makalah ttl fix pdf

1 | Ir.Amien Rahardjo

MAKALAH TEKNIK TENAGA LISTRIK

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

Dipersembahkan oleh :

Barlian Caxica Pristy (1306369642)

Muhammad Abu Bakar (1306369592)

Mursid Abidiarso (1306369604)

Teguh Samudra Firdaus (1306369636)

Departemen teknik elektro

Univeristas indonesia

Depok

2015


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-

Nya.Sehingga kami dapat menyelesaikan makalah tentang Pembangkit Listrik Tenaga Uap.

Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mengikuti kuliah Teknik

Tenaga Listrik. Dan juga kami berterima kasih pada Bapak Ir.Amien Rahardjo selaku Dosen

mata kuliah Pembangkit Tenaga Listrik yang telah memberikan tugas ini kepada kami.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta

pengetahuan kita mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Kami juga menyadari sepenuhnya

bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu,

kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di

masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang

membangun.

Depok, 1 November 2015

Penulis


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR …………….............................................................................................2

DAFTAR ISI……………............................................................................................................3

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ....................................................................................................4

1.2 Rumusan Masalah...................................................................................................6

1.3 Tujuan..................................................................................................................2

BAB II Pembahasan

2.1 Pengertian............................................................................................................7

2.2 Sejarah PLTU.......................................................................................................7

2.3 Perkembangan PLTU di Indonesia.......................................................................7

2.4 Daftar PLTU yang di canangkan..........................................................................9

2.5 Macam-Macam Pembakarab PLTU.....................................................................10

2.6. Peralatan Pembangkit PLTU...............................................................................12

BAB III Pembangkitan

3.1 Proses Pembangkitan..........................................................................................16

3.2 Proses Konversi Energi.........................................................................................17

3.3 Siklus Uap dan Air.............................................................................................19

3.4 Masalah Operasi.................................................................................................21

3.5 Ukuran PLTU.....................................................................................................22

3.6 Masalah Lingkungan...........................................................................................22

3.7 Pemeliharaan PLTU............................................................................................23

3.8 Siklus PLTU.......................................................................................................24

3.9 Prospek PLTU di Indonesia................................................................................26

3.10 Keuntungan dan Kerugian Pada PLTU...............................................................27

BAB IX Kesimpulan

4.1 Kesimpulan.........................................................................................................28

Daftar Pustaka


Lampiran

Gambar

1. Gambar 1.PLTU Suralaya

2. Gambar 2.Stoker Boiler

3. Gambar 3.PCC Boiler

4. Gambar 4.Boiler FBC

5. Gambar 5. Boiler (Steam Generator)

6. Gambar 6.Konstruksi Boiler

7. Gambar 7.Turbin Uap

8. Gambar 8.Kondensor

9. Gambar 9.Proses Pembangkitan PLTU

10. Gambar 10.Proses pembangkitan PLTU

11. Gambar 11.Siklus air pada boiler

12. Gambar 12.Siklus PLTU

13. Gambar 13 Rencana tambahan kapasitas pembangkit listrik indonesia dalam rentang waktu

2010-2030

Tabel

1. Tabel 1.Daftar PLTU yang di canangkan Indonesia

Grafik

1. Grafik 1.Siklus rangkine ideal

2. Grafik 2.Superheated

3. Grafik 3.OFWH

4. Grafik 4 CFWH


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di Indonesia, listrik merupakan salah satu sumber energi utama kehidupan masyarakat.

Saat ini, produktivitas masyarakat seringkali dikaitkan dengan ketersediaan sumber energi listrik.

Akibatnya, konsumsi energi listrik masyarakat semakin besar. Namun sayangnya, upaya

elektrifikasi oleh pemerintah masih terfokuskan sebatas kota-kota besar yang kaya penduduk.

Sementara daerah perdesaan yang miskin penduduk tidak menjadi prioritas utama. padahal secara

potensi yang terdapat di daerah perdesaan sangat besar. Dan juga kegiatan pembangunan ekonomi

di Indonesia sejak awal masa pembangunan,maka mengakibatkan kegiatan di bidang energi pun

semakin lama semakin meluas dan meninggi.Peningkatan kegiatan di bidang energi listrik ini di

satu pihak menuntut ditingkatkannya jumlah tenaga ahli guna memenuhi kebutuhan berbagai

subsektor energi listrik,dipihak lain mempersyaratkan semakin tingginya mutu profesional para

ahli Indonesia di bidang energi.

Pada periode tahun 2015-2024 "kebutuhan listrik diperkirakan akan meningkat dari 219,1

TWh pada tahun 2015 menjadi 464,2 TWh pada tahun 2024, atau tumbuh rata-rata 8,7% per

tahun." Prediksi tersebut menggambarkan adanya peningkatan per tahun kebutuhan energi listrik

masyarakat Indonesia namun permasalahannya adalah dalam memenuhi kebutuhan energi listrik

tersebut infrastruktur yang tersedia masih kurang terutama pemenuhan listrik di daerah perdesaan.

Dalam hal ini, pengembangan teknologi pembangkit energi baru dan terbarukan merupakan solusi

tepat guna untuk mengembangkan daerah perdesaan.

Pemerintah dalam RPTUL 2015-2024 menyebutkan bahwa untuk merealisasikan

elektrifikasi daerah perdesaan pemerintah menerapkan sebuah kebijakan mengenai pengembangan

energi baru dan terbarukan yaitu berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 79/2014 tentang kebijakan

energi nasional dan peraturan menteri ESDM Nomor 2 tahun 2006 tentang "pengembangan energi

baru dan terbarukan (EBT) yang salah satunya meliputi pembangkit tenaga air skala besar,

menengah dan kecil" Sejalan dengan rencana pemerintah dalam RUPTL 2015-2024 mengenai

rencana elektrifikasi daerah perdesaan

Seperti yang dicanangkan oleh PLN bahwa melalui PLTU ditargetkan dapat tercapai

produksi tenaga listrik sebesar 10.000MW dengan membangun PLTU sebanyak 35 buah yang

nantinya akan ditempatkan di jawa dan luar jawa.

Sebagai sumber energi sebuah PLTU adalah batu bara. Sebuah pembangkit listrik jika

dilihat dari bahan baku untuk memproduksinya, maka Pembangkit Listrik Tenaga Uap bisa

dikatakan pembangkit yang berbahan baku Air.Uap disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin,

sementara untuk menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air. Menariknya didalam

PLTU terdapat proses yang terus menerus berlangsung dan berulang-ulang. Prosesnya antara air

menjadi uap kemudian uap kembali menjadi air dan seterusnya. Proses inilah yang dimaksud

dengan Siklus PLTU.

http://indobangun.tk/cara-kerja-pembangkit-listrik-tenaga-uap/


Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin (Demineralized), yakni air

yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us

(mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar

conductivity sekitar 100 – 200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya

dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk

memproduksi air demin ini.

1.2 Rumusan masalah

1. Apa pengertian PLTU

2. Bagaimana Sejarah PLTU

3. Bagaimana Prinsip kerja PLTU

4. Bagaimana proses kerja PLTU

5. Apa saja kelebihan dan kekurangan PLTU

6. Apa saja dampak pembangunan PLTU

7. Bagaimana upaya pengendalian dampak pembangunan PLTU

1.3 Tujuan

1. Sebagai pemenuhan tugas Mata Kuliah Teknik Tenaga Listrik

2. Untuk mengetahui prinsip kerja dan komponen-komponen yang digunakan untuk sebuah

pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).

3. Untuk mengetahui proses terjadinya listrik dari pembangkit listrik tenaga uap.

4. Mengetahui permasalahan PLTU

5. Pentingnya PLTU di Indonesia sebagai pemasok listrik terbesar


BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian

PLTU adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Pembangkit ini memiliki

alat pembakaran yang dinamakan dengan Boiler sehingga dihasilkan uap panas kering (steam)

yang akan digunakan untuk memutar sudu-sudu turbin. Sudu-sudu turbin yang berputar akan

memutar poros turbin yang terhubung langsung dengan poros generator, sehingga akan

menghasilkan energi listrik. Seperti yang kita ketahui bahwa generator berfungsi untuk mengubah

energi mekanik (poros turbin yang berputar) menjadi energi listrik yang nantinya akan disalurkan

ke gardu induk melalui transformator.PLTU pada umumnya menggunakan bahan bakar minyak

dan batubara. PLTU yang menggunakan minyak sebagai bahan bakarnya memiliki gas buang yang

relatif bersih dibandingkan dengan PLTU yang menggunakan batubara. PLTU batubara lebih

cocok dipakai pada wilayah yang memiliki kandungan batubara yang banyak seperti daerah

sumatera.

2.2 Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Uap

Pada tahun 1831, setelah sebelas tahun melakukan percobaan, Michael Faraday dapat

membuktikan prinsip pembangkitan listrik dengan induksi magnet. Dengan peragaan dijelaskan,

bahwa bila kumparan atau penghantar memotong medan magnet yang berubah-ubah akan

terinduksi suatu tegangan listrik padanya. Kini rancangan semua mesin listrik adalah didasarkan

pada bukti nyata tersebut.Kemudahan membangkitkan listrik secara induksi memunculkan

perkembangan pembuatan dynamo dan pada tahun 1882 tersedia pasok listrik untuk publik di

London. Pasokan ini diperoleh dari generator DC yang digerakkan dengan mesin bolak balik

(reciprocating) yang di catu dengan uap dari boiler pembakaran manual. Permintaan tenaga listrik

tumbuh berkembang dan pembangkit kecil muncul di seluruh negeri. Hal ini memberikan

keinginan untuk bergabung agar menjadi ekonomis.

Pada tahun 1878 generator pertama dibuat oleh Gramme, tetapi tidak menghasilkan listrik

sampai tahun 1888 ketika Nikola Tesla memperkenalkan sistem banyak fasa (poly phase) medan

berputar. Pada tahun 1882 Sir Charles Parson mengembangkan Turbin generator AC pertama dan

pada 1901 dibuat generator 3 fasa 1500 kW untuk pusat pembangkit Neptune di Tyne

Inggris.Inilah mesin awal dengan kumparan yang berputar didalam medan magnet, tetapi ternyata

bahwa semakin besar output yang diinginkan akan lebih mudah mengalirkan arus listrik pada

medan magnet berputar didalam kumparan yang diam atau stator. Rancangan mesin secara

bertahap berkembang sehingga pada 1922, generator 20 MW yang berputar pada 3000 rpm

beroperasi.Sementara itu karena tuntutan permintaan kebutuhan rancangan unit pembangkit juga

berkembang dan kapasitasnyapun meningkat sehingga dibentuk organisasi untuk mengoperasikan

sistem transmisi interkoneksi yang disebut pusat penyaluran dan pengatur beban.

2.3 Perkembangan PLTU di Indonesia

PLTU yang pertama kali beroperasi di Indonesia yaitu pada tahun 1962 dengan kapasitas

25 MW, suhu 500¼ Co, tekanan 65 Kg/cm

2, boiler masih menggunakan pipa biasa dan


pendingin generator dilakukan dengan udara. Kemajuan pada PLTU yang pertama adalah

boiler sudah dilengkapi pipa dinding dan pendingin generator dilakukan dengan hidrogen,

namun kapasitasnya masih 25 MW. Bila dayanya ditingkatkan dari 100 - 200 MW, maka

boilernya harus dilengkapi super heater, ekonomizer dan tungku tekanan.Kemudian

turbinnya bisa melakukan pemanasan ulang dan arus ganda dan pendingin generatornya

masih menggunakan hidrogen. Hanya saja untuk kapasitas 200 MW uap yang dihasilkan

mempunyai tekanan 131,5 Kg/cm2 dan suhu 540¼C

o dan bahan bakarnya masih

menggunakan minyak bumi.

Ketika kapasitas PLTU sudah mencapai 400 MW maka bahan bakarnya sudah tidak

menggunakan minyak bumi lagi melainkan batu bara. Batu bara dibagi menjadi dua bagian

yaitu batu bara berkualitas tinggi dan batu bara berkualitas rendah. Batu bara yang

kualitasnya baik maka akan sedikit sekali menghasilkan unsur berbahaya, sehingga tidak

begitu mencemari lingkungan. Sedang bila batu bara yang dipakai mutunya rendah maka

akan banyak menghasilkan unsur berbahaya seperti Sulfur, Nitrogen dan Sodium. Apalagi

bila pembakarannya tidak sempurna maka akan dihasilkan pula unsur beracun seperti CO,

akibatnya daya guna menjadi rendah.

PLTU batu bara di Indonesia yang pertama kali dibangun adalah di Suryalaya pada

tahun1984 dengan kapasitas terpasang 4 x 400 MW. Kemudian PLTU Bukit Asam dengan

kapasitas 2 x 65 MW pada tahun 1987. Dan pada tahun 1993-an beroperasi pula PLTU

Paiton 1 dan 2 masing-masing dengan kapasitas 400 MW. Kemudian PLTU Suryalaya akan

dikembangkan dari unit 5 - 7 dengan kapasitas 600 MW/unit. PLTU batu bara pada tahun

1994 kapasitasnya sudah mencapai 2.130 MW (16% dari total daya terpasang). Pada tahun

2003 kapasitasnya diperkirakan sekitar 12.100 MW (37%), tahun 2008/09 mencapai 24.570

MW (48%) dan pada tahun 2020 sekitar 46.000 MW. Sementara itu pemakaian batu bara

pada tahun 1995 tercatat bahwa untuk menghasilkan energi listrik sebesar 17,3 TWh

dibutuhkan batu bara sebanyak 7,5 juta ton. Dan pada tahun 2005 pemakaian batu bara

diperkirakan mencapai 45,2 juta ton dengan energi listrik yang dihasilkan mencapai 104

TWh.

Harga batu bara itu sendiri ditentukan oleh nilai panasnya (Kcal/Kg), artinya bila nilai

panas tetap maka harga akan turun 1% pertahun. Sedang nilai panas ditentukan oleh

kandungan zat SOx yaitu suatu zat yang beracun, jadi pada pembangkit harus dilengkapi alat

penghisap SOx. Hal inilah yang menyebabkan biaya PLTU Batu bara lebih tinggi sampai

20% dari pada PLTU minyak bumi. Bila batu bara yang digunakan rendah kandungan SOx-

nya maka pembangkit tidak perlu dilengkapi oleh alat penghisap SOx dengan demikian harga

PLTU batu bara bisa lebih murah. Keunggulan pembangkit ini adalah bahan bakarnya lebih

murah harganya dari minyak dan cadangannya tersedia dalam jumlah besar serta tersebar di

seluruh Indonesia.


Gambar 1.PLTU Suralaya

2.4 Daftar PLTU yang dicanangkan di Indonesia

Untuk di Pulau Jawa

No Pembangkit Tempat Kapasitas

1 PLTU 1 Banten Suralaya 1 x 625 MW

2 PLTU 2 Banten Labuhan 2 x 300 MW

3 PLTU 3 Banten Lontar 3 x 315 MW

4 PLTU 1 Jawa Barat Indramayu 3 x 330 MW

5 PLTU 2 Jawa Barat Pelabuhan Ratu 3 x 350 MW

6 PLTU 1 Jawa Tengah Rembang 2 x 315 MW

7 PLTU 2 Jawa Tengah Cilacap 1 x 600 MW

8 PLTU 1 Jawa Timur Pacitan 2 x 315 MW

9 PLTU 2 Jawa Timur Paiton 1 x 660 MW

10 PLTU 3 Jawa Timur Tj. Awar–Awar Tuban 2 x 350 MW

11 PLTU Tanjung Jati B Jepara 2 x 661 MW


Untuk diluar pulau jawa dan bali dibangun 25 PLTU, rinciannya sebagai berikut :

No Pembangkit Kapasitas

1 PLTU NAD 2 x 100 MW

2 PLTU 2 Sumatra Utara 2 x 200 MW

3 PLTU Sumatra Barat 2 x 100 MW

4 PLTU 3 Bangka Belitung 2 x 25 MW

5 PLTU 4 Bangka Belitung 2 x 15 MW

6 PLTU 1 Riau 2 x 10 MW

7 PLTU 2 Riau 2 x 7 MW

8 PLTU Kepulauan Riau 2 x 7 MW

9 PLTU Lampung 2 x 100 MW

10 PLTU 1 Kalimantan Barat 2 x 50 MW

11 PLTU 2 Kalimantan Barat 2 x 25 MW

12 PLTU 1 Kalimantan Tengah 2 x 60 MW

13 PLTU Kalimantan Selatan 2 x 65 MW

14 PLTU 2 Sulawesi Utara 2 x 25 MW

15 PLTU Sulawesi Tenggara 2 x 10 MW

16 PLTU Sulawesi Selatan 2 x 50 MW

17 PLTU Gorontalo 2 x 25 MW

18 PLTU Maluku 2 x 15 MW

19 PLTU Maluku Utara 2 x 7 MW

20 PLTU 1 NTB 2 x 15 MW

21 PLTU 2 NTB 2 x 25 MW

22 PLTU 1 NTT 2 x 7 MW

23 PLTU 2 NTT 2 x 15 MW

24 PLTU 1 Papua 2 x 7 MW

Tabel 1.Daftar PLTU yang di canangkan Indonesia

2.5 Macam-Macam Pembakaran pada PLTU

a. Pembakaran Lapisan Tetap

Metode lapisan tetap menggunakan stoker boiler

untuk proses pembakarannya. Sebagai bahan bakarnya

adalah batubara dengan kadar abu yang tidak terlalu rendah

dan berukuran maksimum sekitar 30mm. Selain itu, karena

adanya pembatasan sebaran ukuran butiran batubara yang

digunakan, maka perlu dilakukan pengurangan jumlah fine

coal yang ikut tercampur ke dalam batubara tersebut.

Alasan tidak digunakannya batubara dengan kadar abu

yang terlalu rendah adalah karena pada metode pembakaran

ini, batubara dibakar diatas lapisan abu tebal yang

terbentuk di atas kisi api (traveling fire grate) pada stoker

boiler.

Gambar 2.Stoker Boiler


b. Pembakaran Batu Bara Serbuk

Pada PCC, batubara diremuk dulu dengan

menggunakan coal pulverizer (coal mill) sampai

berukuran 200 mesh (diameter 74μm), kemudian

bersama – sama dengan udara pembakaran

disemprotkan ke boiler untuk dibakar. Pembakaran

metode ini sensitif terhadap kualitas batubara yang

digunakan, terutama sifat ketergerusan

(grindability), sifat slagging, sifat fauling, dan kadar

air (moisture content). Batubara yang disukai untuk

boiler PCC adalah yang memiliki sifat ketergerusan

dengan HGI (Hardgrove Grindability Index) di atas

40 dan kadar air kurang dari 30%, serta rasio bahan

bakar (fuel ratio) kurang dari 2. Pembakaran

dengan metode PCC ini akan menghasilkan abu

yang terdiri diri dari clinker ash sebanyak 15% dan

sisanya berupa fly ash

Gambar 3.PCC Boiler

c.Pembakaran Lapisan Mengembang

Pada pembakaran dengan metode FBC,batu bara diremuk terlebih dahulu dengan

menggunakan crusher sampai berukuran maksimum 25mm.Tidak seperti pembakaran

menggunakan stoker yang menempatkan batu bara diatas kisi api selama pembakaran atau metode

PCC yang menyemprotkan campuran batu bara dan udara pada saat pembakaran,butiran batu

baradijaga agar dalam posisi mengembang,dengan cara melewatkan angin berkecapatan tertentu

dari bagian bawah boiler

Gambar 4.Boiler FBC

http://3.bp.blogspot.com/-SteFHTyNM5s/UWovIwVBGEI/AAAAAAAAAXk/uUn-j14zShM/s1600/Picture2.jpg

http://3.bp.blogspot.com/-AyQ_rGt5_LU/UWov1zRfIII/AAAAAAAAAXs/YG24q8ySn2I/s1600/Picture3.jpg


2.6 Peralatan Pembangkit PLTU

a. Instalasi Energi Primer, yaitu bahan bakar atau instalasi tenaga air

b. Instalasi Mesin Penggerak Generator, yaitu yang berfungsi sebagai pengubah energi

primer menjadi energi mekanik penggerak generator. Mesin penggerak generator ini dapat

berupa ketel uap beserta turbin uap, mesin diesel, turbin gas, dan turbin air

c. Instalasi Pendingin, yaitu instalasi yang berfungsi mendinginkan instalasi penggerak yang

menggunakan bahan bakar

d. Instalasi Listrik, yaitu instalasi yang secara garis besar terdari dari :

Instalasi Tegangan Tinggi, yaitu instalasi yang menyalurkan energi listrik yang

dibangkitkan generator

Instalasi Tegangan Rendah, yaitu instalasi alat-alat bantu dan instalasi penerangan

Instalasi Arus Searah, yaitu instalasi yang terdiri dari baterai aki beserta pengisinya

dan jaringan arus serarah yang terutama digunakan untuk proteksi, kontrol dan

telekomunikasi

1. Komponen Utama dan Fungsi

a. Boiler Boiler yang umumnya disebut ketel uap merupakan satu bagian utama dari PLTU yang fungsinya

adalah untuk memproduksi uap yang selanjutnya uap tersebut dialirkan ke turbin.

Gambar 5. Boiler (Steam Generator)

2. Komponen Utama Boiler

Boiler terdiri dari dua komponen utama, yaitu:

1. Ruang bakar sebagai alat untuk mengubah energi kimia menjadi energi panas.

2. Alat penguapan terdiri dari pipa-pipa penguap yang mengubah energi pembakaran (energi

kimia) menjadi energi potensial uap, (energi panas).


3. Konstruksi Boiler

Konstruksi boiler dari beberapa bagian antara lain :

Gambar 6.Konstruksi Boiler

4. Komponen Pendukung Boiler

a. Forced Draft Fan

Alat yang berupa fan (kipas) ini berfungsi untuk memasukkan udara pembakaran secara

paksa ke dalam furnace, terpasang pada bagian ujung saluran air intake boiler dan

digerakkan oleh motor listrik.

b. MFO Heater

MFO Heater merupakan alat yang berfungsi untuk memanaskan bahan bakar berupa

MFO dengan tujuan menurunkan viskositas dari MFO.

c. Air Preheat Coil

Alat yang berfungsi untuk memanaskan udara sebelum memasuki Air Heater dengan

sumber panas berasal dari air Deaerator.

d. Air Heater

Air Heater merupakan alat pemanas udara, dimana panas diambil dari gas buang hasil

pembakaran sebelum masuk ke cerobong (stack).

e. Burner

Alat yang berfungsi untuk membakar campuran antara bahan bakar (fuel) dengan udara

(air) di dalam ruang bakar (furnace) pada boiler.

f. Gas Recirculating Fan

Alat ini berfungsi untuk mengarahkan sebagian flue gas (gas sisa pembakaran) kembali

ke furnace untuk meningkatkan efisiensi boiler.


g. Soot Blower

Sootblower merupakan peralatan tambahan boiler yang berfungsi untuk membersihkan

kotoran yang dihasilkan dari proses pembakaran yang menempel pada pipa-pipa wall

tube, superheater, reheater, economizer, dan air heater .

h. Safety Valve

Safety valve berfungsi sebagai pengaman ketika terjadi tekanan uap yang berlebih yang

dihasilkan oleh boiler.

5. Turbin

Turbin adalah suatu perangkat yang mengkonversikan energi uap yang bertemperatur tinggi

dan tekanan tinggi menjadi energi mekanik (putaran). Ekspansi uap yang dihasilkan tergantung

dari sudu-sudu (nozzle) pengarah dan sudut-sudut putar. Hal ini dapat kita lihat dari macam

silinder casing pada Turbin:

Gambar 7.Turbin Uap

a. Cross Compound

Dimana HP (High Pressure) dan LP (Low Pressure) turbinnya terpisah dan masing-

masing dikopel dengan satu generator.

b. Tandem Compound

Dimana HP dan IP (Intermediet Pressure) turbinnya terpisah dengan LP Turbin tetapi

masih dalam satu poros.

Pada PLTU, Turbine dibagi menjadi tiga tingkatan, yaitu :

1. High Pressure (HP) Turbine

Data HP Turbin:

a) Jumlah sudu : 1 pasang sudu impuls (tingkat 1) 14 pasang sudu reaksi

b) Arah uap ke Pedestal


c) Jumlah 1 buah

2. Intermediate Pressure (IP) Turbine

Data IP Turbine:

a) Jumlah sudu : 12 pasang sudu reaksi

b) Arah ekspansi berkebalikan dengan HP Turbin

c) Jumlah 1 buah

3. Low Pressure (LP) Turbine

Data LP Turbine:

a) Jumlah sudu : 8 pasang per turbin

b) Arah ekspansi uap saling berlawanan

c) Jumlah : 1 buah

6. Komponen - Komponen Turbin Uap

Komponen utama turbin uap:

1. Sudu - Sudu Turbin

2. Sudu Tetap dan Sudu Jalan Turbin

3. Poros (shaft)

4. Casing (Rumah Turbin)

5. Katup - Katup Pengatur Beban

6. Bantalan Aksial Turbin

7. Bantalan turbin

7. Peralatan Bantu Turbin Uap

Peralatan bantu turbin merupakan serangkaian sistem yang mendukung operasi turbin agar dalam

pengoperasiannya dapat berjalan dengan baik. Peralatan bantu turbin antara lain:

1. Sistem Pelumasan

2. Sistem Perapat/Seal

3. Sistem Turning Gear

4. Sistem Governor

5. Sistem Proteksi

6. Condenser

8. Sistem Valve pada Turbin

Sistem valve pada turbin berfungsi mengatur laju aliran uap ke dalam turbin. Sistem valve

digerakkan oleh servo valve actuator dan minyak hidrolik sebagai penggerak valve. Valve turbin

terdiri dari:

1. MSV (Main Stop Valve)

MSV merupakan valve yang membuka dan menutup aliran uap utama (main steam)

masuk ke HP Turbin. Pada saat start up, MSV berfungsi mengatur laju aliran uap yang

masuk ke HP Turbin dan juga sebagai proteksi saat turbin trip.

2. GV (Governor Valve)

GV bekerja setelah terjadinya valve transfer dari MSV ke GV yang berfungsi mengatur

laju aliran uap utama pada HP dan juga sebagai pengontrol beban (setelah disinkronisasi

sampai beban normal).


3. RSV (Reheat Stop Valve)

RSV merupakan valve yang membuka dan menutup aliran uap reheat yang masuk ke IP

Turbin. Pada saat start up RSV sudah dalam kondisi membuka penuh, jadi tidak berperan

dalam pengaturan laju aliran uap reheat dan juga sebagai alat proteksi saat turbin trip.

4. ICV (Interceptor Valve)

Pada saat start up, ICV berperan seperti MSV yaitu mengatur aliran uap reheat pada IP

Turbin.

9. Kondensor

Kondensor adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari

turbin menjadi air. Kondensor terbuat dari plat baja berbentuk silinder yang diletakkan secara

mendatar dan didalamnya dipasang pipa-pipa pendingin yang terbuat dari kuningan paduan.

Gambar 8.Kondensor


BAB III

PEMBANGKITAN

3.1 Proses Pembangkitan

Pembangkitan tenaga listrik sebagian besar dilakukan dengan cara memutar generator

sinkron sehingga didapat tenaga listrik dengan tegangan bolak- balik tiga fasa. Energi

mekanik yang diperlukan untuk memutar generator sinkron didapat dari mesin penggerak

generator atau biasa disebut prime mover. Mesin penggerak generator yang bantak digunakan

dalam praktik, yaitu mesin diesel, turbin uap, turbin air, dan turbin gas.

Jadi, sesungguhnya mesin penggerak generator melakukan konversi energi primer

menjadi energi melalui penggerak generator. Proses konversi energi primer menjadi energi

mekanik menimbulkan “produk” sampingan berupa limbah dan kebisingan yang perlu

dikendalikan agar tidak menimbulkan masalah lingkungan.

Dari segin ekonomi teknik, komponen biaya penyediaan tenaga listrik yang terbesar

adalah biaya pembangkitan khususnya biaya bahan bakar. Oleh sebab itu, berbagai teknik

untuk menekan biaya bahan bakar terus berkembang, baik dari segi unit pembangkit secara

individu maupun dari segi operasi sitem tenanga listrik secara terpadu.

3.2 Proses Konversi Energi

Dalam PLTU, energi primer yang dikonversikan menjadi energi listrik adalah bahan

bakar. Baban bakar yang digunakan dapat berupa batubara (padat), minyak (cair), atau gas.

Ada kalanya PLTU menggunakan kombinasi beberapa macam bahan bakar.

Konversi energi tingkat pertama yang berlangsung dalam PLTU adalah konversi energi

primer menjadi energi panas (kalor). Hal ini dilakukan dalam ruang bakar dari ketel uap

PLTU. Energi panas ini kemudian dipindahkan ke dalam air yang ada dalam pipa ketel untuk

menghasilkan uap yang dikumpulkan dalam drum dari ketel. Uap dari drum ketel dialirkan ke

turbin uap. Dalam turbin uap, energi uap dikonversikan menjadi energi mekanis penggerak

generator, dan akhirnya energi mekanik dari turbin uap ini dikonversikan menjadi energi listrik

oleh generator. Secara skematis, proses tersebut di atas digambarkan oleh Gambar 1


Gambar 9.Proses Pembangkitan PLTU

Gambar 10.Proses pembangkitan PLTU


Gambar 11.Siklus air pada boiler

3.3 Siklus Uap dan Air

Gambar 9 menggambarkan siklus uap dan air yang berlangsung dalam PLTU, yang

dayanya relatif besar, di atas 200MW. Untuk PLTU ukuran ini, PLTU umumnya memiliki

pemanas ulang dan pemanas awal serta mempunyai 3 turbin tekanan tinggi, turbin tekanan

menengah, dan turbin tekanan rendah. Siklus yang digambar oleh Gambar 9 telah

disederhanakan, yaitu bagian yang menggambarkan sirkuit pengolahan air untuk suplisi

dihilangkan untuk penyederhanaan. Suplisi air ini diperlukan karena adanya kebocoran uap

pada sambungan- sambungan pipa uap dan adanya blow down air dari drum ketel.

Air dipompakan ke dalam drum dan selanjutnya mengalir ke pipa-pipa air yang

merupakan dinding yang mengelilingi ruang bakar ketel ke dalam ruang bakal ketel

disemprotkan bahan bakar dan udara pembakaran. Bahan bakar yang dicampur udara ini

dinyalakan dalam ruang bakar sehingga terjadi pembakaran dalam ruang bakar. Pembakaran

bahan bakar dalam ruang bahan bakar mengubah energi kimia yang terkandung dalam bahan

bakar menjadi energi panas (kalori). Energi panas hasil pembakaran ini dipindahkan ke air

yang ada dalam pipa air ketel melalui proses radiasi, konduksi, dan konveksi.

Untuk setiap macam bahan bakar, komposisi perpindahan panas berbeda, misalnya

bahan bakar minyak paling bantak memindahkan kalori hasil pembakarannya melalui radiasi

dibandingkan bahan bakar lainnya. Untuk melaksanakan pembakaran diperlukan oksigen yang

diambil dari udara. Oleh karena itu, diperlukan pasokan udara yang cukup ke dalam ruang

bakar. Untuk keperluan memasok udara ke ruang bakar, ada kipas (ventilator) tekan dan kipas

isap yang dipasang masing0masing pad aujung masuk udara ke ruang bakar dan pada ujung

keluar udara dari ruang bakar (Lihar Gambar 9).

Gas hasil pembakaran dalam ruang bakar setelah diberi “kesempatan” memindahkan

energy panasnya ke air yang ada di dalam pipa air ketel, dialirkan melalui saluran

pembuangan gas buang untuk selanjutnya dibuang ke udara melalu cerobong. Gas buang sisa

pembakaran ini masih mengandung banyak energy panas karaena tidak semua energi

panasnya dapat dipindahkan ke air yang ada dalam pipa air ketel. Gas buang yang masih

mempunyai suhu di atas 400 C ini dimanfaatkan untuk memanasi

a. Pemanas Lanjut (Super Heater)


Di dalam pemanas lanjut, mengalir uap dari drum ketel yang menuju ke turbin

uap tekanan tinggi. Uap yang mengalir dalam pemanas lanjut ini mengalami kenaikan

suhu sehingga uap air ini semakin kering, oleh karena adanya gas buang di sekeliling

pemanas lanjut.

b. Pemanas Ulang (reheater)

Uap yang telah digunakan untuk menggerakkan turbin tekanan tinggi, sebelum

menuju turbin tekanan menengah, dialirkan kembali melalui pipa yang dikelilingi oleh

gas buang. Di sini uap akan mengalami kenaikan suhu yang serupa dengan pemanas

lanjut.

c. Economizer

Air yang dipompakan ke dalam ketel, terlebih dahulu dialirkan melalui

economizer agar mendapat pemanasa oleh gas buang. Dengan demikian suhu air akan

lebih tinggi ketika masuk ke pipa air di dalam ruang bakar yang selanjutnya akan

mengurangi jumlah kalori yang diperlukan untuk penguapan (lebih ekonomis)

d. Pemanas Udara

Udara yang akan dialirkan ke ruang pembakaran yang digunakan untuk

membakar bahan bakar terlebih dahulu dialirkan melalu pemanas udara agar mendapat

pemanasan oleh gas buang sehingga suhu udara pembakaran naik yang selanjutnya

akan mempertinggi suhu nyala pembakaran.

Dengan menempatkan alat-alat tersebut di atas dalam saluran gas buang, makan energi

panas yang masih terkandung dalam gas buang dapat dimanfaatkan semakimal mungkin.

Sebelum melalu pemanas udara, gas buang diharapkan masih mempunyai suhu di atas suhu

pengembunan asam sulfar, yaitu sekitas 180C. Hal ini perlu untuk menghindari terjadinya

pengembunan asam sulfat di pemanas udara. Apabila hal ini terjadi, maka akan terjadi korosi

pada pemanas udara dan pemanas udara tersebut akan menjadi rusak (keropos).

Energi panas yang timbul dalam ruang pembakaran sebagai hasil pembakar, setelah

dipindahkan ke dalam air yang ada dalam pip air ketel, akan menaikkan suhu air dan

menghasilkan uap. Uap ini dikumpulkan dalam drum ketel. Uap terkumpul dalam drum ketel

mempunyai tekanan suhu yang tinggi dimana bisa mencapai sekitar 100kg/cm^2 dan 530 C.

Energi uap yang tersimpan dalam drum ketel dapat digunakan untuk mendorong atau

memanasi sesuatu (uap ini mengadung enthalpy). Drum ketel berisi air di bagian bawaah dan

uap yang mengadung enthalpy di bagian atas.

Uap dari drum ketel dialirkan ke trubin uap, dan dalam turbin uap, energi dari uap

dikonversikan menjadi energi mekanis penggerak generator. Turbin pada PLTU besar, di atas

150 MW, umumnya terdiri dari 3 kelompok, yaitu turbin tekanan tinggi, turbin tekanan

menengan, dan turbin tekanan rendah. Uap dari drum ketel mula0mula dialirkan ke turbin

tekanan tinggi dengan terlebih dahulu melalui pemanas lanjut agar uapnya menjadi kering.

Setelah keluar dari turbin tekanan tinggi, uap dialirkan ke turbin tekanan menengah.

Keluar dari turbin tekanan menegah, uap langsung dialirkan ke trubin tekanan rendah.

Turbin tekanan rendah umumnya merupakan turbin dengan aliran uap ganda dengan arah

aliran yang berlawan untuk mengurangi gaya aksial turbin.


Dari turbin tekanan rendah, uap dialirkan ke kondensor untuk diembunkan. Kondensor

memerlukan air pendingin untuk mengembunkan uap yang keluar dari turbin tekanan rendah.

Oleh karena itu, banyak PLTU dibangin di pantai, karena dapat menggunakan air laut sebagai

air pendingin kondensor dalam jumlah yang besar. Di lain pihak, penggunan air laut sebagai

air pendingin menimbulkan masalah-masalah sebagai berikut:

a. Material yang dialiri air laut harus material anti korosi

b. Binatang laut ikut masuk dan berkembang biak dalam saluran air pendingin yang

memerlukan pembersihan secara periodik

c. Selain binatang laut, kotoran air laut juga ikut masuk dan akan mengubat pipa-pipa

kondensor sehingga diperlukan pembersihan pipa kondensor secara periodik.

d. Ada resiko air laut masuk ke dalam sirkuit uap. Hal ini berbahaya bagi sudu-sudu

turbin uap. Oleh karena itu, harus dicegah.

Setelah air diembukan dalam kondensor, air kemudian dipompa ke tangki pengolahan

air. Dalam tangki pengolah air, ada penambahan air untuk mengkompensasi kehilangan air

yang terjadi karena kebocoran. Dalam tangka pengolah air, air diolah agar memenuhi mutu

yang diinginkan untuk air ketel. Mutu air ketel antara lain menyangkup kandungan Nacl, CL,

O2, dan derajat keasaman. Dari tangki pengolah air, air dipompa kembali ke ketel, tetapi

terlebih dahulu melalui economizer. Dalam economizer, air mengambil energi panas dari gas

buang sehingga suhunya naik, kemudian baru mengalir ke ketel uap.

Pada PLTU yang besar, di atas 150 MW, biasanya digunakan pemanas awal, yaitu

pemanas air yang akan masuk ke economizer sebelum masuk ke ketel uap. Pemanas awal ini

ada 2 buah, masing-masing menggunakan uap yang diambil (di-tap) dari turbin tekanan

menengah dan dari turbin tekanan rendah sehingga didapat pemanas awal tekanan menengah

dan pemanas awal tekanan rendah.

3.4 Masalah Operasi

Untuk menstar PLTU dari keadaan dingin sampai operasi dengan beban penuh,

dibutuhkan waktu antara 6-8 jam. Jika PLTU yang telah beroperasi dibentukan, tetapi uapnya

dijaga agar tetap panas dalam drum ketel dengan cara tetap menyalakan api secukupnya unuk

menjaga suhu dan tekanan uap di sekitar nilai operasi (sekitar 500 C dan 100kg/cm^2) maka

untuk mengoperasikannya kembali sampai beban penuh diperlukan waktu kira-kira 1 jam.

Waktu yang lama untuk mengoperasika PLTU tersebut di atas terutama diperlukan untuk

menghasilkan uap dalam jumlah yang cukup untuk operasi (biasanya dinyatakan dalam ton

per jam ). Selain waktu yang diperlukan untuk menghasilkan uap yang cukup untuk operasi,

juga perlu diperhatikan maslaah pemuaian bagian-bagian turbin. Sebelum distar, suhu turbin

adalah sama dengan suhu ruang, yaitu sekitar 30C. Pada waktu start, dialirkan uap dengan

suhu sekitar 500C. Hal ini harus dilakukan secara bertahap agar jangan sampai terjadi

pemuaian yagn berlebih dan tidak merata. Pemuaian yang berlebihan dapat menumbulkan

tegangan mekanis yang berlebihan, sedangkan pemuaian yang tidak merata dapat

menyebabkan bagian yang bergerak bergesekan dengan bagian yang diam, misalnya antara

sudu-sudu jalan turbin dengan sudu-sudu tetap yang menempel pada rumah turbin.

Apabila turbin sedang berbeban penuh kemudian terjadi gangguan yang menyebabkan

pemutus tegangan (PMT) generator yang digerakkan turbin trip, maka turbin kehilangan

beban secara mendadak. Hal ini menyebabkan putaran turbin akan naik secara mendadak dan


apabila hal ini tidak dihentikan, akan merusak bagian-bagian yang berputar pada turbin

maupun pada generator, seperti bantalan sudu jalan turbin, dan kumparan atus searah yang ada

pada rotor generator. Untuk mencegah hal ini, aliran uap ke turbin harus dibentukan, yaitu

dengan cara menutup katup uap turbin. Pemberhentian aliran uap ke turbin dengan menutup

katup uap turbin secara mendadak menyebabkan uap mengumpul dalam drum ketel sehingga

tekanan uap dalam drum ketel naik dengan cepat dan akhirnya menyebabkan katup pengaman

pada drum membukan dan membukan dan uap dibuang ke udara. Bisa juga sebagian dari uap

di by pass ke kondensor. Dengan cara by pass ini tidak terlalu banyak uap yang hilang

sehingga sewaktu turbin akan dioperasikan kembali banyak waktu dapat dihebat untuk start.

Tetapi sistem by pass memerlukan biaya investasi tambahan karena kondensor hatus tahan

suhu tinggi dan tekanan tinggi dari hasil by pass.

Dari uraian di atas tampak bahwa perubahan beban secara mendadak memerlukan pula

langkah pengurangan produksi uap secara mendadak agar tidak terlalu banyak uap yang harus

dibiang ke udara. Langkah pengurangan produksi ini dilakukan dengan matikan ntala api

dalam ruang bakar ketel dan mengurangi pengisiair ketel. Masalahnya di sini bahwa walaupun

nyala api dalam ruang bakar padam, masih cukup banyak panas yang tertinggal dalam ruang

bakar untuk menghasilkan uap sehingga pompa pengisi ketel harus tetap mengisi air ke dalam

ketel untuk mencegah penurunan level air dalam drum yang tidak dikehendaki.

Mengingat masalah-masalah tersebut di atas yang menyangkut masalah proses

produksi uap dan masalah-masalah pemuaian yang terjadi dalam turbin sebaiknya PLTU tidak

diperasikan dengan persebntasi perubahan beban yang besar. Efisiensi PLTU banyak

dipengaruhi ukuran PLTU, karena ukutan PLTU menentukan ekonomis tidaknya penggunaan

pemanas ulang dan pemanas awal. Efisiensi termis dari PLTU berkisar pada angka 35-38%

3.5 Ukuran PLTU

Instalasi PLTU memerlukan banyak peralatan. Faktor utaman menentukan ukuran

PLTU yang dapat dibangun tersedianya bahan bakar dan air pendingin, selain tanah yang

cukup luas. Mengingat hal –hal ini, maka PLTU baru ekonomis dibagung dengan daya

terpasang di atas 10MW per unitnya. Semakin besar daya terpasangnya, semakin ekonomis.

Secara teknis, PLTU dapat dibangun dengan data terpasang di atas 1000MW per unitnya. Unit

PLTU milik PLN yang terbesar saat ini adalah 600 MW di Suralaya, Jawa Barat

3.6 Masalah Lingkungan

Gas buang yang keluar dari cerobong PLTU mempunyai potensi mencemasi

lingkungan. Oleh Karen itu, ad apenangkap abu gar pencemaran lingkungan dapat dibuat

minimal. Selain abu halus yang ditangkap di cerobong, ada bagian-bagian abu yang relative

besar, jatuh dan ditangkap di bagian bawa ruang bakar. Abu dari PLTU, baik yang halus

maupun yang kasar, dapat dimanfaatkan untuk bahan bangunan sipil. Walaupun abungan telah

ditangkap, gas buang yang keluar dari cerobong masih mengandung gas-gas yang kurang baik

bagi kesehatan manusia, seperti SO_2, NO_x, dan CO_2. Jadar dari gas0gas ini tergantung

kepada kualitas bahan bakar, khusunya batubara yang digunakan. Bila perlu, harus dipasang

alat penyaring gas-gas ini agar kadarnya yang masuk ke udara tidak melampau batas yang

diizinkan oleh pemerintah.


3.7 Pemeliharaan

Bagian-bagian PLTU yang memerlukan pemeliharaan secar aperiodic adalah bagian-

bagian yang berhubungan dengan gas buang dan dengan air pendingin, yaitu pipa-pia air ketel

uap dan pipa-pa air pending termasuk pipa-pipa kondensor. Pipa-pipa ini semua memerlukan

pembersihan secara periodic.

Pada pipa air ketel umumnya banyak abu yang menempel dan perlu dibersihkan agar

proses perpindahan panas dari ruang bakar ke air melalui dinding pipa tidak terhanbar.

Walaupun telah ada soor blower yang dapat digunakan untuk menyemprotkan air pembersih

pada pipa air ketel, tetapi tidak semua bagian pipa air ketel uap dapat dijangkau oleh air

pembersih soot blower ini sehingga diperlukan kesempatan untuk pembersihan bagian yang

tidak terjangkau oleh soor blower tersebut.

Saluran air pendingin,terutama jikan menggunakan air laut, umumnya ditempeli

bintang laut yang berkembang biak dan juga ditempeli kotoran air laut sehingga luas

penampang efektif dari saluran tersebut menurun. Untuk mengurangin binatang laut ini ada

chlorination oplant yang mentukan gas klor ke dalam air pendingin (air laut). Oleh Karen itu,

secar aperiodic saluran air pengingin perlu secara periodic dibersihkan. Pipa kondensor yang

dilalui air pendingin, dank arena penampangnya kecil, pipa ini juga memerlukan pembersihan

yang lebih sering daripada bagian saluran pendingin yang lain. Namun pembersihan pipa air

kondensor tidak memerlukan penghentian operasi dari unti pembangkit yang bersangkutan,

hanya memerlukan penurunan beban karena pipa kondensor dapat dibersihkan secara

bertahap.

Pipa kondensor PLTU yang dgunakan ada yang terbuata dari tebaga dan ada yang

terbuat dari titanium. Dyaa hantar panas tembaga lebih baik daripada titanium, tetapi kekuatan

mekanisnya tidak sebaik titanium. Oleh karena itu, pad aunti PLTU yang besar, misalnya pada

unit 400MW, digunakan pipa titanium karena diperlukan pipa yang panjang. Karena daya

hantar panas titanium tidak sebaik daya hantas panas tembaha, maka soal kebersihan dinding

pipa titanium memerlukan perhatian daripada pipa tembaga. Itulah sebabnya, pada

penggunaan pipa titanium dilengkapi dengan bola-bola pembersih.

Sambungan ipa kondensor dengan dingdingnya merupakan bagian yang rawa terhadap

kebocoran. Apabila terjadi kebocoran, maka air laut yang mengandung NaCl measuk ke

dalam sirkuit air ketel dan sangat berbahaya bagi ketel uap maupun bagu turbin. Tingkat

kebocoran ini dapat dilihat dari daya hantar listrik air ketel. Apabila daya hantar listrik ini

tinggi, hal ini berarti bahwa tingkat kebocoran kondensor tinggi.

Semua peralatan yang ada dalam saluran gas buang perlu dibersihkan secara periodic,

yaitu pemanas lanjut, pemanas ulang, economizer, dan pemanas udara. Bagian-bagian PLTU

lain yang rawan kerusakan dan perlu pengecekan periodic adalah:

a. Bagian-bagian yang bergesek satu sama lain, seperti bantala dan roda ggi

b. Bagian yang mempertemukan dua zat yang suhungan berbeda, misalnya kondensor

dan penukar panas

c. Kotak-kotak saluran listrik dan sakelar-sakelar


Karena sebagian besar dari pekerjaan pemeliharaan tersebur di atas memerlukan

penghentian operasi unit yang bersangkuran apabila dilaksanakan, maka pekerjaan-pekerjaan

tersebut dilakukan sekaligus sewaktu unit menjalani overhaul yang dilakukan secara periodic

yakni sekali dalam 10000 jam operasi untuk waktu kira-kira 3 minggu.

Dibandingkan ketel uap, turbin uap tidak banyak memerlukan pemeliharaan asal saja

kualitas uap terjaga dengan baik. Oleh karena itu, pemeriksaan utrbin uap dapat dilakukan

dalam setiap 20000 jam operasi.

3.8 Siklus PLTU

Gambar 12.Siklus PLTU

Keterangan gambar

1.Stack

2.Boiler

3.FD fan

4.Air Heater

5.Steam Drum

6.Primary Superheater

7.Economizer

8.Header

9.Water Wall

10.Secondary Superheater

11.Reheater

12.Wind Box

12.HP Turbine

14.IP Turbine

15.LP Turbine

16.Generator

17.Condenser

18.MFO Tank

19.MFO Pump

20.MFO Heater

21.Burner

22.Circulating Water Pump

23.Desalination Plant

24.Distillate Water Pump

25.Make Up Water Tank

26.Make Up Warer Pump

27.Denim Water Tank

28.Denim Water Pump

29.Condensate Pump

30.LP Heater

31.Dearator

32.Boiler Feed Pump

33.HP Heater

34.18 kV/150kV Switch Yard

35.Transmission


3.9 Siklus Rankine Ideal

Siklus di PLTU menggunakan siklus rangkine dengan superheater dan reheater

Grafik 1.Siklus rangkine ideal

Keterangan gambar

a. Proses 1-1’ :Penaikan tekanan pada air menggunakan condensate extraction pump

b. Proses 1’-2 :Pemanasan air pada low pressure heater

c. Proses 2-2’ :Penaikan tekanan air menggunakan boiler feed pump

d. Proses 2’-3 :Pemanasan air pada high pressure heater dan pada economizer

e. Proses 3-4 :Pemanasan air menjadi uap air pada wall tube dan downcomer di

dalam boiler

f. Proses 4-5 :Pemanasan uap air menjadi uap panas lanjut(superheated steam) pada

superheater

g. Proses 5-6 :Ekspansi uap di dalam high pressure turbine

h. Proses 6-7 :Pemanasan kembali uap yang keluar dari high pressure turbine yang

terjadi dalam reheater

i. Proses7-7’ :Ekspansi uap yang keluar dari reheater di dalam intermediate pressure

turbine

j. Proses 7’-8 :Ekspansi uap didalam low pressure turbine tanpa mengalami

pemanasan ulang

k. Proses 8-1 :Pendinginan uap menjadi air dalam condenser

Selain itu untuk meningkatkan efisiensi dari siklus Rankine dapat dilakukan sebagai berikut:

https://chekaproject.files.wordpress.com/2010/05/tankine.png


a. Superheated atau Reheat

Grafik 2.Superheated

b. Open feed water heater (OFWH)

Grafik 3.OFWH

c. Closed feed water heater (CFWH)

Grafik 4 CFWH

3.10 Prospek PLTU di Indonesia

http://3.bp.blogspot.com/-ygAmthI1bvQ/T7CIcb8BI_I/AAAAAAAAAMY/MPP8lN-HqbQ/s1600/rankine9.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-8-iUJlKBTlQ/T7CH9Tt2KxI/AAAAAAAAALA/_JgWZEICHn0/s1600/rankine11.jpg

http://1.bp.blogspot.com/-3Bb3kTEKvmo/T7CIB5PFnCI/AAAAAAAAALQ/w-GcWXpdajs/s1600/rankine13.jpg

http://indone5ia.files.wordpress.com/2012/01/tambahan-kapasitas-pembangkit-listrik-indonesia-dalam-rentang-waktu-2010-2030.jpg














Gambar 13 Rencana tambahan kapasitas pembangkit listrik Indonesia dalam rentang waktu

2010-2030

Sedangkan untuk PLTU BBM lama-kelamaan mulai di hilangkan/ kurangi,

dikarenakan ketersediaan minyak bumi nasional yang semakin sedikit dan

pembengkakan pada subsidi BBM oleh pemerintah.

Menurut Rencana Umum Ketanagalistrikan Nasional (RUKN) 2010-2030,dalam

kurun 20 tahun ke depan Indonesia memerlukan tambahan tenaga listrik kumulatif

sebesar 172 GW.Dari jumlah itu 82 % (sekitar 142 GW) diantaranya adalah untuk

memenuhi kebutuhan Jawa-Madura-Bali(JAMALI).Tambahan kapasitas PLTU Batu

bara mencapai pangsa sekitar 79% atau mendominasi dengan total penambahan

kepasitas sebesar 116,4 GW

3.11 Keuntungan dan Kerugian PLTU

Keuntungan PLTU :

Kapasitas bisa sampai ratusan MW

Effisiensi tinggi jika beban mendekati full load.

Efisiensi tinggi dengan memggunakan waste heat utilization

Hasil pembangkitan steam dapat digunakan untuk proses produksi

Biaya bahan bakar lebih murah

Biaya pemeliharaan lebih murah

Kerugian PLTU :

o Respon beban lambat.

o Start-up lama dan harus ada cadangan berputar spining reserve utuk mempercepat

start-up

o Tidak ramah lingkungan.

o Investasi mahal.

o Pembangunan konstruksi yang lama

o Membutuhkan penanganan air umpan yang akan masuk ke dalam boiler

o Menghasilkan limbah batu bara yang memerlukan penanganan khusus

o Menghasilkan polutan-polutan yang lebih tinggi

o Membutuhkan area yang lebih luas

o Kurang terhadap fluktuasi beban


BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

PLTU merupakan Pembangkit Listrik dengan mengandalkan energi kinetik dari uap

untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama pembangkit listrik jenis ini adalah

Generator yang dihubungkan ke turbin dimana untuk memutar turbin diperlukan energi

kinetik dari uap panas atau kering.Dimana PLTU terdiri dari komponen utama dan

komponen pendukung.Komponen utama dari PLTU terdiri dari Boiler, Turbine,

Kondensor dan Generator dan Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai

macam bahan bakar terutama batu bara dan bahan bakar minyak serta untuk start awal.

Dengan berbagai keuntungan yang didapat, membuat PLTU menjadi pemasok

ketenagalistrikan terbesar di Indonesia , terbukti dengan berdasarkan Rencana Umum

Ketenagalistrikan Nasional (RUKN) 2010-2030 bahwa dalam kurun 20 tahun ke depan

Indonesia memerlukan tambahan tenaga listrik kumulatif sebesar 172 GW. Dengan

Tambahan kapasitas PLTU Batubara mencapai pangsa sekitar 79% atau mendominasi

dengan total penambahan kapasitas sebesar 116,4 GW.


DAFTAR PUSTAKA

1. Pembakitan Tenaga Listrik, Djiteng Marsudi

2. Energi,Abdul Kadir

3. http://indianpowersector.com/home/power-station/thermal-power-plant/ (online)

Diakses pada 02 November 2015,08.03

4. http://knowledgecenter.ptpp.co.id/app/assets/upload/files/42c03c7cf4b548d64bf12ae9f0b

2ad7b/PLTU.pdf (online) Diakses pada 02 November,05.10

5. Scrib,Makalah ITS

6. Pembangkit Tenaga Listrik,Tri Wati Ningsih S.T,M.T

7. http://www.acronymfinder.com/(online) diakses pada 03 November 2015,11.38

http://indianpowersector.com/home/power-station/thermal-power-plant/

http://knowledgecenter.ptpp.co.id/app/assets/upload/files/42c03c7cf4b548d64bf12ae9f0b2ad7b/PLTU.pdf

http://knowledgecenter.ptpp.co.id/app/assets/upload/files/42c03c7cf4b548d64bf12ae9f0b2ad7b/PLTU.pdf

http://www.acronymfinder.com/(online)

makalah ttl fix pdf

Documents