Siklus PLTGU

Siklus PLTG dimulai dari pengambilan udara oleh compressor. Dalam compressor ini udara diolah sehingga tekanannya naik. Udara ini dimasukkan kedalam Combustion atau ruang bakar bersama dengan bahan bakar (gas / bbm). Pembakaran menghasilkan gas bertekanan dan bersuhu tinggi (Suhu sekitar 2000 derajat celcius). Gas bertekanan inilah yang memutar turbin gas (Nah sudah jelaskan, apa yg dimaksud dengan gas). Turbin berputar, generator ikut berputar dan listrik pun dihasilkan. Setelah memutar turbin, gas tersebut dibuang di atmosfer. Siklus selesai.

Selain sederhana, satu unit PLTG juga tidak memakan tempat terlalu luas. Proses pembangunannya juga relatif lebih cepat daripada unit pembangkit lain. Biaya pembangunannya pun relatif juga lebih murah. Hanya saja karena bekerja pada suhu dan tekanan tinggi, komponen-komponen dari PLTG yang disebut Hot Parts menjadi cepat rusak sehingga memerlukan perhatian yang serius. Belum lagi hot parts tersebut kebanyakan berharga sangat mahal sehingga biaya pemeliharaan PLTG sangat besar.

Kembali pada siklus PLTG, siklus PLTG yang seperti ini sering disebut Open Cycle. Gas hasil pembakaran, masuk turbin, lalu dibuang. Suhu dan tekanan gas yang dibuang biasanya masih cukup tinggi. Berkisar antara 500 derajat celcius sehingga sebenarnya sayang jika langsung dibuang. Harusnya gas sepanas itu bisa untuk menguapkan air, lalu uapnya bisa digunakan untuk memutar turbin. Nah, atas pemikiran seperti itulah, muncul yang namanya PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap).

Nah sekarang saatnya berbicara tentang siklus PLTGU.

Siklus kerja awal sama seperti PLTG. Udara masuk melalui compressor. Tekanan dan suhunya dinaikkan, lalu dibakar bersama bahan bakar. Gas hasil pembakaran ini digunakan untuk memutar turbin. Setelah memutar turbin, gas buang ini masuk pada sebuah unit yang disebut HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Pada PLTU, fungsi HRSG ini hampir sama dengan boiler. Hanya saja jika boiler terjadi proses pembakaran secara langsung, sedangkan pada HRSG yang terjadi hanya proses perpindahan panas memanfaatkan gas buang. Dari HRSG dihasilkan uap kering yang akan memutar turbin uap. Setelah memutar turbin, uap air diembunkan oleh kondensor dan masuk kembali ke hotwell.

Siklus kerja PLTGU seperti diatas sering juga disebut Combined Cycle. Dengan PLTGU maka biaya produksi listrik menjadi efisien. Tanpa perlu mengeluarkan biaya bahan bakar lagi, unit ini sanggup untuk menghasilkan listrik lagi. Nilai produksinya pun cukup besar. Daya maksimal yang bisa dihasilkan dari pemanfaatan gas buang ini bisa mencapai 60 % dari daya yang dihasilkan oleh turbin gas. Jadi permisalan, jika gas turbin menghasilkan listrik 100 MW, maka gas buang yang dimanfaatkan tadi bisa memproduksi listrik tambahan melalui turbin uap sebanyak 60 MW.

PLTG

Tata Letak PLTG Komponen utama PLTG terdiri atas beberapa peralatan yang satu dengan yang lainnya terintegrasi sehingga menjadi satu unit lengkap yang dapat dioperasikan sebagaimana mestinya.

Komponen-komponen PLTG diantaranya adalah :

Kompresor Utama

Combustion Chamber

Turbin Gas

Load Gear

Generator dan Exciter

Alat Bantu

Kontrol, Instrumentasi, dan Pengaman

Peralatan listrik

dll

II. Prinsip Operasi PLTG Turbin gas suatu PLTG berfungsi untuk mangubah energi yang terkandung di dalam bahan bakar menjadi mekanis. Fluida kerja untuk memutar Turbin Gas adalah gas panas yang diperoleh dari proses pembakaran.

Proses pembakaran memerlukan tiga unsur utama yaitu :

1. Bahan Bakar

2. Udara

3. Panas

Dalam proses pembakaran in bahan bakar disuplai oleh pompa bahan bakar (fuel oil pump) apabila digunakan bahan bakar minyak, atau oleh kompresor gas apabila menggunakan bahan bakar gas alam. Pada umumnya kompresor gas disediakan oleh pemasok gas tersebut. Udara untuk pembakaran diperoleh dari kompresor utama, sedangkan panas untuk awal pembakaran dihasilkan oleh ignitor (busi). Proses pembakaran dilaksanakan didalam Combustion Chamber (ruang bakar). Energi mekanis yang dihasilkan oleh turbin gas digunakan untuk memutar generator listrik, sehingga diperoleh energi listrik. Tentu saja untuk dapat berjalannya operasi PLTG dengan baik perlu dilengkapi dengan alat-alat bantu, kontrol, instrumentasi, proteksi, dan sebagainya.

A. Kompresor Utama Kompresor utama adalah kompesor aksial yang berguna untuk memasok udara bertekanan ke dalam ruang bakar yang sesuai dengan kebutuhan. Kapasitas kompresor harus cukup besar karena pasokan udara lebih (excess air) untuk turbin gas dapat mencapai 350 %. Disamping untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna, udara lebih ini digunakan untuk pendingin dan menurunkan suhu gas hasil pembakaran.

B. Inlet Guide Vanes (IGV) Pada kompresor berkapasitas besar, diisi udara masuk kompresor, yaitu pada inlet guide vanes dipasang variabel IGV, sedangkanpada kompresor berukuran kecil umumnya dipasang Fixed Guide Vanes. Variabel IGV berfungsi untuk mengatur volume udara yang dikompresikan sesuai dengan kebutuhan atau beban turbin. Pada saat Start Up, IGV juga berfungsi untuk mengurangi surge. Pada saat stop dan selama start up, IGV tertutup ( pada unit tertentu, posisi IGV 34-48% ), kemudian secara bertahap membuka seiring dengan meningkatnya beban turbin. Pada beban turbin tertentu, IGV terbuka penuh (83-92%). Selama stop normal IGV perlahan-lahan ditutup bersamaan dengan turunnya beban, sedangkan pada stop emergency, IGV tertutup bersamaan dengan tertutupnya katup bahan bakar.

C. Combustion Chamber Combustion Chamber adalah ruangan tempat proses terjadinya pembakaran. Ada turbin gas yang mempunyai satu atau dua Combustion Chamber yang letaknya terpisah dari casing turbin, akan tetapi yang lebih banyak dijumpai adalah memiliki Combustion Chamber dengan beberapa buah Combustion basket, mengelilingi sisi masuk (inlet) turbin. Di dalam Combustion Chamber dipasang komponen-komponen untuk proses pembakaran beserta sarana penunjangnya, diantaranya:

1. Fuel Nozzle

2. Combustion Liner

3. Transition Piece

4. Igniter

5. Flame Detektor

D. Turbin Gas Turbin Gas berfungsi untuk membangkitkan energi mekanis dari sumber energi panas yang dihasilkan pada proses pembakaran. Selanjutnya energi mekanis ini akan digunakan untuk memutar generator listrik baik melalui perantaraan Load Gear atau tidak, sehingga diperoleh energi listrik. Bagian-bagian utama Turbin Gas adalah:

1. Sudu Tetap

2. Sudu Jalan

3. Saluran Gas Buang

4. Saluran Udara Pendingin

5. Batalan

6. Auxiallary Gear

E. Load Gear Load Gear atau main Gear adalah roda gigi penurun kecepatan putaran yang dipasang diantara poros Turbin Compressor dengan poros Generator. Jaringan listrik di Indonesia. Memilii frekwensi 50 Hz, sehngga putaran tertinggi generator adalah 3000 RPM, sedangkan putaran turbin ada yang 4800 RPM atau lebih.F. Alat Bantu Pada saat muai start up, belum tersedia udara untuk pembakaran. Udara pembakaran disuplai oleh kompresor aksial, sedangkan kompresor aksial harus diputar oleh turbin yang pada saat start up belum menghasilkan tenagabahkan belum berputar. Oleh karenanya, pada saat start up perlu ada tenaga penggerak lain yang dapat diperoleh dari :1. Motor generator

2. Motor Listrik

3. Mesin Diesel

Persiapan Pengoperasian PLTG Parameter PLTG yang perlu dipersiapkan meliputi :

Sistem Kontrol dan Pengaman

Sistem Bahan Bakar

Sistem Hidrolik

Sistem Pelumas

Sistem air Pendingin

Sistem Pendingin Udara Generator dan Hidrogen

Sistem Eksitasi

Sistem Penggerak Mula

Kondisi Lingkungan

Trafo dan pemutus Tenaga

SinkronisasiUntuk melakukan sinkronisasi PLTG harus sudah FSNL dan persyaratan berikut harus sudah terpenuhi :

Tegangan

Frekwensi

Sudut/Urutan Fasa

Antara generator dan jaringan harus sudah sama.

V. PembebananPLTG dapat dibebani denagn beberpa macam beban yaitu :

Beban Minimum

Beban dasar

Beban Puncak

Macam StartAda beberapa macam start PLTG :

Star Normal

Start dengan waktu yang normal

Start Darurat/Cepar

Start dengan waktu yang dipercepat

Start Dengan Remote Control

Start ini memerlukan Data Log dan VDU ( Video Display Unit )

Gambar skema PLTG

Bambang Setyawan

0910 2002

T Elektro

UMBY