BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bentuk energi yang paling penting dalam pembangunan suatu negara

adalah energi listrik. Hal ini terlihat dari besarnya jumlah konsumsi listrik yang

diperlukan perkapita negara setiap tahunnya. Ketersedian sumber energi dan

adanya teknologi yang dapat mengubah sumber energi menjadi bentuk yang

bermanfaat bagi masyarakat, merupakan salah satu faktor pendukung dalam

penyediaan tenaga listrik tersebut. Terbatasnya energi tambang bumi yang ada,

membuat penggunaan energi listrik harus benar-benar effisien. Agar dapat

bermanfaat bagi nilai finansial dan lingkungan dalam penggunaanya.

Oleh karena itu, dalam pemanfaatan energi yang lebih effisien, salah

satunya dengan menggunakan siklus kombinasi pada pembangkit listrik gas dan

uap (PLTGU). PLTGU merupakan gabungan dari Pembangkit Listrik Tenaga Gas

(PLTG) dan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Pembangkit Listrik Tenaga

Gas dan Uap (PLTGU) dapat dibuat dengan merenovasi PLTG yang sudah ada

yaitu dengan menambah PLTU dan menggunakan Heat Recovery Steam

Generator (HRSG). Dengan mendesain HRSG untuk mengkombinasi PLTU dan

PLTG sehingga terjadi kombinasi antara siklus Rankine dan siklus Brayton yang

di kenal dengan siklus kombinasi (Combined Cycle). Dengan menggunakan daur

kombinasi gas dapat diperoleh dua keuntungan utama yaitu: dapat menambah

daya listrik dan dapat menghemat biaya bahan bakar. Penambahan daya listrik

tanpa menambah bahan bakar juga berarti akan menaikkan efisiensi thermal

sistem dan dapat dinaikkan dari sekitar 24 % menjadi sekitar 42 %. Besarnya

peningkatan efisiensi ini tergantung dari temperatur air pendingin yang digunakan

pada PLTU dan besarnya temperatur gas buang PLTG. Semakin dingin

temperatur air pendingin dan semakin tinggi temperatur gas buangnya maka

peningkatan efisiensinya juga semakin besar.

HRSG adalah ketel uap atau boiler yang memanfaatkan energi panas sisa

gas buang satu unit turbin gas, untuk memanaskan air dan mengubahnya menjadi

uap, dan kemudian uap tersebut dipergunakan untuk menggerakkan turbin uap.

Sehingga jelas terlihat bahwa pada ketel HRSG hanya mengubah bahan bakarnya

menjadi panas sisa gas buang.

Dalam Perancangan ini, HRSG yang akan di analisa adalah HRSG single

pressure yang mana data yang disurvei di peroleh dari HRSG dual pressure.

Dimana HRSG tersebut terdiri dari dua tekanan uap yakni High Pressure(HP) dan

Low Pressure(LP). HP steam pada HRSG ini akan menggerakkan High Steam

Turbine dan LP steam akan menggerakkan Low Steam Turbine pada PLTGU.

Pemilihan yang diambil sebagai bahan analisa perancangan ini pada single

pressure HRSG diperoleh dari data HP steam pada HRSG dual pressure tersebut.

1.2 Permasalahan

Bagaimana menganalisa neraca kalor pada HRSG dengan memanfaatkan

temperatur keluar turbin gas, serta menentukan pemilihan bahan pada instalasi

HRSG tersebut.

1.3 Pemilihan Judul Tugas Akhir

Adapun judul Tugas Akhir yang akan diambil adalah “Analisa Perancangan

Heat Recovery Steam Generator dengan menggunakan tekanan uap satu

tingkat kapasitas 252 ton uap/jam.”

1.4 Tujuan Tugas Akhir

Adapun tujuan yang diambil adalah :

a) Menganalisa rancangan HRSG single pressure dengan

pemanfaatan temperatur gas buang pada Turbin Gas.

b) Perancangan HRSG single pressure meliputi : Preheater,

Economizer, Evaporator dan Superheater yang disesuaikan dengan

data yang diperoleh di PLTGU PT. PLN (PESERO) Sektor

Belawan.

1.5 Manfaat Tugas Akhir

Diharapkan dapat mengetahui analisis thermal serta perpindahan kalor

pada bahan desain HRSG yang menggunakan tekanan uap satu tingkat.

1.6 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang diambil pada skripsi ini adalah :

a) Perhitungan Heat balance (Neraca Massa) dan Perpindahan panas pada

perpipaan HRSG Single Pressure

b) Perhitungan meliputi : Preheater, Ekonomiser, Evaporator, dan

Superheater pada HRSG Single Pressure.

1.7 Metodologi Penulisan

Metode yang digunakan dalam penulisan tugas skripsi ini adalah

a. Survei lapangan, yakni berupa peninjauan langsung ke lokasi tempat unit

pembangkit PT. PLN (PERSERO) Sektor Belawan

b. Studi literatur, yakni berupa studi kepustakaan dan tulisan-tulisan yang

terkait dengan HRSG.

c. Diskusi, yakni berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang

nantinya akan dihunjuk oleh pihak Departemen Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara mengenai penulisan tugas skripsi ini.