institut teknologi - pln

INSTITUT TEKNOLOGI - PLN

ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR

GAS TERHADAP EFISIENSI ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI

BLOK 3.4 PLTGU MUARA TAWAR

SKRIPSI

DISUSUN OLEH :

DECKY ADI FIRMANSYAH

2016-12-056

FAKULTAS TEKNOLOGI DAN BISNIS ENERGI

PROGRAM STUDI SARJANA

TEKNIK MESIN

JAKARTA, 2020

INSTITUT OF TECHNOLOGY - PLN

ANALYSIS THE EFFECT OF GAS FUEL MASS ON EFFICIENCY

ENERGY AND EXERGY VALUE IN BLOCK 3.4 PLTGU MUARA

TAWAR

ESSAY

ARRANGED BY :

DECKY ADI FIRMANSYAH

2016-12-056

FACULTY OF TECHNOLOGY AND BUSINESS ENERGY

BACHELOR PROGRAM STUDY

MECHANICAL ENGINEERING

JAKARTA, 2020

i

LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI

Nama : Decky Adi Firmansyah

NIM : 201612056

Fakultas/Prodi : FTBE/S1 Teknik Mesin

Judul Skripsi : Analisis Pengaruh Laju Aliran Massa Bahan Bakar Gas

Terhadap Efisiensi Energi Dan Eksergi PLTG Di Blok 3.4

PLTGU Muara Tawar

Telah disidangkan dan dinyatakan Lulus Sidang Skripsi pada Sarjana Strata 1

Program Studi Teknik Mesin Institut Teknologi-PLN pada tanggal 08 September

2020

Nama Penguji Jabatan Tanda Tangan

1. Prayudi, Drs, M.M,

M.T

Dosen

Pembimbing

2. Eri Prabowo, Dr. Ir,

M.Kom Ketua Penguji

3. Hendri, S.T, M.T Sekertaris Tim

Penguji

4. Roswati Nurhasana,

S.T, M.T

Anggota Tim

Penguji

Jakarta, 8 September 2020

Mengetahui

Kepala Program Studi S1 Teknik Mesin

(Roswati Nurhasanah, S.T, M.T)

Digitally signed by Eri PrabowoDN: CN=Eri Prabowo, C=ID, OU=Fakultas Teknologi dan Bisnis Energi, O=Program Studi Sarjana Teknik Mesin, [email protected]: I am the author of this documentLocation: JakartaDate: 2020-09-10 18:13:20

Eri Prabowo

Digitally signed by PrayudiDN: C=ID, OU=Fakultas Teknologi dan Bisnis Energi, O=Institut Teknologi PLNp, CN=Prayudi, [email protected]: I am the author of this documentLocation: JakartaDate: 2020-09-11 22:26:54Foxit Reader Version: 10.0.0

Prayudi

Free Hand

Stamp

Free Hand

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

iii

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademika Institut Teknologi – PLN, saya yang bertanda tangan

dibawah ini

Nama : Decky Adi Firmansyah NIM : 2016-12-056 Program Studi : Strata satu Jurusan : Teknik Mesin Jenis Karya : Skripsi Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Institut Teknologi-PLN Hak Bebas Royalti Non Ekslusif (Non- exclusive

Royalty Free Reight) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

“ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR GAS TERHADAP EFISIENSI

ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI BLOK 3.4 PLTGU MUARA TAWAR”

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non

eksklusif ini Institut Teknologi - PLN berhak menyimpan, mengalih media/

formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (datebase), merawat, dan

mempublikasikan Skripsi saya selama tetap mencatumkan nama saya sebagai

penulis/pencipta dan sebagai Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Jakarta

Pada tanggal : 8 September 2020

Yang menyatakan

Decky Adi Firmansyah

2016 – 12 – 056

Digitally signed by Decky Adi FirmansyahDN: CN=Decky Adi Firmansyah, C=ID, OU=S1 Teknik Mesin, O=Institut Teknologi PLN, [email protected]: I am the author of this documentLocation: JakartaDate: 2020-09-17 10:50:53

Decky Adi Firmansy

ah

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi robbil alamin. Segala puji syukur bagi Allah SWT atas

karunianya yang telah senantiasa membantu penulis dalam menyelesaikan

penulisan Skripsi ini yang berjudul :

“ANALISI PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR GAS

TERHADAP EFISIENSI ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI BLOK 3.4 PLTGU

MUARA TAWAR”

Dalam menyelesaikan Skripsi ini. Penelitian ini diajukan untuk memnuhi

syarat akademik dalam menyelesaikan Program Strata 1 Sarjana Teknik. Penulis

menyadari bahwa dalam penlitain masih banyak kekurangan dan jauh dari kata

sempurna, hal tersebut dikerenakan adanya keterbatasan kemampuan yang

penulis miliki.

Atas segala kekurangan yang terdapat dalam penelitian ini, penulis telah

banyak menerima dukungan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara

langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis menyampaikan

ucapan terim kasih sebesar-besarnya kepada semua pihak yang membantu,

terkhusus kepada :

1. Allah SWT yang telah senantiasa memberikan ridhonya dan nikmat

kesehatan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Kedua orang tua saya yang telah memberikan doa yang terus-

menerus dan semangat kepada saya serta financial dalam

pembuatan Skripsi ini.

3. Bapak Drs . Prayudi, MM, MT. Selaku Kepala Departemen Teknik

Mesin dan selaku Dosen Pembimbing Skripsi di Institut Teknologi-

PLN Jakarta.

4. Ibu Roswati Nurhasanah, ST, MT. Selaku Kepala Program Studi

Sarjana Teknik Mesin Institut Teknologi-PLN Jakarta.

v

5. Kepada Teman-teman Mahasiswa Teknik Mesin Institut Teknologi

PLN angkatan 2016 dan 2015 yang telah memberikan semangat dan

bantuan dalam menyelasaikan Skipsi ini.

6. Niken Daniar yang telah membantu dan memberikan semangat

dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari kata sempurna.

Oleh karena itu, penulis mengharpkan kritik dan saran yang dapat membangun

kesempurnaan dalam Skripsi ini dan semoga dapat bermanfaat bagi penulis dan

yang membaca Skripsi ini.



2016 – 12 – 056


Decky Adi Firmansy

ah

vi

UCAPAN TERIMA KASIH Dengan ini saya Dengan ini saya menyampaikan penghargaan dan ucapan

terima kasih yang sebesar – besarnya kepada yang terhormat:

Bapak Drs. Prayudi, MM., MT

Selaku Pembimbing Skripsi yang dengan penuh kesabaran telah memberikan

arahannya, saran - saran serta bimbinganya sehingga skripsi ini dapat

diselesaikan.



2016 – 12 – 056


Decky Adi Firmansy

ah

vii

ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR

GAS TERHADAP EFISIENSI ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI

BLOK 3.4 PLTGU MUARA TAWAR


2016-12-056

S1 teknik Mesin Institut Teknologi – PLN

Telepon : 081311443660

E-mail : [email protected]

Dibawah bimbingan Drs. Prayudi, MM,MT.

ABSTRAK

ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR GAS TERHADAP EFISIENSI ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI BLOK 3.4 PLTGU MUARA TAWAR. Effisiensi energi nilainya lebih besar dari pada effisiensi

eksergi, hal ini dapat terjadi dikeranakan pada effisiensi eksergi juga menghitung destruksi tiap komponen utama. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan analisis tentang pengaruh dari massa bahan bakar masuk terhadap nilai energi dan eksergi PLTG Unit 4 Blok 3 PLTGU Muara Tawar yang disertai kehancuran energi pada beban 75 MW, 100 MW, dan 137 MW. Hasil dari penelitian ini diketahui bahwa kehancuran eksergi yang paling besar terletak pada komponen ruang bakar dan yang paling kecil terletak pada komponen kompresor. Besarnya nilai energi dan eksergi tiap beban akan mengalami kenaikan. Pada beban 75 MW, 100 MW, dan 137 MW nilai effisiensi energi

adalah 22,270 %, 25,801%, 31,166%. Sedangkan nilai effisiensi eksergi adalah 19,969%, 23,132%, dan 28,139%.

Kata Kunci : Energy, Eksergi, PLTG, Laju Aliran Massa Bahan Bakar Gas

mailto:[email protected]

viii

ABSTRACT

ANALYSIS THE EFFECT OF GAS FUEL MASS ON EFFICIENCY ENERGY AND EXERGY VALUE IN BLOCK 3.4 PLTGU MUARA

TAWAR


2016-12-056

Bachelor of Mechanical Engineering at Institute of Technology PLN

Phone: 081311443660

E-mail: [email protected]

Under The guidance Drs. Prayudi, MM, MT.

ANALYSIS THE EFFECT OF GAS FUEL MASS ON EFFICIENCY ENERGY VALUE AND EXERGY PLTG IN BLOCK 3.4 PLTGU MUARA TAWAR. Energy efficiency is greater in value than exergy efficiency; this can be due to exergy efficiency as well as calculating the destructiveness of each main component. The objective of this study is to analyze of the effect of incoming fuel mass on the energy and exergy value of PLTG Unit 4 Block 3 PLTGU Muara Tawar accompanied by energy destruction at a load of 75 MW, 100 MW, and 137 MW. The result of this study shows that the larger exergy destruction is located in the fuel space component and the smallest is located in the compressor component. The amount of energy and exergy value of each load will increase. At load of 75 MW, 100 MW, and 137 MW the efficiency value of energy is 22.270 %, 25.801%, 31.166%. While the efficiency value of exergy is 19.969%, 23.132%, and 28.139%.

Keywords: Energy, Exergy, PLTG, Mass Fuel Gas


ix

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI ............................................................. i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................................. ii

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................. iii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv

UCAPAN TERIMA KASIH .................................................................................. vi

ABSTRAK ......................................................................................................... vii

ABSTRACT .......................................................................................................viii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ...............................................................................................xiii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv

DAFTAR SIMBOL ............................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang........................................................................................... 1

1.2 PERMASALAHAN PENELITIAN ............................................................... 4

1.2.1 IDENTIFIKASI MASALAH ................................................................... 4

1.2.2 RUANG LINGKUP MASALAH......................................................... 4

1.2.3 RUMUSAN MASALAH .................................................................... 4

1.3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN .................................................... 5

1.3.1 TUJUAN PENELITIAN .................................................................... 5

1.3.2 MANFAAT PENELITIAN ................................................................. 5

BAB II LANDASAN TEORI.................................................................................. 7

2.1 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) ........................................ 7

2.2 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) ........................................ 9

2.3 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) ............................ 11

2.3.1 Siklus Kombinasi (Combined Cycle) ............................................. 12

2.3.2 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) ........ 13

2.4 Komponen Utama PLTG ......................................................................... 13

2.4.2 Combustor (Ruang Bakar)............................................................. 14

x

2.4.2.1 Regenerator .................................................................................. 17

2.4.3 Turbin ............................................................................................ 18

2.4.4 Generator ...................................................................................... 19

2.5 Udara dan Komposisinya ......................................................................... 21

2.5.1 Panas Jenis Udara ........................................................................ 21

2.5.2 Kelembapan Udara ....................................................................... 22

2.6 Hubungan Antara Temperatur dan Volume ............................................. 22

2.7 Konsep Exergy ........................................................................................ 23

2.8 Analisis Termodinamika Energi PLTG ..................................................... 24

2.9.1 Entalpi dan Entropi Absolut ........................................................... 28

2.9.2 Komponen Eksergi ........................................................................ 30

2.9.3 Eksergi Fisik .................................................................................. 30

2.9.4 Eksergi Kimia ................................................................................ 31

2.9.5 Kehancuran Eksergi ...................................................................... 33

2.9.6 Efisiensi Eksergi ............................................................................ 33

2.9.7 Kehancuran Eksergi dan Rasio Kehancuran ................................. 33

2.10 Hipotesis ................................................................................................ 34

BAB III METODE PENELITIAN ......................................................................... 35

3.1 Perancangan Penelitian ........................................................................... 35

3.1.1 Metode Penelitian .......................................................................... 37

3.1.2 Waktu dan Pelaksanaan Penelitian ............................................... 37

3.2 Teknik Pengumpulan Data ...................................................................... 37

3.2.1 Metode Pengamatan Langsung .................................................... 38

3.2.2 Metode Pengamatan Tidak Langsung ........................................... 39

3.3.5 Metode studi literatur ..................................................................... 40

3.2.4 Metode wawancara ....................................................................... 41

3.3 Teknik Pengolahan Data ......................................................................... 41

3.4 Teknik Analisis Data ............................................................................... 42

3.5 Software .................................................................................................. 43

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 44

4.1 Hasil Pengolahan Data Sekunder ............................................................ 44

4.2 Hasil Pengolahan Data Primer................................................................. 46

xi

4.2.1 Perhitungan menentukan Temperatur Masuk Turbin (T3) ............. 47

4.2.2 Menentukan Nilai Entalpi dan Entropi ........................................... 48

4.2.3 Menentukan Nilai Entalpi Campuran dan Entropi Campuran ........ 50

4.2.4 Perhitungan Menentukan Laju Massa Gas (ṁg) ............................ 53

4.2.5 Menentukan dari kerja Komponen dan Menghitung Panas Yang

Masuk ...................................................................................................... 54

4.2.6 Menentukan Effisiensi Termal ....................................................... 57

4.2.7 Menetukan Eksergi Fisik dan Kimia .............................................. 58

4.2.7.1 MenentukannEksergi Fisik .......................................................... 58

4.2.7.2 MenghitungnEksergi Kimia ......................................................... 60

4.2.8 Menentukan Destruksi Eksergi dan Effisiensi Eksergi ................... 62

4.2.9 Menentukan Nilai Effsiensi Eksergi .............................................. 65

4.3 Analisa ..................................................................................................... 66

4.3.1 Efisiensi Thermal Terhadap Massa Bahan Bakar Gas .................. 66

4.3.2 Analisis Kerja Komponen Terhadap Laju Aliran Massa Bahan

Bakar Gas .................................................................................................. 67

4.3.2.1 Kerja Kompresor Terhadap Laju Aliran Massa Bahan Bakar

Gas ....................................................................................................... 67

4.3.2.2 Kerja Turbin Gas Terhadap Massa Bahan Bakar Gas ............. 68

4.3.2.3 Panas Masuk Ruang Bakar Terhadap Laju Aliran Massa

Bahan Bakar Gas .......................................................................................... 69

4.3.4 Analisis Efisiensi Eksergi Terhadap Laju Aliran Massa Bahan Bakar

Gas ...................................................................................................... 71

4.3.4.1 Efisiensi Eksergi Pada Setiap Komponen Dengan Beban 75

MW, 100 MW, dan 137 MW ......................................................................... 72

4.3.5 Analisa Total Kehancuran Eksergi ................................................ 74

4.3.5.1 Total Kehancuran Eksergi Pada Beban 75 MW ....................... 74

4.3.5.2 Total Kehancuran Eksergi Beban 100 MW ............................... 74

4.3.5.3 Total Kehancuran Eksergi Beban 137 MW ............................... 75

5.3.6 Identifikasi Masalah Dengan Diagram Fishbone ........................... 77

4.3.6.1 Analisa Efisiensi Energi Dengan Diagram Fishbone ................ 77

4.3.6.2 Analisa Effisiensi Eksergi Dengan Diagram Fishbone ............. 80

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 83

xii

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 83

5.2 Saran ....................................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 84

DAFTAR RIWAYAT HIDUP .............................................................................. 86

LAMPIRAN........................................................................................................ 87

LEMBAR BIMBINGAN SKRIPSI ....................................................................... 92

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Komposisi Udara .............................................................................. 21

Tabel 3. 1 Spesifikasi Turbin Gas ..................................................................... 38

Tabel 3. 2 Spesifikasi Turbin Gas ..................................................................... 39

Tabel 3. 3 Data Operasi Unit 4.3 ....................................................................... 40

Tabel 4. 1 Parameter Perhitungan GT 3.4 ........................................................ 45

Tabel 4. 2 Nilai Temperatur Masuk Turbin ........................................................ 46

Tabel 4.3 Temperatur Masuk Turbin ................................................................. 47

Tabel 4. 4 Entalpi Absolut ................................................................................. 48

Tabel 4. 5 Nilai Entropi Absolut ......................................................................... 49

Tabel 4. 6 Nilai Entropi Spesifik ........................................................................ 51

Tabel 4. 7 Nilai Entalpi Campuran .................................................................... 52

Tabel 4. 8 Nilai Entropi Campuran .................................................................... 52

Tabel 4. 9 Perhitungan (𝐴/𝐹), m udr, m bb, m fuel gas, pada variasi beban ..... 54

Tabel 4. 10 Kerja Kompresor ............................................................................ 54

Tabel 4. 11 Kerja Turbin.................................................................................... 55

Tabel 4. 12 Panas Masuk Ruang Bakar ........................................................... 56

Tabel 4. 13 Perhitungan Efisiensi Termal ......................................................... 57

Tabel 4. 14 Nilai Eksergi Fisik ........................................................................... 60

Tabel 4. 15 Eksergi Kimia Molar Standar .......................................................... 60

Tabel 4. 16 Nilai Eksergi Total .......................................................................... 62

Tabel 4. 17 Eksergi Destruksi ........................................................................... 63

Tabel 4. 18 Rasio Destruksi .............................................................................. 63

Tabel 4. 19 Efisiensi Eksergi Setiap Komponen ............................................... 64

Tabel 4. 20 Efisiensi Eksergi Setiap Komponen ............................................... 65

Tabel 4. 21 Analisa Effisiensi Energi Dengan Diagram Fishbone ..................... 78

Tabel 4. 22 Analisa Efisiensi Eksergi Dengan Diagram Fishbone .................... 81

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Siklus PLTG ................................................................................... 7

Gambar 2. 2 Diagram P-V dan T-S PLTG........................................................... 8

Gambar 2. 3 Diagram T-S Siklus Rankine .......................................................... 9

Gambar 2. 4 Skema PLTGU ............................................................................. 11

Gambar 2. 5 Siklus Kombinasi PLTGU ............................................................. 12

Gambar 2. 6 Kompresor PLTGU ....................................................................... 13

Gambar 2. 7Fuel Nozzle PLTGU ...................................................................... 15

Gambar 2. 8 Combustor Basket PLTGU ........................................................... 16

Gambar 2. 9 Transition Piece PLTGU .............................................................. 16

Gambar 2. 11 Turbin Gas Axial PLTGU ............................................................ 19

Gambar 2. 12 Generator PLTGU ...................................................................... 20

Gambar 2. 13 Exciter PLTGU ........................................................................... 20

Gambar 2. 14 Diagram Aliran Energi Pada siklus Turbin Gas .......................... 25

Gambar 2. 15 Variasi Panas Spesifik, Entalpi, Entropi Absolut, dan Fungsi

Gibbs ................................................................................................................ 29

Gambar 2. 16 Referensi Berbagai Zat .............................................................. 29

Gambar 3. 1 Flow Chart .................................................................................... 36

Gambar 3. 2 Lokasi PT.PJB.UP Muara Tawar .................................................. 37

Gambar 4. 1 Siklus PLTG ................................................................................. 44

Gambar 4. 2 Grafik Effisiensi Energi ................................................................. 66

Gambar 4.3 Grafik Kerja Kompresor ................................................................. 67

Gambar 4.4 Grafik Kerja Turbin Gas ................................................................ 68

Gambar 4. 5 Panas Masuk Ruang Bakar.......................................................... 69

Gambar 4.6 Diagram Aliran Energi Pada Siklus PLTG ..................................... 70

Gambar 4.7 Efisiensi Eksergi Terhadap Massa Gas ........................................ 71

Gambar 4. 8 Effisiensi Eksergi Pada Setiap Komponen Dengan Beban 75 MW

.......................................................................................................................... 72


.......................................................................................................................... 73

Gambar 4. 10 Effisiensi Eksergi Pada Setiap Komponen Dengan Beban 137

MW. .................................................................................................................. 73

xv

Gambar 4. 11 Total Kehancuran Eksergi Beban 75 MW .................................. 74

Gambar 4. 12 Total kehancuran Eksergi Beban 100 MW ................................. 75

Gambar 4. 13 Total Kehancuran Eksergi Beban 137 MW ................................ 75

Gambar 4. 14 Efisiensi Energi Dan Eksergi Terhadap Temperatur Lingkungan

.......................................................................................................................... 76

Gambar 4. 15 Analisa Efisiensi Energi dengan Diagram Fishbone ................... 77

Gambar 4. 16 Analisa Efisiensi Eksergi Dengan Diagram Fishbone ................ 80

xvi

DAFTAR SIMBOL

E atau Ex Eksergi kJ

e atau ex Eksergi Spesifik kJ/kg

�� Laju Eksergi kW

h Entalpi Spesifik kJ/kg

M Berat Molekul kg/mol

M Massa kg

�� u Laju alir massa udara kg/s

��g Laju alir massa gas kg/s

��bb Laju alir massa bahan bakar kg/s

P Tekanan Bar a

Qin Panas Masuk MW

WC Kerja Kompresor MW

Wt Kerja Turbin MW

so Entropi Absolut kJ/kmol.K

s Entropi Spesifik kJ/kmol.K

ℎ Entalpi Campuran kJ/kmol.K

�� Entropi Campuran kJ/kmol.K

T Temperatur K

Sg Specific Gravity

Vbb Volume Aliran Bahan Bakar Nm3/h

𝜂energi Effisiensi Energi %

𝜂eksergi Effisiensi Eksergi %

EPH Eksergi Physics MW

ECH Eksergi Kimia MW

xvii

EP Eksergi Produk MW

Ef Eksergi Fuel MW

λ Air Fuel Ratio

R Konstanta Gas Ideal kJ/kg,K

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi merupakan sesuatu yang dibutuhkan pada zaman milenial seperti

ini dimana kehidupan manusia tidak bisa terpisahkan pada penggunaan energi.

Salah satunya ialah energi listrik yang merupakan suatu kebutuhan pokok primer

yang insensitasnya terus meningkat mengikuti perkembangan zaman di hampir

di semua negara termasuk Indonesia yang industrinya berkembang pesat.(Dewi,

n.d.) Energi Listrik menjadi sesuatu alat yang sangat vital dan usaha dalam

menyangga segala yang dibutuhkan manusia dalam aktivitas sehari-hari.

Kemajuan teknologi di Indonesia merupakan suatu usaha dalam pembangunan

di semua sektor publik. Indonesia merupakan negara yang terdiri 34 pulau yang

dihuni penduduk yang sangat besar dimana saat ini membutuhkan energi listrik

yang meningkat hingga ke pelosok desa. Hal ini menghasilkan sesuatu yang

sangat serius dan penting dalam pengendalian produksi listrik. Hal tersebut yang

membuat kita harus berpatisipasi dalam menjaga dan melancarkan proses

produksi listrik secara terjaga dan efisien. (Kurniawan & MulfiHazwi, 2014)

PLTG adalah pembangkit listrik tenaga gas yang berfungsi merubah

energi gas menjadi energi listrik secara prinsipnya turbin gas berfungsi merubah

masukan berupa bahan bakar gas alam dan udara menjadi keluaran berupa

moment putar pada porosnya dan gas buang yang bersuhu tinggi. Udara

masukan ke kompresor dengan terlebih dahulu dilewatkan pada filter kemudian

dimampatkan/masukkan dengan tekanan tinggi sehingga temperaturnya

meningkat. Kapasitas daya terpasang di seluruh PLTG yang ada di seluruh

Indonesia adalah 3.591 MW atau setara dengan 9,6% dari total pembangkit

listrik. Pertumbuhan PLTG di Indonesia sebesar 10% pertahun adalah suatu

pertumbuhan yang tercepat di antara jenis pembangkit listrik yang lainnya. PLTG

memiliki keunggulan dari pembangkit lainnya seperti waktu start up lebih pendek

dan fleksibiltas terhadap beban operasi yang berubah-ubah tidak berpengaruh

pada performa PLTG itu, selain itu pembanguan PLTG termasuk cepat daripada

pembangkit lain yang menggunakan bahan bakar fosil.(Sundari et al., 2019)

2

Salah satu pembangkit listrik tenaga gas yang berbahan bakar gas dan

bahan bakar minyak ialah Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) Muara

Tawar dengan kapasitas total listrik yang dihasilkan sebesar 920 MW terbagi atas

2 PLTG dan 3 PLTGU. PLTGU Muara Tawar sendiri mempunyai tiga komponen

utama dalam memproduksi listrik yang terdiri dari Turbin Uap (steam turbine),

HRSG (heat recovery steam generator), serta Turbin Gas (gas turbine). PLTGU

Muara Tawar sendiri memiliki dua konfigurasi dalam proses produksinya yaitu

pada blok 1 memiliki konfigurasi 3-3-1 (tiga Turbin Gas, tiga Tutbin Uap, dan satu

Turbin Uap), Blok 2, Blok 3, Blok 4, dan Blok 5 sendiri memiliki konfigurasi 1-1-1

( satu gas turbin, satu HRSG, dan 1 steam turbin ).

Saat ini besarnya efisiensi pembangkit hanya mengacu pada efisiensi

energi saja seperti yang didasarkan pada Hukum I Termodinamika dan ternyata

metode tersebut kurang menggambarkan aspek-aspek penting dari pemanfaatan

energi. Oleh karena itu perlu dikombinasikan dengan pendekatan eksergi yang

berdasarkan Hukum II Termodinamika untuk mengetahui seberapa ketepatan

besarnya efisiensi dari pembangkit. Oleh karena itu, dilakukan perhitungan dan

analisis untuk mengetahui seberapa ketepatan dari tingkat efisiensi suatu

pembangkit adalah dengan cara menganalisis eksergi yang juga dapat

digunakan untuk mengidentifikasi jenis, penyebab, dan lokasi terjadinya kerugian

atau kehilangan panas pada system dan subsystem thermal, sehingga

perbaikan-perbaikan serta peningkatan kualitas dapat dilakukan. Salah satu

usaha untuk meningkatkan efisiensi panas dari pembangkit listrik dapat

dilakukan dengan mengurangi irreversibilitas dari masing-masing

komponen.(Priambodo et al., 2015)

Metode eksergi merupakan perangkat yang dapat digunakan untuk

mencari kerugian yang terjadi pada energi serta berguna mencari tingkat

ketidakefisienan dari sistem pembangkit tenaga gas. Bejan et al pada tahun 1996

menerapkan konsep eksergi untuk sistem kogenerasi turbin gas yang sampai

saat ini banyak dijadikan acuan oleh peneliti untuk melakukan analisis eksergi

pada pembangkit yang diteliti oleh Chand et al (2013) dengan melakukan analisis

eksergi pada turbin gas poros tunggal dengan berbagai variasi operasi yaitu rasio

kompresi, temperatur masuk kompresor dan temperatur masuk turbin. Wadhah

3

(2012) melakukan analisa eksergi turbin gas dengan pengaruh temperatur siklus

yang menghasilkan ruang bakar dan turbin sebagai sumber irreversibilitas

terbesar. Serta Mousafarashand Ameri (2013) yang melakukan studi analisis

eksergi dan termoekonomi pada pembangkit Montazer Ghaem dengan

menggunakan variasi suhu lingkungan dan beban turbin gas.

Metode analisis dari setiap komponen utama yang ada pada PLTG

digunakan untuk mereduksi dan menginterperasi data yang ada. Pada

pembahasan ini peneliti hanya terkonsentrasi pada komponen utama dari PLTG

yaitu Turbin Gas, Ruang Bakar, dan Kompresor hal ini disebabkan oleh

pembahsan pada bagian Gas Uap dan Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

sudah ditelilti oleh mahasiswa lainnya. Oleh sebab itu penulis mengambil judul

laporan skripsi “Analisis Pengaruh Laju Aliran Massa Bahan Bakar Gas Terhadap

Efisiensi Energi dan Eksergi Di Blok 3.4 PLTGU Muara Tawar”. Penelitian ini

ditujukan untuk mencari dan mengetahui kerugian/kehilangan panas yang

disertai kualitas dan kuantitas yang terdapat di PLTGU Muara Tawar Blok 3

terkhusus pada sistem PLTG Blok 3 Muara Tawar, oleh sebab itu penelitian ini

dilakukan untuk mengetahui potensi perbaikan yang ada untuk kedepannya

untuk mengoptimalkan kinerja dari sistem PLTG. Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah dengan menggunakan perhitungan secara manual dengan

teori termodinamika yang menggunakan input data efisiensi dan Performance

Test pada setiap komponen.

4

1.2 PERMASALAHAN PENELITIAN

1.2.1 IDENTIFIKASI MASALAH

1. Apakah pengaruh laju aliran massa bahan bakar gas

mempengaruhi nilai efisiensi energi dan eksergi PLTG di Blok 3.4

PLTGU Muara Tawar ?

2. Dimana lokasi kehancuran/kerugian Eksergi yang terjadi di

komponen utama di PLTG Blok 3 Unit 4 PLTGU Muara Karang ?

3. Bagaimanakah pengaruh laju aliran massa bahan bakar gas

terhadap nilai kehancuran Eksergi Total dan nilai Efisiensi siklus

PLTG di Blok 3 unit 4 PLTGU Muara Karang ?

1.2.2 RUANG LINGKUP MASALAH

Pada penelitian ini, ditinjau dari latar belakang serta pembahasan

yang diangkat dalam penelitian ini, adapun Ruang Lingkup Masalah

yang telah ditentukan, adalah :

1. Hanya membahas pengaruh laju aliran massa bahan bakar gas

terhadap nilai efisiensi energi dan eksergi PLTG.

2. Penelitian ini terbatas hanya membahas pada komponen utama

PLTG yaitu gas turbine, combustion chamber, dan compressor.

3. Hanya membahas siklus dan prinsip kerja PLTG pada Blok 3.4

PLTGU Muara Tawar

4. Hanya membahas faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi

energi dan eksergi PLTG

5. Penelitian ini terbatas pada data di tanggal (12 Desember 2018)

dan sesudah (5 Maret 2019)

1.2.3 RUMUSAN MASALAH

1. Apakah laju aliran massa bahan bakar gas dapat mempengaruhi

efisiensi energi dan efisiensi eksergi PLTG ?

5

1.3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

1.3.1 TUJUAN PENELITIAN

Ditinjau dari latar belakang dan rumusan masalah penelitian maka

adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Dapat mengetahui pengaruh laju aliran massa bahan bakar gas

terhadap nilai efisiensi energi dan efisiensi eksergi PLTG.

2. Dapat mengetahui nilai efisiensi energi dan efisiensi eksergi

dengan variasi laju aliran massa bahan bakar pada PLTG.

3. Dapat mengetahui faktor – faktor yang dapat mempengaruhi nilai

efisiensi energi dan efisiensi eksergi PLTG.

1.3.2 MANFAAT PENELITIAN

a. Manfaat secara peraktis

Sebagai persyaratan dalam menyelesaikan studi pada program

studi S1 Teknik Mesin di Institute Teknologi-PLN dan dapat diharapkan

hasil penelitian ini dapat berguna dan dapat digunakan sebagai

referensi penelitian selanjutnya dalam lingkup energi dan eksergi

terutama bidang pembangkitan.

b. Manfaat secara teoritis

Diharapkan penelitian ini menjadi referensi sebagai pendoman

dibidang ilmu pembangkitan terutama Pembangkit Listrik Tenaga Gas

(PLTG).

1.4 SISTEMATIKA PENULISAN

Pada sistematika penulisan skripsi ini bertujuan untuk memudahkan

dalam pembacaan dan memberi gambaran tentang mengenai pembahasan

skripsi ini sebagai berikut :

A. Bab I Pendahuluan

Pada Bab ini menjelaskan mengenai ringkasan latar belakang,

permasalahan penelitian, tujuan dan manfaat penelitian serta

sistematika penulisan.

B. Bab II Landasan Teori

Pada Bab ini menjelaskan mengenai beberapa teori dasar yang

bertujuan untuk mengembangkan analisa pengaruh laju aliran massa

6

bahan bakar gas terhadap efisiensi energi dan efisiensi eksergi pada

sistem PLTG. Mencari kehancuran eksergi pada setiap komponen

pada sistem PLTG.

C. Bab III Metode Penelitian

Pada Bab ini menjelaskan tentang langkah – langkah yang

digunakan dalam mengambil data, pengolahan data, serta perhitungan

persamaan yang digunakan. Pada bab ini juga menjelaskan kerangka

pemecahan masala, yang berfungsi untuk mengarahkan pembahasan

penelitian ini dapat terarah dan mengacu pada tujuan dari

pembahasan masalah.

D. Bab IV Hasil Dan Analisa

Pada Bab ini menjelaskan data – data perhitungan, proses

mencari efisiensi energi dan efisiensi eksergi, efisiens energi setiap

komponen dan efisiensi eksergi setiap komponen, kehancuran eksergi

pada setiap komponen.

E. Bab V Kesimpulan Dan Saran

Pada Bab ini mengenai kesimpulan yang telah diperoleh dari

hasil perhitungan pada sistem PLTG dan saran yang perlu diajukan.

7

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

PLTG adalah suatu Pembangkit Listrik Tenaga Gas yang memanfaatkan

energy gas menjadi energy listrik dimana gas tersebut memutar turbin dan

generator. Turbin dikopel pada satu poros yang sama dengan generator. Jadi,

jika turbin berputar maka generator otomatis ikut berputar sehingga akan

menghasilkan beda potensial pada medan magnetnya yang akan menghasilkan

listrik. Proses kerja dari Turbin Gas mengikuti siklus Brayton, yang digambarkan

sebagai berikut :

Gambar 2. 1 Siklus PLTG

(Sumber : Sunarwo & M, 2016)

8

Gambar 2. 1 Diagram P-V dan T-S PLTG

(Sumber : Martin & Rivai, 2019)

Proses yang terjadi pada siklus Brayton dari diagram diatas adalah

sebagai berikut :

a. Proses 1-2 : Proses terjadinya kompresi isentropik di kompresor.

Dimana udara dari atmosfer masuk ke dalam turbin gas melalui inlet

dari kompresor. Oleh kompresor udara dikompresi hingga tekanan

yang telah ditentukan diikuti dengan volume ruang yang menyempit.

Pada proses ini tidak diikuti dengan perubahan dari entropi.

b. Proses 2-3 : Proses terjadinya pembakaran didalam ruang bakar pada

tekanan konstan (isobar). Udara yang terkompresi masuk ke dalam

ruang. Bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar diikuti dengan

terjadinya proses pembakaran bahan bakar tersebut. Energi panas

yang dihasilkan dari proses pembakaran diserap oleh udara (q in) dan

mengahsilkan peningkatan temperatur udara serta penambahan

volume udara. Pada proses ini tidak mengalami kenaikan tekanan

udara, dikarenakan udara hasil dari proses pembakaran bebas

berekspansi ke dalam sisi turbin.

c. Proses 3-4 : Proses terjadinya ekspansi isentropik pada turbin. Udara

yang telah bertekanan menyarap panas hasil dari pembakaran dan

berekspansi mewati sudu-sudu turbin. Nozzle-nozzle kecil yang

berfungsi mengkonversikan energi panas udara menjadi energi kinetik

dan sebagian energi tersebut di konversi oleh turbin sebagai

penggerak kompresor. Pada sistem pembangkit turbin gas, sebagian

9

energi dikonversi turbin digunakan untuk memutar generator sehingga

menghasilkan energi listrik.

d. Proses 4-1 : Proses pembuangan kalor pada tekanan konstan.

Pada siklus Brayton ideal, udara yang keluar dari turbin masih

menyisahkan sejumlah energi panas. Panas ini lalu diserap oleh udara

bebas, sehingga secara otomatis siklus udara tersebut kembali ke

tahap 1-2 lagi.(Gusnita & Said, 2017)

2.2 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

PLTU adalah pembangkit listrik tenaga termal yang mengkonversi energi

kimia dalam bahan bakar menjadi energi listrik, dimana PLTU menggunakan

fluida kerja uap air dengan sirkulasi secara tertutup. Siklus PLTU adalah siklus

Rankine, siklus ini terdiri dari beberapa komponen utama yaitu pompa, boiler,

turbin, generator, dan kondensor. Skematik siklus Rankine sederhana

ditutunjukkan pada diagram dibawah ini :

Gambar 2. 2 Diagram T-S Siklus Rankine

(Sumber : Rosen, 2014)

10

Proses 1- 2

Fluida kerja (air) masuk ke dalam pompa, kemudian di kompresi oleh

pompa sehingga meningkatkan tekanan dari fluida kerja tersebut. Pada

fase ini fluida kerja masih berwujud cari. Secara ideal, Pada proses ini

tidak terjadi perubahan entropi.

Proses 2-3

Fluida bertekanan tinggi dari hasil dari kompresi oleh pompa masuk ke

dalam boiler. Pada boiler ini, fluida kerja secara Isobaris (tidak ada

perubahan tekanan fluida selama proses). Panas Boiler didapatkan dari

hasil pembakaran dari luar, seperti: pembakaran batubara, solar, maupun

reaksi nuklir. Pada proses ini terjadi perubahan wujud fluida dari fase cair

menjadi campuran, kemudian menjadi uap jenuh hingga uap lanjut

(kondisi superheated).

Proses 3-4

Uap bertekanan dan bertemperatur tinggi dari boiler ini masuk ke dalam

turbin uap. Pada proses ini terjadi proses ekspansi secara isentropik

(ideal) akibat dari pergerakan turbin. Hal ini dikarenakan energi yang

tersimpan di dalam uap air telah dikonversi menjadi energi gerak turbin.

Yang menyerap energi dari uap menjadi kerja turbin. Pada proses ini

terjadi penurunan tekanan pada fluida.

Proses 4-1

Fluida keluar dari turbin dalam kondisi bertekanan rendah dengan wujud

campuran maupun masih dalam kondisi uap. Kemudian fluida masuk

dalam kondensor dan mengalami proses kondensasi (mengubah fluida

menjadi cair maupun cair jenuh). Pada proses ini tidak terjadi perubahan

tekanan fluida (Isobaris). Fluida ini nantinya kan kembali menuju pompa

dan terus berlanjut.(Sunarwo & Supriyo, 2015)

11

2.3 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU)

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTGU) merupakan gabungan dari dua

pembangkit listrik yaitu PLTU dan PLTG, dimana panas dari gas buang hasil

pembakaran di PLTG dapat digunakan kembali untuk menghasilkan uap pada

HRSG dengan menggunakan fluida pada PLTU. Heat Recovery Steam

Generation (HRSG) adalah alat yang berfungsi untuk mengasilkan uap dengan

menggunakan panas dari sisa gas buang dari PLTG. PLTGU adalah suatu

kesatuan instalasi peralatan yang mempunyai fungsi untuk mengubah energi

panas (hasil pembakaran bahan bakar dan udara) menjadi energi listrik. Pada

dasarnya, system yang ada pada PLTGU ini merupakan gabungan antara PLTU

dan PLTG (combined cycle), dimana PLTU memanfaatkan energi panas yang

berasal dari gas buang hasil pembakaran pada PLTG dan digunakan untuk

memanaskan air di HRSG ( Heat Recovery Steam Generation ). System kerja

pada HRSG ini mngubah uap jenuh menjadi uap kering. Uap kering ini yang

digunakan untuk memutar sudu-sudu pada turbin. (Kurniawan & MulfiHazwi,

2014)

Gambar 2. 3 Skema PLTGU

(Sumber : Ibrahim et al., 2018)

12

2.3.1 Siklus Kombinasi (Combined Cycle)

Pada bidang industri pembangkitan saat ini banyak dilakukan usaha untuk

meningkatkan efisiensi dengan memanfaatkan turbin gas siklus Brayton dan

turbin uap siklus Rankine dengan udara dan air sebagai cairan kerja untuk

mencapai pembangkit listrik yang efisien, andal, dan ekonomis. Cara yang paling

umum digunakan dalam praktik industri pembangkitan, untuk menghasilkan

tenaga mekanik adalah pemanfaatan turbin gas dan uap. Berbagai cara telah

digunakan oleh banyak peneliti untuk mendapatkan efisiensi termal yang lebih

baik dari turbin. Menggabungkan dua atau lebih siklus termodinamika

menghasilkan peningkatan efisiensi secara keseluruhan, mengurangi biaya

bahan bakar. Kombinasi yang digunakan adalah turbin gas yang beroperasi oleh

siklus Brayton yang gas buang panasnya menggerakkan pembangkit listrik

tenaga uap yang beroperasi oleh siklus Rankine. Ini disebut pembangkit Turbin

Gas Siklus Gabungan (CCGT), dan dapat mencapai efisiensi termal.(Adams et

al., 2016)

Gambar 2. 4 Siklus Kombinasi PLTGU

(Sumber : Adams et al., 2016)

13

2.3.2 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU)

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTGU) atau gabungan dari

PLTG dan PLTG (combined cycle) dimana didalam sistem dari Turbin Gas

menghasilkan gas panas hasil pembakaran bahan bakar dan udara dialirkan

untuk memutar sudu-sudu turbin gas sehingga menghasilkan energi mekanik

yang dapat memutar generator. Gas sisa hasil dari turbin gas yang masih

mengandung gas panas dialirkan kembali menuju HRSG, dimana didalam HRSG

gas tersebut digunakan untuk memanaskan air sehingga menghasilkan uap. Lalu

gas tersebut dibuang ke atmosfir. Uap dari HRSG dengan tekanan dan

temperatur tertentu diarahkan menuju Turbin untuk memutar turbin yang telah

dikopel langsung dengan generator sehinggal timbul GGL yang menghasilkan

energi listrik. Uap sisa keluaran turbin didinginkan kembali didalam kondensor

sehingga menjadi air kembali yang digunakan sebagai air pengisi HRSG untuk

dipanaskan kembali untuk menjadi uap dan demikian seterusnya.(Sunarwo & M,

2016)

2.4 Komponen Utama PLTG

2.4.1 Kompresor

Gambar 2. 5 Kompresor PLTGU

(Sumber : Riandy, 2019)

Kompresor adalah mesin yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan

memampatkan fluida berupa gas atau udara yang berasal dari udara sekitar.

14

Kompresor menghisap udara dari atmosfir dan juga pula menghisap udara atau

gas yang bertekanan lebih tinggi dari udara tekanan atmosfir. Kompresor bekerja

sebagai penguat (booster) serta ada pula yang menghisap gas yang bertekanan

lebih rendah dari tekanan atmosfir. Maka hal ini kompresor disebut pompa vakum

yang pada dasarnya memampatkan gas.(Sularso & Tahara, 2000)

Air Intake Filter

Air Intake Filter adalah tempat dimana proses penyaringan udara yang

akan masuk kedalam kompresor. Pada sistem penyaringan ini terdapat

filter yang menangkap kotoran yang ikut terbawa diudara, sehingga

penyaringan ini agar kotoran tersebut tidak terbawa masuk kedalam

kompresor yang dapat merusak kompresor dan turbin gas. (Faizal et al.,

2017)

2.4.2 Combustor (Ruang Bakar)

Ruang bakar adalah Suatu komponen utama PLTG yang berfungsi

sebagai tempat terjadinya reaksi kimia antara bahan bakar dan udara. Udara

yang telah terekspansi dari kompresor di ekspansi di dalam ruang bakar untuk

menghasilkan pembakaran. Pada baguian belakang ruang bakar dibentuk

sedemikan rupa agar dapat mengarahkan gas panas hasil dari pembakaran ke

turbin untuk memutar sudu-sudu turbin. Aliran udara di dalam ruang bakar, gas

dan udara tidak seluruhnya terbakar dalam proses pembakaran sekitar 20-30%

udara yang digunakan pada pembakaran dengan beban penuh (full load),

sisanya akibat dari api pembakaran akan mengembang melewati sudu-sudu

turbin. Udara yang digunakan dalam proses pembakaran disebut udara primer

yang diatur jumlahnya. Combustor PLTG terdiri atas beberapa komponen utama

sebagai berikut :

Fuel Nozzle

Fuel Nozzle adalah sebuah alat yang terletak di Gas Turbin Generator

(GTG) yang berfungsi untuk menyalurkan bahan bakar yang berupa cair

15

(MFO dan HSD) dan udara yang telah terkompresi oleh kompresor ke

dalam ruang bakar sesuai takaran yang telah diatur sebelumnya pada

bagian Fuel Nozzle. Pada Ruang Bakar Fuel Nozzle merupakan inti dari

sebuah PLTG, apabila Fuel nozzle tidak beroperasi maka PLTG tidak

akan beroperasi karena tidak akan terjadi pembakaran pada ruang ruang

bakar.(Mulyono, 2016)

Gambar 2. 6Fuel Nozzle PLTGU


Combustor Basket

Combustion Basket adalah sebuah komponen yang tedapat pada ruang

bakar yang berfungsi sebagai tempat pencampuran bahan bakar dan

udara yang berasal dari kompresor dan juga sebagai tempat

berlangsungnya proses pembakaran. Pada bagian ini memiliki sirip-sirip

yang berfungsi sebagai tempat masuknya udara kedalam ruang bakar

serta berfungsi untuk mendinginkan combustor basket itu

sendiri.(Firmansyah, 2017)

16

Gambar 2. 7 Combustor Basket PLTGU


Transition Piece

Transition piece adalah sebuah komponen komponen yang terdapat

didalam ruang bakar, yang miliki fungsi mengarahkan dan membentuk

aliran gas panas sesuai dengan ukuran nozzle yang digunakan dan sudu-

sudu turbin yang digunakan pada sistem PLTG.(Kurniawan & MulfiHazwi,

2014)

Gambar 2. 8 Transition Piece PLTGU


17

Pemantik (Ignitor)

Pemantik adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pemantik api pada

ruang bakar sehingga terjadinya proses pembakaran. Proses pembakaran

terjadi karena adanya elemen – elemen pendukung terjadi pembakaran

seperti panas, bahan bakar, dan oksigen. Panas yang dihasilkan dari

pemantik. Pemantik ini menggunakan arus listrik untuk menciptakan

percikan api yang biasanya hanya digunakan pada saat proses penyalaan

awal Turbin gas. Apabila jika api pada ruang bakar menyala maka

pemantik akan otomatis mati.(Firmansyah, 2017)

2.4.2.1 Regenerator

Regenerator merupakan sebuah jenis alat penukar panas (heat

exchanger) untuk memanfaatkan panas gas buang yang digunakan kembali

untuk meningkatkan temperatur gas yang masuk ke dalam ruang pembakaran

maka diperoleh temperatur pembakaran yang lebih maksimal, hal ini dikarenakan

temepratur inlet ruang bakar yang sudah tinggi sehingga terjadi penghematan

bahan bakar untuk meningkatkan temperatur outlet ruang pembakaran sesuai

dengan yang telah ditentukan sebelumnya yang terdiri dari matrik – matrik yang

mana aliran panas dan dingin mengalir secara bertahap, yang dimana pertama

kali aliran panas masuk memberikan panas ke regenerator dan selanjutnya

aliaran fluida dingin melintasi saluran yang sama sehingga dapat menyerap

panas yang ada pada regenerator.(Sofan & Kadarisman, 2012)

18

Gambar 2.10 Regenarator

(Sumber : Sofan & Kadarisman, 2012)

2.4.3 Turbin

Turbin Gas adalah sebuah alat yang berfungsi merubah gas panas hasil

keluaran dari pembakaran oleh ruang bakar menjadi putaran tenaga mekanis.

Turbin gas terdiri dari sebuah deretan sudu - sudu yang berputar atau dinamakan

rotor dan sudu-sudu yang tidak berputar atau dinamakan stator.

Turbin Gas adalah sebuah motor bakar yang terdiri dari tiga komponen

utama yaitu kompresor, ruang bakar, dan turbin. Sistem turbin gas ini memiliki

fungsi sebagai penghasil daya poros. Adapun ciri-ciri Turbin Gas ialah ringan,

kompak, dan mampu menghasilkan daya yang tinggi serta bebas dari getaran

yang berlebih. Oleh karena itu turbin gas mudah pemasangannya dan tidak

memerlukan pondasi yang kuat. Pada turbin gas membakar bahan bakar dalam

api terbuka merupakan cara sederhana untuk menghasilkan panas.

Energi panas yang sudah dihasilkan tersebut dipindahkan ke perangkat

keras menggunakan fluida kerja yang sesuai. Pada mesin bolak - balik hal itu

dilakukan dengan menggunakan siklus termodinamika seperti penghisapan,

kompresi, pemanasan, ekspansi dan terakhir pembuangan yang dilakukan

secara berurutan di dalam ruang yang sama yang berbentuk piston atau silinder

yang beroperasi pada fluida kerja satu massa pada satu waktu.

19

Gambar 2. 11 Turbin Gas Axial PLTGU


Susunan Turbin Gas Sederhan yang ditunjukkan pada gambar diatas

bahwa kompresor yang bekerja seperti fan menggunakan fluida kerja kedalam

system pemanas. Gas panas yang dihasilkan kemudian di ekspansi kedalam

turbin dan poros turbin dapat berputar menghasilkan tenaga untuk memutar

kompresor dan beban luar seperti generator.

Untuk memanfaatkan kecepatan aliran udara ada dua cara yang bertujuan

agar turbin memutar yaitu impuls dengan cara mendorong atau dengan cara

reaksi - reaksi karena gaya reaksi aliran udara panas yang meninggalkan sudu -

sudu rotor. Untuk cara impuls kecepatan udara membentur sudu - sudu rotor

yang mengakibatkan rotor tersebut bergerak dan mulai berputar. Sedangkan

udara berekspansi pada sudu-sudu rotor dan pada waktu itu juga meninggalkan

sudu rotor sehingga menyebabkan terjadinya gaya reaksi yang menghasilkan

tenaga yang dapat menambah putaran rotor tersebut.

2.4.4 Generator

Generator adalah komponen utama dari sebuah pembangit energi termal

yang berfungsi menghasilkan energi listrik dari energi mekanik. Pada generator

terdapat dua bagian utama yang terdiri dari stator dan rotor. Generator bekerja

berdasarkan hukum faraday yaitu apabila penghantar memotong garis gaya

magnet maka ujung penghantar tersebut menghasilkan GGL (Gerak Gaya Listrik

20

yang mempunyai satuan volt. Pengoperasian generator pada PLTGU Muara

Tawar ditunjang oleh alat bantu khusus yaitu exciter.(Gusnita & Said, 2017)

Gambar 2. 12 Generator PLTGU


Gambar 2. 13 Exciter PLTGU


21

2.5 Udara dan Komposisinya

Dalam Pembangkit Listrik tenaga Gas atau biasa disebut PLTG udara

merupakan salah satu hal yang penting digunakan sebagai fluida kerja. Udara

yang digunakan didalam pembangkit listrik tenaga gas harus bersih dan bebas

dari kotoran agar tidak mengganggu proses kerja dari kompresor dan turbin gas.

Udara yang digunakan diambil dari udara sekitar lingkungan pembangkit, udara

dari lingkungan sekitar masuk melalui filter terlebih dahulu sebelum masuk

kedalam kompresor untuk disarang dari kotoran yang terkandung dalam didalam

udara tersebut. Udara terdiri beberapa campuran gas dengan susunan seperti

yang terlihat pada table 2.1 dibawah ini :

Tabel 2. 1 Komposisi Udara

(Sumber : Hermawan, 2013)

Komposisi

Udara

Nitrogen

(N2)

Oksigen

(O2)

Argon

(Ar)

Karbondioksida

(Co2)

Uap Air, debu,

minyak, Dll

Perbandingan

Voume (%)

78,07 20,75 0,98 0,19 kecil

Perbandingan

Berat (%)

75,53 23,13 1,28 0,03 kecil

2.5.1 Panas Jenis Udara

Panas Jenis Udara adalah jumlah panas yang diperlukan dalam

menaikkan temperatur 1 Kg udara sebesar 10C. Satuan yang dipakai adalah

satuan SI yaitu Kjoule/Kg 0C. Terdapat 2 panas jenis pada fluida gas yaitu panas

jenis tekanan tetap dan panas jenis volume tetap.

1. Panas Jenis tekanan Tetap

Panas Jenis tekanan tetap adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk

menaikkan temperature 1 Kg Gas sebesar 10C dalam tekanan tetap.

Panas jenis tekanan tetap ini diberi lambing Cp, sedangkan untuk nilai

udaranya sebesar Cp = 0,24 Kcal/Kg 0C = 1,005 KJ/Kg 0C.

2. Panas Jenis Pada Volume Tetap

22

Panas jenis pada volume tetap adalah jumlah panas yang dibutuhkan

dalam menaikkan temperature 1 Kg Gas sebesar 10C dalam volume tetap.

Panas jenis pada volume tetap ini diberi lambang Cv dan nilai udaranya

sebesar Cv = 0,17 Kcal/Kg 0C = 0,712 KJ/Kg 0C. Dari hasil perbandingan

antara Panas jenis tekanan tetap dan panas jenis pada volume tetap

disebut rasio panas jenis yang diberi lambang k. k = Cp/Cv. Harga untuk k

udara kering adalah k = 1,401.

3. Panas Jenis Pada Volume Tetap

Panas jenis pada volume tetap adalah jumlah panas yang dibutuhkan

dalam menaikkan temperature 1 Kg Gas sebesar 10C dalam volume

tetap. Panas jenis pada volume tetap ini diberi lambang Cv dan nilai

udaranya sebesar Cv = 0,17 Kcal/Kg 0C = 0,712 KJ/Kg 0C. Dari hasil

perbandingan antara panas jenis tekanan tetap dan panas jenis pada

volume tetap disebut rasio panas jenis yang diberi lambang k. k = Cp/Cv.

Harga untuk k udara kering adalah k = 1,401.(Hermawan, 2013)

2.5.2 Kelembapan Udara

Kelembapan adalah suatu konsentrasi uap air yang ada di udara

bebas (atmosfer). Kelembapan dapat dinyatakan dengan dua cara yaitu :

1. Kelembapan Mutlak

Kelembapan Mutlak adalah suatu berat uap air (disebutkan dalam

satuan Kg atau g) didalam 1 m3 udara yang mengandung air/ udara

lembab.

2. Kelembapan Relatif

Kelembapan Relatif adalah perbandingan antara kelembaban mutlak

udara lembab dan kelembaban mutlak udara jenuh pada temperatur

yang sama, dinyatakan dalam %.

2.6 Hubungan Antara Temperatur dan Volume

23

Pada dasarnya gas mempunyai koefisien muai yang besar. Hal ini di dapat

dari berbagi pengukuran koefisien muai berbagai gas yang diuji maka diperoleh

kesimpulan bahwa : “Semua macam gas apabila dinaikkan temperaturnya

sebesar 10C pada tekanan tetap, maka akan mengalami pertambahan volume

sebesar 1

273 dari volume pada temperature 00C , dan sebaliknya apabila

diturunkan sebesar 10C akan mengalami penurunan volume dengan proporsi

yang sama”.(Hermawan, 2013)

2.7 Konsep Exergy

Eksergi merupakan enrgi yang dapat dimanfaatkan sebagai uukuran

ketersediaan energi dalam melakukan kerja. Eksergi adalah suatu sumber daya

yang memberikan indikasi seberapa besar kerja yang dapat dilakukan oleh

sumber daya tersebut pada suatu lingkungan tertentu. Konsep eksergi secara

eksplisit memperlihatkan kualitas suatu energi dan zat sebagai tambahan dan

apa yang dikonsumsi didalam tahapan-tahapan transfer energi. Salah satu

kegunaan utama dari konsep eksergi ialah keseimbangan eksergi didalam suatu

analisis sistem termal. Keseimbangan eksergi dapat juga dipandang sebagai

pernyataan hukum dari energi degradasi. Analisis eksergi adalah suatu alat yang

dapat mengidentifikasi jenis, lokasi dan besarnya kerugain termal yang terjadi.

Indentifikasi dan kualifikasi kerugian ini digunakan untuk mengevaluasi dan

memperbaiki desain sistem termal tersebut. Metode analisis eksergi dapat

menunjukan kualitas dan kuantitas kerugian panas yang terjadi pada suatu

komponen dan lokasi degradi energi (mengukur serta mengidentifikasi penyebab

degradasi energi). Dikarenakan sebagian besar ketidaksempurnaan

termodinamika tidak dapat terdeteksi menggunakan analisis energi.(Ismawati,

2012)

Konsumsi eksergi selama suatu proses sebanding dengan entropi dibuat

karena irreversibilities. Untuk analisis eksergi, keadaan lingkungan referensi,

atau keadaan referensi, harus ditentukan sama sekali. Ini biasanya dilakukan

dengan menentukan suhu, tekanan dan komposisi kimia dari lingkungan

referensi. Hasil analisis eksergi, akibatnya, relatif terhadap yang ditentukan

lingkungan referensi, yang dalam sebagian besar aplikasi dimodelkan setelah

24

lingkungan sebenarnya. Metode exergy berguna untuk memajukan tujuan

penggunaan sumber daya energi yang lebih efisien, karena memungkinkan

lokasi, jenis, dan besaran sebenarnya dari limbah dan kehilangan yang harus

ditentukan. Secara umum, lebih banyak efisiensi yang berarti dievaluasi dengan

analisis exergi daripada analisis energi.(Dincer & A. Cengel, 2001)

2.8 Analisis Termodinamika Energi PLTG

Dalam hukum Termodinamika Pertama meliputi tentang kekekalan energi,

bahwa energi adalah sesuatu yang kekal, bahwa energi tidak dapat diciptakan

atau dimusnakan, akan tetapi energi bisa dapat diubah dari satu bentuk ke

bentuk yang lainnya. Dilihat dari pendekatan hukum termodinamika pertama ini,

strategi dalam mencari efisiensi energi dikhusukan untuk memanfaatkan suatu

energi agar menjadi lebih efisien sehingga mencegah keborosan. Efisien yang

dimasudkan adalah dari penggunanaan sumber-sumber energi harus

disesuaikan dalam kualitas yang perlu dibutuhkan. Dengan menyesuaikan

sumber-sumber sebagai pemanfaatan energi yang berkualitas tinggi tetapi tidak

memakan biaya yang banyak sehingga dapat mencegah pemborosan.

Kelemahan pada hukum Pertama Termodinamika ini terletak pada tidak

memperhitungkan terjadinya penurunan kualitas energi yang terjadi.

Pada dasarnya analisis energi yang dilakukan untuk mencari laju energi

dengan keadaan dan besarnya kerugian yang dialami oleh sebuah sistem.

Berdasarkan data yang telah diolah menggunakan persamaan energi yang

diberikan pada bagian terdahulu, maka dapat dibuat suatu diagram alir yang

menggambarkan kesetimbangan energi siklus turbin yang diperlihatkan pada

Gambar 2.13 dibawah berikut ini

25

Gambar 2. 14 Diagram Aliran Energi Pada siklus Turbin Gas

Analisis kesetimbangan energi yang dilakukan menunjukkan bahwa terjadi

adanya selisih yang terjadi antara energi yang masuk dan energi yang keluar,

oleh karena itu terdapat losses atau energi yang terbuang dari siklus turbin gas

yaitu sebesar 15,84%. Analisis energi hanya memberikan nilai besarnya kerugian

(losses) energi yang terjadi pada seluruh sistem, sehingga tidak dapat diketahui

pada komponen mana letak terjadinya kerugian energi beserta penyebabnya.

Pada Analisis ini, proses - proses yang terjadi dipertimbankan sebagai aliran

keadaan stedi (steady flow steady state). Analisis yang digunakan adalah analisa

siklus Brayton standart udara (Air Standart Brayton Cycle) sehingga seluruh

properties dari masing- masing state menggunakan rujukan tabel Ideal Gas

Properties of Air. Dalam menganalisis energi yang pertama kali dilakukan adalah

dengan menghitung laju massa bahan bakar dengan menggunakan rumus

:(Dincer & A. Cengel, 2001)

mbb = Vbb.

Sbb. ρudara

3600 .................................................................... (2.1)

Keterangan :

mbb = Laju aliran massa bahan bakar (kg/s)

Vbb. = Laju aliran volume bahan bakar (m3/s)

26

Sbb. = Specific Gravity bahan bakar

ρudara = Massa jenis udara (kg/m3)

Untuk menghitung dari laju aliran massa udara dengan menggunakan

persamaan sebagai berikut :

mud = 𝐴

𝐹 × mbb ............................................................... (2.2)

Keterangan :

mud = Laju aliran massa udara (kg/s)

𝐴

𝐹 = Perbandingan udara dengan bahan bakar

Untuk mencari air fuel ratio dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut ini :

𝑊𝑔𝑒𝑛

𝜂𝑔𝑒𝑛= [1 +

𝐴

𝐹] . ��𝑏𝑏(ℎ3 − ℎ4) − [

𝐴

𝐹] . ��𝑏𝑏(ℎ2 − ℎ1) ........................ (2.3)

Setelah mendapatkan nilai dari laju aliran massa bahan bakar dan laju

aliran massa udara, maka selanjutnya dapat menghitung laju aliran massa gas

dengan menggunakan persamaan sebagai berikut ini :

mg = mbb + mud ........................................................................ (2.4)

Keterangan :

mg = Laju aliran massa gas (kg/s)

Selanjutnya dalam menghitung kerja kompresor dimana udara yang

masuk kedalam kompresor mengakibatkan tekanan dan temperatur naik tetapi

tidak terjadi perubahan pada entropinya. Pada keadaan seperti ini maka kerja

kompresor dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut ini :

Wc = mud (h2 − h1) .................................................................... (2.5)

Keterangan :

Wc = Kerja pada kompresor (kJ/s)

27

h1 = Nilai Entalpi pada udara masuk kompresor (kJ/kg)

h2 = Nilai Entalpi pada udara keluar kompresor (kJ/kg)

Untuk menghitung dari kerja turbin gas maka h3 harus ditentukan terlebih

dahulu yang dimana h3 dapat ditentukan dengan mencari temperatur masuk ke

dalam turbin (T3) :

T3 = T4 (P3

P4)

(1,4−1

1,4)

........................................................................ (2.6)

Setelah itu untuk menghitung kerja dari turbin gas dimana gas hasil

pembakaran di ekspansikan yang dapat mengakibatkan gas mengalami

penurunan pada tekanan dan temperatur akan tetapi tidak terjadi perubahan

entropi. Pada keadaan kerja turbin gas maka dapat diperoleh dengan

menggunakan persamaan sebagai berikut :

WGT = mg (h3 − h4) .................................................................... (2.7)

Keterangan :

WGT = Kerja pada turbin gas (kJ/s)

h3 = Nilai entalpi pada gas buang hasil pembakaran yang keluar pada ruang

bakar ( sebelum masuk ke dalam turbin ) (kJ/kg)

h4 = Nilai entalpi pada gas buang turbin gas (kJ/kg)

Pada Termodinamika 1, bahwa efisiensi termal adalah ukuran dalam

menunjukkan perfoma dari turbin gas. Efisiensi terbal turbin gas adalah suatu

perbandingan kerja neto yang diperoleh terhadap energi panas yang masuk.

η = WGT − WC

Qin ............................................................................... (2.8)

Keterangan :

η = Nilai effisensi termal (%)

28

Qin =Nilai kalor masuk ruang turbin (kJ/s)

Pada siklus PLTG terjadi penambahan kalor secara isobarik dimana

pembakaran pada ruang bakar mengakibatkan temperatur dan volume naik,

tetapi tidak menimbulkan perubahan tekanan atau tekanan konstan. Panas yang

masuk ke dalam ruang bakar dapat peroleh dengan persamaan sebagai berikut

ini :

Qin = mbb × LHV ........................................................................ (2.9)

Keterangan :

LHV = Low Heating Value (kcal/kg)

2.9 Eksergi

Eksergi didefinisikan sebagai jumlah maksimum pekerjaan yang dapat

diproduksi oleh suatu sistem atau aliran materi ketika datang ke keseimbangan

dengan lingkungan referensi. Eksergi adalah ukuran dari potensi sistem atau

aliran yang menyebabkan perubahan, sebagai akibat dari tidak sepenuhnya

stabil kesetimbangan relatif terhadap lingkungan referensi. Tidak seperti energi,

eksergi tidak dikenakan hukum konservasi (kecuali untuk proses yang ideal, atau

dapat dibalikkan). Sebaliknya, eksergi dikonsumsi atau dihancurkan,karena

irreversibilitas dalam proses nyata.

2.9.1 Entalpi dan Entropi Absolut

Variasi dari panas spesifik, entalpi, entropi abslolut dan fungsi gibbs

dengan temperatur 250 dan Pref = 1, tetapi untuk T > 250 maka diperlukan

perhitungan ulang dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

cp0 = a + by + cy−2 + dy2........................................................... (2.10)

h0 = 103[H+ + ay +b

2y2 − cy−1 +

d

3y3 ....................................... (2.11)

s0 = S+ + a ln T + by −c

2y−2 +

d

2y2 ........................................... (2.12)

g0 = h0 − Ts0 ............................................................................ (2.13)

29

Gambar 2. 15 Variasi Panas Spesifik, Entalpi, Entropi Absolut, dan Fungsi Gibbs

(Sumber : Bejan et al., 1996)

Dengan y = 10-3T dan notasi a, b, c, d, H+, dan S+

Gambar 2. 16 Referensi Berbagai Zat


Entropi Absolut (s0) adalah entropi yang diketahui dalam keadaan

standar, sedangkan spesifik entropi (s) ini dapat diketahui pada kondisi lain. Pada

saat entropi absolut diketahui dengan tekanan (Pref) dan temperatur (T), entropi

30

spesifik dengan temperatur yang sama dan tekanan berbeda pada gas ideal

dapat diketahui menggunakan persamaan berikut :

sk(T, Pk) = sk0(T) − Rln

xkP

Pref ......................................................... (2.14)

Entalpi dan entropi campuran adalah jumlah dari sifat masing – masing

komponen. Entalpi dan entropi campuran dapat diketahui dengan persamaan

sebagai berikut :

h = ∑ xkNk=1 hk ........................................................................... (2.15)

s = ∑ xkNk=1 sk ............................................................................ (2.16)

Dimana xk merupakan fraksi mol komponen k serta h dan s adalah nilai

entalpi dan entropi pada basis kmol.

2.9.2 Komponen Eksergi

Dalam suatu sistem dapat dibagi 4 komponen yaitu eksergi fisik EPH,

eksergi kinetik EKN, eksergi potensial EPN, dan eksergi kimia ECH akan tetapi tidak

ada efek nuklir, magnetik, elektrikal dan tegangan permukaan.

E = EPH + EKN + EPN + ECH ..................................................... (2.17)

Total eksergi spesifik dengan basis massa (e) kJ/kg dapat dinyatakan

dalam persamaan dibawah ini :

E = ePH + eKN + ePN + eCH ........................................................ (2.18)

2.9.3 Eksergi Fisik

Eksergi fisik sangat berkaitan dengan temperatur dan tekanan oleh fluida

kerja sistem, eksergi fisik pada setiap state dinyatakan pada persamaan sebagai

berikut :

EPH = m × ePH .......................................................................... (2.19)

Dimana

31

ePH = hk − h0 − T0(sk − s0)....................................................... (2.20)

Sehingga

EPH = m[hk − h0 − T0(sk − s0)] ................................................. (2.21)

Dimana m ialah laju aliran massa fluida (kg/s) dan ePH adalah laju dari

aliran eksergi. k dan 0 ini menunjukkan komponen dan lingkungan dimana h

adalah entalpi (kJ/kg) dan s adalah entropi (kJ/kg.K)

Jika entalpi dan entropi menggunakan basis kmol, persamaan untuk

mencari energi fisik sebagai berikut :

EPH = mhk−h0−T0(sk−s0)

M ............................................................. (2.22)

Pada M ialah massa molar gas (kg/kmol). hk dan sk ialah entalpi

komponen (kJ/kmol) dan entropi komponen (kJ/kmol.K). sedangkan h0 dan s0

ialah entalpi (kJ/kmol) dan entropi (kJ/kmol.K) pada kondisi lingkungan.

Untuk menghitung eksergi fisik dari suatu gas ideal ini adalah metana,

dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

EPH = mRT0lnPk

P0 ........................................................................ (2.23)

Dimana R ialah tetepan konstanta gas (kJ/kg.K), T0 dan P0 ialah

temperatur (K) dan tekanan (bar) pada kondisi lingkungan, sedangkan pada Pk

ialah tekanan (bar) pada state yang diinginkan.

2.9.4 Eksergi Kimia

Eksergi kimia adalah suatu eksergi yang memperhitungkan komposisi dan

reaksi kimia yang terjadi pada suatu sistem, dimana eksergi kimia molar standar

didasari pada nilai standar suhu lingkungan T0 dan tekanan P0.

32

Gambar 2. 17 Eksergi kimia molar standar


Untuk menentukan nilai eksergi kimia molar dari gas hasil pembakaran

yang terdiri dari berbagai unsur gas dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut :

eCH = ∑ xkekCH + RT0∑xkln xk .................................................... (2.24)

Pada dasarnya untuk menentukan nilai eksergi molar dari suatu zat yang

tidak terdapat pada lingkungan dapat dengan mengevaluasi rekasi ideal dari

suatu zat tersebut dengan zat referensi lain yang terdapat pada lingkungan.

Menentukan eksergi kimia suatu komponen dapat dicari dengan


33

ECH =meCH

M ................................................................................ (2.25)

Dimana E adalah eksergi kimia dalam (kJ/s) atau (KW)

2.9.5 Kehancuran Eksergi

Perhitungan dari produk laju aliran eksrgi di setiap state bagian komponen

dapat digunkana entuk menghitung kehancuran eksergi dari masing – masing

komponen. Persamaan untuk menghitung kehancuran eksergi sebagai berikut :

ED = Ep − Ef ............................................................................. (2.26)

𝐷imana ED adalah eksergi yang musnah selama proses, Ek,in dan Ek,out

adalah eksergi fluida yang masuk dan eksergi fluida yang keluar terhadap setiap

komponen.

2.9.6 Efisiensi Eksergi

Efisiensi eksergi ini didefinisikan menurut produk dan bahan bakar (fuel)

untuk menghasilkan suatu produk tersebut. Bahan bakar (fuel) yang disebut

tidak terbatas oleh gas alam. Produk yang dihasilkan serta bahan bakar untuk

menghasilkan produk dinyatakan dalam bentuk eksergi. eksergi bahan bakar

(fuel) dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

Ef = Ep + ED + EL ..................................................................... (2.27)

Sehingga persaamaan efisiensi eksergi dapat dirumuskan dengan


ηxk =EP

Ef= 1 −

ED+EL

Ef .................................................................... (2.28)

Sedangkan untuk mencari efisiensi eksergi turbin gas keseluruhan dapat

dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

ηx =WGT−WC

E5tot .............................................................................. (2.29)

2.9.7 Kehancuran Eksergi dan Rasio Kehancuran

Perhitungan dari produk laju aliran eksergi pada setiap komponen dapat

34

digunakan juga untuk mencari kehancuran eksergi dari setiap komponen.

Karena pada dasaranya aliran eksergi mengalami proses dan disitulah

kehancuran eksergi. untuk mencari kehancuran eksergi menggunakan


Ef − Ep = ED ............................................................................. (2.30)

Setelah mencari kehancuran eksergi pada setiap komponen maka dapat

menentukan rasio kehancuran dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut :

yD =Ed

Ed,tot .................................................................................. (2.31)

2.10 Hipotesis

Penulis menguraikan hipotesis pada pengolahan data yang didapat

dengan menggunakan literatur dan referensi yang ada, serta dugaan dari

rumusan masalah sebagai berikut :

1. Diduga bahwa laju aliran massa bahan bakar gas akan

mempengaruhi nilai efisiensi energi dan eksergi pada siklus PLTG di

blok 3.4 PLTGU Muara Tawar.

2. Diduga variasi laju aliran massa bahan bakar gas berpengaruh

terhadap efisiensi energi dan eksergi turbin gas dan alat bantunya

pada PLTG Di Blok 3.4 PLTGU Muara Tawar.

3. Diduga terjadi perbedaan efisiensi energi dan efisiensi eksergi

sebelum dan sesudah overhaul pada PLTGU Muara Tawar Blok 3.4.

35

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Perancangan Penelitian

Studi Literatur

Pengumpulan Data Operasi

1. Data operasi turbin gas blok 3.4 PLTG Muara Tawar

dengan 3 variasi beban yang berbeda.

2. Data penunjang yang berakitan dengan perhitungan

energi dan eksergi

A B

Mulai

vIdentifikasi Masalah

1. Peningkatan laju aliran massa bahan bakar gas dapat

meningkatkan effisiensi energi PLTG.

2. Peningkatan laju aliran massa bahan bakar gas dapat

meningkatkan effisiensi eksergi PLTG.

3. Perbedaan nilai energi dan eksergi pada peningkatan laju

aliran massa bahan bakar gas pada PLTG Blok 3.4. PT.

PJB UP Muara Tawar

36

Gambar 3. 1 Flow Chart

A B

Jika : mg naik, maka

1. η energi naik

2. η eksergi naik

Analisis Hasil Perhitungan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Pengolahan Data :

1. Menentukan laju aliran massa bahan bakar, laju

aliran massa udara dan laju aliran massa gas

2. Menghitung entalpi dan entropi setiap state

3. Menghitung kerja tiap komponen dan panas masuk

4. Menghitung effisiensi energi siklus PLTG

5. Menghitung eksergi tiap state

6. Menghitung kehancuran eksergi tiap komponen

7. Menghitung effisiensi eksergi tiap komponen

8. Menghitung effisiensi eksergi siklus PLTG

37

3.1.1 Metode Penelitian

Pada penelitian ini dilakukan menggunakan metode deskriptif yang

digunakan untuk mencari unsur dan sifat dari fenomena yang berdasarkan pada

studi kasus yang ada di lapangan secara langsung pada sistem PLTGU Muara

Tawar Blok 3.4 dan dengan literatur dan jurnal ilmiah seperti jurnal tentang

termodinamika, energi dan eksergi PLTG, DLL. Data operasi dan data spesifikasi

yang digunakan dalam penelitian didapatkan dari beberapa pihak yang terkait

yaitu di Central Control Room (CCR) PLTGU Muara Tawar Blok 3.4.

3.1.2 Waktu dan Pelaksanaan Penelitian

Penelitian dan pengumpulan data pada skripsi ini dilaksanakan di PT.

Pembangkitan Jawa Bali Unit Pembangkitan Muara Tawar Blok 3 Unit 4, Dimana

penelitian dilaksanakan pada 11 Februari 2019 hingga 10 Mei 2019.

Gambar 3. 2 Lokasi PT.PJB.UP Muara Tawar

(https://www.google.com/maps.)

3.2 Teknik Pengumpulan Data

Supaya penelitian dapat diselesaikan dengan baik sesuai dengan yang

sudah diuraikan diatas. Maka diperlukan data yang akurat supaya hasil dari

penelitian bisa optimal. Data – data tersebut diperoleh dengan beberapa cara

yaitu:

38

3.2.1 Metode Pengamatan Langsung

Penulis melakukan pengamatan langsung di area turbin uap blok 3.4 PT.

PJB UP Muara Tawar. Penulis juga mengamati beberapa data yang didapatkan

dari pihak - pihak terkait yaitu di Central Room (CCR) PLTGU Muara Tawar blok

3.4.

Tabel 3. 1 Spesifikasi Turbin Gas

(Syammary, 2019)

Tipe : Siemens AG V94.2 Unit Simple Cycle

Bahan Bakar - Gas Oil

Low Heat Value (LHV) Kj/kg 48160 42454

Nominal Output Generator MW 146.8 143.1

Temperatur Gas Buang ºC 558 558

Konsumsi Bahan Bakar Kg/s 9.1 10.2

Inlate Guide Vanes % 100

Laju Aliran Gas Buang Kg/s 494.4 495.5

Reference Conditions

Speed rpm 3000

Ambient Temperature ºC 30

Baromatic Pressure hPa 1013

Relative Humidity % 82.9

Pressure Loss Compressor

Inlet (ISO)

hPa 10

Pressure Loss Turbin

Outlet (ISO)

hP 10

39

3.2.2 Metode Pengamatan Tidak Langsung

Pada Metode ini dilakukan pengambilan data dengan mencari beberapa

data pendukung seperti data heat balance dengan variasi beban dan spesifikasi

turbin gas pada buku manual yang terdapat di PT. PJB UP Muara Tawar.

Tabel 3. 2 Spesifikasi Turbin Gas

(Syammary, 2019)

Tipe : Siemens AG V94.2 Unit Simple Cycle

Bahan Bakar - Gas Oil

Low Heat Value (LHV) Kj/kg 48160 42454

Nominal Output Generator MW 146.8 143.1

Temperatur Gas Buang ºC 558 558

Konsumsi Bahan Bakar Kg/s 9.1 10.2

Inlate Guide Vanes % 100

Laju Aliran Gas Buang Kg/s 494.4 495.5

Reference Conditions

Speed rpm 3000

Ambient Temperature ºC 30

Baromatic Pressure hPa 1013

Relative Humidity % 82.9

Pressure Loss Compressor

Inlet (ISO)

hPa 10

Pressure Loss Turbin

Outlet (ISO)

hP 10

40

Tabel 3. 3 Data Operasi Unit 4.3

No Parameter Simbol Satuan Beban

1

Temp.

Udara

masuk

Komp.

T1 ºK

2

Tekanan

udara

masuk

Komp.

p1 Kg/cm2

3

Tekanan

udara

keluar

Komp.

p2 Kg/cm2

4

Temp.

Udara

keluar

Komp.

T2 oK

5

Temp.

Gas

Buang

T4 ºK

6

Tekanan

Gas

Buang

P4 Bar

7

Tekanan

Bahan

Bakar

Pbb Bar

8

Aliran

gas bahan

bakar

Qbb m3/h

9

Low

Heating

Value

LHV kcal/kg

3.3.5 Metode studi literatur

Penulis mengumpulkan data-data dengan membaca di perpustakaan

PT.PJB UP Muara Tawar dan mempelajari berbagai literatur-literatur yang ada

sesuai dengan masalah yang diteliti dari Perpustakaan Institut Teknologi-PLN

sendiri.

41

3.2.4 Metode wawancara

Penulis memperoleh data dengan cara mengajukan pertanyaan kepada

karyawan di bidang pemeliharaan mesin maupun operator PT. PJB UP Muara

Tawar khususnya Blok 3.4 mengenai data ataupun informasi yang berkaitan

dengan pembahasan penulisan.

3.3 Teknik Pengolahan Data

Dalam pengolahan data. Penulis disini menjelaskan bagaimana

pengolahan data. Oleh karena itu untuk pengetahui perbandingan antara energi

dan eksergi pada system PLTG. Pemaparan pengolahan data sebagai berikut :

1. Mengolah data parameter yang terdiri dari beberapa komponen

utama Turbin gas seperti temperatur (T), tekanan (P), dan volume

aliran bahan bakar (Vbb). Data tersebut digunakan untuk mencari nilai

energi dan eksergi.

2. Menghitung nilai energi pada siklus PLTG dsn eksergi pada

Kompresor :

a) Menghitung laju aliran bahan bakar.

b) Menghitung laju aliran massa udara (ṁudr).

c) Menghitung kerja input kompresor (ẇc).

d) Menghitung effisiensi energi thermal siklus.

e) Menghitung nilai eksergi fisik pada kompresor.

f) Menghitung nilai eksergi kimia pada kompresor.

g) Menghitung laju pemusnahan eksergi

h) Sehingga didapat kesetimbangan eksergi pada kompresor.

i) Menghitung nilai efisiensi eksergi

3. Menghitung nilai energi siklus dan eksergi pada ruang pembakaran :

a) Menghitung laju alir bahan bakar.

b) Menghitung energi kalor masuk ruang bakar.

c) Menghitung efisiensi energi thermal siklus.

d) Menghitung nilai eksergi fisik pada ruang pembakaran.

e) Menghitung laju pemusnahan eksergi.

f) Sehingga di dapat kesetimbangan eksergi.

g) Menghitung nilai efisiensi eksergi.

42

4. Menghitung nilai energi siklus PLTG dan eksergi pada turbin :

a) Menghitung laju alir massa gas hasil pembakaran.

b) Menghitung kerja dari turbin gas.

c) Menghitung efisiensi energi thermal siklus.

d) Menghitung nilai eksergi fisik pada turbin.

e) Menghitung nilai eksergi kimia pada ruang pembakaran.

f) Menghitung laju pemusnahan eksergi.

g) Sehingga di dapat kesetimbangan energi dan eksergi pada

turbin.

h) Menghitung nilai efisiensi eksergi.

i) Menghitung entalphi dan entrophi absolut > 250 (variasi

temperature).

j) Menghitung entalphi campuran dan entrophi campuran pada

setiap state.

k) Menghitung total eksergi fisik dan eksergi kimia pada sitem

turbin gas.

l) Menghitung nilai eksergi fuel, eksergi produk, dan kerugian

eksergi pada setiap komponen utama PLTG.

m) Membandingkan dan menganalisa nilai efisiensi energi siklus

PLTG pada variasi laju aliran massa bahan bakar gas setelah

overhaul.

n) Membandingkan dan menganalisa nilai efisiensi eksergi siklus

PLTG pada variasi laju aliran massa bahan bakar gas setelah

overhaul.

o) Menentukan lokasi terjadi kehilangan efisiensi terbesar pada

sistem turbin gas blok 3 unit 4 PLTGU Muara Tawar.

3.4 Teknik Analisis Data

Dalam penyusuan skripsi ini maka digunakan data operasional sub-

komponen yang dilakukan secara langsung dan tidak langsung, serta yang di

dapat dari literature yang berkaitan dengan topik skripsi. Seperti pengumpulan

43

data dari Central Control Room (CCR), literature buku. Analisis data yang akan

diteliti meliputi :

a) Analisis efisiensi energi kompresor, ruang bakar, dan turbin

sesudah Overhaul.

b) Analisis kerugian eksergi kompresor, ruang bakar, dan turbin

sesudah Overhaul.

c) Analisis efisiensi eksergi yang dihasilkan Turbin Gas pada data

sesudah Overhaul.

d) Analisis kehilangan efisiensi pada komponen utama sesudah

Overhaul.

e) Analisis perbandingan efisiensi energi dan eksergi Turbin Gas.

3.5 Software

Penelitian ini menggunakan software Microsoft Excel untuk membantu

dan mempermudah dalam perhitungan. Software Microsoft excel ini membuat

perhitungan menjadi valid dan benar, selain itu software ini mempercepat dalam

proses pengerjaan penelitian ini sehingga diharapkan bahwa penelitian ini dapat

selesai sesuai jadwal yang telah ditentukan dan hasil hasil perhitungan yang

didapat juga valid. Software microsoft yang digunakan adalah Microsoft Excel

44

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengolahan Data Sekunder

Dalam menganalisa energi dan eksergi siklus PLTG, area yang digunakan

ditunjukkan pada gambar 4.1 dengan alir udara dan gas PLTG sebagai berikutt:

Gambar 4. 1 Siklus PLTG

(Sumber : Dewi, n.d.)

Data pengolahan data sekunder adalah data yang di dapat dari hasil

Operation Gas Turbine Compressor di PLTGU Muara Tawar Blok 3.4. Data

operasi yang diambil pada perhitungan serta dianalisis yaitu pada Tanggal 11

Februari 2019 dan sesudah 5 Mei 2019 pada perbedaan Laju Aliran Massa

Bahan Bakar Gas pada beban 75 MW, 100 MW, dan 137 MW. Berikut data

sekunder yang diperoleh :

45

Tabel 4. 1 Parameter Perhitungan GT 3.4

Parameter Simbol Satuan Beban

75 MW 100 MW 137 MW

Temp.

Udara

masuk

Komp.

T1 oC 27 29,95 31,52

Tekanan

udara

masuk

Komp.

p1 Kg/cm2 1,013 1,013 1,013

Tekanan

udara

keluar

Komp.

p2 Bar 9,65 12,02 10,72

Temp.

Udara

keluar

Komp.

T2 oC 356 402,78 354,8

Temp.

Gas

Buang

T4 oC 506,5 496,78 585,38

Tekanan

Gas

Buang

P4 Bar 1,013 1,013 1,013

Tekanan

Bahan

Bakar

Pbb Bar 0,941 0,941 0,936

Aliran

gas bahan

bakar

Qbb m3/h 25942,58 29856,82 33623,63

Low

Heating

Value

LHV kcal/kg 11197,14 11197,14 11197,14

46

Tabel 4. 2 Nilai Temperatur Masuk Turbin


75 MW 100 MW 137 MW

1

Temp.

Udara

masuk

Komp.

T1 ºK 300 302,95 304,52

2

Tekanan

udara

masuk

Komp.

p1 Kg/cm2 1,013 1,013 1,013

3

Tekanan

udara

keluar

Komp.

p2 Kg/cm2 9,65 12,02 10,72

4

Temp.

Udara

keluar

Komp.

T2 oK 629 675,78 627,8

5

Temp.

Gas

Buang

T4 ºK 779,5 789 858,38

6

Tekanan

Gas

Buang

P4 Bar 1,013 1,013 1,013

7

Tekanan

Bahan

Bakar

Pbb Bar 0,941 0,941 0,936

8

Aliran

gas bahan

bakar

Qbb m3/h 25942,58 29856,82 33623,63

9

Low

Heating

Value

LHV kcal/kg 11197,14 11197,14 11197,14

4.2 Hasil Pengolahan Data Primer

Hasil dari pengolahan data primer adalah sumber data yang didapatkan

dari ringkasan hasil perhitungan penulis. Bagian pertama yang dilakukan ialah

menentukan temperatur inlet turbin, entalpi dan entropi pada setiap state.

47

Selanjutnya dengan menentukan laju massa gas di dalam laju massa gas yang

terdapat di laju massa udara dan laju massa bahan bakar, menghitung nilai dari

kerja kompresor, kerja turbin dan menghitung panas masuk, sehingga setelah

semua dihitung, maka dapat menetukan efisiensi termal dari PLTG. Dilanjutkan

dengan menghitung efisiensi ekserginya. Untuk menghitung efisiensi eksergi,

pertama - tama menghitung eksergi fisik, lalu menghitung eksergi kimia, dan

kehancuran eksergi pada setiap komponen di PLTG. Perhitungan yang bersifat

tidak mengulang tidak ditampilkan dalam bentuk tabel dalam perhitungan excel.

4.2.1 Perhitungan menentukan Temperatur Masuk Turbin (T3)

Untuk tahap awal dalam perhitungan ini diperlukan dalam menentukan

temperatur masuk turbin (turbin inlet) pada beban 75 MW, 100 MW, dan 137

MW menggunakan persamaan :

𝑇3 =𝑇4

(𝑝1

𝑝2)

(𝑘−1)𝑘

Tabel 4.3 Temperatur Masuk Turbin

PLTG PARAMETER SIMBOL SATUAN

BEBAN

75 MW 100 MW 137 MW

4.3

Tekanan

udara masuk

Komp.

p1 Bar 1.013 1,013 1,013

Tekanan

udara keluar

Komp.

p2 Bar 9,65 10,34 10,72

Temp. Masuk

Turbin T3 K 1484,24 1513,82 1684,29

48

4.2.2 Menentukan Nilai Entalpi dan Entropi

Dalam menentukan nilai entalpi dan entropi pada kondisi gas, yang

pertama perlu menentukan variasi nilai entalpi dan nilai entropi absolut pada

setiap substan yang terkandung didalam udara seperti oksigen, nitrogen, karbon

dioksida, dan air dengan menggunakan persamaan (2.11) dan (2.12) dengan

menggunakan gambar 2.16 yaitu referensi dari berbagai jenis zat.

Menentukan entalpi absolut :

ℎ0 = 103[𝐻+ + 𝑎𝑦 +𝑏

2𝑦2 − 𝑐𝑦−1 +

𝑑

3𝑦3]

Tabel 4. 4 Entalpi Absolut

PLTG STATE FORMULA ��𝟎 (Kj/kmol)

75 MW 100 MW 137 MW

3.4

1

N2(g) 51,213 135,483 184,697

O2(g) 52,845 138,364 188,304

CO2(g) -393454,3 -393347,3 -393284,4

H2O(g) -241795,3 -241700,7 -241645,3

H2O(l) -285688,2 -285465,1 -285335,1

2

N2(g) 10032,5 11506,9 9994,8

O2(g) 10238,3 11759,3 10199,4

CO2(g) -378526,9 -376163,5 -378587,1

H2O(g) -230024,8 -228224 -230070,7

H2O(l) -258759,2 -254250,6 -258872,1

49

3

N2(g) 38128,4 42079 45000,6

O2(g) 39832,7 44060,6 47191,5

CO2(g) -332198,2 -325593,5 -320703,4

H2O(g) -193926,5 -188586 -184598,6

H2O(l) -140808,3 -118934,4 -101965,9

4

N2(g) 14807,04 15111,2 17342,6

O2(g) 15179,8 15496,2 17822,3

CO2(g) -370820,1 -370324,5 -366678,1

H2O(g) -224150 -223771,6 -220981,8

H2O(l) -243497,9 -242459,5 -234598,6

Menentukan entropi absolut untuk kandungan CO2

��0 = 𝑆+ + 𝑎 ln 𝑇 + 𝑏𝑦 −𝑐

2𝑦−2 +

𝑑

2𝑦2

Setelah menghitung nilai entalpi dan entropi absolut untuk CO2,

selanjutnya untuk menghitung nilai entalpi absolut untuk N2, O2, dan H2O

menggunakan perhitungan yang sama seperti mencari perhitungan nilai

entalpi dan entropi absolut CO2. Hasil entalpi dan entropi absolut dari

beberapa substan pada setiap state yang didapat, dapat dilihat pada tabel

dibawah ini :

Tabel 4. 5 Nilai Entropi Absolut

PLTG STATE FORMULA ��𝟎 (Kj/kmol)

75 MW 100 MW 137 MW

3.4 1 N2(g) 191,786 192,065 192,227

50

O2(g) 205,323 205,607 205,771

CO2(g) 214,016 214,371 214,578

H2O(g) 189,025 189,339 189,521

H2O(l) 70,418 71,158 71,586

2

N2(g) 214,121 216,382 214,061

O2(g) 228,093 230,425 228,031

CO2(g) 247,001 250,625 246,905

H2O(g) 215,240 218,001 215,167

H2O(l) 130,139 137,051 129,959

3

N2(g) 242,1654 244,728 246,508

O2(g) 257,552 260,295 262,203

CO2(g) 293,109 297,394 300,373

H2O(g) 251,020 254,485 256,913

H2O(l) 243,114 257,301 267,635

4

N2(g) 220,924 221,312 224,023

O2(g) 235,133 235,537 238,362

CO2(g) 257,979 258,611 263,040

H2O(g) 223,607 224,090 227,479

H2O(l) 151,836 153,160 162,705

4.2.3 Menentukan Nilai Entalpi Campuran dan Entropi Campuran

Setelah nilai entropi absolut didapat selanjutnya dapat digunakan untuk

menentukan entropi spesifik, untuk CO2 dalam 1 kmol udara terkandung 0,0003

CO2, dan dapat menghitung dengan persamaan (2.14) :

��𝑘(𝑇, 𝑃𝑘) = ��𝑘0(𝑇) − ��𝑙𝑛

𝑥𝑘𝑃

𝑃𝑟𝑒𝑓

51

Dari hasil perhitungan di atas untuk mencari nilai entalpi dan nilai entropi

spesifik substan pada setiap state menggunakan perhitungan yang sama seperti

perhitungan diatas. Sehingga setelah melakukan semua perhitungan untuk

mencari nilai dari entalpi dan entropi spesifik setiap substan akan didapat hasil

seperti tabel dibawah

Tabel 4. 6 Nilai Entropi Spesifik

PLTG BEBAN

��𝒌

SPESIFIK

SATUAN N2(g) O2(g) CO2(g) H2O(l)

3.4

75 MW

s1 kJ/kmol.K 191,7860 205,3236 214,0165 189,0255

s2 kJ/kmol.K 214,1215 228,0935 247,0014 215,2400

s3 kJ/kmol.K 242,1654 257,5529 293,1092 251,0204

s4 kJ/kmol.K 220,9247 235,1336 257,9792 223,6079

100 MW

s1 kJ/kmol.K 192,0656 205,6073 214,3715 189,3394

s2 kJ/kmol.K 216,3824 230,4258 250,6254 218,0013

s3 kJ/kmol.K 244,7285 260,2959 297,3943 254,4851

s4 kJ/kmol.K 221,3127 235,5371 258,6111 224,0905

137 MW

s1 kJ/kmol.K 192,2275 205,7716 214,5783 189,5216

s2 kJ/kmol.K 214,0615 228,0317 246,9057 215,1670

s3 kJ/kmol.K 246,5082 262,2031 300,3730 256,9139

s4 kJ/kmol.K 224,0232 238,3625 263,0402 227,4790

Setelah menghitung nilai entropi spesifik dari setiap state, selanjutnya

menghitung nilai entalpi campuran dan entropi campuran. Entropi dan entalpi

campuran merupakan jumlah dari sifat masing - masing komponen. Untuk

mendapatkan nilai entalpi campuran dan nilai entropi campuran pada setiap state

52

menggunakan persamaan (2.15) dan`(2.16). Analisis molar dilakukan untuk

menghitung nilai entalpi dan entropi fluida sistem, menurut (Bejan et al., 1996)

analisis molar udara dalam keadaan standar (%) adalah 77,48 N2, 20,59 O2, 0,03

CO2, 1,9 H2O(g), seperti berikut ini :

a. Menentukan Entalpi Campuran

ℎ = ∑ 𝑥𝑘

𝑁

𝑘=1

ℎ𝑘

Sehingga didapat tabel dibawah berikut :

Tabel 4. 7 Nilai Entalpi Campuran

PLTG ENTALPI SATUAN

BEBAN

75 MW 100 MW 137 MW

3.4

h1 kJ/kmol.K -4661,587 -4576,855 -4527,372

h2 kJ/kmol.K 5397,262 6887,724 5359,170

h3 kJ/kmol.K 33959,229 37994,084 40979,681

h4 kJ/kmol.K 10227,925 10536,150 12798,084

b. Menentukan Entropi Campuran

�� = ∑ 𝑥𝑘

𝑁

𝑘=1

��𝑘

Tabel 4. 8 Nilai Entropi Campuran

PLTG ENTALPI SATUAN

BEBAN

75 MW 100 MW 137 MW

3.4 s1 kJ/kmol.K 199,415 199,696 199,859

53

s2 kJ/kmol.K 203,177 203,636 202,242

s3 kJ/kmol.K 231,664 232,4569 235,227

s4 kJ/kmol.K 228,800 229,193 231,940

4.2.4 Perhitungan Menentukan Laju Massa Gas (ṁg)

Berikutnya adalah menentukan laju massa gas yang terdiri dari

penjumlahan dari laju massa bahan bakar dan juga laju massa udara. Dalam

menentukan massa bahan bakar dicari menggunakan persamaan :

mbb = Vbb.

Sbb. ρudara

3600

Selanjutnya untuk mencari Laju massa udara dengan ditentukan

menggunakan persamaan dibawah ini :

��udr = (A

𝐹) x ��bb

Dengan mengitung air fuel ratio (A

𝐹) menggunakan persamaan dibawah.

Nilai efisiensi generator yang digunakan didapatkan dari correction curves

efficiency generator yang ada pada lampiran dan sehingga dapat mencari laju

massa udara menggunakan rasio bahan bakar dengan nilai air fuel ratio

menggunakan laju massa bahan bakar seperti persamaan dibawah ini :

𝑊𝑔𝑒𝑛

𝜂𝑔𝑒𝑛= [1 +

𝐴

𝐹] . ��𝑏𝑏(ℎ3 − ℎ4) − [

𝐴

𝐹] . ��𝑏𝑏(ℎ2 − ℎ1)

Dan selanjutnya sudah didapat massa aliran udara maka dapat mencari aliran

gas dengan menjumlahkan nilai dari massa udara dengan massa aliran bahan

bakar, maka laju aliran massa gas didapat dengan menggunakan persamaan

dibawah ini :

��fuel gas = ��udr + ��bb

54

Tabel 4. 9 Perhitungan (𝐴/𝐹), m udr, m bb, m fuel gas, pada variasi beban

Data Parameter Satuan BEBAN

75 MW 100 MW 137 MW

GT

4.3

(𝐴/𝐹) - 19,47 19,29 20,85

��udr kg/s 142,415 166,374 197,641

��bb kg/s 7,312632 8,415968 9,477747

��fuel gas kg/s 149,72 174,79 207,11

4.2.5 Menentukan dari kerja Komponen dan Menghitung Panas Yang

Masuk

Berikutnya setelah menghitung entalpi dan entropi absolut, entalpi

campuran, dan entropi campuran. Setelah itu menghitung kerja kompresor

dengan menggunakan persamaan (2.5), kerja gas turbin dengan menggunakan

persamaan (2.6) dan menghitung panas masuk pada ruang bakar dengan

menggunakan persamaan (2.9). Maka di dapat nilai dari kerja setiap komponen

dan panas masuk pada beban 137 MW, sebagai berikut :

a. Menghitung Kerja Kompresor

𝑤 c = ��udr x [(h2 – h1)/Mr]

Tabel 4. 10 Kerja Kompresor

PLTG BEBAN PARAMETER SATUAN NILAI

75 MW

��udr Kg/s 142,41518

h1 kJ/kmol -4661,587

h2 kJ/kmol 5397,262

Mrudara Kg/mol 28,649

Kerja Kompresor MW 50,002

100 MW ��udr Kg/s 166,37449

55

GT 3.4

h1 kJ/kmol -4576,855

h2 kJ/kmol 6887,724



137 MW

��udr Kg/s 197,68697

h1 kJ/kmol -4531,689

h2 kJ/kmol 5359,17



b. Menghitung Kerja Turbin

𝑤 GT = ��g x [(h3 – h4)/Mr]

Tabel 4. 11 Kerja Turbin


3.4

75 MW

��gas Kg/s 149,72781

h3 kJ/kmol 33959,229

h4 kJ/kmol 10227,925

Mrgas Kg/mol 28,254

56

Kerja Turbin MW 125,760

100 MW

��gas Kg/s 174,79044

h3 kJ/kmol 36627,002

h4 kJ/kmol 9912,945

Mrgas Kg/mol 28,254


137 MW

��gas Kg/s 207,11904

h3 kJ/kmol 40979,681

h4 kJ/kmol 12798,084

Mrgas Kg/mol 28,254


Menghitung Panas Masuk :

Qin = ��bb x LHV

Tabel 4. 12 Panas Masuk Ruang Bakar


3.4 75 MW

Mbb kg/s 7,312632

LHV kcal/kg 11197,1

57

Qin MW 340,17609

100 MW

Mbb kg/s 8,415968

LHV kcal/kg 11197,1

Qin MW 391,50216

137 MW

Mbb kg/s 9,477747

LHV kcal/kg 11197,1

Qin MW 444,02143

4.2.6 Menentukan Effisiensi Termal

Setalah mendapatkan perhitungan kerja setiap komponen dan

perhitungan panas yang masuk ke dalam sistem, selanjutnya ialah menentukan

effisiensi termal dari sistem pembangkit dengan cara membagi kerja total dengan

panas yang masuk ke dalam sistem pada persamaan (2.8) :

𝜂𝑡ℎ =𝑊𝐺𝑡

��−

𝑊𝑐

��𝑖𝑛

��

= WGt−Wc

Qin

Berikutnya mencari efisiensi termal dengan menggunakan persamaan

yang sama seperti perhitungan diatas, sehingga didapatkan nilai efisiensi termal

pada tabel dibawah ini :

Tabel 4. 3 Perhitungan Efisiensi Termal

DATA BEBAN PARAMETER SATUAN NILAI

GT 4.3 75 MW

𝑤 c MW 50,002

��GT MW 125,760

Qin MW 340,176

58

Efisiensi Energi % 22,270

GT 3.4

100 MW

𝑤 c MW

66,578

��GT MW 167,588

Qin MW 391,502


GT 3.4 137 MW

𝑤 c MW 68,204

��GT MW 206,588

Qin MW 444,021


4.2.7 Menetukan Eksergi Fisik dan Kimia

4.2.7.1 MenentukannEksergi Fisik

Dalam menentukan nilai efektifitas eksergi dari setiap komponen, maka

terlebih dahulu menentukan nilai eksergi fisik dan eksergi kimia pada setiap state,

yang dimana pada state 1 nilai eksergi fisiknya adalah nilai nol dikarenakan pada

setiap state 1 merupakan kondisi dari awal udara masuk ke dalam kompresor,

untuk menghitungnya nilai eksergi fisik pada state 2 menggunakan perhitungan

persamaan (2.22), dengan menghitung eksergi fisik pada state 5 dengan

menggunakan persamaan (2.23). Sebagai Berikut rumus untuk menghitung nilai

eksergi fisik pada state 2 dannstate 5 :

a. MenghitungnEkserginFisik Pada State 2

𝐸𝑃𝐻 = ��ℎ𝑘 − ℎ0 − ��0(��𝑘 − ��0)

𝑀

59

b. MenghitungnEksergi Fisik Pada State 5

𝐸𝑃𝐻 = ��𝑅𝑇0𝑙𝑛𝑃𝑘

𝑃0

Pada proses pembakaran ketika bahan bakar pada kondisi temperatur

lebih kecil dan bercampur dengan udara, pada saat itulah di state 3 terjadi

kondensasi. Sehingga pada state 3 komposisi yang terkandung dalam komposisi

udara pada 1 kmol dan menjadi 75,07 N2, 13,72 O2, 3,14 CO2, 2,97 H2O(g), 5,1

H2O(1). Untuk berikutnya menghitung entalpi dan entropi produk pada kondisinini

menggunakan persamaan (2.15) dan persamaan (2.16). Rumus dari entalpi

produk seperti dibawah ini :

a. Mencari Entalpi Produk

ℎ = ∑ 𝑥𝑘

𝑁

𝑘=1

ℎ𝑘

b. Mencari EntropinProduk

�� = ∑ 𝑥𝑘

𝑁

𝑘=1

��𝑘

Berikutnya menghitung nilai eksergi fisik pada state 3 dan state 4 dengan

menggunakan persamaan (2.22) sebagai berikut ini :

c. Menghitung Nilai Eksergi Fisik Pada State 3 dan State 4

𝐸𝑃𝐻 = ��ℎ𝑘 − ℎ0 − ��0(��𝑘 − ��0)

𝑀

Setelah menghitung menggunakan rumus diatas maka didapatkan nilai eksergi

fisik pada state 3 dan state 4 terhadap variasi beban yang diberikan sebagai

berikut :

60

Tabel 4. 4 Nilai Eksergi Fisik

PARAMETER SATUAN

BEBAN

75 MW 100 MW 137 MW

𝐸1𝑃𝐻 MW 0 0 0

𝐸2𝑃𝐻 MW 44,393 59,646 63,195

𝐸3𝑃𝐻 MW 291,150 359,183 444,774

𝐸4𝑃𝐻 MW 169,944 197,650 245,525

𝐸5𝑃𝐻 MW 3,5533 4,1296 4,6770

4.2.7.2 MenghitungnEksergi Kimia

Nilai dari Eksergi kimia pada state 1 dan 2 ini diabaikan dikarenakan pada

state 1 dan 2 ini merupakan terjadinya reaksi kimia secara alami tanpa perlakuan

yang khusus sehingga hasil yang didapat sangat kecil bahkan bisa diabaikan.

Produk pembakaran pada eksergi kimia molar ini memiliki kondisi yang khusus

dan juga diperhitungkan ulang sebagaii berikut :

Tabel 4. 5 Eksergi Kimia Molar Standar

(sumber : Bejan et al., 1996)

SUBSTANCE FORMULA NILAI

Nitrogen N2(g) 639

Oxygen O2(g) 3951

Hydrogen H2(g) 235249

Carbon Dioxide CO2(g) 14176

61

Water H2O(g) 8636

Water H2O(l) 45

Methane CH4(g) 824348

a. Menentukan Nilai Eksergi Kimia Pada State 5

Untuk menentukan dari nilai dari eksergi kimia pada state 5 ini

menggunakan persamaan (2.25) dengan memakai rumus seperti dibawah ini :

𝐸𝐶𝐻 =��𝑒𝐶𝐻

𝑀

b. Menentukan Nilai Eksergi Kimia Pada State 3

Pada dasarnya harus mencari eksergi kimia campuran terlebih dahulu

apabila untuk mencari nilai eksergi kimia pada state 3. Pada state 3 ini

menggunakan fase gas fraksi mol hal ini karena gas hasil pembakaran dan untuk

menghitung eksergi kimia molar pada state 3 ini menggunakan persamaan

(2.24). Rumus untuk menghitung nilai eksergi kimia campuran dibawah ini :

𝑒𝐶𝐻 = Σ 𝑥𝑘𝑒𝑘𝐶𝐻 + 𝑅𝑇0Σ 𝑥𝑘𝑙𝑛 𝑥𝑘

Setelah itu nilai dari eksergi kimia campuran sudah didapatkan maka

berikutnya menghitung nilai eksergi kimia pada state 3 menggunakan persamaan

(2.25) dengan rumus seperti dibawah ini :

𝐸𝐶𝐻 =��𝑒𝐶𝐻

𝑀

c. Menentukan Nilai Eksergi Kimia State 4

Selanjutnya pada state 4 ini nilai eksergi kimia yang diperoleh hasil

nilainya sama dengan state 3, hal ini dikarenakan pada state 4 ini kandungan

62

kimia dan bentuk fasanya sama yaitu gas methane, sehingga didapat rumus

dibawah ini :

𝐸𝐶𝐻4 = 𝐸𝐶𝐻3

Berikutnya nilai eksergi kimia pada state 3 ini sampai dengan 5 diperoleh

maka nilai eksergi kimia pada state 3 sampai dengan 5 pada variasi beban

ditunjukkan pada tabel dibawah ini

Tabel 4. 6 Nilai Eksergi Total

PARAMETER SATUAN

BEBAN

75 MW 100 MW 137 MW

𝐸1𝐶𝐻 MW

0 0 0

𝐸2𝐶𝐻 MW

0 0 0

𝐸3𝐶𝐻 MW

0,5536 0,5421 0,5705

𝐸4𝐶𝐻 MW

0,5536 0,5421 0,5705

𝐸5𝐶𝐻 MW 375,82 432,52 487,09

4.2.8 Menentukan Destruksi Eksergi dan Effisiensi Eksergi

Suatu proses pada dasarnya aliran dari suatu eksergi akan tereduksi,

Reduksi adalah kehancuran eksergi. Perhitungan produk dan hasil dari pada

setiap state dapat digunakan untuk menghitung nilai dari kehancuran eksergi

pada setiap komponen utama dari PLTG seperti dengan menggunakan

persamaan (2.26) maka dapat ditemukan nilai kehancuran eksergi dalam tabel

dibawah seperti berikut :

63

𝐸D = 𝐸P – 𝐸f

Tabel 4. 7 Eksergi Destruksi

BEBAN KOMPONEN SATUAN FUEL PRODUK DESTRUKSI

75 MW

Kompresor MW 50,002 44,393 5,6098

Ruang Bakar MW 423,766 291,704 132,06

Turbin MW 291,704 246,255 45,448

100 MW

Kompresor MW 66,578 59,646 6,9322

Ruang Bakar MW 496,300 359,725 136,57

Turbin MW 359,725 299,202 60,522

137 MW

Kompresor MW 68,204 63,195 5,0084

Ruang Bakar MW 554,965 445,344 109,62

Turbin MW 445,344 384,479 60,864

Berikutnya adalah menentukan nilai destruksi energi selanjutnya

menghitung nilai dari rasio destruksi dengan menggunakan persamaan (2.30)

dengan menggunakan rumus energi dibawah ini :

Tabel 4. 8 Rasio Destruksi

BEBAN KOMPONEN SATUAN FUEL PRODUK DESTRU

KSI

RASIO

75 MW

Kompresor MW 50,002 44,393 5,6098 3,06%

Ruang Bakar MW 423,766 291,704 132,06

72,11%

Turbin MW 291,704 246,255 45,448

24,81%

64

100 MW

Kompresor MW 64,984 58,218 6,7663 3,28%

Ruang Bakar MW 494,872 354,838 140,034 68,04%

Turbin MW 354,838 295,830 59,007 28,67%

Kompresor MW 68,204 63,195 5,0084 2,85 %

137 MW Ruang Bakar MW 554,965 445,344 109,62 62,46%

Turbin MW 445,344 384,479 60,864 34,68%

Selanjutnya setelah menghitung nilai destruksi dan rasio eksergi maka

berikutnya menentukan nilai dari efisiensi eksergi pada setiap komponen dengan

variasi beban yang telah ditentukan sebelumnya. Untuk menghitung nilai efisiensi

eksergi pada setiap komponen utama PLTG dengan menggunakan persamaan

(2.28). dengan menggunakan rumus nilai eksergi pada setiap komponen utama

PLTG dibawah ini :

ɳeks =𝐸𝑝

𝐸𝑓

Tabel 4. 9 Efisiensi Eksergi Setiap Komponen

BEBAN KOMPONEN SATUAN FUEL PRODUK DESTRUKSI EFISIENSI

75 MW

Kompresor MW 50,002 44,393 5,609 88,780

Ruang Bakar MW 423,766 291,704 132,061 68,836

Turbin MW 291,704 246,255 45,448 84,419

100

MW

Kompresor MW 64,984 58,218 6,7663 89,587

Ruang Bakar MW 494,872 354,838 140,034 71,702

Turbin MW 354,838 295,830 59,007 83,370

65

137

MW

Kompresor MW 68,204 63,195 5,0084 92,656

Ruang Bakar MW 554,965 445,344 109,62 80,247

Turbin MW 445,344 384,479 60,864 86,333

4.2.9 Menentukan Nilai Effsiensi Eksergi

Setelah menghitung kerugian eksergi pada setiap komponen utama dari

PLTG dan menghitung efisiensi eksergi pada setiap komponen utama dari PLTG

maka untuk menghitung effisiensi eksergi menggunakan persamaan (2.29)

dengan menggunakan rumus dibawah ini

:

𝜂𝑥 =𝑊𝑡 − 𝑊𝑐

𝐸5𝑡𝑜𝑡

Tabel 4.21 Nilai Efisiensi Eksergi Dengan Variasi Beban

Tabel 4. 10 Efisiensi Eksergi Setiap Komponen

DATA PARAMETER SATUAN

BEBAN

75 MW 100 MW 137 MW

GT 3.4 𝜂𝑥 % 19,96 23,13 28,13

66

4.3 Analisa

4.3.1 Efisiensi Thermal Terhadap Massa Bahan Bakar Gas

Gambar 4. 2 Grafik Effisiensi Energi

Pada Gambar 4.2 ini adalah pengaruh laju aliran bahan bakar gas terhadap

Efisiensi Energi pada GT 3.4. Jika Diperhatikan pada grafik diatas maka dapat

dilihat bahwa nilai dari effisiensi termal sebagai berikut ini :

1. Pada Beban 75 MW memiliki efisiensi energi sebesar 22,270 %



Berdasarkan grafik diatas bahwa nilai yang ada diatas dapat diambil

kesimpulan bahwa semakin meningkatnya beban sehingga laju aliran massa

bahan bakar juga bertambah maka nilai dari efisiensi termal yang dihasilkan akan

semakin besar juga. Hal ini dapat terjadi dikarenakan semakin besar nilai m fuel

gas dan m udara yang diakibatkan kenaikan beban maka semakin besar pula

22.27

25.801

31.166

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250

EFFI

SIEN

SI E

NER

GI %

MASSA BAHAN BAKAR GAS (KG/S)

67

nilai dari Wc dan WT dengan semakin besarnya nilai tersebut maka semakin besar

pula nilai effisiensi thermalnya.

4.3.2 Analisis Kerja Komponen Terhadap Laju Aliran Massa Bahan

Bakar Gas

4.3.2.1 Kerja Kompresor Terhadap Laju Aliran Massa Bahan Bakar

Gas

Gambar 4.3 Grafik Kerja Kompresor

Pada Gambar 4.3 dapat ditinjau bahwa kerja kompresor pada PLTG GT

3.4 akan mengalami kenaikan dengan kenaikan yang semakin tingginya beban.

Bedasarkan grafik diatas maka didapatkan nilai dari kerja kompresor sebagai

berikut ini :

1. Pada beban 75 MW kerja kompresor sebesar 88,78 MW



Dapat dilihat dari hasil nilai diatas bahwa diketahui berdasarkan

persamaan 2.5 tentang kerja kompresor yang menunjukkan selisih dari nilai

entalpi campuran pada state 1 dan state 2 dan nilai laju alir massa udara yang

mempengaruhi kerja dari kompresor. Peningkatan beban juga mempengaruhi

nilai dari entalpi campuran pada state 1 dan state 2 dan massa udara juga

mengalami peningkatan.

86

87

88

89

90

91

92

93

75 MW 100 MW 137 MW

88.78

89.58

92.65

MW

AXIS TITLE

Kerja Kompresor

68

4.3.2.2 Kerja Turbin Gas Terhadap Massa Bahan Bakar Gas

Gambar 4.4 Grafik Kerja Turbin Gas

Dapat dilihat pada gambar 4.4 nilai kerja turbin gas PLTG GT 3.4 ini

mengalami peningkatan yang nilainya berbanding lurus dengan beban yang

diberikan sebelumnya. Berdasarkan grafik diatas maka didapatkan nilai kerja

daru turbin gas adalah berikut ini :

1. Pada beban 75 MW kerja turbin sebesar 125,760 MW



Dapat diketahui bahwa pada hasil diatas maka kerja turbin gas ini

dipengaruhi massa udara dan massa bahan bakar dengan menggunakan

persamaan 2.7 dan dapat diketahui bahwa kerja dari turbin gas adalah hasil dari

kali massa gas dengan selisih dari nilai entalpi campuran pada state 3 dan 4 yang

dibagi dengan massa relatif gas. Massa udara nilainya bertambah maka massa

gas akan meningkat pula dikarenakan nilai dari massa gas ialah penambahan

dari massa udara dan massa bahan bakar yang dimana jumlah massa gas

tertinggi dapat diperoleh pada beban maksimal. Dapat dilihat bahwa jumlah

massa gas akan meningkat apabila menaiknya beban pula yang dihasilkan.

0

50

100

150

200

250

75 MW 100 MW 137 MW

125.76

167.588

206.588

MW

Kerja Turbin

69

4.3.2.3 Panas Masuk Ruang Bakar Terhadap Laju Aliran Massa Bahan

Bakar Gas

Gambar 4. 5 Panas Masuk Ruang Bakar

Dapat dilihat pada gambar 4.5 bahwa nilai dari panas masuk pada ruang

bakar terhadap massa udara dan massa bahan bakar mengalami peningkatan

yang nilainya berbanding lurus dengan beban yang telah diberikan. Berdasarkan

grafik diatas maka diperoleh nilai panas masuk pada ruang bakar adalah berikut

ini :

1. Pada beban 75 MW nilai panas masuk ruang bakar adalah sebesar

340,176 MW


391,502 MW


444,021 MW

Dilihat hasil nilai panas masuk ini disimpulkan bahwa nilai panas masuk

dipengaruhi nilai massa bahan bakar dan nilai lower heating value, yang hasilnya

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

75 MW 100 MW 137 MW

340.176

391.502

444.021

MW

AXIS TITLE

Panas Masuk Ruang Bakar

70

didapat bahwa pada beban 75 MW beban terkecil nilai bahan bakar yang

diperoleh adalah yang terkecil daripada beban yang lainnya. Oleh karena itu

maka dapat disimpulkan bahwa semakin besar beban maka hasil nilai massa

bahan bakar akan semakin besar pula yang dapat mengakibatkan jumlah panas

panas yang masuk pada ruang bakar semakin besar.

4.3.3 Analisa Aliran Energi Pada PLTG

Berdasarkan hasil data yang telah diolah, maka dibuatlah diagram aliran

yang menggambarkan tentang kesimbangan energi pada siklus turbin dengan

contoh beban 137 MW pada PLTG Blok 3.4 yang ditunjukkan dengan gambar

dibawah ini :

Gambar 4.6 Diagram Aliran Energi Pada Siklus PLTG

RUANG BAKAR

444,021 MW

Losses

175,494 MW

GAS TURBIN

206,588 MW

RUANG BAKAR

68,204 MW

71

Analisis kesetimbangan energi yang dilakukan menunjukkan terjadinya

selisih antara energi yang masuk dengan energi yang keluar pada sistem, hal ini

terdapat losses atau energi yang terbuang pada siklus turbin gas yaitu sebesar

175,494 MW, energi yang terbuang ke stack apabila dumper tertutup dan

dimanfaatkan kembali menuju ke HRSG jika dumper terbuka dimana hal tersebut

adalah selisih antara energi masuk dan energi keluar sistem. Analisi energi ini

hanya menunjukkan besarnya kerugian energi pada keseluruhan sistem,

sehingga tidak dapat menunjukkan komponen mana letak terjadinya kerugian

energi terbesar beserta penyebabnya.

4.3.4 Analisis Efisiensi Eksergi Terhadap Laju Aliran Massa Bahan

Bakar Gas

Gambar 4.7 Efisiensi Eksergi Terhadap Massa Gas

Dapat dilihat bahwa pada gambar diatas menjelaskan bahwa efisiensi

eksergi PLTG GT 3.4 semakin bertambah dengan seiring bertambahnya beban.

Berdasarkan grafik diatas maka dapat diperoleh efisiensi eksergi didapatkan

hasil sebagai berikut :

1. Pada beban 75 MW nilai efisiensi eksergi adalah sebagai berikut 19,96%

2. Pada beban 100 MW nilai efisiensi eksergi adalah sebagai berikut 23,13 %

3. Pada beban 137 MW nilai efisiensi eksergi adalah sebagai berikut 28,13 %

19.96

23.13

28.13

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200 250

EFFI

SIEN

SI E

KSE

RG

I (%

)

LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR GAS (KG/S)

Effisiensi Eksergi

72

Dari data diatas peningkatan eksergi ini bergantung pada peningkatan

eksergi pada masing - masing komponennya. Seperti pada kompresor yang

memiliki peningkatan efisiensi dimana membuat tekanan keluar kompresor

menjadi lebih meningkat dengan laju aliran massa bahan bakar yang bervariasi

sehingga kehancuran eksergi yang berkurang sama dengan efisiensi ruang

bakar yang tinggi akan membuat kehancuran eksergi semakin rendah. Effisiensi

eksergi pada setiap komponen utama PLTG dengan variasi beban yang

diberikan akan ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

4.3.4.1 Efisiensi Eksergi Pada Setiap Komponen Dengan Beban 75

MW, 100 MW, dan 137 MW


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Kompresor Ruang Bakar Turbn

Series1 88.78 68.83 84.41

88.78

68.83

84.41

MW

AXIS TITLE

73


Gambar 4. 10 Effisiensi Eksergi Pada Setiap Komponen Dengan Beban 137

MW.

Dari gambar 4.8, 4.9, dan 4.10 diatas maka dapat diketahui bahwa PLTG

Blok 3.4 pada komponen ruang bakar yang memiliki efisiensi eksergi paling

rendah dan dapat disimpulkan bahwa kehancuran eksergi terbesar terletak di

komponen ruang bakar. Hal ini dapat terjadi dikarenakan terjadinya reaksi kimia

pembakaran yang merupakan sumber kerugian terbesar dan perbedaan

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Series1 89.58 71.7 83.37

89.58

71.7

83.37

MW

74

76

78

80

82

84

86

88

90

92

94


Series1 92.65 80.24 86.33

92.65

80.24

86.33

MW

74

temperatur yang sangat tinggi antara temperatur pembakaran dengan fluida

kerja.

4.3.5 Analisa Total Kehancuran Eksergi

Perbandingan kehancuran eksergi pada beban 75 MW, 100 MW, 137

MW dapat ditunjukan dengan gambar dibawah ini :

4.3.5.1 Total Kehancuran Eksergi Pada Beban 75 MW

Gambar 4. 11 Total Kehancuran Eksergi Beban 75 MW

4.3.5.2 Total Kehancuran Eksergi Beban 100 MW

Total

Kehancuran

Eksergi

183,120 MW

Ruang Bakar

132,061 MW

Turbin Gas

45,4486 MW

Kompresor 5,5098 MW

Kompresor 5,5098 MW

75

Gambar 4. 12 Total kehancuran Eksergi Beban 100 MW

4.3.5.3 Total Kehancuran Eksergi Beban 137 MW

Gambar 4. 13 Total Kehancuran Eksergi Beban 137 MW

Berdasarkan gambar diatas maka dapat disimpulkan bahwa nilai

kehancuran dari suatu komponen utama pada PLTG dipengaruhi oleh massa

bahan bakar gas dengan variasi beban yang dihasilkan pada PLTG. Dapat dilihat

Ruang Bakar

140,034 MW

Total

Kehancuran

Eksergi

205,808 MW

Turbin Gas

59,007 MW

Kompresor 6,7663 MW

Ruang Bakar

109,620 MW

Total

Kehancuran

Eksergi

175,4942

MW

Turbin Gas

60,864 MW

Kompresor 5,0084MW

76

bahwa perbedaan kehancuran eksergi dengan variasi beban yang diberikan,

bahwa apabila beban semakin bertambah maka nilai dari ruang bakar akan

mengalami peningkatan pada nilai kehancuran eksergi. Gambar diatas dapat

dilihat bahwa kehancuran eksergi yang paling besar terletak pada komponen

ruang bakar pada PLTG, hal ini dikarenakan bersarnya perbedaan suhu dan

fluida yang masuk ke dalam sistem.

4.3.6 Identifikasi Masalah Menggunakan Temperatur Lingkungan

Gambar 4. 14 Efisiensi Energi Dan Eksergi Terhadap Temperatur Lingkungan

Dari gambar 4.14 diatas menunjukkan efisiensi energi dan eksergi

dipengaruhi oleh temperatur ambient (suhu lingkungan) yang dapat dijelaskan

apabila semakin rendah temperatur ambient maka performa pada siklus akan

semakin baik pula. Suhu udara dingin ini memiliki densitas udara yang sangat

tinggi maka dapat meningkatkan laju aliran massa bahan bakar gas, sehingga

proses dari kerja turbin gas menjadi lebih optimal dan apabila temperatur ambient

meningkat performa siklus PLTG akan mengalami penurunan daripada saat suhu

lebih rendah. Kesimpulannya apabila laju aliran massa bahan bakar meningkat

maka nilai dari WC dan WT akan semakin besar nilainya maka nilai efisiensi

energinya akan meningkat pula. Oleh karena itu pada suhu ambient yang paling

rendah memiliki efisinsi energi yang paling baik.

304.67, 22.27302.95, 25.8

300, 31.16

304.67, 19.96302.95, 23.13

300, 28.13

0

5

10

15

20

25

30

35

299 300 301 302 303 304 305

EFIS

IEN

SI (%

)

KELVIN

TEMPERATUR AMBIENT TERHADAP EFISIENSI ENERGI DAN EKSERGI

EFISIENSI ENERGI EFISIENSI EKSERGI

77

5.3.6 Identifikasi Masalah Dengan Diagram Fishbone

Berdasarkan analisa yang sudah didapat maka dapat diketahui bahwa

nilai dari effsiensi energi dan effisiensi eksergi pada PLTG akan mengalami

kenaikan berdasarkan beban yang diberikan, dan kemudian dapat disimpulkan

bahwa nilai terendah pada efisiensi energi dan efiisiensi eksergi PLTG terjadi

pada beban terendah. Untuk mencari penyebab dari terjadinya effisiensi energi

terendah pada PLTG dengan beban terendah yang diberikan, perlu dilakukan

analisa menggunakan Fishbone Diagram dibawah ini :

4.3.6.1 Analisa Efisiensi Energi Dengan Diagram Fishbone

Gambar 4. 15 Analisa Efisiensi Energi dengan Diagram Fishbone

Pada gambar diatas dilakukannya analisa diagram fishbone yang

mempengaruhi nilai effsiensi energi PLTG Blok 3 unit 4, dengan penjelasannya

dibawah ini :

Efisiensi energi blok 3.4 Rendah (22,27 %) pada beban 75 MW

MACHINE

Efisiensi Kompresor

Efisiensi Ruang

Bakar

Efisiensi Turbin

MATERIAL

Kemampuan

Material

LINGKUNGAN

MAN

Uji Kompetensi

Temperatur Ambient

METODE

Perawatan

SOP

78

Tabel 4. 11 Analisa Effisiensi Energi Dengan Diagram Fishbone

FAKTOR ANALISIS KETERANGAN

MACHINE

Kompresor

Hasil dari perhitungan kerja

kompresor diperoleh

bahwa kerja kompresor

sangat berpengaruh

terhadap nilai efisiensi

energi, massa udara pada

kompresor sangat

berpengaruh pada efisiensi

energi dengan variasi

beban yang diberikan,

apabila beban terendah

maka nilai energi juga pada

titik terendah dan juga

sebaliknya

Penyebab

Ruang Bakar

Hasil dari perhitungan

panas masuk maka dapat

diketahui bahwa

berpengaruh pada efisiensi

energi, massa bahan bakar

dan massa udara sangat

berpengaruh pada ruang

bakar, apabila nilai panas

semakin bertambah maka

beban yang dihasilkan akan

semakin besar sehingga

penurunan panas masuk ke

dalam ruang bakar akan

menambah efisiensi

energinya

Penyebab

79

Turbin Gas

Hasil perhitungan dari kerja

turbin gas didapatkan

bahwa turbin gas

berpengaruh terhadap

efisiensi energi, kerja turbin

dipengaruhi oleh massa

bahan bakar dan massa

udara masuk dengan

variasi beban yang

diberikan, apabila semakin

besar beban yang diberikan

maka nilai kerja turbin

bertambah

Penyebab

METODE

Perawatan

Perawatan yang dilakukan

oleh operator dan HAR

Mekanik

Penyebab

SOP

Perawatan yang

dilakukan dengan

menggunakan standar

yang telah dibuat

sebelumnya

Penyebab

MATERIAL Kemampuan

Material

Material komponen yang

cepat terkorosi membuat

efisiensi berkurang

Penyebab

LINGKUNGAN Temperatur

Ambient

Temperatur Ambient

berpengaruh pada

kerapatan udara yang

dimana rendahnya

temperatur maka

semakin tinggi kerapatan

Penyebab

80

udara yang berpengaruh

pada kerja kompresor

MAN Uji Kompetensi

Sumber Daya Manusia

yang ada pada PLTG

Blok 3 unit 4 PT. PJB.UP

Muara Tawar, sudah

mempunyai pengalaman,

sertifikasi, dan

kemampuan dalam

pengoperasian PLTG

Penyebab

4.3.6.2 Analisa Effisiensi Eksergi Dengan Diagram Fishbone

Gambar 4. 16 Analisa Efisiensi Eksergi Dengan Diagram Fishbone

Pada gambar diatas dilakukannya analisa menggunakan diagram

fishbone yang dapat berpengaruh dengan efisiensi eksergi PLTG Blok 3.4,

Berikut penjelasannya :

Efisiensi eksergi blok 3.4 Rendah (19,96 %) pada beban 75 MW

MACHINE

Efisiensi Kompresor

Efisiensi Ruang

Bakar

Efisiensi Turbin

MATERIAL

Kemampuan Material

LINGKUNGAN

MAN

Uji

Kompetensi

Temperatur

Ambient

METODE

Peraw

atan

SOP

81

Tabel 4. 12 Analisa Efisiensi Eksergi Dengan Diagram Fishbone

FAKTOR ANALISIS KETERANGAN

MACHINE

Kompresor

Hasil dari perhitungan kerja

kompresor diperoleh bahwa

kerja kompresor sangat

berpengaruh terhadap nilai

efisiensi eksergi, apabila

semakin effisien kompresor

maka akan semakin effisien

juga nilai ekseginya

Penyebab

Ruang Bakar

Hasil dari perhitungan panas

masuk maka dapat diketahui

bahwa berpengaruh pada

efisiensi eksergi, massa

bahan bakar dan massa

udara sangat berpengaruh

pada ruang bakar, semakin

besar beban yang diberikan

massa semakin besar pula

kehancuran ekserginya

Penyebab

Turbin Gas

Semakin kecil nilai dari

kehancuran pada kompresor

maka nilai eksergi pada

turbin gas meningkat

Penyebab

METODE

Perawatan

Perawatan yang dilakukan

oleh operator dan HAR

Mekanik

Bukan Penyebab

SOP Perawatan yang dilakukan

dengan menggunakan

Bukan

Penyebab

82

standar yang telah dibuat

sebelumnya

MATERIAL Kemampuan

Material

Material komponen yang

cepat terkorosi membuat

efisiensi berkurang

Penyebab

LINGKUNGAN Temperatur

Ambient

Temperatur Ambient

berpengaruh pada

kerapatan udara yang

dimana rendahnya

temperatur maka semakin

tinggi kerapatan udara

yang berpengaruh pada

kerja kompresor

Penyebab

MAN Uji Kompetensi

Sumber Daya Manusia

yang ada pada PLTG Blok

3 unit 4 PT. PJB.UP Muara

Tawar, sudah mempunyai

pengalaman, sertifikasi,

dan kemampuan dalam

pengoperasian PLTG

Bukan

Penyebab

83

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari analisis diatas bahwa dapat disimpulkan adalah sebagai berikut :

1. Peningkatan Laju Aliran Massa Bahan Bakar Gas pada PLTG GT 3.4

dengan beban 75 MW, 100 MW, dan 137 MW ini mempengaruhi nilai

efisiensi energi pada PLTG 3.4 adalah 22.270 %, 25,801 %, dan 31,166

%.

2. Peningkatan Laju Aliran Massa Bahan Bakar Gas pada PLTG GT 3.4

dengan beban 75 MW, 100 MW, dan 137 MW ini mempengaruhi nilai

efisiensi eksergi pada PLTG 3.4 adalah 19,96 %, 23,13 %, dan 28,13 %.

3. Variasi laju aliran massa bahan bakar gas pada PLTG Blok 3.4 akan

mempengaruhi nilai efisiensi energi dan eksergi, apabila semakin

meningkatnya laju aliran massa bahan bakar gas maka dihasilkan nilai

efisiensi energi dan eksergi yang meningkat pula.

5.2 Saran

1. Perlunya dilakukan kajian secara termokonomi terlebih dari nilai efisiensi

siklus pada PLTG untuk mengoptimalkan pengoperasian pembangkit

yang dilihat dari sisi ekonomi dan termodinamika.

2. Dharapkan bahwa dari hasil penelitian ini dapat menjadi masukan dan

bahan pertimbangan dalam mengembangkan ilmu pengetahuan pada

bidang Pembangkit Listrik Tenaga Gas khususnya untuk mengetahui

efisiensi energi dan eksergi pada suatu sistem PLTG.

84

DAFTAR PUSTAKA

Adams, T., Bank, L., Bier, V. M., Carayon, P., Kurtz, T. G., Leary, P. O., Robinson, S. M., Samuelson, L., Vernon, M. K., & Zach, L. (2016). P erformance A nalysis P erformance A nalysis. Risk Analysis, 1(1), 54–75.

Bejan, A., Tsatsaron, G., & Moran, M. (1996). THERMAL DESIGN AND OPTIMIZATION. John Wikey & Sons,Inc.

Dewi, D. K. (n.d.). Perhitungan Unjuk Kerja Turbin Gas SOLAR SATURN Pada Unit Pembangkit Daya Joint Operating Body PERTAMINA – PETROCHINA East Java ( JOB P - PEJ ).

Dincer, I., & A. Cengel, Y. (2001). Energy, Entropy and Exergy Concepts and Their Roles in Thermal Engineering (Entopy 200). https://doi.org/10.1081/e-eee2-120051991

Faizal, M., Prasetyo, B. T., & Effendy, E. S. (2017). Performance tm2500 gas turbine generator package. Bina Teknika, 13, 157–163.

Firmansyah, F. L. (2017). ANALISA PERBANDINGAN PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT 1.2 DAN 1.3 PADA BEBAN 50 MW DAN 100 MW. INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER.

Gusnita, N., & Said, K. S. (2017). Analisa Efisiensi dan Pemanfaatan Gas Buang Turbin Gas Alsthom Pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas Kapasitas 20 Mw. Jurnal Sains, Teknologi Dan Industri, 14(2), 209–218.

Hermawan, H. (2013). MENINGKATKAN KINERJA TURBIN GAS PT. INDONESIA POWER UBP PRIOK “DILIHAT DARI PENGARUH UDARA LINGKUNGAN SEKITAR.” UNIVERSITAS PASUNDAN.

https://www.google.com/maps/search/PLTGU+Muara+Tawar/@-6.0900112, 106.9925305, 15.74z. (n.d.). Muara Tawar.

Ibrahim, T. K., Kamil, M., Awad, O. I., Abdalla, A. N., Basrawi, F., Mohammed, M. N., Naja, G., & Mamat, R. (2018). A comprehensive review on the exergy analysis of combined cycle power plants. 90(July 2016), 835–850. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.072

Ismawati, A. S. (2012). ANALISIS EKSERGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANASBUMI SIKLUS BINER DENGAN REGENERATIVE ORGANIC RANKINE CYCLE (RORC). Universitas Indonesia.

Kurniawan, R., & MulfiHazwi. (2014). Analisa Performansi Pembangkit Listrik Tenaga Gas. Jurnal E-Dinamis, 10(2), 101–107.

Martin, A., & Rivai, N. I. (2019). Analisis Exergy Pada Unit 2 Pembangkit Listrik Tenaga Gas (Pltg) Teluk Lembu Kapasitas 21.6 Mw. Jurnal Sains Dan Teknologi, 18(1), 27. https://doi.org/10.31258/jst.v18.n1.p27-31

85

Mulyono, A. (2016). PEMELIHARAAN FUEL NOZZLE PADA SISTEM GAS TURBIN GENERATOR ( GTG ) PADA PLTGU. 12(3), 91–96.

Priambodo, D., Dewita, E., & Irianto, I. D. (2015). Analisis Energi Dan Eksergi Pada Sistem Htr-10 Siklus Turbin Uap. Jurnal Pengembangan Energi Nuklir, 17(1), 33. https://doi.org/10.17146/jpen.2015.17.1.2561

Riandy, M. F. (2019). ANALISIS PENGARUH TEMPERATURE AMBIENT TERHADAP NILAI ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI UNIT 2.1 DAN UNIT 2.2 PLTGU MUARA KARANG.

Sofan, A., & Kadarisman, I. (2012). Analisa Pengaruh Penambahan Regenerator Pada Sistem Turbin Gas Siklus Terbuka Sederhana ( Studi Kasus PT . Indonesia Power UBP Pemaron Singaraja Bali ). 1(1), 1–6.

Sularso, & Tahara, H. (2000). POMPA DAN KOMPRESOR. PT Pradnya Paramita.

Sunarwo, & M, T. H. (2016). Analisa Efisiensi Turbin Gas Unit 1 Sebelum Dan Setelah Overhaul Combustor Inspection Di Pt Pln ( Persero ) Sektor Pembangkitan Pltgu Cilegon. Jurnal Teknik Energi, 12(2), 50–57.

Sunarwo, & Supriyo. (2015). Analisa Heat Rate Pada Turbin Uap Berdasarkan Performance Test Pltu Tanjung Jati B Unit 3. Teknik Energi, 11(3), 61–68.

Sundari, P., Rudiyanto, B., & Hariyono, B. (2019). Kajian Eksergi Pembangkit Listrik Tenaga Gas (Studi Kasus di PT. Indonesia Power Up Perak-Grati). Jurnal Sains Dan Teknologi Indonesia, 17(3), 81–88. https://doi.org/10.29122/jsti.v17i3.3435

Syammary, R. (2019). ANALISIA EFISIENSI TURBIN GAS TIPE V94.2 SEBELUM DAN SESUDAH OVERHAUL ( MINOR INSPECTION) PADA UNIT 4 BLOK 3 PLTGU MUARA TAWAR.

86

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

a. Daftar Personal

NIM : 2016-12-056

Nama : Decky Adi Firmansyah

Tempat/Tgl. Lahir : Jember/ 04 Desember 1997

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Islam

Status Perkawianan : Lajang

Program Studi : S1 Teknik Mesin

Alamat Rumah : Dusun Ajung Oloh RT004/RW008 Kalisat

Kab. Jember. Jawa Timur

Tlp : 081311443660

Email : [email protected]

Web Pribadi : -

b. Pendidikan

Jenjang Nama Lembaga Jurusan Tahun

LULUS

SD SDN 02 AJUNG - 2010

SMP SMP 01 KALISAT - 2013

SMA SMA 01 KALISAT IPA 2016

PT (Untuk S2) - - -

Demikian daftar riwayat ini dibuat dengan sebenarnya.

Jakarta, 8 Agustus 2020

Mahasiswa Ybs.



Decky Adi Firmansya

h


87

LAMPIRAN

88

Parameter Simbol Satuan

Beban

75 MW 100 MW 137 MW

Temp.

Udara

masuk

Komp.

T1 oC 27 29,95 31,52

Tekanan

udara

masuk

Komp.

p1 Kg/cm2 1,013 1,013 1,013

Tekanan

udara

keluar

Komp.

p2 Bar 9,65 12,02 10,72

Temp.

Udara

keluar

Komp.

T2 oC 629 675,78 627,8

Temp.

Gas

Buang

T4 oC 779,5 789 858,38

Tekanan

Gas

Buang

P4 Bar 1,013 1,013 1,013

Tekanan

Bahan

Bakar

Pbb Bar 0,941 0,941 0,941

Aliran

gas bahan

bakar

Qbb m3/h 25942,58 29856,82 33623,63

Low

Heating

Value

LHV kcal/kg 11197,14 11197,14 11197,14

89


75 MW 100 MW 137 MW

1

Temp.

Udara

masuk

Komp.

T1 ºK 300 302,95 304,67

2

Tekanan

udara

masuk

Komp.

p1 Kg/cm2 1,013 1,013 1,013

3

Tekanan

udara

keluar

Komp.

p2 Kg/cm2 9,65 12,02 10,72

4

Temp.

Udara

keluar

Komp.

T2 oK 629 675,78 627,8

5

Temp.

Gas

Buang

T4 ºK 779,5 789 858,38

6

Tekanan

Gas

Buang

P4 Bar 1,013 1,013 1,013

7

Tekanan

Bahan

Bakar

Pbb Bar 0,941 0,941 0,941

8

Aliran

gas bahan

bakar

Qbb m3/h 25942,58 29856,82 33623,63

9

Low

Heating

Value

LHV kcal/kg 11197,14 11197,14 11197,14

90

INSTITUT TEKNOLOGI - PLN

LEMBAR BIMBINGAN SKRIPSI

Nama Mahasiswa : Decky Adi Firmansyah

NIM : 2016-12-056

Fakultas : Fakultas Teknologi Dan Bisnis Energi

Program Studi : Sarjana Teknik Mesin

Dosen Pembimbing : Drs. Prayudi, MM. MT.

Judul Skripsi : Analisis Pengaruh Laju Aliran Massa Bahan Bakar Gas

Terhadap Efisiensi Energi Dan Eksergi PLTG Di Blok 3.4 PLTGU

Muara Tawar

No Hari/Tanggal Catatan

1 21 Maret 2020 Konsultasi judul skripsi

2 27 Maret 2020

Konsultasi mengenai Bab I Pembahasan

1.1 PLTGU dan PLTG

1.2 Analisis termodinamika energi dan eksergi

1.3 Tinjauan Pustaka

hipotesis

3 02 April 2020 Konsultasi mengenai tinjauan pustaka

4 13 April 2020 Pengecekan Proposal Skripsi

5 17 April 2020 Pengumpulan ulang perbaikan proposal skripsi

dan meminta tanda tangan dosen pembimbing

6 12 Mei 2020 Konsultasi mengenai hasil review proposal skripsi

dari lembar revisi dari dosen pembahas

91

7 06 Juni 2020

Pengecekan ulang proposal hasil dari lembar

revisi proposal skripsi dan mengumpulkan kembali

proposal skripsi ke dosen pembimbing

8 18 Juli 2020 Konsultasi tentang progres dari Bab IV

9 07 Agustus 2020 Pengecekan skripsi pada Bab 1 – 5

Perbaikan tentang perhitungan

10 13 Agustus 2020 Pengecekan hasil revisi pada tanggal 07 Agustus

2020

11 14 Agustus 2020 Konsultasi tentang kesiapan power point untuk

persiapan sidang skripsi

12 15 Agustus 2020 Simulasi Presentasi sidang skripsi

Jakarta,15 Agustus 2020

Disetujui,

Drs. Prayudi, M.M, M.T

(Pembimbing Skripsi)

FORMULIR Kode

Semester Genap

RANGKUMAN PERBAIKAN SIDANG PROYEK AKHIR /SKRIPSI

Thn Akademik 2019/2020

Halaman 1 Dari 1 Halaman

Sidang Proyek Akhir/Skripsi hari : Kamis, 27 Agustus 2020 Jam : 11.00-12.00 Nama Mahasiswa : DECKY ADI FIRMANSYAH N.I.M : 201612056 Judul Proyek Akhir/Skripsi : ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR

GAS TERHADAP EFISIENSI ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI BLOK 3.4 PLTGU MUARA TAWAR

Oleh penguji yang bertanda tangan dibawah ini ditetapkan bahwa mahasiswa y.b.s

harus menyempurnakan skripsinya dalam waktu satu minggu, yaitu pada tanggal 08

September, 2020 dengan perbaikan – perbaikan sbb :

1. Cek Penulisan, Cek arahan penguji.

2. Perbaiki kesimpulan.

3. Cek analisis sesuai judul, Harus betulkan

Apabila dalam jangka waktu tersebut saya tidak dapat menyelesaikan REVISI dan saya

bersedia kembali mengulang mengikuti ujian sidang Skripsi.

Mahasiswa Pembimbing

Decky Adi Firmansyah Prayudi, Drs, M.M, M.T

Ketua Penguji

Eri Prabowo, Dr, Ir, M.Kom Skripsi telah diperbaiki sesuai yang ditetapkan, pada hari Selasa 08 September, 2020.

Mahasiswa Pembimbing

Decky Adi Firmansyah Prayudi, Drs, M.M, M.T

Ketua Sidang

Eri Prabowo, Dr, Ir, M.Kom

FORMULIR Kode

Semester Genap




Sidang Proyek Akhir/Skripsi hari : Kamis, 27 Agustus 2020 Jam : 11.00-12.00 Nama Mahasiswa : DECKY ADI FIRMANSYAH N.I.M : 201612056 Judul Proyek Akhir/Skripsi : ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR


Oleh penguji yang bertanda tangan dibawah ini ditetapkan bahwa mahasiswa y.b.s

harus menyempurnakan skripsinya dalam waktu satu minggu, yaitu pada tanggal 08

September, 2020 dengan perbaikan – perbaikan sbb :

1. Judul Massa Bahan Bakar atau Variasi Beban.

2. Kesimpulan menjawab judul/rumusan masalah.

3. Rumusan masalah. Apakah variasi beban dapat mempengaruhi.

4. Isi belah ketupat direvisi.

5. Fishbond direvisi.

Apabila dalam jangka waktu tersebut saya tidak dapat menyelesaikan REVISI dan saya

bersedia kembali mengulang mengikuti ujian sidang Skripsi.

Mahasiswa


Penguji

Eri Prabowo, Dr, Ir, M.Kom Skripsi telah diperbaiki sesuai yang ditetapkan, pada hari Selasa 08 September, 2020.

Mahasiswa


Penguji

Eri Prabowo, Dr, Ir, M.Kom

FORMULIR Kode

Semester Genap




Sidang Proyek Akhir/Skripsi hari : Kamis, 27 Agustus 2020 Jam : 11.00-12.00

Nama Mahasiswa : DECKY ADI FIRMANSYAH N.I.M : 201612056 Judul Proyek Akhir/Skripsi : ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR


Oleh penguji yang bertanda tangan dibawah ini ditetapkan bahwa mahasiswa y.b.s harus

menyempurnakan skripsinya dalam waktu satu minggu, yaitu pada tanggal 08 September, 2020

dengan perbaikan – perbaikan sbb :

1. Cek Penulisan.

2. Bab – Sub Bab, Cek.

3. Revisi Gambar 2.1 Hal, cek literasi.

4. Kesimpulan, terkait dengan yang dibahas.

5. Saran, apakah terkait dengan yang dibahas.

Apabila dalam jangka waktu tersebut saya tidak dapat menyelesaikan REVISI dan saya bersedia

kembali mengulang mengikuti ujian sidang Skripsi.

Mahasiswa


Penguji

Hendri, S.T, M.T

Skripsi telah diperbaiki sesuai yang ditetapkan, pada hari Selasa 08 September, 2020.

Mahasiswa


Penguji

Hendri, S.T, M.T

Digitally signed by Decky Adi FirmansyahDN: CN=Decky Adi Firmansyah, C=ID, OU=S1 Teknik Mesin, O=Institut Teknologi PLN, [email protected]: I am the author of this documentLocation: JemberDate: 2020-09-08 20:15:34

Decky Adi Firmansya

h

Digitally signed by Decky Adi FirmansyahDN: CN=Decky Adi Firmansyah, C=ID, OU=S1 Teknik Mesin, O=Institut Teknologi PLN, [email protected]: I am the author of this documentLocation: JemberDate: 2020-09-08 20:15:54

Decky Adi Firmansya

h

Digitally signed by HendriDN: C=ID, OU=Fakultas Teknologi dan Bisnis Energi, O=Program Studi Sarjana Teknik Mesin, CN=Hendri, [email protected]: I am the author of this documentLocation: Date: 2020-09-09 09:09:08Foxit Reader Version: 9.4.1

Hendri

Digitally signed by HendriDN: C=ID, OU=Fakultas Teknologi dan Bisnis Energi, O=Program Studi Sarjana Teknik Mesin, CN=Hendri, [email protected]: I am the author of this documentLocation: Date: 2020-09-09 09:11:17Foxit Reader Version: 9.4.1

Hendri

FORMULIR Kode

Semester Genap




Oleh penguji yang bertanda tangan dibawah ini ditetapkan bahwa mahasiswa y.b.s harus

menyempurnakan skripsinya dalam waktu satu minggu, yaitu pada tanggal 08 September, 2020

dengan perbaikan – perbaikan sbb :

1. Penulisan ikuti pendoman, judul pengaruh laju aliran massa bahan bakar terhadap

efisiensi.

2. Tambahkan analisis pengaruh massa udara dan massa bahan bakar terhadap

efisiensi energi dan eksergi, reaksi pembakaran, analisis eksergi pengaruh

temperatur.

3. Kesimpulan buat lebih spesifik dan menjawab tujuan.

4. Saran (2) dan (3) dibahas (tambahkan pembahasan penambahan regenerator dan air

filter).

Apabila dalam jangka waktu tersebut saya tidak dapat menyelesaikan REVISI dan saya bersedia kembali mengulang mengikuti ujian sidang Skripsi.

Mahasiswa


Penguji

Roswati Nurhasanah, S.T, M.T

Skripsi telah diperbaiki sesuai yang ditetapkan, pada hari Selasa 08 September, 2020

Sidang Proyek Akhir/Skripsi hari : Kamis, 27 Agustus 2020 Jam : 11.00-12.00 Nama Mahasiswa : DECKY ADI FIRMANSYAH N.I.M : 201612056 Judul Proyek Akhir/Skripsi : ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA BAHAN BAKAR GAS

TERHADAP EFISIENSI ENERGI DAN EKSERGI PLTG DI BLOK 3.4 DI PLTGU MUARA TAWAR

Mahasiswa Penguji

Decky Adi Firmansyah Roswati Nurhasanah, S.T, M.T

Penguji

Hendri, ST, MT

institut teknologi - pln

Documents