LAPORAN KERJA PRAKTIK
Star Energy Geothermal (Wayang Windu) Ltd. Perkebunan Kertamanah, Desa Margamukti, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung, Jawa Barat 40378
PROSES START-UP MAIN COOLING WATER SYSTEM Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan mata kuliah Kerja Praktik dan Seminar pada semester V
LEMBAR PENGESAHAN
Nama
: Riky Permana
NIM
: 131711055
Departemen / Program Studi Studi : Teknik Konversi Konversi Energi / D3-Teknik Konversi Energi Judul Laporan
: Proses Start up Main Cooling Water System.
Tempat Kerja Praktik
: Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd . Ltd .
Waktu Kerja Praktik
: 3 Agustus – Agustus – 28 28 Agustus 2015
Telah diperiksa dan disetujui oleh
LEMBAR PENGESAHAN
Nama
: Riky Permana
NIM
: 131711055
Departemen / Program Studi Studi : Teknik Konversi Konversi Energi / D3-Teknik Konversi Energi Judul Laporan
: Proses Start up Main Cooling Water System.
Tempat Kerja Praktik
: Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd . Ltd .
Waktu Kerja Praktik
: 3 Agustus – Agustus – 28 28 Agustus 2015
Telah diperiksa dan disetujui oleh
KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kekuatan lahir maupun batin kepada saya selaku penulis, serta melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada kita, khususnya kepada penulis karena atas izin dan karunia-Nya lah penulis diberi kemudahan kemudahan dan kelancaran dalam melaksanakan Kerja Praktik di Star Energy Geothermal serta menyelesaikan menyelesaikan laporan dengan judul “Proses Start up Main Cooling Water System” System” yang dapat terselesaikan dengan baik. Dalam pelaksanaan Kerja Praktik dan penulisan Laporan ini penulis banyak dibantu oleh beberapa pihak. Oleh karena itu, penulis tidak lupa untuk mengucapkan terima kasih kepada pihak yang terlibat secara langsung maupun secara tidak langsung, khususnya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ayah, ibu dan kakak tercinta sebagai sumber semangat dan kekuatan yang selalu memberikan do’a kepada penulis. 2. Ahmad Deni Mulyadi, ST.,MT. sebagai Ketua Departemen Teknik Konversi
10. Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Energi (HMTE ) terutama angkatan 2013 yang senantiasa menghibur dan memberikan semangat kepada penulis. 11. Seluruh teman seperjuangan di kelas B D3-Teknik Konversi Energy atas segala dukungan, semangat dan kebersamaan yang selalu terjalin 12. Seluruh dosen dan staff Departemen Teknik Konversi Energi 13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu Secara khusus penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan moril maupun materiil dengan sepenuh hati dan tulus kepada penulis dalam melaksanakan Kerja Praktik. Semoga Allah SWT dapat membalas kebaikan yang telah mereka berikan kepada penulis. Penulis menyadari masih terdapat banyak kesalahan dan kekurangan dalam penyusunan maupun penyajian laporan ini baik dari segi materi yang disampaikan maupun teknis penulisan, mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Oleh karena
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................................... i KATA PENGANTAR...........................................................................................................ii DAFTAR ISI ........................................................................................................................ iv DAFTAR GAMBAR............................................................................................................vi DAFTAR TABEL ............................................................................................................... vii BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang .................................................................................................... 1
1.2
Tujuan.................................................................................................................. 2
1.3
Rumusan Masalah ............................................................................................... 2
1.4
Batasan Masalah .................................................................................................. 2
1.5
Metode Pengumpulan Data ................................................................................. 3
1.6
Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik ....................................................................... 3
3.1
Proses Pembangkitan Listrik ............................................................................. 18
3.1.1
SAGS (Steamfield Above Ground System) ............................................... 20
3.1.2
Power Station ............................................................................................. 26
3.2
Main Cooling Water System .............................................................................. 28 Sistem Deskripsi ........................................................................................ 28 Control Deskripsi ....................................................................................... 30 Komponen Utama ...................................................................................... 30
BAB 4 PROSES START-UP MAIN COOLING WATER SYSTEM ............................... 39 4.1
Pre-Starting Procedur ........................................................................................ 39
4.1.1
Cooling Tower ........................................................................................... 39
4.1.2
Hot Well Pump .......................................................................................... 39
4.2
Start-Up Procedure ............................................................................................ 41
4.2.1
Start Auxiliary Cooling Water Pump......................................................... 41
4.2.2
Start Hot Well Pump Pertama .................................................................... 41
4.2.3
Start GRS – Operasi Vacuum .................................................................... 42
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta lokasi dan letak sumur Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. ...... 7 Gambar 1.2 Sruktur organisasi Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. .................... 8 Gambar 2.1 Skema Once through system ........................................................................... 13 Gambar 2.2 Closed recirculating system ............................................................................. 14 Gambar 2.3 Skema umum Open Recirculating System ...................................................... 14 Gambar 3.1 Skema PLTP Star Energy Geotherma Wayang Windu Ltd............................. 18 Gambar 3.2 Steamfield Above Ground System .................................................................. 20 Gambar 3.3 Sumur Produksi ............................................................................................... 21 Gambar 3.4 Jalur Two-Phase .............................................................................................. 21 Gambar 3.5 Separator Station .............................................................................................. 22 Gambar 3.6 Cross Country .................................................................................................. 23 Gambar 3.7 Rock Muffler ................................................................................................... 24 Gambar 3.8 Scrubber Station .............................................................................................. 25 Gambar 3.9 Brine Injection System .................................................................................... 25 Gambar 3.10 Turbin Uap ..................................................................................................... 26 Gambar 3.11 Generator sinkron tiga fasa ............................................................................ 27 Gambar 3.12 Main transformator dan unit transformer ...................................................... 27 Gambar 3.13 Skema Main Cooling Water System.............................................................. 28
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Ciri-ciri berbagai jenis menara pendingin draft................................................... 16 Tabel 3.1 Sumur Produksi di Pembangkit Listrik Wayang Windu ..................................... 20 Tabel 3.2 Spesifikasi Separator ........................................................................................... 22 Tabel 3.3 Spesifikasi Kondensor Utama ............................................................................. 32 Tabel 3.4 Spesifikasi Hotwell Pumps .................................................................................. 33 Tabel 3.5 Spesifikasi Cooling Tower dan Cooling Tower Fan ........................................... 35
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Perkuliahan yang berlangsung di Politeknik Negeri Bandung tidak lepas dari tahapan dan pengembangan prestasi bidang akademik setiap tahunnya. Begitupun kegiatan dan proses akademik yang harus mempunyai visi dan misi pendidikan yang sejalan dengan mata kuliah yang disediakan oleh masing-masing Jurusan dan Program Studi yang ada di Politeknik Negeri Bandung. Kerja praktik merupakan salah satu mata kuliah yang ada di semester lima Program Studi D3 Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung. Syarat untuk bisa lulus dari mata kuliah ini adalah setiap mahasiswa wajib melaksanakan kerja praktik yang selanjutnya diseminarkan pada pertengahan dan akhir semester lima untuk menentukan apakah mahasiswa bersangkutan lulus atau tidak dari mata kuliah kerja praktik ini. Oleh karena itu, kerja praktik ini sangat penting untuk dilaksanakan dan diselesaikan demi kepentingan dan syarat kelulusan mata kuliah Kerja Praktik di Program Studi D3 Tteknik Konversi Energi
dalam keadaan shutdown akibat bencana longsor dan agenda perusahaan yang sedang focus ke persiapan start up. 1.2
Tujuan
Tujuan dilaksanakan kerja praktik ini adalah : 1. Untuk membuka wawasan dan membangun pengalaman nyata memasuki dunia industri. 2. Membentuk softskill yang baik sebagai bekal terjun langsung ke dunia kerja. 3. Memahami sistem operasi dari Main Cooling Water System. 4. Mengetahui alat, spesifikasi, dan cara kerja dari masing masing komponen pada Main Cooling Water System. 5. Mengetahui proses start-up main cooling system di Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd.
1.5
Metode Pengumpulan Data
Dalam proses penulisan laporan kerja praktik ini penulis menggunakan metode pengumpulan sebagai berikut : 1. Studi Literatur Penulisan laporan kegiatan kerja praktik ini, penulis mencari literatur yang terkait dengan objek, antara lain : manual book yang terdapat di perusahaan serta buku-buku referensi yang dapat menunjang dalam proses penulisan. 2. Studi Observasi Dalam pengambilan data dilakukandengan observasi lapangan, sehingga penulis dapat mengamati secara langsung segala bentuk kegiatan serta peralatan yang digunakan, sehingga mempermudah mendapatkan data-data yang akan dibutuhkan untuk menunjang penulisan laporan kerja praktik ini. 3. Metode Wawancara Penulisan melakukan wawancara dengan pihak-pihak terkait untuk mengetahui dasardasar permasalahan yang akan dibahas pada kerja praktik untuk memperoleh
BAB II DASAR TEORI Bab ini menampilkan tinjauan pustaka yang erat kaitannya dengan pokok bahasan atau topik yang menjadi fokus pembahasan. BAB III DESKRIPSI OBJEK Bab ini berisi tentang proses produksi energi listrik yang dimulai dari sumur produksi sampai kembali ke sumur injeksi serta membahas mengenai komponen dan sistem operasi yang akan dibahas yaitu Main Cooling Water System. BAB IV PEMBAHASAN Bab ini berisi pembahasan mengenai tahapan-tahapan start up pada bagian Main Cooling Water System. BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari teori dan data-data yang diambil
geothermal untuk tujuan komersial. Prospek bisnis yang cukup menguntungkan tersebut menyebabkan terjadinya penandatanganan kontrak JOC (kerjasama Mandala Nusantara Limited dengan PLN). Kontrak tersebut ditandata ngani pada tahun 1994. Penelitian dan pengembangan terus dilakukan sehingga akhirnya diketahui sumber geothermal sebesar 220 MW. Penelitian dilakukan sampai tahun 1997 dan diketahui adanya energi geothermal sebesar 400 MW. Besarnya kandungan geothermal tersebut meneyebabkan EPC selaku pemilik saham melakukan kontrak kerjasama dengan Sumitomo Corporation pada bulan Juni tahun 1997. Setelah penandatanganan kontrak tersebut, segera dilakukan pembangunan Unit I sampai bulan Agustus t ahun 1999. Setelah mendapatkan izin dari pemerintah Indonesia untuk dikomersialkan, maka pada bulan Mei tahun 2000 dilakukan pengetesan Unit I. Operasi secara komersial Unit I dilakukan pada bulan Juni tahun 2000. Krisis ekonomi yang berkepanjangan serta biaya – biaya perawatan yang mahal, maka pada bulan Januari tahun 2001 sebanyak 50% saham perusahaan dibeli oleh UNICAL
Tahun 1996
: Proposal untuk pembangunan 220 MW.
Juni 1997
: Kontrak dengan Sumitomo Corporation.
Agustus 1999
: Pembangunan Unit I dengan kapasitas listrik 110 MW.
Juni 2000
: Mulai menjual listrik ke PLN dengan kapasistas 100 MW.
Januari 2001
: 50% saham dibeli UNICAL.
November 2004
: Pemindahan saham 100% menjadi Star Energy.
April 2006
: Kontrak kontruksi untuk Unit II 100 MW.
Tahun 2007
: Penandatanganan EPC contract
dengan
Sumitomo
Corporation untuk pembangunan Unit II. Desember 2008
: Commissioning Unit II.
Februari 2009
: Pengubahan nama Magma Nusantara Limited menjadi Star
Gambar 1.1 Peta lokasi dan letak sumur Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. (Sumber : Data Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. )
Gambar 1.2 Sruktur organisasi Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. (Sumber : Data Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. ) 1.8.4 Fasilitas Perusahaan
Mengatur dan mengorganisasi pekerjaan, monitor aktifitas dan memberikan laporan aktifitas penelitian dalam tanah. 2.
Departemen Field Administration Mengatur dan mengorganisasi administrasi di Wayang Windu power station pada perusahaan, mengelola peraturan yang berlaku, logistic, procurement , administration (catering dan penginapan), sumber daya manusia, keuangan dan pembayaran dari bisnis proses.
3.
Departemen External Relation And Security Mengelola general service departemen di Wayang Windu power station, termasuk mengelola dan membangun hubungan dengan lingkungan sekitar perusahaan, serta mengelola keamanan transportasi.
4.
Departemen Production Mengelola pengiriman listrik ke PLN dan proses operasional pembangkit
1.8.6 Visi dan Misi Perusahaan
Dalam menjalankan bisnis perusahaan, Star Energy Geothermal (Wayang Windu) Ltd. mempunyai visi dan misi yang harus dicapai dan dijalankan. Berikut adalah visi dan misi perusahaan : Visi :
Menjadi perusahaan yang paling dikagumi, perusahaan energi yang paling cepat pertumbuhannya di I ndonesia dengan menciptakan nilai kompetitif dan sepadan untuk para : investor, pegawai, Negara dan masyarakat. Misi : Jalan untuk mencapai sukses adalah mendapatkan “respect” (pengakuan) dan
menjadi pilihan para pemangku kepentingan. Dengan keyakinan tersebut, Star Energy Geothermal (Wayang Windu) Ltd. memperkenalkan corporate value yaitu BRIGHT STAR yang berisi budaya kerja yang harus
T eam Work A wereness Of Coast R elationship Are Important
: Kerjasama : Sadar biaya : Hubungan antar sesama adalah sangat penting
Nilai – nilai BRIGHT STAR diharapkan tidak hanya menjadi slogan yang diucapkan, tetapi benar – benar menjadi pedoman dalam melakukan segala aktivitas bekerja sehari – hari.
BAB 2 DASAR TEORI 2.1
Sistem Air Pendingin ( Main Cooling Water System)
Cooling water system atau sistem air pendingin adalah suatu rangkaian sistem yang bertujuan untuk memindahkan panas dari satu media ke media lain. Bagian yang melepaskan panas dinamakan “cooled” sedangkan bagian yang menerima panas dinamakan “coolant”. Air pendingin memiliki pengaruh yang besar terhadap efisiensi toral engine serta umur engine. Apabila temperature air pendingin masuk engine terlalu tinggi, maka efisiensi mekanis engine akan menurun dan dikhawatirkan dapat terjadi over heating pada engine. Sedang bila temperature air terlalu rendah, maka efisiensi termal akan menurun (Handoyo, 1999). Ada tiga sistem air pendingin yang biasa digunakan di industry yaitu : 1. Once through system 2. Closed Recirculating
2. Membuang panas ke lingkungan. 3. Sukar mengendalikan pemakaian bahan kimia. 4. Pembuangan limbah bahan kimia ke lingkungan tidak terkontrol.
Gambar 2.2 Closed recirculating system (sumber:www.academia.edu/5206679/Air_Pendingin_Coo (sumber:www.academia.edu/5206 679/Air_Pendingin_Cooling_Water_Makalah_Disusun_ ling_Water_Makalah_Disusun_ untuk_memenuhi_tugas_mata_kuliah_Utilitas) 2.2.3. Open Recirculating
Open recirculating sistem merupakan sistem pendinginan dimana sebagian air setelah mengalami pemanasan akan diuapkan untuk proses pendinginan kembali. Pada sistem pendinginan ini air tidak langsung dibuang, melainkan digunakan kembali setelah
2.3
Komponen Sistem Pendingin
2.3.1. Direct Contact Condenser
Direct-contact Condenser mengkondensasikan steam dengan mencampurnya langsung dengan air pendingin. Direct-contact Condenser dibagi menjadi dua jenis lagi, yaitu : a. Spray Condenser Pada Spray Condenser , pencampuran steam dengan air pendingin dilakukan dengan jalan menyemprotkan air ke steam. Sehingga steam yang keluar dari exhaust turbin pada turbin pada bagian bawah bercampur dengan air pendingin pada bagian tengah tengah menghasilkan kondensat kondensat yang mendekati fase mendekati fase saturated . Kemudian dipompakan kembali ke cooling tower . Sebagian dari kondensat dikembalikan ke boiler sebagai feedwater. Sisanya didinginkan, biasanya di dalam dry(closed) cooling tower . Air yang didinginkan pada Cooling tower disemprotkan
mekanis tergantung pada banyak parameter seperti diameter fan dan kecepatan operasi, bahan pengisi untuk tahanan sistim dll. Menara draft mekanik tersedia dalam range kapasitas yang besar. Menara tersedia dalam bentuk rakitan pabrik atau didirikan dilapangan – dilapangan – sebagai sebagai contoh menara beton hanya bisa dibuat dilapangan. dil apangan. Banyak menara telah dibangun dan dapat digabungkan untuk mendapatkan kapasitas yang dikehendaki. Jadi, banyak menara pendingin yang yang merupakan rakitan dari dua atau lebih menara pendingin individu atau “sel”. Jumlah sel yang mereka miliki, misalnya suatu menara delapan sel, dinamakan sesuai dengan jumlah selnya. Menara dengan jumlah sel banyak, dapat berupa garis lurus, segi empat, atau bundar tergantung pada bentuk individu sel dan tempat saluran udara masuk ditempatkan pada sisi atau dibawah sel. Tabel 2.1 Ciri-ciri berbagai jenis menara pendingin draft Jenis Menara Pendingin
Keuntungan
Menara pendingin forced
o
Kerugian
Cocok untuk resistansi
Resirkulasi
karena
draft : udara dihembuskan
udara yang tinggi karena
kecepatan
ke menara oleh sebuah fan
adanya fan dengan blower
yang tinggi dan udara keluar
udara
masuk
melintasi bahan pengisi menuju saluran keluar pada puncak menara Menara pendingin aliran berlawanan induced draft : o
Air panas masuk pada
puncak o
Udara masuk dari bawah dan keluar pada puncak
o
Menggunakan fan forced dan induced draft .
BAB 3 DESKRIPSI OBJEK 3.1 Proses Pembangkitan Listrik
dalam uap dan memastikan bahwa uap yang dibawa tersebut benar-benar kering. Lalu, steam dari scrubber ini akan dialirkan menuju steam header yang berfungsi untuk menyatukan uap dari berbagai sumur produksi sebelum dialirkan ke turbin uap. Turbin uap yang mendapat energi mekanik dari tekanan uap akan memutar generator utama, permanent magnet generator dan juga exciter yang dipasang dalam satu poros. Kemudian generator utama akan membangkitkan listrik setelah mendapat arus excitacy dari exciter yang mendapat catu daya dari permanent magnet generator sebesar 110 MW. Listrik yang telah dibangkitkan tersebut kemudian akan dinaikkan melalui transformator step up dan kemudian dialirkan melalui saluran transmisi PLN untuk digunakan di berbagai daerah. Sedangkan uap yang telah dipakai untuk memutar turbin selanjutnya akan dialirkan menuju kondensor, uap yang terkondensasi akan disalurkan ke menara pendingin untuk didinginkan lebih lanjut sehingga dapat di si rkulasikan kembali ke dalam kondensor. Namun, tidak semua uap buangan turbin dapat dikondensasikan (non-condensable)
3.1.1
SAGS (Steamfield Above Ground System)
Gambar 3.2 Steamfield Above Ground System (Sumber : Data Star Energy Geothermal WayangWindu Ltd ) SAGS Wayang Windu di desain untuk mengalirkan dan memisahkan fluida geothermal menjadi dua bagian, yaitu steam murni yang kemudian di alirkan ke Power
Gambar 3.3 Sumur Produksi (Sumber : Dokumentasi Riky Permana)
3.1.1.2 Two Phase Main Line
Two phase main line di Star Energy terdapat 4 buah pipa (3 buah pipa di unit-1 dan 1 buah pipa di unit-2). 3 buah pipa di unit 1 mempunyai diameter 36” yang masing masing mengalirkan uap ke separator station dengan kapasitas maksimum masing masing sebesar
3.1.1.3 Separator Station (SS1) Separator pada prinsipnya digunakan untuk memisahkan brine dengan steam.
Separator dipasang secara vertikal, skirt mounted, bottom steam outlet, tipe cyclone webre dengan masukan fluida two-phase dan output tangential brine outlet dari steam drum. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan gaya sentrifugal, konstruksi inlet yang dibuat tangensial menyebabkan aliran membentuk gerakan berputar dan men yebabkan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal ini yang menyebabkan brine akan terdorong ke dinding pipa dan dengan adanya pengaruh gaya gravitasi brine yang terakumulasi di dinding pipa akan mengalir kebagian bawah separator dan dibuang melalui brine i njection system. Sedangkan steam karena massa jenisnya lebih ringan dari pada brine maka steam akan mengisi bagian atas separator, kemudian masuk ke steam drum dan dialirkan menuju scrubber untuk proses selanjutnya. Tabel 3.2 Spesifikasi Separator (Sumber : Data Star Energy Geothermal WayangWindu Ltd ) Separator Specification 14.8 Kg/cm2 Design Pressure
3.1.1.4 Steam Piping System
Jalur pipa steam dengan diameter 42" menyalurkan steam dari SS1Manifold menuju Scrubber Station (SBS1) yang lokasinya berdekatan dengan Powe r Station. Sistem di desain untuk dapat mengalirkan steam dengan kapasitas maksimal menuju Power Station, dan dapat mengatasi kelebihan aliran sebesar 10%. Pada 400 m pertama jalur pipa digunakan insulasi yang lebih tipis untuk menigkatkan formasi kondensat didalam lapisan pipa, yang dimana proses tersebut dibutuhkan untuk meningkatkan kemurnian dari steam. Jalur sepanjang 500 m pertama di desain sebagai steam scrubbing system yang berfungsi untuk mengumpulkan kondensat yang terbentuk sepanjang jalur Cross Country. 8 unit drain pot dipasang sepanjang jalur 400 m masing-masing berjarak setiap 50 m dan sisanya di desain hanya untuk menyalurkan steam seperti biasa. Kontrol untuk mengatur tekanan adalah Vent Valve Station (VVS1) yang bekerja jika ada tekanan steam berlebih yang akan dideteksi oleh pressure safety valve (PSV). Jika terdeteksi ada tekanan berlebih maka akan dibuang melalui rock muffler. Rock muffler
dan kemudian dibuang melalui rock muffler yang terdiri dari 3 “Cells”. Rock muffler di desain untuk meminimalisir kebisingan dari sistem.
Gambar 3.7 Rock Muffler (Sumber : Data Star Energy Geothermal WayangWindu Ltd ) 3.1.1.6 Scrubber Station (SBS1) Scrubber station terdiri dari 4 buah scrubber yang memiliki kapasitas sebesar 4 x
Gambar 3.8 Scrubber Station (Sumber : Dokumentasi Riky Permana) 3.1.1.7 Brine Injection System
Brine merupakan air panas hasil pemisahan tahap awal yang terjadi di separator, temperatur dari brine bisa mencapai 180 oC berbeda dengan kondensat yang temperaturnya hanya sekitar 50 oC. Brine yang dihasilkan kemudian akan diinjeksikan kembali ke sumur
3.1.1.8 Condensate Injection System
Kondensat terbentuk Power Station berasal dari buangan Power Station hot well pump. Sistem injeksi kondensat dari Power Station terpisah dengan sistem injeksi brine. Sistem ini menggunakan pipa 16" sepanjang jalur Cross Country yang menuju sumur injeksi dengan memanfaatkan gaya gravitasi. 3.1.2
Power Station
Power station di Star Energy Geothermal (Wayang Windu) Ltd. terdiri dari tiga yaitu: 3.1.2.1 Turbin uap Turbin uap yang digunakan di Star Energy Geothermal (Wayang Windu) Ltd.
adalah turbin yang mempunyai satu casing , dua arah aliran, dan berjenis turbin reaksi dengan delapan bagian pada masing-masing aliran. Turbin uap ini menghasilkan daya sebesar 110.000 kW dengan tekanan uap sebesar 10,2 bar dan temperatur uap sebesar 180.7 ⁰C.
Gambar 3.11 Generator sinkron tiga fasa (Sumber : Data Star Energy Geothermal WayangWindu Ltd ) 3.1.2.3 Transformator Tegangan output generator sebesar 13.8 kV disambungkan ke main transformer
dan unit transformer . Main transformer ini digunakan untuk menaikkan tegangan dari 13.8 kV menjadi 150 kV untuk disalurkan kepada PLN. Sedangkan, unit transformer digunakan untuk menurunkan tegangan dari 13.8 kV menjadi 6.3 kV untuk memenuhi kebutuhan
3.2 Main Cooling Water System Sistem Deskripsi NCG
G GRS Uap Keluaran Turbin
Air din in
Kondensor
Hot well pump
Air panas
Co- Reinjection
ACWP
Gambar 3.13 Skema Main Cooling Water System (Sumber : Riky Permana) Sistem sirkulasi air pendingin membuang panas dari kondensor utama dan
dialirkan dari kondensor menuju cooling tower yang menggunakan hot well pump, air yang dialirkan dari cooling tower menuju kondensor tidak menggunakan pompa apapun tetapi terhisap sendirinya karena kondisi kondensor yang telah vacuum. N seal disini dapat menyamakan level air yang dari cooling tower menuju kondensor yang nantinya akan terhisap karena kondisi vacuum di kondensor itu. Hal ini bertujuan agar tidak terjadi overflow yang menuju kondensor. Untuk siphon breaker, ketika circulating cooling water system beroperasi siphon breaker dalam kondisi fully closed (mengisolasi udara sehingga tidak masuk sistem), sedangkan ketika tidak beroperasi siphon breaker dikondisikan Fully open sehingga udara dapat masuk mengisi sistem. Sehingga akan segera mematikan aliran air dan menghindarkan overflow menuju kondensor. Kondisi tersebut terjadi pada saat hotwell pump berhenti beroperasi atau level water pada kondensor sangat tinggi
Laju
sirkulasi air diukur dan dicatat secara kontinu di DCS dengan flow meter element A1-FE1001, temperature element A1-TE-1001, dan pH meter A1-AT-1000. Kondensor yang digunakan adalah berjenis direct contact dimana aliran sirkulasi air mengalir melalui nozzles dan disemprotkan sehinggga terjadi kontak langsung antara air
Control Deskripsi
Sirkulasi air dikendalikan dengan control valves 1-CCV 003A,B sehingga dapat mempertahankan ketinggian condenser’s hotwell . Dengan penambahan pada flow control valves yaitu on/off recirculation valves (1-CCV-004,A,B) dengan mengunakan orifice yang digunakan untuk membatasi kecepatan operasi. Dalam mensirkulasikan air hotwell pumps tidak dapat berjalan secara otomatis, melainkan dioperasikan sendiri secara manual dari DCS. Masing-masing hotwell pumps disambungkan dengan keluaran control valve yang dioperasikan motor. Valve akan menutup secara otomatis ketika pompa trip atau berhenti secara manual. Condenser low level alarms akan terlihat pada DCS melalui level switch A1-LSLL-1020. Ketinggian menara pendingin dipertahankan oleh sistem blowdown yang tersambung ke Steam Above Ground System (SAGS) reinjection system. Blowdown tersebut ditarik keluar dari keluaran hotwell pumps dengan aliran yang dapat dikendalikan oleh control valves A1-CCV-007 dengan flow meter dan bypasses.
Kondenser merupakan salah satu komponen utama yang berguna untuk menkondensasikan uap dari turbin. Bagian dalam kondenser dipertahankan pada kondisi yang sangat vakum sehingga menurunkan tekanan keluaran uap turbin serendah mungkin untuk memberikan jumlah panas uap turbin yang memadai sehingga meningkatkan efisiensi powerplant . Pada diagram T-s terlihat semakin lebar jarak antara kedua tekanan hasil ekspansi turbin, maka daya yang dihasilkan oleh sistem akan semakin besar. Selain itu dengan membuat kondenser memiliki tekanan yang mendekati keadaan vacuum adalah kalor yang dilepaskan tidak terlalu besar. Hal ini mengacu pada rumus kalor yang sederhana, dimana kalor beban yabg dilepaskan dari kondensor adalah:
= . .∆ Bila temperatur steam keluaran turbin dibuat sedekat mungkin dengan temperatur fluida yang digunakan untuk mendinginkan, maka dengan kata lain beban kalor yang dilepaskan oleh sistem akan semakin kecil. Kondenser yang digunakan merupakan jenis kontak langsung (direct contact
Gambar 3.15 Skema kondensor utama (Sumber : Data Star Energy Geothermal Wayang Windu) Setelah uap didikondensasikan dan temperatur air sirkulasi bertambah, air dipompakan dengan bantuan hot well pumps untuk disirkulasikan dan didinginkan di cooling tower yang kemudian kembali menuju intake kondenser se hingga dapat mengkondensasikan
3.2.3.2 Hotwell Pumps
Gambar 3.16 Hotwell Pumps (Sumber : Dokumentasi Riky Permana) Hot well pumps adalah pompa pendingin utama yang berfungsi untuk memompakan air kondesat dari kondensor utama ke cooling tower untuk kemudian didinginkan melalui cooling tower fan stack. Adapun spesifikasi hot well pumps yang
3.2.3.3 Cooling Towers
Gambar 3.17 Cooling Tower (Sumber : Dokumentasi Riky Permana) Cooling tower berfungsi untuk meyuplai air dingin ke Main Cooling Water System, Auxiliary Cooling Water System, dan Fire Protection. Air pada kolam harus memiliki level
6. Drift eliminator untuk mencegah butiran air keluar dari menara pendingin pada aliran udara. Proses pengoperasian cooling tower diperlukan untuk melepaskan panas air menuju udara untuk mempengaruhi evaporasi atau panas latent. Panas ini kemudian dibuang ke atmosfer. Dalam kinerjanya untuk mendapatkan kapasitas pendinginan maksimum, menara dan air distribusi tetap dijaga bersih dengan tidak membiarkan terbentuknya berlebihan endapan, kerak, dan alga pada fill dan drift eliminator . Selain itu nozzle juga tetap bebas dari debu untuk menjamin pendistribusian air pendingin. Air (kondesat) yang akan didinginkan, dialirkan melalui pipa yang naik dari luar menuju ke atas menara. Dari sanalah jalur me nuju sistem pipa distribusi lateral, dimana nozzles menyemprotkan air ke bawah dengan pola yang telah ditentukan melalui fill . Sebelum udara keluar menuju atas menara pendingin, udara dilewatkan melalui drift elimanator. Drift eliminator ini merupakan sekat-sekat yang membuat udara terpaksa berubah arah dengan tiba-tiba. Momentun ini menyebabkan butiran-butiran air
Design hot water temperature
44.8oC
Design cold water temperature
23.5oC
Design wet bulb temperature
15.5oC
Maximum drift loss
0.008%
Evaporation loss of design
2.98%
Cell size
16.46 x 14.63 m/cell
Fill
Film Fill Cooling Tower Fan
Equipment numbers
FN-101-FN108
Quantity
8 per unit
Manufacturer/Type of model
HUDSON
Design air flow/fan
36198.26 m 3/min
No. Blades/fan
8
Fan tip speed
62.51 m/s
Driver Data
3.2.3.4 Auxilary Cooling Water Pumps
Gambar 3.18 Auxiliary Cooling Water Pump (Sumber : Dokumentasi Riky Permana) Auxiliary cooling water pump (ACWP) mempunyai daya kapasitas masing masing 100%. Posisinya adalah horizontal, double suction, split casing, dan jenis pompanya adalah sentrifugal yang dipasang secara paralel.
Tabel 3.5 Spesifikasi Auxiliary Cooling Water Pumps Auxiliary Cooling Water Pumps Equipment numbers
P-106 A, B
Quantity
2 x 100% per Unit
Manufacturer
DMW CORPORATION
Model Number
VDF-SB-M
Type
Horizontal double suction
Capacity @ rated head of 18.5 meters
1,720 t/h
Design temperature
23.5oC (max. 50 oC)
Design suction pressure
1.18 bara
Pump Seal
Cartridge type
Speed
SS 1500 min -1
Impeller Type
Single suction, centrifugal one stage closed tyoer
Pump Efficiency
87%
BAB 4 PROSES START-UP MAIN COOLING WATER SYSTEM 4.1
Pre-Starting Procedur
4.1.1
Cooling Tower
Sebelum operasi start-up, pada Cooling Tower air dalam kolam (basin) harus melalui proses water treatment dengan cara pembersihan dan perawatan dengan biocides. Semua kotoran/lumpur yang terakumulasi di dalam kolam air pendingin harus dibersihkan terlebih dahulu. Bersihkan juga endapan-endapan dari kolam air pendingin (basin), sump, dan screen. Selanjutnya ketinggian basin (kolam) cooling tower harus teteap dijaga pada level normal yaitu ±100 mm. Pada proses awal ini apabila kondisi air pada basin di bawah level maka untuk pengisian air dapat menggunakan raw water dengan cara membuka valve isolasi make up water yang berlokasi di belakang basin Cooling Tower. 4.1.2
Hot Well Pump
Periksa bagian-bagian berikut sebelum memulai pengoperasian hotwell pump.
o
Pilih Controller Output (CO) ke 0 mm (Zero)
o
Pastikan Set Point Controller (SP) di 0 mm
Hotwell level control valve (2-CCV003A,B) [DCS graphic No.107] HWP min.flow valve (2-CCV004A,B)
“Close manually” “Close”
[DCS graphic No.107] Condenser cooling water inlet valve (2CCV019A,B)
“Close”
[DCS graphic No.107] Condenser inlet pipe drain valves (2-CCV505, 506)
“Close”
Condenser cooling water siphon breaker (2CCV018)
“Open”
4.2
Start-Up Procedure
4.2.1
Start Auxiliary Cooling Water Pump
1. Buka valve inlet cooling water Gas Removal System ( GRS) di train A atau B. (hanya satu valve untuk menghindari flooding di kondenser, tetapi kita bisa membuka kedua valve tersebut jika level kondenser terlalu rendah). 2. Operator lapangan memeriksa valve suction dan discharge kedua ACWP telah terbuka. 3. START ACWP A (or B) 4. Monitor ketinggian kondeser dengan LIT-1021. LIT-1020 range: -300 ~ +300 mm (untuk control) LIT-1021 range: -400 ~ +1700 mm (untuk level)
2. Start hot well pump (A) [DCS graphic No.110] dan korfirmasi bahwa min-flow valve (2-CCV004A) telah dibuka. 3. Periksa control valve (2-CCV003A) dalam posisi tebuka : manual 0% . Buka secara sedikit demi sedikit discharge valve (2-CCV002A) to 100% [DCS graphic No.110]. Pada saat ini, tidak sebaiknya membuka level control valve. Hal ini dikarenakan akan mengakibatkan level drop. 4. Apabila hot well level menurun secara berangsur angsur dan mencapai NWL+200mm, buka hybrid system cooling water inlet valve (2-ACW008A/B) untuk mulai mengisi ke main condensor . [DCS graphic no. 112]. Kendalikan secara manual hot well level control valve untuk menjaga level normal. 5. Periksa hot well pump (A) untuk normal operasi. (vibrasi, kebisingan, dan temperatur bearing). Batas vibrasi : 150 μ mp-p 4.2.3
Start GRS – Operasi Vacuum
d. Kedua valve drain separator LRVP akan menutup secara otomatis pada saat vakum condenser mencapai 625 mbar. 4. Operator lapangan memeriksa vibrasi, noise, aliran seal water, level oil gearbox LRVP dan kebocoran. Periksa juga kebocoran steam dan air di ejector. 5. Buka valve air breathing LRVP ketika vakum condenser mencapai – 740 mbar. 6. Periksa pH CT Basin, jalankan pompa injeksi NaOH jika dibutuhkan untuk menaikan pH. 4.2.4
Pembukaan Valve Masukan Kondenser B
Pada proses pembukaan valve masukan kondeser A, bukaan valve sebes ar 3% tiap langkahnya, pilih 33%, 36%, 40%. Monitor pergerakan valve secara aktual dilapangan atau perubahan aktual PV setelah CO-nya berubah. Hentikan pembukaan valve inlet cooling water B kondenser jika salah satu batasan berikut tercapai: Bukaan valve inlet B Kondenser
55% or
HWP discharge valve (2-CCV002B)
“Close”
[DCS graphic No.107]
Hot well level control valve (2-CCV003B) [DCS graphic No.110] HWP min. flow valve (2-CCV004A,B)
“Close” “Close”
[DCS graphic No.110] Condenser cooling water inlet valve (2-CCV019B)
“Open” (XX%)
[DCS graphic No.107, 109]
Condenser cooling water inlet valve (2-CCV019A) [DCS graphic No.107, 109] Supply seal water to the mechanical seal of HWP
“Close”
4.2.6
Pembukaan Valve Masukan Kondenser A
Pada proses pembukaan valve masukan kondeser A, bukaan valve sebes ar 3% tiap langkahnya mulai dari bukaan 0 55%. Selanjutnya periksa aliran cooling water bertambah ke normal operasinya antara 4000
5000 kg/s. Monitor trend cooling water, di grafik CW
inlet valve group. Setelah pembukaan valve masukan kondensor, hotwell level controller kembali diatur menjadi : o
LIT BYPASS ke “NORMAL
o
LIT1020 DIS ke “ENABLE”
Sehingga apabila salah satu LIT tidak berfungsi maka secara otomatis LIT1020 dan LIT1021 akan change over. 4.2.7
Pengoperasian Cooling Tower Fan
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pelaksanakan kerja praktik di Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd dengan tema “ Proses Star up Main Cooling Water Sytem” maka dapat disimpulkan : 1. Proses Start Up Main Cooling Water System bertujuan untuk membuang panas dari kondensor utama dan melepaskannya ke atmosfer melalui menara pendingin. 2. Komponen-komponen utama Main Cooling Water System antara lain : o
Kondensr Utama yang berjenis direct contact.
o
Hotwell Pumps
o
Cooling Tower berjenis counter flow.
o
Auxiliary cooling water pump.
3. Tahapan yang dilakukan dalam Proses Start Main Cooling Water System adalah: o
Pengisian dan penjagaan level air di cooling tower basin pada ±100 mm.
5.2 Saran
Untuk pelaksanaan Proses Start up Main Cooling Water System merupakan proses yang sangat penting dalam pelepasan panas pada kondensor yang nantinya akan di buang ke atmosfer melalui cooling tower serta akan mempengaruhi terhadap effisiesi
yang
dihasilkannya. Sehingga pelaksanaan proses start up main cooling water system ini harus dilakukan secara berurutan dan tetap memperhatikan keselamatan kerja. Pembahasan mengenai proses start up ini hanya dibatasi mengenai sistem sirkulasi, komponen utama, dan tahapan proses start up karena keterbatasan data seiiring dengan kondisi poweplant yang sedang shutdown. Maka untuk kebutuhan berikutnya
untuk
mendukung informasi dapat dianalisa mengenai keefektifan dalam pelakasanaan proses start-up ini yang meliputi manajemen sumber daya manusia dan waktu yang diperlukan pengoperasian main cooling water system tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Gel.OP.210 Preliminaries PS Start Up-DRAFT1-Bilingual . GEL.OP.220 Start PS with SAGS Venting-DRAFT1-Bilingual . GEL.OP.251 Start Second Hot Well Pump-DRAFT1-Bilingual . GEL.OP.252 Start One Cooling Tower Cell-DRAFT1-Bilingual . Installation, Operation, and Maintenance Manual for Hot Well Pump. Fuji Electric Co., Ltd., 1999. Operation and Maintenance Manual for Cooling Tower . Fuji Electric Cp., Ltd., 1999. Operation and Maintenance Manual for Wayang Windu II Geothermal Power Plant . Vol. 3. Fuji Electric Co., Ltd., 1999. Roy J, Dosaat. Principles of Refrigeration Second Edition. John Wiley and Sons, inc., 1978. Utomo, Frandhoni. "Macam Macam Kondensor." n.d. 24 Oktober 2015. .
LAMPIRAN
o
P&ID Main Cooling Water System
o
P&ID Gas Removal System dan Supply Auxiliary Cooling Water
o
Heat Balance Diagram Main Cooling Water System
o
Grafik DCS Main Coolin Water System (Pada Shu tdown)
