Download - Gambaran Umum Proses Produksi
BAB III
GAMBARAN UMUM PROSES INDUSTRI
3.1 Rangkaian Proses Industri
Rangkaian proses produksi energi listrik PLTG Siantan secara umum seperti
gambar berikut:
Gambar 3.1 SOP Alur Proses Energi Listrik PLTG Siantan
Penjelasan prosedur proses produksi listrik di Pusat Listrik (PLTG) Siantan
secara umum seperti berikut :
1. Kapal Pertamina
PT. Pertamina sebagai perusahaan pemasok bahan bakar untuk keperluan
operasi PLTG Siantan mendistribusikan langsung ke Unit PLTG Siantan karena
jarak yang dekat sekitar 500 meter dan berlokasi d tepian sungai Kapuas.
2. Storage Tank
9
10
Tanki penyimpanan/penampung bahan bakar pertama dari pasokan PT.
Pertamina yang dialirkan dari pertamina menggunakan pompa BBM.
3. F.O Separator
Sebagai Pompa dan penyaring bahan bakar dari material sampah – sampah, air,
debu, dan kotoran lainnya yang mempengaruhi kualitas bbm kemudian dari
Storage Tank diteruskan ke Daily Tank.
4. Daily Tank
Adalah tanki harian untuk bahan bakar yang sudah murni tanpa campuran
material lainnya dan siap untuk digunakan pada proses pembakaran.
5. Forwarding Skid
Forwading skid adalah pompa bahan bakar yang berfungsi mengalirkan bahan
bakar dari daily tank, untuk di bagi ke setiap ruang bakar.
6. Gas Turbin
Proses utama/ penghasil/ menghasilkan energi listrik dengan prinsip kerja
berawal dari start mesin diesel – kompressor – turbin – load gear – generator.
7. Trafo Step Up 11,5 / 150 KV
Trafo Step UP adalah komponen kelisstrikan yang berfungsi untuk menaikkan
tegangan. Tegangan Listrik yang dihasilkan dari generator sebesar 11,5 KV akan
dinaikan menggunakan trafo step up menjadi 150 KV yang akan dialirkan ke
gardu induk.
8. Switch Gear 150 KV Gardu Induk Siantan
Adalah sistem jaringan Energi Listrik di gardu induk yang akan saling
berhubungan dengan Sistem jaringan Khatulistiwa yang meliputi sistem dari
PLTD dari Sei Raya dan Singkawang yang betujuan untuk memenuhi kebutuhan
listrik, sistem ini juga disebut dengan single line Khatulistiwa.
11
3.2 Prosedur Proses
Proses pembangkitan listrik adalah proses produksi tenaga listrik yang dilakukan
dalam pusat-pusat tenaga listrik atau sentral-sentral dengan menggunakan generator.
PLTG adalah salah satu jenis pembangkit listrik yang menggunakan turbin sebagai
penggerak utamanya dengan gas sebagai fluida kerjanya.
3.2.1 Prosedur Proses Pelaksanaan Operasi
Gambar 3.2 Rangkaian prosedur proses pelaksanaan operasi di Pusat Listrik (PLTG)
Siantan
Laporan Tim pemeliharaan ke Operator
Persiapan start
Operator melakukan pengecekan mesin
Mesin operasi putaran rendah sambil dimonitoring apakah ada kelainan/tidak
Mesin siap paralel
Konsumen/ jaringan
Naikkan putaran maksimal, sambil dimonitoring apakah normal/tidak
Mesin stop untuk perbaikan
Operator control room koordinasi dengan APDP untuk pembebanan
Stop untuk perbaikan
Tim pemeliharaan
Normal
TidakTidak
Ya
12
3.2.2 Proses Kerja Sistem Pembangkit Turbin Gas
Tiga proses pokok yang terjadi dalam turbin gas untuk memproduksi energi
yaitu:
a. Proses penekanan udara (kompresi)
b. Proses pembakaran udara + bahan bakar
c. Proses pengembangan atau ekspansi gas hasil pembakaran
Pada Turbin Gas di PLTG penggerak mula adalah motor diesel, dimana pada saat
motor diesel dioperasikan, diesel memutar poros kompresor, turbin karena satu poros
dan juga generator melalui load gear. Gas panas masuk dari ruang bakar
melalui nozzle sehingga akan memutar turbin dan pada saat putaran mencapai 17% (±
850 rpm) dari putaran penuh dan mesin diesel akan bantu memutar turbin hingga 1600
rpm. Antara poros diesel dengan poros kompresor dihubungkan dengan clutch (kopling)
dan pada putaran 3200 rpm, diesel akan lepas dari turbin. Disamping memutar turbin,
diesel juga sebagai pengabut pertama untuk pembakaran, bahan bakar yang satu dengan
yang lain dihubungkan dengan tabung lintasan api (Cross fire Tube).
Kompresor terdiri dari 17 tingkat dimana udara dihisap melalui saringan udara
(filter). Pada tingkat ke 17 kompresor, udara yang bertekanan tinggi tersebut dialirkan
pada ruang bakar untuk menggantikan fungsi booster, kompresor mengabutkan bahan
bakar pada nozzle.
Diruang bakar yang terdiri dari 10 tabung terjadi proses pembakaran, sehingga
menghasilkan gas panas bertekanan tinggi dan dialirkan melalui transitiont
piece (bagian penyalur) menuju sudu-sudu yang terdiri dari tiga tingkat sudu gerak,
dimana sebelum gas melewati sudu pengarah (sudu tetap), gas panas tersebut akan
mempercepat putaran sudu gerak turbin sehingga putaran poros kompresor dan turbin
akan naik sampai stabil pada putaran 5100 rpm.
Generator yang digunakan di Indonesia adalah 50 Hz yang membutuhkan
putaran 3000 rpm. Maka putaran turbin dan kompresor yang mencapai 5100 rpm
tersebut akan direduksi atau diturunkan melalui Load Gear (reduction gear) sehingga
menjadi 3000 rpm. Gas panas yang sudah memutar sudu-sudu turbin akan dibuang
menuju cerobong gas buang (exhaust).
13
Gambar 3.3 Sistem turbin Gas Sederhana
3.2.3 Prosedur Pengoperasian PLTG
Adapun persiapan yang harus dilakukan, yaitu :
1) Memeriksa bahan bakar diesel (cukup)
2) Memeriksa L.O Diesel start (cukup)
3) Memeriksa level L.O tangki reservoir (cukup)
4) Memeriksa level air tangki radiator (cukup)
5) Memeriksa tangki bahan bakar harian (cukup)
Prosedur start :
1) Pastikan alat – alat bantu dan alat – alat proteksi dalam keadaan siap (ready to
start)
2) Rachet kondisi normal.
3) Mula – mula starting diesel akan jalan. Kemudian sebuah alat kontrol (Speed
Tronic) mengontrol mesin dari idle speed (± 850 rpm) sampai maximum speed
(2.300 rpm),
4) Pada saat putaran turbin mencapai 20% speed, maka proses pembakaran dalam
ruang bakar akan dimulai.
5) Busi akan menyala selama 60 detik
14
6) Jika pembakaran berhasil, selanjutnya turbin berakselerasi sendiri dan setelah
putaran 68% speed, jaws clutch terlepas secara otomatis. Diesel start berputar
stasioner untuk selanjutnya mati secara otomatis.
7) Putaran turbin akan naik terus. Ketika putaran turbin mencapai 95% speed, IGV
akan terbuka penuh ± 57o serta bleed valve tertutup pada putaran 100%.
8) Pompa minyak pelumas bantu (motor AC) stop dan pelumasan disupply dari
pompa pelumas utama yang disambung/dibawa oleh poros turbin melalui auxillary
gear.
9) Setelah putaran mencapai putaran penuh (5100 rpm). Kini turbin siap untuk
dibebani setelah sinkron.
Prosedur Stop (Shut down) :
1) Turunkan beban perlahan – lahan hingga ± 500 KW
2) Lepaskan breaker
3) Biarkan turbin pada putaran idle untuk pendinginan selama ± 5 menit.
4) Putar master selector operation ke posisi off.
5) Berikan order stop, maka putaran turbin akan turun perlahan – lahan sampai stop.
Rachet mulai masuk.
6) Setelah posisi stop harus diperhatikan bekerjanya rachet sebab dapat
mengakibatkan terjadinya spindle bowing (poros lengkung) jika rachet tidak
bekerja.
7) Jika turbin tidak akan distart kembali maka rachet dapat distop setelah wheel
space sudah dibawah temperature 80oC.
3.3 Peralatan Pendukung Proses
3.3.1 Komponen Utama pada Turbin Gas
Komponen-komponen utama dari Turbin Gas PLTG Siantan antara lain yaitu :
Ruang Bakar Turbin
15
Motor Diesel Kompressor Load Gear Generator
Gambar 3.4 Komponen Utama Pembangkit Turbin Gas pada Tampilan Control Room
a. Starting Motor Diesel
Mesin diesel disini berfungsi sebagai penggerak awal dari turbin gas dimana
daya yang digunakan untuk menggerakkan awal turbin sangat besar maka motor
diesel berguna untuk penggerak awalnya. Antara poros turbin dengan diesel
dihubungkan dengan menggunakan kopling, sehingga disaat putaran 3200 rpm
lebih kurang dari 65% dari putaran normal turbin maka kopling di poros diesel
akan terlepas. Setelah putaran mencapai hal diatas maka turbin akan mudah
memutar porosnya sendiri.
b. Kompresor
Kompresor yang digunakan pada PLTG Siantan ini adalah kompresor
jenis aksial dengan sudu sebanyak 17 tingkat, secara umum fungsi dari kompresor
adalah untuk mengkompresikan dan memampatkan udara. Cara kerja kompresor
adalah kompresor mengisap udara dari luar (atmosfer) kemudian dikompresikan
oleh sudu-sudu sehingga tekananya menjadi naik. Udara yang bertekanan tinggi
tersebut akan di manfaatkan untuk pengabutan proses pembakaran.
c. Ruang bakar
Ruang bakar merupakan komponen utama dalam pembangkit listrik tenaga
gas, dimana di ruang pembakaran ini terjadi proses pembakaran bahan bakar ke
turbin agar mendapatkan fluida gas yang akan menggerakkan turbin.
Ruang bakar salah satu unit turbin gas pada PLTG Siantan terdiri dari 10
buah yang tersusun di sekeliling kompresor, antara ruang bakar satu dengan yang
lainnya di pasang tabung lintasan api (cross fire tube).
16
Bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar terlebih dahulu di kabutkan
oleh nozzle yang berjumlah 10 buah dan bercampur dengan udara yang
dimampatkan oleh kompresor. Setelah udara dimampatkan masuk ruang bakar,
maka terjadilah pembakaran yang dibantu oleh dua buah busi sebagai sumber api.
Dari hasil pembakaran ini menghasilkan berupa gas panas yang bertekanan tinggi,
masuk ke dalam turbin melalui transition piece. Fungsi dari transition piece ini
adalah merubah energi potensial menjadi energi kinetis. Pada transition piece di
dalamnya mengalir gas panas dan bagian lainnya bersinggungan dengan udara
dari kompresor discharge.
Gambar 3.5 Ruang Bakar Turbin Gas
d. Turbin
Turbin gas adalah suatu pesawat kalori yang tergolong Internal
Combustion Engine (ICE) atau sering disebut dengan mesin pembakaran dalam.
Sebagai hasil energi dari turbin gas adalah fluida gas yang diperoleh dari gas hasil
pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar (combustion chamber).
Turbin Kompresor (compressor) Udara masuk (air inlet)
17
Gambar 3.6 Komponen Turbin Gas
Turbin terdiri dari rotor dan stator, pada rotor dipasang sudu-sudu jalan.
Kegunaan dan fungsi dari barisan sudu tetap dan sudu jalan ini adalah untuk
mengubah energi kinetis yang disimpan pada gas hasil pembakaran menjadi
tenaga mekanik pada poros turbin, selanjutnya daya yang tersimpan pada poros
turbin dipergunakan untuk menggerakkan kompresor, turbin, generator dan alat-
alat bantu lainnya.
e. Load gear
Load gear ditempatkan diantara poros turbin dan poros generator,
berfungsi untuk memindahkan daya yang dihasilkan turbin ke generator. Putaran
turbin tidak sama dengan putaran generator maka load gear selain memindahkan
daya juga berfungsi menyesuaikan (mereduksi) putaran turbin agar sesuai
dengan putaran generator.
Dalam penyambungan turbin dan poros load gear digunakan suatu
kopling. Ini disebut dengan load coupling, sebelum pemasangan load
coupling ini terlebih dahulu harus diperiksa apakah antara poros turbin dan
poros load gear sudah lurus (alignment).
f. Generator
18
Generator pada prinsipnya merubah energi mekanik menjadi energi
listrik. Generator yang digunakan oleh PLTG Unit Pembangkitan adalah
generator sinkron. Kecepatan putaran turbin berbeda dengan kecepatan putaran
rotor pada generator sehingga antara keduanya dikopel melalui reduction gear,
yang akan menurunkan kecepatan turbin dari 5100 rpm menjadi 3000 rpm pada
rotor generator, karena frekuensi yang dibutuhkan adalah 50 Hz.
Generator memiliki rotor dan stator. Dengan adanya perpotongan medan
gaya magnet pada saat rotor generator diputar, maka akan timbul tenaga listrik
dari generator. Agar tegangan generator tetap konstan walaupun beban berubah
– ubah maka generator dilengkapi dengan Exiter dan AVR (automatic voltage
regulator).
Gambar 3.7 Generator
3.3.2 Komponen Bantu pada Turbin Gas
Selain peralatan utama, pada Turbin Gas PLTG Siantan juga dilengkapi dengan
sistem bantu pendukung beroperasinya secara normal Turbin Gas PLTG ini, alat-alat
bantu yang digunakan adalah sebagai berikut :
a. Sistem Pelumas
b. Sistem Pendingin
c. Sistem Hidrolik
e. Sistem Start
19
f. Sistem Kontrol dan Proteksi
g. Sistem Bahan Bakar
h. Sistem Hidrolik Rachet
a. Sistem Pelumasan
Secara umum fungsi pelumasan adalah untuk melumasi bagian-bagian
yang berputar agar tidak terjadi gesekan langsung dan memperpanjang usia dari
komponen mesin. Demikian juga pada PLTG, pelumasan berfungsi untuk :
a. Mencegah keausan dari adanya gesekan langsung antara poros dan bearing.
b. Mengambil panas yang ditimbulkan karena gesekan serta mengeluarkannya
melalui alat penukar panas yang seterusnya didinginkan oleh udara atau air.
b. Sistem Pendingin
Sistem pendingin yang digunakan pada turbin gas adalah air dan udara.
Udara dipakai untuk mendinginkan berbagai komponen
pada section dan bearing. Udara pendingin ini diperoleh dari kompresor tingkat
4 (empat) dan 10 (sepuluh).
Udara pendingin ini juga berfungsi sebagai pendingin gas panas yang
masuk ke turbine wheel dan penyekat pelumas bearing agar tidak keluar dari
rumah bearing ke sisi turbin. Setelah mendinginkan turbin casing kemudian
rotor dan seterusnya, udara tersebut keluar bersama gas buang.
c. Sistem Hidrolik
Sistem hidrolik adalah suatu sistem untuk menggerakkan peralatan turbin.
Sebagai media kerjanya menggunakan pelumas hidrolik yang digerakan oleh
pompa hidrolik. Fungsi dari sistem hidrolik pada PLTG antara lain :
a. Untuk merubah posisi Inlet Guide Vane (IGV) pada saat putaran turbin 95 %
pada waktu start up.
b. Memberikan suplai ke servo valve untuk mengatur pemasukan BBM ke ruang
bakar.
c. Mengerjakan hidrolik rachet, yang akan memutar poros turbin 45ᵒ tiap-tiap 3
menit pada saat turbin baru dihentikan. Fungsi dari rachet berputar adalah
untuk menjaga poros turbin tidak bengkok karena lendutan oleh beratnya
sendiri.
20
d. Sistem Kontrol dan Proteksi
Sebagai upaya untuk mengetahui dan mengatur keadaan unit serta
mengendalikan bagian-bagian dari suatu sistem agar dapat bekerja sesuai dengan
urutan prosesnya. Disamping itu juga sebagai pengaman instalasi PLTG
terhadap ketidak-normalan mesin tersebut. Sistem kontrol dan proteksi ini
meliputi mesin, generator dan peralatan bantu.
e. Sistem Bahan Bakar
Sistem bahan bakar di PLTG memiliki spesifikasi sendiri, tergantung jenis
bahan bakar yang digunakan. Seperti yang diketahui bahwa suatu PLTG dapat
dioperasikan dengan menggunakan bahan bakar cair. Untuk mengatur jumlah
bahan bakar yang masuk ke ruang bakar, maka turbin dilengkapi
dengan governor yang prinsip kerjanya mengatur putaran agar turbin tetap
konstan walaupun beban turbin berubah-ubah.
f. Sistem Hidrolik Rachet
Sistem Hidrolik Rachet merupakan sistem yang memiliki peranan yang
sangat penting dalam pengoperasian dari turbin gas pada PLTG, Rachet ini akan
bekerja pada saat turbin di stop putaran normal atau sedang tidak beroperasi
dimana temperatur turbin masih tinggi. Bila tanpa adanya sistem Rachet, akan
menyebabkan poros turbin, kompresor hingga ke poros generator bengkok disaat
memuai, karena sifat dari poros ini akan terkonduksi panas turbin ke poros yang
lainnya.
Sistem Rachet akan bekerja dengan menggunakan motor DC dan pompa
pelumas untuk melumasi semua bearing pada poros turbin. Beroperasinya
sistem hidrolik rachet adalah:
a. Pada saat awal ketika turbin akan dioperasikan, yang fungsinya adalah
sebagai pembantu penggerak awal agar motor diesel tidak memutar beban
(poros turbin) yang terlalu berat.
b. Pada saat stop/stand by, sistem hidrolik rachet berputar dengan interval
waktu yang ditentukan. Setiap kali berputar sistem hidrolik rachet hanya
berputar 45 ̊.
3.3.3 Peralatan Bantu Perkakas
21
Peralatan pendukung proses produksi, perbaikan dan pemeliharaan berfungsi
untuk membantu dan meringankan suatu pekerjaan sesuai dengan fungsi dan
kegunaannya. Adapun alat-alat bantu tersebut adalah sebagai berikut:
Adapun alat-alat bantu tersebut adalah sebagai berikut:
1) Alat ukur kalibrasi : Vernier Caliper (Jangka sorong), Water Pass,
Meteran, Filler Gauge,
2) Alat angkat : Crane, Trolly.
3) Alat pembersih : Vacum Cleaner, kompresor, amplas,
kain lap (majun), cairan lube pembersih.
4) Tool box : Kunci Inggris, kunci pipa, Momen 1 Set, palu besi, tang
buaya, gunting, senter, obeng, kunci “L” 1 Set, pas ring
6 sampai dengan 24, gerinda tangan.
5) Alat Pengaman Diri : Sepatu safety, helm, sarung tangan, masker.
6) Alat Komunikasi : Akses Internet, Faksmile, Telepon, HT
3.4 Personil Pendukung Proses
Berdasarkan struktur organisasi, menyatakan bahwa Manajer PLTG Siantan
membawahi beberapa Supervisor dan personil pendukung diantaranya adalah:
1. Supervisor Lingkungan K3 dan Administrasi
Adapun di bagian Lingkungan K3 dan Administrasi ada 3 bagian yang ditangani
oleh 1 orang pegawai sebagai super visor, yaitu :
Administrasi dan Kepegawaian
Lingkungan
2. Supervisor Operasi
Adapun personil pendukung dibagian Operasi ada 4 regu yang bertugas sebagai
operator selama 3 Shift waktu, yaitu:
Jam 15.00 – 22.00 berjumlah 2 pegawai.
Jam 22.00 – 07.00 berjumlah 2 pegawai.
Jam 07.00 – 15.00 berjumlah 2 pegawai.
2 pegawai libur menunggu shift.
3. Supervisor Pemeliharaan
22
Adapun personil pendukung dibagian Pemeliharaan ada 3 bagian yaitu
Listrik berjumlah 1 pegawai.
Mesin berjumlah 2 pegawai.
Alat Bantu berjumlah 2 pegawai.
Kontrol instrument 1 pegawai