-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
1/25
OLEH :
ICHSANUDDIN AKBAR
YUSRIN ARIYANTO. A
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
2/25
Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan pembangkit listrik yang
termahal biaya operasinya khususnya biaya bahan baker. Kebutuhan masyarakat
yang semakin meningkat mengakibatkan PLTG ini dioperasikan bukan hanya
pada beban puncak (cadangan) tetapi difungsikan untuk memikul beban dasar,
karena kondisi pengoperasianya secara kontinu dan pengaruh keadaan sekitar
cenderung berubah maka akan menyebabkan efisiensi berubah.
Dalam penulisan ini, peneliti mewancarai pihak terkait serta melakukan
pengukuran langsung nilai temperature, tekanan, arus dan teganan tiapkomponen dalam system PLTG. Dari hasil penelitian terlihat jelas bahwa efisinsi
yang diperoleh setiap komponen adanya kenaikan yang signifikan.
Sifat udara yang masuk ke kompresor pada hakekatnya sangat
mempengaruhi kinerja dalam system PLTG, dalam hal ini jika kepadatan suatu
fluida udara yang dimampatkan kompressor semakin tinggi maka akan semakin
baik bagi kinerja kompressor sehingga akan mempengaruhi penggerak mula
(turbin) dikarenakan kerja yang dibangkitkan akan lebih sedikit, sehinggapembagian energi pada turbin akan bertambah ke beban (generator)
dibandingkan di kompressor. Agar performance seimbang dan efisiensi tetap
stabil kami menyarankan perlunya alat dan parameter yang menunjang, tanpa
mengganggu komponen system PLTG tersebut.
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
3/25
11..11 LatarLatarBelakangBelakangPengembangan dunia kelistrikan yang sangat berperan aktif adalah
Pusat Pembangkit Tenaga Listrik, Salah satu sumbernya adalahpemanfaatan udara luar, yang dapat terkonversi men jadi gas. Gas inilahyang dipakai men jadi sumber utama dalam Pusat Listrik Tenaga Gas
(PLTG).PLTG ini pengoperasiannya diinginkan agar unit PLTG beroperasidalam waktu yang sependek mungkin, karena kebutuhan masyarakatyang semakin meningkat dan akibat penurunan daya pada pembangkityang memikul beban dasar, maka sistem turbin gas biasa dioperasikanbukan hanya beban puncak tetapi juga digunakan untuk memikul bebandasarnya.
Kondisi pengoperasian PLTG yang dilakukan secara terus-menerusdan pengaruh keadaan sekitar (udara luar) yang cenderung berubahmaka akan menyebabkan kemampuan (performance) suatu sistem PLTGikut berubah.
Masalah tersebut men jadi suatu alasan, sehingga kami mahasiswaTeknik Elektro Universitas Muslim Indonesia bermaksud untuk melakukanpenelitian tentang pengaruh udara luar terhadap performance PLTG padaPT.PLN (Persero)
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
4/25
1.21.2 RumusanRumusan MasalahMasalah1. Bagaimana pengaruh sifat-sifat udara luar terhadap
performance PLTG ?2. Berapa besar efisiensi yang terjadi akibat adanya pengaruh
udara luar di sekitar daerah pembangkitan?
1.31.3 TujuanTujuan PenelitianPenelitian1. Untuk mengetahui pengaruh udara luar terhadap
performance PLTG.
2. Untuk mengetahui nilai efisiensi aktual yang terjadi akibatpengaruh udara luar di sekitar daerah pembangkitan
11..44 BatasanBatasan MasalahMasalahPenelitian ini hanya dibatasi pada sistem performance PusatListrik Tenaga Gas GE (General Electric) pada PT. PLN
(Persero) Wilayah SulselrabarSektorTello Unit PLTG/UPLTG/U
11..55 MetodeologiMetodeologi PenulisanPenulisan1. Lokasi Penelitian2. Pengumpulan Data3. Data yang diperlukan
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
5/25
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
6/25
2.12.1 SejarahSejarah TurbinTurbin GasGas2.22.2 PembahasanPembahasan SecaraSecara UmumUmum TurbinTurbin
GasGas2.32.3 SistemSistem KerjaKerja TurbinTurbin GasGas
2.3.1 Kompresi Dalam Kompressor2.3.2 Pemanasan Dalam Ruang
Bakar2.3.3 Ekpansi Dalam Turbin2.3.4 Generator
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
7/25
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
8/25
SejarahSejarah SingkatSingkat BerdirinyaBerdirinya PTPT.. PLNPLN (PERSERO)(PERSERO)
WilayahWilayah DataData UnitUnit PLTG/UPLTG/U SektorSektorTelloTello
Jenis
Pembangkit
MerkNegara
Pembuat
Daya Terpasang
(MW)
Daya Mampu
(MW)
Tahun Mulai
Operasi
PLTU 1 Energoinvest Yugoslavia 12,50 9.50 1971
PLTU 2 Energoinvest Yugoslavia 12,50 9.50 1971
PLTG Westcan Canada 14,46 12.00 1976
PLTG Alsthom1 France 21,35 15.00 1982
PLTG Alsthom 2 France 20,00 12.00 1982
PLTG GE1 United States 33,40 30.00 1996
PLTG GE 2 United States 33,40 30.00 1997
PLTD Mitsbishi1 Japan 12,60 10.00 1984
PLTD Mitsbishi 2 Japan 12,60 10.00 1984
PLTD SWD 1 Nederland 12,40 9.00 1989
PLTD SWD 2 Nederland 12,40 9.00 1989
Jumlah 11 Unit 197,71 156.00
Data data Unit Pembangkitan Sektor Tello.
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
9/25
44..11 PembahasanPembahasan PengaruhPengaruh UdaraUdara LuarLuar
TerhadapTerhadap PerformancePerformance PLTGPLTG44..22 SifatSifat--SifatSifat UdaraUdara4.2.1 Berat Jenis Udara4.2.2 Panas Jenis Udara
4.2.3 Kelembaban Udara4.2.4 Tekanan Udara
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
10/25
5.1 Data PLTGGE(GeneralElectric)5.1 Data PLTGGE(GeneralElectric)
A.A. Turbin GasTurbin Gas
Model : MS. 6001-BC
Siklus : Sederhana (terbuka)
Jumlah poros : 1 (satu)
Kompressor : 17 tingkat
Turbin : 3 tingkat
Putaran turbin : 5100 rpm
Bahan bakar : HSD (solar)
Tekanan atmosfer : 1.01325 bar
Tek. Inlet drop filter : 70 mmH2O
B.B. GeneratorGeneratorMerk : General Electric-6A.3-USA
Daya terpasang : 33,44 MW
Daya Mampu : 30 MW
Max. Rate : 68000 Hp
Lanjutan
Putaran : 3000 rpm
Factor daya : 0,85 pf
Tegangan : 11,5 KV
Frekuensi : 50 Hz
Teg. Eksitasi: 125 V
Jumlah phase : 3
Jumlah Kutub : 2
C.C. Diesel Engine DetroitDiesel Engine Detroit
Model : R-05670-325Serial : G-A1632-62
Putaran : 2300 rpm
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
11/25
5.25.2 Perhitungan EfisiensiPerhitungan EfisiensiKompressor Pada Suhu 32 oCKompressor Pada Suhu 32 oC
Kondisi udara yang masuk kompressor tidak samadengan kondisi udara luar, karena adanya filter dancylencer, maka diperlukan kondisi udara masuk(P01) kompressor dihitung denganmemperhitungkan inlet pressure drops pada filterdan sylencer.
P01 = Ps Pinlet pressure drops
Dimana ;
Ps = Tekanan atmosfer = 1,01325 barPinlet pressure drops = 70 mmH2O
= 6,86. 10-3 barJadi
P01 = 1,01325 6,86.10-3= 1,00639 bar
Persamaan yang digunakan oleh Boyle Gay Lussacuntuk menghitung temperatur masuk kompressor
(T01), dengan menganggap udara adalah gas ideal.
Dimana, Vs = V01 karena volume udara yangdiisap melalui filter dan sylencer tetap,sehingga 32 oC = 305.15 K ;
01
0101
T
VP
T
VP
s
ssv
!
v
Temperatur setelah kompressor secara ideal(isentropis) dapat di hitung dengan persamaan
sebagai berikut ;
Harga-harga entalpi setiap kondisi dapat dilihat pada
tabel udara berdasarkan temperaturnya yaitu :h01 = Entalpi masuk kompressor, berdasarkantemperatur masuk kompressor (T01) = 303,084diperoleh : 303,289 kJ/kg
h02 = Entalpi setelah kompressor, berdasarkantemperatur yang keluar dari kompressor (T02) = 356oC atau 629,15 K, diperoleh : 637,751 kJ/kg
h02= Entalpi setelah kompressor, berdasarkantemperatur yang keluar dari kompressor (T02) =
580,006 K, diperoleh : 586,046 kJ/kgSehingga harga-harga diatas disubtitusikan kedalampersamaan berikut untuk menghitung efisiensikompressor :
s
s
P
PTT
01
01v!
01325.1
00639.115.305 v! K084,303!
kk
P
P
T
T/1
01
;
02
01
'
02
v
00639.1
75,9.10.86,6084.303'
3
02T
K006,580!
0102
0102'
hh
hh
cs
L %84289,303751,637
289,303046,580!
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
12/25
Tabel Pengamatan, Tabel Hasil Perhitungan, Tabel Konversi, Tabel Sifat-Sifat
Udara, Flow Diagram PLTG GE
TabelPengamatan, Tabel HasilPerhitungan, Tabel Konversi,
Tabel Sifat-Sifat Udara,Flow DiagramPLTGGE
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
13/25
T1(oC) T2 (oC) T2 (oC) T2 (K) P1 = P4 = Patm (bar) P3 = P2 (bar) P.I.D (bar)
32 305,15 356 629,15 1,01325 9,75 0,00686
31 304,15 353,86 627,01 1,01325 9,79 0,00686
30 303,15 351,72 624,87 1,01325 9,82 0,00686
29 302,15 349,57 622,72 1,01325 9,86 0,00686
28 301,15 347,42 620,57 1,01325 9,89 0,00686
27 300,15 345,29 618,44 1,01325 9,93 0,00686
26 299,15 343,14 616,29 1,01325 9,96 0,00686
25 298,15 341 614,15 1,01325 10 0,00686
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
14/25
T1(oC) T1(K) T03 (K) P02=P.I.D (bar) P03 (bar) P04' = Patm (bar)
32 305,15 1348,15 0,00686 10,440 1,01325
31 304,15 1348,15 0,00686 10,479 1,01325
30 303,15 1348,15 0,00686 10,508 1,01325
29 302,15 1348,15 0,00686 10,547 1,01325
28 301,15 1348,15 0,00686 10,576 1,01325
27 300,15 1348,15 0,00686 10,615 1,01325
26 299,15 1348,15 0,00686 10,644 1,01325
25 298,15 1348,15 0,00686 10,683 1,01325
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
15/25
T1(oC) T1(K) Cos Arus (KA) Tegangan (KV) Pm(HP)
32 305,15 0,885 1,701 11,50 68000
31 304,15 0,868 1,753 11,50 68000
30 303,15 0,868 1,769 11,50 68000
29 302,15 0,840 1,847 11,50 68000
28 301,15 0,850 1,837 11,50 68000
27 300,15 0,853 1,83 11,50 68000
26 299,15 0,832 1,913 11,50 68000
25 298,15 0,819 1,962 11,50 68000
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
16/25
P01(bar) T01(K) P02' (bar) T02' (K) h01(kJ/kg) h02 (kJ/kg) h02' (kJ/kg) (%)
1,00639 303,084 9,7569 580,0063 303,289 637,751 586,046 84,541
1,00639 302,091 9,7969 578,6929 302,292 635,487 584,666 84,747
1,00639 301,097 9,8269 577,3795 301,296 633,223 583,286 84,955
1,00639 300,104 9,8669 576,0661 300,299 630,959 581,906 85,165
1,00639 299,111 9,8969 574,7528 299,303 628,696 580,526 85,376
1,00639 298,118 9,9369 573,4394 298,306 626,432 579,146 85,589
1,00639 297,124 9,9669 572,1259 297,309 624,168 577,766 85,804
1,00639 296,131 10,0069 570,8126 296,313 621,904 576,386 86,20
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
17/25
T04' (K) h04' (kJ/kg) T04 (K) h04 (kJ/kg) h03 (kJ/kg) (%)
692,325 705,019 823,150 847,282 1299,957 76,09
691,677 704,331 822.579 846,675 1299,957 76,10
691,029 703,643 822,007 846,068 1299,957 76,12
690,381 702,955 821,436 845,461 1299,957 76,13
689,733 702,266 820,864 844,855 1299,957 76,14
689,085 701,578 820,293 844,248 1299,957 76,16
688,437 700,89 819,721 843,641 1299,957 76,17
687,798 700,202 819,150 843,034 1299,957 76,18
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
18/25
T1(oC) T1(K) Cos Arus (KA) Tegangan (KV) Pm(HP) Pm(KW) Pout(KW) (%)
32 305,15 0,885 1,701 11,50 68000 50707,6 30000 59,16
31 304,15 0,868 1,753 11,50 68000 50707,6 30300 59,75
30 303,15 0,868 1,769 11,50 68000 50707,6 30600 60,35
29 302,15 0,840 1,847 11,50 68000 50707,6 30900 60,94
28 301,15 0,850 1,837 11,50 68000 50707,6 31100 61,33
27 300,15 0,853 1,83 11,50 68000 50707,6 31400 61,92
26 299,15 0,832 1,913 11,50 68000 50707,6 31700 62,52
25 298,15 0,819 1,962 11,50 68000 50707,6 32000 63,11
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
19/25
612
614
616
618
620
622
624
626
628
630
297 298 299 300 301 302 303 304 305 306
T1 ( )
T2
(
)
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
20/25
9.7
9.75
9.8
9.85
9.9
9.95
10
10.05
297 298 299 300 301 302 303 304 305 306
T1 (K)
2(
)
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
21/25
29.5
30
30.5
31
31.5
32
32.5
297 298 299 300 301 302 303 304 305 306
T1 (K)
eban(
MW
)
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
22/25
50.00
55.00
60.00
65.00
70.00
75.00
80.00
85.00
90.00
297 298 299 300 301 302 303 304 305 306
T1 (K)
Efisiensi(%
% Kompressor % Turbin % Generator
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
23/25
6.1 KesimpulanBerdasarkan Hasil penelitian dapat diambil kesimpulanbahwa :
1. Penurunan temperature udara luar (inlet compressor)dapat memperbesar tekanan yang dimampatkancompressor sehingga efisiensi kompressor akan naiksebesar1.48 %.
2. Temperatur gas hasil pembakaran yang menggerakansudu-sudu turbin nilainya konstan maka selisih efisiensiturbin cenderung konstan yaitu 0.09 %.
3. Terjadinya kenaikan daya maksimal pada generatorsebesar 2000 kW dipengaruhi adanya penurunan
perubahan temperature udara disekitar PLTG sehinggaefisiensinya meningkat sebesar3.95 %.4. Semakin rendah temperature inlet compressor maka
akan meningkatkan performance system PLTG.
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
24/25
1. Perlunya sebuah alat yang dapat mengkondisikan
(mengatur) temperature udara luar sehingga
performance system PLTG dapat dipertahankan
tanpa mengganggu komponen yang ada dalam
system tersebut.2. Kurangnya parameter yang tersedia dalam proses
menganalisa system secara detail.
-
8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg
25/25
ByUJOByUJO