telaah staff pln
DESCRIPTION
fileTRANSCRIPT
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
i
Halaman
PT PLN (PERSERO)
WILAYAH NTB SEKTOR LOMBOK
TELAAHAN STAF
NAMA : DODDY HERTANTO ARIBOWO
NIP : 8206597Z
JABATAN : SUPERVISOR OPERASI SHIFT A
UNIT OJT : PLTU JERANJANG
JUDUL : ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA
PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATING WATER PUMP PLTU
JERANJANG UNIT 3
TAHUN 2012
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
ii
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL : Analisa Penyebab Trip dan Upaya Peningkatan Kehandalan
Operasi Circulating Water Pump PLTU Jeranjang Unit #3
NAMA : Doddy Hertanto Aribowo
JABATAN : Supervisor Operasi Shift A
NIP : 8206597Z
Menyetujui,
Mentor
Manajer PLTU Jeranjang
ADAM PRIYO PERDANA
NIP : 8006216Z
Mataram, 7 Januari 2013
Siswa OJT
DODDY HERTANTO ARIBOWO
NIP : 8206597Z
Mengetahui,
Manajer Bidang SDM & KHA
PT PLN (Persero)
Wilayah NTB
M ZAHIDI
NIP : 61910767
Manajer Sektor Lombok
PT PLN (Persero)
Wilayah NTB
ERI SURYANA
NIP : 6685282M
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
iii
Halaman
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas segala nikmat
dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Telaahan Staf dengan
judul ” Analisa Penyebab Trip dan Upaya Peningkatan Kehandalan Operasi
Circulating Water Pump PLTU Jeranjang Unit #3” .
Penulisan Telaahan Staf ini tidak lepas dari dukungan serta bimbingan
berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada:
1. Keluarga tercinta, untuk semua doa dan kasih sayang yang tak terputus
sepanjang waktu.
2. Manajemen PT PLN (Persero) Wilayah NTB untuk bimbingan dan
dukungan.
3. Bpk. Adam Priyo Perdana selaku Mentor, atas segala bimbingan dan
dukungannya dalam penyelesaian Telaahan Staf ini.
4. Rekan-rekan kerja PT PLN (Persero) Wilayah NTB Sektor Lombok PLTU
Jeranjang, atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan.
5. Teman-teman Angkatan VII Diklat EE-4 atas segala kekompakan dan
kebersamaan selama ini.
6. Semua pihak yang telah membantu dan tak dapat disebutkan satu persatu
Semoga apa yang tertulis dan apa yang telah dan akan penulis lakukan
untuk Telaahan Staf ini dapat memberi kontribusi pada perusahaan dan dapat
dinilai sebagai salah satu bentuk ibadah kepada Allah SWT. Aamiin.
Mataram, 7 Januari 2013
Penulis
Doddy Hertanto Aribowo
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
iv
Halaman
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ............................................................................................... iii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. iv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. v
DAFTAR TABEL ...... ............................................................................................... vi
ABSTRAK ................................................................................................................. vii
BAB I LATAR BELAKANG .............................................................................. 1
BAB II PERMASALAHAN ................................................................................. 2
BAB III PERSOALAN ........................................................................................... 3
BAB IV PRA ANGGAPAN ................................................................................... 4
BAB V FAKTA YANG MEMPENGARUHI ...................................................... 5
BAB VI PEMBAHASAN ....................................................................................... 6
VI.1 Fungsi Circulating Water Pump (CWP) ................................................... 6
VI.2 Sistem Operasi pada Circulating Water Pump (CWP) ............................ 6
VI.3 Kondisi Existing Sistem Circulating Water Pump (CWP) PLTU
Jeranjang Unit 3 ....................................................................................... 8
VI.4 Data Operasi Circulating Water Pump (CWP) PLTU Jeranjang Unit 3 . 13
VI.6 Analisa Penyebab Trip Circulating Water Pump (CWP) PLTU
Jeranjang Unit 3 ...................................................................................... 16
VI.5 Kebutuhan Pendinginan Kondensor ........................................................ 19
VI.7 Solusi Peningkatan Kehandalan Operasi Circulating Water Pump
(CWP) PLTU Jeranjang Unit 3 ................................................................ 22
BAB VII KESIMPULAN ........................................................................................ 25
BAB VIII TINDAKAN YANG DISARANKAN..................................................... 26
REFERENSI
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
v
Halaman
DAFTAR GAMBAR
Gambar VI.1 Sketsa Areal Intake Room ................................................................... 9
Gambar VI.2 Areal Intake Room Potongan Samping ................................................ 10
Gambar VI.3 Pompa Poros Vertikal CWP PLTU Jeranjang Unit 3 .......................... 11
Gambar VI.4 Pompa Poros Vertical CWP PLTU Jeranjang Unit 1 & 2 ................... 12
Gambar VI.5 Kondisi Ujung Kanal Berhimpit Muara Sungai ................................... 16
Gambar VI.6 Elevasi intake dan elevasi Circulating Water Pump ............................ 17
Gambar VI.7 Pemindahan Muara Sungai .................................................................. 22
Gambar VI.8 Penurunan Elevasi Intake ..................................................................... 23
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
vi
Halaman
DAFTAR TABEL
Tabel VI.1 Data Kejadian Trip Circulating Water Pump .......................................... 13
Tabel VI.2 Data Penurunan Beban............................................................................. 14
Tabel VI.3 Data Pasang Surut Air Laut Bulan Nopember 2012 ................................ 15
Tabel VI.4 Data Performa Operasi Kondensor .......................................................... 20
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
vii
Halaman
ABSTRAK
PLTU yang merupakan pembangkit berbahan bakar batubara yang menjadi
program percepatan pembangkit 10.000 MW yang dicanangkan PT.PLN (Persero)
dan salah satunya adalah PLTU Jeranjang Unit 3 yang berlokasi di pulau Lombok.
Pada tahap commissioning test ternyata terdapat beberapa permasalahan antara
lain pada Circulating Water Pump (CWP). Circulating Water Pump merupakan
peralatan utama PLTU yang berfungsi untuk mengisap air laut dari intake menuju
ke kondensor untuk proses pendinginan. Circulating Water Pump beberapa kali
mengalami trip karena level air laut di intake turun mencapai seting tripnya
akibatnya proses pendinginan di Kondensor tidak optimal dan pada akhirnya
performa pembangkit secara keseluruhan menurun. Beberapa hal yang menjadi
penyebab trip Circulating Water Pump yaitu banyaknya sampah dan lumpur yang
masuk ke kanal karena berdekatan dengan muara sungai, penyumbatan sampah
pada gate, desain elevasi intake yang terlalu tinggi dan pasang surut air laut.
Beberapa alternatif solusi untuk meningkatkan kehandalan operasi Circulating
Water Pump yaitu memindahkan letak muara sungai, memasang saringan sampah,
menurunkan elevasi intake, memperbesar lubang gate, memperbesar tekanan
spray traveling screen dan membuat saluran pipa di kedalaman laut.
Kata Kunci: Circulating Water Pump, Kondensor
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
1
Halaman
BAB I
LATAR BELAKANG
PLTU Jeranjang merupakan salah satu program percepatan pembangkit
10.000 MW yang berlokasi di pulau Lombok. Pembangunan PLTU ini nantinya
diharapkan bisa menggantikan pembangkit diesel yang berbahan bakar solar yang
selama ini menjadi tulang punggung kelistrikan di pulau Lombok. Dengan
pengoperasian PLTU yang berbahan bakar batubara diharapkan dapat menghemat
biaya bahan bakar yang mahal karena selama ini menggunakan solar yang
berharga mahal.
Dalam perencanaan di Lombok nantinya akan dibangun pembangkit 5 X
25 MW yang masuk dalam program percepatan 10.000 MW. Seiring berjalannya
waktu pembangunan PLTU mengalami dinamika sehingga terjadi beberapa
perubahan dari rencana awal antara lain, lokasi yang berpindah dari Teluk Endok
ke Dusun Jeranjang serta pembangunan PLTU unit 3 yang mendahului PLTU unit
1 dan 2 yang seharusnya dibangun terlebih dahulu.
Setelah lebih dari 2 tahun pembangunan PLTU Jeranjang unit 3 akhirnya
memasuki tahap commissioning test. Salah satu tahapannya yaitu tahap realibility
run. Pada tahapan ini PLTU akan dioperasikan selama 30 hari non stop. Pada
percobaan operasi sebelumnya ditemui beberapa kendala yang cukup
mengganggu operasional PLTU.
Salah satu kendala yang terjadi adalah beberapa kali Circulating Water
Pump (CWP) mengalami trip. Circulating Water Pump merupakan peralatan
utama yang berfungsi mengisap air laut dari areal intake kemudian dialirkan
untuk pendinginan kondensor.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
2
Halaman
BAB II
PERMASALAHAN
Sejak beroperasi dalam rangka commissioning test PLTU Jeranjang Unit #3
beberapa kali mengalami trip pada Circulating Water Pump (CWP), dimana
pompa ini merupakan peralatan utama yang berfungsi mengalirkan air laut dari
intake untuk mendinginkan kondensor. Akibatnya beban generator harus
diturunkan sehingga performa pembangkit menurun, bahkan beberapa kali
pembangkit harus di shut down
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
3
Halaman
BAB III
PERSOALAN
Performa pembangkit PLTU Jeranjang Unit 3 yang terganggu karena beberapa
kali CWP trip akan menimbulkan persoalan sebagai berikut :
1. Kondensor tidak mendapatkan pendinginan yang optimal akibat
Circulating Water Pump (CWP) trip.
2. Temperatur air keluar kondensor naik yang mengakibatkan nilai vacuum
di kondensor turun sehingga bisa berdampak unit PLTU trip.
3. Performa unit PLTU turun karena beban harus diturunkan akibat PLTU
beroperasi dengan satu Circulating Water Pump (CWP) saja.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
4
Halaman
BAB IV
PRA ANGGAPAN
Penurunan performa pembangkit yang disebabkan oleh tripnya Circulating
Water Pump disebabkan karena level air laut di intake mencapai setting tripnya
yaitu dibawah 1,7 m. Dari persoalan tersebut dapat diambil pra anggapan sebagai
berikut :
1. Elevasi intake Circulating Water Pump terlalu tinggi.
2. Sampah yang menyumbat gate menyebabkan air laut yang masuk ke
intake terhambat sehingga level di intake turun.
3. Proses perencanaan dan pembuatan Sistem Circulating Water Pump
(CWP) PLTU Jeranjang Unit 3 tidak sesuai dengan kondisi real di
lapangan
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
5
Halaman
BAB V
FAKTA YANG MEMPENGARUHI
1. Selama beroperasi dalam rangka commissioning Circulating Water Pump
(CWP) beberapa kali mengalami trip karena level air laut di intake turun
sampai mencapai setting tripnya yaitu pada saat air laut mengalami surut.
2. Tripnya Circulating Water Pump (CWP) mengakibatkan beban generator
PLTU Jeranjang unit 3 harus diturunkan bahkan beberapa kali
mengakibatkan trip pembangkit.
3. Beban Generator mengalami penurunan karena pada saat air laut surut
Circulating Water Pump hanya bisa dioperasikan satu unit saja.
4. Faktor kebersihan air laut yang dipompakan oleh Circulating Water Pump
(CWP) ke kondensor sangat berpengaruh terhadap kinerja transfer panas di
kondensor.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
6
Halaman
BAB VI
PEMBAHASAN
VI.1 Fungsi Circulating Water Pump (CWP)
Circulating Water Pump (CWP) adalah bagian dari sistem
pendingin berfungsi memompakan air laut dari intake ke kondensor untuk
merubah fase uap menjadi fase air dan kemudian di alirkan kembali ke laut
melalui outfall.
Pompa ini biasanya terletak pada areal Water Intake. Pada PLTU
Jeranjang unit 3 terdapat 2 buah pompa CWP yang masing-masing
berkapasitas 50%. Pompa ini bentuknya vertikal dengan suctionnya berada
pada kedalaman laut yang agak dalam, sehingga bisa dihasilkan air
pendingin yang maksimal.
VI.2 Sistem Operasi pada Circulating Water Pump (CWP)
Sistem Circulating Water Pump menggunakan dua buah pompa
yang bekerja secara terintegrasi dengan pengoperasian unit PLTU pada
Distributed Control System (DCS) dengan menggunakan logic sebagai
berikut :
1. MK230ASCS (CWP / Circulating Water Pump #1)
Start / Stop Normal
Trip jika:
FS285 (CWP cooling water flow switch) aktif selama 5 s
atau
LT285 (resevoir depth 1 / level intake room) < 1.7
atau
TE273ST
atau
VT215A (1# CWP front axle vibration) >= 80
Syarat bisa di start MV217 open
Otomatis start jika:
MK230AQD aktif selama 30 s
dan
DI115709 (1# CWP outlet valve opened 15%) aktif
Otomatis stop jika:
MK230AST aktif selama 30 s
dan
DI115710 (1# CWP outlet valve closed 75%) aktif
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
7
Halaman
Catatan:
TE273ST Aktif jika:
TE27303 (1# CWP motor bearing temp. 1) >= 100
atau
TE27304 (1# CWP motor bearing temp. 2) >= 100
atau
TE27305, TE27306, TE27307, TE27308, TE27309 dan TE27310
(1# CWP motor winding temp) >= 110 sebanyak >= 2
2. MK230BSCS (CWP / Circulating Water Pump #2)
Start / Stop Normal
Trip jika:
FS285 (CWP cooling water flow switch) Aktif selama 5 s
atau
LT286 (resevoir depth 2/level intake) < 1.7
atau
TE274ST
atau
VT216A (2# CWP front axle vibration) >= 80
Syarat bisa di start MV217 open
Otomatis start jika:
MK230BQD aktif selama 30 s
dan
DI115707 (2# CWP outlet valve opened 15%) aktif
Otomatis stop jika:
MK230BST aktif selama 30 s
dan
DI11578 (2# CWP outlet valve closed 75%) aktif
Catatan:
TE274ST aktif jika:
TE27403 (1# CWP motor bearing temp. 1) >= 100
atau
TE27404 (1# CWP motor bearing temp. 2) >= 100
atau
TE27405, TE27406, TE27407, TE27408, TE27409 dan TE27410
(1# CWP motor winding temp) >= 110 sebanyak >= 2
3. MV235SCS (1# CWP outlet valve)
Open / Close Normal
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
8
Halaman
Trip jika MK230ASCS.OC (1# CWP) stop/trip
Syarat bisa di open MV217 open
Otomatis start jika:
MK230AQD aktif selama 30 s
Otomatis stop jika:
MK230AST aktif selama 30 s
4. MV236SCS (2# CWP outlet valve)
Open / Close Normal
Trip jika MK230BSCS.OC (2# CWP) stop/trip
Syarat bisa di open MV217 open
Otomatis start jika:
MK230BQD aktif selama 30 s
Otomatis stop jika:
MK230BST aktif selama 30 s
VI.3 Kondisi Existing Sistem Circulating Water Pump (CWP) PLTU
Jeranjang Unit 3
PLTU Jeranjang unit 3 seharusnya dibangun setelah unit 1 dan 2
selesai dibangun sehingga pada beberapa bagian peralatan di unit 3
menjadi satu dengan unit 1 & 2 serta mengikuti desain yang ada pada unit
1 & 2 termasuk pada sistem Circulating Water Pump yang mengikuti
desain unit 1 &2. Pada kenyataannya karena ada permasalahan pada
pembangunan PLTU unit 1 & 2, sehingga unit 3 harus dibangun terlebih
dahulu.
Sistem Circulating Water Pump (CWP) sebagian merupakan
desain yang dibuat unit 1 & 2 yaitu pada intake pump house yang
merupakan tempat dimana air laut diambil dan dipompakan oleh CWP
menuju ke kondensor dan ke heat exchanger sebagai media untuk
pendinginan.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
9
Halaman
Gambar VI.1 Sketsa Areal Intake Room
Keterangan gambar :
1. Screen
2. Motorized screw gate (open channel)
3. Intake room
4. Motorized screw gate
5. Plane bar screen
6. Traveling screen filter
7. Circulating water pump (CWP)
Pada gambar VI.1. Terlihat bahwa desain areal Intake PLTU Jeranjang
unit 3 mengikuti desain yang telah dibuat di PLTU unit 1 dan 2. Letak Circulating
Water Pump (CWP) PLTU unit 3 berada di sebelah kiri PLTU unit 1 & 2, disitu
dipasang dua buah pompa vertikal.
Dibagian depan dari intake dilengkapi screen (no.1) yang berfungsi untuk
mencegah kotoran/sampah masuk ke intake room, air laut akan masuk ke intake
room melalui dua buah gate disisi depan. Kemudian didalam intake room terdapat
masing-masing satu buah gate untuk satu pompa, dimana di belakang gate
terdapat plane bar screen yang berfungsi mencegah sampah masuk ke daerah inlet
pompa.
AREAL PUMPIT UNIT #3
1
2
4
5
6
7
3
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
10
Halaman
Sebelum air laut masuk ke inlet pompa terdapat traveling screen filter yang
berfungsi mencegah sampah yang lebih kecil masuk ke inlet pompa. Traveling
screen filter bekerja dengan berputar di depan inlet pompa kemudian mengangkat
sampah keatas dan secara otomatis sampah dispray untuk dialirkan ke saluran
pembuangan.
Gambar VI.2 Areal Intake Room Potongan Samping
Dari gambar diatas tampak potongan samping dari desain intake.
Pada bagian depan intake room hanya terdapat dua buah gate berdiameter
1400 mm sebagai tempat masuknya air laut dari saluran air menuju ke
intake room yang nantinya akan di isap oleh enam buah pompa yaitu dua
buah untuk masing-masing unit PLTU.
Di belakang intake room terdapat gate berbentuk bujur sangkar
berukuran 1000 mm x 1000 mm yang menuju ke masing-masing pompa,
dimana sebelum air masuk ke inlet pompa terdapat plane bar screen yang
diam dan terdapat pula traveling screen filter untuk mencegah sampah
masuk ke inlet pompa.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
11
Halaman
Gambar VI.3. Pompa Poros Vertikal CWP PLTU Jeranjang Unit 3
Gambar di atas menunjukkan pompa poros vertikal yang dipasang
pada PLTU Jeranjang unit 3 dengan spesifikasi sebagai berikut :
Produksi : China Changsha Pump Work Co.LTD
Tipe : 32LKXA-27
Kapasitas : 3204 m³/h
Putaran : 930 rpm
Power : 292,5 kW
Head : 27 m
NPSHr : 7,4 m
Pada PLTU Jeranjang unit 3 dipasang dua buah pompa yang
diparalel untuk mesuplai kebutuhan air pendingin ke kondensor dan
nantinya ke heat exchanger.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
12
Halaman
Gambar VI.4. Pompa Poros Vertical CWP PLTU Jeranjang Unit 1 & 2
Dari gambar diatas dapat diketahui Circulating Water Pump yang
dipasang di PLTU Jeranjang unit 1 & 2. Sama halnya dengan Circulating
Water Pump (CWP) pada unit 3 yang merupakan pompa dengan poros
vertikal.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
13
Halaman
VI.4 Data Operasi Circulating Water Pump (CWP) PLTU Jeranjang Unit
3
Berdasarkan data yang diperoleh selama dilakukan commissioning
test yaitu tahapan Reability Run terjadi beberapa kali Circulating Water
pump mengalami trip yaitu :
NO TANGGAL
KEJADIAN KONDISI
LEVEL AIR
LAUT
AKIBAT
1. 14/11/2012 Pkl. 04.14 CWP 2 Trip ,
dicoba start CWP 1 trip
lagi sampai 15 kali start
stop CWP.
Dibawah 1,7 m Pkl. 05.14 PLTU
akhirnya diShutdown
pada beban 25%
karena CWP tidak
bisa start
2. 15/11/2012 Pkl. 05.54 CWP 2 trip Dibawah 1,7 m CWP 1 distart
3. 16/11/2012 Pkl. 05.33 CWP 2 trip,
dicoba start CWP 1 trip
lagi
Dibawah 1,7 m Pkl. 05.48 PLTU
akhirnya dishutdown
pada beban 25%
karena CWP tidak
bisa start
3. 17/11/2012 Pkl. 06.37 CWP 2 trip,
dicoba start CWP 1 trip
lagi
Dibawah 1,7 m Pkl. 06.42 PLTU
akhirnya dishutdown
pada beban 25%
karena CWP tidak
bisa start
Tabel VI.1. Data Kejadian Trip Circulating Water Pump
Selain CWP trip karena level air laut yang surut, beberapa kali
setiap surutnya air laut PLTU harus menurunkan beban generatornya
menjadi 50% bahkan sampai 25% karena CWP hanya bisa beroperasi satu
unit saja. Bila CWP dioperasikan dua unit maka level air laut di intake
akan mengalami penurunan sampai batas minimum level yang diijinkan
sehingga CWP bisa trip.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
14
Halaman
Berikut ini ditampilkan data kondisi dimana PLTU menurunkan
beban generator karena pendinginan di kondensor tidak optimal akibat
hanya satu buah Circulating Water Pump yang beroperasi karena level air
laut surut :
NO TANGGAL
/WAKTU
PENURUNAN
BEBAN KONDISI AIR LAUT KETERANGAN
1. 18/11/2012
Pkl.00.00
Beban diturunkan dari
50% ke 25%
Level air intake
mengalami penurunan
Operasi satu
CWP
2. 19/11/2012
Pkl.09.00
Beban diturunkan dari
50% ke 25%
Level air intake
mengalami penurunan
Operasi satu
CWP
3. 20/11/2012
Pkl.00.00
Beban diturunkan dari
50% ke 25%
Level air intake
mengalami penurunan
CWP #2 sempat
trip karena level
intake < 1,7 m
4. 21/11/2012
Pkl.22.00
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Antisipasi level intake
mengalami penurunan
5. 22/11/2012
Pkl.22.00
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Antisipasi level intake
mengalami penurunan
6. 23/11/2012
Pkl.00.30
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,4m CWP #2 distop
7. 25/11/2012
Pkl.00.54
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,0m CWP #2 distop
8. 26/11/2012
Pkl.01.50
Beban diturunkan dari
80% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,17m CWP #2 distop
9. 27/11/2012
Pkl.01.24
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,2m CWP #2 distop
10. 28/11/2012
Pkl.05.28
Beban diturunkan dari
75% ke 25%
Level intake terus turun
mencapai 2,17m CWP #1 distop
11. 30/11/2012
Pkl.04.24
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,2m CWP #1 distop
12. 01/12/2012
Pkl.04.20
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,0m CWP #1 distop
13. 03/12/2012
Pkl.05.22
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,0m CWP #2 distop
14. 01/12/2012
Pkl.05.00
Beban diturunkan dari
75% ke 50%
Level intake terus turun
mencapai 2,21m CWP #1 distop
Tabel VI.2. Data Penurunan Beban
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
15
Halaman
Tabel VI.3. Data Pasang Surut Air Laut Bulan Nopember 2012
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
16
Halaman
VI.5 Analisa Penyebab Trip Circulating Water Pump (CWP) PLTU
Jeranjang Unit 3
Dari data yang telah disampaikan diatas akan dianalisa penyebab
Circulating Water Pump (CWP) pada PLTU Jeranjang unit 3 sering trip :
1. Letak kanal pengambilan air laut
Bila kita lihat dari letak kanal pengambilan air laut menuju ke areal
intake terlihat bahwa ujung kanal berhimpit dengan muara sungai. Dari
muara sungai banyak terbawa sampah sampah yang dengan mudah
akan mengalir ke areal intake.
Gambar VI.5. Kondisi Ujung Kanal Berhimpit Muara Sungai
Hal ini terbukti di bar screen maupun di traveling screen ditemukan
banyak sampah yang terbawa. Selain itu dari kegiatan inspeksi di
ketahui bahwa ruang inlet pompa juga terdapat banyak sampah yang
masih lolos dari screen, bahkan di kondensor terdapat banyak sampah
sampah kecil seperti plastik, kayu, yang lolos sampai masuk ke
kondensor.
Selain sampah muara sungai juga berpotensi membawa lumpur yang
membuat air menjadi kotor juga menimbulkan pendangkalan pada
saluran kanal sehingga kapasitas air laut yang masuk akan berkurang,
selain itu ujung kanal yang terlalu dekat dengan pantai membuat
daerah sepanjang kanal mengandung banyak pasir yang
mengakibatkan pedangkalan.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
17
Halaman
Banyaknya jumlah sampah yang menumpuk di gate pertama dan
diperparah dengan pendangkalan yang terjadi di sepanjang kanal
mengakibatkan jumlah air laut yang masuk ke intake room berkurang.
Pada akhirnya level minimum air laut di CWP kurang sehingga
menyentuh setting tripnya.
2. Elevasi Intake
Desain elevasi intake yang dibuat pada PLTU Jeranjang belum
mempertimbangkan kondisi real dimana level air laut mengalami
pasang surut yang paling rendah. Sesuai dengan gambar desain yang
telah di approve terdapat perbedaan penentuan titik acuan (0) dimana
PLTU Jeranjang Unit 1 & 3 titik 0 nya adalah Mean Sea Level (MSL)
sedangkan di Unit 3 menggunakan acuan yang berbeda, sehingga saat
pompa milik unit 3 di pasang di pondasi terdapat selisih ketinggian
inlet pompa antara desain dengan kenyataan di lapangan.
Gambar VI.6. Elevasi intake dan elevasi Circulating Water Pump
5000 mm
800 mm
CWP Unit 1&2 CWP Unit 3
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
18
Halaman
Dari gambar di atas dapat diketahui sebagai berikut :
Tinggi intake = 5800 mm
Tinggi pompa = 5000 mm
Jarak inlet ke dasar intake real = 5800 – 5000 = 800 mm
Jarak inlet ke dasar intake desain = 320 mm
Minimum submerged depth = 2700 mm dari inlet
Setting trip CWP seharusnya = 2,7 m
Setting trip CWP sekarang = 1,7 m
Dari data diatas terlihat desain jarak antara dasar intake dengan inlet
pompa adalah 320 mm sedangkan kenyataannya adalah 800 mm, jadi
posisi inlet lebih tinggi sehingga ketinggian permukaan air semakin
rendah apabila level air laut sedang surut. Pada beberapa kali operasi
dengan setting trip 2,7 m CWP sering trip pada saat level intake surut,
oleh karena itu pihak vendor akhirnya menurunkan setting trip CWP
menjadi < 1,7 m.
Dengan penurunan setting trip tersebut kinerja pompa masih bisa
optimal tetapi pada saat level air laut di intake mengalami surut
terendah dan mencapai < 1,7 ,CWP trip dan itu terjadi beberapa kali
sesuai data yang telah disampaikan, artinya upaya tersebut ternyata
tidak membuat CWP dapat beroperasi kontinu pada saat level air laut
di intake mengalami surut terendah
3. Gate antara kanal dengan intake room terhambat sampah
Dua buah gate/pintu inlet air laut ke dalam intake room sudah didesain
untuk mencukupi kebutuhan enam buah pompa jika beroperasi secara
bersamaan. Dalam kondisi gate bersih kebutuhan air di intake room
dapat tercukupi, tetapi jika kondisi gate kotor dan banyak menumpuk
sampah dimana selisih ketinggian antara kanal dan intake room dapat
mencapai 50 cm maka debit air yang masuk ke intake room akan
berkurang sehingga level air di intake pompapun berkurang.
4. Level air laut yang mengalami pasang surut
Level air laut di intake berubah-ubah mengikuti pasang surut air laut di
pantai Jeranjang. Pasang surut adalah naik atau turunnya posisi
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
19
Halaman
permukaan perairan atau samudera disebabkan oleh pengaruh gaya
gravitasi bulan dan matahari. Ada tiga sumber gaya yang saling
berinteraksi yaitu laut, matahari, dan bulan. Pasang laut menyebabkan
perubahan kedalaman perairan dan mengakibatkan arus pusaran yang
dikenal sebagai arus pasang.
Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah
gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Panjang
periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam
50 menit.
Level air laut yang mengalami pasang surut ini menyebabkan turunnya
posisi air di intake sehingga kedalaman minimum pompa dalam air
yaitu 1,7 m tidak dapat terpenuhi pada saat surut terendah yang
menyebabkan pompa trip.
VI.5 Kebutuhan pendinginan Kondensor
Kondensor merupakan peralatan PLTU yang berfungsi merubah
fase uap menjadi cair dengan metode perpindahan panas dari uap ke media
pendingin air laut yang dipompakan oleh Circulating Water Pump (CWP)
menuju ke tube dalam kondensor dan kemudian di keluarkan ke outfall
menuju laut lagi. Adapun spesifikasi kondensor yang dipakai di PLTU
Jeranjang unit 3 adalah sebagai berikut :
Model : N-2200
Cooling Surface Area : 2200 m²
Circulating Water Flowrate : 5000 – 6500 t/h
Design Pressure Water Side : 0,35 Mpa
Volume Water Side : 8,2 m³ water room + 12,8 m³ pipe
Volume Steam Side : 49 m³
Tube Plate : Titanium-steel composite plate
Jumlah Tube : 3920 buah
Berat bersih : 26628
Untuk mengetahui performa dari kondensor dapat di analisa dari
efektivitas penukar kalor (Heat Exchanger Effectiveness) dimana
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
20
Halaman
kondensor merupakan salah satu jenis penukar kalor. Adapun rumus yang
digunakan adalah :
ε =
=
ε = efektivitas kondensor
T in = inlet temperatur cooling water ( ⁰C )
T out = outlet temperatur cooling water ( ⁰C )
T sat = temperatur saturasi ( ⁰C )
Dari rumus di atas dilakukan perhitungan sesuai data pada tabel berikut :
NO BEBAN FLOW CWP
TEKANAN CWP (P)
TEMP SATURASI
COOLING WATER
TEMPERATUR
VAKUM KONDENSOR
EFEKTIVITAS KONDENSOR
(ε)
JUMLAH CWP
OPERASI
IN OUT
MW t/h Mpa ⁰C ⁰C ⁰C Kpa % Unit
1 31,24 6.500 0,11 44,8 30,6 36,6 -91,317 42,254 2
2 30 6.500 0,13 42,1 29 35,9 -92,123 52,672 2
3 30 6.500 0,13 42,1 29 35,9 -92,118 52,672 2
4 30 6.500 0,12 43,4 29,6 36,6 -91,903 50,725 2
5 30 6.500 0,10 45 29 36,3 -91,345 45,625 2
6 23,5 6.500 0,12 42,1 28,8 34,5 -92,261 42,857 2
7 23,5 6.500 0,12 44,1 28,7 34,8 -91,112 39,610 2
8 18,9 3.550 0,08 45,2 29,8 37,8 -90,611 51,948 1
9 17,87 5.150 0,08 47,8 29,2 34,7 -89,533 29,570 1
10 16,8 4.260 0,08 43,1 29 37,2 -91,784 58,156 1
11 15 2.073 0,07 45,4 30,8 38,5 -90,411 52,740 1
12 15 1.712 0,06 46,7 30,1 36,2 -89,635 36,747 1
Tabel VI.4. Data Performa Operasi Kondensor
Dari tabel perhitungan di atas dapat diketahui bahwa efektivitas
perpindahan panas kondensor mempengaruhi nilai vakum kondensor. Pada
beban 31,24 efektivitas kondensor 42,254 % dengan nilai vakum sebesar -
91,317 kpa menunjukan bahwa proses perpindahan panas di kondensor ke
media air laut yang di suplay oleh CWP berjalan cukup bagus. Demikian
pula pada data beban 30 MW dari empat data penulis tampilkan kondisi
efektivitas kondensor yang semakin menurun dan diikuti pula dengan
penurunan nilai vakum.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
21
Halaman
Pada data beban 18,9 MW dimana air pendingin kondensor hanya
di suplay oleh satu pompa terlihat bahwa nilai vakum mulai turun hal ini
disebabkan karena flow air laut turun sehingga proses pendinginan di
kondensor kurang optimal.
Pada data beban 17,87 MW terlihat bahwa nilai vakum turun
mencapai -89,533 kpa, bila kita lihat dari flow air laut masih cukup tinggi,
setelah dilakukan investigasi ternyata kondisi tube kondensor kotor
sehingga efektivitas kondensor turun mencapai 29,570 % yang berarti
proses perpindahan panas kurang optimal.
Kondisi yang sama juga terdapat pada data terakhir beban 15 MW,
dimana vakum turun mencapai -89,635 yang disebabkan karena proses
perpindahan panas kurang optimal terlihat dari efektivitas kondensor yang
kecil. Penyebabnya selain karena kondisi tube kondensor yang kotor juga
flow air laut sebagai media pendingin sangat kecil dibawah standar
kebutuhan kondensor. Turunnya flow air laut antara lain disebabkan oleh
banyaknya sampah yang menyumbat inlet dari kondensor yang menumpuk
di filter.
Adapun penyebab sampah bisa masuk ke kondensor yaitu kinerja
dari traveling screen sebagai penangkap sampah kecil yang lolos dari bar
screen tidak optimal. Sampah tidak bisa dikeluarkan dari bucket traveling
screen karena tekanan spray air untuk mengeluarkan sampah dari traveling
screen terlalu kecil.
Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa peran CWP sebagai
peralatan yang mensuplai air laut ke kondensor sebagai media pendingin
sangat penting dan akan mempengaruhi performa pembangkit secara
keseluruhan. Pada beban di bawah 17 MW masih cukup digunakan satu
buah CWP dengan catatan kondisi saluran dan kondensor bersih.
Sedangkan pada beban di atas 17 MW supaya performa pembangkit stabil
maka air pendingin kondensor harus disuplai dua buah CWP.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
22
Halaman
VI.7 Solusi Peningkatan Kehandalan Operasi Circulating Water Pump
(CWP) PLTU Jeranjang Unit 3
1. Memindahkan letak muara sungai merupakan upaya untuk mengurangi
jumlah sampah yang masuk ke kanal serta mengurangi pedangkalan
kanal akibat sampah dan lumpur dari sungai yang masuk ke kanal,
upaya pemindahan muara dapat dilakukan sesuai gambar dibawah ini.
Gambar VI.7. Pemindahan Muara Sungai
2. Upaya lain untuk mengurangi jumlah sampah yang masuk ke areal
intake adalah dengan memasang saringan di ujung kanal, jadi sampah
akan tertangkap di saringan depan sebelum masuk ke kanal. Upaya ini
akan lebih efektif mengingat selama ini sampah terlanjur masuk ke
areal intake sehingga berpengaruh langsung terhadap kondisi level di
intake.
3. Menurunkan elevasi intake room merupakan salah satu usaha untuk
menjaga level intake pada nilai yang diijinkan. Adapun level terendah
di intake room pada saat kondisi air laut mengalami surut terendah
mencapai 1,6 m, ini berarti berada di bawah seting trip CWP yaitu 1,7
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
23
Halaman
m. Dengan kondisi tersebut dengan menurunkan elevasi pondasi intake
room sebesar 0,5 m sampai dengan 1 m maka level di intake room
akan terjaga pada saat level air laut mengalami surut terendah.
Gambar VI.8. Penurunan elevasi intake
4. Memperbesar gate air masuk ke intake room yang merupakan salah
satu upaya untuk meningkatkan debit air yang masuk ke intake
terutama pada saat banyak sampah yang menghambat aliran.
Q₁ = Q₂ (persamaan kontinuitas)
A₁.V₁ = A₂.V₂
Dimana Q₁ = debit aliran di gate (m³/h)
A₁ = luas penampang melintang gate (m²)
V₁ = kecepatan rata-rata aliran gate (m/h)
Q₂ = debit aliran di saluran CWP (m³/h)
A₂ = luas penampang melintang saluran CWP (m²)
V₂ = kecepatan rata-rata aliran saluran CWP (m/h)
Dari persamaan kontinuitas dapat dihitung minimal luas gate masuk
intake room sebagai berikut :
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
24
Halaman
Kebutuhan debit minimal untuk satu unit PLTU adalah 6500 t/h
dengan mengoperasikan dua buah CWP, maka :
Q₂ = 6500 t/h = 6500 m³/h
Dimana diameter saluaran CWP d = 1 m, maka luas penampang
saluran :
A₂ =
= ¼. (3,14).(1)² = 0,785 m²
V₂ = Q₂/A₂ = 6500 / 0,785 = 8280,255 m/s
Untuk tiga unit PLTU maka luas penampang saluran menjadi :
A₂ total = 3 x A₂ = 3 x 0,785 = 2,355 m²
Maka sesuai persamaan kontinuitas jika debit dan kecepatan sama
maka luas penampang gate (A₁) = luas penampang saluran (A₂)
Asumsi jika sampah menumpuk dan menghambat gate sampai 50%
penampang gate maka luas minimal gate yang diperlukan adalah :
A₁ minimal = A₂ total / 50% = 4,71 m² (untuk dua gate)
Jadi untuk masing-masing gate luas penampang minimal adalah :
A₁ = 4,71 / 2 = 2,355 m²
d₁ =
=
= 3 = 1,732
jadi diameter minimal masing-masing gate = 1,732 m dimana
diameter gate existing sebesar 1,4 m.
5. Memperbesar tekanan spray traveling screen supaya sampah bisa
dikeluarkan atau dilepaskan dari bucket traveling screen.
6. Membuat pipa saluran pengambilan air laut di kedalaman laut yang
menuju ke intake. Dengan upaya ini diharapkan air laut yang diambil
di kedalaman lebih bersih dari sampah dan kontinuitasnya terjaga.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
25
Halaman
BAB VII
KESIMPULAN
1. Penyebab trip Circulating Water Pump (CWP) PLTU Jeranjang Unit 3
adalah turunnya level air laut yang dipengaruhi oleh :
a. Sampah yang masuk ke kanal dan pedangkalan lumpur di kanal
menuju intake
b. Elevasi intake yang terlalu tinggi
c. Banyak sampah di gate antara kanal dengan intake room
d. Pasang surut air laut terutama pada saat surut terendah.
2. Efektivitas kondensor sebagai alat penukar kalor sangat di pengaruhi oleh
kebersihan tube kondensor dan kelancaran suplai air pendingin dari
Circulating Water Pump yang pada akhirnya mempengaruhi performa
PLTU.
3. Solusi untuk meningkatkan kehandalan Circulating Water Pump sebagai
pendingin utama kondensor adalah :
a. Memindahkan letak muara sungai untuk mengurangi lumpur dan
sampah.
b. Memasang saringan di ujung kanal.
c. Menurunkan elevasi intake sebesar 0,5 – 1 m
d. Memperbesar dua lubang gate antara kanal dengan intake room
menjadi minmal berdiameter =1,732 m
e. Membuat saluran pipa di kedalaman laut
f. Memperbesar tekanan spray air di traveling screen
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
26
Halaman
BAB VIII
TINDAKAN YANG DISARANKAN
Dari pembahasan di atas perlu diambil tindakan untuk meningkatkan
kehandalan operasi Circulating Water Pump adalah :
1. Upaya mengurangi sampah dan lumpur yang masuk ke kanal perlu
dipindahkan letak muara sungai.
2. Memasang saringan di ujung kanal serta membersihkan kanal, intake,
saluran CWP, dan tube kondensor secara rutin.
3. Melakukan redesain untuk menurunkan elevasi intake, memperbesar gate
masuk intake room, dan membuat saluran pipa di kedalaman laut.
4. Dalam pembuatan desain intake agar mempertimbangkan kondisi real di
lokasi seperti pasang surut air laut, letak intake yang tepat, kondisi
kebersihan air laut dan lain sebagainya.
ANALISA PENYEBAB TRIP DAN UPAYA PENINGKATAN KEHANDALAN OPERASI
CIRCULATIG WATER PUMP PLTU JERANJANG UNIT 3
REFERENSI
PT PLN (Persero), Book Contract PLTU NTB 1 X 25 MW Mechanical Drawing,
Indonesia, Jakarta
Holman J.P, Perpindahan Kalor terjemahan Ir. E Jasjfi, MSc, Jakarta, Erlangga,
1984.
Pande M.V., Dy.Director. NPTI, Nagpur, Energy Audit of Condenser and
Condenser Cooling Water System
Holman J.P, Perpindahan Kalor terjemahan Ir. E Jasjfi, MSc, Jakarta, Erlangga,
1984.
www.pasanglaut.com. Tabel Pasang Surut Air Laut Ampenan.