ASSALAMUALAIKUM, WR WB

TURBINPT KRAKATAU DAYA LISTRIKJULI 2010

Dipersiapkan oleh : Imam Rojani

PENDAHULUAN

Pengertian Turbin :

Turbin adalah mesin penggerak, dimana energi fluida kerjadipergunakan langsung untuk memutar roda turbin, berbeda denganyang terjadi pada mesin torak, pada turbin tidak terdapat bagianmesin yang bergerak translasi.

Klasifikasi Turbin :

1. Turbin Air (dengan fluida kerja air)

2. Turbin Uap (dengan fluida kerja uap air)

3. Turbin Gas (dengan fluida kerja gas)

Diskripsi :

1. Turbin air adalah turbin denganfluida kerja air.

2. Turbin air dikembangkan padaabad 19 dan digunakan secaraluas untuk tenaga industri untukjaringan listrik.

3. Sekarang lebih umum dipakaiuntuk generator listrik.

Gbr. 1. Turbin Air

TURBIN AIR

Klasifikasi Turbin Air

1. Turbin Impuls (Pelton)

Turbin impuls merubah aliran semburan air. Semburan turbin membentuk sudutyang membuat aliran turbin. Hasil perubahan momentum (impuls) disebabkantekanan pada sudu turbin. Sejak turbin berputar, gaya berputar melalui kerjadan mengalihkan aliran air dengan mengurangi energi. Turbin Pelton bekerjauntuk tinggi jatuh air yang besar diatas 125 m.

2. Turbin Reaksi (Francis, Kaplan, Propeler)

Turbin reaksi digerakkan dengan air, yang merubah tekanan sehingga melewati

turbin dan menaikkan energi. Turbin reaksi harus menutup untuk mengisitekanan air (pengisap) atau turbin tersebut harus sepenuhnya terendam dalamaliran air. Jenis Turbin ini banyak digunakan pada bendungan yang mempunyaihead yang rendah.

lanjutan

TURBIN AIR

Diskripsi :

1. Turbin uap adalah turbindengan fluida kerja uap air.

2. Turbin uap pertama kalidikenalkan oleh CharlesParsons (Inggris) pada tahun1884.

3. Di dalam perkembangannyaturbin uap banyak digunakan diberbagai aplikasi sepertipembangkit listrik.

Gbr. 2. Turbin Uap

Stator

Thrust Bearing

Rotor

Journal BearingGland Busing

Outer Casing

TURBIN UAP

Klasifikasi Turbin Uap

Menurut jumlah tekanan

1. Turbin satu tingkat dengan satu atau lebih tingkat kecepatan yangbiasanya berkapasitas kecil, turbin ini banyak dipakai untuk menggerakkankompresor sentrifugal dan mesin-mesin lainnya yang sama.

2. Turbin impuls dan reaksi bertingkat, turbin ini dibuat dari kapasitas yangkecil sampai kapasitas yang besar

Menurut Arah Aliran Uap

1. Turbin aksial, uap yang mengalir dengan arah yang sejajar dengan sumbuturbin.

2. Turbin radial, uap yang, mengalir dengan arah yang tegak lurus padasumbu turbin.

Menurut Jumlah Silinder

1. Turbin silinder tunggal 3. Turbin tiga silinder

2. Turbin empat silinder 4. Turbin silinder Ganda

lanjutan

TURBIN UAP

Menurut Metode Pengaturan

1. Turbin dengan pengaturan pencekikan (throtting), uap segar masuk padasalah satu atau lebih katup pencekik (tergantung pada daya yang dihasilkan)kemudian dioperasikan secara serempak.

2. Turbin dengan pengaturan nosel, uap segar masuk melalui satu atau lebihpengaturan pembuka (opening regulator)yang berututan.

3. Turbin dengan pengaturan langkah (by-pass governing), uap segar selaindialirkan ketingkat pertama juga dialirkan langsung ke satu, dua bahkan tigatingkat menengah turbin tersebut.

Menurut Proses Penurunan Kalor :

1. Turbin stationer dengan kecepatan putaran yang konstan, biasanya dipakaiuntuk menggerakkan alternator.

2. Turbin uap stationer dengan kecepatan putaran yang bervariasi, dipakai untukmenggerakkan blower turbo, pengedar udara (air cilculator), pompa dan lainlain-lain.

3. Turbin yang tidak stationer dengan kecepatan yang bervariasi, turbin jenis inibiasanya dipakai pada kapal-kapal uap, kapal dan lokomotif kereta api(lokomotif turbo)

TURBIN UAPlanjutan

KLASIFIKASI TURBIN UAP

Menurut Proses Penurunan Kalor :

1. Turbin kondensasi (condensing turbin) dengan generator, padaturbin ini uap dengan tekanan yang lebih rendah dari tekananatmosfir dialirkan ke kondensor, selain itu uap juga dibocorkandari tingkat-tingkat turbin untuk memanaskan air pengisi ketel.

2. Turbin kondensasi dengan satu atau dua bocoran (bleeding) daritingkat menengahnya pada tekanan tertentu untuk keperluan-keperluan industri dan pemanasan.

3. Turbin tekanan lawan (back pressure turbin), uap buang dipakaiuntuk keperluan industri dan lainnya. Kedalam turbin jenis inidapat juga ditambahkan (dalam artian yang relatif) turbin dengankevakuman yang dihilangkan (deteriorated), yang uap buangyang dapat dipakai untuk keperluan pemanasan dan proses

lanjutanTURBIN UAP

KLASIFIKASI TURBIN UAP

lanjutan

Skema Turbin Uap Sederhana

Gbr. 3. Skema Turbin Uap Sederhana

TURBIN UAP

Siklus Rangkine terdiri dari :

1 → 2 Proses pemompaan isentopik, di

dalam pompa.

2 → 2’ → 3 Proses pemasukan kalor atau

pemanasan pada tekanankonstan, di dalam ketel

3 → 4 Proses ekspansi isentropic di

dalam turbin atau mesin uaplainnya.

4 → 1 Proses pengeluaran kalor atau

pengembunan pada tekanankonstan, di dalam kondensor

LANJUTAN

Siklus Rankine

Gbr. 4. Siklus Rankine

TURBIN UAP

Diskripsi :

1. Turbin gas adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari arusgas pembakaran.

2. Pembakaran meningkatkan suhu, kecepatan dan volume dari aliran gas,kemudian diarahkan melalui sebuah penyebar (nozzle) melalui baling-baling turbin, memutar turbin dan kompresor.

3. Energi diambil dari bentuk tenaga shaft, udara terkompresi dan dorongan,dalam segala kombinasi, digunakan sebagai penggerak pesawat terbang,kereta, kapal, generator, dan bahkan tank.

Gbr. 5. Turbin Gas

TURBIN GAS

Siklus Brayton

Siklus Brayton terdiri proses :

1 – 2 Proses kompresi isentropik di dalam kompresor

2 – 3 Proses pemasukan kalor pada tekanan konstan di dalam ruang bakar

3 – 4 Proses ekspansi isentropik di dalam turbin

4 – 1 Proses pembuangan kalor tekanan konstan dalam alat pemindah kalor(pendingin)

lanjutan

Gbr. 6. Siklus Brayton

TURBIN GAS

Gas buang yang keluar dari turbin gas mempunyai temperatur yang tinggi(400 - 700 C), oleh karena itu masih dapat digunakan sebagai fluida pemanaspada ketel uap, sebagai contoh dari sistem ini adalah :

Gbr 7. Combine Cycle

TURBIN GAS

Diskripsi :

1. Turbin uap PT KDL merupakan turbin reaksi berumah ganda (HP-LP)dengan 3 extraction.

2. Spesifikasi uap masuk turbin adalah dengan tekanan 72 bar 480 C yangdiperoleh dari ketel uap.

3. Aliran uap mengalir secara axial dari sudu pengatur (HP) – sudu tetap(stator) – sudu jalan/rotor (HP/LP) – Condenser (perubah fase) – airkondensat – LP Heater 1 – LP Heater 2 – Feed water tank.

Alat – alat ukur pada turbin :

1. Tekanan dan temperatur main steam/exhaust steam dan kondensat.

2. Tekanan dan temperatur sistem-sistem oli.

3. Penunjukan level – hotwell kondenser – LP Heater 1 dan 2 – oli.

4. Penunjukan Vibrasi (6 titik) / pemuaian poros (2 titik).

5. Temperatur Vi dan t (temperatur rumah turbin).

6. Penunjukan putaran turbin.

TURBIN UAP PT KDL

Utama :

1. Sudu gerak (rotor). 5. Housing bearing.

2. Sudu jalan (stator). 6. Kopling.

3. Bearing axial (ada 1) dan radial (ada 6). 7. Pompa utama (Oil Pump)

4. Outer casing (rumah turbin). 8. System hydraulik.

Penunjang :

1. Kondensator.

2. Pompa Kondensator.

3. Heat Exchanger (LP Heater 1 dan 2).

4. Pompa Vacum.

5. Pompa Bantu (vollast pump) sistem pelumasan dan hidraulik.

6. Pompa oli pelumas (DC).

7. Jacking pump (pengangkat turbin).

8. Pompa hisap uap.

PERALATAN TURBIN KDL

Tbl. 1. Proteksi Turbin KDL

PROTEKSI TURBIN KDL

No Proteksi Signal Besaran

1 Tek. oli pelumasan rendah Bearing Oil P min 2 P<0,8 bar

2 Pengaman putaran lebih Overspeed N>3260 rpm

3 Pengaman pergeseran poros(HP)

HP rear max V > 7 mm

4 Level Heater 1 maximum LP Heater 1 Lmax 3 L 1550 mm

5 Level Heater 2 maximum LP Heater 2 Lmax 3 L 4755 mm

6 Tek. Vacum terlalu tinggi(mekanik)

Cond. P min 2 P > -0,40 bar

7 Tekanan Vacum terlalu tinggi(electrik)

Cond. Safety dev.tripped

P > - 0,27 bar

8 Vibrasi poros maksimum. Vibration V max 2

9 Not aus taster Turbine tripped act V > 95 μm

Proteksi Turbin Yang tidak langsung mematikan turbin, tetapikondisi dimana turbin harus segera dimatikan :

1. Conduktifity maksimal (25 μs)

2. Kebocoran pada pipa kondenser.

3. Kerusakan pada Kondensat pump.

4. Kerusakan dan kebocoran pada system hidraulik.

5. Temperatur bearing maksimal (95 C).

lanjutan

PROTEKSI TURBIN KDL

A3A2A1

STEAM DIAGRAM

Gbr 8. Turbin HP

Pompa Utama

Thrust Bearing

JournL BearingGland Busing

Steam Chamber

Rotor

Stator

Radial BearingHydraulic Servo

Ventil 1-5

Ventil 6

TURBIN HP

Gbr 9. Turbin LP

JournalBearing

Gland Busing

Gland Busing

Rotor

Stator

Inlet Steam

Oulet Steam

Inlet Steam

JournalBearing

TURBIN LP

No. Data Teknik Keterangan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Maximum power

Design power

Speed

Admission pressure, normal

Admission pressure, max

Admission pressure, min

Admission temperature, normal

Admission temperature, max

Admission temperature, min

Cooling water temperature

Steam throughput at design power

80 MW

73 MW

3000 Rpm

70 bar (gauge)

80 bar (gauge)

60 bar (gauge)

480 0C

495 0C

465 0C

28 0C

295 t/h

Tbl. 2. Technical Data

TECHNICAL DATA

lanjutan

No. Data Teknik Keterangan

12.

13.

14.

15.

Steam extraction at design power:

Extraction A1

Extraction A2

Extraction A3

Extraction pressure at design power:

Extraction A1

Extraction A2

Extraction A3

Condensing flow rate

Condenser pressure

24 t/h

22 t/h

15 t/h

1,2 bar (abs)

4 bar (abs)

15 bar (abs)

2 x 120 t/h

0,1 bar (abs)

TECHNICAL DATA

lanjutan

Unit Type CodeFirst run under

load

Unit 1

Unit 2

Unit 3

Unit 4

Unit 5

NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3

NG 63/63/0-3 and Wk 80/90/0-3

NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3

NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3

NG 63/63/0-3 and WK 80/90/0-3

5426

5427

5386

5385

5384

04.08.1978

15.11.1982

23.11.1978

21.02.1979

19.04.1979

Tbl. 3. Technical Data Turbin

TECHNICAL DATA

Filled in volume

Manufacture

Grade

Viscosity at 50 C

Function

60 Sask

Shell

T 46

4,4 Engler

Lubrication oil

Control oil

Memutar turbin

OIL

OIL LEVEL IN OIL RESERVOIR

lanjutan

A max

A min

A min

A

A

Gbr. 10. Tangki Oli Turbin

Admissible Oil Level

Admissible (mm)

Measured When

Minimum 350 430 During operation

Maximum 350 During operation

Tbl. 4. Level Tangki Oli

OIL

OIL PRESSURE STANDART

lanjutan

Oil temperature (0C)

Control oil pressure (bar)

Bearing oil pressure (bar)

Main oil pump at 3000 rpm 50 9.8 1.56

Elec.powered auxiliary oil pump (full load)

48 7.8 1.68

Stand-by oil pump (full load) 48 1.34

Automatic transfer gear operating at

Full-load auxiliary oil p.

5.3

Stand-by oil pump

0.68

Set hydrostatic oil lift pressure behind pump 118 Bar

Tbl. 5. Oil Pressure Standart

OIL

lanjutan

Tek. Oli Sekunder(bar)

Panjang Valve Lift (mm)

Tek. Oli Sekunder(bar)

Panjang Valve Lift (mm)

1,35 Kippunkt/titik 0 3,00 36

1,5 0 3,25 40

1,75 13 3,50 44

2,00 19 3,75 49

2,25 24 4,00 54

2,50 28 4,25 66

2,75 32 4,50 Mak.

Journal Pressure (Bar)Casing Casing Gen-Bearing

Front Rear Front Rear Front Rear

Before starting turning gear 68 74 105 96 81 85

Pressure ahead of turning gear 2,8 - - - - -

Tbl. 6. Journal Pressures

Tbl. 7. Set Valve Lift Sequences

OIL

Gbr. 11. Turbin Tekanan Tinggi Gbr. 12. Turbin Tekanan Rendah

Gbr. 13. Thrust Bearing Gbr. 14. Journal Bearing

FOTO TURBIN

lanjutan

Gbr. 17. Stator Gbr. 18. Outer Casing

Gbr. 15. Kopling Gbr. 16. Housing Bearing

FOTO TURBIN

.

SEKIAN dan TERIMA KASIHwassalam