangguan pada fungsi
Tekanana aux. steam rendah
Perbaikan proteksi korosi baik katodik ataupun chemical pelumpuh ganggang laut Lakukan backwashing ulang jika kondisi air kotor Perbaiki pressure gauge Operasikan screen wash pump Lakukan backwashing dan ball cleaning
Operasikan screen wash pump Lakukan backwashing dan proteksi korosi baik katodok ataupun pelumpuh ganggang Periksa CWP Tutup kebocoran gland steam Naikkan tekanan gland steam sesuai set point Naikkan tekanan
ejector
Saluran air pada ejector bocor Saluran uap Aux. steam bocor Level drain tinggi
Adanya kebocoran udara sehingga masuk ke kondensor
Pipa bocor
aux.steam Tutup kebocoran baik sisi uap ataupun sisi air Buka drain ejector
Saran: Hendaknya ejector dilengka[pi dengan perlatan penunjukan persentase udara yang terbuang dari kondensor.
.
3. GSW SYSTEM NAMA
FUNGSI
PERALATAN
PERALATAN
a. Mill Lube
Mendinginkan minyak
Oil Cooler
pelumas
Boiler Food
Mendinginkan minyak
Pump
pelumas dan winding
Cooler
motor
b. Gas
Mendinginkan lube oil
Recirculatio
bearing dan winding
n Fan
motor
Cooler
Mendinginkan lube oil
c. Primary Air Fan Cooler
bearng dan winding motor
d. Induce Draft Mendinginkan lube oil Fan Cooler e. Forced
bearing dan winding motor
Draught Fan Mendingionkan lube Cooler
oil bearing dan
f. Main and
winding motor
Mill Air
Mendinginkan lube oil
Heather
bearing dan winding
g. Analitycal Instrument
motor Mendinginkan bearing
Cooler h. Service Air Compressor i. Instrument
Mendinginkan udara dan sebagai seal piston Mendinginkan udara
Air
dan sebagai seal piston
Compressor
Mendinginkan H2
j. H2 Generating
Mendinginkan minyak
House k. Turbine
Mendingikan H2 seal
Lube Oil
oil
Cooler
Mendinginkan udara
l. H2 Seal Oil
untuk exiter
Unit m. Exciter Air Cooler
NAMA
FUNGSI
PERALATAN
PERALATAN
a. GSW
Sebagai tangki
Head
penampung GSW
Tank
dalam system tertutup (close loop)
b. GSW
Memompa air dari
Pump
GSW head tank ke GSW cooler
c. GSW Cooler
Mendinginkan air dalam GSW system / Reganerasi GSW dari
d. GSW
temperature
Auto
Menyaring air yang
strainer
beroperasi secara
otomatis berdasarkan AP ataupun interval waktu sesuai keperluan sistem
General Service Water (GSW) ini merupakan pensuplai air pendingin yang di gunakan beberapa peralatan pndingin di PLTU Suralaya. Pada beberapa peralatan di PLTU Suralaya dalam operasinya memerlukan suatu system pendinginan agar peralatan tersebut dapat beroperasi dengan baik . GSW mensuplai air pendingin ke semua system pendingin yang di sirkulasikan secara tertutup. GSW Head Tank di hubungkan pada header pompa GSW yang berfungsi untuk menjaga tekanan atmosfir dan agar selalu tersedia air untuk di pompakan. GSW head tank ini di suplai dari tangki air demin. Keluar dari pompa , air di dinginkan pada GSW Cooler dimana sebagai air pendinginnya digunakan air laut. Air pendingin kemudian di saring pada Self Cleaning Strainers yang selanjutnya di distribusikan ke system pendingin yang ada.
DEMIN G S
H
GS
SISTEM KONTROL ELEKTRO HIDROLIS (EH)
DESKRIPSI SISTEM ELEKTRO HIDROLIS (DEHC) Fungsi dan Konstruksi Umum Fungsi dari Sistem High Pressure Elektro-Hidrolis fluid adalah memberikan suatu gaya tekanan (motive force) hidrolis dengan menggunakan suatu media fluida yang akan mengatur pembukaan valve steam turbin terhadap respon perintah elektris dari controller elektronik, yang diaktifkan melalui servo-actuator. Terdapat 2 buah sistem yang dipergunakan untuk mengendalikan operasi unit turbin generator. Masing-masing saling terpisah dan berdiri sendiri, namun saling terhubung (interlock) melalui emergency trip valve yang memberikan sistem trip terpadu yang efektif. Sistem lubrikasi oli selain berfungsi sebagai pelumasan untuk bearing, juga berfungsi untuk memasok oli hidrolis bertekanan untuk menjalankan peralatan auto stop, trip thrust bearing dan low bearing oil pressure. Sistem High Pressure EH Fluid Sistem Fluid Desain sistem fluida untuk sistem elektro hidrolis memiliki perbedaan karakteristik dengan fluida lain. Untuk memenuhi kriteria keandalan dan keamanan, dipergunakan material oli sintetis yang berbeda dengan oli mineral biasa. Material yang dipergunakan adalah Diluted tri-aryl phosphate ester yang akan memiliki karakteristik pelumasan yang baik, tahan api dan kestabilan viskositas. Fluida ini tidak boleh dipergunakan pada sistem dengan temperatur di bawah 20oC. Jika temperatur lebih rendah, fluida harus dipanaskan dengan menggunakan pompa polishing, sebelum pompa utama oli dijalankan. Peralatan Sistem Fluida Peralatan utama sistem EH yaitu reservoir, akumulator, servo actuator valve steam saling terhubung dengan pipa yang menggunakan material baja stainless. Peralatan sistem EH tersebut adalah : 1. Tanki Minyak (Fluid Reservoir) – 1 unit Memiliki kapasitas 760 liter dan terbuat dari stainless steel. Manhole terletak dibagian atas tanki yang ditutup oleh plat cover yang dibaut. Tanki minyak ini memiliki valve drain yang dioperasikan secara manual dan fasilitas saluran untuk pengisian. 2. Pompa Minyak (Fluid Pump) – 2 unit Masing-masing memiliki kapasitas yang sama dan dihubungkan dengan motor penggerak listrik melalui kopling fleksibel. Pompa didesain untuk mampu beroperasi terus-menerus (continous duty) dan diletakkan dibawah level fluida untuk mendapatkan daya hisap positif. 3. Saringan hisap pompa (Pump Suction Strainer) – 1 unit Saringan hisap pompa dipasang secara vertikal terhadap tangki minyak. Saringan terbuat dari anyaman baja dengan ukuran 150 mesh dapat diganti setiap saat melalui lubang atas tangki tanpa mengganggu peralatan lain. 4. Blok kontrol Terletak di bagian atas dari tangki minyak dan memiliki komponen sebagai berikut :
a. Switch Pressure Differential – 2 set Digunakan untuk mengindikasikan perbedaan tekanan (differential pressure) antara sisi masuk dan keluar saringan oli yang dipasang pada sisi discharge (outlet) dari rangkaian pompa. b. Filter 10 mikron tipe Catridge – 6 set Filter tipe catridge ini masing-masing dipasang secara terpisah, dapat dibersihkan dan dipergunakan lagi dengan suatu teknik pembersihan khusus. Filter catridge ini dipasang dengan sebuah mounting ring dan O seal ring. c. Pressure control atau Unloading Valve – 2 set Digunakan untuk mengatur tekanan hidrolis rangkaian fluida dengan operasi buka-tutup valve discharge pompa oli. Saat pembebanan rendah, tekanan oli tersimpan dalam rangkaian akumulator. Sedangkan saat tekanan oli melebihi tekanan set point yang telah ditentukan, secara otomatis output pompa akan diarahkan langsung ke tangki oli dengan tekanan discharge yang rendah. d. Check Valve – 2 set Check valve dipasang pada rangkaian oli tekanan tinggi pada sisi discharge (keluaran) pada pompa. e. Relief Valve – 1 set Berfungsi sebagai back up dari unloading valve sekaligus pengaman dari rangkaian EH. Dipasang diantara kedua Unloading Valve. Apabila tekanan oli melebihi tekanan set point dari relief valve, maka oli akan langsung dialirkan kembali ke tanki minyak. f. Shut Off Valve – 2 set Dipasang pada saluran oli tekanan tinggi menuju Unloading valve. Penutupan secara manual pada valve ini akan mengisolasi blok kontrol dari oli tekanan tinggi, sehingga dapat dilaksanakan proses pemeliharaan dan perbaikan pada komponen Unloading valve, filter, check valve dan pompa oli. 5. Plat magnetik – 2 set Plat magnetik yang terbuat dari baja stainless dipasang terendam dalam tanki oli. Berfungsi untuk menangkap partikel-partikel metal yang dikandung dalam oli. Masing-masing plat tersebut dapat dilepas dan dibersihkan kembali. 6. Fluid Level Control Switch – 2 set Switch level kontrol oli tipe displacement berfungsi untuk mengaktifkan mekanisme kontak saat terjadi perubahan level oli pada tanki. Digunakan 4 buah kontak yang masing-masing berfungsi sebagai berikut : a. Alarm oli high level – 1 buah b.Alarm oli low level – 1 buah c. Trip Pompa oli (akibat low level) – 2 buah. 7. Test Valve – 1 set Test valve dipasang pada rangkaian oli dekat switch pressure pompa oli. Susunan ini akan mengizinkan switch start-up pompa oli yang sedang standby untuk dites secara remote. Jika dioperasikan, test valve akan membuka drain dari saluran oli tekanan tinggi. Akibatnya akan terjadi penurunan tekanan oli, sehingga akan mengaktifkan switch tekanan pompa auxiliary untuk menstart pompa. Pada sisi sebelah atas dari pressure switch dipasang orifice yang akan menghindari terjadinya penurunan tekanan pada rangkaian oli utama sehingga tidak mengganggu operasi dari komponen actuator. 8. Temperatur control valve – 2 set Dipasang pada saluran masuk (inlet line) dari cooling water menuju heat exchanger. Valve ini dihubungkan dengan thermostat yang dipasang pada tanki oli. Hal ini akan memberikan kontrol modulasi pada air pendingin yang masuk ke heat exchanger untuk mengatur suhu oli. Pada sisi masuk air pendingin dipasang sebuah strainer. 9. Fluid drain return line Valve – 1 set Dipasang pada drain return line ke tanki oli. 10. Check Valve drain return line – 1 set
BLOK KONTROL EMERGENCY TRIP DAN SOLENOID OPERATED VALVE EMERGENCY TRIP VALVE VALVE KONTROL
Main Stop Valve (MSV) Main Stop Valve (MSV) Actuator Isolation Valve Check Valve Filter Servo Valve Dump Valve Linear Variable Differential Transformer (LVDT) Governing Valve (GV) Governing Valve (GV) Actuator Operasi Isolation Valve Check Valve Filter Servo Valve Dump Valve Linear Variable Differential Transformer (LVDT) Interceptor Valve (ICV) Interceptor Valve (ICV) Actuator Operasi Isolation Valve Check Valve Filter Servo Valve Dump Valve Linear Variable Differential Transformer (LVDT) Reheat Stop (RSV) dan Trip Pilot Valve Reheat Stop Valve (RSV) Actuator
Operation Isolation Valve Check Valve Dump Valve Solenoid-operated Valve
INSTRUMENT AIR COMPRESSOR (SYSTEM LD1) Safety. Pakai pelindung telinga terutama saat men-drain. Fungsi, cara kerja & kapasitas 2.1 Fungsi Instrument Air Compressor Untuk suplai udara pada peralatan-peralatan atau instrument kontrol dan peralatan yang digerakan atau di atur dengan pneumatic. Seperti : damper, control valve dan selenoid valve. 2.2 Cara kerja atau prinsip kerja IAC. Dengan menggunakan penggerak yang diberikan oleh motor, LP compressor element akan mengkompresikan udara luar setelah melewati filter ke HP compressor element. Udara jika dikompresikan akan menjadi panas, maka udara setelah keluar dari LP compressor element akan didinginkan oleh intercooler, yang media pendinginnya menggunakan air dari C3W. Udara keluar dari LP compressor element akan menjadi udara suction untuk HP compressor
element. Dengan HP compressor element udara tersebut akan di kompresikan lagi dan diharapkan udara hasil kompresinya akan lebih besar lagi tekanannya. Sama halnya dengan udara keluar LP compressor element, udara keluar dari HP compressor element juga akan menjadi panas, maka sebelum ditampung di receiver tank udara tersebut di didinginkan oleh aftercooler. Selanjutnya udara yang berada direceiver tank sebelum ke pemakaian di keringkan dulu oleh air dryer. Karena compresor menghasilkan udara yang tertekanan dan tekanan kerja udara kontrol tersebut dibatsi dari 6 - 10 kg/cm2, maka compressor dilengkapi dengan sistem loading-unloading. Dalam hal ini pressure switch yang merintahkan selenoid valve untuk mem-buka dan menutup sesuai dengan pressure (out pressure) IAC dilengkapi dengan 3 unit compressor yang pengoperasiannya dapat dilakukan dengan cara menselect. Proses pemindahan select tersebut adalah sebagai berikut : Select 1 (Compressor A) compressor B Compressor C Loading : 7,6 kg/cm2 Unloading : 7,2 kg/cm2 Select 2 (Compressor B) compressor C Compressor A Loading : 7,4 kg/cm2 Unloading : 7,1 kg/cm2 Select 3 (Compressor C) compressor A Compressor B Loading : 7,4 kg/cm2 Unloading : 7,2 kg/cm2 Compressor pertama yang loading atau diselect adalah compressor utama, tetapi jika pressure masih turun, maka compressor backup 1 akan loading dan selanjutnya compressor back-up 2 juga akan loading jika pressure terus turun. Pada proses pemindahan select hendaknya dilihat lamanya jam operasi dan masalah-masalah yang terjadi pada setiap unit compressor. 2.3 Kapasitas operasi & data motor. Dalam keadaan dan kondisi normal hanya satu unit compressor atau compressor utama yang operasi/loading terus menerus. Sedangkan compres-sor backup 1 dan backup 2 dalam keadaan standby, hanya compressor backup 1 yang kadang beroperasi loading/unloading. Data Motor : Type : 2R75 Max. working pressure Input power : Rpm : 2970 Tegangan :
: 10 bar. 76 kW rpm 380 Volt. Bagian utama
Motor listrik. Compressor. Receiver tank. Air Dryer. Control dan indikator panel. Instrument panel. Filosofi sistem kontrol dan proteksi.
Instrument air compressor dilengkapi dengan sistem kontrol dan proteksi yang nantinya bekerja untuk mentripkan IAC itu sendiri. 1.LP Compressor outlet air temperatur high. Jika outlet air LP compressor mencapai 220 oC maka IAC akan trip. Ini bisa disebabkan oleh : • Terlalu lama loading. • Masalah mekanis (gesekan) • Kotornya filter inlet. • Pendingin kurang. 2. HP Compressor outlet air temperature high. Sama halnya dengan LP compressor, IAC akan trip bila temperatur outlet air HP compressor mencapai 220 oC, penyebabnya : • Terlalu lama loading. • Masalah mekanis (gesekan) • Tingginya temperatur inlet HP compressor. • Pendingin kurang. 3.Lube oil pressure low. Jika tekanan minyak (oil pressure) mencapai atau kurang dari 1,4 bar, maka intrument air compressor akan trip. Rendahnya tekan minyak itu sendiri dapat mengakibatkan gesekan pada bantalan/bearing LP compressor dan HP compressor sehingga bearing tersebut akan menjadi aus. Prosedur operasi. 5.1. Persiapan • Check minyak pelumas. • Tutup manual valve condensate drain pada water cooler dan after cooler. • Posisikan switch loading-unloading pada posisi unloading (kebawah). • Check vlave drain pada cooling water inlet dan outlet pada posisi closed. • Buka cooling water inlet valve. • Buka penuh atau atur flow air pendingin pada sisi outlet. • Masukkan breaker utama, yakinkan ada power supply untuk compressor. a. Start sequence • Yakinkan power suplai telah ada dengan indikasi lampu menyala. • Tekan tolbol start dan check • Automatic operasi (indikasi lampu) nyala. • Counter jam akan berputar/operasi. • Baca parameter-parameternya. • Buka udara keluar valve/outlet . • Posisikan switch pada posisi normal/auto/loading. • Atur flow air pendingin dan perhatikan temperatur air keluar. 5.3. Stop sequence • Tutup udara keluar valve/outlet. • Pindahkan switch pada posisi manual/unloading. • Setelah 3 detik tekan tombol stop. • Buka drain valve intercooler dan aftercooler.
• Tutup cooling water inlet valve. Sistem monitoring dan batasan operasi. Hal-hal yang perlu dimonitor atau diperhatikan compressor beroperasi adalah : • LP air outlet temperatur < 220 oC • HP air outlet temperatur < 220 oC • Cooling water outlet LP temperatur < 50 oC • Cooling water outlet HP temperaur < 50 oC ∆ pressures strainer < 45 mbar. • Oil pressure > 1,4 bar • Air outlet temperatur < 30 oC • Cooling water inlet temperatur maximum 35 oC
saat
instrument
air
Inter tripping dan pengaruh terhadap unit. Dalam operasional, sistim tripping instrument air compressor tidak menyebabkan secara langsung mentripkan unit. Dalam arti apabila terjadi pressure lowlow pada sistem IAC maka tidak akan secara langsung memberikan signal trip unit, baik ke MFT maupun turbine generator protection trip. Jika IAC tidak dapat beroperasi atau pressurenya drop terus, akan mengakibatkan terganggunya sistem control, terutama control yang menggunakan pneumatic dan jika tidak segera bisa diatasi bisa mengakibatkan tripnya unit. Sebagai contoh : pada inlet valve control IDF, jika terganggung akan menyebab-kan furnace pressure hunting dan jika mencapai pressure -250/+250 mmWg maka muncul signal MFT yang akan mentripkan unit.
TEORI BEMBAKARAN BAHAN BAKAR BATU BARA.
BAHAN BAKAR :Suatu material yang pada kondisi tertentu dapat membentuk reaksi pembakaran dengan oksigen dan dari reaksi tersebut di hasilkan panas yang cukup besar. Bahan bakar batu-bara : adalah bahan bakar yang di dalamnya mengandung unsur unsur antara lain: • • • • • • •
Carbon Hydrogen Sulfur Oksigen Nitrogen Abu Moisture
Diantara unsur unsur yang terkandung dalam bahan bakar batu bara yang dapat terbakar dan menghasilkan panas yang kita perlukan yaitu unsur karbon ( C ), Hydogen ( H ) dan Sulfur (S ) Dalam sistem pembakaran bahan bakar untuk menghasilkan panas di butuhkan udara ( O2 ) . Presentase oksigen dan nitrogen dalam udara dapat dinyatakan dalam satuan berat dan satuan volume.
UDARA Dalam satuan persen berat udara mengandung Oksigen Nitrogen
= 23,2% = 75,8 %
Dalam satuan persen volume udara mengandung Oksigen Nitrogen
= 21% = 79%
Perbedaan prosentase dan satuan berat dan satuan volume ini ,disebabkan oleh perbedaan berat atom antara oksigen dengan nitrogen.
REAKSI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR Reaksi pembakaran 3 unsur ( C, H , S ) adalah : C = carbon C + O2 ------------ CO2 ( pembakaran carbon sempurna ) H = Hidogen 2H2 + O2 -------- 2H2O S = Sulfur S + O2 ----------- SO2 SEDANGKAN DARTAR BERAT ATOM: Nama unsur simbul berat atom
Carbon Hydogen Sulfur Oksigen Nitrogen
C
12 H
S
1 32
O N
16 14
JADI DALAM PEMBAKARAN BAHAN BAKAR BATU BARA MEMBUTUHKAN ( UDARA TEORITIS ) YAITU : 1. Oksigen yang di butuhkan untuk membakar Carbon ( C ) C + O2 --------- CO2 (gas asap ) 12 + 2X16 ------ 44 12/12 (C ) + 32/12 ( O2 )----- CO2 Jadi 1 kg C + 8/3 kg (O2) ---- 11/3 ( CO2 ) ( gas asap ) Untuk membakar 1kg carbon Diperlukan 8/3 kg O2. 2. Oksigen yang di butuhkan untuk membakar Hydrogen adalah 2H2 + O2 ------- 2H2 O 4 + 32 ------- 36 4/4 H + 32/4 O2 ------------ 36/4 H2O Jadi untuk membakar 1Kg H + 8 O2 ------------ 9 H2O 2. Oksigen yang di butuhkan untuk membakar Sulfur (S) S + O2 ------------- SO2 32 + 2x 16 ---------- 64 32/32 + 32/32 -------- 64/32 Jadi untuk membakar 1kg Sulfur di perlukan 1 kg O2. Jadi kebutuhan oksigen total = Kebutuhan oksigenn untuk membakar (Carbon , Hydrogen , Sulfur ). = 8/3 C + 8 H + S Karena di dalam bahan bakar juga terdapat oksigen , maka oksigen dalam bahan bakar akan bereaksi dengan hydrogen. Oleh karena itu hydrogen yang akan bereaksi dengan oksigen yang berasal dari udara akan berkurang sebanyak O/8. Jadi kebutuhan oksigen total = 8/3 C + ( H – O/8 ) + S Kebutuhan udara teoritis dalam satuan berat = oksigen total x100/23.2 100/23.2 [8/3 C + 8 ( H- O/8 ) + S ] kg/kg bahan bakar. CONTOH 1kg bahan bakar dengan komposisi : C = 56 % , H = 3,7 % , N2 = 1.3 % S = 2.0 % , O2 = 7.0 %, abu = 16.7 % ;moisture = 12.2 %. Kebutuhan udara minimum = 11/23.2{8/3C + 8 (H- O/8 ) + S } = 100/23.2{8/3 x 0,56 + 8 (0 03 – 0,07/8 ) + 0,02 =
= 4,31 (1 54 + 0,226 + 0,62 ) = 4 31x 1,76 =7,59 kg/kg bahan -bakar.
KENDALA DALAM PRAKTEK PROSESS PEMBAKARAN. Meskipun secara teoritis telah dihitung dengan cermat tetapi dalam praktek ternyata masih terjadi pembakaran tidak sempurna ini di sebabkan antara lain : 1. 2. 3. 4. 5.
Butiran batu bara yang terlalu besar atau atomisasi yang kurang sempurna. Waktu proses terlalu singkat. Temperatur terlalu rendah Turbulensi yang kurang baik. Adanya interpose dari partikel padat ( abu dll ) Salah satunya untuk mengatasi ( mengurangi ) kendala di atas yaitu dengan excees air ( udara lebih ). Adapun besarnya Excces air adlah: Udara aktual – Udara teoritis x100% Udara aktual.
Excces air sangat di butuhkan dalam pembakaran, karena tanpa Excces air ternyata boiler tidak efisien, tetapi dengan terlalu banyak excces air juga akan menimbulkan kerugiian yang cukup besar. Maka dari itu excees air yang tepat, bisa di ketahui ( di hitung ) jika % O2 atau % CO2 gas asap di ketahui . yaitu. Bila di ketahui % CO2 maka : Udara lebih : % CO2 max - 1 x100 % % CO2 Bila menggunakan % O2 maka : Udara lebih : % O2 x 100 % 21 - % O2.
AIR HEATER
VIII. PENDAHULUAN Dalam sistem PLTU, air heater dipergunakan untuk memanaskan udara, baik udara primer maupun sekunder, sampai ke tingkat temperatur tertentu sehingga dapat terjadi pembakaran optimal dalam boiler. Dalam prosesnya, air heater ini menggunakan gas buang hasil pembakaran di boiler sebagai sumber panasnya.
IX. FUNGSI PERALATAN Sistem air heater (AH) berfungsi untuk memanaskan udara primer dengan menyerap panas yang berasal dari gas buang hasil pembakaran di boiler kemudian mentransfer panas tersebut ke aliran udara melalui elemen pemanas berputar (rotating heat exchanger). Terdapat 4 buah air heater untuk setiap unit, yaitu 2 unit primary air heater (PAH) dan 2 buah secondary air heater (SAH) yang masingmasing memiliki kapasitas 50% MCR. Tipe air heater yang dipergunakan untuk PLTU Suralaya unit 57 adalah tipe regeneratif, bi-sector, poros vertikal. X. SPESIFIKASI PERALATAN Masing-masing unit primary air heater terdiri dari peralatan sebagai berikut : 1 unit elemen pemanas (heat exchanger). 1 unit motor penggerak listrik (electric motor) & 2 unit untuk Secondary air heater 1 unit motor penggerak udara (air motor) 1 unit pompa oli bearing support 1 unit pompa oil bearing guide 1 unit damper isolasi inlet primary air 1 unit damper isolasi outlet primary air 1 unit damper isolasi inlet gas 1 unit damper control outlet gas A. Elemen pemanas Elemen pemanas merupakan susunan dari plat-plat metal yang terdiri dari 2 bagian terbagi secara vertikal, yaitu Hot end layer (sisi panas bagian atas) dengan lebar plat vertikal 1016 mm (40”) dan cold end layer (sisi dingin bagian bawah) dengan lebar 305 mm (12”). Pada sisi cold end dipergunakan material low alloy steel sebagai elemen permukaan heat transfer. Plat-plat metal tersebut dipasang pada suatu poros yang disusun dalam bentuk kompartemen silindris, yang terbagi-bagi secara radial, selanjutnya disebut rotor. Rotor elemen pemanas ini diputar dalam suatu ruang yang memiliki sambungan duct pada kedua sisinya, dimana satu sisi dialiri gas buang dari boiler dan udara disisi lainnya. Saat rotor diputar, setengah bagiannya memasuki saluran gas buang dan menyerap energi panas yang terkandung di dalamnya sedangkan setengah bagian yang lain mentransfer panas dari elemen ke udara pada sisi saluran udara sehingga menghasilkan udara panas yang selanjutnya akan dipasok ke furnace. B. Penggerak Rotor Air Heater Untuk menggerakkan rotor air heater dipergunakan dua jenis penggerak yaitu : 1. Motor Listrik Pada kondisi operasi normal, rotor air heater diputar oleh motor listrik yang dihubungkan melalui speed reducer. Penggerak rotor air heater diletakkan pada bagian sisi luar dari elemen pemanas. Motor listrik menggerakkan rotor air heater melalui pinion gear pada poros putaran rendah vertikal dari speed reducer yang dihubungkan dengan pin rack pada sisi rotor air heater. Motor listrik yang dipergunakan memiliki kapasitas 11.18kW (15HP). 2. Motor Udara Motor udara digunakan sebagai penggerak cadangan untuk rotor air heater. Penggerak ini akan beroperasi jika secara otomatis jika penggerak utama motor listrik mengalami gangguan. Selain itu, motor udara juga dapat dipergunakan untuk memutar rotor air heater secara manual saat proses pembilasan elemen pemanas air heater maupun saat pemeliharaan. Motor udara ini memiliki tipe Chicago-Pneumatic motor yang dihubungkan ke speed reducer pada poros tambahan putaran tinggi melalui sebuah kopling dan overrunning clutch. Motor udara ini dilengkapi dengan lubricator dan filter pada saluran udaranya. C. Bearing Rotor Air Heater Rotor air heater ditopang di bagian bawah oleh Support bearing yang terdiri dari thrust bearing Kingsbury yang diletakkan pada sebuah trunnion pada sisi bawah air heater dan radial bearing yang berfungsi untuk menahan beban radial akibat adanya perbedaan tekanan dari kedua sisi gas maupun udara.
Pada sisi bagian atas ,rotor ditahan oleh guide bearing radial. Sistem lubrikasi yang dipergunakan untuk melumasi support dan guide bearing ini menggunakan bak penampung oli (oil bath) dengan filter dan pendingin oli. Sistem sirkulasi oli bearing berfungsi untuk memasok oli pelumas bearing dengan oli bersih dan memiliki tingkat viskositas yang direkomendasikan. Komponen utama dari sistem sirkulasi oli bearing ini adalah pompa oli, motor penggerak, termometer, indikator tekanan, filter dan heat exchanger. Pada guide bearing dipergunakan sistem sirkulasi oli internal, sedangkan pada support bearing dipergunakan sistem sirkulasi oli eksternal. 1. Sistem Sirkulasi oli Internal Guide bearing Pada guide bearing digunakan Fenwall Temperature controller yang berkerja berdasarkan prinsip perubahan volume cairan. Dengan naiknya temperatur oli, cairan yang berada dalam sensing bulb akan memuai dan tekanan yang ditimbulkannya akan mengaktifkan mekanisme switch. Fenwall temperature controller digunakan untuk membatasi viskositas oli pada tingkat yang diizinkan sehingga dapat menjalankan fungsinya sebagai pelumas bearing tanpa harus menyebabkan motor pompa oli overload. Guide bearing memiliki kapasitas oli sebesar 15.1 liter (4 galon), sedangkan motor yang dipergunakan memiliki kapasitas 0.37kW (0.5 HP), 900 rpm. Flow rate yang dihasilkan sebesar 6.5 liter/menit. Nilai tersebut sedikit bervariasi sesuai dengan tingkat viskositas oli. Relief valve diset pada tekanan 5.27kg/cm2. Jika tekanan oli melebihi nilai tersebut, aliran oli akan di-bypass tanpa melalui pompa sampai tekanan turun. Aliran oli berkisar antara 6.4 ~ 15.1 liter/menit tergantung pada kondisi sistem sirkulasi yang dipergunakan, viskositas dan tekanan. Heat exchanger yang dipergunakan adalah tipe Turbular, Ross Heat exchanger, dimana air pendingin melewati bagian tube dan oli pada bagian shell (ruang). Heat exchanger ini dilengkapi dengan pensil seng (zinc) untuk mencegah korosi elektrolitik. Maksimum tekanan air yang diizinkan adalah 10.5 kg/cm2 dengan flow optimum sebesar 11.4 liter/menit. Maksimum aliran air 87 liter/menit. Aliran air yang melebihi nilai tersebut akan menyebabkan erosi dan kebocoran pada tube serta menurunkan efisiensi pendinginan. 2. Sistem sirkulasi oli Eksternal Support Bearing Sistem sirkulasi oli support bearing memiliki komponen yang sama dengan guide bearing namun terdapat tambahan sebuah relief valve. Oli dihisap dari bearing housing melalui termometer, pompa oli, indikator tekanan, filter dan cooler kemudian dipasok lagi kedalam bearing housing. Sistem sirkulasi oli pada support bearing menggunakan sistem Burling Temperature controller yang bekerja berdasarkan prinsip perbedaan ekspansi dari solid material. Sensing elemen terdiri dari sebuah batang di dalam tube yang memiliki beda nilai koefisien pemuaian. Perubahan temperatur pada oli dirasakan oleh sensing elemen menyebabkan terjadinya perbedaan ekspansi dari batang dan tube. Perbedaan ekspansi tersebut ditransmisikan melalui lever mekanis untuk mengaktivasi switch. Sistem Burling temperature controller ini digunakan untuk membatasi operasi sistem sirkulasi eksternal oli sehingga dapat menjalankan fungsinya sebagai pelumas tanpa menyebabkan pompa oli menjadi overload. D. Rotor Seal Saat operasi air heater, terdapat perbedaan tingkat tekanan aliran fluida (udara dan gas buang) yang melewati elemen pemanas saat rotor berputar. Pada kondisi normal, aliran udara memiliki level tekanan yang lebih tinggi dari aliran gas sehingga akan terjadi kebocoran udara ke dalam saluran gas. Hal ini terjadi baik pada sisi cold end maupun hot end dari air heater. Aliran udara dan gas pada air heater dipisahkan oleh sector plate baik pada sisi hot end maupun cold end. Untuk mengendalikan kebocoran udara pada gas tersebut, air heater dilengkapi dengan sealing system yang terdiri dari seal radial, by pass, axial dan rotor post. 1. Seal Radial Seal radial dipasang pada tiap-tiap diagfragma rotor baik pada sisi hot end maupun cold end. Seal ini diset dengan jarak minimum tertentu terhadap sector plate, dan saat operasi jarak tersebut akan dipertahankan dengan menggerakkan sector plate mendekati rotor air heater sesuai dengan ekspansi rotor akibat perubahan temperatur. 2. Seal Axial
Seal axial dipasang pada sisi luar dari rotor segaris dengan diagfragma, memanjang dari sisi hot end ke cold end. Plate seal axial yang dapat diubah posisinya dipasang di dalam pedestal yang menjadi bagian dari rotor housing dan segaris dengan sisi luar dari sector plate memanjang dari sisi hot end ke cold end. 3. Seal By-Pass By pass seal dipasang stasioner pada sudut ujung hot end dan cold end dengan T bars pada sisi luar dari rotor air heater. Fungsi seal ini untuk membatasi aliran udara atau gas yang langsung melewati ruang kosong antara rotor dan housing tanpa melalui elemen pemanas. 4. Seal Rotor Post Seal rotor post atau seal poros dipasang disekeliling ujung poros rotor air heater baik pada sisi cold maupun hot end. E. Leakage Control System Untuk mengurangi kebocoran pada sisi hot end, air heater dilengkapi dengan kontrol otomatis penggerak sektor plate. Pada saat operasi, sektor plate ini akan bergerak secara periodik menuju rotor untuk mengurangi gap antara sektor plate dan radial seal sehingga mengurangi area kebocoran. Kebocoran tersebut terjadi karena adanya kenaikan temperatur yang tidak seimbang antara sisi hot end dan cold end. Bagian hot end dari rotor memiliki temperatur yang lebih tinggi dari sisi cold end sehingga ekspansi rotor tidak merata. Hal ini menyebabkan rotor turun atau melebar ke arah sisi cold end dan memperlebar gap antara seal radial dan sektor plate sehingga memperbesar area kebocoran. LCS melalui rotor position sensor secara periodik akan mendeteksi gap yang terjadi antara sektor plate dengan radial seal pada rotor. Jika gap yang ada lebih besar dari set point maka LCS akan menggerakkan sektor plate mendekati, tetapi tidak menyentuh radial seal hingga jarak minimum tercapai. Hal ini akan memberikan keuntungan untuk operasi unit dimana power untuk fan udara akan lebih optimal, meningkatkan tekanan udara dan secara tidak langsung akan meningkatkan kapasitas pembangkitan. Gerakan sector plate turun maju mendekati posisi rotor disebut Extend, sedangkan naik mundur menjauhi rotor disebut extract. Perjalanan sektor plate tersebut masing-masing dibatasi oleh limit switch maximum extend dan maximum extract. Sistem sektor plate ini terdiri dari motor penggerak listrik, gear reducer, linear actuator, kopling pembatas torsi, kopling poros penggerak dan limit switch elektrik. Sensor posisi rotor membutuhkan aliran udara bersih bertekanan untuk mengisolasi area antara tube penopang luar dengan batang penggerak sektor plate. F. TTMD (Thermocouple Temperature Monitoring Devices) TTMD digunakan untuk mengukur temperatur udara keluar dari air heater dan mengirimkan sinyal ke kontrol room jika terjadi temperatur lokal udara tinggi. Temperatur yang tinggi pada sisi keluar udara dapat mengindikasikan terjadinya kebakaran pada elemen air heater. TTMD terdiri dari 17 thermocouple, 1 untuk temperatur air inlet, 1 temperatur gas inlet, 15 untuk temperatur air outlet. Thermocouple yang mengukur temperatur air outlet diletakkan sedekat mungkin pada permukaan elemen pemanas di posisi sekeliling rotor dengan jarak antar thermocouple kurang lebih 1 kaki. G. Air Heater Cleaning Elemen pemanas dari air heater harus dijaga agar tetap bersih dari tumpukan abu terutama saat periode start up. Penumpukan abu pada elemen pemanas akan menyebabkan turunnya kemampuan heat transfer, menghalangi aliran udara atau gas dan menimbulkan potensi bahaya kebakaran. Untuk membersihkan elemen pemanas tersebut, air heater dilengkapi dengan peralatan sootblower dan water washing. Sedangkan untuk memadamkan kebakaran, air heater dilengkapi dengan Spray Pemadam Api.
1. Air Heater Sootblower
Setiap air heater dilengkapi dengan sootblower uap tipe retrackable yang dipasang pada sisi cold end gas outlet duct dan hot end pada gas inlet duct untuk mengendalikan pembentukan tumpukan abu pada elemen air heater. Retractable sootblower memiliki konstruksi pipa multinozzle yang bergerak dalam arah radial terhadap permukaan elemen pemanas. 2. Water Washing (Pembilasan) Ketika penumpukan abu sudah tidak dapat diatasi lagi oleh sootblower, diperlukan pembersihan abu dengan menggunakan water washing. Water washing dipergunakan pada saat air heater stop operasi dengan menggunakan 4 buah line pipa, 2 pada sisi hot end dan 2 pada cold end. Pipa water washing dilengkapi dengan spray nozzle. Tekanan air yang direkomendasikan sebesar 5.27kg/cm2 dengan besar aliran 1666 liter permenit. 3. Pemadam Api Air heater dilengkapi dengan sistem pemadam api yang dioperasikan secara manual. Sistem tersebut terdiri dari sebuah manifold dan spray nozzle yang diletakkan pada setiap duct gas inlet dan air outlet. Air yang dibutuhkan oleh sistem ini memiliki tekanan 5.5 kg/cm2 dan rate flow 568 liter permenit.
XI. FILOSOFI PENGOPERASIAN AIR HEATER Air heater distart pada sebelum dengan start Forced Draft Fan (FDF) dan Induced draft Fan (IDF). Semua unit air heater pada masing-masing jalur yang sama (jalur A: PAH A dan SAH A atau jalur B: PAH B dan SAH B) harus distart pada saat yang bersamaan, walaupun hanya satu unit air heater yang dialiri oleh udara dan gas buang. Damper udara harus dibuka terlebih dahulu sebelum damper gas buang untuk mencegah overheating dan terkuncinya posisi rotor karena ekspansi termal yang berlebihan. Tampilan kontrol operasi untuk air heater dan peralatan pendukungnya pada DCIS terdapat di bagian Primary Air, Forced Draft dan Air Heater/Gas Biasing. Fitur kontrol air heater yang tersedia di DCIS akan dijelaskan sebagai berikut : 1. Kontrol Motor Utama Penggerak Listrik Penggerak motor listrik air heater dioperasikan dari kontrol room melalui kotak tampilan perintah start/stop. Tombol reset dipergunakan untuk mereset gangguan pada peralatan motor listrik yang telah kembali dinormalkan. 2. Kontrol Motor Aux. Penggerak Udara Penggerak motor udara dioperasikan baik secara remote dari kontrol room unit melalui kotak tampilan perintah start/stop/standby maupun secara lokal pada peralatan langsung.
Perintah START
START JOG
STOP
STOP
Lokasi DCIS (Control Panel) Lokal
Operasi Motor udara start
Motor udara start Lokal Motor udara start/stop secara jogging DCIS Motor (Control udara stop Panel) Lokal Motor udara stop/reset gangguan
peralatan motor udara STANDBY DCIS Motor (Control udara Panel) otomatis start jika motor listrik utama mengalami gangguan
3. Kontrol Support dan Guide Bearing Lube Oil Pump Kontrol untuk pompa oli, baik untuk bearing support maupun bearing guide bersifat otomatis pada kondisi normal. Dan pompa akan otomatis stop jika penggerak air heater stop atau temperatur oli bearing rendah. Pompa ini juga dapat dioperasikan secara manual dari kontrol room melalui perintah soft key start/stop. Lokasi Operasi Peri ntah STA DCIS Pompa oli operasi RT STO DCIS Pompa oli P stop/reset gangguan pada peralatan pompa Aux Pompa akan start otomatis Logi jika : c 1. Motor listrik/udara start; dan 2. Temperatur oli pelumas tinggi (sesuai set point pada temperatur kontroler). Pompa akan stop otomatis jika : 1. Temperatur oli pelumas dibawah set point.
4. Kontrol Damper Isolasi Air Inlet dan Outlet Damper isolasi Air Inlet dan outlet pada sisi saluran udara bersifat non-modulating dan dikontrol secara manual dari kontrol room melalui perintah soft key open/close. Mode kontrol besar pembukaan damper hanya dipergunakan pada saat maintenance. Pada kondisi normal, baik damper air inlet maupun outlet berada dalam kondisi open (terbuka). Perintah Lokasi Operasi OPEN DCIS Damper akan terbuka/reset gangguan pada peralatan damper.
CLOSE
DCIS
Damper akan tertutup Tombol ditekan Inst. Air disuplai Damper tertutup
5. Kontrol Damper Isolasi Gas Inlet Damper Gas inlet pada sisi saluran gas juga bersifat non-modulating dan dikontrol secara manual dari kontrol room melalui perintah soft key open/close. Kontrol besar pembukaan damper hanya dilakukan saat maintenance. Pada kondisi normal, damper gas inlet berada dalam kondisi terbuka (normally open). Perintah Lokasi Operasi OPEN DCIS Damper akan terbuka/reset gangguan pada peralatan damper. CLOSE DCIS Damper akan tertutup Tombol ditekan Inst. Air disuplai Damper tertutup
6. Damper gas outlet pada sisi saluran gas air heater dapat dimodulasi untuk mengatur temperatur outlet dari udara primer (primary air) maupun sekunder (secondary air) yang keluar dari air heater. Semakin besar pembukaan damper gas outlet, semakin tinggi pula temperatur udara primer yang keluar dari air heater. Besarnya pembukaan damper gas outlet ini dapat diatur secara manual dari kontrol room melalui PAH Master Control Station dan SAH Regulating Damper Control Station atau dimodulasi secara otomatis dengan memasukkan nilai set point temperatur Primary air dan Secondary air yang diinginkan.
XII.
PEMANTAUAN DAN BATASAN OPERASI
A. Pemeriksaan Air Heater Sebelum Operasi (Cold Start Up) 1. Pemeriksaan Rotor Periksa kedua sisi permukaan rotor (cold dan hot end) sebelum start dari keberadaan benda-benda yang dapat mengganggu operasi air heater dengan memutar rotor menggunakan motor udara atau putaran tangan. Periksa juga terhadap kelainan suara yang terjadi saat rotor berputar. Pastikan juga bahwa rotor berputar dengan arah yang benar. 2. Level Oli Pelumas Periksa semua indikator level oli pelumas untuk speed reducer, motor penggerak dan bearing. Tambahkan oli pelumas dengan jenis/tipe dan volume yang tepat. 3. Seal Rotor Periksa seal rotor terhadap kemungkinan terjadinya kerusakan serta pastikan bahwa gap yang ada telah memenuhi toleransi yang diizinkan. 4. Sistem Sirkulasi Oli Periksa semua komponen yang menyangkut sistem sirkulasi dan filter oli pelumas baik pada guide maupun support bearing terhadap kelainan. 5. Sistem air pendingin Periksa aliran dan temperatur air pendingin yang memasok jaket bearing, cooler dan sistem pendinginan lain. 6. Cold Run
Setelah melakukan pemeriksaan tersebut, jalankan rotor kira-kira satu jam pada kecepatan normal untuk melihat operasi air heater secara general. 7. Temperatur Motor Penggerak listrik Jika motor membangkitkan panas yang berlebihan (overheat), periksa arus motor, stop motor kemudian periksa kelainan yang terjadi. Pada kondisi normal, kenaikan temperatur motor akan menjadi konstan setelah 15~30 menit operasi. Kenaikan temperatur motor penggerak dapat disebabkan karena gesekan seal rotor. Apabila arus motor tidak melebihi setting pada thermal relay maka kondisi ini akan menjadi normal dengan sendirinya setelah seal rotor mengalami erosi alami. Namun apabila kenaikan temperatur terlalu tinggi (overheating) dan menyebabkan motor overload, maka perlu dilakukan pemeriksaan dan penyesuaian terhadap gap seal rotor. Penyebab lain terjadinya overload motor adalah kopling yang terlalu kuat antara gear rack pada rotor dengan pinion drive gear pada speed reducer pada saat rotor berekspansi akibat kenaikan temperatur. Hal ini dapat diatasi dengan menggeser posisi dari unit penggerak. B. Kondisi Start-Up Unit Pemeriksaan dan pemantauan air heater harus dilakukan saat pembakaran awal furnace dingin atau restart setelah hot stand-by. Pembakaran yang tidak sempurna dapat menyebabkan terjadinya akumulasi atau penumpukan kondensasi uap fuel oil (minyak) dan karbon yang tidak terbakar pada permukaan heat transfer air heater yang terbawa oleh gas buang saat start awal. Deposit ini dapat menimbulkan bahaya kebakaran yang dapat merusak elemen pemanas dan struktur air heater. Pembakaran yang tidak sempurna dapat disebabkan oleh hal-hal berikut : 1. Atomisasi minyak yang tidak sempurna akibat rendahnya temperatur atau tekanan minyak, dan rendahnya tekanan atau temperatur atomizing steam. 2. Tersumbatnya komponen atomizing oleh benda padat. 3. Distribusi udara pembakaran yang tidak merata. 4. Perbedaan tekanan aliran minyak dari masing-masing burner. 5. Kebocoran pada oil ignitor. Hal-hal yang perlu dilakukan saat pengoperasian air heater dengan pembakaran minyak (fuel oil) : 1. Periksa kondisi kestabilan nyala api (flame), furnace dan stack gas outlet pada saat start up. Kelainan kondisi-kondisi tersebut akan mengindikasikan penumpukan abu pada elemen air heater. 2. Pengoperasian sootblower air heater, baik pada sisi cold maupun hot end harus dilakukan pada saat start-up untuk mengendalikan penumpukan abu pada elemen pemanas air heater. 3. Perhatikan temperatur dari keempat terminal pada air heater. Kenaikan temperatur yang abnormal harus diperiksa segera untuk mencegah kemungkinan terjadinya kebakaran pada air heater. C. Kondisi Stand-By dan Hot Start Up Pada saat boiler dalam kondisi stand-by atau hot-banking (bottled up), air heater harus tetap dioperasikan agar tetap terjadi pertukaran panas. Seal rotor pada air heater didesain untuk mampu menahan temperatur sampai 316oC D. Kondisi Shut-down Boiler Saat boiler shut down, operasikan air heater sootblower untuk membersihkan deposit abu pada permukaan elemen pemanas. Fan harus tetap dijalankan pada saat air heater dibilas. Rotor harus tetap diputar sampai temperatur di inlet air heater turun hingga 204oC. E. Operasi Sootblower Air Heater Sootblower harus segera dioperasikan setelah tekanan steam yang dihasilkan oleh boiler memenuhi nilai yang dibutuhkan. Jika periode pembakaran yang dibutuhkan oleh boiler untuk menghasilkan steam sootblower lebih dari 4 jam, direkomendasikan untuk menggunakan auxilliary steam. Penumpukan deposit abu pada air heater diindikasikan dengan tingginya nilai perbedaan tekanan (differential pressure – DP) antara sisi inlet dan outlet, baik pada saluran udara maupun saluran gas buang.
1. Operasi Sootblower sebelum operasi komersial
Saat mulai pembakaran awal dengan HSD (fuel oil) sebelum operasi komersial, sootblower sisi cold end harus dioperasikan terutama saat pembakaran awal kemudian diulangi setiap 4 jam sekali. Sedangkan pada sisi hot end, sootblower juga dioperasikan saat pembakaran awal dan diulangi setiap 8 jam sekali. 2. Operasi Sootblower saat Cold Start Up Saat cold start up, sootblower sisi cold end dapat dioperasikan terus menerus sampai beban mencapai 10% MCR. Periode ini biasanya tidak lebih dari 4~8 jam. Saat beban mencapai 10% sootblower sisi cold end dapat dioperasikan setiap 8 jam. Sedangkan hot end sootblower dioperasikan saat pembakaran awal an diulangi setiap 8 jam sekali. 3. Operasi Sootblower saat Hot Start Up Saat hot start up, sootblower sisi cold maupun hot end dioperasikan saat pembakaran awal dan diulang setiap 8 jam sekali. F. Operasi Seal Air Heater Beberapa kondisi operasi berikut ini akan menyebabkan seal rusak sehingga terjadi kebocoran : 1. Temperatur gas inlet melebihi nilai desain yang telah ditentukan 2. Berkurangnya udara yang masuk dalam air heater. Jika ada gas buang masuk air heater, aliran udara harus tetap dijalankan. 3. Kondisi hot-banking (bottled up) tanpa aliran udara dan gas, namun panas tetap tersimpan dalam boiler dan air heater. 4. Kecepatan putar rotor air heater lebih rendah dari desain (kurang dari 1/8 rpm). Hal ini terutama terjadi saat pengoperasian motor penggerak udara. Pengecualian saat operasi pembilasan air heater dengan washing water. Hal-hal tersebut diatas tidak akan merusak seal air heater jika temperatur gas yang masuk kurang dari 204 oC.
Pengendalian Operasi saat Rotor Air Heater Stop Jika rotor air heater stop saat boiler operasi, tidak akan terjadi kerusakan pada air heater selama temperatur gas masuk tidak lebih dari 482oC. Jika air heater mengalami gangguan, akan terjadi penurunan temperatur udara primer dan sekunder, yang akan berpengaruh pada kesempurnaan pembakaran dalam boiler. Hal ini dapat menyebabkan penyumbatan abu pada sisi saluran gas buang, memperbesar kemungkinan terjadinya kebakaran pada air heater. Jika rotor stop terlalu lama, sisi rotor yang berhubungan langsung dengan saluran gas buang akan terekspansi secara berlebihan dan menyebabkan seal bengkok. Hal ini akan menyebabkan posisi rotor terkunci dan motor penggerak tidak dapat memutar rotor. Diperlukan waktu selama 5~10 menit sampai seal rotor bengkok. Untuk mengatasinya beberapa usaha berikut dapat dilakukan : 1. Jalankan motor penggerak selama 5 detik, stop lalu tunggu sampai 15 detik. Ulangi lagi dalam beberapa menit agar terjadi keseimbangan ekspansi rotor. 2. Jika usaha tersebut tidak berhasil, matikan power motor dan gunakan handcrack untuk memutar rotor. Setelah 2 kali putaran ekspansi motor akan seimbang dan memungkinkan motor penggerak untuk dioperasikan kembali.
3.
Setelah motor dapat berputar, segera operasikan sootblower.
Batasan-Batasan Operasi Air Heater Berikut ini beberapa batasan-batasan operasi air heater berdasarkan setting di DCIS (Kontrol Room). 1. Primary Air Heater Parameter Operasi
Low High Keterangan Alarm Alarm outlet 370 oC
PAH Air temperature PAH Air Inlet temperature PAH flue gas Inlet temperature PAH flue gas outlet temperature PAH flue gas side diff. Pressure PAH air side diff. pressure PAH support bearing temperature PAH guide bearing temperature PAH support bearing oil pressure PAH guide bearing oil pressure
20
80
o
-
400
o
75
170
o
-
70
Mmwg
-10
45
mmwg
-
71
o
-
82
o
C C C
C
2. Secondary Air Heater Parameter Operasi
SAH Air temperature SAH Air
Lo w Al ar m outlet 20 0 Inlet 10
Hi gh Al ar m 35 0 80
Keter angan
o
C
o
C
C
temperature SAH flue gas Inlet temperature SAH flue gas outlet temperature SAH flue gas side diff. Pressure SAH air side diff. pressure SAH support bearing temperature SAH guide bearing temperature SAH support bearing oil pressure SAH guide bearing oil pressure
85 -
40 0 17 5 90
10 -
50
-
82
71
o
C
o
C
Mmw g mmw g o C o
C
STEAM COIL
PENDAHULUAN : Udara dari FDF ( Force draft fan ) ataupun PAF ( Primary air fan ) sebelum dipanaskan di Air Heater akan mengalami pemanasan terlebih dahulu dengan menggunakan uap dimana uap yang dipergunakan adalah auxiliary steam. Pada pemanasan awal ini uap dialirkan didalam pipa pipa ( element ) sedang udara dari FDF ataupun PAF terdapat disekeliling element untuk menyerap panas. Pipa pipa / element ditempatkan sedemikian rupa sehingga panas dari uap melalui pipa pipa / element dapat diserap sebanyak sebanyaknya oleh udara dari FDF ataupun PAF sebelum masuk ke Air Heater.
SASARAN Setelah mengikuti kursus ini diharapkan operator dapat mengetahui 1. Fungsi Steam coil air heater 2. Cara pengoperasian steam coil air heater 3. Cara pengoperasian return pump 4. Mengetahui fungsi instrument para meter 5. Mengetahui dengan pasti letak / lokasi instrument para meter.
1.1 MAKSUD DAN TUJUAN ( AG.1 ) Steam coil air heater umumnya dioperasikan pada saat start up ataupun beban rendah, hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya kondensasi ( pengembunan ) sulfur yang terdapat didalam gas pada sisi dingin dari air heater ( cold end ). Dampak pengembunan sulfur ini dapat merusak element element air heater, untuk menurunkan / menghindari resiko kerusakan pada element element air heater maka temperatur rata rata disisi dingin pada air heater harus dikontrol lebih tinggi dari titik embun sulfur ( dew point ). Salah satu cara untuk mengontrol temperatur rata rata pada sisi dingin air heater dengan mengoperasikan steam coil air heater Pada bahan bakar bakar batu bara yang dipergunakan di PLTU Suralaya dimana kandungan sulfur cukup rendah, maka temperatur rata rata yang diizinkan adalah 68 0c ( minimum ), lihat gambar 1. Jadi pada saat start up boiler ataupun pada beban rendah steam coil air heater mutlak harus dioperasikan yaitu dengan cara menghindari penyarapan panas yang berlebihan di air heater oleh udara dari FDF ataupun PAF, sehingga temperatur gas out air heater tidak menjadi semakin rendah, jadi steam coil air heater berfungsi untuk menaikan temperatur udara dari FDF ataupun PAF sebelum masuk air heater, dengan naiknya temperatur udara sebelum masuk air heater penyerapan panas yang berlebihan pada air heater dapat diperkecil, dengan demikian proses pengembunan sulfur dapat dihindari / ditekan sekecil mungkin, sebagai contoh kondisi cold end temperatur rata rata pada beban rendah ( sebelum menggunakan steam coil )
menurut recomendasi ( lihat gambar 1 ), kondisi seperti ini resiko kerusakan element element air heater akibat pengembunan sulfur akan menjadi besar, seperti telah diterangkan diatas untuk menghindari / memperkecil kurusakan tsb maka temperatur udara masuk air heater harus dinaikan dengan mengoperasikan steam coil iar heater, di steam coil ini sejumlah steam flow akan merubah / menaikan temperatur cold end pada set pointnya, dengan demikian temp rata rata cold end akan berubah menjadi :
dengan naiknya temperatur rata rata pada sisi dingin air heater resiko kerusakan element pada air heater akibat pengembunan sulfur telah dapat dihindari / diperkecil, tetapi perlu diingat bila temperatur gas out meninggal air heater terlalu tinggi maka kerugian boiler juga akan menjadi besar / effisiensi boiler menurun.
2.1 PENGOPERASIAN : • Sebelum uap dimasukan / dialirkan ke steam coil air heater check dan
yakinkan semua
element element siap beroperasi termasuk inlet / outlet valve dan steam drain trap. • Buka semua by pass drain valve. • Buka venting valve. • Lakukan warming dengan membuka TCV ( minimum). • Operasikan steam coil air heater 10 menit sebelum FDF start dimaksudkan untuk membantu membuang sisa sisa kondensasi dan pembilasan gas gas yang uncondensible. • Bila coil sudah hangat dan merata posisikan control station dari TCV ke auto mode dengan set point yang diizinkan ( direcomendasikan ) • Tutup venting valve dan by pass drain valve.
4.1 PEMANTAUAN DAN BATASAN PENGOPERASIAN.
• Steam coil harus diamati secara rutin dari kebocoran steam untuk menghindari uap masuk ke air heater dan terjadinya pengembunan / kondensasi yang berarti terjadi penurunan temperatur. • Monitor differential pressure antara inlet dan autlet dari steam coil air heater ( ini menunjukan tingkat kekotoran element element steam coil akibat debu dari FDF dll ). • Perhatikan selalu kondisi auxiliary steam temperatur ( lihat table ) Max Steam Temp
Max duration ( min )
With No
0 329
3
Air
315
5
Flo
302
29
w
288
60
274
indefinitel
260
y
With
343
0
Air
329
5
315
15
302
60
288
indefinitely
Flow
Secondary / primary air heater steam coil specifications
Mass flow Initial air inlet Final air temp
SECONDA RY 288 kg/s 28.9 c
PRIMA RY 83.5 kg/s 40 c
47.8 c
71.1 c
5.1 URUTAN STOP. • Posisikan ACET control station ke manual mode. • Tutup TCV.
• Tutup by pass TCV. • Buka valve drain condensate setelah Fan distop (membuang sisa sisa kondensasi dan gas gas uncondensible untuk mencegah korosi di coil ). • Tutup isolation valve TCV. • Buka Steam coil drain trap by pass drain trap valve.
6.1 EMERGENCY OPERATION Bilamana terjadi bocor / pecah pada element steam coil air heater Segera tutup TCV. Isolasi kebocoran dari dari semua uap masuk ( tutup isolation TCV ). Buka condensate drain trap dan by passnya. 2.1 INLET AIR PREHEATER DRAIN TANK DAN RETURN PUMP ( AG.2 ) Hasil kondensasi dari steam coil air heater ditampung di drain tank kemudian yang berbentuk kondensate water ditransfer ke deaerator dengan bantuan dua buah pumpa ( return pump ), sedang yang masih berbentuk uap ( flash steam ) di transfer ke kondensor dengan memanfaatkan perbedaan tekanan antara drain tank dengan kondensor. Untuk mempertahankan level drain tank pada setting rangenya diperlengkapi level transmitter yang mengatur pembukaan dan penutupan LCV ataupun start pompa, pengoperasian pompa maupun LCV dapat dipilih secara auto ataupun manual namun operator harus tetap memonitor level drain tank dan pompa secara actual. 2.2 START UP A. Persiapan yang harus dipenuhi antara lain meliputi : Kondisi steam coil air heater, deaerator, kondensor. Elecrtic power untuk pumpa ( energized ). Instrument air system Close colling water system. Instrument system ( LT, LI , TI, PI dll ). Lube oil dan grace( pompa ) Line pipa pipa yang menuju deaerator dan kondensor.
B PENGECEKAN TERHADAP DRAIN TANK 1. Yakinkan vent dan drain valve dari drain tank tertutup 2. Yakinkan root valve untuk level gauge terbuka 3. Yakinkan root valve untuk preesure indicator terbuka 4. Yakinkan level transmitter energized. 5. Yakinkan temperatur element energized. 6. Yakinkan return pump siap dioperasiakan.
7. Yakinkan isolation valve untuk flash steam ke kondenser terbuka C. PERSIAPAN START POMPA 1. Yakinkan line ke deaerator dan condensor siap menerima flow. 2. Yakinkan level di drain tank normal. 3. Buka venting udara discharge pompa. 4. Yakinkan suction dan discharge pompa terbuka. 5. Yakinkan isolation minimum flow pompa terbuka 6. Yakinkan root valve ke PI discharge pompa terbuka. 7. Yakinkan LCV energized dan isolation valve LCV terbuka 8. By pass LCV tertutup.
D. START POMPA 1. Posisikan control station manual mode ( control room ). 2. level drain tank antara 0,5 sampai 0,9 meter ( local ). 3. Start pompa 4. Konfirmasikan discharge pressure pompa ( local ) 5. Posisikan LCV control station pada auto mode ( control room ) Level drain tank akan dikontrol secara automatis oleh level indicator transmitter ( LIT ) untuk memerintahkan LCV mempertahankan level,
bila suatu sebab level turun hingga mendekati 0,5
meter, posisikan LCV ke manual mode dan segera stop pompa untuk menghindari kavitasi atau apabila posisi auto mode maka baik pompa ataupun LCV akan stop dan menutup secara automatis.
2.3 NORMAL SHUT DOWN 1. Stop steam coil air heater bila boiler firing rate diatas 25 % 2. Stop pompa bila drain level mendekati 0,5 meter 3. Pertahankan posisi semua valve dan instrument system pada posisi operasi, karena sewaktu waktu steam coil akan dioperasikan kembali bila beban dibawah 25 %.
2.4 TRUOBLE SHOOTING A. Drain tank level high / low • Check actual level • LT power failure • Root valve LT tertutup
B. return pump • Pompa cavitasi • Power failure • Suction / discharge valve menutup
• Suction / discharge valve body stick
C. Level control valve • Control power failure • Valve body stick
2.5 PENGAMATAN SELAMA OPERASI • Noise •
Vibrasi
•
Kavitasi
•
Kebocoran dll.
DIFINISI DAN FORMULASI KARAKTERISTIK UNIT PEMBANGKIT
DAYA ATAU KAPASITAS ( CAPACITY ) i.
Daya Maksimum ( Maximum Capacity, MC ) Daya mampu maksimum ( MW ) yang dapat dibangkitkan oleh Generator Unit unjuk kerja (Performance Test ) terakhir.
Pembangkit sesuai hasil uji
2. Daya Maksimum Gross ( Gross Maximum Capacity, GMC ) Daya maksimum yang dapat dicapai Generator Unit Pembangkit ( MW ) dalam periode tertentu dengan tidak dipengaruhi adanya pengaruh musim atau derating lainnya. 3. Daya Maksimum Netto ( Net Maximum Capacity, NMC ) Adalah Daya Maksimum Gross (GMC) dikurangi daya yang diperlukan unit sendiri (MW). 4. Daya Terpasang ( Installed Capacity, IC ) Daya mampu maksimum ( MW ) Unit Pembangkit sesuai Name Plate Generator pada faktor dayanya ( Rate Power Factor ) 5. Daya Maksimum Rate ( Maximum Capacity Rate, MCR ) Daya mampu maksimum ( MW ) yang dapat dibangkitkan Generator Unit Pembangkit bila dioperasikan terus menerus. 6. Daya Tersedia Gross ( Gross Available Capacity, GAC ) Daya mampu tertinggi ( MW ) Unit Pembangkit dapat ber-operasi dengan adanya Derating ( penurunan kemampuan Unit Pembangkit karena gangguan peralatan, adanya pemeliharaan dan adanya gangguan lainnya misalnya : pasokan bahanbakar dan gangguan luar ). 7. Daya Tersedia Netto ( Net Availability Capacity, NAC ) Daya tersedia Gross, GAC ( MW ) Unit Pembangkit dikurangi dengan daya yang diperlukan Unit Pembangkit itu sendiri. 8. Depenable Capacity atau Daya Keandalan Gross ( Gross Dependable Capacity, GDC )
Daya Mampu Maksimum, GMC Unit Pembangkit yang tergantung batasan terhadap keadaan sekeliling selama suatu perioda tertentu ( satu bulan atau satu musim ).dengan perhitungan : Depenable Capacity (MW) = Daya Terpasang – (Derating Permanen + Derating Non
Permanen )
9. Daya Keandalan Netto ( Net Dependable Capacity, NDC ) Daya Keandalan Gross, GDC dikurangi daya yang diperlukan Unit Pembangkit sendiri.
START ( STARTING ) 1. Unit Start ( Actual Unit Starts ) Waktu Unit Pembngkit sinkron, masuk ke- sitim jaringan pada beban minimumnya. 2. Jumlah Start Unit ( Attemped Unit Starts ) Jumlah kali unit sinkron, masuk ke-sistim jaringan pada beban minimumnya setelah shutdown, gangguan atau pemeliharaan 3. Kegagalan Start ( Starting Failure, SF ) Ketidakmampuan Unit Pembangkit parallel masuk ke sistim sampai beban minimumnya, dari kondisi tidak operasi ( Standby, Shutdown cadangan dan setelah pemeliharaan atau inspeksi ). 4. Keberhasilan Start ( Starting Success, SS ) Kemampuan Unit Pembangkit parallel masuk ke sistim sampai beban minimumnya dari kondisi tidak operasi ( Standby, Shutdown cadangan dan setelah pemeliharaan atau inspeksi ).
SHUTDOWN & TRIP ( SHUDDOWN & TRIPPED ) 1. Shutdown Cadangan ( Reverse Shutdown, RS ) atau Standby Unit Pembangkit dalam kondisi operasi, di stop secara normal untuk cadangan atau pengaturan sistim , tetapi Unit Pembangkit siap dioperasikan kembali suatu saat.
Standby karena adanya
2. Shutdown Tidak Aktip ( Deactivated Shutdown, DS ) Unit Pembangkit tidak siap operasi, parallel dengan sistim pada perioda relatip lama karena pertimbangan ekonomi, waktu atau alasan lain yang tidak berkaitan dengan gangguan atau kerusakan peralatan Unit Pembangkit. Unit Pembangkit biasanya membutuhkan waktu minimal seminggu untuk persiapan agar dapat siap operasi kembali. 3. Trip ( Tripped, T ) Unit Pembangkit dalam kondisi operasi, di-stop dengan peralatan Emergency Trip karena alasan keamanan. Atau secara tiba-tiba Unit Pembangkit keluar dari sistim karena adanya gangguan peralatan Unit Pembangkit itu sendiri atau gangguan sistim jaringan luar. Jika Unit Pembangkit Trip disebabkan gangguan dari Unit itu sendiri, dinyatakan “ Unit Pembangkit Trip karena gangguan dalam “ dan “ Unit Pembangkit Trip karena gangguan luar “ jika disebabkan gangguan jaringan luar dan Unit Pembangkit siap di-operasikan kembali. Jika tidak siap dioperasi kembali dinyatakan keluar paksa, FO.
DERATING ( DERATING ) 1. Derating Unit ( Unit Derating, UD ) Penurunan daya mampu Unit Pembangkit karena gangguan peralatan dan bukan pengaturan sistem, baik yang terencana maupun yang tidak terencana.
2. Derating Terencana ( Planned Derating, PD ) Penurunan daya mampu Unit Pembangkit yang telah direncanakan atau dijadwalkan terlebih dahulu pada Rencana Operasi Harian atau Rencana Mingguan yaitu : dari hari Jum’at jam : 00.00 atau hari Sabtu jam : 24.00 sampai dengan hari Jum’at 24.00 atau hari Sabtu jam : 00.00 minggu berikutnya. 3. Derating Tidak Terencana ( Unplanned Derating, UD ) Penurunan daya mampu Unit Pembangkit ( MW ) karena adanya gangguan peralatan yang tidak direncanakan atau dijadwalkan terlebih dahulu pada Rencana Operasi Harian atau Rencana Minnguan yaitu meliputi : a. Penurunan daya mampu Unit Pembangkit secara tiba-tiba. b. Penurunan daya mampu Unit Pembangkit sebelum Rencana Operasi Harian berakhir, atau adanya perpanjangan atau keterlambatan realisasi dari rencana Derating . 4. Derating Paksa ( Forced Derating, FD ) Derating Paksa adalah bagian dari Derating Tak Terencana karena adanya gangguan peralatan Unit Pembangkit sehingga perlu penurunan beban sebelum Rencana Operasi Harian ber-akhir. 5. Derating Pemeliharaan ( Maintenance Derating, MD ) Penurunan daya mampu Unit Pembangkit untuk pemeliharaan atau perbaikan karena adanya gangguan atau keluarnya salah satu peralatan sebelum Rencana Operasi Harian berikutnya ber-akhir dan sebelum Unit Pembangkit keluar terencana ( PO ) berikutnya. 6. Derating Terjadwal ( Sceduled Derating, Sc D ) Gabungan dari Derating untuk Pemeliharaan, M D dan Derating Terencana, PD . 7. Perpanjangan Derating Terjadwal ( Sceduled Derating Extension, DE ) Perpanjangan Derating untuk Pemeliharaan, MD atau Derating Terencana, PD . 8. Derating Musim ( Seasonal Derating, SD ) Unit Pembangkit mengalami penurunan daya mampu karena adanya pengaruh musim.
KELUAR DARI PENGOPERASIAN ( OUTAGE STATES ) 1. Keluar Paksa ( Forced Outage, FO ) Unit Pembangkit keluar dari sistim jaringan sebelum Rencana Operasi Mingguan ber-akhir. karena gangguan, kerusakan peralatan atau gangguan luar yang menyebabkan Unit Pembangkit keluar dari sistim jaringan sebelum Rencana Operasi Harian atau Rencana Mingguan ber-akhir. Jika gangguan tersebut belum dapat diatasi sampai akhir Rencana Operasi Harian berikutnya, maka dianggap keluar untuk pemeliharaan ( MO ) . 2. Keluar Terencana ( Planned Outage, PO ) Unit Pembangkit keluar dari sistim jaringan untuk melakukan Annual,Overhaol, Inspection, pemeliharaan rutin atau periodik dan Testing yang telah direncanakan atau dijadwalkan dalam Rencana Operasi Harian atau Rencana Mingguan. 3. Keluar Pemeliharaan ( Maintenance Outage, MO ) Unit Pembangkit keluar dari sistim jaringan untuk keperluan pemeliharaan atau perbaikan peralatan karena adanya kerusakan peralatan. Dapat dilaksanakan sebelum Rencana Operasi Harian atau Rencana Minguan berakhir dan sebelum keluar untuk pemeliharaan terencana ( PO ) berikutnya. 4. Keluar Ter- Jadwal ( Sceduled Outage , MO,PO ) Gabungan dari keluar untuk pemeliharaan terencana ( PO ) dan keluar untuk pemeliharaan atau perbaikan karena gangguan ( MO ).
5. Perpanjangan Waktu Keluar Ter-Jadwal ( Sceduled Outage Extension, SE ) Perpanjangan waktu dari Keluar terencana untuk Perbaikan ( MO ) dan Keluar untuk Pemeliharaan Terencana ( PO ). 6. Perpanjangan Waktu Keluar Terencana ( Palnned Outage Extension, SE dari PO ) Perpanjangan waktu Keluar Terencana ( PO ) 7. Perpanjangan Waktu Keluar untuk Perbaikan ( Maintenance Outage Extension, SE dari MO ) Perpanjangan waktu Keluar untuk Pemeliharaan Trencana ( MO )
WAKTU DAN HARI ( TIMES & DATES ) 1. JAM PERIODE ( Periode Hours, PH ) Jumlah jam dalam satu perioda waktu tertentu , misalnya
satu bulan atau satu tahun .
2. JAM OPERASI ATAU JAM PELAYANAN ( Service Hours, SH ) Jumlah jam Unit Pembangkit beroperasi dan parallel dengan sistim jaringan. 3. JAM TERSEDIA ATAU JAM KESIAPAN ( Available Hours, AH ) Jumlah jam ketersediaan Unit Pembangkit berkesempatan memproduksi energi listrik, baik dalam kondisi operasi maupun Shutdown Cadangan atau Standby. Jumlah jam ketersediaan adalah jumlah Jam Pelayanan, SH dan jumlah jam Shutdown Cadangan , RSH atau Standby. Atau jumlah jam dalam satu perioda (PH) dikurangi jumlah jam keluar untuk pemeliharaan terencana (POH), jumlah jam keluar paksa (FOH) dan jumlah jam keluar untuk pemeliharaan atau perbaikan ( MOH ) karena adanya gangguan peralatan. 4. JAM TAK TERSEDIA ATAU JAM TIDAK SIAP ( Unavailable Hours, UH ) Jumlah jam Unit Pembangkit tidak dapat ber-operasi karena adanya gangguan yang menyebabkan Unit Pembangkit keluar paksa (FO) , keluar untuk pemeliharaan ( MO ), dan keluar untuk pemeliharaan terencana (PO). 5. JAM KELUAR TERENCANA ( Planned Outage Hours, POH ) Jumlah jam Unit Pembangkit tidak siap beroperasi untuk keperluan pemeliharaan terencana atau pemeliharaan pereodik yang telah direncanakan atau dijadwalkan terlebih dahulu.
6. JAM KELUAR PEMELIHARAAN ( Maintenance Outage Hours, MOH ) Jumlah jam Unit Pembangkit keluar dari operasi atau tidak siap beroperasi untuk keperluan perbaikan peralatan karena adanya gangguan.
pemeliharaan atau
7. JAM KELUAR PAKSA ( Forced Outage Hours, FOH ) Jumlah jam Unit Pembangkit keluar dari sistim dan tidak siap dioperasikan karena adanya gangguan atau kerusakan peralatan yang tidak diprediksi terlebih dahulu. Periode Force Outage dihitung dari saat Unit Pembangkit keluar dari jaringan sampai Unit Pembangkit siap operasi atau masuk jaringan kembali. Jika Unit Pembangkit tidak siap operasi kembali sampai akhir Rencana Mingguan dan telah dijadwalkan kembali untuk periode Rencana Mingguan minggu berikutnya, maka selebihnya diperhitungkan sebagai jam keluar untuk pemeliharaan atau perbaikan, ( MOH ). 8. JAM SHUTDOWN CADANGAN ( Reserve Shutdown Hours, RSH ) Jumlah jam Unit Pembangkit tidak beroperasi, dalam kondisi Shutdown cadangan atau Standby karena adanya pengaturan sistim. 9. JAM DERATING ( Unit Derated Hours, UNDH )
Jumlah jam Unit Pembangkit mengalami penurunan daya mampunya karena adanya Derating Terencana dan Derating Derating Tak Terencana bukan karena pengaturan sistem . 10. JAM DERATING TERENCANA ( Planned Derated Hours, PDH ) Jumlah jam Unit Pembangkit mengalami penurunan daya yang telah direncanakan terlebih dahulu terencana karena adanya gangguan atau kerusakan peralatan . Jumlah jam derating terencana adalah jumlah jam selama Dearting Terencana ( PD ) dan Perpanjangan Jadwal Derating ( DE ) dari beberapa derating terencana . 11. JAM DERATING TAK TERENCANA ( Unplanned Derated Hours, UDH ) Jumlah jam Unit Pembangkit mengalami penurunan daya mampunya karena adanya gangguan peralatan dan belum direncanakan terlebih dahulu. Jam Derating Tak Terencana ( UDH ) adalah jumlah jam selama Dearting Paksa ( FDH ), jumlah jam Dearting untuk Pemeliharaan ( MDH ) dan jumlah jam beberapa Perpanjangan Jadwal Derating untuk Pemeliharaan ( DE ) 12. JAM DERATING PEMELIHARAAN ( Maintenance Derated Hours, MDH ) Jumlah jam Unit Pembangkit mengalami penurunan daya mampunya untuk pemeliharaan atau perbaikan peralatan yang tidak direncanakan terlebih dahulu karena adanya gangguan pada jam ketersediaannya ( Unit Pembangkit dalam kondisi operasi maupun shutdown cadangan – standby ). 13. JAM DERATING PAKSA ( Forced Derated Hours, FDH ) Jumlah jam selama Unit Pembangkit mengalami penurunan beban atau daya mampunya karena adanya gangguan atau kerusakan peralatan . 14. JAM DERATING TERJADWAL ( Sceduled Derated Hours, SDH ) Jumlah jam Unit Pembangkit selama Dearting ( PD ), Derating untuk Pemeliharaan (MD) dan Perpanjangan Jadwal waktu Derating PD dan MD.
15. JAM KELUAR TAK TERENCANA ( Unplanned Outage Hours, UOH ) Jumlah jam keluar selama Unit Pembangkit mengalami Keluar Paksa, Keluar untuk Perbaikan ( MO ) dan Perpanjangan waktu Keluar untuk Perbaikan (SE dari MO ) 16. JAM PERPANJANGAN KELUAR TERJADWAL ( Scheduled Outage Extension Hours, SOEH ) Jumlah jam jadwal perpanjangan selama Unit Pembangkit keluar karena Perbaikan ( MO ) dan Keluar Terencana ( PO ). 17. JAM KELUAR TERJADWAL ( Scheduled Outage Hours, SOH ) Jumlah jam selama Keluar terencana ( PO ), Keluar untuk perbaikan ( MO ) dan perpanjangan jadwal waktu MO dan PO. 18. JAM EKUIVALEN ATAU JAM KESETARAAN ( Equivalent Hours,E H ) Jam kesetaraan Unit Pembangkit mengalami penurunan kapasitas atau daya mampunya karena Derating Unit dan Derating Musim terhadap Kapasitas Maksimumnya. 19. JAM EKUIVALEN DERATING PAKSA ( Equivalent Forced Derated Hours, EFDH ) Jam Derating Paksa Ekuivalen adalah hasil perkalian dari Jumlah jam Derating Paksa ( FDH ) dengan besar penurunan daya atau Derating dibagi Daya Maksimum Netto ( NMC ). EFDH = FDH ( Jam ) X Besar Derating ( MW ) / Daya Maksimum Netto ( MW )
20. JAM EKUIVALEN DERATING PAKSA SELAMA SHUTDOWN CADANGAN ( Equivalent Forced Derated Hours During Reserve Shutdown, EFDHRS ) Adalah Jam Derating Paksa ( FDH ) selama Shutdown Cadangan ( RS ) dikali besar penurunan daya atau
Derating dibagi Daya Maksimum Netto ( NMC ). EFDHRS = FDH ( Jam ) X Besar Derating ( MW ) / Daya Maksimum Netto ( MW )
21. JAM EKUIVALEN DERATING TERENCANA ( Equivalent Planned Derated Hours, EPDH ) Adalah Jam Derating Terencana ( PDH ) dikali Besar Penurunan Beban dibagi Daya Maksimum Netto ( NMC ) EPDH = PDH ( Jam )
X Besar Derating ( MW ) / Daya Maksimun Netto ( MW )
22. JAM EKUIVALEN DERATING TERJADWAL ( Equivalent Sceduled Derated Hours, ESDH ) Adalah hasil kali Jam Dearting Terjadwal ( SDH ) dikali Besar Penurunan Beban dibagi Daya Maksimum Netto ( NMC ) ESDH = SDH ( Jam ) X Besar Derating ( MW ) / Daya Maksimum Netto ( MW )
23. JAM EKUIVALEN DERATING MUSIM ( Equivalent Seasonal Derated Hours, ESEDH ) Adalah Daya Maksimum Netto ( NMC ) dikurang Daya Keandalan Netto ( Net Dependable Capacity, NDC ) dikali Jam Tersedia ( AH ), dibagi Daya Maksimum Netto ( NMC ) ESEDH = [Daya Maksimum Netto ( MW ) - Dependable Capacity Netto ( MW )] X Jam ) / Daya Maksimum Netto ( MW )
Jam Tersedia (
24. JAM EKUIVALEN DERATING TAK TERENCANA ( Equivalent Unplanned Derated Hours, EUDH ) Adalah hasil kali Jam Derating TakTerencana ( UDH ) dengan Besar Penurunan Beban atau Derating / Daya Maksimum Netto ( NMC ) EUDH = UDH ( Jam ) X Beban Dearting ( MW ) / Daya Maksimum Netto ( MW )
TENAGA LISTRIK ( ENERGY ) 1. RODUKSI GROSS (Gross Actual Generation, GAG ) Enersi listrik gross ( MWh ) yang dibangkitkan Generator Unit Pembangkit dalam satu perioda. 2. KAPASITAS GROSS TERSEDIA ( Gross Available Capacity, GAC ) Kapasitas tertinggi ( MW ) yang dapat dibangkitkan Unit Pembangkit dengan adanya Derating. 3. PRODUKSI NETTO ( Net Actual Generation, NAG ) Energi listrik gross ( MWh ) yang dibangkitkan Generator Unit Pembangkit, dikurangi Pemakaian Unit Pembangkit ( MWh ) itu sendiri dalam satu perioda. 4. KAPASITAS MAKSIMUM GROSS ( Gross Maximum Capacity, GMC ) Energi listrik maksimum yang dapat dibangkitkan Unit Pembangkit dalam satu perioda pada kapasitas maksimumnya ( tidak dipengaruhi adanya Derating ).
I. PENDAHULUAN
1. Pendahuluan Termodinamika merupakan cabang ilmu pengetahuan yang membahas hubungan antara energi panas dengan bentuk-bentuk energi lainnya. Dua hal yang sangat penting dalam aplikasi termodinamika adalah : 1. Sistem pembangkit daya, seperti : - Motor bakar - Turbin uap dan Turbin gas - Kompresor - Pembangkit tenaga nuklir - Sistem propulsi untuk pesawat terbang dan roket - Sistem pembakaran bahan bakar - Solar energi - Dan lain-lain 2. Sistem Refrigerasi, seperti : - AC ( Air Conditioner ) - Pompa Panas - Dan lain-lain 2. Sifat- sifat termodinamika Ada dua sifat termodinamika dari suatu substansi yang sangat penting yaitu : 1. Sifat Ekstensif Nilainya untuk seluruh sistem merupakan penjumlahan dari seluruh bagian yang ada yang merupakan bagian dari sistem tersebut. Contoh : Massa, Volume, dan Energi. 2. Sifat Intensif Nilainya tidak tergantung dari besar dan ukuran sistem. Contoh : Massa jenis, Tekanan, dan Temperatur.
m V E
1/2m 1/2V 1/2E
T P p
T P p
1/2m 1/2V Sifat Ekstensif 1/2E T P p
Sifat Intensif
Gambar 1.1 beda antara sifat ekstensif dan sifat intensif
Sifat – sifat suatu Substansi 1. Massa Massa sebuah benda dipahami sebagai sifat karakteristik dari tahanan benda itu terhadap perubahan kecepatan.
F
A
F
B
x
A,B
x a) Massa inersial A dan B identik F
A
F
C
X
X
Waktu
A
C
Waktu
b). Massa Inersial A dan C berlainan Gambar 1.2 sifat karakteristik benda terhadap perubahan kecepatan
2. Volume Volume adalah ukuran geometris dari suatu benda. Massa jenis suatu benda adalah massa benda tersebut dibagi dengan volumenya. 3. Energi
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha, sifatnya lestari ( kekal ) dalam kuantitas 4. Tekanan Terjadinya tekanan
berasal
dari
tumbukan
antara
molekul-molekul
terhadap
dinding
pembatas.
A F
Gambar 1.3 konsep terjadinya tekanan
(P ) =
F ( gaya ) A(luasan )
Tekanan
N/m2
Dalam termodinamika, tekanan umumnya dinyatakan dalam harga absolut ( tekanan absolut ). Tekanan absolut tergantung pada tekanan pengukuran sistem, jadi : a. Bila tekanan pengukuran ( gauge pressure ) sistem diatas tekanan atmosfir, maka : Tekanan absolut = Tekanan atmosfir + Tekanan pengukuran (1.1) P =P +P b. Bila tekanan pengukuran ( gauge pressure ) sistem dibawah tekanan atmosfir, maka : Tekanan absolut = Tekanan atmosfir - Tekanan pengukuran (1.2) P =P −P abs
abs
atm
atm
gauge
gauge
Gambar. 1.4 Pengukuran tekanan
Contoh : Suatu alat ukur menunjukkan tekanan sebesar 100 Psig , berapakah besarnya tekanan absolut ?. Jawab : Pabs = Patm + Pgauge = 100 + 14,696 = 114,696 Psia = 7,908 x 106 N/m2 = 0,7908 MPa. catatan : 1 atm = 1,013 x 105 N/m2 = 14,696 lbf/in2 5. Temperatur Temperatur dapat dipandang sebagai potensial pendorong bagi berlangsungnya perpindahan energi sebagai panas.
Skala R dan K merupakan skala temperatur “ mutlak “ Gambar 1.5 Skala temperatur Contoh : Suatu termometer menunjukkan 240 °C. Hitung besarnya temperatur dalam °F, K, dan R. Jawab : Untuk mendapatkan °F : 240 °C x (9 °F ) / ( 5 °C ) + 32 °F = 464 °F Untuk mendapatkan R : 464 °F + 459,67 R = 923,67 R Untuk mendapatkan K : 240 oC + 273,15 K = 513,15 K Contoh : Suatu benda lebih panas 30oC dari benda lainnya. Berapakah besarnya beda temperatur dalam oF, R dan K ?. Jawab : T1 – T2 = 30oC = 30oK = 30oC x 9oF/5oC = 54oF = 54 R.
II. KONSEP-KONSEP DASAR TERMODINAMIKA
2.1. Termodinamika dan Energi Termodinamika memusatkan perhatian kepada faham tentang energi, gagasan bahwa energi itu tetap letari adalah hukum termodinamika yang pertama. Konsep kedua dalam termodinamika adalah entropi, dengan entropi kemungkinan atau kemustahilan berlangsungnya suatu proses dapat ditentukan. Gagasan inilah yang mendasari hukum termodinamika yang kedua. Hukum ini menjadi dasar dari analisa rekayasa untuk menentukan jumlah daya guna maksimum yang dapat diperoleh dari sumber energi tertentu, atau jumlah masukan ( input ) daya guna maksimum yang diperlukan untuk melaksanakan tugas tertentu. 2.2. Bentuk-bentuk Energi. 1. Bentuk Energi Mikroskopis Energi ini biasanya dinamakan Energi dalam, dan diberi simbol U. Energi dalam adalah energi yang dimiliki oleh berbagai molekul yang tersembunyi dari pandangan makroskopik langsung, disebabkan oleh watak tingkat keadaan mikroskopik yang tidak terorganisasi. Energi dalam persatuan massa diberi simbol u, [kJ/kg] (2.1) U u = m
2. Bentuk Energi Makroskopik ⇒ Enrgi Kinetik [kJ] E = 1 2.m.v ⇒ Energi Kinetik per satuan massa e = 1 2.v [kJ/kg] ⇒ Energi Potensial Gravitasi [kJ] E = m.g .h 2
k
2
k
(2.2) (2.3) (2.4)
p
⇒ Energi Potensial Gravitasi persatuan massa e = g .h [kJ/kg] p
(2.5)
Energi total yang dimiliki oleh suatu benda yang sedang bergerak dan mempunyai ketinggian, adalah merupakan penjumlahan dari energi mikroskopik dan energi makroskopis. (2.6) E = U + E + E = U + 1 2.m.v + m.g .h [kJ] Energi-total persatuan massa adalah : (2.7) e = u + e + e = u + 1 2.v + g .h [kJ/kg] 2
total
k
p
2
k
p
2.3 Temperatur dan Hukum ke Nol Termodinamika Gagasan penting lainnya mengenai temperatur adalah bahwa sifat ini perupakan “ petunjuk “ bagi perpindahan energi sebagai panas. Berbagai gerakan molekul cenderung untuk lebih gairah pada temperatur tinggi, dan energi panas cenderung untuk bergerak dari berbagai molekul yang membentuk suatu daerah yang bertemperatur lebih tinggi ke berbagi molekul yang lebih lamban yang membentuk suatu daerah yang bertemperatur lebih rendah. “ jika dua buah sistem berada dalam kesetimbangan termal, keduanya haruslah mempunyai temperatur yang sama, jika setiap sistem tersebut berada dalam kesetimbangan dengan sistem
ketiga, maka ketiganya mempunyai temperatur yang sama, jadi sembarang dua atau ketiganya berada dalam kesetimbangan termal. Gagasan ini kadang-kadang disebut hukum termodinamika yang ke nol.” Hukum ini merupakan dasar dari pengukuran temperatur, dimana benda ketiga di atas digantikan dengan termometer.
20 oC
25 oC
35 oC
35 oC o
40 C
35 oC 35 oC
o
45 C
o
35 C
35 oC
a) Sebelum setimbang
b) Setelah setimbang Gambar 2.1 Proses kesetimbangan termal
Panas adalah perpindahan energi yang tidak dapat diperhitungkan sewaktu secara makroskopik menghitung perpindahan energi sebagai kerja. Panas adalah kerja mikroskopik yang tersembunyi dari pandangan makroskopik langsung. Temperatur adalah sifat zat, apabila temperatur suatu benda lebih tinggi dari benda yang kedua, perpindahan energi sebagai panas berlangsung dari benda yang pertama ke benda yang kedua. 2.4. Sistem Sistem yaitu segala sesuatu yang berada dalam pengamatan. Sistem digunakan untuk mengidentifikasikan subjek yang akan dianalisa. Ada dua jenis sistem 1. Massa atur ( sistem tertutup ) Digunakan pada sistem yang terdiri dari massa zat, yang digunakan untuk meneliti sifat yang berada dalam sistem tersebut. Contoh : Fluida yang berada pada torak silinder.
Gambar 2.2 Sistem massa atur ( sistem tertutup ) 2. Volume atur ( sistem terbuka ) Digunakan untuk analisa rekayasa pada sistem yang menyangkut aliran massa. Contoh : Aliran fluida pada nozel.
masu
Fluida
kelu
Gambar 2.3 Sistem Volume atur ( sistem terbuka ) 2.5 Proses dan Siklus Jika suatu sistem mengalami perubahan dari suatu kondisi kesetimbangan ke kondisi kesetimbangan yang baru, maka sistem tersebut dikatakan mengalami proses. Kondisi yang secara kontinu (terus menerus) akan memberikan jalan/jejak dari proses tersebut. Untuk membahas suatu proses, harus diketahui kondisi awal dan kondisi akhir dari proses tersebut. Demikian juga lintasan proses yang diikuti, serta interaksi dengan sekeliling yang dialami sistem selama proses itu berlangsung.
Gambar 2.4 Lintasan proses Suatu sistem dikatakan mempunyai siklus bila prosesnya berlanjut dan kembali ke ke kondisi awal dan berulang.
4
Proses (a) dan (b) mengalami sklus Thermodinamika Gambar 2.5 Siklus termodinamika 2.6 Energi dan hukum pertama Termodinamika Aspek fundamental dari konsep Energi, yaitu bahwa energi suatu sistem yang diisolasi adalah konstan. Persamaan-persamaan yang menyatakan hukum ini, merupakan landasan bagi analisa kuantitatif terhadap berbagai perubahan yang terjadi diantara berbagai sistem yang berinteraksi.
2.6.1 Definisi hukum pertama Termodinamika Hukum pertama termodinamika adalah hukum konservasi (kekekalan) energi. Hukum ini menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Energi dari suatu sistem yang mengalami perubahan dapat bertambah atau berkurang oleh pertukaran dengan lingkungan dan dapat dirubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain di dalam sistem itu. 2.6.1.1 Hukum Pertama Termodinamika dan Sistem Terbuka (Volume-atur) Sekarang akan kita bahas sistem terbuka keadaan tunak (steady), yang disebut juga sistem alirantunak keadaan tunak [Steady-State Steady-Flow system,( SSSF system)]. Dalam sistem ini aliran massa dan energi melalui dinding batas tidak berubah menurut waktu, dan jumlah massa di dalam sistem juga tetap.
Gambar 2.6 Sistem terbuka (volume atur) Persamaan hukum pertama (balans energi) untuk sistem ini adalah : Energi yang masuk sistem = Energi yang keluar sistem Atau : m.g.Z1 + 1 2.m.v12 + U 1 + P1 .V1 + Win + Qin = m.g.Z 2 + 1 2.m.v22 + U 2 + P2 .V2 + Wout + Qout
karena :
U + P.V = H
maka : m.g .Z 1 + 1 2.m.v12 + H 1 + Win + Qin = m.g .Z 2 + 1 2.m.v 22 + H 2 + Wout + Qout
Untuk masing-masing energi persatuan massa : (1)
g .Z 1 + 1 2.v12 + h1 + win + qin = g .Z 2 + 1 2.v 22 + h2 + wout + q out
2.6.1.2 Aplikasi Hukum Pertama Termodinamika - Untuk Pembangkit uap (Boiler) : Dari persamaan (1) dengam asumsi bahwa : 1. Pada boiler tidak ada kerja poros maka, 2. Perbedaan energi potensial, g.Z − g.Z = diabaikan 3. Perbedaan energi kinetik, 1 2.(v − v ) = diabaikan Jadi : (2) ∆q = h − h Kalor yang diperlukan untuk menguapkan air sampai tingkat keadaan tertentu sama dengan kenaikan entalpi air yang diuapkan tersebut. ∆w = 0
2
1
2
2
1
1
- Untuk Turbin uap : Dari persamaan (1) dengam asumsi bahwa : 1. Pada turbin terjadi proses adiabatik, ∆q = 0 2. Perbedaan energi potensial, g.Z − g.Z = diabaikan 2
1
3. Perbedaan energi kinetik, Jadi :
1 2.(v 2 − v1 ) = diabaikan
(3) Kerja poros yang dihasilkan oleh turbin uap sama dengan penurunan entalpi uap yang melalui turbin. ∆w = h1 − h2
- Pompa air (atau fluida incompressible) Dari persamaan (1) dengam asumsi bahwa : 1. Pada pompa terjadi proses adiabatik, ∆q = 0 2. Perbedaan energi potensial, g .Z − g .Z = diabaikan 3. Perbedaan energi kinetik, 1 2.(v − v ) = diabaikan 4. u = u , karena v = v = v jadi : 2
1
2
1
2
2
1
1
(4) Kerja poros yang diperlukan oleh pompa sama dengan kenaikan tekanan fluida yang dipompakan dikalikan dengan volume spesifik fluida tersebut. ∆w = v.(P1 − P2 )
- Nosel 1. Pada nosel terjadi proses adiabatik, ∆q = 0 2. Pada nosel tidak ada kerja poros maka, ∆w = 0 3. Perbedaan energi potensial, g .Z − g .Z = diabaikan 4. Energi kinetik fluida masuk nosel = 0 (diabaikan) Jadi : untuk uap v = 2.(h − h ) untuk gas ideal = 2.c .(T − T ) 2
2
1
p
=
1
2
1
(5) (6)
2
2.v.(P1 − P2 )
untuk fluida incompressible
(7)
- Pencekik (Throttling) 1. Pada throttling terjadi proses adiabatik, ∆q = 0 2. Pada throttling tidak ada kerja poros maka, ∆w = 0 3. Perbedaan energi potensial, g .Z − g .Z = diabaikan 4. Perbedaan energi kinetik, 1 2.(v − v ) = diabaikan Jadi : 2
1
2
1
h1 = h2
(8)
2.6.1.3 Hukum Pertama Termodinamika dan Sistem Tertutup (Massa-atur) Pada sistem terbuka massa dapat melintasi bidang batas. Pada sistem tertutup, sebaliknya hanya energi yang dapat melintasi bidang batas, tetapi massa tidak. Sistem ketiga yang kadang-kadang juga mendapat perhatian adalah sitem terisolasi, yang merupakan bentuk khusus dari sistem tertutup. Dalam sisitem ini baik massa maupun energi tidak dapat melintas bidang batas, tetapi dalam lingkungan bidang batas itu perubahan energi dapat terjadi. Sumber energi yang utama di dunia ini merupakan energi panas yang didapat dari hasil pembakaran bahan bakar ( baik padat, cair, maupun gas ). Bila pada suatu sistem yang merupakan suatu proses diberikan sejumlah panas sebesar dQ, maka sistem tersebut akan berekspansi dan melakukan kerja sebesar dW, dan energi dalam sistem tersebut akan meningkat. Proses yang terjadi di dalam sistem tersebut dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut : dQ = dW + dU dimana : dQ = Panas yang diberikan ke sistem
(9)
dW = Kerja yng dilakukan oleh sistem dU = Perubahan energi dalam sistem Persamaan 2.1 di atas dikenal dengan prinsip konversi energi dari suatu sistem atau dikenal dengan perumusan matematis hukum pertama termodinamika. 2.6.2 Perpindahan Energi sebagai Kerja Kerja merupakan salah satu dari berbagai mekanisme bagi perpindahan energi. Pada termodinamika, kerja selalu merepresentasikan sebagai pertukaran energi antara sistem dan lingkungan. Kerja W yang dikenakan terhadap sistem, atau dihasilkan sistem merupakan hasil kali dari gaya F dengan perubahan jarak dx, dan dapat ditulisakn dalam persamaan : (10) W = ∫ F.dx Dimana : F = Gaya yang bekerja pada sistem [ N ] dx = Perpindahan dari sistem [m]
Kerja akibat perubahan volume dari fluida ⇒ Apabila P konstan : W = P.A.( x2 – x1 )
Gambar 2.7 Kerja akibat perubahan volume ⇒ Apabila P tidak konstan : W = ∫ P.dV
(11)
Gambar 2.8 Lintasan proses untuk kerja
Contoh : Sebuah piston silinder tanpa gesekan berisi uap air sebanyak 10 lbm pada 60 Psia dan temperatur 320 °F. Kemudian dipanaskan hingga temperaturnya naik menjadi 400 °F. berapa kerja yang dihasilkan selama proses. Solusi : Diketahui : Massa uap air, Tekanan, Temperatur awal, Temperatur akhir,
m = 10 lbm P = 60 Psia T1 = 320 °F T2 = 400 °F
Ditanya : Kerja yang dihasilkan selama proses, W = ?
Jawab : - Gambar dari sistem yang ditinjau
-
Assumsi : Proses berlangsung pada tekanan konstan
-
Rumus yang dipakai : W = ∫ P.dV Karena proses berlangsung pada tekanan konstan maka : W = P.( V2 – V1 ) = m.P.( v2 – v1 ) Dari tabel uap didapat harga volume spesifik Pada :
P = 60 Psia ; T1 = 320 °F ⇒ v1 = 7,485 ft3 / lbm P = 60 Psia ; T2 = 400 °F ⇒ v2 = 8,353 ft3 / lbm
Maka : W = (10 lbm ).( 60 Psia ).[( 8,353 – 7,485) ft3 / lbm ].[( 1 Btu ) / ( 5,404 = 96,4 Btu
Psia.ft3 )]
2.6.3 Perpindahan energi sebagai panas Energi dapat pula dipindahkan ke dalam suatu sistem dengan cara yang lain yaitu sebagai panas. Panas adalah perpindahan energi sebagai kerja yang berlangsung pada skala mikroskopis yang tidak dapat diperhitungkan sewaktu menghitung besarnya energi secara makroskopik Perpindahan energi sebagai panas atau bentuk kerja dapat meningkatkan temperatur sistem.
Gambar 2.9 Energi panas yang masuk ke sistem menyebabkan kenaikan temperatur 2.6.4
Balans Energi untuk Massa Atur Massa atur dan lingkungannya membentuk sistem yang diisolasi, energi totalnya harus konstan. Apabila energi salah satu bertambah, energi yang lainnya harus berkurang dengan jumlah yang sama. Masukan energi total ke dalam massa atur harus tepat menjadi kenaikan energi di dalam massa atur tersebut.
Gambar 2.10 Massa atur 2.6.5
Bentuk-bentuk Energi ∗ ∗
Energi Potensial gravitasi : m.g.z Energi Kinetik : ½.m.ν 2
∗ ∗ ∗ ∗
Energi Dalam Kerja Aliran Kerja Energi Panas
Balans Energi : ∗ Energi Potensial gravitasi ∗ Energi Kinetik ∗ Energi Dalam ∗ Kerja Aliran ∗ Kerja ∗ Energi Panas
: : : :
: : : : : :
U P.V W Q Energi masuk m.g.z1 ½.m.ν 12 U1 P.V1 W1 Q1
Energi keluar m.g.z2 ½.m.ν22 U2 P.V2 W2 Q2
III. AZAS-AZAS PENGUAPAN 3.1. Zat Murni Substansi (zat) yang mempunyai komposisi kimia yang tetap selama proses disebut substansi murni. Air, nitrogen, helium, dan carbondioksida adalah merupakan contoh beberapa substansi murni. 3.2. Phase dari suatu subtansi Seperti kita ketahui dari berbagai eksperimen bahwa substansi (zat) berada pada berbagai phase yang berbeda-beda. Pada tekanan dan temperatur kamar, tembaga berada pada phase padat, air raksa berada pada phase cair dan nitrogen berada pada phase gas. Dalam kondisi yang berbeda phase dari substansi tersebut akan berada pada phase yang lain pula (padat,cair atau gas ). 3.3. Proses perubahan phase air dari kondisi cair ke kondisi uap (gas). Ada banyak situasi praktis di mana dua phase zat murni berada dalam kesetimbangan, seperti air misalnya berada pada kondisi campuran dari phase cair dan uap di dalam boiler dan kondenser dari Steam Power Plant. •
Cairan terkompresi dan cairan jenuh
Perhatikan suatu piston silinder berisi air (fase cair) pada 20 oC dan tekanan 1 atm (gambar 1). Pada kondisi ini air berada pada kondisi cair, dan disebut cairan terkompresi atau cairan subcooled, yang berarti pada kondisi ini air tidak akan menguap. Jika panas ditransfer ke air tersebut sehingga temperaturnya naik, misalnya 40 o C. Karena kenaikan temperatur tersebut air akan berekspansi (mengembang) yang mengakibatkan volume spasifik air tersebut bertambah. Sebagai akibat naiknya volume spesifik air maka piston akan naik, sehingga tekanannya tetap 1 atm selama proses berlangsung. Tetapi air masih berada pada kondisi cairan terkompresi yang berarti penguapan belum dimulai. Jika panas masih terus ditransfer temperatur masih naik hingga 100 oC (gambar 2). Pada titik ini air masih berada pada kondisi cair. Tetapi setiap penambahan panas, seberapapun besarnya, akan menyebabkan cairan
tersebut menguap, yang berarti terjadi proses perubahan fase dari cair ke uap. Cairan yang siap menguap ini disebut cairan jenuh (Saturated liquid).
T = 1 atm
P = 1 atm o T = 100 C P = 1 atm o o T = 20 C C o
T = 100 C
P = 1 atm P = 1 atm
o
T = 300 C o
T = 100 C
•
Uap jenuh dan uap superpanas
Ketika pendidihan dimulai, kenaikan temperatur akan berhenti sampai cairan berubah semua menjadi uap. Pada kondisi ini temperatur akan konstan selama proses perubahan phase jika tekanan dijaga konstan. Ini dapat dengan mudah dibuktikan dengan menempatkan thermometer ke dalam air yang sedang mendidih yang diletakkan di bagian atas tungku. Pada posisi di permukaan laut (P = 1 atm), termometer akan selalu membaca 100 oC. Selama proses penguapan (pendidihan), yang dapat kita amati hanyalah kenaikan volume spesifik dan berkurangnya level cairan akibat perubahan cairan menjadi uap. Pada pertengahan proses penguapan (gambar 3), silinder terdiri dari uap dan cairan dengan jumlah yang sama. Jika panas terus ditambahkan proses penguapan akan terus berlanjut hingga seluruh cairan akan menguap (gambar 4). Pada titik ini seluruh isi silinder penuh dengan uap. Bila terjadi kehilangan panas seberapapun kecilnya akan menyebabkan sebagian uap mengembun (perubahan fase dari uap ke caira). Uap yang hampir terkondensasi disebut uap jenuh. Oleh karena itu keadaan seperti pada gambar 4 dinamakan kondisi uap jenuh. Keadaan antara seperti pada gambar 2 sampai keadaan sperti pada gambar 4 sering dinamakan kondisi campuran uap dan cairan sehingga phase uap dan phase cair berada pada keseimbangan termodinamik pada kondisi ini.
Jika dari kondisi uap jenuh (gambar 4) masih terus ditambahkan energi panas pada tekanan konstan maka pada kondisi ini uap air akan mengalami kenaikkan temperatur dan kondisi uap akan berubah menjadi uap panas lanjut (Super heated steam). Jika perjalanan proses kita ikuti dari mulai gambar 1 sampai dengan gambar 5 dan kita plotkan pada koordinat Temperatur-volume spesifik (T-v), maka akan kita dapatkan gambar sebagai berikut.
Temperatur dan Tekanan Jenuh Mungkin tidak mengherankan kalau air mendidih pada temperatur 100 oC. Sebenarnya pernyataan “air mendidih pada suhu 100 oC “ tidak benar. Yang benar adalah “ air mendidih “ pada suhu 100 oC pada tekanan 1 atm”. Satu-satunya alasan air mulai mendidih pada suhu 100 oC adalah karena kita membiarkan tekanan konstan pada 1 atm ( 101,325 kPa ). Jika tekanan di dalam silinder meningkat sampai 500 kPa dengan menambahkan berat pada puncak piston, air akan mulai mendidih pada suhu 151,9 oC. Sehingga temperatur dimana air mulai mendidih tergantung kepada tekanan. Pada tekanan yang diberikan, temperatur dimana substansi murni ( zat murni ) mulai mendidih disebut temperatur saturasi Tsat. Sedangkan dalam temperatur yang diberikan, tekanan dimana substansi murni mulai mendidih disebut tekanan saturasi Psat. Pada tekanan 101,325 kPa, Tsat adalah 100 oC. Sebaliknya Pada temperatur 100 oC, Psat adalah 101,325 kPa. Selama proses perubahan phase, tekanan dan temperatur sepenuhnya sifatnya saling bergantung dan ada hubungan yang pasti diantara mereka yaitu Tsat = f ( Psat ). Grafik Tsat vs Psat seperti pada gambar 2-12 disebut kurva saturasi uap-cair. Kurva seperti ini adalah karakteristik dari substansi murni. Sangat jelas sekali dari gambar 2-12 bahwa Tsat naik dengan naiknya Psat. Jadi substansi pada tekanan tertinggi akan mendidih pada temperatur tertinggi juga. 1200
1000
Psat,kPa
800
600
400
200
0
0
50
100 Tsat, C
150
200
•
Diagram Sifat Untuk Proses Perubahan Phase
Variasi dari sifat-sifat selama proses perubahan phase sebaiknya dipelajari dan dimengerti dengan bantuan diagram-diagram sifat. Di bawah ini kita akan mendiskusikan diagram-diagram T-v, P-v, dan P-T untuk substansi murni. 1. Diagram T-v Proses perubahan phase air pada tekanan 1 atm dideskripsikan secara detail pada bab terakhir dan diplotkan pada diagram T-v dalam gambar 2-11. Sekarang kita ulangi proses ini dengan tekanan yang berbeda untuk mengembangkan diagram T-v untuk air. Kita tambahkan berat pada puncak piston sampai tekanan di dalam silinder mencapai 1 Mpa. Pada tekanan ini air akan mempunyai volume spesifik yang lebih kecil daripada yang terjadi pada tekanan 1 atm. Pada sa’at panas di berikan ke pada air dengan tekanan yang baru ini prosesnya akan mengikuti lintasan yang mirip sekali seperti lintasan proses pada tekanan 1 atm seperti terlihat pada gambar 2-13, tetapi ada beberapa perbedaan-perbedaan. Pertama, air akan mulai mendidih pada temperatur yang sangat tinggi ( 179,9 ) pada tekanan ini. Kedua, volume spesifik pada cairan jenuh adalah lebih besar dan volume spesifik pada uap jenuh adalah lebih kecil dari harga pada tekanan 1 atm. Yaitu garis horizontal yang menghubungkan cairan jenuh dan uap jenuh dinyatakan lebih pendek. Pada saat tekanan meningkat lebih jauh, garis saturasi ini akan berlanjut lebih pendek seperti pada gambar 213, dan akan menjadi titik ketika tekanan itu mencapai 22,09 MPa untuk kasus pada air. Titik ini disebut titik kritis dan dapat didefinisikan sebagai titik dimana pernyataan cairan jenuh dan uap jenuh adalah identik.Tekanan, Temperatur dan Volume spasifik dari substansi pada titik kritis di sebut Tekanan kritis Pcr, Temperatur kritis Tcr, dan Volume spesifik kritis vcr. Sifat-sifat titik kritis air adalah Pcr = 22,09 MPa, Tcr = 374,14 oC, dan vcr = 0,003155 m3/kg. Untuk helium adalah Pcr = 0.23 MPa, Tcr = -267,85 oC dan vcr = 0,01444 m3/kg. Sifat-sifat kritis untuk macam-macam substansi dapat dilihat pada tabel A-1 dalam apendix. Pada tekanan di atas tekanan kritis, tidak akan ada proses perubahan phase yang nyata ( gambar 2-14 ). Malahan volume spesifik dari substansi akan terus meningkat dan disetiap saat hanya akan ada satu phase yang muncul. Akhirnya itu akan menyerupai uap, tapi kita tidak akan pernah tahu kapan perubahan itu terjadi. Di atas keadaan kritis, tidak ada garis yang memisahkan daerah cairan terkompresi dan daerah uap super panas. Tapi hal itu biasanya mengacu pada substansi sebagai uap super panas pada temperatur di atas temperatur kritis dan sebagai cairan terkompresi pada temperatur di bawah temperatur kritis. Keadaan cairan jenuh pada gambar 2-13 bisa dihubungkan dengan garis yang di sebut “garis cairan jenuh” ( Saturated liquid line ) dan keadaan uap jenuh di gambar yang sama bisa dihubungkan dengan garis lain yang disebut “garis uap jenuh” ( Saturated vapor line ). Kedua garis ini saling bertemu pada titik kritis, membentuk lengkungan seperti pada gambar 2-15. Semua keadaan cairan terkompresi, di bagian kiri garis cairan padat dan disebut daerah cairan terkompressi. Semua keadaan uap superpanas ditempatkan di sebelah kanan garis uap saturasi yang disebut daerah uap superpanas (superheated vapor region). Dikedua daerah ini, substansi berada pada fase tunggal, cairan atau uap. Semua bagian yang melibatkan kedua fase dalam kesetimbangan di tempatkan di bawah kubah yang disebut daerah campuran uap –cairan jenuh, atau daerah basah (wet region). 2. Diagram P-v Bentuk umum dari diagram P-v dari zat murni sangat mirip sekali dengan diagram T-v, tapi T = garis konstan pada diagram ini mempunyai kecenderungan untuk menurun, seperti pada gambar 2-16.
Sebuah piston-silinder yang berisi air pada fase cair dengan tekanan 1 MPa dan temperatur 150 oC. Pada titik ini air berada pada kondisi cairan terkompresi. Kemudia beban (pemberat) pada puncak piston diambil satu persatu sehinnga tekanan di dalam silinder menurun secara berangsur-angsur (Gambar 2-17). Selama proses terjadi perpindahan panas terhadap air tersebut, sehingga temperaturnya selalu konstan. Pada saat tekanan menurun, volume air akan meningkat sedikit. Ketika tekanan mencapai harga tekanan saturasi pada temperatur yang ditentukan (0,4758 MPa), air akan mulai mendidih. Selama proses penguapan ini, temperatur dan tekanan selalu konstan, tapi volume spesifik meningkat. Perhatikan bahwa selama proses perubahan fase, kita tidak mengambil pemberat. Memindahkan atau mengurangi pemberat akan menyebabkan tekanan dan juga temperatur menurun [karena Tsat = f (Psat)], dan proses tidak akan menjadi isotermal (proses pada temperatur konstan). Jika proses ini diulangi untuk temperatur lainnya, lintasan yang sama akan didapatkan untuk proses perubahan fase. Dengan cara menghubungkan lintasan cairan jenuh dan lintasan uap jenuh, kita akan mendapatkan kurva diagram P-v untuk zat murni, seperti terlihat pada gambar 2-16. 3. Diagram P-T Gambar 2-22 memperlihatkan diagram P-T untuk zat murni, diagram ini sering dosebut diagram fase karena ketiga fase dipisahkan satu sama lain oleh tiga garis. Garis sublimasi memisahkan daerah padat dan uap, garis penguapan memisahkan daerah cair dan uap, garis peleburan (melting line) memisahkan daerah padat dan cair. Ketiga garis ini bertemu pada satu titik yang dinamakan titik tripel, dimana pada titik ini ketiga fase berada bersama-sama pada kesetimbangan. Garis penguapan berakhir pada titik kritis sebab tidak ada perbedaan yang bisa dibuat antara fase cair dan uap di atas titik kritis. Zat yang memuai dan mengkerut pada saat pembekuan hanya bisa dibedakan di atas garis peleburan pada diagram P-T. Tabel sifat Sebagian besar substansi, hubungan diantara sifat-sifat thermodinamik adalah sangat kompleks untuk diekpresikan dengan mengguanakan persamaan yang sederhana. Oleh karena itu, sifat-sifat sering diberikan dalam bentuk tabel-tabel. Beberapa sifat thermodinamika dapat diukur dengan mudah, tetapi yang lain tidak dapat diukur langsung dan dihitung dengan menggunakan persamaan yang menghubungkannya untuk sifatsifat yang terukur. Hasil ukuran-ukuran dan perhitungan ini diberikan dalam tabel dengan format yang tepat. Dalam diskusi berikutnya, tabel uap akan digunakan untuk mempertunjukkan penggunaan dari tabel sifatsifat thermodinamik. Tingkat keadaan Cair Jenuh dan Uap Jenuh Sifat-sifat dari cair jenuh dan uap jenuh untuk air dapat diketahui melalui table uap berdasarkan tekanan atau temperatur, seperti terlihat pada contoh table di bawah :
Sat. Temp. o C
Press. kPa
Specific volume m3/kg Sat. Sat. liquid vapor
T 85 90 95
Psat 57.83 70.14 84.55
vf 0.001033 0.001036 0.001040
Specific volume of saturated liquid
Temperature
vg 2.828 2.361 1.982
Specific volume of saturated vapor
Corresponding saturation pressure
Tekanan, P
Subscript f menunjukkan sifat dari fase cair jenuh, dan subscript g menunjukkan sifat dari fase uap jenuh. Subscript lain yang sering digunakan digunakan adalah fg, yang mana menunjukkan perbedaan nilai antara uap jenuh dengan cair jenuh pada tingkat keadaan yang sama.
Volume specific
vfg = vg - vf vf = volume spesifik pada kondisi cair jenuh vg = volume spesifik pada kondisi uap jenuh vfg = perbedaan antara vg dan vf Nilai hfg disebut entalpi penguapan atau panas laten penguapan yaitu energi yang diperlukan untuk menguapkan satu satuan massa cair jenuh pada temperatur atau tekanan yang diberikan. Campuran cair jenuh – uap jenuh Selama proses penguapan, substansi berada pada bagian cair dan bagian uap. Keadaan ini disebut campuran dari cair jenuh dan uap jenuh. Untuk menganalisa campuran secara tepat, kita perlu mengetahui proporsi dari
fase uap dan cair dalam campuran. Ini didefinisikan oleh sifat baru yang dinamakan dengan kualitas x yaitu perbandingan dari massa uap terhadap massa total dari campuran x =
dimana :
mvapor mtotal
mtotal = mliquid + mvapor = m f + m g
Kualitas uap x hanya berlaku untuk fase campuran. Ini tidak berlaku pada daerah cairan terkompresi atau daerah uap superheated. Pada fase cair jenuh nilai x = 0 atau 0 persen, sedangkan pada fase uap jenuh nilai x = 1 atau 100 persen. Fase campuran dapat dapat diperlakukan seperti gabungan dari dua subsistem : cairan jenuh dan uap jenuh. Walaupun massa dari masing-masing fase sering tidak diketahui.
Saturated vapor
≅ Saturated liquid
Vav Saturated Liquid-vapor mixtures
Pada gambar di atas diilustrasikan sebuah tanki yang berisi campuran dari fase cair dan fase uap. Volume fase cair adalah Vf dan volume fase uap adalah Vg. Maka volume total adalah penjumlahan dari keduanya: V = Vf + Vg V = m.v ⇒ mt.v = mf.vf + mg.vg mf = mt – mg ⇒ mt.v = mt.vf – mg.vf + mg.vg Jika kedua ruas dibagi dengan mt v = vf – x.vf + x.vg atau : v = vf + x.vfg dimana : m x =
g
mt
vfg = vg - vf Begitu juga untuk sifat-sifat yang lain berlaku : h = hf + x.hfg u = uf + x.ufg s = sf + x.sfg Uap Superpanas Pada daerah sebelah kiri dari garis uap jenuh terdapat uap super panas, dimana pada daerah ini substansi mempunyai fase tunggal yaitu fase uap, tekanan dan temperatur pada daerah ini tidak saling bergantung sepaerti pada daerah uap campuran, sehingga sifat dari uap super panas akan sangat tergantung dari kombinasi antara temperatur dan tekanannya. Format dari table uap superpanas diilustrasikan pada table berikut :
s T v h kJ/kg 3 C m /kg kJ/kg .K P = 0,01 MPa (45,81C) 14.67 2584. 8.150 Sat. 4 7 2 o
14.86 2592. 8.174 9 6 9 17.19 2687. 8.447 100 6 5 9 19.51 8.688 150 2783 2 2 P = 0,2 MPa (120,23 C) 0.885 2706. 7.127 Sat. 7 7 2 0.959 2768. 7.279 150 6 8 5 1.080 2870. 7.506 200 3 5 6 1.198 7.708 250 2971 8 6 50
Uap superpanas mempunyai karakteristik sebagai berikut : Tekanan rendah : P < Psat pada T yang diberikan Temperatur tinggi : T > Tsat pada P yang diberikan Volume spesifik tinggi : v > vg pada P atau T yang diberikan Energi dalam tinggi : u > ug pada P atau T yang diberikan Entalpi tinggi : h > hg pada P atau T yang diberikan Cairan terkompresi Pada daerah sebelah kanan dari garis cair jenuh terdapat cairan terkompresi, dimana pada daerah ini substansi mempunyai fase tunggal yaitu fase cair, tekanan dan temperatur pada daerah ini juga tidak saling bergantung sepaerti pada daerah uap campuran. Sifat dari cairan terkompresi ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut : h = hf,T + vf.(P - Psat) dimana Psat adalah tekanan saturasi pada temperatur yang diberikan. Secara umum cairan terkompresi dikarakteristikan sebagai berikut : Tekanan tinggi : P > Psat pada T yang diberikan Temperatur rendah : T < Tsat pada P yang diberikan Volume spesifik rendah : v < vf pada P atau T yang diberikan Energi dalam rendah : u < uf pada P atau T yang diberikan Entalpi rendah : h < hf pada P atau T yang diberikan. APLIKASI DARI TABEL UAP DAN DIAGRAM UAP 1. Air pada kondisi cair jenuh dan tekanan 1 bar absolut dipompa ke dalam boiler hingga tekanannya mencapai 8 bar absolut, kemudian di dalam boiler air tersebut diuapkan pada tekanan konstan sampai mencapai fraksi uap 80 %, jika selama pemompaan terjadi proses volume konstan dan cp air adalah 4,2 kJ/kg.K. a. Berapa energi per kg air yang diperlukan untuk memompa air tersebut. b. Apa kondisi air pada saat keluar dari pompa c. Berapa energi panas yang diperlukan untuk menguapkan air dalam boiler tersebut. Penylesaian : Diketahui : Air pada kondisi cair jenuh : x1 = 0 Tekanan sebelum pompa : P1 = 1 bar abs. = 0,1 MPa abs. Tekanan setelah pompa : P2 = 8 bar abs. = 0,8 Mpa abs. Fraksi uap : x2 = 80 % = 0,8
Panas jenis air : cp = 4,2 kJ/kg. Ditanya : a. Energi per kilogram air yang diperlukan untuk memompa air b. Kondisi air saat keluar pompa c. Energi panas yang diperlukan untuk menguapkan air dalam boiler. Jawab :
2 •
x = 0,8
P2 = 8 bar x2 = ?
wp = ?
•
x1 = 0 P1 = 1 bar cp = 4,2 kJ/kg
Dari HK I termodinamika : - Untuk Pompa : w = vf.P2 – P1 - Untuk Boiler : q = h3 – h2 Dari table uap : sf P vf vg hf hg sg MP T oC m3/k m3/ kJ/k kJ/k kJ/kg. kJ/kg. K a g kg g g K 99.6 0.00 1.6 417. 267 1.302 7.359 0.1 3 1043 94 46 5.5 6 4 170. 0.00 0.2 721. 276 2.046 6.662 0.8 43 1115 404 11 9.1 2 8 a. w = 0.001043. 0.8 - 0.1.106 =
STEAM GENERATOR (SYSTEM AE)
Safety Gunakan alat K3 (helm, sepatu, ear plug, kaos tangan tahan panas) jika memasuki area boiler Lakukan koordinasi dan komunikasi dengan operator lain yang terkait, me-ngenai rencana pekerjaan yang memerlukan perhatian dan prioritas utama Yakinkan peralatan pendukung safety dalam kondisi standar (penerangan cukup, alat komunikasi terjangkau, dan lift dalam keadaan normal) Jika akan menutup manhole boiler, yakinkan bahwa didalam furnace sudah tidak ada orang dengan cara : beri sinyal sinar, pukulan dan beritahu bahwa manhole akan ditutup Fungsi dan cara kerja Fungsi dari steam generator adalah untuk memproduksi uap (steam) untuk menggerakkan turbin. Proses produksinya adalah dengan penguapan pada boiler drum. Uap tersebut harus memenuhi standar kualitas tertentu (pressure, temperature dan unsur kimia) dan juga dari kuantitas (flow dalam ton/jam), sesuai yang dibutuhkan turbine pada saat tertentu (kondisi hot/warm/cold) untuk dapat menghasilkan energi listrik. Pada steam generator system ini dapat dibagi dalam dua aliran, yaitu aliran uap dan aliran air. Bagian utama Feed water inlet Economizer Boiler drum Superheater Main steam pipe Reheat steamFeed water inlet Sebagai pengisi air boiler, disuplai dari BFP setelah melalui HP heater. Pada sistem air pengisi air boiler ini, diperlengkapi feed water back pressure control valve sebelum masuk ke sistem aliran air pada boiler (economizer). Feed water back pressure control dapat diposisikan auto, dengan fungsi sebagai pe-nyeimbang steam flow sebagai output demannya. Sedang jika dalam posisi manual operator dapat mengontrol valve sesuai yang dibutuhkan.Economizer Dengan memanfaatkan gas buang boiler, economizer akan memanaskan air pengisi sebelum masuk ke boiler drum. Pada economizer ini yang harus dijaga adalah terjadinya korosi, baik dari sisi dalam maupun dari sisi luar. Untuk menjaga korosi dari sisi luar, dapat dilakukan dengan cara : Membatasi kandungan sulfur pada fuel (coal) Menjaga temperature metal economizer Melakukan sistem firing dengan baik Sedang untuk mencegah korosi dari sisi dalam, dengan jalan menjaga kualitas air yang diijinkan pada sistem air pengisi. Hal-hal yang perlu diperhatikan dan yang mungkin terjadi pada economizer adalah : Perubahan air pengisi dari fase air ke fase uap pada economizer yang di-sebabkan tidak adanya sirkulasi air pada economizer saat firing atau furnace dalam keadaan panas. Hal ini akan mengakibatkan water hammer pada economizer. Untuk mencegah hal tersebut, valve recirculation economizer (MOV AE-SHV-1A/1B) harus dibuka untuk memperoleh aliran alami pada economizer dari down comer. Tapi pada saat ada aliran air pengisi, hendaknya MOV tersebut harus ditutup kembali. Terjadinya thermal shock pada inlet header economizer yang disebabkan oleh perbedaan temperature antara air masuk dan air pada header economizer. Jika hal itu terpaksa dilakukan, maka sistem pengisian air penambah dilakukan dengan flow yang sedikit mungkin secara teratur.Boiler drum Drum adalah tempat pemisahan antara partikel-partikel air dan uap. Air yang ada pada drum akan mengalami aliran alami pada down comer. Gelembung-gelembung uap akan naik keatas dan di drum gelembung-gelembung uap itu akan terkumpul dan menjadi uap. Pada drum hal yang perlu diperhatikan pada saat firing adalah temperature metal antara top dan bottom. Perbedaan temperature tersebut sesuai rekomendasi dari BVI adalah sesuai dengan grafik (Lampiran 1). Peralatan utama pada drum adalah sebagai berikut : Level indicator Terdiri dari tiga macam, yaitu :
Glass gauge level di lokal Level indicator analog di CR (Fibre Optic) Level indicator digital (berupa angka) di OIS, yang juga sebagai sinyal control feed water Pressure indicator Pressure indicator ini dapat dibaca di lokal lewat PT, sedangkan di CR melalui data digital di OIS Relief valve/safety valve Berfungsi untuk membuang steam jika terjadi tekanan tinggi pada drum. Safety valve yang terdapat pada boiler drum adalah sebagai berikut : o
Tag
Set Set Cap Capa pre pre acit city ss ss( y (lb/h) (kg psi (kg/ /m) g) h) 1 05-AE- 21 30 2496 55035 RV-39 1.7 11 40 3 2 05-AE- 20 29 2496 55035 RV-40 9.2 75 40 3 3 05-AE- 21 30 3028 66757 RV-41 4.2 47 10 2 4 05-AE- 21 30 3055 67365 RV-42 5.4 64 70 7 5 05-AE- 21 29 2472 54517 RV-43 0.4 93 90 3 6 05-AE- 21 30 2520 55566 RV-44 3.0 29 30 2 Ket : Nomor tag adalah contoh untuk unit 5 (dua digit pertama) Vent drum Berfungsi untuk membuang udara (02) yang mungkin masih tertinggal pada steam drum. Vent drum dibuka pada saat stop s/d boiler firing pada tekanan 2 kg/cm2. *Drain dan CBD Berfungsi untuk membuang silica yang ada pada boiler water. CBD dapat menggunakan MOV 001 jika air boiler masih tergolong baik dengan meng-alirkan steam ke deaerator lewat SHV 011. Atau juga bisa langsung dibuang jika memang kualitas airnya sangat jelek sekali.Superheater Uap dari steam drum selanjutnya dipanaskan kembali untuk mendapatkan uap yang super heat pada superheater (PSH maupun SSH) dengan memanfaatkan gas bekas dari furnace. Untuk menjaga temperature pada main steam sebesar 538 oC, maka pada PSH dan SSH dilengkapi dengan spray yang diambilkan dari feedwater. Selain dengan spray, temperature dikontrol juga dengan pembukaan damper SH flue gas biasing damper. PSH dan SSH juga dilengkapi drain dan vent. Sebelum firing hendaknya drain dan vent valve harus dibuka untuk menghindari water hammer pada PSH maupun SSH.Main steam pipe Uap dari SSH selanjutnya masuk ke main stem pipe, untuk selanjutnya masuk ke turbine. Main steam pipe dilengkapi dengan beberapa peralatan bantu, antara lain : Relief valve/safety valve Berfungsi untuk membuang steam jika tekanan pada main steam telah men-capai batasan operasi safety valve tsb. Safety valve/relief valve yang terdapat pada main steam line adalah sbb : N Tag o
1 05-SBRV-13
Set pres s (kg/ cm2) 195. 46
Set pre ss (ps ig) 27 80
Cap acit y (kg/ h) 1197 95
Cap acit y (lb/h ) 2640 99
2 05-SB- 196. 27 1584 3493 RV-14 51 95 00 72 3 05-SB- 197. 28 1596 3518 RV-15 50 09 14 85 4 05-SB- 188. 26 2037 4491 RV-17 78 85 45 76 5 05-SB- 176. 25 2037 4491 RV-20 26 07 45 76 Ket : Nomor tag adalah contoh untuk unit 5 (dua digit pertama) Untuk valve 05-SB-RV-17 dan 20 adalah electric relief valve yang dapat di-posisikan manual atau auto dari CR. Jika posisi manual maka relief valve (RF 17 dan 20) bisa dibuka dari CR walaupun belum mencapai tekanan kerjanya. Drain main steam pipe (MOV 033, 034, 046 dan 047) Drain pada pipa main steam harus dibuka pada saat boiler akan firing dengan tujuan agar air kondensasi sepanjang pipa dapat dibuang, dan sekaligus untuk pemanasan awal (warming) agar tidak terjadi water hammer pada line tersebut. Pada saat start unit, drain-drain main steam line bisa ditutup sampai HP by-pass system beroperasi. Dalam hal ini drain main steam line juga ber-fungsi untuk menaikkan temperature main steam.Reheat steam Setelah main steam memutar HP turbine, selanjutnya steam akan keluar dari HP yang disebut sebagai HP exhaust atau cold reheat. Pada kondisi tersebut steam akan mengalami penurunan temperature. Agar steam bisa dimanfaatkan kembali untuk memutar turbine, maka perlu dinaikkan kembali temperature dan pressurenya dengan cara memanaskan steam tersebut di reheater dengan memanfaatkan gas buang pada furnace. Steam yang sudah dipanaskan ter-sebut selanjutnya disebut hot reheat. Sistem kontrol temperature hot reheat adalah dengan : Spray (attemperator), dengan menggunakan TCV 003A dan 003B RH flue gas biassing damper (flow gas buang) Venting dan drain reheat steam Venting dan drain digunakan pada saat start atau stop unit pada pressure dibawah ± 2 kg/cm2. Adapun lokasi venting dan drain adalah sebagai berikut : Venting RH header : AJ MOV 003A dan MOV 003B Drain RH header : AJ MOV 007 dan MOV 008 Drain pada cold reheat line : MOV 10, 09, 01, 04 Drain pada hot reheat line : MOV 07, 08 Safety valve/reheat valve Pada line reheat juga dilengkapi dengan alat pengaman tekanan lebih yang disebut safety valve. Safety valve yang terdapat pada reheat steam adalah sebagai berikut : Cold reheat safety valve N Tag o
1 05-SBRV-91 2 05-SBRV-77 3 05-SBRV-90 4 05-SBRV-76 5 05-SBRV-75
Set pres s (kg/ cm2) 58.9 9 59.4 1 59.8 3 60.2 5 60.6 8
Set pres s (psi g) 839 845 851 857 863
Cap acit y (kg/ h) 2649 32 2667 95 2686 58 2705 21 3281 93
Cap acit y (lb/h ) 5840 70 5881 77 5922 84 5963 91 7239 76
Ket : Nomor tag adalah contoh untuk unit 5 (dua digit pertama) Hot reheat safety valve N o
Tag
Set Set Cap Cap pre pres acit acit ss s y y (kg (psi (kg/ (lb/h /c g) h) ) m2 ) 1 05-SB- 57. 815 1325 2923 RV-92 30 93 14 2 05-SB- 57. 819 1332 2937 RV-102 58 32 24 Ket : Nomor tag adalah contoh untuk unit 5 (dua digit pertama)
Filosofi sistem kontrol dan proteksi Dalam sistem kontrol steam generator, dapat kita bagi menjadi 3 sistem kontrol, yaitu : Tekanan, temperature dan level drum.
4.1. Kontrol tekanan Tekanan steam generator dapat dihasilkan oleh proses penguapan air sebagai hasil dari sistem pembakaran. Jika produksi uap boiler sama dengan konsumsi turbine, maka pressure pada main steam akan relatif stabil. Untuk mendapatkan keseimbangan tersebut maka diperlukan kontrol bahan bakar sebagai energi untuk memproduksi uap pada boiler. Sistem kontrol tekanan pada main steam dapat kita ringkas seperti pada ke-terangan dibawah ini. Proteksi kontrol pada kontrol tekanan adalah sebagai berikut : Fuel/air sistem ke manual, jika : - FDF master tidak siap untuk mengontrol - semua sinyal flow batubara tidak bagus - boiler master demand sinyal fail - tidak ada pulverizer master station yang auto BTU corection station menuju manual, jika : - fuel/air master tidak auto - flow batubara sinyalnya jelek - sinyal steam flow jelek Flue gas oxigen station akan : - correction factor ke 1.0 jika FDF air flow cont damper stn ke manual - trip ke manual jika flue gas oxigen signal irrational Boiler master menuju ke manual, jika : - fuel/air master ke manual - fuel runback - feed water economizer inlet temperature signal irrational - main steam pressure signal irrational Turbine master akan trip ke manual, jika : - generator breaker not close - main steam pressure dibawah 80 kg/cm2 - main steam pressure signal irrational - main steam temperature signal irrational - HP turbine 1st pressure signal irrational - equipment failure dan boiler follow ON - turbine runback
Load programmer ramp rate tidak akan berfungsi, jika : feed water master dan main steam temperature master tidak auto 4.2. Kontrol temperature Temperature main steam Temperature main steam dikontrol oleh proses attemperator/spray dan denagn pembukaan SH flow gas damper. Spray pada PSH I dan SSH di-ambil dari feed water header. Sistem pengontrolan spray PSH II / TCV 1A dan 1B mengambil sinyal dari platen SH II inlet header dengan set temperature dari sistem kontrol main steam temperature. Sedang untuk pengontrolan SSH inlet header temperature dikontrol TCV 2A/2B. Air yang digunakan untuk spray akan menjadi uap pada main steam. Sehingga MS flow = flow total spray PSH/SSH + flow water inlet. Pengaturan temperature dengan SSH FG damper adalah dengan me-manfaatkan panas gas buang untuk PSH/SSH. Semakin besar pembuka-an damper semakin besar pula panas yang bisa dimanfaatkan. Temperature reheat steam Pengaturan temperature reheat steam menggunakan TCV 3A/3B dengan mengambil air dari salah satu sudu pompa SU BFP ataupun BFPT. TCV 3A/3B mengambil sinyal input dari RH inlet header dengan set temperature dari reheat steam temperature control. Pengaturan dengan damper FG biasing sama seperti pada SSH FG biasing damper. 4.3. Kontrol drum level Feed water control akan mengatur/mengontrol level drum hingga level drum pada posisi normal. Ada tiga elemen yang menjadi input sinyal dalam pengaturan drum level, yaitu : Drum level Feed water flow Steam flow FW elemen sinyal dapat kita select secara manual maupun secara auto. Secara manual kita bisa men-select 1 elemen, 2 elemen atau 3 elemen dengan melihat kondisi pada saat itu. Sedang kalau secara auto maka secara otomatis akan pindah sendiri. Level indikator yang digunakan untuk indikasi dan sinyal level drum pada FW control dari tiga transmiter, yang mana ketiga transmiter tersebut bisa kita pilih salah satu diantaranya atau diambil sinyal tengah (median). Tetapi khusus untuk sinyal MFT trip hanya diambilkan dari sinyal median (± 250 mm). Sistem kontrol feed water adalah : Prosedur operasi Persiapan lokal Yakinkan bahwa semua manhole boiler sudah tertutup Yakinkan tidak ada tagging di semua peralatan boiler Yakinkan level air pada drum pada posisi normal (dari glass gauge) Yakinkan CCTV dapat dioperasikan dengan baik Yakinkan isolating valve untuk peralatan instrument pada posisi terbuka dan normal (PS, PT, TS, TT, LS, LT dll) Yakinkan SDCC telah terisi air Yakinkan isolating valve instrument air untuk peralatan pada posisi terbuka dan ada tekanannya (CV, SV, damper, igniter dll) Yakinkan isolating valve untuk MOV pada drain, venting dan TCV untuk spray SH dan RH serta VCV atomizing dan fuel oil pada posisi terbuka Yakinkan breaker 380 V untuk semua MOV sistem drain, vent dan attemperator pada posisi close/on dan siap dioperasikan Yakinkan level minyak pelumas untuk semua fan dan gear box diatas normal Yakinkan igniter tiap level telah siap untuk dinyalakan/dioperasikan. Misal : fuel oil pressure, atomizing steam pressure, instrument air, flame detector dan valve telah terbuka. Yakinkan breaker untuk semua motor (fan, pompa dan damper) sudah dalam posisi close dan siap dioperasikan Start sequence Isi drum sampai normal level (untuk cold start, pada level ± -30 mm), dari discharge CEP (ISV 0025 & 0026) Buka vent dan drain boiler Start satu IDF (misal A) dan set furnace pressure –12 mmWg
Start satu FDF (misal A) dan buka perlahan-lahan FDF vane inlet damper (VIV) station dan perhatikan furnace pressure sampai boiler total air flow mencapai diatas 30% Start Flame Scanner Air Blower Buka OIS boiler trip, tekan huruf "I" (permissive status listing), maka akan muncul “Boiler purge permisssives”. Point-point boiler purge permisssives yang sudah terpenuhi akan muncul indikasi merah pada OIS. Sedangkan yang belum terpenuhi akan berwarna hijau. Segera penuhi permissive yang kurang Jika boiler purge permisssives telah terpenuhi, purge status sequence akan pindah (indikasi merah) dari seq. ke seq. : Purge required purge permissives satisfied purge in progress dengan timer 300 sec. Pada saat purge elapsed time 0 sec. maka purge status akan complete Tekan “next”, maka akan dapat dilihat “boiler reset permits” - Boiler purging complete - No boiler trip command exists Reset igniter oil safety valve trip dan siapkan level igniter yang akan di-start pata OIS Pada layar lain, buka OIS “boiler trip” dan tekan boiler trip/reset, pada posisi reset Sesaat setelah boiler reset segera buka oil safety valve trip dan start igniter yang telah disiapkan (sebaiknya dimulai dari level terendah) Setelah selesai purging, inlet damper PAH harus ditutup Yakinkan level igniter akan menyala, sebab kalau tidak ada satupun igniter yang menyala selama 5 menit setelah boiler reset, maka MFT akan trip kembali Jika MFT trip (kembali), lakukan boiler purge sebagaimana prosedur diatas dan reset boiler/MFT kembali sampai ada igniter yang menyala Jika sudah ada igniter yang menyala, atur pembakaran igniter se-demikian rupa sehingga kenaikan temperature masih dalam batas-batas design yang diijinkan oleh pabrik (grafik terlampir) Pada saat drum pressure mencapai 2 kg/cm2 tutup venting boiler drum AE MOV 1A/1B, superheater venting AJ MOV 1A/1B/2B Perhatikan kenaikan temperature dan pressure pada drum Perhatikan diff. temperature antara top dan botom pada boiler drum, dan yakinkan masih dalam batas yang diijinkan oleh pabrik (grafik terlampir) Persiapkan MS/RH temperature control, HP/LP by-pass temperature control dan posisikan AUTO. Untuk temperature control MS/RH dapat diset pada temperature 538 oC Saat pressure mencapai ± 23 kg/cm2 start SU BFPT dan ambil alih control drum level dengan SU BFPT Pada pressure ± 35 kg/cm2, lakukan warming HP by-pass system Jika pressure mencapai ± 60 kg/cm2 operasikan HP by-pass system untuk mempercepat kenaikan temperature main steam hingga temperature MS telah memenuhi syarat untuk rolling turbine Tutup main steam line drain valve (SB MOV 30, 33, 34, 29) Persiapkan rolling turbine. Saat rolling turbine perhatikan : Pressure main steam. Jika ada indikasi cenderung turun sampai dibawah setting HP by-pass pressure tambah pembakaran dengan start igniter lagi. Start mill dilaksanakan pada saat putaran turbine akan dinaikkan ke 3000 rpm Pada periode heat shock, start booster feed pump Jika harus pakai mill, perhatikan pembukaan HP by-pass. Jangan sampai terlalu besar untuk menghindari max flow pada SU BFP Sebelum generator on-line (synchrone) pastikan boiler sudah memakai paling tidak satu mill untuk menghindari penurunan pressure akibat ke-butuhan steam yang besar pada turbine Lakukan warming booster pump BFP dan inservice-kan BFPT. Untuk menghindari max flow pada SU BFP, maka BFPT dan SU BFP bisa di-paralel. Dalam paralel BFPT dan SU BFP yang perlu diperhatikan adalah : Pressure discharge BFPT harus sedikit lebih besar (± 1 kg/cm2) dari pressure FW header Flow discharge BFPT lebih besar dari pada flow sirkulasinya Jika BFPT sudah inservice dan auto, bias negatif control SU BFP untuk menghindari max flow pada SU BFP Jika generator sudah on-line perhatikan pressure main steam dan per-tahankan pressure main steam tersebut dengan cara menambah speed coal feeder atau kalau perlu start (tambah) pulverizer lagi (dilihat dari HP by-pass) Jika sudah menggunakan 2 (dua) pulverizer, maka master station masing-masing pulverizer dapat diposisikan auto dan selanjutnya kontrol pembakaran dapat dikontrol dari fuel/air master station Perhatikan master speed coal feeder pulverizer yang beroperasi. Jika kondisi boiler sudah stabil, “fuel/air master station” dapat diposisikan auto dan selanjutnya kontrol dipegang oleh “boiler master station”
Naikkan setting HP by-pass pressure secara perlahan-lahan sampai HP by-pass menutup penuh. Dan jika setting pressure lebih besar 1 kg/cm2 dari actual pressure (PV), posisikan HP by-pass pada posisi cascade. Pada posisi auto cascade, maka HP by-pass set point akan selalu 5 kg/cm2 diatas actual pressure main steam. Jika kondisi boiler sudah stabil, “boiler master station” dapat diposisi-kan auto, yang selanjutnya pressure main steam akan dipertahankan pada set pressure “unit master sliding pressure set-point” Jika telah diposisikan “boiler follow”, kita tinggal menaikkan pressure main steam dengan cara menaikkan/menurunkan pressure setting pada “unit master sliding pressure” dan nilainya disesuaikan dengan ratenya (kenaikan pressure per menit). Pressure main steam akan menuju ke nilai set tersebut setelah diposisikan ke ramp Jika kondisi sudah stabil, "turbine master station" dapat diposisikan auto untuk mendapatkan BT coordinate mode (BTC) Stop sequence (dengan asumsi beban 600 MW BTC, 5 mill i/s) Turunkan beban boiler secara perlahan-lahan. Jika memakai BTC mode, turunkan set "unit master load demand station". Perhatikan hal-hal berikut : Speed CF pulverizer yang beroperasi. Apabila speed masing-masing CF sudah mendekati minimum, maka stop dulu salah satu pulverizer Flow masing-masing BFPT. Jika recirculation BFPT pada posisi manual, buka recirculation valve pada posisi yang aman Bersamaan dengan menurunkan load, kita juga bisa menurunkan pressure set main steam dari "unit master sliding pressure set point" Lakukan hal tersebut diatas secara perlahan-lahan dan hati-hati. Jika beban generator sudah mencapai low load limit pada "limit load demand", lepas "turbine master station" dan terus turunkan beban dari governor atau load limit control Jika beban sudah mencapai ± 60 MW dan pulverizer yang inservice tinggal satu buah, lepas "boiler master station", lepas cascade control pada HP by-pass dan set HP by-pass pressure sama dengan actual pressure main steam saat itu. Start SU BFP dan ambil alih kontrol dari BFPT ke SU BFP. Jika kondisi boiler sudah stabil, lepas CB generator (pada load 15 - 20 MW) Perhatikan HP by-pass control valve apakah bisa mengkontrol pressure main steam Turunkan speed CF yang masih beroperasi dan shut down normal pulverizer Tripkan turbine dan yakinkan MFT tidak trip Kurangi terus pembakaran dari igniter sampai MFT trip dari no flame detected Lakukan purge boiler dan reset boiler dengan tujuan untuk : - Membilas furnace dari sisa-sisa bahan bakar - Mengeluarkan gun ignitor yang masih tertinggal akibat dari MFT trip Tanyakan ke SUOP mengenai status boiler stop. Jika : a. Hot banking - stop semua fan - tutup semua gas part bias damper - tutup CBD b. Natural cooling - stop semua fan - buka semua gas part bias damper c. Forced cooling - start IDF dan FDF - buka FDF master station sampai total air flow 15 % - perhatikan temperature metal top/bottom drum. (rekomendasi dari pabrik tidak boleh lebih dari 60 oC) Catatan : Jika akan melakukan filling drum, differential temperature antara FW inlet dan temperature air di drum tidak boleh melebihi 100 oC Lakukan dengan flow yang sedikit mungkin Sistem monitoring dan batasan operasi Beberapa batasan operasi yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut : N Peralat
S
Alarm
Trip
o
an
a t
Hi gh
L o w
Hi Lo gh w
50
5 0 2 5
25 0 25 0
25 0 25 0
45 5
5 0 2 0
39 1
2 5
50 7
2 0
44 0
2 5
u a n 1 Furnace pressur e 2 SA duct pressur e 3 Feedwa ter to econ. out tempera ture 4 Drum metal temp. top/bott om 5 Rises to drum water tempera ture 6 Drum pressur e 7 Drum level 8
9
1 0
1 1
1 2
kg/ cm 2
kg/ cm
20 0
2 o
33 5
o
58 0
o
C
36 8
kg/ cm
22 0
C
C
2
m m
o PSH 1 C inlet steam temper ature o PSH 2 C inlet steam tempera ture o PSH 2 C steam tempera ture o SSH C inlet tempera ture Main kg/ steam cm
50
18 8
1 3
1 4 1 5 1 6
1 7
1 8
1 9
2 0
2 1
2 2
2 3
2 4
pressur e Main steam tempera ture Reheat pressur e Reheat tempera ture Burner metal tempera ture Burner nozel coal tempera ture PSH 1 metal tempera ture PSH 2 metal tempera ture SSH inlet metal tempera ture SSH outlet metal tempera ture Reheat outlet metal tempera ture Burner row level pressur e Thermo probe tempera ture
2
o
C
55 0
kg/ cm
50
2 o
55 0
o
70 5
o
70 5
o
48 0
o
52 5
o
52 8
o
57 8
o
C
59 1
kg/ cm
14 0
5 0
59 0
1 0
C
C
C
C
C
C
C
2
o
C
Intertripping dan boiler runback Boiler adalah alat utama pada PLTU yang sangat vital dan perlu mendapatkan perhatian yang lebih bagi operator, karena kondisi boiler sangat menentukan operasional PLTU. Karena jika boiler/MFT trip, maka turbine generator akan trip. Tetapi jika turbine/generator trip, boiler belum tentu trip. Boiler trip Dari keinginan operator. Menekan 2 tombol MFT trip emergency dari panel Menekan boiler trip dari DCIS Dari sistem udara dan gas Tidak ada IDF yang beroperasi Tidak ada FDF yang beroperasi Furnace pressure high dari 2 sinyal (2 out of 3) setelah 2 detik (05 AE..PS000100~300) Furnace pressure low dari 2 sinyal (2 out of 3) setelah 2 detik (05 AE..PS000400~600) Secondary air duct pressure high dari 2 sinyal (2 out of 3) setelah 5 detik (05 AF..PS000100~300) Total air flow dibawah 25% selama 5 detik Dari sistem pembakaran Kehilangan semua nyala api setelah ada deteksi nyala api (flame) Tidak ada ignitor atau coal burner yang beroperasi setelah 5 menit boiler reset Ignitor oil safety trip valve trip dan tidak ada coal burner yang beroperasi Semual coal burnerm, trip tetapi tidak ada ignitor atau coal burner yang beroperasi Tidak ada nyala atau semua burner swing valve tutup Scanner cooling air pressure low-low selama 25 detik (05AN-0101C102-B) Dari feed water supply Drum level high selama 20 detik dari indikasi level drum median diantara 3 level transmitter boiler drum (+ 250 mm) Drum level low selama 20 detik dari indikasi level drum median diantara 3 level transmitter boiler drum (- 250 mm) Akibat gangguan dari luar Turbine trip, tetapi HP by-pass tidak berfungsi Critical MFT/slave failure (PCU 26~29) Boiler control system off line Dari steam temperature Main steam temperature high temperature 560 oC selama 100 menit temperature 565 oC selama 10 menit temperature 570 oC selama 1 menit Reheat steam temperature high temperature 560 oC selama 100 menit temperature 565 oC selama 10 menit temperature 570 oC selama 1 menit Boiler runback Sistem runback difungsikan untuk mengamankan peralatan-peralatan pada boiler dan turbine dari operasional yang melebihi kapasitas peralatan. Jika ter-deteksi terjadinya kelebihan kapasitas operasi peralatan, boiler master akan menurunkan demand pada posisi yang ideal. Runback terjadi pada hal-hal sebagai berikut : Kehilangan kontrol 1 FDF dari 2 FDF yang beroperasi Kehilangan kontrol 1 IDF dari 2 IDF yang beroperasi Kehilangan kontrol 1 PAF dari 2 PAF yang beroperasi Kehilangan kontrol 1 FDF dari 2 FDF yang beroperasi Kehilangan kontrol salah satu pulverizer yang beroperasi (fuel limit) Kehilangan kapasitas feed water (1 BFPT dan SU BFP)
Jika terjadi runback, maka boiler master akan trip ke manual tetapi turbine master masih auto untuk mengontrol throttle pressure (turbine following). Boiler master juga akan menurunkan demand-nya sesuai dengan permintaan kontrolnya dengan cara menurunkan konsumsi batubara/bahan bakar. Pada saat terjadi boiler runback maka konsumsi bahan bakar/batubara akan mempertahankan 50% MCR dengan cara mempertahankan 3 mill pada level mill yang terbawah yang beroperasi saat itu dan sekaligus menstart automatic ignitor level E12 dan C12 Contoh : Jika terjadi FDF A trip pada beban 550 MW (mill i/s ABCEF) Boiler master akan trip ke manual dan akan menurunkan demand sampai 50% MCR Secondary duct pressure akan dikontrol oleh inlet vane damper FDF B dengan membuka penuh, karena pada saat FDF A trip, secondary duct header pressure akan drop Pulverizer F dan selanjutnya disusul pulverizer B akan trip dengan first annunciator “boiler runback” dan pulverizer yang tidak trip akan menurunkan speed hingga flow batubara ± 30 t/h. Dengan tripnya pulverizer F dan B serta turunnya speed CF yang masih beroperasi, maka kebutuhan secondary air flow akan turun, yang selanjutnya akan menurunkan pembukaan secondary air row damper. Dengan menurunnya pembukaan secondary row damper, maka secondary duct pressure akan naik lagi yang pada akhirnya akan menurunkan juga pembukaan inlet vane damper FDF B Control unit akan berubah ke turbine follow dengan mengontrol besarnya throttle pressure dengan cara menurunkan governor valve (load) sesuai dengan turbine demand-nya Turbine demand = − ∫ T Pe dimana T Pe = throttle pressure error = throttle pressure set point – throttle pressure Runback akan normal kembali jika beban generator sudah turun dibawah 300 MW (50% MCR)
S O P - VIBRATION MONITORING ( I V )
I. F U N G S I : 1.1. Fungsi dari Vibration monitoring adalah untuk : - Sebagai pusat dan pembagian perencanaan DCIS system yang dipergunakan sebagai bagian dari perencanaan control system , vibration monitoring system mengirimkan signal ke Superpisory system dengan perencanaan DCIS System untuk Main Turbine, 2 BFPT sets, 2 Booster Pump dan Start Up B F P. sebagai pengaman dan keandalan operasi. 1.2. Vibration monitoring system adalah terus menerus mengukur dan memonitor berbagai macam-macam masalah pada Superpisory parameter-parameter memberikan informasi penting untuk memberikan tanda-tanda / kelainan yang cepat pada kelainan mesin seperti imbalance, bearing failure, misalignment dan shaft keadaan retak. 1.3. Vibrasi Monitoring sebagai monitoring, dignostic, dan meramalkan imformasi maintenance untuk Turbin Generator dan Rotating Machinery. 1.4. Vibration monitoring sytem terus menerus memonitor dan mengukur lebih luas pada pada supervisory parameter sampai menolong operator dalam mengetahui gangguan mesin, mesin dapat distop sebelum kerusakan yang lebih tinggi lagi atau melebihi setpoint sampai terjadi mesin tsb.gangguan berat. II. BAGIAN UTAMA :
2.1 Bagian utama dari Vibration Monitoring System adalah : - Probe, Proximiter, Recorder, dan alat bantu lainnya : kertas, printer / pita.
III. FILOSOFI SYSTEM CONTROL DAN PROTEKSI : 3.1. System control vibration monitoring sytem adalah : Vibration monitoring sytem memberikan alarm dan signal interlock untuk main turbin, 2 BFPT, 2 Booster pump dan Start Up BFP. Jika pada main turbin vibration terjadi high-high level main turbin akan trip, untuk menghindari kesalahan trip, trip signal diberikan waktu dalam perdetik setelah satu bearing vibration high-high dan bearing vibration yang lain keadaan high-high maka setelah waktu tercapai dalam beberapa detik memberikan signal trip pada main turbin.
3.2 P r o t e k s i : Faktor-faktor yang dapat menyebabkan peralatan tersebut trip adalah : - Salah satu kabel control conection lepas / longgar - Salah satu power control supply off / failure - CPU off atau trip dan Fuse CPU Failure - Banyak timbul alarm / abnormal IV. SYSTEM MONITORING DAN BATASAN OPERASI : 4.1. System monitoring dari Vibration : - Setpoint high / low vibration alarm - Setpoint danger / trip - Gave semua bearing antara X dan Y pada poros turbin - Semua sytem alarm dan berikut setpointnya 4.2. Batasan operasi dari vibration : - Vibration high - high timer tercapai 3 detik - Gave bearing dari sisi X dan Y 10 volt atau 1,3 + 0,1 mm - Gave semua bearing antara sisi X dan Y mempunyai sudut 45 derajat - Alarm low / high bearing vibration X dan Y No.1 s/d 10 : - 0,100 / 0,125 mm - Bearing vibration high alarm : > 0,125 mm . dan high-high alarm : > 0,25 mm
V. INTERTRIPPING DAN PENGARUHNYA TERHADAP UNIT & PERALATAN LAINNYA : 5.1.- Bila salah satu pada bearing alarm high-high dan dari bearing yang lainnya lagi ada alarm high-high maka turbin akan trip. - Reaksi dari turbin terjadi vibration high-high maka turbin akan memberikan signal trip. dan efek ke yang lainnya maka PMT akan lepas dari jaringan / Generator out service. - Turbin trip reaksi terhadap boiler tidak akan trip bila bypass system available dan Boiler akan trip bila bypass not available.
LOW VOLTAGE SWITCHGEAR (SYSTEM EC)
Safety Memakai pealatan K3 yang telah direkomendasikan Disediakan peralatan test electric (misal hi-pot test) Fungsi dan cara kerja 2.1. Fungsi Sebagai peralatan bantu (pembagi) catu daya Bagian utama LVS yang dilengkapi dengan Air Circuit Breaker Transformer, 200 kVA, 10.5/0.4 kV Peralatan proteksi dan kontrol Peralatan pengawatan kabel dan busbar Spesifikasi panel LVS Tegangan : 1000 V Tegangan nominal : 400 V Tegangan saturated max. : 660 V Frekuensi : 50 Hz Short circuit rating - Dengan instantaneus/delay trip : 65 - Rated duration pada short circuit : 1 Arus rated making : 105 kA Rating circuit breaker Tegangan Tegangan nominal Tegangan saturated max. Frekuensi Batas arus - Breaker utama - Tie breaker - Breaker pembagi Short circuit rating Breaker utama Breaker pembagi
: 1000 V : 400 V : 660 V : 50 Hz : 4000 A : 4000 A : 800 A : 75/165 : 65/105
Trafo LVS Rated power : 2000 kVA HV voltage winding max. : 12 Vector group : DyN 1 HV winding impulse voltage : 75 LV winding impulse voltage : 10 HV short duration power freq. : 31 LV short duration power freq. : 4 Dilengkapi dengan temperature sensor - Fans running : 80 oC - Alarm : 130 oC - Trip : 150 oC
kA kA
kV kV kV kV kV
Indicating instrument Setiap panel tegangan dilengkapi dengan :
kA sec
-
Volt meter Ampere meter Volt tranducer Current tranducer
Tegangan kontrol Tripping and control Closing voltage : 125 Rated sec. voltage of volt XFMR Rated sec. current of volt XFMR Space heater : 230
: 125 V dc : 230 : 5 V ac,
V dc V ac, 50 Hz A 50 Hz
Filosofi sistem kontrol dan proteksi Sistem kontrol Dalam Proteksi Dalam Prosedur operasi Persiapan Yakinkan LVS dalam kondisi awal tidak beroperasi Yakinkan sambungan kabel (konektor) tidak kendor Yakinkan relay proteksi tidak trip Permissive Bla Start sequence untuk breaker 10.5 kV Sebelum memasukkan breaker SST (2A10), yakinkan breaker bus 10.5 kV di bawahnya dalam keadaan terbuka (2A3B, 2A4A, 2A4B, 2A5A, 2A5B, dan 2A8B) Setelah unit berbeban, SST bisa ditransfer ke breaker 10.5 kV (2A2B dari UST Yakinan bahwa : - DCIS sudah komplit beroperasi - 125 V DC sistem energized - Semua relay proteksi in service - Semua proteksi, tagging, lock sudah siap (release) untuk incoming breaker dan tie breaker Breaker 10.5 kV in service Setelah breaker 10.5 kV in service : 10.5 kV switchgear in service Breaker 2A2B posisikan pintu panel tertutup Masukkan power control fuse breaker 2A2B Informasikan dengan operator CR bahwa breaker 2A2B siap dioperasikan dari DCIS Setelah beroperasi, baca semua tegangan dan atur selector switch di lokal pada LVS Stop sequence Bla
Batasan operasi Beberapa batasan operasi LVS adalah sebagai berikut : Busbar - Continous rating : 4000 A - Rating of insulation : 1000 V Intertripping dan pengaruhnya terhadap unit dan peralatan lainnya Bla bla bla
STEAM EXTRACTION (SE SYSTEM) Draf Modul Rev 02 KURSUS PENGOPERASIAN UNIT UTAMA PLTU SURALAYA Unit 5,6 & 7 Tanggal revisi 05 Juli 1999 Oleh : XIII. Moch. Hanafi Nur Rifai Ph. SUOP B 5-7
1. PENDAHULUAN
Sistem ekstraksi uap turbin (SE : Steam Extraction) adalah salah satu sistem dalam Pusat pembangkit tenaga uap (PLTU) Suralaya unit 5,6 & 7 yang ditujukan untuk mengoptimalkan unjuk-kerja unit dengan cara memanfaatkan energi uap buangan atau ekstraksi dari turbin sebagai media pemanas awal dan energi penggerak pompa BFPT. Secara operasional sistem ini sangat tergantung dari operasional sistem turbin, sehingga pola kontrol desainnya akan selalu mengacu pada pengamanan operasional turbin. Dengan demikian sistem ini merupakan salah satu sistem pasif yang ada di Unit 5,6 & 7 disamping sistem lain seperti Auxiliary steam (SA), LP & HP heater drain system (SM & SN) dan lain-lain. Oleh karena hal diatas, maka pengetahuan operator mengenai sistem ini adalah sangat penting bagi tercapainya efisiensi & keamanan operasi yang optimal. 2. MAKSUD & TUJUAN Penulisan modul ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan bahan-bahan bacaan acuan bagi operator khususnya operator turbin (M4) & kontrol panel (M5) di PLTU Suralaya unit 5,6 & 7. Adapun tujuan penulisan adalah untuk meningkatkan pemahaman & pengetahuan operator turbin (M4) & kontrol panel (M5) tentang sistem ekstraksi uap turbin (SE system) sehingga layak untuk mengoperasikannya. 3. SASARAN Operator turbin & kontrol panel memahami prosedur & pelaksanaan Keselamatan & Kesehatan kerja (K3) pada saat pelaksanaan tugas Operator turbin & kontrol panel dapat menuliskkan sistem distribusi utama ekstraksi turbin Operator kontrol panel mampu untuk menuliskan langkah-langkah persiapan start-up sistem ekstraksi Operator kontrol panel mampu untuk menerangkan kontrol desain MOV ekstraksi ke heater-heater. Operator kontrol panel mampu untuk menerangkan Kontrol desain MOV ekstraksi ke BFPT Operator turbin mampu menuliskan serta mengidentidikasi di lapangan MCC untuk MOV ekstraksi turbin Operator turbin mampu menuliskan & mengidentifikasikan pada P&ID serta mengetahui lokasi drain valve sistem ekstraksi BFPT Operator kontrol panel mampu untuk menerangkan kontrol desain MOV ekstraksi heater & BFPT Operator turbin mampu menyebutkan, mengidentifikasikan pada P&ID & mengetahui lokasi drain valve sistem ekstraksi sisi turbin Operator kontrol panel mampu untuk menerangkan kontrol desain MOV heater-heater. Operator turbin mampu menyebutkan, mengidentifikasikan pada P&ID & mengetahui lokasi valve utama sistem ekstraksi sisi heater-heater. Operator kontrol panel mampu mengindentifikasi kondisi khusus & hal yang menjadi perhatian utama sistem ekstraksi 4. FUNGSI ALAT Secara garis besar fungsi utama dari sistem ekstraksi uap turbin (Extraction Steam : SE system) adalah untuk meningkatkan efisiensi dengan cara memanfaatkan energi kinetik tak tergunakan menjadi suatu bentuk kinetik & termal energi yang lebih berguna dalam siklus. 5. CARA KERJA Cara kerja sistem ekstraksi uap turbin adalah mengambil uap buangan turbin untuk dimanfaatkan sebagai media pemanasan awal pada heater-heater serta untuk menggerakkan BFPT (Boiler Feed Pump Turbin), sehingga secara keseluruhan efisiensi sistem menjadi lebih optimal 6. NAMA & BAGIAN UTAMA Sistem ekstraksi mempunyai sistem distribusi utama sebagai berikut : Ekstraksi pada HP turbin ke Feedwater Heater 8 Ekstraksi pada IP turbin ke feedwater Heater 6
Ekstraksi pada IP turbin ke LP Turbine crossover ke deaerator dan BFPT Ekstraksi dari IP turbin cross over cold reheat ke Heater 7 Ekstraksi pada LP turbin ke Feedwater Heater 1A,1B, 2, 3 & 4
7. PROSEDUR SINGKAT PENGOPERASIAN/PEMERIKSAAN Prosedur pengoperasian sistem ekstraksi ini secara garis besar dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1. Langkah Persiapan start up sistem 2. Langkah Start Up sistem 3. Kondisi normal Operasi 4. Langkah shutdown Semua penomoran valve & peralatan mengacu pada gambar referensi P & ID sebagai berikut:
PLN-1015-63-5-M-52SE-50006 REV 05 PLN-1015-63-5-M-52SE-50007 REV 05 7.1.
Langkah Persiapan start up sistem
Langkah persiapan harus dilakukan terutama setelah unit overhaul atau shutdown dalam waktu lama. Langkah ini diperlukan untuk menyakinkan sistem telah siap beroperasi dengan baik. Langkah tersebut adalah sebagai berikut : Yakinkan sistem udara instrument (LD) telah beroperasi dengan baik (secara detail baca referensi sistem LDinstrument air system). Yakinkan kondenser telah beroperasi atau siap untuk beroperasi (secara detail baca referensi SG-condenser system). Yakinkan sistem kondensat (Condensate system : SD ) telah beroperasi atau siap untuk beroperasi Yakinkan sistem feedwater telah beroperasi atau siap untuk beroperasi (secara detail baca referensi SJ-Feedwater System). Yakin MainTurbin telah siap beroperasi (secara detail baca referensi TA-Main Turbine Operating Manual). Yakinkan sistem drain & venting pada High Pressure Heater telah siap beroperasi (secara detail baca referensi SN Operating Manual). Yakinkan sistem drain & venting pada Low Pressure Heater telah siap beroperasi (secara detail baca referensi SM Operating Manual). Lakukan walkdown (pengecekan lapangan) dan yakinkan sistem ekstraksi telah siap untuk beroperasi. Lakukan pengecekan power supply untuk MOV ekstraksi telah siap sebagai berikut :
MOV MCC 63-5SE-MOV0001 5B 63-5SE-MOV0007 5D 63-5SE-MOV0013 5D 63-5SE-MOV0019 5B 63-5SE-MOV0026 5D 63-5SE-MOV0031 5B 63-5SE-MOV0032 5D 63-5SE-MOV0055 5D 63-5SE-MOV0061 5B
Cubicle 3A 9B 9C 3B 11C 3C 9D 10A 6A
Keterangan LP Eks ke FW heater 2 LP Eks ke FW heater 2 LP Eks ke FW heater 3 LP Eks ke FW heater 4 IP Eks ke deaerator IP Eks steam ke BFPT A IP EKs steam ke BFPT B IP Ekst ke FW heater 6 HP Ekst ke FW heater 8
Yakinkan peralatan untuk Non Returned Valve (NRV)/check valve berikut telah siap:
63-5SE-ISV-0002 63-5SE-ISV-0003 63-5SE-ISV-0014 63-5SE-ISV-0020
LP Extraction steam LP Extraction steam LP Extraction steam LP Extraction steam
ke FW ke FW ke FW ke FW
heater heater heater heater
2 2 3 4
63-5SE-ISV-0025 63-5SE-ISV-0027 63-5SE-ISV-0028 63-5SE-ISV-0030 63-5SE-ISV-0056 63-5SE-ISV-0062
IP Extraction steam line header IP Extraction steam line ke deaerator IP Extraction steam line ke deaerator IP Extraction steam ke BFPT A & B IP Extraction steam ke FW heater 6 HP Extraction steam ke FW heater 8
Yakinkan sistem Turbin gland steam seal system (TC) siap.
7.2.
START UP SISTEM
Sistem ekstraksi pada dasarnya adalah sistem pasif dan tidak ada hal khusus pengoperasian untuk start up sistem. Operasional sistem ini akan mengikuti uap turbin. Dengan demikian start up sistem ekstraksi harus memperhatikan sistem berikut telah beroperasi dengan baik: Steam Generator Venting & drain system (AJ) Auxiliary steam system (SA) Main/Reheat steam (SB) Condensate system (SD) Feedwater System (SJ) Kondenser (SG) LP heater drain & venting (SM) HP heater drain & venting (SN) Main Turbin System (TA) Turbine steam seal system (TC) Yakinkan langkah persiapan seperti pada langkah 7.1 diatas telah terpenuhi Yakinkan bahwa HP & LP heater drain system telah dapat beroperasi dengan baik seperti yang telah direkomendasikan pada buku manual operasi 7.3.
NORMAL OPERASI
Normal operasi yang dimaksud disini adalah keadaan dimana sistem ekstraksi beroperasi dengan baik dengan dukungan sistem lainnya seprti yang disebutkan pada 7.2 start up sistem no 1 diatas. Sedangkan keadaan tidak normal adalah keadaan dimana sistem tidak dapat dioperasikan sebagian atau seluruhnya baik disebabkan oleh MOV, NRV atau drain valve serta oleh sebab-sebab dari sistem pendukung lain (7.1 start up sistem no 1) mengalami gangguan. Pelacakan gangguan (trouble shooting) akan diberikan pada bagian 8 dibawah. Seperti halnya saat start up maka pada normal operasi juga yakinkan bahwa sistem-sistem seperti pada langkah 7.2 no 1 telah beroperasi dengan baik pada kapasitas normal
Kontrol desain MOV isolation valve (daftar MOV seperti terdapat pada langkah 7.1 Persiapan start up no 9 diatas) secara umum akan beroperasi dengan cara sebagai berikut : Ekstraksi MOV Open hanya dapat dioperasikan oleh operator kontrol panel Close oleh operator atau otomatis tertutup bila salah satu dari ini terjadi Turbin trip High-high water level pada suatu heater MOV BFPT Open hanya oleh operator kontrol panel Close oleh operator atau otomatis menutup bila Turbin Trip Pada keadaan normal operasi sistem ekstraksi juga dilengkapi dengan Non Returned Valve (NRV)/checked valve untuk melindungi turbin dari segala bentuk water induction (pukulan air balik ke turbin). Pada keadaan turbin trip atau “high-high” level pada heater maka terdapat sebuah solenoid valve yang akan deenergized untuk menutup NRV tersebut. Daftar NRV dapat dilihat pada langkah 7.1 Persiapan Start Up sistem no 10 diatas. Lakukan freedom testing NRV secara periodik pada panel lokal testing (lokal manual test valve station) untuk memastikan NRV akan dapat menutup dengan baik dan tidak tertahan pada posisi buka guna mengantisipasi turbin trip dan heater “high-high” level. Yakinkan kembali setelah testing bahwa posisi valve telah berada pada posisinya semula sebelum testing (open). Kontrol desain untuk turbin side drain valve dalam sistem ekstraksi adalah sebagai berikut : Open oleh operator kontrol panel setiap saat Open otomatis ; ketika MOV (extraction shutoff valve) tidak membuka 100 % ketika “high-high” level heater ketika turbin trip atau ketika unit berbeban dibawah 20% Close hanya oleh operator jika semua kondisi dibawah ini terpenuhi: Tidak ada high water alarm Unit berbeban diatas 20% Turbin tidak trip MOV (extraction shutoff valve) membuka 100% Daftar valve drain turbin side adalah sebagai berikut : V-0005 Ekstraksi line A ke heater 2 V-0011 Ekstraksi line B ke heater 2 V-0017 Ekstraksi line ke heater 3 V-0023 Ekstraksi line ke heater 4 V-0035 Ekstraksi line ke deaerator & BFPT V-0042 Ekstraksi line ke BFPT A/B, intermediate drain V-0059 Ekstraksi line ke heater 6 V-0065 Ekstraksi line ke heater 8 Kontrol desain untuk heater side drain valve dalam sistem ekstraksi adalah sebagai berikut : Open oleh operator kontrol panel setiap saat Open otomatis “high-high” level terdeteksi pada suatu heater Close hanya oleh operator jika semua salah satu dari kedua keadaan dibawah ini terpenuhi: Unit berbeban diatas 20% Turbin trip Daftar valve drain heater side adalah sebagai berikut : V-0006 Ekstraksi line A ke heater 2 V-0012 Ekstraksi line B ke heater 2 V-0018 Ekstraksi line ke heater 3 V-0024 Ekstraksi line ke heater 4
V-0036 V-0060 V-0066
Ekstraksi line dari IP Turbin , drain kondenser Ekstraksi line ke heater 6 Ekstraksi line ke heater 8
Kontrol desain untuk BFPT drain valve dalam sistem ekstraksi adalah sebagai berikut : Open oleh operator kontrol panel setiap saat Open otomatis olah DCIS saat unit trip Close hanya oleh operator jika semua kondisi dibawah ini terpenuhi: Unit berbeban diatas 20% Turbin tidak trip Daftar valve drain heater side adalah sebagai berikut :
V-0045 V-0048 V-0051 V-0054
Level oprated by pass Level oprated by pass Level oprated by pass Level oprated by pass
valve valve valve valve
sekitar sekitar sekitar sekitar
orifice kontrol drain orifice kontrol drain orifice kontrol drain orifice kontrol drain
47. NORMAL SHUTDOWN Normal shutdown yang dimaksud disini adalah suatu proses penutupan & pengisolasian sistem ekstraksi uap tanpa mengalami gangguan baik dari MOV, NRV, drain valve ataupun sistem-sistem pendukung lainnya. Secara umum DCIS akan me-shutdown sistem ekstraksi selama unit normal shutdown atau trip. Pada saat unit shutdown normal atau trip maka sistem MOV & NRV ekstraksi akan secara otomatis menutup sesperti yang dijelaskan pada bagian sebelum ini. Pada keadaan trip inilah maka sistem ekstraksi akan di shutdown secara darurat (emergency) oleh DCIS. Yakinkan semua shutdown alarm pada DCIS telah dinormalkan dan reset. 8. IDENTIFIKASI GANGGUAN & CARA PEMECAHANNYA Secara garis besar gangguan pada sistem ekstraksi ini adalah berupa kemacetan (stuck) pembukaan atau penutupan valve drain, MOV atau NRV. Tetapi keadaan ini dapat diantisipasi dengan dilakukannya freedom NRV secara periodik. Gangguan pada drain valve perbaikan dapat dilakukan oleh pemeliharaan terkait. Identifikasi saat normal operasi pada saat normal operasi dapat dilakukan dengan cara memantau indikasi pembukaan & penutupan MOV, NRV & drain valve (7.1 dan 7.2 ) dan membandingkannya dengan keadaan lokal. Sedangkan pada keadaan unit trip maka semua keadaan MOV, NRV dan drain valve harus segera dilakukan pengecekan sesaat setelah trip. 9. SISTEM PENGUKURAN & PENGATURAN Sistem pengukuran & pengaturan sistem ekstraksi adalah dengan cara: Drain valve pengukuran dari Limit Switch (LS) untuk menggerakkan solvenoid valve dan membuka drain. MOV shutoff valve dilengkapi dengan positioner. Positioner ini memberikan signal ke turbin side drain NRV dilengkapi dengan digerakkan oleh solenoid valve yang digerakkan oleh instrument air untuk membuka & menutup. Input sinyal kontrol NRV dari level heater & unit trip/tidak 10. EVALUASI (DAFTAR PERTANYAAN)
Operator Turbin (M4) 1. Tuliskan sistem distribusi utama ekstraksi turbin 2. Tulis & identifikasikan pada P&ID serta lokasi MOV ekstraksi ke heater-heater & BFPT 3. Tulis & identifikasikan di lapangan MCC untuk MOV ekstraksi turbin 4. Tulis & identifikasikan pada P&ID serta lokasi di lapangan NRV sistem ekstraksi 5. Tulis & identifikasikan pada P&ID serta lokasi ekstraksi valve drain sisi turbin 6. Tulis & identifikasikan pada P&ID serta lokasi ekstraksi drain valve valve sisi BFPT 7. Tulis & identifikasikan pada P&ID serta lokasi ekstraksi drain valve sisi heater-heater. Operator Kontrol Panel (M5) 1. Tulis & jelaskan distribusi utama ekstraksi turbin 2. Tulis & jelaskan langkah-langkah persiapan start-up sistem ekstraksi 3. Jelaskan kontrol desain MOV ekstraksi ke heater-heater. 4. Jelaskan kontrol desain MOV ekstraksi ke BFPT 5. Jelaskan kontrol desain turbin side drain 6. Jelaskan kontrol desain heater-heater side drain 7. Jelaskan kontrol desain BFPT drain 8. Mengapa diperlukan freedom test secara periodik untuk NRV ekstraksi? Jelaskan langkah yang dilakukan. Topik K3 1. Tuliskan alat-alat kelengkapan K3 utama dalam pelaksanaan tugas di lokal turbin 2. Jelaskan fungsi earplugg dan kapan harus digunakan 3. Bagaimana cara pengecekan sumber kebocoran uap (steam) yang aman. 4. Bagaimana cara terbaik & aman untuk memonitor temperator pada electrical motor?, Jelaskan alat (tools) yang diperlukan! 5. Bila terjadi genangan air yang menyentuh pada motor-motor listrik penggerak katub (MOV) serta panelpanel, maka langkah apa yang saudara ambil untuk mengantisipasi kebakaran akibat hubung-singkat (short circuit)?, jelaskan!
TURBINE LUBE OIL SYSTEM (SYSTEM TD)
PENDAHULUAN Modul ini sebagian besar merupakan terjemahan dari Operation Manual Volume C61-OM-08 Tab.2 System TD. Modul ini berkaitan erat dengan modul operator Unit 5,6,7 PLTU Suralaya sistem TG yaitu : Main Turbine control fluid system. Sistem ini merupakan salah satu dari banyak sistem yang tergabung dalam Power Convertion System Group menurut IEES. MAKSUD & TUJUAN
Penulisan modul ini dimaksudkan untuk memberikan pengetahuan teori dan bimbingan praktek bagi operator PLTU turbin lokal dan control room. Operator diwajibkan tahu dan mengerti akan tugas dan tanggung jawabnya dalam mengoperasikan sistem TD secara aman dan benar. Modul ini bertujuan agar operator dapat berhasil dalam evaluasi guna memperoleh sertifikat sebagai operator turbin lokal atau operator control room. SASARAN Sasaran modul ini adalah agar operator mampu menjawab seluruh pertanyaan dalam evaluasi pada bagian akhir modul ini termasuk melaksanakan praktek pengoperasian sistem TD. FUNGSI DAN CARA KERJA Sistem minyak pelumas ini dilengkapi beberapa pompa minyak pelumas, sistem auto-stop dan trip untuk memenuhi kebutuhan turbine utama pada kondisi yang berbeda-beda. Jenis pompa minyak pelumas tersebut adalah sebagai berikut : Pompa minyak utama (Main Oil Pump) Pompa ini dikopel langsung dengan rotor HP turbine. Desain pompa minyak utama ini adalah 100% MCR. Pompa ini pada kondisi operasi normal mengeluarkan minyak bertekanan yang berfungsi : - mensuplai pelumasan pada bearing-bearing turbine ketika turbine telah mencapai atau mendekati putaran normalnya. - memfungsikan oil ejector yang mensuplai sisi hisap dari MOP. Pompa ini bertipe sentrifugal yang memerlukan tekanan positif pada sisi suction. - menyediakan suplai minyak untuk peralatan thrust bearing trip, yaitu : - pelumasan bantalan - peralatan over speed trip device - peralatan protective trip device - emergency trip piston valve EH fluid interface - mendukung sistem turbine generator seal oil back up.
Pompa minyak bantu (Auxiliary Oil Pump) Pompa ini digerakkan oleh motor AC, yang berfungsi sebagai suplai pada HP oil. Data auxiliary oil pump ini adalah sebagai berikut : Serial no.: PC-06153-1 Type : CSK-2-65 Capacity : 510 l/min Total pressure : 11 kg/cm2 o C Oil temperature : 15-60 Discharge size : 65 mm Suction size : 115 mm Motor out-put : 30 kW Putaran : 2950 rpm
Pompa minyak turning gear (Turning Oil Pump) Pompa ini digerakkan oleh motor AC. Pompa ini berfungsi memberikan tekanan ke suction main oil pump pada saat start awal dan mensuplai minyak pelumas ketika turbine dalam kondisi turning gear ON. Data turning oil pump adalah sebagai berikut : Serial no.: PC-06154-1
Type : Capacity : 4100 Total pressure : Oil temperature : Discharge size : Suction size : Motor out-put : Putaran : 1465
CSS-200 l/min 3.2 kg/cm2 o 15-60 C 200 mm 245 mm 45 kW rpm
Pompa pelumas darurat (Emergency Oil Pump) Pompa ini digerakkan oleh motor DC yang disuplai dari battery. Pompa ini ber-fungsi untuk mensuplai minyak pelumas dalam kondisi darurat, seperti ketika terjadi black-out, dimana tegangan AC hilang. Data EOP adalah sebagai berikut : Serial no.: PC-06155-1 Type : CSS-200 Capacity : 3900 l/min Total pressure : 2.9 kg/cm2 o Oil temperature : 15-60 C Discharge size : 200 mm Suction size : 245 mm Motor out-put : 37 kW Putaran : 1500 rpm
Pompa pelumas pengangkat (Jacking Oil Pump) Pompa ini berfungsi untuk mengangkat poros turbine pada saat turbine akan diputar dan sekaligus memberikan pelumasan pada bantalan turbine. Data JOP adalah sebagai berikut : Type : Vane pump TGC-008 Capacity : 25 l/min Design press : 140 kg/cm2 Sync. speed : 1500 rpm Motor out-put : 15 kW Total weight : 1500 kg
BAGIAN UTAMA 1. Turning Gear Motor 2. Turbine Oil Reservoir Vapor Extractor 3. Auxiliary Oil Pump 4. Turning Oil Pump 5. Emergency Oil Pump 6. Jacking Oil Pump A 7. Jacking Oil Pump B 8. Oil Conditioner Circulating Pump 9. Oil Conditioner Vapor Extractor 10. Oil Reservoir 11. Oil Cooler
FILOSOFI SISTEM KONTROL DAN PROTEKSI SISTEM KONTROL
Pada saat start-up dan shut-down, listrik AC memutar gigi pompa minyak dan pompa seal oil back-up dan mensuplai semua kebutuhan minyak untuk bagian sisi masuk pompa minyak utama (MOP), dengan menghasilkan tekanan yang cukup untuk mengaktifkan sistem overspeed trip, pelumas bearing, turning gear dan seal oil back up untuk generator. Pompa secara otomatis dikendalikan oleh pressure switch dan keduanya akan bekerja pada saat tekanan minyak pada bearing turun menjadi 0.8-0.9 kg/cm2. Jika tekanan minyak bearing turun menjadi 0.6-0.7 kg/cm2 motor DC penggerak pompa diaktifkan oleh pressure switch jalur sistem pelumas turbine. Dan pressure switch yang lain, yang juga dihubungkan dengan jalur minyak bearing berfungsi untuk mencegah turning gear bergerak hingga tekanan minyak bearing mencapai 0.3 kg/cm2, yaitu kondisi dimana titik kontak menutup. PROTEKSI Faktor-faktor yang dapat menyebabkan peralatan trip adalah sbb : - Bearing oil pressure low - Thrust bearing oil pressure high
Prinsip kerja Main Oil Pump secara sederhana : Sisi hisap
MOP
Sisi tekan
- ada dua sisi, yaitu - melalui ejector ke sisi hisap front dan rear - melalui ejector ke pelumasan - mendapat positive bantalan no. 1 ~ 10 dan thrust press. dari sisi tekannya - ke gen. seal oil back up (dikopel langsung - ke thrust brg. protective device ke HP rotor) - ke mech. over speed turb. trip - ke over speed trip device - ke EH emergency trip piston vlv. - ke sisi hisap JOP A dan B Prinsip kerja Auxiliary Oil Pump secara sederhana : Sisi hisap
AOP
Sisi tekan
- turbine oil reservoir - ke gen. seal oil back up - ke thrust brg. protective device - ke mech. over speed turb. trip - ke over speed trip device - ke EH emergency trip piston vlv. Prinsip kerja Turning Oil Pump secara sederhana : Sisi hisap
TOP
Sisi tekan
- turbine oil reservoir - ke sisi hisap MOP - ke pelumasan bantalan no. 1 ~ 10 dan thrust bearing - ke sisi hisap JOP A dan B Prinsip kerja Emergency Oil Pump secara sederhana : Sisi hisap
EOP
- turbine oil reservoir
Sisi tekan - ke pelumasan bantalan no. 1 ~
10 dan thrust bearing - ke sisi hisap JOP A dan B
Prinsip kerja Jacking Oil Pump secara sederhana : Sisi hisap
JOP
- sisi tekan MOP - sisi tekan TOP - sisi tekan EOP tidak pada saat
Sisi tekan - ke pelumasan bantalan no. 3, 4, 5, dan 6 saja (LP turbine A dan B)
PROSEDUR OPERASI 4.1 Persiapan di lokal 1. Yakinkan bahwa semua pompa pelumas dalam keadaan stand by dan siap dioperasikan 2. Yakinkan isolating valve inlet dan outlet sudah dibuka 3. Check apakah minyak pelumas sudah tersedia pada level normal 4. Yakinkan tidak ada kebocoran minyak 5. Pastikan bahwa lube oil cooler telah dioperasikan 6. Pastikan bahwa instrument air telah dioperasikan 4.2 Persiapan di Control Room 1. Tampilkan layar monitor pompa pelumas yang akan di start/stop 2. Check permissive apakah sudah terpenuhi, dengan cara melihat di OIS 3. Apakah pompa pelumas yang akan dijalankan sudah tidak ada indikasi fault. 4. Bila indikasi fault masih ada, maka breaker harus di-on-kan 5. Bila permissive telah siap, informasikan ke lokal, pompa akan di-start 6. Start pompa pelumas dengan cara menekan push button start 7. Stop pompa pelumas dengan cara menekan push button stop 8. Informasikan kembali ke operator lokal bahwa pompa telah dioperasikan dan yakinkan tidak ada kebocoran minyak 9. Permissive pompa minyak pelumas adalah : Breaker posisi ON 4.3 Start sequence 1. Start turbine oil reservoir vapour extractor dari CR, untuk menjaga tekanan dalam reservoir minyak dan box bearing tetap negatip (-50 - +100 mm H2O) 2. Start turbine oil reservoir vapour extractor dari CR, buka isolating valve dari turbine oil reservoir ke oil conditioner 3. Start oil conditioner circulating pump dari CR 4. Start turning oil pump dari CR dan periksa tekanan bearing oil 5. On-kan breaker emergency oil pump sebagai back-up 6. Pastikan bahwa katup-katup solenoid untuk suplai minyak ke turning gear sudah terbuka dan tekanan minyak lebih besar dari 0.4 kg/cm2 7. Pastikan bahwa tekanan hisap pompa minyak utama (MOP) pada kondisi normal (0.7 kg/cm2) 8. Start aux. oil pump dan pastikan bahwa tekanan HP oil normal 9. Setelah pompa minyak start, pastikan level pada turbine oil reservoir sedikit dibawah level normal operasi 10. Terdapat 2 oil cooler pada pelumas turbin, dioperasikan bergantian satu dengan yang lainnya. 11. Pastikan bahwa close cooling water terpasang pada oil cooler yang sedang beroperasi. 12. Inlet/outlet valve pada oil cooler yang sedang stand-by, close cooling water harus terbuka untuk mencegah over pressure 13. Posisikan temperature control untuk lubrication oil dalam keadaan auto pada CR dan pastikan temperature di pelumasan dikontrol dengan benar (setting temperature adalah 33 oC selama operasi)
14. Pastikan valve suction dan discharge dari jacking oil pump terbuka 15. Start satu jacking oil pump dari CR dan posisikan jacking oil pump yang stand-by dalam posisi auto. Pastikan discharge pressure jacking oil pump normal (140 kg/cm2) 4.3 Stop sequence Stop aux. oil pump, turning oil pump, jacking oil pump, emergency oil pump secara berturutturut dan posisikan AUTO
SISTEM MONITORING DAN BATASAN OPERASI Beberapa batasan operasi yang harus dipenuhi adalah temperature pendingin minyak dan pressure bearing oil serta thrust bearing oil. Batasan operasi Bearing oil pressure low alarm Bearing oil pressure low trip Thrust bearing oil pressure alarm Thrust bearing oil pressure trip
: : : :
0.6 0.4 2.4 5.6
kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2
Tekanan kerja turbine lube oil system dan kaitannya dengan Protective Device dan EH Fluid System adalah sebagai berikut : Uraian
Lubricatio n Oil System Main Oil Pump discharge Main Oil Pump suction Main Oil Pump suction AC Aux. Oil Pump discharge AC Turning Oil Pump discharge DC Emergenc
Tekan Keterangan an kerja Turbin e Lube Oil Syste m (kg/c m2)
17 22
~ At speed
rated
0.7 ~ 1.8
At turbine TOP
0.7 ~ 3.2
At rated speed
10 or At turbine higher center line 1.0 ~ 1.8
At turbine center line
1.0 ~ 1.8
At turbine center line
y Oil Pump disch. Relief Valve Setting (Bearing Jacking Oil Pump) Bearing Oil
Bearing Oil
Protective Device Low Bearing Oil Pressure Trip Thrust Bearing Trip Low Vacuum Trip
Overspee d Trip EH Fluid System – High Press Unload valve Unload valve Relief valve Accumulat or Charge Press. EH Fluid System Return Accumulat
140
Atur pengangkata n rotor antara 0.1 – 0.15 mm dengan flow control valve 1.0 ~ On Turning 1.8 Oil Pump (Relief Valve Closed) 1.2 ~ At rated +0.6 – speed 0.2 (Relief Valve set)
0.5 +0.10 – 0.05
5.6 +0 – 0.3 550 +0 – 100 mmH g 3330 rpm atau dibawah
147 Unload press. +- 3 118 ~ Onload 123 press. 165 +- 1 80 ~ 88
2
or Charge Press. INTERTRIPPING DAN PENGARUHNYA TERHADAP UNIT / PERALATAN LAINNYA Pelumas untuk bearing-bearing turbine saat normal operasi disuplai oleh pompa minyak utama (MOP). Jika terjadi bearing oil pressure low atau thrust bearing pressure high, maka turbine akan trip, karena MOP seporos dengan turbine. Dengan demikian, untuk menghindari kerusakan pada bearing-bearing turbine, maka pompa-pompa AOP, TOP, EOP akan start secara automatis. Adapun start auto pompa-pompa tersebut adalah : AOP : 7.5 kg/cm2 TOP : 0.75 kg/cm2 EOP : 0.55 kg/cm2 EVALUASI OJT Operator : Control Room Sistem : Turbine Lube Oil Kode sistem : TD 1. Tuliskan harga normal operasi dari sistem minyak pelumas turbin : a. tekanan pelumas / temperatur metal bantalan b. temperatur pelumas setiap bantalan c. tekanan jacking oil d. temperatur minyak pelumas masuk / keluar cooler 2. Tuliskan penyebab dan tindakan yang benar untuk mengatasi setiap gangguan yang muncul pada sistem pelumas turbin : a. masing-masing bantalan temperatur tinggi b. tekanan pelumas bantalan rendah c. main oil tank level rendah 3. Lakukan persiapan yang diperlukan untuk menjamin sistem pelumas turbin beroperasi dengan aman : a. pompa pelumas AC / DC siap b. semua isolasi dan peralatan yang tidak beroperasi pada posisi yang benar c. oil conditioner siap d. fire fighting system siap 4. Tampilkan layar semua peralatan, indikator yang berhubungan dengan sistem minyak pelumas turbin. Operator : Turbin Lokal Sistem : Turbine Lube Oil Kode sistem : TD 1. Gambarkan blok diagram sistem minyak pelumas turbin dan peralatannya. 2. Tunjukkan lokasi dan teliti ciri-ciri setiap bagian peralatan yang ada pada siste tersebut : a. Main Oil Pump b. Auxiliary Oil Pump c. Turning Oil Pump d. Emergency Oil Pump e. Jacking Oil Pump f. Oil Cooler g. Oil Reservoir h. Ejector, Oil Vapour Extractor, Filter
3. Tuliskan fungsi dari setiap peralatan tersebut di atas. 4. Tuliskan harga normal operasi pada : a. temperatur pelumas keluar pendingin b. tekanan pelumas bantalan turbin generator c. auto start pada pompa pelumas pembantu, pompa pelumas darurat, dan pompa pelumas turning 5. Lakukan pemeriksaan awal sebelum sistem minyak pelumas turbin dijalankan. 6. Lakukan prosedur untuk mengganti pengoperasian Oil Cooler 7. Tuliskan harga normal operasi peralatan berikut (beban unit TGL 100 %) : a. tekanan dan temperatur minyak pelumas b. temperatur metal 8. Lakukan pemeriksaan rutin operasi pada sistem pelumas turbin agar sistem tetap dalam kondisi normal.
