Perencanaan Pengubah Energi Batu
Bara ke Mekanik
(Penggerak Awal/ Prime Mover)
Mata
Kuliah/ Kode : Konservasi Energi
Listrik/ 530179
Semester/
SKS : 4 (empat) / 2
Nama
Mahasiswa : Handi Suryawinata
NIM
: 5301412061
Rombel : 2
Dosen
Pengampu : Dr. H Eko Supraptono
M.Pd
LABORATORIUM
TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM
STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN
TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS
NEGERI SEMARANG
2014
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.
DOWNLOAD file asli dokumen ini via userscloud : DISINI
DOWNLOAD file asli dokumen ini via userscloud : 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
Posts
Post a Comment