Analisis Dan Perhitungan Efisiensi PLTU

42
ANALISIS DAN PERHITUNGAN EFISIENSI KINERJA SISTEM PEMBANGKITAN ENERGI LISTRIK PADA PLTU UNIT 5 PAITON-JAWA TIMUR Dony Darmawan 11 – 2003 – 020 KONSENTRASI TEKNIK ENERGI ELEKTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL BANDUNG 2010

description

Analisis dan Perhitungan efisiensi pada pembangkit listrik tenaga uap di PLTU 5

Transcript of Analisis Dan Perhitungan Efisiensi PLTU

PERANCANGAN DAN REALISASI PROTOTIPE DC CHOPPER DUA FASA BUCK SEBAGAI PENGGERAK MOTOR DC PADA OTOPED ELEKTRIK

POKOK BAHASANPendahuluanLandasan teoriMetodologi penelitianPerhitungan dan AnalisaKesimpulanV.Kesimpulan Efisiensi PLTU unit 5 Paiton dengan bahan bakar batubara sebesar 37.001 %.Generator bekerja pada posisi yang sangat efisien pada Pf 96.82 %, karena bekerja diatas generator nameplate rating point yaitu 85 %. Berikut data hasil pengukuran Siemens system:Excitation volt: 343 VExcitation current: 4411 VFrekuensi kerja: 49.49 HzTegangan keluaran 3 fasa: 21.04 kVArus keluaran: 18.18 kADaya aktif keluaran: 644.46 MWDaya reaktif keluaran: 166.39 MVARPower factor: 96.82 %

Generator Capability Curve PLTU unit 5 Paiton Jawa Timur TujuanMemahami kualitas dari bahan bakar , siklus water/steam cycle sistem pembangkitan dan kualitas peralatan peralatan pembangkitan.Memahami dan Menganalisa kinerja sistem pembangkitan pada PLTU unit 5 Paiton-Jawa Timur.Mengetahui besarnya efisiensi yang dihasilkan oleh PLTU unit 5 Paiton-Jawa Timur.Pembatasan MasalahStudi dilakukan pada PLTU batubara unit 5 Paiton, Jawa Timur.Perhitungan efisiensi yang melibatkan fluida menggunakan metode volume atur.Perhitungan efisiensi pembangkitan, dilakukan pemodelan menggunakan software Cycle Tempo ver.5.Beban yang disupply pada PLTU unit 5 Paiton berdasarkan data pada generator capability curve.

Prinsip kerja PLTU

Data Analisis Ultimate dan Proximate Batubara Sub-bituminous PT ADARO

Turbine 2 (High Pressure Turbine)Data masukan Uap Superpanas : temperatureTIN = 530 CpressurePIN = 180 barthrottling losses control values :3 % PIN HP(terperinci pada ekstra kondisi pada pipa 1)

Turbine 5 (Intermediate Pressure dan Low Pressure Turbine)Data masukan Uap Superpanas :temperatureTIN = 530 CPressurePIN = 34.02 barKeluaran area terakhir : A = 6 * 6.14 m2Kondensor 6Kondensor pressure : POUT2 = 0.05 bar

Pompa 14Pressure :TOUT = 224.2 barEfisiensi isentropik :ETHAI = 0.75

Pompa kondensat utama 7Efisiensi isentropik :ETHAI = 0.78Efficiency drive :ETHAE = 0.88

Auxillary condensate pump 19Efisiensi isentropik :ETHAI = 0.78Efficiency drive :ETHAE = 0.86Low-pressure preheater 8Temperature difference at high-temperature side :DELTH = 3 KKondisi saturasi pada terkondensat :SATCOD = 0Pressure drop primary side :DELP1 = 0.5 bar

Low-pressure preheater 10, 11 and 12Temperature difference at high-temperature side :DELTH = 3 KTemperature difference at low-temperature side :DELTL = 5 KPressure drop primary side :DELP1 = 0.5 bar

Deaerator 13Steam pressure :PIN = 5.192 bar

High-pressure preheater 15, 16 and 20Temperature difference at high-temperature side :DELTH = 0 KTemperature difference at low-temperature side :DELTL = 7 KPressure drop primary side :DELP1 = 1 bar

Steam pressures in the preheatersPreheater 8 : PIN2 = 0.082 barPreheater 10 : PIN2 = 0.236 barPreheater 11 : PIN2 = 0.676 barPreheater 12 : PIN2 = 1.895 barPreheater 15 : PIN2 = 13.919 barPreheater 20 : PIN2 = 71.472 bar

Generator Design power (production function) :POWER = 644.46 MWEfisiensi isentropik :ETAGEN = 97 %PipesPressure lossesLive steam pipa 37 :4 % PIN HPkondisi :DELPR = 0.0384( = 0.04/1.04 )Pipa 1 :3 %Kondisi :DELPR = 0.03Ekstraksi uap pada pipa 17 :3 %Kondisi :DELPR = 0.03Ekstraksi uap pada pipa 16, 18, 19, 23-26 :6 %Kondisi :DELPR = 0.06Boiler feed water pada pipa 35 :30 % PIN HPKondisi :DELPR = 0.0039 ( = 0.3/1.34 )Reheated steam pada pipa 4 :10 % PIN HPKondisi DELPR = 0.0909( = 0.1/1.01 )Siklus Rankine Sederhana :

Ket : 1. Boiler2. Turbin3. Kondensor4. PompaAnalisis Termodinamika

Kesetimbangan Energi Volume AturVolume atur turbinVolume atur kondensorVolume pompaVolome atur pembangkit uap

Idealisasi :Aliran lunak,Energi potensial masuk = Energi potensial keluar,Energi kinetik masuk = Energi kinetik keluar,Tidak ada kerja poros,Proses kerja isobarik,Laju aliran massa uap,

.

KeteranganVolume Atur Pembangkit UapSetelah melakukan perhitungan 4 tahap tersebut. Dapat dihitung performasi dari pusat tenaga ini :

Kerja netto :Efisiensi gross :Efisiensi netto :

Diagram T-s PLTU unit 5 Paiton Jawa Timur

Mollier Diagram PLTU unit 5 Paiton Jawa Timur

Kebutuhan batubara :Nilai kalor dari batubara PT. ADARO Kalimantan mempunyai nilai kalor tertinggi sebesar 22,030 kJ / kg dan nilai kalor terendah 18,064.6 kJ/kg.

Perhitungan efisiensi pembangkitan secara termodinamika pada daya aktif yang dibangkitkan sebesar 644.46 MW, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :Laju aliran massa uap = laju aliran massa airLaju aliran massa uap boiler = 554.221 kg/sLaju aliran massa uap reheater = 446.887 kg/sEnthalpy masuk boiler = 1266.48 kJ/kgEnthalpy keluar boiler superheater = 3359.11 kJ/kgEnthalpy masuk superheater = 2982.38 kJ/kgEnthalpy keluar boiler reheater = 3519.13 kJ/kgJumlah kalor hasil pembakaran bahan bakar (Qbb) = 1,659,131.31 kJ/s, sedangkan kalor yang diserap oleh air untuk mengubah menjadi uap (Qb) = 1,393,670.3 kJ/s. Kebutuhan batubara untuk membangkitkan daya 644.46 MW yaitu sebesar 92.023 kg/s.

Terima kasihcreated by. [email protected] daya kompleks maksimum pada kondisi laggingKondisi leadingdaya aktifMaks(MW)daya reaktif Maks(MVAR)daya kompleks Maks(MVA)Pf(cos )Sin 0,9750,222777,777177,253797,720,950,312705,555231,868742,6890,900,435538,888260,941598,7640,850,526444,444275,398522,8750,800,6383,333287,499479,1660,700,714300306428,5710,600,8238,888318,517398,1460,400,916142,604326,563356,5090,200,97966,666326,563333,333010326,563326,563PERTIMBANGAN TIDAK TERJADI GENERATOR TIDAK DIMUNGKINKAN BEKERJA PADA SAAT LEADINGKegagalan pada peralatan eksitasi. Kegagalan tersebut dikarenakan oleh dua parameter, yaitu sebagai berikut :Short circuit pada excitation circuit.Gangguan pada excitation circuit.Maloperation dari Automatic Voltage Regulator (AVR).Kesalahan kendali pada voltage regulator di sisi generator dan transformator tenaga.Generator bekerja pada saat beban kapasitif.