PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

Prepared by: anonymous

Siklus Rankine Ideal

Siklus Rankine Ideal pada diagram P-V & T-s

Siklus Regeneratif

Proses pada PLTU

Energi Primer

(Bahan Bakar)

Energi Panas

(Kalor) pada Boiler

Energi

Listrik Energi Mekanik (Turbin Uap)

Dibakar

Prinsip PLTU

prinsip dasar kerja & Heat Transfer

Boiler Condenser

Pompa

Boiler

Rumus dasar :

Performance Parameter

Efisiensi thermal :

Back work ratio :

or

Skema PLTU Batu Bara

Contoh PLTU Batu Bara

Gambar Coal Handling System Layout

PERALATAN UTAMA COAL HANDDLING SYSTEM 1. Ship Unloader 2. Conveyor 3. Stock Pile Area ( Reclaim Hopper ) 4. Transfer House (TH) 5. Travelling Tripper 6. Vibrating Feeder 7. Teleschopic Chute 8. Magnetic Separator 9. Gate 10. Belt Scale 11. Dust Collector

TRAVELLING TRIPPER FUNGSI

sebagai alat untuk mengarahkan batu bara saat masuk ke silo.

VIBRATING FEEDER

FUNGSI : alat penggetar batu bara sehingga batu bara bisa turun ke conveyor dari stock pile.

Pulverizer Coal

CONVEYOR

1. Desalination pump 2. Desalination water plant 3. Booster pump 4. Feed Water Tank 5. Demin plant 6. Condensor 7. Low Pressure Heater

8. Deaerator 9. Boiler Feed Pump 10. High Pressure Heater 11. Economizer 12. Steam drum 13. Furnace 14. superheater

15. Turbin uap 16. Heavy unloading oil 17 .Residual tank 18. Residual tank 19. Heater 20. Fuel pump 21. FDF

22. Air heater 23. Stack 24. Generator 25. Step up transformator 26. switchyard 27. Saluran transmissi

Contoh PLTU

PJB UP Gresik

Ketel Uap (Boiler)

Bagian-bagian Boiler :

Pipa air (Tube water wall)

Ruang Bakar (Furnace)

Burner

Drum Uap (Steam Drum)

Economizer

Evaporator

Pemanas Lanjut (Superheater)

Pemanas ulang (Reheater)

Steam drum

burner

Boiler tubes

Sight glass

furnace

Pompa

bahan bakar

Contoh ketel uap batu bara

Sirkulasi Air pada Boiler Secara

(a) Natural (b) Paksa

Ada 2 cara menentukan efisiensi Boiler, berdasar HHV dan LHV.

Berdasar HHV, losses dibagi menjadi:

1. Dry gas loss, L1

2. Loss due to combustion of Hydrogen and moisture in fuel, L2

3. Loss due to moisture in air, L3

4. Radiation Loss, L4. American Boiler Manufacturers Association (ABMA) chart [7]. Estimasi cepat harga L4 :

5. Unaccounted losses or a margin, L5

Maka efisiensinya :

Keterangan : wdg = dry flue gas produced, lb/lb fuel

wda = dry air requred, lb/lb fuel

H2 , W = hydrogen and moisture in fuel, fraction

M = moisture in air, lb/lb dry air

tg, ta = temperatur of flue gas and air, oF

Q = duty in MM Btu/h

Unjuk kerja Boiler

Berdasar LHV, losses dibagi menjadi:

1. Wet flue gas loss,

Cp untuk wet flue gas memiliki nilai dari 0.26 – 0.27

2. Radiation loss,

3. Unaccounted losses, margin

Maka efisiensinya :

Jika analisa bahan bakar tidak diketahui, maka :

1. Untuk natural gas

2. Untuk oil

Unjuk kerja Boiler

Unjuk kerja Boiler

Kapasitas Boiler

Daya kuda Boiler [standard ASTM (1889)]

Keterangan :

EA = Excess Air factor (1.15 berarti 15 % excess air)

𝛥T = mperbedaan temperatur keluar dengan temperatur ambient

Tipe Superheater

Gambar Lokasi convective dan radiant superheater : 1. Superheater 2. Burner 3. Screen evaporator

Economiser

Alat Bantu Boiler

Force Draft Fan (FDF)

Gas Injection Fan (GIF)

Residu Oil Transfer Pump

Residual Oil Storage Service Tank

Pompa

Head pompa

Water Horse Power (WHP)

Brake Horse Power (BHP)

Keterangan : P = tekanan (atm) V = Kecepatan air m2

Z = ketinggian (m)

H = head total (m) Hloss = losses total (mayor dan minor) (m) g = r.g (N/m3)

Q = Flowrate/debit (gpm)

Turbin Uap

Alat-alat bantu Turbin :

Boiler Feed Pump (BFP)

Raw Water Tank

Water Treatment Supply Pump

Make Up Water Transfer Pump

Condensate Pump

Circulating Water Pump (CWP)

Priming Vacuum Pump

Gangguan pada Turbin

Skema pelumasan pada Turbin

kekurangan/kebocoran lubricating oil

Oli digunakan untuk mendinginkan bearing dan melumasi bearing

pada turbin dan generator. Tidak adanya lubrikasi akan menyebabkan

keausan pada bearing.

Tekanan yang tinggi pada exhaust Turbin (Low condenser vacuum) akan menyebabkan terjadinya overheating dan dapat terjadi kerusakan. Temperatur steam exhaust LP tinggi

Jika vacuum rendah dan spray water system akan digunakan untuk menjaga blade turbin agar tetap dingin. Temperatur exhaust steam menjadi indikasi spray water system. Spray water bertindak sebagai sarana proteksi. kehilangan listrik pada Governor Overspeed trip

Skema low condenser vacuum & temperatur steam LP exhaust tinggi

Gangguan pada Turbin

Condensor

Condensor

Condensor

Feed water heater

Feed water heater

Deaerator

Cooling tower

Tujuan :

1. Mempertahankan efisiensi

2. Mempertahankan keandalan

3. Mempertahankan umur ekonomis

Pemeliharaan (Maintenance)

Contoh kerusakan

1. Kerusakan sudu-sudu turbin

2. kebocoran pada kondensor

3. Vibrasi yang berlebihan pada fwp

Pemeliharaan (Maintenance)

Pemeliharaan Jangka Pendek

1. First Line Maintenance (FLM)

2. Preventive Maintenance (PM)

3. Predictive Maintenance (PD)

4. Corrective Maintenance (CM)

5. Emergency Maintenance (EM)

Pemeliharaan Jangka Panjang

1. Overhaul / Inspection (OH)

2. Repair/Rehabilitasi (RP)

3. Engineering/Project/Modification (EJ)

Masalah pada maintenance kondensor dapat diklasifikasikan menjadi 3 item sbb :

1. Fall of vacuum

Fall in vacuum, akan meningkatkan head loss pada tube dan meningkatkan

perbedaan temperatur antara uap air dan outlet dari air pendingin yang diakibatkan

oleh kontaminasi.

2. Kontaminasi dengan air pendinginan (air laut)

Kontaminasi dengan air akan menimbulkan korosi, masuknya benda asing (misal

kulit kerang, lumpur, dll) yang bisa menyebabkan penyumbatan tube.

3. Penurunan kemurnian air kondensat

Bisa disebabkan oleh kebocoran pada tube, pada sambungan (joint).

Maintenance pada Condenser

Maintenance pada Condenser

Untuk memperpanjang umur dari tube kondensor,ada beberapa metode sbb :

Tapproge ball cleaning (seminggu sekali)

Menggunakan bola bola tapproge berdiameter suaian sesak dengan tube

Backwashing of cooling water (setiap hari)

Dilakukan dengan cara mengatur valve pada inlet dan outlet

Chlorination treatment of cooling water (kontinyu)

Untuk mencegah masuknya benda hidup/organisme

Prevention of flowing in of foreign matter

Dilakukan dengan memasang filter Debris pada sisi inlet

Cathodic protection (kontinyu)

Untuk mencegah korosi

Ferrous sulfate injection (setiap hari)

Untuk melapisi sisi dalam tube dengan Ferrous

Tapproge ball cleaning

1. Strainer

2. Pressure Differential

3. Ball Collector

4. Ball reciculating pump

5. Ball reciculating monitor (ball sorter)

6. Ball injector

7.Inlet water

8.Valve

9. Connector pipe

10.Pipe

Tapproge ball

Air Heater

Water Treatment Plant

Kelebihan & Kekurangan PLTU

Kelebihan :

1. Efisiensi tinggi dengan memggunakan waste heat utilization

2. Hasil pembangkitan steam dapat digunakan untuk proses produksi

3. Biaya bahan bakar lebih murah

4. Biaya pemeliharaan lebih murah

Kekurangan :

1. Membutuhkan penanganan air umpan yang akan masuk ke dalam boiler

2. Menghasilkan limbah batu bara yang memerlukan penanganan khusus

3. Menghasilkan polutan-polutan yang lebih tinggi

4. Membutuhkan area yang lebih luas

5. Kurang terhadap fluktuasi beban

6. Start up membutuhkan waktu yang relatif lama