56568601 buku alat bantu pembangkit listrik tenaga uap pltu dari kelas 5j teknik konverensi energi...

BUKU ALAT BANTU PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA UAP (PLTU) DARI KELAS 5J TEKNIK

KONVERENSI ENERGI

Editor :

Abdul Jabbar

Aji Rudi harianto

Alfian Syafi’i

Azi Fahmi

Aztrid Nurmalitawati

Dwi Nurhayadi

Fariz itsnarizka

Fisca Lasmaria

Freddy Setia

Haga Badirafi

Handika Adetiya

Kayus Klemen Sinambela

Muhammad Ikhsan

Muhammad Yusuf

Nanang Nuryaman

Nasih Udin

Rudolf Frengki Manurung

Rudi Setiawan

Sandy Pria Prayoga

Siti Marwah Syarif

Politeknik Negeri Jakarta

Teknik Konverensi Energi 2008 66

PERALATAN AIR PENGISI

6.1. Pengertian Peralatan Air Pengisi

Dalam suatu pembangkit listrik, selain generator sebagai peralatan utama, dibutuhkan

peralatan pendukung yang salah satunya adalah peralatan air pengisi Sebelum masuk ke dalam

proses produksi energi listrik di PLTU, akan kita bahas terlebih dahulu proses pengolahan air

sebagai komponen dalam proses PLTU itu sendiri. Bagi PLTU, air memegang peranan sangat

penting karena air digunakan sebagai media kerja yang diproses untuk membentuk uap (steam).

Selain itu, air juga digunakan sebagai media pendingin peralatan-peralatan yang digunakan di

PLTU sehingga kualitas air tidak boleh diabaikan.

Air yang disirkulasikan di dalam PLTU harus memenuhi kriteria-kriteria tertentu. Jika

kualitas air diabaikan, maka akan timbul beberapa masalah yang tidak diinginkan dan akan

mengganggu proses produksi listrik. Begitu juga dengan air limbah, sebelum dibuang harus

diolah terlebih dahulu dan proses pembuangannya juga harus diatur dengan baik agar tidak

mencemari lingkungan di sekitarnya.



6.2 Skema Alat



6.3 Komponen Air Pengisi, Gambar dan Fungsinya

6.3.1 Pompa

Pada pembangkit tenaga listrik terdapat nama-nama : pompa boiler (boiler feeds pumps),

condensate pumps, reactor pumps, storage pumps dan lain-lain.

Circulating Water Pump

Motor CWP (circulating water pump) menerapkan salah satu peralatan yang

memegang peranan penting dalam proses penyediaan sirkulasi air bagi kondenser

pada pusat pembangkit tenaga listrik jenis thermal. Dalam pengoperasiannya motor

CWP ini dilengkapi dengan peralatan pengaman yang berfungsi untuk melindungi

motor dari segala gangguan yang akan terjadi, dimana gangguan tersebut dapat terjadi

setiap saat bersifat merusak sehingga motor dapat diamankan sedini ini mungkin.

Circulating Water Pump

Distilate Wate Pump

Distilate water pump berfungsi untuk memompakan air dari Desalination

Plant ke Demineralized Water Tank.



Demin Water Pump

Demin Water Pump berfungsi untuk memompa air dari raw water tank ke

demineralized water tank. Make up water pump yang digunakan sebanyak satu unit

dengan kapasitas 80 m3/jam dengan total head 60 m dan daya motor 22 kW serta

tegangan 440 V.

Make up water pump

Make up water pump berfungsi untuk mensirkulasikan atau memompa air dari

demineralized water tank ke condensor.

Condensate Pump

Condensate pump berfungsi untuk memompa air dari condenser menuju ke LP

Heater. Pada condensate pump tidak ada katub atau sistem pendinginan kaitan yang

diperlukan. Mengukur aktivasi sangat perlu.Pada 1 kg uap air diperlukan untuk

memompa 1000 liter kondensasi, yaitu biasanya dipulihkan pada saat

pengkondensasian.



Gambar condensate pump

Pompa Boiler (Boiler Feed Pumps)

Aplikasi

Pompa Boiler digunakan untuk air umpan boiler.

GAMBAR BOILER

FEED PUMPS

6.3.2 Desalination Plant

Desalination plant merupakan proses pengolahan air laut menjadi air tawar dengan

cara memisahkan air laut dengan kandungan garamnya.

Desalinasi menerapkan prinsip penguapan dan desalinasi. Setelah mengalami

proses pemanasan, air akan berubah menjadi uap dan keraknya akan tertinggal pada

tempat penguapan. Kemudian uap yang tebentuk dikondensasikan dan akan terbentuk

air destilasi atau air murni.



Desalination plant terdiri dari sebelas tingkat yang tiap tingkatannya terdiri atas

dua ruangan (chamber) yaitu ruang penguapan (flash chamber) dan ruang kondensasi

(condensation chamber). Air lalu dipompa dan dialirkan ke pipa-pipa penukar kalor

yang terletak di ruang kondensasi. Air laut tersebut dipanasi dengan menggunakan uap

bekas (ex steam). Uap pemanas pada brine heater diambil dari uap. Dari brine heater,

air laut dialirkan ke dalam ruang penguapan tingkat pertama. Setiap tingkat pada

desalination plant dibuat vakum dengan menggunakan ejector uap. Kevakuman pada

masing masing tingkat dibuat berbeda sehingga tetap terjadi proses penguapan pada

tiap tingkat meskipun saat melewati setiap tingkat temperatur brine semakin rendah.

Temperatur tingkat pertama lebih tinggi daripada tingkat kedua, temperatur tingkat

kedua lebih tinggi daripada tingkat ketiga dan begitu seterusnya sehingga kevakuman

paling tinggi adalah pada tingkat terakhir.

Pada tingkat pertama, pada temperatur paling tinggi terjadi proses penguapan air

laut. Uap yang terbentuk mengalir ke ruang kondensasi yang selanjutnya

terkondensasi hingga diperoleh air destilasi. Sisa air laut yang belum mengalami

penguapan pada tingkat pertama dialirkan ke tingkat kedua. Kevakuman tingkat kedua

lebih tinggi dari tingkat pertama, sehingga sisa air laut tersebut akan mengalami

penguapan pada tingkat kedua. Selanjutnya uap ini akan terkodensasikan hingga

diperoleh air destilasi dari tingkat kedua. Begitu seterusnya sampai pada tingkat

kesebelas dengan kevakuman yang lebih tinggi.

Air destilasi dari tingkat pertama sampai tingat kesebelas dikumpulkan

menjadi air destilasi total. Air destilasi total tersebut dipompa ke tangki penampung

(raw water tank). Sedangkan air laut sisa dari tingkat kesebelas mengandung kadar

garam dengan konsentrasi tinggi sehingga dibuang dengan menggunakan pompa

brine.



6.3.3 Water Tank

Raw water tank / backwash tank

Raw water tank merupakan tangki penampung air tawar yang

dihasilkan oleh desalination plant.

Demineralized water tank

Merupakan tangki penampung air pengisi boiler yang dihasilkan

water treatment equipment.



6.3.4 Water Treatment / Demineralized Plant

Air destilasi yang diperoleh dari proses desalination plant yang ditampung dengan

raw water tank belum memenuhi syarat untuk pengisian boiler. Sehingga perlu diolah

kembali melalui peralatan water treatment.

Dari raw water tank, air dipompa ke water treatment. Selanjutnya air tersebut

melalui pre-filter air dan juga diberi mix bed polisher yang terdapat bahan kimia anion

resin yang dapat mengikat ion negatif dan kation resin yang dapat mengikat ion

positif. Ion-ion yang terdapat pada water tank adalah ion positif Na+ dan ion negatif

Cl-.

Dengan banyaknya ion yang menempel pada mix bed polisher, maka kemungkinan

besar air menjadi jenuh sehingga mempengaruhi proses penyaringan. Untuk itu perlu

dihilangkan dengan menggunakan hydrolic acid, cautic sods dan dibantu panas uap

dari boiler. Air yang telah dihilangkan mineralnya (demineralized water) ditampung

dalam tangki penambah (demineralized water tank) yang selanjutnya akan digunakan

dalam proses berikutnya untuk air penambah atau pengisi di boiler.



6.3.5 Daerator

Berfungsi untuk menyerap atau menghilangkan gas – gas yang terkandung

pada air pengisi Boiler, terutama gas O2, karena gas ini akan menimbulkan korosi. Gas

– gas lain yang cukup berbahya adalah karbon dioksida (CO2). Gas O2 dan CO2 akan

bereaksi dengan meterial Boiler dan menimbulkan korosi yang sangat merugikan.

Prinsip kerjanya air yang masih mengandung O2 dan CO2 disemprotkan ke

Steam Daerator, sehingga gas-gas tersebut diserap secara thermis dan dikeluarkan

melalui valve pelepas udara/gas. Selain itu Daerator juga dapat menaikkan temperatur

air pengisi Boiler (sampai 162 0C). Penempatan posisi Daerator yang tinggi

memungkinkan pemberian suction heat yang cukup untuk Feed Water Pump. Dari

Daerator air akan dipompa dengan tiga feed water pump, dua pompa yang tenaganya

dari extraction IP Turbin disebut Turbine Driven Pump dan satu pompa yang

digerakkan oleh motor disebut Motor Driven Pump, dimana kapasitas tiap pompa

100% menuju Feed Water Heater 6, 7 ,8 A-B dan akan menuju ke Economizer terus

ke Steam Drum.

6.3.6 Heater

A. High Pressure Heater

HPH = High Presure Heater, Adalah pemanas air pengisi tekanan tinggi, dipasang

setelah boiler feed pump, media panasnya adalah uap yang diambil dari turbin uap.



HP HEATER

High Pressure Heater (HP Heater) memiliki peran merupakan alat pemanas awal feed

water sebelum masuk boiler oleh sebab itu perlatan ini berfungsi juga untuk menaikan

effisiensi sistem secara keseleruhan, dalam pengoperasianya HP heater harus dijaga

performanya karena berhubungan langsung dengan konsumsi batubara selain itu

gangguan pada HP Heater juga berpengaruh terhadap target produksi karena untuk

perbaikan unit harus derating, oleh sebab itu segala bentuk permasalahan yang

berhubungan dengan peralatan ini harus segera di tindak lanjuti agar effisiensi sistem

tetap terjaga.

B. Low Pressure Heater

LPH = Low Presure Heater, Adalah pemanas air pengisi tekanan rendah, dipasang

setelah condensate pump, media panasnya adalah uap yang diambil dari turbin uap.

LP Heater

Sebuah pemanas air umpan adalah dan-tabung penukar panas-shell. GEI designs and

manufactures both low pressure heater and high pressure heaters which serves power



plant up to 150 mw rating. GEI desain dan memproduksi baik pemanas tekanan rendah

dan pemanas tekanan tinggi yang berfungsi pembangkit tenaga listrik sampai dengan

150mw rating. Feed water heater may be constructed suitably for horizontal or vertical

installation, depending on the plant design requirement. pemanas air Feed dapat

dibangun sesuai untuk instalasi horizontal atau vertikal, tergantung pada desain

kebutuhan tanaman. The physical and thermal characteristics are vastly different for

low and high pressure feed water heaters. Dan termal karakteristik fisik sangat berbeda

untuk pakan pemanas air tekanan tinggi dan rendah. Each feed water will contain from

one to three separate heat transfer areas or zones including the de-superheating,

condensing and sub-cooling zones. Setiap air umpan akan berisi dari satu sampai tiga

area perpindahan panas terpisah atau zona termasuk de-superheating, kondensasi dan

sub-pendinginan zona. we offer admiralty brass / stainless steel tubes LP-heater and

stainless steel tubed HP-heaters. kami menawarkan kuningan admiralty / tabung

stainless steel LP-pemanas dan stainless steel tubed HP-pemanas



6.3 SISTEM OPERASI

Pengelolaan Air pada PLTU

Tujuan utama pengelolaan air adalah untuk membuat air dimineral (air murni) dan mencegah

terjadinya gangguan-gangguan yang diakibatkan oleh air yang masih mengandung ion-ion dan

zat-zat vang dapat merusak pipa-pipa air yang ada di Boiler. Ganggungan-gangguan itu seperti

kerak. korosi dan gangguan-gangguan lainnya.

Proses pengolahan air ini dilakukan dengan tahapan-tahapan sebagai berikut :

a. Tahap Penjernihan

Air yang diambil dari laut dengan Bantuan pompa (Circulating Water Pump) dengan

putaran pompa yang cukup besar yaitu 1450 rpm. Air yang di pompa CWP masuk kedalam

desalination plant disini air mengalami penjernihan dengan menggunakan tawas dan kapur,

kemudian ke Raw Water Tank.

b. Tahap Pemurnian

Pada tahap pemurnian ini dilakukan dengan menggunakan peralatan-peralatan sebagai

berikut :

Penukar kation

Penukar Anion

Pada tahap pemurnian ini dapat dilakukan dengan cara mengalirkan air melintasi penukar

ion (Condensate Polishing) bila ada, maupun secara kimia melalui penginjeksian bahan -

bahan kimia.

Air yang sudah dijernihkan dengan tawas dan air kapur dialirkan ke sand filter kasar dan

halus kemudian dialirkan ke rasin kation sebagai zat yang dapat menyerap ion positif.

Kemudian dari proses penukaran kation, air dialirkan ke penukar anion (Anion Exchanger)

pada proses ini digunakan Resin Anion yaitu proses penyerapan ion-ion negatif.

Melalui proses pemumian intenal ini, maka pencemaran yang dapat mengakibatkan

deposit maupun korosi pada komponen-komponen ketel dapat dihilangkan sehingga kualitas

air menjadi lebih baik.

c. Proses Sirkulasi Air



Air yang sudah terbebas dari mineral biasa disebut dengan air murni (Air Dimineral)

selanjutnya air dipompakan ke DWT (Demineralized Water Tank), dengan kapasitas 45000

liter, kemudian masuk ke condenser.

Air yang masuk ke Condensor untuk mendinginkan uap dalam turbin setelah di

dinginkan uap menjadi air. Air dialirkan ke Condensate Cooler setelah melewati condensate

cooler dialirkan ke Low Press Heater (LPH). Di LPH air di panaskan dengan tekanan tingkat

rendah. Air dari LPH kemudian menuju dearator yang Memiliki 2 fungsi utama yaitu untuk

memanaskan air dan sekaligus menghilangkan gas-gas (non condensable gas) dari air

Sesudah itu air dialirkan HPH dengan menggunakan Boiler Water Pump. Setelah air

mengalami pemanasan tingkat tinggi di HPH. air dialirkan terus masuk ke Economiser lalu

dari Economiser air masuk ke Boiler drum.

6.5 VARIABLE YANG DICATAT DARI PERALATAN AIR PENGISI

- Pemantauan tinggi air atau jumlah air di dalam water tank.

- Pengontrolan temperatur air dan tekanan air di heater (tekanan rendah dan tekanan tinggi).

6.6 PEMELIHARAAN

Pemeliharaan pada peralatan air pengisi yang utama adalah melakukan pengurasan dan

pembersihan dan penambahan zat-zat kimia agar tidak terjadi korosi pada peralatan-peralatan

tersebut.

Pemeliharaan rutin

Pemeliharaan rutin adalah pemeliharaan yang dilakukan secara rutin terhadap suatu

peralatan yang menggunakan pelumas, filter, dan pendingin.

Pekerjaan pemeliharaan rutin meliputi pemeriksaan, penambahan, penggantian, dan

pembersihan.

Pemeliharaan Periodik

Pemeliharaan Periodik dibedakan tiga macam :

- Simple Inspection (SI)

Pemeliharaan jenis simple inspection dilakukan setiap jam kerja mesin mencapai

8.000 dan 24.000 dihitung sejak awal mesin dioperasikan.

Scoope pekerjaan pada jenis pemeliharaan simple inspection yaitu



a. Pemeriksaan katup-katup

b. Penggantian pelumas pada alat Bantu

c. pembersihan pada alat pendingin dan pemanas

d. Penyetelan alat pengatur

e. Kalibrasi alat ukur

f. Pengujian alat pengaman

- Mean Inspection

Pemeliharaan jenis mean inspection dilakukan setiap jam kerja mesin mencapai

16.000. Scoope pekerjaan pada jenis pemeliharaan mean inspection meliputi

penggantian komponen pada alat-alat bantu yang yang ada batas jam kerjanya.

Disamping pemeliharaan alat-alat Bantu, pemeliharaan jenis ME juga dilakukan

pemeriksaan komponen pada mesin utama.

- Serious Inspection (SE)

Pemeliharaan jenis SE dilakukan pada setiap jam kerja mesin mencapai 32.000.

Scope pekerjaan pada pemeliharaan jenis SE meliputi penggantian komponen pada

alat-alat Bantu dan komponen pada mesin utama.

Untuk siklus pemeliharaan periodic selanjutnya dimulai kembali dari 0 terhitung

sejak pemeliharaan SE.

Pemeliharaan Preventive

Pemeliharaan Preventive adalah pemeliharaan yang pelaksanaannya direncanakan

lebih dahulu atas dasar pengamatan terhadap suatu peralatan yang dinilai peralatan

tersebut mengalami perubahan kondisi dan dapat menimbulkan kerugian, gangguan

atau kerusakan.

Pemeliharaan Corrective

Pemeliharaan corrective adalah pemeliharaan yang sifatnya perbaikan/penggantian

material atau penyetelan peralatan akibatnya terjadinya gangguan yang tidak dikehendaki.



PERALATAN TEKAN UDARA

7.1 Peralatan Tekan Udara

industri pembangkit listrik menggunakan udara tekan untuk seluruh operasi produksinya,

yang dihasilkan oleh unit udara tekan yang berkisar dari 5 horsepower (hp) sampai lebih 50.000

hp. menurut data statistik pada tahun 2003 melaporkan bahwa 70 sampai 90 persen udara tekan

hilang dalam bentuk panas yang tidak dapat digunakan, gesekan, salah penggunaan dan

kebisingan. Sehingga, kompresor dan sistim udara tekan menjadi area penting untuk

meningkatkan efisiensi energi pada industri pembangkit listrik.

Merupakan catatan yang berharga bahwa biaya untuk menjalankan sistim udara tekan jauh

lebih tinggi daripada harga kompresor itu sendiri. Penghematan energi dari perbaikan sistim

dapat berkisar dari 20 sampai 50 persen atau lebih dari pemakaian listrik, menghasilkan ribuan

bahkan ratusan ribu dolar. Sistim udara tekan yang dikelola dengan benar dapat menghemat

energi, mengurangi perawatan, menurunkan waktu penghentian operasi, meningkatkan produksi,

dan meningkatkan kualitas.

Dalam usaha melakukan proses pembangkitan listrik, PLTU melakukan berbagai macam

pengaturan aliran fluida kerja sesuai dengan kebutuhan proses produksi. Operator melakukan

tindakan pengaturan aliran fluida kerja dengan menggunakan katup. Katup – katup ini sendiri

terdiri dari berbagai macam bentuk dan sistem penggeraknya (actuator). Actuator – actuator ini

memiliki tipe sesuai dengan kebutuhan dari sistem dan fluida kerja. Berikut adalah beberapa

jenis actuator :

a) Motorized operation valve adalah katup yang menggunakan motor listrik sebagai

system penggeraknya.

b) Electro-hydraulic operation valve adalah katup yang menggunakan system hidrolik

sebagai penggeraknya. Katup jenis ini digunakan sebagai pengatur fluida kerja

bertekanan tinggi atau bervolume besar tetapi memiliki respon (kecepatan) yang sangat

lambat.

c) Manual atau hand wheel operation valve adalah katup yang dioperasikan dengan

menggunakan tangan yang biasanya digunakan sebagai isolasi system.



d) Spring operation valve adalah katup yang memanfaatkan daya tekan pegas dalam

pengoperasiannya di mana biasanya digunakan sebagai pengaman sistem bertekanan

tinggi.

e) Electro-pneumatic operation valve adalah katup yang menggunakan sistem pneumatic

sebagai penggeraknya. Katup jenis ini digunakan sebagai pengatur fluida kerja yang

membutuhkan respon cepat sehingga keberadaannya termasuk sangat dibutuhkan dalam

mengatur sistem yang mudah berfluktuasi.

f) Electro-hydraulic-pneumatic operation valve adalah katup yang merupakan integrasi

dari sistem hydraulic dan pneumatic.

Selain katup beractuator pneumatic, sistem udara kompresi ini juga menunjang peralatan

yang membutuhkan sumber udara tekan lainnya seperti oil gun yang berfungsi sebagai pembakar

solar pada saat proses start up.

sistem pneumatic pasti membutuhkan compressed air system sebagai compressed air

source. Di PLTU Labuan khususnya, compressed air system terbagi menjadi 2 sistem yaitu

instrument air system dan service air system. Instrument air system adalah sistem yang berfungsi



sebagai sumber udara kompresi guna menunjang sistem pneumatic dari katup – katup electro-

pneumatic dan peralatan lainnya yang membutuhkan udara kompresi dalam beroperasi

sedangkan service air system berfungsi sebagai sumber udara kompresi yang digunakan untuk

menunjang teknisi pemeliharaan dalam melakukan proses cleaning atau kegiatan pemeliharaan

lainnya.

7.2 Komponen Utama Sistim Udara Tekan

Sistim udara tekan terdiri dari komponen utama berikut: Penyaring udara masuk, pendingin

antar tahap, after-coolers, pengering udara, traps pengeluaran kadar air, penerima, jaringan

pemipaan, penyaring, pengatur dan pelumasan.

Filter Udara Masuk: Mencegah debu masuk kompresor; Debu menyebabkan lengketnya

katup/ kran, merusak silinder dan pemakaian yang berlebihan.

Pendingin antar tahap: Menurunan suhu udara sebelum masuk ke tahap berikutnya

untuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi. Biasanya digunakan

pendingin air.

After-Coolers: Tujuannya adalah membuang kadar air dalam udara dengan penurunan

suhu dalam penukar panas berpendingin air.

Pengering Udara: Sisa-sisa kadar air setelah after-cooler dihilangkan dengan

menggunakan pengering udara, karena udara tekan untuk keperluan instrumen dan

peralatan pneumatic harus bebas dari kadar air. Kadar air dihilangkan dengan

menggunakan adsorben seperti gelsilika/ karbon aktif, atau pengering refrigeran, atau

panas dari pengering kompresor itu sendiri.

Traps Pengeluaran Kadar Air: Trap pengeluaran kadar air diguakan untuk membuang

kadar air dalam udara tekan. Trap tersebut menyerupai steam traps. Berbagai jenis trap

yang digunakan adalah kran pengeluaran manual, klep pengeluaran otomatis atau

yangberdasarkan waktu dll.

Penerima: Penerima udara disediakan sebagai penyimpan dan penghalus denyut keluaran

udara – mengurangi variasi tekanan dari kompresor.

Kompressor : Dalam sistem udara kompresi, kompressor merupakan jantung sistem ini

karena peralatan ini merupakan produsen dari udara kompresi

Dalam melakukan pengoperasiannya beberapa pembangkit listrik menggunakan

compressor berjenis reciprocating karena jenis compressor ini menghasilkan tekanan, kapasitas



dan temperature paling tinggi. Selain itu, life time dan performa yang tinggi membuat

compressor jenis ini digunakan sebagai jantung sistem udara kompresi. Prinsip kerjanya adalah

sebagai berikut :

1) Pada saat penggerak (biasanya menggunakan motor listrik) berputar 180º pertama maka

crankshaft yang terhubung langsung akan menarik connecting rod sehingga piston berada

pada titik batas bawah. Akibat pergerakan ini, daya hisap pun muncul sehingga membuat

spring loaded suction valve terbuka dan udara dari atmosfer terhisap.

2) Pada saat penggerak berputar 180º kedua maka crankshaft akan mendorong connecting

rod sehingga piston berada pada titik batas atas. Akibat pergerakan ini, daya tekan pun

muncul hingga spring loaded discharge valve yang telah diatur tekanan outputnya.

Setelah tekanan yang dihasilkan mencapai setting, maka spring loaded discharge valve

akan membuka dan mengalirkan udara kompresi pada discharge line.

Walaupun memiliki kapasitas dan hasil tekanan yang tinggi, compressor jenis ini

membutuhkan energy yang besar sehingga untuk pembangkit – pembangkit baru lebih

menggunakan compressor berjenis ulir atau helical screw. Pemilihan compressor jenis ini

terletak dari ketermudahan dalam pemeliharaan, energy yang dibutuhkan lebih kecil dan

memiliki kestabilan udara kompresi yang lebih baik daripada reciprocating. Berikut prinsip kerja

dari helical screw compressor :



1) Pada saat penggerak berputar memutar screw sebuah penyempitan ruang sehingga oli

akan tercampur dengan screw dan menjadi perapat untuk membuat tekanan pada udara.

Pada saat yang sama spring loaded suction line akan membuka dan menghisap udara

atmosfer dan bercampur dengan oli.

2) Setelah melewati beberapa tingkat, udara akan tersuplai pada spring loaded discharge

valve dan terakumulasi terus menerus hingga tekanan setting.

3) Pada saat tekanan sesuai dengan tekanan setting maka valve akan terbuka dan mengalir

menuju separator untuk dipisahkan dengan oil perapat akibat berat jenis. Udara kembali

terakumulasi di separator dan akan menekan kembali sebuah katup yang diatur. Udara

yang terakumulasi tersebut juga membantu oli perapat bersirkulasi menuju after cooler

untuk mendapat pendinginan dan digunakan kembali.

4) Udara yang telah menekan katup akan mengalir melewati after cooler untuk didinginkan

dan sebagiannya digunakan sebagai pengatur spring loaded suction valve.



7.3 VARIABEL YANG TERIKAT

Kapasitas kompresor

Kapasitas kompresor adalah debit penuh aliran gas yang ditekan dan dialirkan

pada kondisi suhu total, tekanan total, dan diatur pada saluran masuk kompresor. Debit

aliran yang sebenarnya, bukan merupakan nilai volum aliran yang tercantum pada data

alat, yang disebut juga pengiriman udara bebas/ free air delivery (FAD) yaitu udara pada

kondisi atmosfir di lokasi tertentu. FAD tidak sama untuk setiap lokasi sebab ketinggian,

barometer, dan suhu dapat berbeda untuk lokasi dan waktu yang berbeda. Beberapa

pengukuran kompresor yang biasa digunakan adalah: efisiensi volumetrik, efisiensi adiabatik,

efisiensi isotermal, dan efisiensi mekanik.Efisiensi adiabatik dan isotermal dihitung sebagai

daya isotermal atau adiabatik dibagi oleh konsumsi daya aktual. Gambar yang diperoleh

menunjukan efisiensi keseluruhan kompresor dan motor penggerak.

Suhu Udara pada Aliran Masuk

Kompresor menghasilkan panas pada operasinya yang kontinyu. Panas ini

dilepaskan kekamar/ruang kompresor sehingga memanaskan udara masuk. Hal ini

mengakibatkan rendahnya efisiensi volumetrik dan pemakaian daya menjadi lebih besar.

Sebagai aturan umum, “Setiap kenaikan suhu udara masuk sebesar 4oC akan

meningkatkan konsumsi energi sebesar 1 persen untuk keluaran yang sama”. Jadi udara

dingin yang masuk akan meningkatkan efisiensi energy kompresor.

Ketinggian

Ketinggian memiliki dampak langsung terhadap efisiensi volumetrik kompresor.

Pengaruh ketinggian pada efisiensi volumetric. Jadi jelas bahwa kompresor yang terletak

pada tempat yang lebih tinggi akan mengkonsumsi daya yang lebih besar untuk mencapai

tekanan tertentu dibandingkan yang berada pada permukaan laut, dimana rasio

kompresinya lebih tinggi.

Tekanan

Tekanan adalah variable yang penting karena jika tekanan yang dihasilkan oleh

kompresor besar maka life performance tekanan udara akan besar juga, dan hal ini yang

mempengaruhi besar – kecilnya effisiensi kompresor



7.4 PEMELIHARAAN

1. Pengkajian kapasitas kompresor :

Kompresor yang sudah tua, walupun perawatannya baik, komponen bagian

dalamnya sudah tidak efisien dan FAD nya kemungkinan lebih kecil dari nilai rancangan.

Kadangkala, faktor lain seperti perawatan yang buruk, alat penukar panas yang kotor dan

pengaruh ketinggian juga cenderung mengurangi FAD nya. Untuk memenuhi kebutuhan

udara, kompresor yang tidak efisien mungkin harus bekerja dengan waktu yang lebih

lama, dengan begitu memakai daya yang lebih dari yang sebenarnya

dibutuhkan.Pemborosan daya tergantung pada persentase penyimpangan kapasitas FAD.

Sebagai contoh,kran kompresor yang sudah rusak dapat menurunkan kapasitas kompresor

sebanyak 20 persen.Pengkajian berkala terhadap kapasitas FAD untuk setiap kompresor

harus dilakukan untuk memeriksa kapasitas yang sebenarnya. Jika penyimpangannya

lebih dari 10 persen, harus dilakukan perbaikan.Metoda ideal pengkajian kapasitas

kompresor adalah melalui uji nosel dimana nosel yang sudah dikalibrasi digunakan

sebagai beban, untuk membuang udara tekan yang dihasilkan. Alirannya dikaji

berdasarkan suhu udara, tekanan stabilisasi, konstanta orifice, dll.

2. Tekanan dalam Saringan Udara

Saringan udara masuk pada kompresor harus dipasang, atau membawa udara dari

lokasi yang bersih dan dingin. Pabrik pembuat kompresor biasanya memasok, atau

merekomendasikan,saringan udara masuk dengan kualitas khusus yang dirancang untuk

melindungi kompresor.Semakin baik penyaringan pada saluran masuk kompresor, maka

akan semakin rendah biaya perawatan kompresornya. Walau demikian, penurunan

tekanan yang melintas saringan udara harus dijaga minimum (ukuran dan perawatannya)

untuk mencegah pengaruh penyumbatan dan penurunan kapasitas kompresor. Alat

pengukur perbedaan tekanan merupakan salah satu peralatan yang terbaik untuk

memantau kondisi saringan pada saluran masuk. Penurunan tekanan yang melintas

saringan baru pada saluran masuk tidak boleh lebih dari 3 pound per inchi kuadrat. Jadi,

disarankan untuk membersihkan saringan udara masuk secara reguler untuk

meminimalkan penurunan tekanan. Manometer atau pengukur perbedaan tekanan yang

melintas saringan dapat digunakan untuk memantau penurunan tekanan supaya dapat

merencanakan jadual pembersihan saringan.



3. Intercoolers dan after-coolers

Hampir kebanyakan kompresor multi tahap menggunakan pendingin

antara/intercoolers, yang merupakan alat penukar panas yang membuang panas kompresi

diantara tahap-tahap kompresi. Pendinginan antara ini mempengaruhi efisiensi mesin

keseluruhan.

Dengan digunakannya energi mekanik ke gas untuk kompresi, maka suhu gas

akan naik. Aftercoolers dipasang setelah tahap kompresi terakhir untuk menurunkan suhu

udara. Pada saat suhu udara berkurang, uap air dalam udara akan diembunkan,

dipisahkan, dikumpulkan, dan dibuang dari sistim. Hampir seluruh kondensat dari

kompresor dengan pendinginan antara dibuang dalam pendingin antara, dan sisanya

dalam pendingin after-cooler. Hampir seluruh sistim di industri, kecuali yang memasok

udara proses memanaskan operasi, memerlukan after-cominyak pelumasng. Dalam

beberapa sistim, after-coolers merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari paket

kompresor, sementara pada sistim yang lain after-cooler merupakan bagian terpisah dari

peralatan. Beberapa sistim memiliki keduanya. Idealnya, suhu udara masuk pada setiap

tahap mesin multi tahap harus sama dengan keadaan pada tahap pertama. Hal ini disebut

sebagai “pendinginan sempurna” atau kompresi isotermal. Akan tetapi dalam praktek

yang sesungguhnya, suhu udara masuk pada tahap berikutnya lebih tinggi dari nilai

normal sehingga mengakibatkan pemakaian daya yang lebih besar, sebab volum yang

ditangani untuk tugas yang sama menjadi lebih besar

4. Traps Kondensat Meminimalkan Kebocoran

Sebagimana telah dijelaskan sebelumnya, kebocoran udara tekan bertanggung

jawab terhadap pemborosan daya yang sangat mendasar. Dikarenakan kebocoran udara

hampir sangat tidak mungkin untuk terlihat, suatu metode harus digunakan untuk

menentukan lokasi kebocoran tersebut. Cara terbaik untuk mendeteksi kebocoran adalah

dengan menggunakan pendeteksi akustik ultrasonik, yang dapat mengenali suara desisan

berfrekuensi tinggi karena adanya kebocoran udara. Deteksi kebocoran ultrasonik

mungkin merupakan alat pendeteksi kebocoran yang paling handal. Alat ini siap

digunakan untuk deteksi berbagai situasi kebocoran. Kebocoran seringkali terjadi pada

sambungan. Menghentikan kebocoran dapat dilakukan dengan sangat sederhana seperti



mengencangkan sambungan atau sangat rumit dengan penggantian alat yang tidak

berfungsi seperti kopling, sambungan, bagian pipa, selang, penguras, dan

traps. Dalam banyak kasus, kebocoran diakibatkan oleh gagalnya pembersihan karet atau

tidak benarnya menggunakan sil karet. Pilihlah sambungan berkualitas tinggi, putuskan

sambungannya, ditambah selang, ditambah tabung, dan pasangkan secara benar dengan

sil karet yang cocok untuk menghindari kebocoran dimasa mendatang.

Alat deteksi ultrasonic

5. Pelumasan

Tekanan minyak pelumas kompresor harus secara visuil diperiksa setiap hari,

6. Pengering Udara

Udara kering merupakan energi yang intensif. Untuk pengering yang didinginkan,

periksa dan ganti saringan awal secara teratur karena pengering tersebut seringkali memiliki

lintasan kecil dibagian dalamnya yang dapat tersumbat oleh bahan pencemarPengering

regeneratif memerlukan sebuah penyaring

penghilang minyak pada saluran masuknya, karena mereka

tidak dapat berfungsi dengan baik jika minyak pelumas dari kompresor membalut bahan

penyerap airnya. Suhu

pengeringan yang baik harus dijaga dibawah 100°F untuk menghindari peningkatan

pemakaian bahan penyerap airnya, yang harus diganti lagi setiap 3 – 4 bulan tergantung pada

laju kejenuhan



SOOTBLOWER

8.1 Pengertian sootblower

Sootblower merupakan peralatan tambahan boiler yang berfungsi untuk membersihkan

kotoran yang dihasilkan dari proses pembakaran yang menempel pada pipa-pipa wall tube,

superheater, reheater, economizer, dan air heater . Tujuannya adalah agar perpindahan panas

tetap berlangsung secara baik dan efektif . Sebagai media pembersih digunakan uap. Suplai uap

ini diambil dari primary superheater melalui suatu pengaturan tekanan PVC yang diset pada

tekanan 40 kg/cm 2. Setiap sootblower dilengkapi dengan poppet valve untuk mengatur

kebutuhan uap sootblower. Katup ini membuka pada saat sootblower dioperasikan dan menutup

kembali saat lance tube dari sootblower tersebut mundur menuju stop.

Laju (Rate) perpindahan panas didalam boiler sangat ditentukan oleh tingkat kebersihan

dari Boiler tubes atau heating surface dari alat penukar kalor( Furnace , Superheater , Reheater

, Economizer dan Air Heater ). Untuk mengendalikan perlu dijaga kesiapan dari soot blower.

Monitoring dari tingkat kebersihan heating surface secara operasional dapat dimonitor

dari temperature Flue Gas Keluar Air Heater , idealnya adalah 145 ◦C. sampai 150 ◦C.



Keterangan

1. steam drum

2. interdrum components

3. bypass tubes

4. burners

5. evaporative surfaces

6. downcomer tubes

7. banks of superheater

8. banks of economizer

9. soot blowers

10. air preheather



8.2 Cara Kerja

Dilihat dari cara kerja/mekanisme pengoperasiannya sootblower dibagi atas :

1. Long Retractable Sootblower,

Sootblower dengan 2 nozel yang digunakan untuk membersihkan pipa-pipa di

superheater, reheater.

Di gunkan pada suhu yang tinggi

Poros pipa berputar dua arah.

2. Axial Sootblower



Berbeda dengan Long Retractable Sootb, pada sootblower ini poros pipa tidak

berputar hanya bergerak bolak-balik.

3. Helical Sootblower

Sama dengan Long Retractable Sootblower, yaitu pipa poros berputar bolak balik.

Hanya saja nozel dibuat selang-seling.

4. Wall Deslagger

Digunakan untuk membersihkan dinding boiler.

Nozel di arahkan ke dinding boiler.

5. Rotating Element Sootblower

melaksanakan satu gerakan berputar selama proses hembusan.



Poros pipa berputar satu arah

6. Rake Sootblower

Tidak ada putaran pada poros pipa

Tipe sootblower seperti ini digunakan diatas pipa-pipa boiler

Penyemprotan hanya di lakukan satu arah

7. Multi Media Sootblower

Poros pipa hanya bergerak maju-mundur.

Media yang di hembuskan adalah udara, uap air dan air.

8.3 Nama-nama komponen serta fungsinya



1. Nozel : keluarnya uap

2. tempat/cesing sootblower : pengaman sootblower

3. pipa panjang yang berfungsi untuk menyalurkan uap ke nozel

4. pegas : untuk pembalik pipa

5. cesing penggerak : pengaman motor

6. pipa penyalur uap dari uap input

7. Uap masuk

8. Casing pipa

9. Isolasi agar tidak terjadi kebocoran



8.4 System operasi

Saat motor di alirkan listrik maka motor listrik akan berputar dan menggerakan roda

gigi. Roda gigi berputar maka pipa panjang tersebut akan terbawa berputar dan pipa panjang

tersebut akan maju ke kiri. Pada boiler-boiler saat ini system soot blower menggunakan

control PLC. Jadi gerakan dapat di control. Sedangkan pada boiler-boiler dulu kontrolnya

menggerakan system penumatk. Jadi semuanya serba manual.

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.

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.

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.

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.

8.5 Hal yang dikontrol selama oprasi

Shut Off Valve dari Intermediate Superheater

Safety Valve untuk proteksi terhadap pressure steam yang lebih dari batas operasi.

Pressure Control Valve yang berfungsi mengatur pressure/tekanan steam sootblower.

Isolation Valve sebagai back up dari auxiliary steam untuk air heater sootblower.

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.

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.

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.

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.

SISTEM PELUMASAN

A. Latar Belakang

Kondisi pembangkit sangat ditentukan oleh pemeliharaannya, dengan perawatan yang

baik, pembangkit akan dalam kondisi prima. Perawatan yang tergolong sederhana tetapi

sangat vital adalah perawatan minyak pelumas. Meski sederhana, jenis perawatan ini sering

menyisakan persoalan pemilihan pelumas yang tepat dan hal-hal yang berkaiatan dengan

penggantiannya. Pasalnya, pelumas di pasaran tidak hanya berbeda merek tetapi juga

memiliki berbagai spesifikasi. Penggunaan minyak pelumas pada unit pembangkit ditujukan

untuk mencegah gesekan antar komponen yang bergerak pada tubin-generator.

Turbin pada pembangkit listrik bekerja dengan mekanisme menghadirkan adanya

gaya gerak listrik tersebut sehingga menghasilkan listrik, untuk bisa menghasilkan ggl

tersebut maka kumparan haruslah bergerak diantara inti besi atau sebaliknya. Sangatlah



diperlukan sistem pelumasan untuk mencegah kedua komponen penting tersebut saat

bergerak saling melewati. Fungsi dari sistem pelumasan tersebut tak lain adalah sebagai

bantalan pemisah antara keduanya disamping sebagai bahan pendingin serta beberapa fungsi

lainya yang tidak kalah penting. Adalah tidak mungkin untuk membuat suatu alat yang tidak

memiliki kelemahan dalam pelaksanaanya, oleh karena itu sangat perlu dipikirkan sebuah

solusi dari masalah yang akan timbul dari hal tersebut. Sistem pelumasan yang baik pada

turbin akan mengurangi gangguan kerja pada pembangkit listrik dalam menghasilkan

effisiensi kerja yang tinggi. Untuk melancarkan sistem pelumasan pada pembangkit maka

diperlukan adanya peralatan pelumasan.

Peralatan pelumasan tersebut terdiri dari berbagai jenis mesin digunakan untuk

memberikan pelumasan yang tepat untuk bergerak dan berputar turbin dan komponen lainnya

untuk mengurangi gesekan dan produktivitas ditingkatkan. Peralatan pelumasan sangat

penting, karena bagian-bagian mesin sering memerlukan pasokan konstan cairan pelumas

seperti minyak dan lemak, dan peralatan pelumasan dapat memberikan ini pada suhu yang

tepat, viskositas, laju alir dan tekanan, peralatan pelumasan digunakan untuk menerapkan

dikendalikan atau meteran jumlah pelumas ke daerah-daerah tertentu peralatan yang

membutuhkan.

Komponen yang paling penting dari banyak jenis peralatan pelumasan merupakan

reservoir pelumas, pompa dan filter. Juga dikenal sebagai reservoir pelumas atau pada waktu,

hanya reservoir, waduk pelumas adalah area di mana pelumas disimpan setelah kembali dari

daerah pelumasan, sementara pompa digunakan untuk memindahkan pelumas melalui sistem

dan ke daerah kebutuhan yang harus dilumasi. Terakhir, filter digunakan untuk memastikan

bahwa pelumas tetap bersih dan bebas dari kontaminan seperti partikel debu untuk

memastikan bahwa proses pelumasan tidak terganggu. Filter sering memiliki instrumentasi

yang menyediakan pembacaan suhu laju alir, dan tingkat pelumas. Kedua peralatan

pelumasan manual dan otomatis tersedia. peralatan pelumasan otomatis biasanya bagian dari

sistem pelumasan permanen atau terpusat. Sistem ini biasanya merupakan bagian dari mesin

yang mereka melumasi tetapi membutuhkan perawatan yang terpisah untuk diri mereka

sendiri. sistem otomatis sangat berguna karena mereka mengurangi biaya downtime dan

tenaga kerja karena mereka tidak memerlukan operator. Peralatan pelumasan Manual dapat

merujuk pada peralatan pelumasan yang sepenuhnya manusia beroperasi atau hanya sebagian

Ketika menggunakan peralatan manual pelumasan bukannya otomatis, sering kali ada



kesempatan lebih besar untuk daerah yang hilang atau memasok terlalu pelumasan banyak

yang lain.

B. Tujuan

Dari latar belakang makalah ini bertujuan untuk:

- Menjelaskan skema peralatan pelumasan pada pembangkit listrik.

- Mengetahui fungsi alat dan komponen-komponen peralatan pelumasan .

- Dapat mengetahui cara kerja masing- masing komponen peralatan pelumasan.

- Mengetahui variabel apa saja yang diukur pada peralatan pelumasan.

- Memahami hal-hal yang dikontrol selama peralatan pelumasan beroperasi.

C. SKEMA DAN SISTEM PELUMASAN



Gambar Skema aliran sirkulasi minyak pelumas

Sistem pelumasan diperlukan untuk mensupply minyak pelumas yang bersih dengan

tekanan dan suhu tertentu kedalam bantalan turbin, bantalan alternator, bantalan kompresor,

bantalan Load Gear, sistem kontrol, sistem pengaman dan lain-lainnya.

Sistem pelumasan merupakan salah satu bagian penting pada suatu unit pembangkit.

Pelumasan digunakan untuk mengurangi keausan peralatan. Keausan pada peralatan

diakibatkan oleh adanya sebuah gaya yang menambah gerak gesek antara dua permukaan

yang berhubungan atau dengan kata lain diistilahkan dengan gaya gesek. Meskipun

permukaan sebuah benda terlihat sangat licin, namun jika diamati dengan mikroskop, akan

terlihat tonjolan dan lengkungan. Hal inilah yang menyebabkan adanya suatu tahanan

terhadap gerakan yang disebut dengan friction. Gesekan akan menyebabkan aus atau

kerugian material pada bagian yang bergerak.

Dalam hal ini pelumas berperan dalam mengurangi gesekan dan keausan dengan

memisahkan antara kedua permukaan yang bersinggungan, serta merubah gesekan padat

menjadi gesekan fluida (gesekan cair).

Disamping berfungsi untuk mengurangi gesekan dan keausan, pelumasan juga memiliki

peranan dalam:

1.Mengurangi panas.



Gesekan pada bagian-bagian yang bergerak akan menghasilkan panas, dimana

panas yang berlebihan dapat merusak bagaian-bagaian peralatan. Pelumas berperan

sebagai heat transfer akibat gesekan tadi.

2. Mengurangi Korosi.

Karat dapat ditimbulkan oleh asam, alkaline bahkan air, kemudian karat akan

menimbulkan lubang pada permukaan. Dengan adanya lubang tersebut membuat

permukaan yang licin menjadi kasar sehingga memperbesar gesekan. Pelumas akan

mengatasinya dengan membuat suatu rintangan pengaman antara permukaan dan

bahan-bahan yang merusak tersebut.

3. Membentuk perapat.

Pelumas juga digunakan sebagai perapat untuk mencegah kontaminasi dari luar

peralatan. Dalam beberapa hal, pelumasan juga dapat menyerap kotoran yang

menyebabkan kerusakan pada peralatan.

4. Mengurangi Kejutan

Beban kejut banyak terjadi pada banyak peralatan mesin jika kedua permukaan

beradu sangat cepat. Sebagai contog pada gigi-gigi pada roda gigi kecepatan tinggi

yang berhubungan satu sama lain. Penggunaan pelumas akan memperkecil kejutan

atau benturan pada beban, sehingga mengurangi keausan pada roda gigi tersebut dan

bunyi yang ditimbulkan.

D. KOMPONEN PERALATAN PELUMASAN

1. TANGKI MINYAK PELUMAS

Tangki minyak pelumas adalah tangki yang dapat menampung sejumlah besar minyak

pelumas. Reservoir ini harus cukup besar agar minyak pelumas dapat diam / berhenti sesaat

didalam tanki untuk mengendapkan kotoran-kotoran dan membuang gasnya. Suhu minyak

pelumas selalu di monitor dan dijaga agar tetap pada batas-batas yang ditetapkan agar proses

pelumasan dapat berjalan dengan baik. Suhu minyak pelumasan di dalam reservoir juga tidak

boleh terlalu rendah karena akan menghambat pemompaan. Bila suhunya terlalu rendah maka

secara otomatis alat pemanas yang dipasang didalam tangki akan bekerja.



Kegunaan tangki minyak pelumas:

- Sebagai reservoir oli pelumas untuk kebutuhan sistem pelumasan.

- Sebagai penyedia kondisi pengisapan yang memadai untuk untuk semua pompa oli.

- Menampung sejumlah minyak pelumassan yang cukup untuk mensuplai sistem.

- Tempat sementara minyak pelumas yang bersikulasi dalam sistem .

- Menyediakan kondisi pengisapan yang memadai untuk semua pompa oli.

- Menampung seluruh minyak pelumas ketika unit trip.

2. OIL PUMP

Dalam sistem pelumasan pada pembangkit listrik mempunyai dua buah pompa:

1. Pompa Utama →Menggunakan pompa oli jenis pompa sentrifugal

Atau Main Lube Oil Pump (Pompa Minyak Pelumas Utama), berfungsi sebagai

pompa minyak pelumas utama dan diputar langsung oleh poros turbin gas, atau

diputar oleh motor listrik AC. Untuk Primary Lube Oli Pump yang diputar oleh motor

listrik, penempatan pompa adalah didalam reservoir minyak pelumas, sedangkan



motor listriknya berada diatas tutup reservoir. Pompa ini harus mampu mensupply

kebutuhan minyak pelumas dalam keadaan operasi normal.

- Fungsi:Mensuplai minyak pelumas ke bagian bagian yang akan dilumasi.

- Pelaksanaan:Harus dilengkapi dengan priming pump dan Booster pump.

- Penggerak pompa utama:

1. Motor AC,DC

2. Digerakan Motor listrik selama Start-up atau Start awal dan pada putaran penuh.

2. Pompa Pelengkap atau Pompa Cadangan

Untuk turbin gas yang Primary Lube Oil Pump-nya diputar langsung oleh poros turbin

gas, maka Secondary Lube Oil Pump akan bekerja ketika putaran turbin masih rendah

(saat start-up dan shut-down) dimana tekanan minyak pelumas dari Primary Lube Oil

Pump belum mencukupi. Bila putaran turbin cukup tinggi, maka secara otomatis

Secondary Lube Oil Pump akan stop. Pada turbin gas yang Primary Lube Oil Pump

diputar oleh motor listrik, maka Secondary Lube Oil Pump berfungsi sebagai

cadangan. Secondary Lube Oil Pump juga akan bekerja secara otomatis bila tekanan

minyak pelumas turun oleh karena suatu sebab.

- Fungsi : Membantu Pompa utama dalam Mensuplai minyak pelumas.

- Penggerak : Sama dengan Pompa utama.

3. OIL COOLER

Atau Pendingin Minyak Pelumas, biasanya terdiri dari dua unit, salah satunya

beroperasi dan yang lainnya stand-by, dan menggunakan media pendingin udara atau



air.Oil Cooler dengan media pendingin air akan lebih kecil dimensinya sehingga

sedikit memakan tempat dibandingkan dengan yang menggunakan media pendingin

udara. Oil Cooler berfungsi untuk mendinginkan minyak pelumas yang sudah

ditampung didalam reservoir dan akan dialirkan kembali ke bantalan-bantalan.Untuk

Oil Cooler yang menggunakan media pendingin udara, setiap unit cooler memiliki

dua buah kipas (fan) dengan kapasitas 2 x 50%, sehingga lebih hemat dalam

pemakaian listrik pada saat suhu minyak lumas tidak terlalu tinggi.

- Fungsi : Untuk pendingin minyak pelumas yang panas supaya temperaturnya kembali

ke keadaan semula.

- Biasanya digunakan air sebagai media pendingin oli.

- Temperatur oli ketika panas (keluar dari bantalan sebelum masuk cooler sekitar (62-

650C) setelah didinginkan menjadi sekitar 45

0C.

4. STRAINER / OIL FILTER

Fungsinya agar kondisi oli selalu bersih maka filter dibersihkan secara periodik.



5. OIL CONTROL COMPONENT

Detektor Suhu, Detektor Tekanan dan Detektor Level,

Untuk memonitor agar suhu, tekanan maupun level sesuai dengan yang ditetapkan.

Disamping detektor-detektor tersebut dilengkapi juga dengan signal alarm dan

peralatan trip. Salah satu contoh batas-batas suhu dan tekanan minyak pelumas adalah

sebagai berikut : Suhu minyak pelumas di dalam reservoir : Minimum : 27 oC.

Suhu minyak pelumas masuk bantalan : Normal : 45 - 65 oC. Maksimum : 70 oC.



Suhu minyak pelumas keluar bantalan : Maksimum : 90 Oc. Tekanan minyak pelumas

masuk bantalan: Normal : 1,5 bar. Minimum : 1,0 bar (alarm)0,8 bar (trip)

Yang dikontrol dalam minyak pelumas:

1. Temperatur

2. Tekanan

3. Kekentalan Oli (viscosity)

4. Laju aliran minyak pelumas

E. VARIABEL YANG DIUKUR DAN DIKONTROL

MINYAK PELUMAS

Tiga kelompok utama pelumasan yang digunakan pada unit-unit pembangkit, yaitu:

- Minyak

- Grease

- Pelumas Khusus

Dalam bahasa ini kami hanya akan secara khusus membahas Minyak Pelumas.

Karakteristik pelumasan:

1. Kekentakan (viscosity)

Kekentalan merupakan sifat terpenting dari minyak pelumas, yang merupakan ukuran

yang menunjukan tahanan minyal terhadap suatu aliran. Minyak pelumas dengan viskositas

tinggi adalah kental, berat dan mengalir lambat. Ia mempunyai tahanan yang tinggi terhadap

geraknya sendiri serta lebih banyak gesekan di dalam dari molekul-molekul minyak yang

saling meluncur satu diatas yang lain. Jika digunakan pada bagian-bagian mesin yang

bergerak, minyak dengan kekekantalan tinggi kurang efisien karena tahanannya terhadap

gerakan. Sedangkan keuntungannya adalah dihasilkan lapisan minyak yang tebal selama

penggunaan.

Minyak dengan kekentalan rendah mempunyai geekan didalam dan tahanan yang kecil

terahdap aliran. Suatu minyak dengan kekentalan rendah mengalir lebih tipis. Minyak ini



dipergunakan pada bagian peralatan yang mempunyai kecepatan tinggi dimana

permukaannya perlu saling berdekatan seperti pada bantalan turbin.

Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliaran fluida yang merupakan gesekan

antara molekul – molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah

mengalir, dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan– bahan

yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskos,

Newton menyatakan hubungan antara gaya – gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai :

Geseran dalam ( viskositas ) fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya.

Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan

geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan

viskositas.

Aliran viskos dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida

tipis diantara kedua bidang tersebut.

Suatu bidang permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida setebal h, sejajar

dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu

ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidah ada

gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida.

2. Index kekentalan

Kekentalan minyak pelumas akan berubah sesuai keadaan temperatur dan tekanannya.

Kekentalan akan berkurang jika temperatur naik. Viskositas index adalah suatu ukuran yang

menyatakan berat banyak kekentalan. Jumlah pertambahan kekentalan tersebut dibandingkan

dengan kekentalan dari dua jenis minyak yang telah diketahui besarnya. Index kekntalan



dinyatakan dari angka 0 sampai 100. Temperatur suatu peralatan sangat menentukan

pemilihan jenis minyak pelumas. Jika temperatur kerja minyak terlalu tinggi, maka

kekentalannya akan terlalu rendah untuk memberikan pelumasan yang diperlukan.

3. Titik lumer

Titik lumer adalah suatu temperatur dimana minyak mulai mengalir. Minyak pelumas

yang digunakan didalam suatu sistem pendinginan atau dalam suhu dingin harus mempunyai

titik lumer yang rendah

4. Titik nyala

Titik nyala adalah suatu temperatur dimana pencampuran uap minyak dengan udara

baru mulai terbakar tidak akan menyala.

5. Titik bakar dan kandungan asam.

Titik bakar adalah suatu temperatur dimana minyak akan menyala terus paling sedikit

lima detik jika dibakar. Jenis minyak pelumas yang digunakan untuk melayani temperatur

tinggi harus mempunyai titik tuang dan titik bakar yang tinggi.

6. Kandungan Asam

Penentuan kandungan asam yang terdapat pada minyak merupakan cara yang baik

untuk mengetahui lama penggunaan minyak, dimana jumlahnya dinyakan dengan angka-

angka netralisasi keasaman minyak akan bertambah terjadinya penguraian terhadap sifat-sifat

minyak. Pengukuran terhadap jumlah asam dapat memberikan informasi terhadap perlunya

penggantian peralatan minyak.

Analisa pelumas adalah bagian dari kegiatan pemeliharaan prediktif yang dilakukan

secara rutin pada pembangkit listrik. Sifat fisika kimia pelumas meliputi warna, viskositas,

kandungan logam, kandungan asam/basa dll harus senantiasa dipantau secara rutin untuk

mendapatkan sinyal atau deteksi dini bila terjadi kerusakan pada mesin atau untuk

menemukan periode penggantian pelumas. Selain digunakan pada program perawatan,

analisa pelumas juga digunakan sebagai alat bantu pada analisa kerusakan (failure analysis).

Dalam hal ini pelumas dicek untuk mencari penyebab kerusakan mesin seperti overheating

atau kontaminasi zat korosif. Failure analysis biasanya menggunakan metode analisa

spektroskopi infra merah, analisa keausan (AAS atau ICP) dan ferrography. Pola

pemeliharaan prediktif dianggap lebih efektif dan efisien karena pemeliharaan dilakukan



berdasarkan hasil pengamatan (monitoring) dan analisa untuk menentukan kondisi dan kapan

pemeliharaan akan dilaksanakan. Dengan pemantauan pelumas diharapkan dapat melakukan

diagnose awal agar dapat mencegah kemungkinan kerusakan lebih dini.

Prinsip Dasar Analisa Pelumas

Analisa pelumas dimulai dengan pengambilan sampel. Validitas dari sebuah analisa pelumas

sangat tergantung pada prosedur pengambilan sampel, yaitu sebagai berikut :

a. Pemilihan titik sampling Sampling sebaiknya dilakukan di sekitar permukaan

logam/komponen dimana terjadi pelumasan dan sebelum filtrasi. Misalnya di saluran

drain dari setiap bearing. Titik sampling yang diinginkan adalah daerah dimana banyak

terjadi aliran turbulensi sehingga diharapkan akan memberikan konsentrasi partikel, air

atau kontaminasi lain yang mewakili. Namun titik sampling yang ideal tersebut dalam

prakteknya sangat sulit. Sampel pada umumnya diambil dari oil sump, saluran recycle

atau sebuah reservoir yang besar. Pengambilan titik sampling seperti ini masih dapat

diterima asalkan dilakukan secara konsisten.

b. Penentuan kondisi sampel Sampling dilakukan ketika mesin sedang berjalan pada beban,

kecepatan dan siklus yang normal. Sebelum pengambilan sampel hendaknya di flushing

dulu untuk menghilangkan endapan, agar sampel yang diperoleh dapat mewakili kondisi

sesungguhnya.

c. Meminimalisasi kontaminasi Dalam analisa oli yang perlu diperhatikan adalah

kontaminasai dari sekitarnya (atmosfir, tangan dan alat sampling). Kontaminasi

diusahakan seminimal mungkin. Botol sampel yang akan digunakan sebaiknya

mempunyai klasifikasi cleanliness yang tinggi.

d. Penjadwalan pengambilan sampel Perawatan prediktif terhadap suatu peralatan dilakukan

secara rutin untuk setiap interval waktu tertentu. Periode yang ditentukan tergantung jenis

peralatan dan kondisi operasi. Laporan dari perawatan rutin alat dapat digunakan untuk

menentukan frekuensi sampling pelumas.

e. Pengelolaan pengambilan sampel Untuk pengelolaan kegiatan sampling harus dilakukan

koordinasi yang baik antara engineer (oil analyst), teknisi sampling, dan operator mesin.

Monitoring pelumas secara berkala adalah serangkaian test di laboratorium yang meliputi

analisa sifat fisika kimia, analisa keausan logam dan analisa kondisi pelumas sbb:



i. Analisa sifat fisika kimia Yang dimaksud sifat fisika kimia adalah sifat yang

menunjukkan ukuran kualitas dasar pelumas seperti viskositas, TAN, TBN, Kandungan

air, kandungan bahan bakar. Titik nyala dll. Untuk menunjukkan performa dari pelumas,

maka harus dilakukan pengukuran terhadap sifat-sifat tersebut terhadap pelumas bekas

dan pelumas baru. Penyimpangan nilai dari pelumas bekas tidak boleh melebihi nilai

ambang batasnya.

ii. Analisa keausan logam Analisa keausan logam digunakan untuk mengetahui kondisi

“kesehatan“ dari mesin. Metode yang digunakan adalah AAS (Atomic Absorbtion

Spectrofotometer), ICP (Inductive Couple Plasma) dan analisa feografi.

iii. Analisa kondisi oli Analisa kondisi oli dilakukan dengan menggunakan infra merah. Test

ini digunakan untuk mendeteksi perubahan kimia yang terjadi pada base oil dan aditif.

Selain itu juga dapat menentukan dan mengukur produk-produk oksidasi, nitrasi, dan

sulfatasi.

Setelah analisa di lab selesai, selanjutnya adalah pengolahan data pengukuran dan

diagnose. Pengolahan data dapat dilakukan dengan software sederhana seperti Microsoft

excel. Data diolah untuk mendapatkan tabel dan grafik yang diinginkan dan harus

menyampaikan pesan secara visual, efektif dan adil. Dalam mendiagnosa, diperlukan

kemampuan untuk mendeteksi hubungan antara sebab timbulnya masalah dan akibat yang

ditimbulkannya.

Metodologi Pengukuran

Berikut adalah studi kasus dalam rangka pemeliharaan prediktif dari mesin disel jenis SWD

empat langkah dengan kapasitas 16.989,4 cc (9 cylinders) pada pembangkit listrik.

Pengambilan Sampel Pelumas

Sampling pelumas pada mesin SWD dilakukan pada saat mesin sedang beroperasi. Hal ini

dilakukan untuk menjaga homogenitas sampel. Sampel diambil sebanyak 1 Liter. Dan

sebagai data pembanding diambil juga pelumas baru (fresh oil) sebanyak 1 Liter. Sampel

selanjutnya disimpan dalam botol berwarna gelap dan siap dianalisa di laboratorium.

Metode Analisa Pelumas



Analisa pelumas yang dilakukan dibagi 2 yaitu analisa sifat fisika kimia pelumas dan analisa

keausan logam. Metode analisa sifat fisika kimia yang dilakukan dapat dilihat pada tabel 1

dibawah ini. Analisa sifat fisika kimia digunakan untuk mengevaluasi kerusakan dan unjuk

kerja pelumas. Untuk mengevaluasinya, setiap hasil dibandingkan dengan hasil analisa

pelumas baru. Perubahan dari pelumas diperbolehkan jika tidak melampaui warning level

(ambang batas).

Pada Tabel 2 dibawah ini menunjukkan metode analisa keausan logam. Analisa ini

diperlukan untuk mengevaluasikondisi komponen mesin (piston, liner, ring, bearing dll). Jika

keausan beberapa logam melebihi batas maka diperlukan tindak lanjut berupa pengecekan

dan penggantian komponen yang aus.

Hasil Pengukuran Dan Pembahasan

Tabel 3 menunjukkan beberapa parameter yang telah terukur untuk mengevaluasi

performa dari pelumas mesin yaitu viskositas, viskositas indeks, TBN (Total Base Number),

kandungan air dan kelarutan bahan bakar (fuel diluent). Hasil analisa menunjukkan terjadinya



peningkatan viskositas sebesar 29% pada suhu 40˚C dan peningkatan sebesar 100˚C. hai ini

menunjukkan bahwa umur paki pelumas ini sudah hamper habis atau boleh dikatakan bahwa

penggantian pelumas secepatnya akan lebih baik buat mesin. Hal ini dikarenakan terjadi

perubahan viskositas melebihi dari yang direkomendasikan yaitu 20%. Kenaikan 29% pada

suhu 40˚C sudah menyulitkan penyalaan mesin (starter), sedangkan kenaikan viskositas 19%

pada suhu 100˚C akan menurunkan kinerja mesin dan terjadi pemborosan bahan bakar.

Peningkatan viskositas disebabkan karena terjadinya oksidasi pelumas yang berlebihan

karena mesin beroperasi pada suhu terlalu tinggi atau karena penggunaan pelumas yang tidak

tepat (aditif sudah tidak efektif) dan penggunaan bahan bakar berkualitas rendah seperti HFO

(Heavy Fuel Oil). Oksidasi pelumas dapat dibuktikan dengan penurunan nilai TBN.

Penurunan TBN dapat dikaitkan dengan terjadinya degradasi molekul pelumas dasar dan

aditif antioksidan. Penurunan TBN pada pelumas mesin ini terjadi sekitar 34%, dan termasuk

tinggi mengingat bahwa umur pelumas ini hanya 182 jam. Terjadinya pencampuran media

pendingin dan bahan bakar dapat diabaikan, apabila dilihat pada tabel 3.

Untuk mengevaluasi kondisi komponen mesin, dilakukan analisa kandungan keausan logam

seperti pada tabel 4 dibawah ini :



Kandungan logam-logam penyusun piston, ring, bearing, dan cylinder liner masih berada

dalam batas yang diperbolehkan.

VARIABEL YANG KONTROL

- Tekanan oli

- Temperatur oli

- Kekentalan oli

- Laju minyak pelumas

F. PEMELIHARAAN

MINYAK PELUMAS

Pemeliharaan kondisi minyak berfungsi mengeluarkan kotoran untuk membersihkan

minyak dan memurnikannya. Kontaminasi pada minyak mengurangi sifat-sifat melumas

dan dapat menyebabkan gesekan da keausanyang tinggi. Beberapa contoh zat yang

menyebabkan kontaminasi minyak adalah air, pasir, partilel-partikel logam, karat, abu

dan lain-lain.

Pada unti pembangkit ada beberapa cara yang digunakan untuk memelihara kondisi

minyak, diantaranya:

- Settling tanks (tanki penandan)

Settling tanks dapat mengeluarkan air dan bahan-bahan padat dari dalam minyak

dengan menggunakan pengaruh gravitasi bumi. Gaya gravitasi akan menengelamkan

zat yang memiliki padatan lebih tinggi. Contonya, air lebih padat dari pada mineral,



sehingga air akan mengendap ke dasar tangki pengendap, demikian juga lumpur dan

bahan pencemar lainnya.

- Saringan Minyak (oil filter)

Saringan minyak dapat menyaring bahan-bahan yang dapat mencemari minyak. Alat

ini terdiri dari bahan-bahan penyaring, meliputi: metal screen, kawat kasa, selulosa

tanah liat, bulu kempa (felt) dan kertas. Cara kerjanya dengan mengalirkan minyak

kotor melalui suatu saluran, maka saringan akan menyaring atau menahan bahan-

bahan pencemaran membiarkan minyak melaluinya.

PERELATAN PELUMASAN

- Tangki minyak pelumas, pemeliharaannya adalah dengan membersihkan oli yang

kotor atau menguras tangki pada saat over houl.

- Oil pump, pemeliharaannya adalah dengan mengecek motor listrik pada oil pump

apakah ada kerusakan atau tidak dan membersihkanya.

- Oil cooler, pemeliharaannya adalah dengan membersihkannya danmengecek apakah

ada kerusakan pada komponen oil cooler.

- Oil filter, pemeliharaannya dengan membersihkan oil filter bila saringan pada oil filter

sudah kotor akibat menyaring oli.

- Oil controller, pemeliharaanya dengan mengecek kondisi perelatan pada oil

controller.



SISTEM UDARA PEMBAKARAN

Sistem Udara Pembakaran.

Fungsi dari sistem udara Pembakaran adalah menyediakan udara yang cukup untuk

kebutuhan proses pembakaran bahan bakar didalam ruang bakar ketel. Karena proses

pembakaran berlangsung terus selama ketel beroperasi, maka pasokan udara pembakaranpun

harus dilakukan secara terus menerus. Sementara itu, secara simultan, produk gas hasil

pembakaran juga harus dikeluarkan secara terus menerus dari cerobong. Guna mendapatkan

pasokan udara yang kontinyu, maka dibutuhkan adanya aliran. Untuk menghasilkan aliran,

dibutuhkan adanya perbedaan tekanan.

Dalam sistem udara pembakaran, dikenal istilah draft (draught) yang menyatakan

tekanan statis dalam ruang bakar ketel. Ada 2 macam draft yang dikenal yaitu : Forced Draft

dan Balanced Draft, sebagaimana terlihat pada gambar.



Gambar 4: Sistem Udara Pembakaran

Dari keempat macam draft tersebut, yang banyak diaplikasikan untuk PLTU adalah

(Forced draft serta balanced draft).

Sistem Udara Pembakaran pada Forced Draft.

Dalam sistem ini, seluruh saluran udara, ruang bakar ketel hingga ke saluran gas

bekas bertekanan positif (lebih tinggi dari tekanan atmosfir). Gambar 5. merupakan ilustrasi

sistem ini. Umumnya diterapkan pada ketel - ketel berbahan bakar minyak.



Gambar 1: Sistem Udara Pembakaran pada Forced Draft

Aliran udara pembakaran dan gas bekas dihasilkan oleh kipas tekan paksa (Forced

draft Fan /FDF). Pada sistem ini, tekanan yang paling tinggi berada pada sisi tekan

(discharge) FDF dan semakin mendekati cerobong tekanan semakin rendah.

FDF menghisap udara atmosfir dan mengalirkannya melalui saluran udara (air duct)

melintasi pemanas awal udara (Air preheater) yang menggunakan uap untuk memanaskan

udara . Dari sini udara terus mengalir ke pemanas udara (air heater) yang memanfaatkan gas

bekas sebagai media pemanas. Setelah melintasi air heater, udara kemudian masuk kedalam

windbox. Dari windbox, udara kemudian didistribusikan ke damper - damper atau air register

disekitar burner untuk keperluan proses pembakaran didalam ruang bakar. Pada gambar

1.2.5, garis yang tercetak tebal merupakan sistem udara pembakaran. Sistem umumnya

dilengkapi dengan 2 buah FDF serta 2 saluran (duct) yang dihubungkan oleh saluran

penghubung (cross tie).

Umumnya kedua FDF senantiasa beroperasi secara kontinyu. Dalam keadaan darurat,

ketel dapat beroperasi hanya dengan 1 FDF. Pengaturan aliran udara dapat dilakukan melalui

pengaturan inlet vanes ataupun melalui variasi putaran fan.



Sistem Udara Pembakaran Pada Balanced Draft.

Pada sistem Balanced draft, FDF dipakai untuk menghembuskan udara pembakaran

sementara kipas hisap paksa (Induce Draft Fan / IDF) dipakai untuk menghisap gas bekas

hasil pembakaran dari ruang bakar ketel.

Karenanya, sepanjang laluan udara dan gas bekas, ada daerah yang bertekanan positif

(lebih tinggi dari tekanan atmosfir), dan ada daerah yang bertekanan negatif (lebih rendah

dari tekanan atmosfir). Itulah sebabnya sistem ini disebut balanced draft. Ruang bakar

biasanya termasuk kedalam daerah yang bertekanan negatif. Daerah bertekanan paling tinggi

adalah disisi tekan (discharge) FDF dan secara bertahap turun menuju negatif dimana tekanan

paling rendah adalah disisi hisap IDF. Ilustrasi sistem ini terlihat seperti gambar 6 dan

umumnya diaplikasikan pada ketel-ketel batubara.

Gambar 2: Sistem Udara Pembakaran Balanced Draft

Sistem udara pada ketel-ketel batubara terdiri dari 2 macam udara yaitu udara primer

(primary air) dan udara sekunder (secondary air).

Udara Primer (primary air).

Seperti diketahui bahwa pada ketel-ketel batubara, untuk mendapatkan efisiensi

pembakaran yang baik, bongkahan batubara harus digiling menjadi bubuk halus didalam

pulverizer. Setelah menjadi serbuk halus, baru dialirkan melaui pipa-pipa ke burner-burner



batubara. Untuk mengalirkan serbuk batubara dari pulverizer ke burner diperlukan media

transportasi. Adapun media yang digunakan adalah udara yang dihembuskan melalui sebuah

Fan. Udara ini dikenal dengan istilah udara primer (primary air) dan dihembuskan oleh

Primary Air Fan (PAF). Sistem udara primer terlihat pada gambar 7, dalam garis yang dicetak

tebal.

Gambar 3: Udara Primer

Dalam gambar terlihat bahwa PAF menerima pasokan udara dari Discharge FDF.

Dari PAF udara primer dihembuskan ke Pulverizer dan setelah bercampur dengan bubuk

batubara, selanjutnya mengalir bersama bubuk batubara keburner - burner batubara.

Disamping sebagai sarana transportasi serbuk batubara, udara primer juga berfungsi

untuk mengeringkan batubara didalam Pulverizer. Guna memenuhi fungsi ini, maka

temperatur udara primer harus cukup tinggi untuk menguapkan air dari batubara. Karena itu

umumnya dilengkapi dengan pemanas udara tersendiri yang dipasang disisi hisap PA Fan.

Pemanas ini disebut Pemanas udara primer (Primary Air Heater) dan menggunakan gas bekas

sebagai media pemanas.



Udara Sekunder (secondary air).

Udara sekunder pada ketel batubara sama halnya dengan udara pembakaran (combustion air)

pada ketel berbahan bakar minyak. Fungsi udara sekunder adalah memasok kebutuhan udara

untuk proses pembakaran yang sempurna didalam ruang bakar.

Sistem udara sekunder terlihat gambar 8. dalam garis tercetak tebal.

Gambar 4: Sistem Udara Sekunder

Pasokan udara sekunder disediakan oleh FDF yang dialirkan melintasi pemanas awal

udara (steam coil air heater) dan terus kepemanas udara (air heater) untuk selanjutnya masuk

kedalan windbox dan akhirnya didistribusikan melalui air register kedalam ruang bakar.



Didalam ruang bakar udara sekunder bertemu dengan campuran antara udara primer

dengan serbuk batubara sehingga terjadi proses pembakaran yang sempurna. Gas-gas bekas

hasil pembakaran kemudian dihisap keluar dari ruang bakar oleh IDF.

Sistem Gas Bekas.

Gas bekas (Flue gas) adalah merupakan gas-gas hasil dari proses pembakaran diruang

bakar ketel. Didalam ruang bakar, gas bekas mengalir kearah atas sambil menyerahkan

kandungan panasnya keair yang berada didalam pipa-pipa dinding ruang bakar (water wall

tube). Dari ruang bakar, gas bekas selanjutnya mengalir melintasi elemen-elemen secondary

superheater dan reheater untuk memanaskan uap.

Dari sini, gas bekas kemudian berbalik arah menuju kebawah melintasi primary

superheater dan ekonomizer. Didalam ekonomiser, sisa-sia panas yang masih terkandung

dalam gas bekas dipakai untuk memanaskan air pengisi yang akan masuk ke Boiler drum.

Setelah melintasi economizer, gas kemudian keluar meninggalkan ketel dan mengalir

didalam laluan gas (gas duct) menuju pemanas udara (air heater). Air heater adalah

komponen terakhir yang memanfaatkan sissa panas dalam gas bekas untuk memanaskan

udara pembakaran dalam perjalanannya menuju winbox. Dari Air heater, gas bekas

selanjutnya mengalir kedalam pengumpul abu (Precipitator / Dust Colector) baik yang

mekanik (Mechanical dust colector) ataupun yang elektrik (Electrostatic Precipitator).

Pengumpul abu berfungsi untuk memisahkan gas bekas dari partikel abu dalam rangka

mengurangi emisi pencemar padat dari gas bekas manakala gas bekas dibuang ke atmosfir

melalui cerobong.

Setelah melalui pengumpul abu, untuk ketel-ketel Forced draft, gas bekas langsung

menuju cerobong sedang untuk ketel - ketel Balanced draft, gas bekas dihisap dulu oleh IDF

dan baru dibuang ke atmosfir lewat cerobong. Gambar 9, merupakan contoh sistem gas bekas

pada ketel Balanced draft. Sedangkan garis yang tercetak tipis pada gambar 8, merupakan

sistem gas bekas untuk ketel Forced draft.



Gambar 5: Sistem Gas Bekas Pada Ketel Balanced Draft

a. Gas Recirculation.

Sistem resirkulasi gas bekas (gas recirculation) banyak diterapkan pada ketel dengan

tujuan untuk mengatur temperatur uap keluar reheater dan superheater. Prinsip dari sistem

resirkulasi gas cukup sederhana yaitu dengan mengalirkan sebagian gas bekas bertemperatur

rendah, kembali keruang bakar ketel sehingga bercampur dengan gas bekas baru hasil proses

pembakaran. Gas bekas yang akan disirkulasikan dicerat dari saluran gas bekas keluar

economizer yang dihisap oleh Gas Recirculation Fan (GRF) untuk selanjutnya dihembuskan

kembali ke bagian bawah ruang bakar ketel seperti terlihat pada gambar 10.



Gambar 6: Sistem Resirkulasi Gas Dengan GRF

Karena temperatur gas yang dialirkan kembali oleh GRF lebih rendah, maka efeknya

akan menurunkan temperatur campuran kedua gas dalam ruang bakar, tetapi meningkatkan

massa gas yang akan melintasi elemen - elemen superheater dan reheater. Akibatnya gas

bekas akan membawa panas lebih banyak dari ruang bakar untuk diserahkan ke superheater

dan reheater. Hal ini akan mengakibatkan kenaikkan temperatur uap keluar superheater

maupun reheater. Ini berarti bahwa pada laju pembakaran yang tetap, semakin banyak gas

bekas yang disirkulasikan kembali ke ruang bakar, akan semakin tinggi temperatur uap.

Pengaturan aliran gas yang disirkulasikan dapat dilakukan melaui GRF inlet damper atau

memalui variasi putaran GRF.

b. Meter Kepekatan Gas Bekas (smoke opacity meter).

Umumnya dipasang pada saluran gas bekas menuju cerobong. berfungsi untuk

mendeteksi kepekatan gas bekas. Gas bekas yang jernih menandakan bahwa proses

pembakaran didalam ruang bakar berlangsung secara baik. Sedang gas bekas yang pekat,

menandakan adanya suatu ketidak beresan dalam proses pembakaran. Jadi meter kepekatan

gas bekas merupakan indikator bagi para operator untuk melakukan tindakan koreksi

seperlunya. Salah satu jenis perangkat ini adalah tipe fotocell seperti terlihat pada gambar 11.



Gambar 7: Smoke Opacity

Sebuah proyektor sinar ditempatkan disatu sisi laluan gas bekas sedang pasangannya,

berupa menangkap sinar (Receiver), dipasang sisi yang berseberangan. Intensitas cahaya

yang diterima oleh receiver akan menggerakkan jarum penunjuk kepekatan asap secara

proporsional.

Bila gas asap yang lewat diantara proyektor dan receiver cukup pekat, maka sinar

yang diproyeksikan oleh proyektor akan terhalang oleh pekatnya gas. Hal ini mengakibatkan

sinar yang ditangkap receiver berkurang dan akibatnya, jarum penunjuk meter kepekatan gas

akan bergerak naik. Pada beberapa sistem, bila kepekatan gas cukup tinggi, akan memberikan

sinyal alarm sebagai peringatan bagi operator untuk melakukan tindakan koreksi.

2.1 Sistem Bahan Bakar Minyak.

Baik PLTU berbahan bakar minyak maupun PLTU berbahan bakar batubara selalu

dilengkapi dengan sistem bahan bakar minyak. Fungsi sistem ini adalah untuk menyediakan

pasokan bahan bakar minyak bagi kebutuhan ketel. Konfigurasi sistem bahan bakar minyak

serta komponen-komponennya sangat beragam

Mengingat keterbatasan waktu, maka pada session ini hanya akan dibahas sistem

bahan bakar minyak tipikal yang umum diterapkan pada PLTU minyak maupun PLTU



batubara. Seperti diketahui bahwa bahan bakar minyak yang banyak dipakai di PLTU adalah

jenis Heavy Oil (HFO) grade 6 yang juga dikenal sebagai minyak bungker C.

Selain itu juga digunakan minyak yang lebih ringan (Lighter Oil) seperti grade 2 atau

minyak diesel (Inland Diesel Oil/IDO) yang umumnya dipakai untuk penyalaan awal ketel.

Contoh tipikal untuk sistem bahan bakar minyak dapat dilihat sepeti pada gambar 12.

Sistem bahan bakar minyak mencakup pengisian, penimbunan, transfer serta

pemanasan minyak terutama untuk HFO.

Adapun komponen-komponen sistem bahan bakar minyak diantaranya adalah :

a. Tangki Penyimpan.

Berfungsi sebagai sarana penampung bahan bakar minyak. Untuk HFO terdiri dari

tangki penampung utama (Main Storage Tank) dengan kapasitas cukup besar dan tangki

harian (Day Tank) dengan kapasitas yang lebih kecil. Storage Tank umumnya diisi dari

sumber pasokan minyak diluar sistem seperti Tongkang, Truk dan lain sebagainya.

Tangki ini biasanya juga dilengkapi dengan pemanas (heater) minyak yang berfungsi

untuk memanaskan minyak guna menurunkan kekentalan agar lebih mudah dipompakan.

Pemanasan dilakukan dengan metode “Trace Heating” yang dapat menggunakan

media berupa air panas atau listrik. Dari storage tank, HFO dipompakan ke day tank oleh

transfer pump melaui katup pengatur (CRV) yang dikendalikan oleh level day tank. Bila level

day tank sudah cukup maka katup akan menutup dan HFO dari pompa disirkulasikan kembali



ke storage tank. Untuk minyak diesel (IDO) umumnya hanya disediakan satu tangki dan

tanpa pemanas, minyak langsung dialirkan ke ignitor melalui katup pengurang tekanan

(Pressure Reducing Valve). Aliran minyak ke ignitor umumnya tidak variablel. Bila ignitor

stop maka minyak akan disirkulasikan kembali kedalam tangki.

Gambar 13., merupakan ilustrasi storage tank sedang gambar 14, merupakan tipikal

day tank dengan pemanas uap.

Gambar 8: Storage Tank

Gambar 9: Day Tank

b. Pompa Minyak.



Baik transfer pump, supply pump maupun booster pump memiliki fungsi yang sama

yaitu untuk mengalirkan minyak. Gambar.15, merupakan jenis-jenis pompa yang banyak

dipakai. Transfer pump maupun supply pump umumnya berupa pompa ulir yang digerakkan

oleh motor listrik pada putaran konstan dengan kapasitas untuk setiap pompa melebihi

kebutuhan. Kelebihan pasokan minyak dialirkan kembali ke Tangki melalui katup pengatur 3

jalan (Three Way Control valve) lewat saluran resirkulasi.

Bagi minyak yang sudah dipanasi dengan cukup sehingga memenuhi kualifikasiuntuk

rentang atomisasi, dapat digunakan pompa centrifugal untuk mengalirkannya. Karena itu,

pompa centrifugal banyak dipakai sebagai booster pump.

Gambar 10: Pompa Minyak

Karena mengalirkan minyak bertemperatur tinggi, booster pump biasanya dilengkapi

dengan sistem pendingin dari auxiliary cooling water system.

c. Fuel Oil heater.

Fuel oil heater memiliki beberapa fungsi diantaranya untuk menaikkan temperatur

minyak disisi masuk pompa. Tujuan pemanasan ini adalah agar minyak memiliki viskositas

yang memenuhi kriteria bagi rentang pemompaan (Pumping Range). Pemanas semacam ini

umumnya dipasang didalam tangki dengan media pemanas berupa uap atau air panas.

Fungsi lain adalah untuk menjaga temperatur minyak sepanjang saluran. Untuk ini

biasanya digunakan metode “Trace Heating”, baik dengan media uap, air panas ataupun

listrik.



Fungsi yang paling utama dari fuel oil heater adalah untuk memanaskan minyak

hingga mencapai temperatur yang cukup tinggi sehingga viskositas minyak memenuhi

kriteria untuk kebutuhan atomisasi (Atomizing Range).

Pemanas ini umumnya menggunakan uap sebagai media pemanas dimana aliran uap

ke pemanas diatur oleh control valve dengan temperatur minyak keluar pemanas sebagai set

point. Gambar 16, merupakan contoh pemanas minyak tipe permukaan yang banyak dipakai.

Gambar 11: Fuel Oil Heater

Karena pemanas ini menggunakan uap sebagai media pemanas, maka air kondensasi

uap umumnya dikembalikan ke kondensor. Bila terjadi kebocoran pipa-pipa pemanas, maka

air kondensasi dari fuel oil heater akan tercemar minyak. Operator harus memperhatikan

masalah ini dengan seksama.

d. Saringan Minyak (Strainer).



Fungsi dari saringan adalah untuk menahan partikel-partikel padat atay semi padat

dari minyak agar tidak menimbulkan masalah pada komponen-komponen lain seperti pompa,

oil heater dan sebagainya.

Karena itu disetiap sisi hisap (suction) pompa senantiasa dipasangi saringan ini. Saringan

minyak yang dipakai umumnya bertipe dupleks sehingga memungkinkan satu saringan

dibersihkan sedang satu saringan lain aktif beroperasi. Contoh tipikal saringan dupleks

terlihat seperti gambar 17

.

Gambar 12: Stainer

Saringan dupleks biasanya dilengkapi dengan handel/tuas untuk memindahkan

operasi dari kedua saringan. Juga dilengkapi indikator untuk mengetahui saringan mana yang

sedang aktif. disamping itu, saringan umumnya dilengkapi Pressure Gauge disisi masuk dan

sisi keluar saringan sehingga perbedaan tekanan (P) minyak melintas saringan dapat



diketahui. P ini merupakan indikator dari kondisi kebersihan saringan. Bila P tinggi berarti

saringan kotor dan perlu dicuci/dibersihkan. Sebelum melakukan pencucian, saringan yang

aktif harus dipindah terlebih dahulu dari yang kotor ke yang bersih.

Untuk saringan yang berukuran besar, ketika selesai dibersihkan perlu diingat bahwa

ruang saringan berisi udara dalam jumlah yang cukup besar. Bila dalam keadaan seperti ini

saringan diaktifkan, maka akan timbul kejutan aliran dan bahkan mungkin dapat

mengakibatkan ketel trip. Untuk mencegah terjadinya hal ini, maka udara dalam rumah

saringan harus dibuang terlebih dahulu.

Bagi keperluan ini, saringan yang besar biasanya dilengkapi dengan saluran venting

untuk membuang udara dan saluran bypass untuk pengisian minyak. Untuk membuang udara,

buka katup saluran venting dan buka katup pengisian minyak sedikit demi sedikit sehingga

minyak akan mengisi rumah saringan sambil menekan udara keluar lewat saluran venting.

Manakala dari saluran venting sudah keluar minyak, berarti udara dalam rumah saringan

sudah habis. Tutup katup venting dan katup bypass pengisian. Dalam kondisi demikian,

saringan dinyatakan standby dan siap untuk diaktifkan.

2.3 Pemeliharaan Sistem Udara Pembakaran

Untuk kerja sistem udara pembakaran yang sesuai dengan standart akan menjamin

proses pembakaran yang efisien dan kelangsungan operasi unit pembangkit. Kurangnya

pemahaman tentang kuantitas dan kualitas udara pembakaran akan mengakibatkan terjadinya

pembakaran tidak sempurna dan terganggunya operasi mesin sehingga menurunkan kinerja

unit pembangkit. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu SDM yang kompeten, pelatihan ini

dapat memberikan solusi terhadap masalah pengoperasian sistem udara pembakaran di unit

pembangkit. Setelah mengikuti Pelatihan peserta mampu melaksanakan pengoperasian sistem

Udara Pembakaran dengan baik dan benar sesuai prosedur (SOP) dan mendukung standar

kompetensi

3.Kesimpulan

Fungsi dari sistem udara Pembakaran adalah menyediakan udara yang cukup

untuk kebutuhan proses pembakaran bahan bakar didalam ruang bakar ketel.

Sistem udara pada ketel-ketel batubara terdiri dari 2 macam udara yaitu udara primer

(primary air) dan udara sekunder (secondary air).



Udara Primer (primary air). Untuk mengalirkan serbuk batubara dari pulverizer ke

burner diperlukan media transportasi. Adapun media yang digunakan adalah udara yang

dihembuskan melalui sebuah Fan. Udara ini dikenal dengan istilah udara primer (primary

air) dan dihembuskan oleh Primary Air Fan

Udara Sekunder (secondary air). Udara sekunder pada ketel batubara sama halnya

dengan udara pembakaran (combustion air) pada ketel berbahan bakar minyak. Fungsi

udara sekunder adalah memasok kebutuhan udara untuk proses pembakaran yang

sempurna didalam ruang bakar.

Dalam sistem udara pembakaran, dikenal istilah draft (draught) yang menyatakan

tekanan statis dalam ruang bakar ketel. Ada 4 macam draft yang dikenal yaitu :

1. Sistem Udara Pembakaran Pada Forced Draft. Dalam sistem ini, seluruh saluran

udara, ruang bakar ketel hingga ke saluran gas bekas bertekanan positif (lebih tinggi

dari tekanan atmosfir).

2. Sistem Udara Pembakaran Pada Balanced Draft. Pada sistem Balanced draft, FDF

dipakai untuk menghembuskan udara pembakaran sementara kipas hisap paksa

(Induce Draft Fan / IDF) dipakai untuk menghisap gas bekas hasil pembakaran dari

ruang bakar ketel.

Sistem Gas Bekas (Flue gas) adalah merupakan gas-gas hasil dari proses pembakaran

diruang bakar ketel.sistem gas bekas terdiri dari 2 yaitu :

1. Gas Recirculation,Prinsip dari sistem resirkulasi gas cukup sederhana yaitu dengan

mengalirkan sebagian gas bekas bertemperatur rendah, kembali keruang bakar ketel

sehingga bercampur dengan gas bekas baru hasil proses pembakaran.

2. Meter Kepekatan Gas Bekas (smoke opacity meter) berfungsi untuk mendeteksi

kepekatan gas bekas.

Sistem Bahan Bakar Minyak,Fungsi sistem ini adalah untuk menyediakan pasokan

bahan bakar minyak bagi kebutuhan ketel. Konfigurasi sistem bahan bakar minyak serta

komponen-komponennya sangat beragam.adapun komponen-komponennya yaitu :



e. Tangki Penyimpan Berfungsi sebagai sarana penampung bahan bakar minyak.

f. Pompa Minyak berfungsi yang sama yaitu untuk mengalirkan minyak.

g. Fuel Oil heater fungsi diantaranya untuk menaikkan temperatur minyak disisi masuk

pompa.

h. Saringan Minyak (Strainer) berFungsi dari saringan adalah untuk menahan partikel-

partikel padat atay semi padat dari minyak agar tidak menimbulkan masalah pada

komponen-komponen lain seperti pompa,

DAFTAR PUSTAKA

1. Archie W.Culp jc dan Darwin Sitompul.1991. Prinsip-prinsip Konversi Energi.

Jakarta : Erlangga

2. Fritz Dietzel dan Dasko Sriyono.1986. Turbin Pompa dan Kompressor. Jakarta:

Erlangga

3. Hariojono Djojodihardjo.1987. Termodinamika Teknik : Aplikasi dan

Termodinamika Statistik. Jakarta : Gramedia

4. JCOAL, JCOAL Journal Vol. 2, Nov. 2005, Japan Coal Energy Center, 2005.

5. Amick, Phil, Coal Gasification Flexibility for Fuels & Products, ConocoPhillips,

2005

6. Baardson, John A., Coal to Liquids: Shell Coal Gasification with Fischer-Tropsch

Synthesis, Baardson Energy LLC, 2003.

56568601 buku alat bantu pembangkit listrik tenaga uap pltu dari kelas 5j teknik konverensi energi...

Documents