Karena siklus PLTGU merupakan
gabungan antara siklus PLTG dengan PLTU, maka komponen utama PLTGU adalah PLTU
beserta sistem dan peralatan bantunya. Bagian PLTU pada siklus PLTGU tersebut,
antara lain :
Turbin
Turbin uap adalah penggerak mula
(prime mover) yang mengubah energi panas dalam uap menjadi energi mekanis
berupa putaran poros turbin. Selanjutnya poros turbin dikopel dengan mekanisme
yang digerakkan, misalnya dengan poros generator untuk menghasilkan energi
listrik. Selain sebagai penggerak generator listrik, turbin uap dapat juga
digunakan untuk memutar pompa, transportasi dan sebagainya.
Uap untuk memutar turbin dapat
diperoleh dari uap panas bumi, boiler berbahan bakar fosil, boiler nuklir atau
panas buangan (waste heat) PLTG.
Pompa Air Pengisi
Fungsi pompa air pengisi adalah
untuk menciptakan tekanan pada air pengisi dan mengalirkannya ke boiler HRSG.
Jenis pompa yang digunakan adalah pompa sentrifugal, dengan tekanan stabil pada
aliran yang berubah naik turun. Pompa air pengisi digerakkan oleh motor listrik
melalui kopling hidrolik pengatur putaran (variable speed hydraulic coupling).
Pada umumnya tersedia tiga unit
pompa pada sistem air pengisi BFP pada satu unit blok PLTGU, masing-masing
dengan kapasitas 65% dari kebutuhan blok. Pada saat start-up hingga 50% beban
kapasitas blok, cukup hanya satu unit pompa air pengisi yang beroperasi, dua
unit pompa lainnya stand-by. Sedangkan bila beban blok PLTGU telah lebih dari
50% hingga maksimum, maka dua unit pompa air pengisi yang harus beroperasi,satu
unit pompa lainnya stand-by.
Sistem pompa air pengisi beroperasi
secara otomatis dengan DCS, tetapi dapat juga dioperasikan secara manual dari
Control Room maupun dari lokal. Sistem pompa air pengisi dilengkapi alat bantu
seperti sistem pelumasan, sistem pendingin, sistem pengaman proteksi dan
interlok, serta peralatan control dan instrumentasi.
Setiap pompa dilengkapi dengan
saluran dan katup sirkulasi. Ketika pompa beroperasi dengan kapasitas aliran
beban rendah, maka sebagian besar tenaga daya yang yang butuhkan pompa akan
dirubah menjadi panas yang menaikkan suhu air pengisi. Aliran sirkulasi akan
mencegah air didalam pompa menjadi terlalu panas hingga menguap dan menyebabkan
kapitasi yang akan merusak impleller pompa. Pipa saluran sirkulasi
menghubungkan sisi keluar (discharge) pompa sebelum katup cek (check valve)
kembali ke sisi masuk (suction) pompa, dilengkapi dengan katup kontrol
sirkulasi untuk mempertahankan aliran minimum pompa, dan dua katup isolasi
sebelum dan sesudah katup kontrol sirkulasi.
Kondensor
Kondensor adalah peralatan untuk
merubah uap menjadi air. Proses perubahan nya dilakukan dengan cara mengalirkan
uap kedalam suatu ruangan yang berisi pipa-pipa (tubes). Uap mengalir diluar
pipa-pipa sedangkan air sebagai pendingin mengalir didalam pipa-pipa. Kondensor
seperti ini disebut surface (tubes) condenser. Sebagai pendingin digunakan air
sungai atau air laut.
Proses perubahan uap menjadi air
terjadi pada tekanan dan temperatur jenuh, dalam hal ini kondensor berada pada
kondisi vakum. Karena temperatur air pendingin sama dengan temperatur udara
luar, maka temperatur air kondensatnya maksimum mendekati temperatur udara
luar. Apabila laju perpindahan panas terganggu, maka akan berpengaruh terhadap
tekanan dan temperatur.
Deaerator
Deaerator berfungsi untuk
menghilangkan oksigen dan gas yang terlarut dari air pengisi. Jenis yang
digunakan adalah jenis semprot (spray type).
Deaerasi awal (pre-deaeration)
dilakukan dengan alat penyemprotan (spraying device). Pada setiap kondisi
operasi, penyemprot menjamin pemanasan air kondensat hingga suhu jenuh
(saturation) dan permukaan yang cukup luas untuk perpindahan masa. Karena
secara praktis, kelarutan oksigen didalam air pada suhu jenuh adalah nol,
sehingga oksigen yang terbawa dalam tetesan air akan terlepas dan berada
bersama uap disekelilingnya. Karena uap mengkondensasi pada air, maka
konsentrasi oksigen di daerah sekitar penyemprot menjadi naik sehingga
memungkinkan membuang (vent out) sejumlah uap yang konsentrasi oksigennya
relatif tinggi.
Prinsip operasi deaerator didasarkan
pada deaerasi fisikal yang terjadi pada dua tahap, yaitu:
·
Deaerasi awal (pre-deaeration) dimana air pengisi
disemprotkan pada satu sisi ruang uap (area 1)
·
Deaerasi akhir (final-deaeration) dalam tangki air dimana
uap dikenakan langsung ke air yang akan di-deaerasi (area 2).
Gambar 1. Daerator
Deaerasi akhir (final-deaeration)
terjadi dengan cara menyuntikkan uap kedalam air pada tangki. Tergantung pada
kondisi uap, suhu dan tekanan air, campuran uap/air dapat digunakan untuk
deaerasi.
Alat penyuntik uap yang dirancang
dengan tepat, dengan memperhitungkan hidro-dinamik didalam tangki untuk
mendapatkan kontak langsung yang baik antara uap dan air akan memungkinkan
oksigen berpindah keluar dari air dan terbawa kedalam uap.
- Membuang
oksigen (O2 Removal)
Membuang oksigen adalah alasan utama
pendeaerasian air pengisi, dan paling ekonomis dilakukan secara mekanikal
daripada menggunakan bahan kimia walaupun dengan kimia lebih sempurna. Seperti
telah diketahui bahwa, oksigen terlarut 10 kali lebih korosif dari pada karbon
dioksida, terutama pada suhu lebih tinggi. Misalnya, air dua setengah kali
lebih korosif pada suhu 90°C dari pada suhu 60°C.
- Membuang
Karbon Dioksida (Carbon Dioxide Removal)
Jika karbon dioksida ada bersama
oksigen, kedua gas ini beraksi bersama-sama menjadi 40% lebih korosif dari pada
bila beraksi sendiri-sendiri. Ferrous hydroxide adalah senyawa alkaline, dan
laju kelarutannya tergantung pada pH airnya. Semakin rendah pH airnya, semakin
cepat kelarutan ferrous hydroxide. Air kondensat yang mengandungi karbon
dioksida akan membentuk asam karbonik (carbonic acid): CO2 + H2O
= H2CO3
Karbon dioksida menyebabkan korosi
pada saluran uap yang ditandai dengan penipisan pipa atau alur-alur (grooving)
dibagian bawah pipa.
Susunan HRSG dan alat bantunya harus
dirancang agar dapat menyerap panas gas buang (exhaust gas) dari turbin
gas seoptimal mungkin sehingga dapat menghasilkan uap dengan tekanan dan
temperatur yang diperlukan untuk memutar turbin uap. Sistem sirkulasi air uap
yang diterapkan disesuaikan dengan temperatur gas buang dari turbin gas agar
fleksibel terhadap pembebanan.
Jumlah tingkat dan jumlah silinder
dari turbin uap disesuaikan dengan tekanan dan temperatur uap yang dihasilkan
oleh HRSG. Turbin uapnya biasanya non ekstraksi, karena pemanasan air dilakukan
di dalam HRSG.
Apabila PLTG akan digunakan dalam
siklus kombinasi, maka panas gas buang harus mempunyai suhu sekitar 500 0C
agar dapat dimanfaatkan untuk menguapkan air didalam “Heat Recovery Steam
Generator”. Apabila PLTD (Diesel) akan digunakan dalam siklus kombinasi,
maka kapasitasnya harus cukup besar, yaitu sekitar 25 MW agar air pendingin
mesin dapat dimanfaatkan untuk pemanas awal air pengisi boiler.
Artikel ini bisa didownload : DISINI
Judul: Perencanaan Pengubah Energi Batu Bara ke Mekanik (Penggerak Awal/ Prime Mover)
Ditulis Oleh Handi
Berikanlah saran dan kritik atas artikel ini. Salam blogger, Terima kasih
Post a Comment