pengaruh udara suction line kompresor terhadap performance pltg

8/6/2019 Pengaruh Udara Suction Line Kompresor Terhadap Performance Pltg

1/25

OLEH :

ICHSANUDDIN AKBAR

YUSRIN ARIYANTO. A


2/25

Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG) merupakan pembangkit listrik yang

termahal biaya operasinya khususnya biaya bahan baker. Kebutuhan masyarakat

yang semakin meningkat mengakibatkan PLTG ini dioperasikan bukan hanya

pada beban puncak (cadangan) tetapi difungsikan untuk memikul beban dasar,

karena kondisi pengoperasianya secara kontinu dan pengaruh keadaan sekitar

cenderung berubah maka akan menyebabkan efisiensi berubah.

Dalam penulisan ini, peneliti mewancarai pihak terkait serta melakukan

pengukuran langsung nilai temperature, tekanan, arus dan teganan tiapkomponen dalam system PLTG. Dari hasil penelitian terlihat jelas bahwa efisinsi

yang diperoleh setiap komponen adanya kenaikan yang signifikan.

Sifat udara yang masuk ke kompresor pada hakekatnya sangat

mempengaruhi kinerja dalam system PLTG, dalam hal ini jika kepadatan suatu

fluida udara yang dimampatkan kompressor semakin tinggi maka akan semakin

baik bagi kinerja kompressor sehingga akan mempengaruhi penggerak mula

(turbin) dikarenakan kerja yang dibangkitkan akan lebih sedikit, sehinggapembagian energi pada turbin akan bertambah ke beban (generator)

dibandingkan di kompressor. Agar performance seimbang dan efisiensi tetap

stabil kami menyarankan perlunya alat dan parameter yang menunjang, tanpa

mengganggu komponen system PLTG tersebut.


3/25

11..11 LatarLatarBelakangBelakangPengembangan dunia kelistrikan yang sangat berperan aktif adalah

Pusat Pembangkit Tenaga Listrik, Salah satu sumbernya adalahpemanfaatan udara luar, yang dapat terkonversi men jadi gas. Gas inilahyang dipakai men jadi sumber utama dalam Pusat Listrik Tenaga Gas

(PLTG).PLTG ini pengoperasiannya diinginkan agar unit PLTG beroperasidalam waktu yang sependek mungkin, karena kebutuhan masyarakatyang semakin meningkat dan akibat penurunan daya pada pembangkityang memikul beban dasar, maka sistem turbin gas biasa dioperasikanbukan hanya beban puncak tetapi juga digunakan untuk memikul bebandasarnya.

Kondisi pengoperasian PLTG yang dilakukan secara terus-menerusdan pengaruh keadaan sekitar (udara luar) yang cenderung berubahmaka akan menyebabkan kemampuan (performance) suatu sistem PLTGikut berubah.

Masalah tersebut men jadi suatu alasan, sehingga kami mahasiswaTeknik Elektro Universitas Muslim Indonesia bermaksud untuk melakukanpenelitian tentang pengaruh udara luar terhadap performance PLTG padaPT.PLN (Persero)


4/25

1.21.2 RumusanRumusan MasalahMasalah1. Bagaimana pengaruh sifat-sifat udara luar terhadap

performance PLTG ?2. Berapa besar efisiensi yang terjadi akibat adanya pengaruh

udara luar di sekitar daerah pembangkitan?

1.31.3 TujuanTujuan PenelitianPenelitian1. Untuk mengetahui pengaruh udara luar terhadap

performance PLTG.

2. Untuk mengetahui nilai efisiensi aktual yang terjadi akibatpengaruh udara luar di sekitar daerah pembangkitan

11..44 BatasanBatasan MasalahMasalahPenelitian ini hanya dibatasi pada sistem performance PusatListrik Tenaga Gas GE (General Electric) pada PT. PLN

(Persero) Wilayah SulselrabarSektorTello Unit PLTG/UPLTG/U

11..55 MetodeologiMetodeologi PenulisanPenulisan1. Lokasi Penelitian2. Pengumpulan Data3. Data yang diperlukan


5/25


6/25

2.12.1 SejarahSejarah TurbinTurbin GasGas2.22.2 PembahasanPembahasan SecaraSecara UmumUmum TurbinTurbin

GasGas2.32.3 SistemSistem KerjaKerja TurbinTurbin GasGas

2.3.1 Kompresi Dalam Kompressor2.3.2 Pemanasan Dalam Ruang

Bakar2.3.3 Ekpansi Dalam Turbin2.3.4 Generator


7/25


8/25

SejarahSejarah SingkatSingkat BerdirinyaBerdirinya PTPT.. PLNPLN (PERSERO)(PERSERO)

WilayahWilayah DataData UnitUnit PLTG/UPLTG/U SektorSektorTelloTello

Jenis

Pembangkit

MerkNegara

Pembuat

Daya Terpasang

(MW)

Daya Mampu

(MW)

Tahun Mulai

Operasi

PLTU 1 Energoinvest Yugoslavia 12,50 9.50 1971

PLTU 2 Energoinvest Yugoslavia 12,50 9.50 1971

PLTG Westcan Canada 14,46 12.00 1976

PLTG Alsthom1 France 21,35 15.00 1982

PLTG Alsthom 2 France 20,00 12.00 1982

PLTG GE1 United States 33,40 30.00 1996

PLTG GE 2 United States 33,40 30.00 1997

PLTD Mitsbishi1 Japan 12,60 10.00 1984

PLTD Mitsbishi 2 Japan 12,60 10.00 1984

PLTD SWD 1 Nederland 12,40 9.00 1989

PLTD SWD 2 Nederland 12,40 9.00 1989

Jumlah 11 Unit 197,71 156.00

Data data Unit Pembangkitan Sektor Tello.


9/25

44..11 PembahasanPembahasan PengaruhPengaruh UdaraUdara LuarLuar

TerhadapTerhadap PerformancePerformance PLTGPLTG44..22 SifatSifat--SifatSifat UdaraUdara4.2.1 Berat Jenis Udara4.2.2 Panas Jenis Udara

4.2.3 Kelembaban Udara4.2.4 Tekanan Udara


10/25

5.1 Data PLTGGE(GeneralElectric)5.1 Data PLTGGE(GeneralElectric)

A.A. Turbin GasTurbin Gas

Model : MS. 6001-BC

Siklus : Sederhana (terbuka)

Jumlah poros : 1 (satu)

Kompressor : 17 tingkat

Turbin : 3 tingkat

Putaran turbin : 5100 rpm

Bahan bakar : HSD (solar)

Tekanan atmosfer : 1.01325 bar

Tek. Inlet drop filter : 70 mmH2O

B.B. GeneratorGeneratorMerk : General Electric-6A.3-USA

Daya terpasang : 33,44 MW

Daya Mampu : 30 MW

Max. Rate : 68000 Hp

Lanjutan

Putaran : 3000 rpm

Factor daya : 0,85 pf

Tegangan : 11,5 KV

Frekuensi : 50 Hz

Teg. Eksitasi: 125 V

Jumlah phase : 3

Jumlah Kutub : 2

C.C. Diesel Engine DetroitDiesel Engine Detroit

Model : R-05670-325Serial : G-A1632-62

Putaran : 2300 rpm


11/25

5.25.2 Perhitungan EfisiensiPerhitungan EfisiensiKompressor Pada Suhu 32 oCKompressor Pada Suhu 32 oC

Kondisi udara yang masuk kompressor tidak samadengan kondisi udara luar, karena adanya filter dancylencer, maka diperlukan kondisi udara masuk(P01) kompressor dihitung denganmemperhitungkan inlet pressure drops pada filterdan sylencer.

P01 = Ps Pinlet pressure drops

Dimana ;

Ps = Tekanan atmosfer = 1,01325 barPinlet pressure drops = 70 mmH2O

= 6,86. 10-3 barJadi

P01 = 1,01325 6,86.10-3= 1,00639 bar

Persamaan yang digunakan oleh Boyle Gay Lussacuntuk menghitung temperatur masuk kompressor

(T01), dengan menganggap udara adalah gas ideal.

Dimana, Vs = V01 karena volume udara yangdiisap melalui filter dan sylencer tetap,sehingga 32 oC = 305.15 K ;

01

0101

T

VP

T

VP

s

ssv

!

v

Temperatur setelah kompressor secara ideal(isentropis) dapat di hitung dengan persamaan

sebagai berikut ;

Harga-harga entalpi setiap kondisi dapat dilihat pada

tabel udara berdasarkan temperaturnya yaitu :h01 = Entalpi masuk kompressor, berdasarkantemperatur masuk kompressor (T01) = 303,084diperoleh : 303,289 kJ/kg

h02 = Entalpi setelah kompressor, berdasarkantemperatur yang keluar dari kompressor (T02) = 356oC atau 629,15 K, diperoleh : 637,751 kJ/kg

h02= Entalpi setelah kompressor, berdasarkantemperatur yang keluar dari kompressor (T02) =

580,006 K, diperoleh : 586,046 kJ/kgSehingga harga-harga diatas disubtitusikan kedalampersamaan berikut untuk menghitung efisiensikompressor :

s

s

P

PTT

01

01v!

01325.1

00639.115.305 v! K084,303!

kk

P

P

T

T/1

01

;

02

01

'

02

v

00639.1

75,9.10.86,6084.303'

3

02T

K006,580!

0102

0102'

hh

hh

cs

L %84289,303751,637

289,303046,580!


12/25

Tabel Pengamatan, Tabel Hasil Perhitungan, Tabel Konversi, Tabel Sifat-Sifat

Udara, Flow Diagram PLTG GE

TabelPengamatan, Tabel HasilPerhitungan, Tabel Konversi,

Tabel Sifat-Sifat Udara,Flow DiagramPLTGGE


13/25

T1(oC) T2 (oC) T2 (oC) T2 (K) P1 = P4 = Patm (bar) P3 = P2 (bar) P.I.D (bar)

32 305,15 356 629,15 1,01325 9,75 0,00686

31 304,15 353,86 627,01 1,01325 9,79 0,00686

30 303,15 351,72 624,87 1,01325 9,82 0,00686

29 302,15 349,57 622,72 1,01325 9,86 0,00686

28 301,15 347,42 620,57 1,01325 9,89 0,00686

27 300,15 345,29 618,44 1,01325 9,93 0,00686

26 299,15 343,14 616,29 1,01325 9,96 0,00686

25 298,15 341 614,15 1,01325 10 0,00686


14/25

T1(oC) T1(K) T03 (K) P02=P.I.D (bar) P03 (bar) P04' = Patm (bar)

32 305,15 1348,15 0,00686 10,440 1,01325

31 304,15 1348,15 0,00686 10,479 1,01325

30 303,15 1348,15 0,00686 10,508 1,01325

29 302,15 1348,15 0,00686 10,547 1,01325

28 301,15 1348,15 0,00686 10,576 1,01325

27 300,15 1348,15 0,00686 10,615 1,01325

26 299,15 1348,15 0,00686 10,644 1,01325

25 298,15 1348,15 0,00686 10,683 1,01325


15/25

T1(oC) T1(K) Cos Arus (KA) Tegangan (KV) Pm(HP)

32 305,15 0,885 1,701 11,50 68000

31 304,15 0,868 1,753 11,50 68000

30 303,15 0,868 1,769 11,50 68000

29 302,15 0,840 1,847 11,50 68000

28 301,15 0,850 1,837 11,50 68000

27 300,15 0,853 1,83 11,50 68000

26 299,15 0,832 1,913 11,50 68000

25 298,15 0,819 1,962 11,50 68000


16/25

P01(bar) T01(K) P02' (bar) T02' (K) h01(kJ/kg) h02 (kJ/kg) h02' (kJ/kg) (%)

1,00639 303,084 9,7569 580,0063 303,289 637,751 586,046 84,541

1,00639 302,091 9,7969 578,6929 302,292 635,487 584,666 84,747

1,00639 301,097 9,8269 577,3795 301,296 633,223 583,286 84,955

1,00639 300,104 9,8669 576,0661 300,299 630,959 581,906 85,165

1,00639 299,111 9,8969 574,7528 299,303 628,696 580,526 85,376

1,00639 298,118 9,9369 573,4394 298,306 626,432 579,146 85,589

1,00639 297,124 9,9669 572,1259 297,309 624,168 577,766 85,804

1,00639 296,131 10,0069 570,8126 296,313 621,904 576,386 86,20


17/25

T04' (K) h04' (kJ/kg) T04 (K) h04 (kJ/kg) h03 (kJ/kg) (%)

692,325 705,019 823,150 847,282 1299,957 76,09

691,677 704,331 822.579 846,675 1299,957 76,10

691,029 703,643 822,007 846,068 1299,957 76,12

690,381 702,955 821,436 845,461 1299,957 76,13

689,733 702,266 820,864 844,855 1299,957 76,14

689,085 701,578 820,293 844,248 1299,957 76,16

688,437 700,89 819,721 843,641 1299,957 76,17

687,798 700,202 819,150 843,034 1299,957 76,18


18/25

T1(oC) T1(K) Cos Arus (KA) Tegangan (KV) Pm(HP) Pm(KW) Pout(KW) (%)

32 305,15 0,885 1,701 11,50 68000 50707,6 30000 59,16

31 304,15 0,868 1,753 11,50 68000 50707,6 30300 59,75

30 303,15 0,868 1,769 11,50 68000 50707,6 30600 60,35

29 302,15 0,840 1,847 11,50 68000 50707,6 30900 60,94

28 301,15 0,850 1,837 11,50 68000 50707,6 31100 61,33

27 300,15 0,853 1,83 11,50 68000 50707,6 31400 61,92

26 299,15 0,832 1,913 11,50 68000 50707,6 31700 62,52

25 298,15 0,819 1,962 11,50 68000 50707,6 32000 63,11


19/25

612

614

616

618

620

622

624

626

628

630

297 298 299 300 301 302 303 304 305 306

T1 ( )

T2

(

)


20/25

9.7

9.75

9.8

9.85

9.9

9.95

10

10.05

297 298 299 300 301 302 303 304 305 306

T1 (K)

2(

)


21/25

29.5

30

30.5

31

31.5

32

32.5

297 298 299 300 301 302 303 304 305 306

T1 (K)

eban(

MW

)


22/25

50.00

55.00

60.00

65.00

70.00

75.00

80.00

85.00

90.00

297 298 299 300 301 302 303 304 305 306

T1 (K)

Efisiensi(%

% Kompressor % Turbin % Generator


23/25

6.1 KesimpulanBerdasarkan Hasil penelitian dapat diambil kesimpulanbahwa :

1. Penurunan temperature udara luar (inlet compressor)dapat memperbesar tekanan yang dimampatkancompressor sehingga efisiensi kompressor akan naiksebesar1.48 %.

2. Temperatur gas hasil pembakaran yang menggerakansudu-sudu turbin nilainya konstan maka selisih efisiensiturbin cenderung konstan yaitu 0.09 %.

3. Terjadinya kenaikan daya maksimal pada generatorsebesar 2000 kW dipengaruhi adanya penurunan

perubahan temperature udara disekitar PLTG sehinggaefisiensinya meningkat sebesar3.95 %.4. Semakin rendah temperature inlet compressor maka

akan meningkatkan performance system PLTG.


24/25

1. Perlunya sebuah alat yang dapat mengkondisikan

(mengatur) temperature udara luar sehingga

performance system PLTG dapat dipertahankan

tanpa mengganggu komponen yang ada dalam

system tersebut.2. Kurangnya parameter yang tersedia dalam proses

menganalisa system secara detail.


25/25

ByUJOByUJO

pengaruh udara suction line kompresor terhadap performance pltg

Documents