kp belawan (autosaved)

Laporan Kerja Praktek PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sektor Belawan

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Kerja Praktek

Untuk mengisi pembangunan bangsa diperlukan Sumber Daya Manusia

(SDM) yang handal dan berkualitas. Sebagai salah satu perguruan tinggi , Institut

Teknologi Medan (ITM) berusaha memberikan sumbangan di dalam usaha untuk

mempersiapkan mahasiswanya menjadi SDM yang siap untuk menghadapi era

globalisasi dan tantangan yang semakin berat dimasa depan.

Di dalam lembaga pendidikan yang merupakan tempat untuk menempah

SDM, yang pada umumnya pendidikan yang diberikan lebih memfokuskan

kepada pengetahuan yang bersifat teoritis. Pendidikan dan pengetahuan yang

hanya bersifat teoritis dirasakan sangat kurang sekali, walaupun ada simulasi

seperti praktikum, tetapi masih saja dirasakan pengetahuan teoritis prinsipil yang

dimiliki oleh mahasiswa belum dapat teraplikasi secara nyata.

Karena itu harus ada wadah yang cukup memadai bagi mahasiswa untuk

mengaplikasikan pengetahuan teoritis yang dimilikinya secara nyata. Untuk itu

diperlukan kerjasama antara lembaga pendidikan dengan dunia industri agar dapat

memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk melakukan kerja praktek ini di

industri yang bersangkutan.

1


1.2. Tujuan Kerja Praktek

Tujuan Kerja Praktek lapangan merupakan salah satu upaya efektif yang

menjembatani antara dunia kampus yang teoritis dengan dunia industri yang

bersifat praktis serta untuk menjalin hubungan antara universitas dan industri.

Dengan kerja praktek ini diharapkan dapat membina kemampuan dan

keterampilan mahasiswa secara optimal. Kerja praktek ini merupakan bagian yang

paling relevan dengan jurusan studi mahasiswa, maka diharapkan mahasiswa

dapat lebih mencurahkan perhatian serta pikirannya pada bidang ini dengan

sungguh-sungguh membuat perbandingan relevansi maupun aplikasi dari

pelajaran yang telah didapatkan di bangku kuliah sehingga dapat memiliki

pemahaman yang baik sesuai dengan perkembangan jaman dan tidak canggung

menghadapi teknologi yang ada di dunia industri serta mengembangkannya

meskipun tahap pengembangan ini adalah dalam bentuk studi.

Disamping itu mahasiswa diharapkan mampu mengevaluasi dan

membenahi kemampuan praktikalnya yang kelak dapat diterapkan setelah

menyelesaikan pendidikan perguruan tinggi, yang akan memberikan peluang

kepada mereka untuk menjadi sumber daya manusia yang dapat diandalkan bagi

pembangunan nasional. Dengan demikian setelah mahasiswa menyelesaikan

studi kuliahnya dapat menjadi sarjana yang siap pakai seperti yang diharapkan,

terutama dalam menyiapkan Sumber Daya Manusia (SDM) yang berpotensi.

1.3. Batasan Masalah

Dalam industri pembangkit listrik yang terdapat di PT. PLN (Persero)

Pembangkitan Sumatra Bagian Utara Sektor Pembangkit Belawan terdapat objek

2


kerja yang banyak dan luas. Oleh karna itu batasan masalah diperlukan agar

mahasiswa lebih fokus pada bidang yang dimiliki yaitu bidang Teknik Mesin.

Maka dalam kerja peraktek ini mahasiswa difokuskan pada Pembangkit Listrik

Tenaga Gas Uap (PLTGU). Dalam hal ini mahasiswa dibimbing dan dilibatkan

dalam mempelajari sistem oprasi dan pemeliharaan pada Gas Turbin (GT) dan

Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

1.4. Waktu dan tempat Kerja Praktek

Kerja Praktek ini penulis laksanakan mulai tanggal 07 Januari 2011

sampai dengan 06 Februari 2011 di PT. PLN ( PERSERO) PEMBANGKITAN

SUMATERA BAGIAN UTARA (KITSBU) SEKTOR BELAWAN.

I.5. Ruang Lingkup Kerja Praktek.

Mengingat bahwa tidak semua bidang dapat dipelajari serta keterbatasan

waktu dan kemampuan, maka kerja praktek ini lebih memfokuskan pada unit

Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) Sicanang, Belawan dan sistem

proteksi pada generator GT 11 dan GT 12.

I.6. Manfaat Kerja Praktek.

a. Bagi Mahasiswa.

Dapat memahami berbagai sistem kerja yang ada pada

perusahaan/industri.

3


Dapat membandingkan, menerapkan serta dapat

mengembangkan ilmu yang diperoleh selama kuliah

dengan kerja lapangan.

Menambah wawasan dan pengetahuan untuk

mempersiapkan diri baik secara teoritis maupun praktis.

b. Bagi Perguruan Tinggi.

Mempererat kerjasama antara perusahaan dengan Institut

Teknologi Medan, khususnya jurusan Teknik Mesin.

c. Bagi Perusahaan

Merupakan bahan masukan/usulan dalam meningkatkan

perbaikan sistem yang ada pada perusahaan.

Mengetahui keadaan perusahaan dari sudut pandang dunia

akademis.

Memudahkan perusahaan dalam mencari sumber daya

manusia yang profesional.

1.7. Metode Pelaksanaan Kerja Praktek

Kerja Praktek ini dilaksanakan di PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan

Belawan.

Kerja Praktek ini dilaksanakan dalam dua metode yang lazim digunakan,

yaitu :

4


1. Metode Diskusi

Metode ini dilaksanakan dengan diskusi antara mahasiswa dalam satu grup

kerja praktek yang dilaksanakan dalam bentuk tanya jawab, penjelasan secara

garis besar tentang sistem industri dan peralatan yang digunakan.

2. Metode Praktek Lapangan

Metode ini merupakan pengamatan secara langsung di lapangan tentang cara

kerja sistem HRSG (Heat Recovery Steam Generator) Gas Turbin (GT).

I.8. Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan penulisan laporan Kerja Praktek ini penulis membuat

sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang penulisan, tujuan kerja

praktek, batasan masalah,waktu dan tempat kerja praktek, ruang

lingkup kerja praktek, manfaat kerja praktek, metode yang

digunakan dalam pelaksanaan dan penulisan laporan kerja praktek,

serta sistematika penulisan laporan kerja praktek.

BAB II : TINJAUAN UMUM PT. PLN (PERSERO)PEMBANGKITAN

SEKTOR BELAWAN

Bab ini akan membicarakan tentang sejarah berdirinya PT. PLN

(PERSERO) PEMBANGKITAN SEKTOR BELAWAN, lokasi

perusahaan, struktur organisasi perusahaan.

BAB III : PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP (COMBINE

CYCLE)

5


Bab ini akan membahas gambaran secara teknis Pembangkit Listrik

Tenaga Gas Uap, bagian – bagian pembangkit seperi Gas Turbin

(GT) dan HRSG (Heat Recovery Stean Generator).

BAB IV : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran selama melaksanakan kerja

praktek.

6


BAB II

TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

2.1 Sejarah Singkat PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Belawan

PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Belawan merupakan Unit

Pembangkitan terbesar diluar Pulau Jawa. PT. PLN (Persero) Sektor

Pembangkitan Belawan terletak di dalam sebuah pulau yang bernama Pulau Naga

Putri dengan luas wilayah 47 hektar, di desa P. Sicanang, Kecamatan Medan

Belawan, 24 KM sebelah Utara Kota Medan, dekat dengan pesisir pantai dan

Pelabuhan Belawan.

Berdiri pada tahun 1983 dan mulai berproduksi pada tahun 1984 dengan

kapasitas awal 130 MW. Saat ini sudah berkembang menjadi± 1.156,3 MW yang

terdiri dari 4 unit PLTU , 2 blok PLTGU dan 1 unit PLTG.

PLTU ini dibangun oleh PLN Proyek Induk Pembangkit dan Jaringan

Sumatera Utara dengan kontraktor ENERGOINVEST dari Yugoslavia. Pada awal

diadakan studi untuk menentukan PLTU yang akan dibangun, penelitian diadakan

diantaranya pada Pulau Sicanang, Kampung Belawan II, Kampung Belawan III

dan Muara Sungai II serta Pulau Naga Putri.

Berdasarkan hasil penelitian, maka dipilihlah Pulau Sicanang (± 24 km dari

kota Medan) sebagai tempat berdirinya PT. PLN (Persero) KITSBU Sektor

Pembangkitan Belawan. Adapun jenis pembangkitan, kapasitas dan jumlah unit di

Sektor Belawan dapat dilihat pada Tabel 2.1 sebagai berikut:

7


Tabel 2.1 Unit Pembangkit Sektor Belawan [1]

Jenis

Pembangkit

Jumlah

(Unit)

Kapasitas Terpasang

(MW)

1

2

3

PLTU

PLTGU

PLTG

4

6

1

260

776,3

120

1.156,3Total

PLTU unit 1 mulai beroperasi pada tanggal 30 Mei 1984 dan paralel dengan

sistem Medan, dan kemudian disusul dengan PLTU unit 2 yang mulai beroperasi

pada tanggal 14 November 1984. Kemudian disusul dengan pembangunan PLTU

Unit 3 dan PLTU Unit 4, kemudian disusul dengan pembangunan Unit PLTGU.

Pada tahap pertama dilakukan pembangunan pembangkit PLTGU Blok I

yang terdiri dari 2 pembangkit gas turbin (GT 11 dan GT 12) dan satu pembangkit

tenaga uap (ST 10). Pembangkit ini dinyatakan berhasil dikombinasikan dan

mulai beroperasi tanggal 5 November 1993.

Sementara pembangunan PLTGU Blok II yang terdiri dari dua unit instalasi

tenaga gas turbin (GT 21 dan GT 22) dan satu unit instalasi tenaga uap (ST 20)

mulai dilaksanakan pada pertengahan tahun 1994. Pada tanggal 11 Oktober 1994,

PLTG unit 21 (GT 21) mulai dioperasikan dalam siklus terbuka (open cycle) dan

kemudian tanggal 8 Desember 1994 PLTG unit 22 (GT 22) mulai dioperasikan.

Sementara pembangunan terus dilakukan untuk instalasi tenaga uap (ST 20).

Pembangkit tenaga kombinasi PLTG Blok II dinyatakan bekerja dalam siklus

tertutup (close cycle) mulai tanggal 8 Agustus 1995.

8


Sementara itu juga pembangunan PLTG lot 3 dilakukan pada bulan maret

2008 dan mulai beroprasi pada bulan februari 2010, dengan menggunakan bahan

bakar HSD dan daya terpasang 120 MW.

Motto :

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik (electricity for a better life)

Berikut adalah gambar sisi depan kantor PT. PLN (Persero) Sektor Belawan.

Gambar 2.1. Gedung PLN Sektor Pembangkitan Belawan

2.2 Struktur Organisasi Perusahaan

9

Supv. K3

Supv. Sarana Pembangkit PLTGU

Asisten ManajerPemeliharaan PLTU

AMU/AMP Manajemen Pengendalian Kontrak

AMU/AMPManajemen Bahan Bakar

AMU/AMP Manajemen Perbekalan

Manajer Sektor

Supv. Pengusahaan Kit

Supv. Har Turbin Gas & HRSG PLTGU

Supv. Har Turbin & Alat Bantu PLTGU

Supv. Har Listrik PLTGU

Supv. Har Boiler & Alat Bantu PLTU

Supv. Har Turbin Uap& Alat Bantu PLTU

Supv. Har Listrik PLTU

Supv. Har I&C PLTU

Supv. Sekre & Umum

Supv. Kepeg & Diklat

Supv. Angg & Keu

Supv. Akuntansi

AMU/AMP Manajemen Resiko

Ahli Muda Utama /Ahli Muda Pratama

Supv. Logistik

Asisten Manajer SDM & KEU

Asisten ManajerOperasi

Asisten ManajerEnjinering

Supv. Ops PLTU

Supv. Ops PLTGU

Supv. Operasi PLTU Shift A,B,C,D*)

Supv. OperasiPLTGU ShiftA,B,C,D*)

Supv. Har Bengkel & Sarana Pembangkit

PLTU

Asisten ManajerPemeliharaan PLTGU

Supv. Har I&C PLTGU

Supv. Pemeliharaan PLTG


Struktur organisasi perusahaan merupakan hal yang sangat penting dimana

dengan struktur organisasi yang baik akan membuat pembagian tugas yang jelas

dan aktivitas kerjasama yang baik serta semangat kerja yang lebih tinggi sehingga

tercapailah mekanisme prosedur kerja yang effisien dan efektif.

Adapun struktur organisasi PT. PLN (Persero) KITSBU Sektor Belawan

adalah seperti terdapat di bawah ini

STRUKTUR ORGANISASI PRUSAHAAN

2.3 Pembagian Tugas dan Wewenang

a. Direktur

10


Direktur bertugas dalam pembuatan laporan dan kebijaksanaan kepada

divisi berdasarkan kebijakan dewan direksi dalam mencapai tujuan perusahaan

yang tercantum dalam Anggaran Dasar Pendiri Perusahaan, melaksanakan

pengawasan terhadap General Manager, koordinasi pada divisi yang dipimpinnya

dan menetapkan struktur organisasi dalam divisi.

Direktur juga memiliki wewenang antara lain pemberian persetujuan sesuai

dengan peraturan perusahaan ataupun kewenangannya, membuat keputusan dalam

pelaksanaan dan pengawasan seluruh kegiatan dalam divisinya,

merekomendasikan pergantian General Manager atau Senior Manager kepada

Direktur Utama, Dewan Direksi, Komisaris/Pemegang Saham, membuat laporan

berkala dan sesuai dengan yang ditetapkan kepada Direktur Utama.

b. Manager

Jabatan ini merupakan kepala bagian disetiap seksi, tugas dan tanggung

jawabnya adalah mengawasi serta bertindak dalam pelaksanaan setiap tugas yang

dilaksanakan dalam setiap seksi masing-masing.

c. Ahli Madya / Ahli Muda

Posisi ini merupakan wakil dari Manager yang berfungsi dan bertanggung

jawab untuk membantu Manager dalam melaksanakan tugas manager dan

bertanggung jawab kepada Manager.

d. Asisten Manager

Asisten Manager ini bertugas membantu Manager dan Ahli Madya. Dalam

PLN ada 5 Asisten Manager yaitu yang membawahi bidangnya masing-masing,

meliputi :

11


1. Engineering: meliputi perencanaan, evaluasi operasi dan

pemeliharaan juga meliputi lingkungan dan teknologi informasi serta

keselamatan kelistrikan.

2. Operasi: meliputi pengoperasian pembangkit yang ada di PLN

Sicanang yaitu PLTU, PLTG dan PLTGU.

3. Pemeliharaan PLTU: meliputi pemeliharaan boiler, pemeliharaan

turbin uap, pemeliharaan listrik,pemeliharaan I & C, bengkel dan

sarana pembangkit PLTU.

4. Pemeliharaan PLTGU: meliputi pemeliharaan Turbin Gas dan HRSG,

pemeliharaan turbin dan alat bantu, pemeliharaan listrik,

pemeliharaan I & C, pemeliharaan PLTG, dan sarana pembangkit

PLTGU.

5. SDM dan Administrasi: meliputi sekretariat dan umum, kepegawaian

dan diklat, anggaran dan keuangan, akuntansi, serta logistik,K3.

e. Supervisor

Bagian ini merupakan pelaksana dalam kegiatan operasi perusahaan

dan bertanggung jawab kepada Manager.

f. Operator

Operator ini merupakan pelaksana harian kegiatan operasi perusahaan di

lapangan baik kegiatan dalam perusahaan maupun luar perusahaan yang

berhubungan dengan kegiatan dan kepentingan perusahaan.

2.4 Tata Letak Perusahaan

Organisasi PT. PLN (Persero) KITSBU Sektor Belawan berlokasi di sebuah

pulau yang bernama Nagaputri di Belawan. Tempatnya dikelilingi oleh laut dan

12


dihubungkan oleh sebuah jembatan. Lokasi ini dipilih karena pertimbangan

sebagai berikut :

1. Uap yang dihasilkan boiler diperoleh dari air sumur (deepwell)

disekitarnya yang diubah terlebih dahulu menjadi air demin (air yang

telah mengalami treatment sehingga dihasilkan air murni).

2. Mudah mendapatkan air untuk sistem pendingin.

3. Jauh dari pemukiman penduduk.

4. Memudahkan kapal laut yang membawa bahan bakar pembangkit.

Berikut adalah gambar layout PLN Sektor Belawan yang berada di Pulau Naga

Putri.

13


Gambar 2.2 Peta Lokasi PT. PLN Belawan.

BAB III

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS-UAP

(COMBINED CYCLE)

3.1 Umum

Instalasi PLTGU adalah merupakan salah satu jenis pusat listrik termal

yang dioperasikan oleh PLN, selain PLTU dan PLTG. Unit ini terdiri dari dua

bagian utama yaitu PLTG dan PLTU yang saling berkaitan. Dasar utama

dipasangnya unit PLTGU adalah pemanfaatan gas buang dari PLTG yaang

bersuhu (49-560) 0C.

Dengan pemanfaatan gas buang ini efisiensi menjadi semakin besar, sebab

kehilangan energi yang terbawa oleh gas bebas dapat digunakan untuk pemanasan

air. Keuntungan lain dari pembangunan PLTG adalah kemudahan dalam

pembangunan dan pengoperasian, serta pemasangan yang relatif cepat.

14


Sedangkan kelemahan dari PLTG adalah biaya operasi yang tinggi untuk setiap

kWh yang dihasilkan. Suhu dari gas buang PLTG yaitu (49-560) 0C dapat

dimanfaatkan untuk PLTU dengan peralatan Heat Recovery Steam Generator.

Diagram skema PLTGU dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Dengan adanya Combined Cycle Power Plant maka dapat dicapai efisiensi

yang tinggi dari suatu instalasi pembangkit tenaga listrik.

Gambar 3.1 Diagram Skema PLTGU

15


3.1.2 Blok Diagram PLTGU

PLTGU pada dasarnya adalah gabungan antara komponen peralatan PLTU

dan PLTG. PLTGU dapat digunakan sebagai pemikul beban besar maupun

sebagai pemikul beban puncak. Tipikal dari PLTGU pada umumnya dapat dilihat

pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Blok Diagram PLTGU Sicanang Belawa

Nomor Keterangan

1 dan 12 Generator

2 Kompressor

3 Turbin gas

16


4 Ruang bakar

5 By pass stack

6 Stack

7 Heat Recovery Steam Generator

8 Turbin tekanan tinggi

9 Turbin tekanan rendah

10 Kondenser

11 Pompa boiler (boiler feed pump)

Tabel 3.1 Komponen diagram PLTGU Sicanang Belawan

Pembangkit siklus ganda merupakan gabungan turbin gas dan turbin uap

yang beroperasi atas dasar Siklus Bryton dan Siklus Rankine. Kompressor

menekan udara dari udara luar sampai mencapai tekanan 12-16 atm. Kemudian

udara yang ditekan tersebut dipanaskan dalam ruang bakar tersebut serta

mengekspansikan gas panas tersebut ke sudu-sudu turbin. Sehingga turbin

tersebut akan menggerakkan kompresor dan generator listrik yang seporos.

Untuk meningkatkan efisiensi, maka gas panas hasil pembuangan dapat

dimanfaatkan untuk pembangkit siklus ganda, dimana uap (steam) yang

dihasilkan dari HRSG dimanfaatkan sebagai daya pemutar turbin uap. Prinsip

kerja pembangkit siklus ganda adalah sebagai berikut:

Udara masuk melalui saluran udara yang didalamnya terdapat filter-filter

udara, kemudian udara tersebut ditekan di kompresor udara. Dari kompressor

udara dimasukkan kedalam ruang bakar (4) dan dibakar sehingga mengembang

17


kemudian keluar menuju sudu-sudu turbin yang mengakibatkan berputarnya sudu-

sudu turbin tersebut. Selanjutnya gas panas hasil buangan turbin gas (3)

digunakan sebagai pemanas HRSG (7) sebelum dibuang ke udara bebas.

Penggerak turbin pada siklus turbin uap adalah uap kering yang dihasilkan

dari HRSG. Uap buang dari turbin diubah menjadi air dengan menggunakan

kondenser dan hasilnya dipompa langsung ke dearator. Gas-gas yang tidak

terkondensasi ditampung oleh dearator. Air yang berupa cairan dari dearator

dialirkan oleh pompa (11) ke economizer sehingga mencapai temperatur

mendidihnya, kemudian dialirkan ke evaporator sampai menguap. Keadaan air di

evaporator terdiri dari dua fasa cairan dan fasa uap. Untuk memisahkan kedua

fasa tersebut aliran dimasukkan kedalam steam drum serta yang berupa cairan

dikembalikan ke evaporator, kemudian yang berupa uap diteruskan ke

superheater sehingga diperoleh uap kering bersuhu tinggi yang siap digunakan

sebagai penggerak turbin uap (8 & 9).

3.1.3 Sistem-sistem Yang Terdapat pada PLTGU

a.Sistem Pembakaran

Pada sistem pembakaran peralatan yang mendukung terjadinya

pembakaran terdiri dari tangki persediaan bahan bakar, pompa bahan bakar dan

ruang bakar. Pompa yang biasanya digunakan adalah jenis pompa roda gigi.

Pompa roda gigi banyak digunakan karena memiliki kemampuan kerja yang jauh

lebih baik dari pompa yang lain, disamping mudah dalam pemeliharaannya

sehingga tidak memerlukan banyak biaya dalam penggunaannya.

Bahan bakar dialirkan oleh pompa penguat dan disaring, kemudian sarinya

dialirkan melalui katup pembagi dan masuk ke saringan tekanan rendah, untuk

18


menyaring zat-zat asing yang terdapat bahan bakar tersebut. Dari saringan tekanan

rendah dialirkan melalui katup valve, dari katup valve kemudian bahan bakar

tersebut dialirkan menuju ruang bakar melalui pompa utama bahan bakar.

Didalam ruang bakar tersebut bahan bakar dan udara pembakaran yang

mempunyai tekanan tinggi yang dihasilkan oleh kompresor bereaksi dengan

bantuan alat penyala, maka terjadi proses pembakaran. Pembakaran ini

menghasilkan sejumlah energi gas panas yang selanjutnya dipergunakan untuk

memutar turbin gas. Gas bekas yang telah dipergunakan oleh turbin gas tersebut,

selanjutnya dialirkan ke sistem HRSG.

Pada pemakaian bahan bakar dalam jumlah yang besar, dipergunakan alat

bantu yang disebut pompa penguat (boster pump) untuk membantu pompa utama.

Jenis pompa penguat yang digunakan adalah pompa Centoipyal.

b.Sistem Air Pendingin

Energi yang telah dipergunakan oleh turbin uap yang dihasilkan dari

HRSG mengalami penurunan tekanan maupun temperatur. Untuk mengubah uap

itu menjadi air dan bisa berfungsi kembali maka diperlukan pendinginan yang

terletak pada kondensor. Sebagai media pendingin dapat dipergunakan :

- Air sungai/air laut yang mengalir melalui kondensor. Ini adalah salah

satu sistem yang sederhana untuk sistem penyediaan air pendingin.

Temperatur air pendingin harus lebih rendah atau sama dengan

temperatur udara luar.

19


- Sistem pendinginan secara alami dengan melalui pendinginan kontak

langsung yaitu dengan memakai cooling tower.

- Sistem pendinginan dengan menggunakan aliran paksa dengan udara

kering.

c.Sistem air pengisi

- Sistem air pengisi dengan tekanan tunggal

Air pengisi diperoleh dari proses pemurnian air. Kemudian dialirkan

menuju Heat Recovery Boiler dengan menggunakan pompa air pengisi. Pompa air

pengisi ada yang menggunakan lebih dari satu tingkat tekanan (low pressure feed

water pump dan high pressure feed pump).

Pompa air pengisi bertekanan rendah memompa air ke bagian evaporator

sedangkan pompa air bertekanan tinggi memompa air ke bagian economizer. Air

yang dipompakan tersebut ada yang melalui pemanasan awal pada heat recovery

boiler lalu masuk ke drum, dan ada juga yang masuk ke drum sebelum dipanaskan

pada heat recovery boiler. Dari drum selanjutnya air disirkulasikan lagi dengan

circulating pump lalu dipanaskan dengan heat recovery boiler dan dari sinilah

uap dihasilkan dan ditampung kembali didalam tersebut. Drum yang

dipergunakan juga ada yang satu buah drum dan ada yang dua buah drum (low

pressure drum dan high pressure drum). Uap dari low pressure drum

dipergunakan sebagai sistem pemanas air sebagai sistem pemanas air, sedangkan

uap dari high pressure drum selanjutnya dipanaskan kembali sehingga

menghasilkan uap superheater yang pada akhirnya uap ini yang dipergunakan

oleh turbin. Diagram aliran air dapat dilihat pada Gambar 3.3.

20


Gambar 3.3 Diagram Aliran Air pada PLTGU

- Sistem air pengisi tekanan ganda

Untuk sistem air pengisi dengan tekanan ganda dilengkapi oleh dua

economizer dan dua evaporator dengan tingkat tekanan yang berbeda. Untuk

sistem tekanan rendah dihasilkan oleh LP-economizer, LP-evaporator dan LP-

drum. Uap dari LP-drum masuk ke turbin LP di tingkat akhir HP.

d.Sistem Pelumasan

Pada dasarnya rotor disangga oleh bantalan berbentuk silinder. Setiap

bantalan terdiri dari dua bagian yang terpisah secara horizontal. Bagian

permukaan yang kontak dengan rotor dilapisi dengan metal/logam putih, tetapi

secara umum bantalan-bantalan tersebut permukaannya dilapisi logam putih.

Untuk memperkecil gesekan, bantalan-bantalan tersebut disuplai dengan minyak

21


pelumas. Saluran minyak peluumas masuk pada masing-masing sisi bantalan

bagian bawah dan tekanan suplai pelumas umumnya antara 1,0 dan 2,0 bar g.

3.2. Turbin gas.

Turbin adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energy dari aliran

fluida. Turbin tersederhana memiliki satu bagian yang bergerak, “rotor-

blade”.fluida yang bergerak bekerja kepada baling –baling untuk memutar

mereka dan menyalurkan energy ke rotor.

Sejara turbin gas:

Turbin gas banyak digunakan pada pembangkit tenaga listrik, dimana pada

penggunaannya dapat bekerja secara sendiri atau dapat digabungkan dengan

turbin uap temperature tinggi. Pada pembangkit ini gas buang pada turbin gas

dapatdimanfaatkan untuk sumber panas dari turbin uap. Turbin gas pertama kali

sukses beroprasi pada tahun 1039 di swiss. Awal dibangunnya turbin gas adalah

pada tahun 1940. Bahkan pada tahun 1950 masih dihasilkan efisiensi siklus 17%.

Hal ini disebabkan karena kemampuan kompresor masih renda dan rendahnya

temperature masuk turbin. Pertama kali dibangun utility listrik dengan

menggunakan turbin gas pada tahun 1949 di Oklahoma. Sekarang randemen

turbin sudah dapat mencapai 33% dengan temperature di ruang bakar dan sebelum

rangkaian sudu jalan pertama untuk turbin penggerak pesawat terbang adalah

1200℃ dan untuk turbin yang dipakai di industry temperaturnya 950℃ .

Turbin merubah energi panas yang di kandung dalam gas hasil pembakaran

menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Energy mekanik dari turbin

digunakan untuk memutar kompresor dan memikul bebean generator. Perubahan

energy terjadi ketika gas panas melewati sudu diam dan Pada saat mendorong

sudu gerak, tekanan dan kecepatan gas turun. Turbin gas terdiri dari 2 bagian

utama, yaitu casing dan rotor.

Bagian bagian turbin direncanakan harus mampu menahan tegangan akibat

putaran dan aliran gas temperatur tinggi. Dengan kondisi kerja seperti itu

memerlukan pemeliharaan jenis material yang cermat dan teknik pembuatan yang

presisi.

22


Kerugian kerugian yang terjadi didalam kompresor, yaitu kerugian bentuk sudu,

kerugian clearance, dan kerugian gesekan juga terjadi pada turbin. Ketiga

kerugian ini menjadi lebih besar karena pengaruh temperatur yang tinggi.

Adapun spesifikasi dari Turbin Combined Cycle power plant (CCPP) yang

digunakan dapat dilihat pada table 3.2. dan kontruksi turbin dapat dilihat pada

gambar 3.4 dan gambar 3.5.

EquipmentCombined Cycle Power Plant Blok-1

Gas Turbine Unit 1.1 &1 .2

Type

Manufacture

Rated speed

Blade Stages

Oil Burn Capacity

Gas Burn Capacity

Inlet Gas temp.

Outlet Gas Temp.

Outlet Gas Enthalpy

Compressioan Ratio

Compressor Stages

Inlet Air Temp.

Inlet Air Pressure

Outlet Air Temp.

V94.2

Siemens KWU

3000 rpm

4

37 kL/Hr ; 43kL/Hr

1,13 MMSCFH ; 1,18 MMSCFH

970 °C ; 1004 °C

527 °C ; 560 °C

570 kJ/kg ; 612 kJ/kg

9,47 ; 10,04

16

30 °C

9,88 bar ; 10,5 bar

335 °C

23


Table 3.2. spesifikasi data turbinCCPP

Gambar 3.4 Pandangan samping dari Turbin gas

Gambar 3.5 Pandangan atas Turbin Gas

24


3.2.1. Dasar-dasar turbin gas

Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan atau cenderung merubah keadaan,

dari diam menjadi bergerak atau bergerak menjadi diam. Sesuai dengan hukum

newton, benda jika diberi gaya akan dipercepat sebanding dengan besarnya gaya

tersebut.

Usaha dilakukan apabila suatu gaya menggerakan suatu benda. Usaha atau kerja

adalah hasil perkalian antara gaya dengan jarak. Suatu benda dikatakan telah

melakukan kerja jika pada benda tersebut dikenai gaya sehingga berpinda

tempat.

Besarnya kerja yang dilakukan oleh gaya tersebut terhadap benda adalah

sebanding dengan besarnya gaya yang diberikan kepada benda tersebut. Suatu

system melakukan kerja bila ada penyimpangan batas dari system terhadap gaya

luar. Bila penyimpangan jarak searah dengan gaya, maka kerja adalah negative.

Sebaliknya penyimpangan jarak berlawana arah dengan gaya, maka kerja adalah

positif.

3.2.2 Prinsip Kerja Turbin Gas

Udara atmosfer masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara

(inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara

tersebut, sehingga temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara bertekanan

ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar dilakukan proses

pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan bahan bakar.

Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga

dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil

pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi

untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan

oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan

memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini

gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust). Secara umum

proses yang terjadi pada suatu sistem turbin gas adalah sebagai berikut:

25


a. Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan.

b. Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar

dengan udara kemudian di bakar menghasilkan hot gas dengan temp 1100

℃.

c. Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran dialirkan melalui mixing

casing ke turbine dan diubah menjadi energy gerak, untuk menggerakan

generator.

d. Pembuangan gas (exhaust) dikeluarkan lewat exhaust difussor melalui

bypass stage ataupun HRSG.

Pada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi

kerugiankerugian yang dapat menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan oleh

turbin gas dan berakibat pada menurunnya performa turbin gas itu sendiri.

Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi pada ketiga komponen sistem turbin gas.

Sebab-sebab terjadinya kerugian antara lain:

- Adanya jarak antara sudu diam dan sudu gerak yang

memungkinkan losses kompresi dan untuk pendingin sudu

stage 1 dan 2 rotor dan stage 1 dan 2 stator.

- Adanya pembakaran yang tidak sempurna disebabkan oleh

kegagalan pada burner nozzle ( bahan bakar gas atau solar)

- Berubahnya nilai Cp dari fluida kerja akibat terjadinya

perubahan temperature udara luar ( ambient temperature).

- Adanya mechanical loss,terjadi pada bearing atau ketidak

sejajaran kopling.

3.2.3. Klasifikasi Turbin Gas

Turbin gas bekerja (berputar) karena mendapat energy panas berupa gas

panas hasil pembakaran bahan bakar, mesin turbin gas merupakan mesin

pembakaran dalam yang kontinyu. Proses pembakaran berlangsung secara terus

menerus dan terjadi pada tekanan tetap. Mesin turbin gas sering juga disebut

dengan “combustion turbin”

26


Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, kontruksi poros dan

lainnya. Menurut siklusnya turbin gas terdiri dari:

a. Turbin gas siklus tertutup (Close cycle)

b. Turbin gas siklus terbuka (Open cycle)

Perbedaan dari kedua tipe ini adalah berdasarkan siklus fluida kerja. Pada

turbin gas siklus terbuka, akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke

udara atmosfir, sedangkan untuk siklus tertutup akhir ekspansi fluida kerjanya

didinginkan untuk kembali ke dalam proses awal.

Dalam industri turbin gas umumnya diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu :

- Turbin Gas Poros Tunggal (Single Shaft)

Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator

listrik yang menghasilkan energi listrik untuk keperluan

proses di industry dan perumahan.

- Turbin Gas Poros Ganda (DoubleShaft)

Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dari turbin

bertekanan tinggi dan turbin bertekanan rendah, dimana turbin

gas ini digunakan untuk menggerakkan beban yang berubah

seperti kompresor pada unit proses.

Penggunaan turbin gas sebagai penggerak mula memiliki keuntungan

dibanding dengan penggerak mula lain, diantaranya adalah :

- Ukuran spesifikasinya relatif kecil dan dibuat dalam bentuk

paket yang kompak dan sederhana.

- Biaya pemasangan/pembangunannya cepat dan simpel, karena

pemasangan bagian-bagian dilakukan di pabrik.

- Dapat dijalankan (start) dengan cepat.

- Dapat dipasang di area yang tidak terlalu luas.

27


- Dapat dikambinasiakan dengan HRSG sehingga menjadi

siklus kombinasi untuk mendapatkan rendemen total yang

lebih baik.

Sementara kerugian-kerugian matrial turbin gas adalah :

- Rendemen totalnya rendah, karena besarnya panas (kalor)

yang terbuang bersama gas buang

- Umur mesin relatif pendek, karena bekerja pada temperature

yang tinggi. Variasi beban diikuti oleh variasi temperatur

pembakaran sehingga menimbulkan perubahan termis yang

akhirnya mengakibatkan kelelahan material.

- Harga suku cadangnya mahal

3.2.4. Jenis Siklus Turbin Gas

Dua siklus turbin gas yang dikenal secara umum yaitu:

a. Siklus Ericson

Merupakan siklus mesin kalor yang dapat balik (reversible) yang terdiri

dari dua proses isotermis dapat balik (reversible isotermic) dan dua proses

isobarik dapat balik (reversible isobaric). Proses perpindahan panas pada

proses isobarik berlangsung di dalam komponen siklus internal

(regenerator), dimana effisiensi termalnya adalah : hth = 1 – T1/Th,

dimana T1 = temperatur buang dan Th = temperatur panas.

b. Siklus Brayton

Siklus ini merupakan siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas,

sehingga saat ini siklus ini yang sangat populer digunakan oleh pembuat

mesin turbine atau manufacturer dalam analisa untuk performance

upgrading. Siklus Brayton ini terdiri dari proses kompresi isentropik yang

28


diakhiri dengan proses pelepasan panas pada tekanan konstan. Pada siklus

Bryton tiap-tiap keadaan proses dapat dianalisa secara berikut:

Gambar 3.6 Siklus Brayton dengan Diagram P-V dan T-S

1-2 (kompresi isentropic). Kerja kompresor menghasilkan udara bertekanan

(langkah kompresi), pada kalor tetap.

2-3 Udara dari kompresor dan bahan bakar bereaksi didalam ruang

pembakaran menghasilkan gas panas (langkah pemberian kalor), pada

tekanan tetap.

3-4 Gas panas hasil pembakaran masuk dan berekspansi dalam turbin (langkah

ekspansi), pada kalor tetap.

4-1 Pembuangan panas pada tekanan konstan ke udara (langkah pembuangan/exhaust).

3.2.5. Komponen-komponen Turbin Gas

a. Air Inlek Section

Air inlet terdiri dari filter house yang berfungsi menyaring udara masuk

kompresor. Kotoran diudara tidak boleh masuk ke kompresor maupun turbin

karna menyebabkan depositas ataupun erosi. Filter house dapat berupa filter

berputar atau filter yang dapat membersikan sendiri. pembersian otomatis bekerja

apabila perbedaan tekanan melintas filter mencapai harga setnya. Filter house

dihubungkan kesaluran udara masuk kompresor dan inlet silencer. Inlek

silincerberisi akustik dan peredam berupa dinding berlubang untuk meredam

suara.Bagian ini terdiri dari:

29


- Air Inlet Housing, merupakan tempat udara masuk dimana didalamnya

terdapat peralatan pembersih udara.

Air inlet filter, merupakan media pembersih udara yang masuk compresor.

Inlet Guide Vane, merupakan blade yang berfungsi sebagai pengatur

jumlah udara yang masuk agar sesuai dengan yang diperlukan.

b. Bleed (Blow off) Valve

Pada saat start up atau shut down, dimana putaran mesin rendah atau menuju

rendah tekanan udara keluar kompresor juga rendah. Sedangkan aliran udara dari

arah masuk kesisi keluar kecepatannya cukup tinggi. Karena celah udara dalam

kompresor makin kesisi keluar makin sempit, maka akan menghambat aliran

udara.

Akibat aliran udara dapat terhenti (stall) dan beberapa saat kemudian timbul

hentakan (surge) yang dapat menyebabkan sudu patah.

Untuk menghindari hal tersebut, maka pada kompresor tingkat tertentu dipasang

saluran pembuangan udara melalui bleed valve (blow aff valve). Selain itu aliran

udara masuk kompresor juga dikurangi dengan mengurangi dengan mengurangi

pembukaan IGV.

c. Compressor Section.

Komponen utama pada bagian ini adalah aksial flow compressor, berfungsi

untuk mengkompresikan udara yang berasal dari inlet air section hingga

bertekanan tinggi sehingga pada saat terjadi pembakaran dapat menghasilkan gas

panas berkecepatan tinggi yang dapat menimbulkan daya output turbin yang

besar. Aksial flow compressor terdiri dari dua bagian yaitu:

-Rotor

30


Rotor kompresor terdiri dari poros, roda dan sudu gerak . pada pangkal poros

(isi udara masuk) dibuat collar untuk thrust bearing dan tempat bantalan jurnal

disebelahnya. Sudu gerak (moving blade) dipasang pada roda (disc) mengelilingi

poros sehingga membentuk roda atau disebut tingkat.

Pada sudu gerak terjadi perubahan energy mekanik menjadi energy kinetik.

Jumlah tingkatan sudu kompresor tergantung kapasitas kompresor dan tekanan

udara yang diinginkan. Kapasitas kompresor harus cukup besar karna kebutuhan

udara untuk pembakaran pada turbin gas memerlukan udara lebih (excess air)

yang dapat mencapai 350%. Sebagai contoh kompresor untuk turbin gas

kapasitas 130 MW terdiri dari 16 tingka

-Stator

Stator terdiri dari casing dan sudu diam serta inlet guide vane.

Casing sebagai pembungkus kompresor dan tempat kedudukan sudu-sudu diam

terdiri dari beberapa sigma secara horizontal dan vertical.

Sudu diam dipasang pada alur-alur melingkar didalam casing. Jumlah tingkat

sudu diam sama dengan jumlah tingkat sudu gerak.

31


Gambar 3.7 Stator pada Kompresor

d. Turbin

Turbin digunakan untuk mengalirkan energy yang bersumber dari gas bertekanan tinggi hasil pembakaran melalui sudu-sudu. Kontruksi turbin terdiri dari dua bagian yaitu stator dan rotor.

- Stator

Stator adalah sudu berfungsi untuk mengarahkan keluaran gas pada

kecepatan tinggi masuk kedalam blade. Stator terdiri dari casing dan sudu diam.

Casing compresor dapat dibongkar-pasang karena terdiri dari sambungan

horizontal dan vertical. Pada casing terdapat alur-alur melingkar untuk tempat

rangkaian sudu diam (fixed blade).

Sudu diam dipasang pada alur membentuk roda atau tingkatan. Jumlah

tingkat sudu diam antara 2 sampai 6 tingkat.

Bentuk sudu

Bentuk sudu terutama ditekankan pada perhitungan terhadap gaya

sentrifugal, tegangan beban lentur dari gas dan evaluasi setelah lama diberi beban

dan temperature. Setiap bagian sudu dihitung dari ujung sudu akan menimbulkan

gaya sentrifugal yang semakin besar dan ini ditahan oleh penampang sudu itu

sendiri. penampang sudu makin mendekati poros semakin tebal karna harus

memikul gaya sentrifugal yang semakin berat.

32


Gambar 3.8 Stator pada Turbin

Benturan gas panas dengan kecepatan yang tinggi akan memuntir dan

membengkokan sudu . karna itu ukuran sudu harus betul-betul dapat menahan

beban tersebut. Karna beban tersebut ditambah gaya sentrifugal dan temperature

yang tinggi menyebabkan sudu turbin tidak dapat berbentuk ramping sehingga

efisiensinya rendah.

Blade carier (sudu tetap)

Blade carier merupakan barisan sudu-sudu tetap yang terletak didepan

sudu-sudu gerak. Blade carier berfungsi untuk membelokan danmempercepat

aliran gas panas menuju ke sudu gerak sehingga diperoleh kecepatan yang sangat

tinggi mendekati kecepatan suara. Sudu gerak akan terdorong karna benturan dan

tekanan akibat gaya angkat (lift) seperti yang terjadi pada pesawat terbang. Hal ini

terjadi karna adanya penyempitan pada laluan gas panas dalam nosel tersebut.

33


Untuk menghindari kerugian akibat bentuk sudu, bagian trailingedge

dibuat tipis namun tetap dapat memikul beban aliran gas panas, beban aliran gas

panas berupa pembelokan arah yang terjadi dalam rongga nosel membelok ke

trailing edge dan keluar. Agarmaterial nosel dapat bertahan terhadap temperatur

gas yang tinggi, harus diberi pendingin. Pendingin dilakukan dengan dua cara,

yaitu dari dalam dan dengan lapisan.

Gambar 3.9 Susunan sudu diam sisi bawah

- Rotor

Rotor turbin terdiri dari poros dan sudu gerak. Sudu gerak (moving

blade/bucket) dipasang pada poros membentuk lingkaran roda yang bisa disebut

tingkat atau disc.

Jumlah tingkat sesuai dengan jumlah tingkat pada sudu diam. Sudu gerak

merubah kecepatan gas panas menjadi putaran poros.

34


Gambar 3.10 Sudu-sudu Turbin

Pendinginan terhadap sudu gerak dilakukan dengan cara konveksi, pelapisan, dan

melalui lubang-lubang kecil yang terdapat sudu. Udara pendingin dialirkan dari

bagian akar sudu masuk kebagian dalam dan keluar di ujung sudu dan selanjutnya

terbawah oleh gas panas.

3.2.6. Bantalan

Rotor kompresor dan turbin dipasang oleh dua bantalan jurnal dan

bantalan aksial (trust bearing). Untuk system dua bantalan, bantalan dipasang

pada ujung poros kompresor dan satu lagi dipasang di ujung poros turbin sisi

exhaust. .

Untuk mencegah kontak dengan bantalan diberi minyak pelumas

bertekanan. Untuk mencegah agar minyak pelumas tidak bocor keluar dari

bantalan, dipasang labyrinth seal.

Bantalan jurnal berfungsi untuk menjaga poros dari pergesekan kearah radial. Sisi

kompresor dipasang bantalan aksial dan radial (thust bearing).

35


Rumah bantalan ( bearing housing) ditopang oleh kompresor casing dan turbin

casing.5.6.5.

Gambar 3.11 bantalan

3.2.7. Combustion Section.

Pada bagian ini terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja

yang berupa udara bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini

berupa energi panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan

udara panas tersebut ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle.

Fungsi dari keseluruhan sistem adalah untuk mensuplai energi panas ke siklus

turbin. Sistem pembakaran ini terdiri dari komponen-komponen berikut yang

36


jumlahnya bervariasi tergantung besar frame dan penggunaan turbin gas.

Komponen-komponen itu adalah :

Gambar 4.12. Ruang bakar Turbin Gas

37


Gambar 3.13. posisi ruang bakar pada turbin.

Gambar 3.14. Burner Assembly

38


3.2.8. Exhaust Gas Section

. Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai

saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas. Exhaust section

terdiri dari beberapa bagian yaitu : (1) Exhaust Frame Assembly, dan (2)Exhaust

gas keluar dari turbin gas melalui exhaust diffuser pada exhaust frame assembly,

lalu mengalir ke exhaust plenum dan kemudian didifusikan dan dibuang ke

atmosfir melalui exhaust stack, sebelum dibuang ke atmosfir gas panas sisa

tersebut diukur dengan exhaust thermocouple dimana hasil pengukuran ini

digunakan juga untuk data pengontrolan temperatur dan proteksi temperatur trip.

Adapun beberapa komponen penunjang dalam sistem turbin gas adalah sebagai berikut:

a. Starting Equipment. Berfungsi untuk melakukan start up sebelum

turbin bekerja.

b. fuel System. Bahan bakar yang digunakan berasal dari fuel gas dan fuel

oil system dengan tekanan . Fuel yang digunakan sebagai bahan bakar

harus bebas dari cairan kondensat dan partikel-partikel padat. Untuk

mendapatkan kondisi tersebut diatas maka sistem ini dilengkapi dengan

knock out drum yang berfungsi untuk memisahkan cairan-cairan yang

masih terdapat pada fuel.

b. Lube Oil System. Lube oil system berfungsi untuk melakukan

pelumasan secara kontinu pada setiap komponen bearing sistem turbin

gas. Lube oil disirkulasikan pada bagian-bagian trush bearing juga

untuk accessory gear dan kontrol-kontrol SLC dan SGC yang lainnya.

Lube oil system terdiri dari:

- Oil Tank

- Oil Reservoir

- Pompa

- Filter System

39


- Piping System

- Instrumen untuk oil

- Lube oil cooler.

Pada turbin gas terdapat tiga buah pompa yang digunakan untuk mensuplai lube

oil guna keperluan lubrikasi, yaitu:

- Main Lube Oil Pump, merupakan pompa utama untuk

pelumasan bearing.

- Auxilary Lube Oil Pump, merupakan pompa lube oil untuk

membantu pelumasan dan turning gear.

- Jacking oil pump, merupakan pompa mengangkat shaft

turbin.

- Control oil pump, merupakan pompa mengatur tekanan pada

peralatan control.

- Emergency Lube Oil Pump, merupakan pompa DC apabila

terjadi kegagalan pada 380V ( system kelistrikan) .

3.2.9. Maintenance Turbin Gas

Maintenance adalah perawatan untuk mencegah hal-hal yang tidak

diinginkan seperti kerusakan terlalu cepat terhadap semua peralatan di pabrik,

baik yang sedang beroperasi maupun yang berfungsi sebagai suku cadang.

Kerusakan yang timbul biasanya terjadi karena keausan dan ketuaan akibat

pengoperasian yang terus-menerus, dan juga akibat langkah pengoperasian yang

salah.

Maintenance pada turbine gas selalu tergantung dari faktor-faktor

perasional dengan kondisi yang berbeda disetiap wilayah, karena operasional

turbine gas sangat tergantung dari kondisi daerah operasional. Semua pabrik

pembuat turbine gas telah menetapkan suatu ketetapan yang aman dalam

pengoperasian sehingga turbine selalu dalambatas kondisi aman dan tepat waktu

untuk melakukan maintenance.

40


Secara umum maintenance dapat dibagi dalam beberapa bagian, diantaranya

adalah:

a. Preventive Maintenance. Suatu kegiatan perawatan yang direncanakan

baik itu secara rutin maupun periodik, karena apabila perawatan dilakukan

tepat pada waktunya akan mengurangi down time dari peralatan.

Preventive maintenance dibagi menjadi:

- Running Maintenance. Suatu kegiatan perawatan yang

dilakukan hanya bertujuan untuk memperbaiki equipment

yang rusak saja dalam satu unit. Unit produksi tetap

melakukan kegiatan.

- Turning Around Maintenance. Perawatan terhadap

peralatan yang sengaja dihentikan pengoperasiannya..

b. Predictive Maintenance. Kegiatan monitor, menguji, dan mengukur

peralatan-peralatan yang beroperasi dengan menentukan perubahan yang

terjadi pada bagian utama, apakah peralatan tersebut berjalan dengan

normal atau tidak.

c. Corrective Maintenance. Perawatan yang dilakukan dengan

memperbaiki perubahan kecil yang terjadi dalam disain, serta

menambahkan komponen-komponen yang sesuai dan juga menambahkan

material-material yang cocok.

d. SI (Simple laspection). Perawatan yang dilakukan pada turbin setelah

bekerja selama 4.000 jam.

e. MI ( Minor Over Houl). Perawatan yang dilakukan pada turbil setelah

bekerja atau beroprasi selama 8.000 jam.

f. MO (Major Over Houl). Perawatan yang dilakukan pada turbin setelah

beroprasi selama 30.000 jam.

g. LTE (Life Time Extension). Perawatan yang dilakukan setelah mesin

beroprasi selama 100.000 jam.

41


3.3. Pengertian HRSG

HRSG (Heat Recover steam Generator) adalah ketel uap atau boiler yang

memanfaatkan energi panas sisa gas buang suatu unit turbin gas untuk

memanaskan air dan mengubahnya menjadi uap, dan kemudian uap tersebut

dipergunakan untuk menggerakan turbin uap. Pada umumnya boiler HRSG tidak

dilengkapi pembakar (burner) dan tidak mengkonsumsi bahan bakar, sehingga

tidak terjadi proses perpindahan/penyerapan panas radiasi. Proses

perpindahan/penyerapan yang terjadi hanya proses konveksi dan konduksi dari

gas buang turbin gas ke dalam air yang akan diperoses menjadi uap melalui

elemen-elemen pemanas di dalam ruang boiler HRSG.

Gambar.3.15 Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

42

ECPH

LPE

LPSH

HPEC

HPEHPSH

CPHLP DRUM

HP DRUM

To LP Steam Turbine

To HP Steam Turbine


Boiler HRSG Sangat bermanfaat untuk meningkatkan hasil guna

(efisiensi) bahan bakar yang dipakai dalam unit turbin gas, yang selanjutnya akan

menggerakan unit turbin uap. System pembangkit listrik yang memanfaatkan

proses ini disebut Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) atau unit

pembangkit siklus kombinasi CCPP ( Combined Cycle Power Plant). Boiler

HRSG adalah bagian penting PLTGU. Dimana unit pembangkit PLTGU disebut

juga Blok PLTGU.

Siklus pusat listrik tenaga gas dan uap (PLTGU) adalah gabungan siklus

Braiton turbin gas dan siklus Rankine turbin uap. Boiler HRSG adalah bagian dari

siklus Rankine turbin uap. Boiler HRSG merupakan bagian dari siklus Rankine.

43


Gambar 3.16. Diagram PLTG dengan HRSG Single pressu

Keterangan :

CPH = Condensate Preheter

LPSH = Low Pressure Superheater

HPEC = High Pressure Economizer

HPE = High Pressure Evaporator

HPSH = High Pressure Superheater

Kapasitas produksi uap yang dapat dihasilkan HRSG tergantung pada

kapasitas energi panas yang masih dikandung gas buang dari unit turbin gas, yang

berarti tergantung pada beban unit turbin gas. Pada dasarnya, turbin gas yang

beroperasi pada putaran tetap, aliran udara masuk kompresor juga tetap;

perubahan beban turbin yang tidak konstan dengan aliran bahan bakar tetap,

sehingga suhu gas buang juga berubah-ubah mengikuti perubahan beban turbin

gas.

Gambar 3.17. Diagram alir HRSG

44


Suhu gas buang unit turbin gas tetap konstan diperoleh dengan cara mengatur

pembukaan sirip-sirip pemandu aliran udara masuk (IGV, Inlet Guide Vane) guna

mengatur laju aliran udara masuk ke kompressor, dimana suhu gas buang sebagai

umpan baliknya.

Sebagian boiler HRSG dapat dilengkapi dengan pembakaran tambahan untuk

meningkatkan kapasitas produksi uapnya; dan sebagian produksi uapnya dapat

digunakan untuk keperluan pemanasan aplikasi lainnya (cogeneration). Dengan

pembakaran tambahan ini, kestabilan produksi uap HRSG dapat di pertahankan,

sehingga kestabilan turbin uap yang menggunakan uap ini dapat dijaga, walaupun

beban turbin gas berubah-ubah; dan juga suhu gas buang turbin gas (aliran udara

masuk kompressor) tidak harus dijaga tetap konstan (tidak diharuskan pengaturan

IGV).

Bagian-bagian utama dari HRSG :

Pre Heater berfungsi sebagai pemanas awal sebelum air diuapkan pada

evaporator dengan memanfaatkan gas yang akan dibuang melalui

cerobong.

LP-economizer berfungsi sebagai pemanas awal setelah pre-heater yang

fungsinya hampir sama dengan pre-heater, bedanya pada economizer air

dipanaskan sampai pada titik didihnya.

LP-evaporator berfungsi sebagai tempat pembentukan air.

HP-economizer berfungsi sebagai penaik suhu air pada tekanan yang lebih

besar dari LP- economizer.

45


HP-evaporator berfungsi merubah wujud air dari HP-economizer menjadi

uap kering yang selanjutnya melalui HP-superheater masuk ke HP-turbin.

HP-superheater berfungsi sebagai pemanas uap lanjut, agar uap yang

masuk ke HP turbin mempunyai suhu di atas titik jenuhnya.

3.3.1. Superheater

Superheater merupakan alat yang berfungsi untuk menaikan temperatur uap

jenuh sampai menjadi uap panas lanjut (superheat vapour). Uap panas lanjut bila

digunakan untuk melakukan kerja dengan jalan ekspansi di dalam turbin atau

mesin uap tidak akan mengembun, sehingga mengurangi kemungkinan timbulnya

bahaya yang disebabkan terjadinya pukulan balik atau back stroke yang

diakibatkan mengembunya uap belum pada waktunya sehingga menimbulkan

vakum di tempat yang tidak semestinya didaerah ekspansi.

3.3.2. Evaporator

Evaporator merupakan elemen HRSG yang berfungsi untuk mengubah air

hingga menjadi uap jenuh, pipa-pipa evaporator pada ketel uap biasanya terletak

pada lantai (water floor) dan juga pada dinding (water wall). Pada pipa ini uap

jenuh pada kualitas 0,80 – 0,98, sehingga sebagian masih berbentuk fase cair.

Evaporator akan memanaskan uap air yang turun dari drum uap (steam drum)

yang masih dalam fase cair agar berbentuk uap jenuh sehingga bisa diteruskan

menuju Superheat

46


Gambar 3.18. Superheater dan evaporator pada HRSG

3.3.3. Ekonomiser

Ekonomiser terdiri dari pipa-pipa air yang di tempatkan pada lintasan gas asap

setelah pipa evaporator. Pipa-pipa ekonomiser dibuat dari bahan baja atau besi

tuang yang sanggup untuk menahan panas dan tekanan tinggi. Ekonomiser

berfungsi untuk memanaskan air pengisi sebelum memasuki steam drum dan

evaporator sehingga proses penguapan lebih ringan dengan memanfaatkan gas buang

dari HRSG yang masih tinggi sehingga memperbesar efisiensi HRSG karena dapat

memperkecil kerugian panas pada HRSG tersebut. Air yang masuk pada evaporator

sudah pada temperatur tinggi sehingga pipa-pipa evaporator tidak mudah rusak

karena perbedaan temperatur tidak terlalu tinggi.

47


Gambar. 3.19. Susunan pipa Ekonomiser Dan Evaporator

3.3.4. Preheater

Preheater merupakan pemanas awal air yang dipompakan dari kondensor

sebelum masuk tangki air umpan (feed water tank). Pada HRSG preheater

bertujuan menaikan suhu sebelum masuk tangki air umpan, yang nantinya akan

diteruskan ke ekonomiser. Umumnya preheater ini menempati posisi lintasan gas

asap sebelum meninggalkan ketel.

48


Data mengenai boiler ditunjukkan Tabel 3.3

Tabel 3.3. Spesifikasi data boiler CCPP Blok-1

Equipment

Combined Cycle Power Plant Blok-1

Steam Turbine Unit 1.0

Type

Manufacture

Capacity

Steam Pressure (HP/LP)

Steam Temp.(HP/LP)

Feed Water Temp.

Convection, forced circulation

Aalborg Denmark

246 ton/hr ; 39,6 ton/hr

80 bar ; 8,9 bar

520 °C ; 200 °C

161,2 °C

3.3.5. Pompa

Pompa untuk sistem ini digunakan untuk mengalirkan air dari hasil

kondensasi untuk dimasukkan kedalam HRSG. Pengaliran ini disamping

menggunakan pompa juga menggunakan gaya konveksi alami yang diperolah

dengan cara menyusun tata letak drum uap dan saluran-saluran airnya.

Spesifikasi pompa dapat dilihat pada Tabel.

49


Tabel 3.4. Spesifikasi data pompa CCPP Blok-1

EquipmentCombined Cycle Power Plant Blok-1

Steam Turbine Unit 1.0

Type

Manufacture

Number of Pipe

Pipe Dimension (d)

Pipe Material

Surface

Siemens KWU

13650

25,2 mm

Titanium

50


BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Dari hasil kerja peraktek yang telah dilaksanakan pada tgl 07 februari – 06 maret

2011 di PT.PLN (Persero) Pembangkitan Sektor Belawan dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. PLN sektor belawan merupakan pemasok utama kebutuhan listrik di

Sumatra Utara, dapat mencapai 95% dari total kebutuhan listrik.

2. Pada kondisi saat ini kapasitas daya terpasang tidak sebanding dengan

kebutuhan beban puncak sehingga apabila terjadi ganguan ataupun

perawatan pada salah satupembangkit maka sebagian besar konsumen

akan mengalami pemadaman listrik.

3. Untuk menjamin peralatan-peralatan pembangkit bekerja secara optimal

dan kontinu, maka dilakukan pemeliharaan (maintenance) pada seluruh

peralatan-peralatan secara berkala, seperti pemeliharaan harian, bulanan,

dan pemeliharaan tahunan. Selain untuk masa waktu tertentu, peralatan

harus dibongkar pasang (over haul) untuk memeriksa kinerja dari

peralatan tersebut.

4.2 Saran

1. Hendaknya hubungan yang antara mahasiswa, perguruan tinggi dan

perusahaan lebih ditingkatkan dengan cara pemberian pasilitas yang dapat

mendukung dalam pelaksanaan kerja peraktek.

51


2. Bagi mahasiswa yang akan melaksanakan kerja praktek di PT.

PLN(persero) pembangkitan sektor belawan diharapkan agar lebih

mempelajari tentang system pembangkit dan cara kerja pembangkit karna

sangat berguna dalam pelaksanaan kerja praktek nantinya.

3. Dari pihak perguruan tinggi diharapkan agar dapat mengawasi atau

member kunjungan ke tempat kerja praktek mahasiswa agar dapat

memonitoring sekaligus lebih memotivasi mahasiswa dalam melaksanakan

kerja praktek di dunia usaha dan industry.

52


DATFTAR PUSTAKA

1. Simens, Combined Cycle Power Plant, PLTGU sicanang belawan, PT.

PLN (persero) Sektor Pembangkitan Belawan.

2. Djiteng Marsudi, “Pembangkitan Energi Listrik” Diklat Kuliah, Suralaya

2006.

3. Diktat kuliah,” Teknik Pengoprasian PLTG” Fakultas Teknik Untirta dan

PT. PLN (Persero) Undiklat Suralaya

4. Diktat Kuliah,”TUrbin Gas” Fakultas teknik Untirta dan PT. PLN

(Persero) Undiklat Suralaya.

5. Michael J.Moran, Howard N. Shapiro.” Thermodinamika Teknik Jilid 1”

Edisi Keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta, 2004.

53

kp belawan (autosaved)

Documents