BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah salah satu negara berkembang yang sedang mengalami gejolak

kemajuan industri. Hal ini menyebabkan kebutuhan energi listrik bagi negara ini sangat besar.

Saat ini energi listrik untuk memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia yang terbesar dipasok

oleh PLTU yang berbahan dasar batubara dan minyak bumi. Sumber energi tersebut

merupakan sumber daya tak terbarukan yang semakin lama akan semakin menipis

keberadaannya.

Panas bumi merupakan salah satu energi alternatif paling potensial untuk Indonesia.

Lokasi Indonesia yang berada di “ring of fire” dunia membuat Indonesia dikelilingi oleh

banyak gunung berapi. Potensi energi panas bumi yang dimiliki oleh Indonesia mencapai

sekitar 28.000 MW. PT. Indonesia Power UBP Kamojang adalah salah satu anak perusahaan

PT PLN di Indonesia yang bergerak di bidang pembangkitan energi listrik dengan

menggunakan energi panas bumi. Untuk keseluruhan unit, PLTP Kamojang mampu

menghasilkan listrik sebesar 140 MW.

Pembangkit listrik tenaga Panas Bumi merupakan energi yang ramah lingkungan,

karena dalam proses pembentukan uap panas bumi dilakukan oleh alam yang berasal dari

magma di dalam perut bumi. Sehingga dalam proses konversi energi listrik tidak diperlukan

bahan bakar yang mahal dan tidak ramah lingkungan seperti batubara atau bahan bakar

minyak untuk menghasilkan uap.

Bagi industri pembangkit listrik tenaga panas bumi, turbin merupakan komponen

yang penting didalam proses pembangkitan tenaga panas bumi. Karena uap yang berasal dari

sumur akan di tampung di receiving header kemudian akan didistribusikan ke turbin setelah

proses ekstraksi uap. Setelah uap yang telah di ekstraksi masuk ke dalam sudu tetap turbin

dan memutar rotor turbin, energi yang dihasilkan dari putaran tersebut akan di konversi oleh

generator menjadi energi listrik. Sehingga effisiensi pembangkitan dipengaruhi oleh performa

turbin. Untuk itu penyusun mengangkat judul ini untuk menerangkan faktor – faktor apa saja

yang mempengaruhi performa turbin.

1

1.2 Perumusan Masalah

Kami akan menganalisa faktor – faktor yang mempengaruhi performa turbin

uap PLTP Kamojang pada 6 bulan terakhir, variable yang menjadi ukuran untuk

mengetahui performa turbin naik atau turun yaitu, effisiensi isentropik turbin,

kevakuman kondensor, flow uap, daya generator, tekanan uap utama, kerja turbin dan

daya turbin. Dari variabel yang disebutkan akan ada salah satu yang menjadi bagian

terpenting dalam menjaga performa turbin akan tetap baik , apabila performa turbin

turun maka faktor itulah yang harus dijaga kekonstananya atau semua faktor – faktor

yang telah disebutkan itu akan saling keterkaitan maka kita harus memperhatikan

semua faktor – faktor tersebut.

1.3 Tujuan

1. Memberikan gambaran tentang performa turbin uap pada unit 2 PLTP Kamojang.

2. Menerangkan faktor – faktor apa saja yang mempengaruhi performa turbin uap unit 2

PLTP Kamojang pada 6 bulan terakhir.

3. Mengetahui adakah faktor paling penting yang harus dijaga untuk mendapatkan hasil

performa turbin yang baik.

1.4 Luaran yang diharapkan

1. Membandingkan kevakuman kondensor terhadap waktu.

2. membandingkan konsumsi uap yang masuk turbin terhadap waktu.

3. Membandingkan kerja turbin terhadap waktu.

4. membandingkan beban generator terhadap waktu.

5. membandingkan effisiensi isentropik turbin terhadap waktu.

6. membandingkan daya turbin terhadap waktu.

7. membandingkan tekanan uap utama terhadap waktu.

2

1.5 Kegunaan

1. Sebagai rujukan untuk mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi performa

turbin unit 2 PLTP Kamojang.

2. Sebagai bahan analisa untuk mengetahui performa turbine selama 6 bulan terakhir.

3. Sebagai analisa apa yang menjadi faktor utama performa turbin bagus (meningkat),

sehingga kita kedepannya dapat menjaga faktor tersebut agar performa turbin tetap

bagus.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 prinsip kerja pengoperasian PLTP

System pembangkitan PLTP kamojang merupakan system pembangkitan yang

memanfaatkan tenaga panas bumi yang berupa uap. Uap tersebut diperoleh dari sumur-sumur

produksi yang dibuat oleh Pertamina. Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam

receiving header, yang berfungsi menjamin pasokan uap tidak mengalami gangguan

meskipun terjadi perubahan pasokan dari sumur produksi. Selanjutnya melalui flow meter,

uap tersebut dialirkan ke Unit 1, Unit 2, dan Unit 3 melalui pipa-pipa. Uap tersebut dialirkan

ke separator untuk memisahkan zat-zat padat, silica, dan bintik-bintik air yang terbawa di

dalamnya. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi dan pembentukkan

kerak pada turbine. Uap yang telah melewati separator tersebut kemudian dialirkan ke

demister yang berfungsi sebagai pemisah akhir. Uap yang telah bersih itu kemudian dialirkan

melalui main steam valve (MSV)-governor valve menuju ke turbin. Di dalam turbin, uap

tersebut berfungsi untuk memutar double flow condensing yang dikopel dengan generator,

pada kecepatan 3000 rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3 fasa,

frekuensi 50 Hz, dengan tegangan 11,8 KV. Melalui transformer step-up, arus listrik

dinaikkan tegangannya hingga 150 KV, selanjutnya dihubungkan secara parallel dengan

system penyaluran Jawa-Bali (interkoneksi).

Agar turbin bekerja secara efisien, maka exhaust steam/uap bekas yang keluar dari

turbin harus dalam kondisi vakum, dengan mengkondensasikan uap dalam kondensor kontak

langsung yang dipasang di bawah turbin.

Untuk menjaga kevakuman kondenseor, gas yang tak terkondensi harus dikeluarkan

secara kontinyu oleh system ekstraksi gas. Gas - gas ini mengandung : CO2 85-90% H2S

4

3,5% dan sisanya adalah N2 dan gas-gas lainnya. Disini system ekstaksi gas terdiri atas first-

stage dan second-stage ejector.

Gas-gas yang tidak dapat dikondensasikan, dihisap oleh steam ejector tingkat 2 untuk

diteruskan ke aftercondensor, dimana gas - gas tersebut kemudian kembali disiram oleh air

yang dipompakan oleh primary pump. Gas - gas yang dapat dikondensasikan dikembalikan

ke kondensor, sedangkan sisa gas yang tidak dapat dikondensasikan di buang ke udara.

Exhaust steam dari turbin masuk dari sisi atas kondensor, kemudian terkondensasi

sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle.

Level kondensat selalu dijaga dalam kondisi normal oleh dua buah main cooling water pump

(MCWP) lalu didinginkan dalam cooling water sebelum disirkulasikan kembali. Air yang

dipompakan oleh MCWP dijatuhkan dari bagian atas menara pendingin yang disebut kolam

air panas menara pendingin. Menara pendingin berfungsi sebagai heat exchanger (penukar

kalor) yang besar, sehingga mengalami pertukaran kalor dengan udara bebas.

Air dari menara pendingin yang dijatuhkan tersebut mengalami penurunan

temperature dan tekanan ketika sampai di bawah, yang disebut kolam air dingin (cold basin).

Air dalam kolam air dingin ini dialirkan ke dalam kondensor untuk mendinginkan uap bekas

memutar turbin dan kelebihannya (over flow) diinjeksikan kembali kedalam sumur yang tidak

produktif, diharapkan sebagai air pengisi atau penambah dalam reservoir, sedangkan sebagian

lagi dipompakan oleh primary pump, yang kemudian dialirkan kedalan intercondensor dan

aftercondensor untuk mendinginkan uap yang tidak terkondensasi (noncondensable gas ).

System pendingin di PLTP Kamojang merupakan system pendingin

dengan sirkulasi tertutup dari air hasil kondensasi uap, dimana kelebihan kondensat yang

terjadi direinjeksi ke dalam sumur reinjeksi. Prinsip penyerapan energi panas dari air yang

disirkulasikan adalah dengan mengalirkan udara pendingin secara paksa dengan arah aliran

tegak lurus, menggunakan 5 fan cooling tower.

Sekitar 70% uap yang terkondensasi akan hilang karena penguapan dalam cooling

tower, sedangkan sisanya diinjeksikan kembali ke dalam reservoir. Reinjeksi dilakukan untuk

mengurangi pengaruh pencemaran lingkungan, mengurangi ground subcidence, menjaga

tekanan, serta recharge water bagi reservoir. Aliran air dari cold basin ke kondensor

disirkulasikan lagi oleh primary pump sebagai media pendingin untuk inter cooler dan

melallui after dan intercondensor untuk mengkondensasikan uap yang tidak terkondensasi di

kondensor, air kondensat kemudian dimasukkan kembali ke dalam kondensor.

5

2.2 flow diagram PLTP Kamojang

2.3 Siklus Uap Kering (Direct Dry Steam Cycle)

Sistem konversi fluida uap kering merupakan sistem konversi yang paling

sederhana dan paling murah. Uap kering langsung dialirkan menuju turbin

kemudian setelah dimanfaatkan dialirkan ke kondensor (condensing turbine).

Gambar. Diagram T - S Untuk Sistem Konversi Uap Kering

Titik 1 fasa fluida panas bumi berupa uap sedangkan pada titik 2 fluida berupa dua fasa.

Proses yang dijalani fluida dari titik 1 ke titik 2 dianggap proses isentropik sehingga entropi

pada titik 1 sama dengan entropi pada titik 2.

6

Laju alir masa uap yang di butuhkan untuk memasok PLTP berkapasitas W ditentukan

dengan menggunakan persamaan berikut:

m =

Dimana :

m = laju alir masa uap (kg/s)

W = daya listrik (kW)

ɳ = effisiensi isentropik turbin.

h1 = entalpi uap pada tekanan masuk MSV (kJ/kg)

h2 = entalpi uap pada tekanan kondensor (kJ/kg)

h2 = hf2 + X2 hfg2

X2 =

Proses yang dijalani fluida dari titik 1 ke titik 2 dianggap proses isentropik sehingga entropi pada titik 1 sama dengan entropi pada titik 2, sehingga S1 = S2 dimana S1 adalah entropi uap pada tekanan masuk turbin

2.4 Siklus Uap Hasil Pemisahan (Separated Steam Cycle)

Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa

(fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini

dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan

terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian

dipakai pada perhitungan daya turbin. Oleh karena itu, sistem konversi energi ini dinamakan

Siklus Uap Hasil Pemisahan (Gambar 15.1 dan Gambar 15.2). Siklus ini banyak digunakan

pada reservoir panas bumi dominasi air.

7

Gambar. Diagram T - S Untuk Sistem Konversi Uap Hasil Pemisahan

Pada titik 1 fluida panas bumi berupa campuran dua fasa. Sebelum memasuki turbin

fluida menjalani proses isentalpik dari titik 1 ke titik 2. Pada kepala sumur diketahui laju alir

massa fraksi uap fluida (kualitas uap pada kepala sumur). Pada titik 2 fluida masuk ke

separator, pada tekanan dan temperatur inlet turbin ini diketahui entalpi dan entropi fluida

dari tabel uap. Entropi pada titik 4 dan titik 5 (inlet dan outlet turbin) dianggap sama (proses

yang terjadi di dalam turbin isentropik, maka fraksi uap yang keluar dari turbin dapat

diketahui. Harga fraksi uap ini digunakan untuk menghitung entalpi outlet turbin.

2.5 Komponen Utama Pembangkit Dan Fungsinya

Bagian-bagian utama dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Unit

Bisnis Pembangkitan Kamojang adalah :

2.5.1. Steam Receiving Header

Merupakan suatu tabung yamg berdiameter 1800 mm dan panjang 19.500 mm yang

berfungsi sebagai pengumpul uap sementara dari beberapa sumur produksi sebelum

didistribusikan ke turbin. Steam Receiving Header dilengkapi dengan system pengendalian

kestabilan tekanan (katup) dan rufture disc yang berfungsi sebagai pengaman dari tekanan

lebih dalam system aliran uap. Dengan adanya steam receiving header ini maja pasokan uap

tidak akan mengalami gangguan meskipun terdapat perubahan pasokan uap dari sumur

produksi.

8

Gambar. Receiving header

2.5.2 Vent Structure

Gambar. Vent Structure

Merupakan bangunan pelepas uap dengan peredam suara. Vent structure terbuat dari

beton bertulang berbentuk bak persegi panjang, bagian bawahnya disekat dan bagian atasnya

diberi tumpukan batu agar pada saat pelepasan uap ke udara tidak mencemari lingkungan.

Dengan menggunakan nozzle diffuser maka getaran dan kebisingan dapat diredam. Vent

structure dilengkapi dengan katupkatup pengatur yang system kerjanya pneumatic. Udara

bertekanan yang digunakan untuk membuka untuk membuka dan menutup katup diperoleh

dari dua buah kompresor yang terdapat di dalam rumah vent structure.

Pengoperasian vent structure dapat dioperasikan dengan cara manual ataupun

otomatis (system remote) yang dapat dilakukan dari panel ruangan kontrol (control room).

Adapun fungsi dari vent structure adalah sebagai berikut:

Sebagai pengatur tekanan (agar tekanan uap masuk turbin selalu konstan),

9

Sebagai pengaman yang akan membuang uap bilaterjadi tekanan lebih di steam

receiving header,

Membuang kelebihan uap jika terjadi penurunan beban atau unit stop.

Gambar diagram vent structure2.5.3Separator

Separator adalah suatu alat yang berfungsi sebagai pemisah zat-zat padat, silica,

bintik-bintik air, dan zat lain yang bercampur dengan uap yang masuk ke dalam separator.

Kemudian kotoran dan zat lain yang terkandung dalam uap yang masuk kedalam

separator akan terpisah. Separator yang dipakai adalah jenis cyclone berupa silinder tegak

dimana pipa tempat masuknya steam dirancang sedemikian rupa sehingga membentuk arah

aliran sentrifugal. Uap yang masuk separator akan berputar akibat adanya perbedaan berat

jenis, maka kondensat dan partikel-partikel padat yang ada dalam aliran uap akan terpisah

dan jatuh ke bawah dan ditampung dalam dust collector sampai mencapai maksimum atau

sampai waktu yang telah ditentukan. Sedangkan uap yang lebih bersih akan keluar melalui

pipa bagian atas dari separator. Kotoran yang ada dalam dust collector di-drain secara berkala

baik otomatis ataupun manual. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya korosi, erosi

dan pembentukan kerak pada turbin.

Gambar. Separator

10

2.5.4. Demister

Demister adalah sebuah alat yang berbentuk tabung silinder yang berukuran 14.5 m3

didalamnya terdapat kisi-kisi baja yang berfungsi untuk mengeliminasi butir-butir air yang

terbawa oleh uap dari sumur-sumur panas bumi. Di bagian bawahnya terdapat kerucut yang

berfungsi untuk menangkap air dan partikel-partikel padat lainnya yang lolos dari separator,

sehingga uap yang akan dikirim ke turbin merupakan uap yang benar-benar uap yang kering

dan bersih. Karena jika uap yang masuk ke turbin tidak kering dan kotor, akan menyebabkan

terjadinya vibrasi, erosi dan pembentukkan kerak pada turbin. Uap masuk dari atas demister

langsung menabrak kerucut, karena perbedaan tekanan dan berat jenis maka butiran air

kondensat dan partikel-partikel padat yang terkandung dalam di dalam uap akan jatuh. Uap

bersih akan masuk ke saluran keluar yang sebelumnya melewati saringan terlebih dahulu dan

untuk selanjutnya diteruskan ke turbin.

Demister ini dipasang pada jalur uap utama setelah alat pemisah akhir (final

separator) yang ditempatkan pada bangunan rangka besi yang sangat kokoh dan terletak di

luar gedung pembangkit.

Gambar demister pada saat overhaul

11

Gambar. Demister

2.5.5 Turbine

Hampir di semua pusat pembangkit tenaga listrik memilii turbin sebagai penghasil gerakkan

mekanik yang akan diubah menjadi energi listrik melalui generator. Turbin yang digunakan

disesuaikan dengan keadaan dimana turbin tersebut digunakan. Pada system PLTP Kamojang

mempergunakan turbin jenis silinder tunggal dua aliran (single cylinder double flow) yang

merupakan kombinasi dari turbin aksi (impuls) dan reaksi. Yang membedakan antara turbin

aksi dan reaksi adalah pada proses ekspansi dari uapnya. Pada turbin aksi, proses ekspansi

(penurunan tekanan) dari fluida kerja hanya terjadi di dalam baris sudu

tetapnya saja, sedangkan pada reaksi proses dari fluida kerja terjadi baik di dalam baris sudu

tetap maupun sudu beratnya.

Turbin tersebut dapat menghasilkan daya listrik sebesar 55 MW per unit aliran ganda

dengan putaran 3000 rpm. Turbin ini dirancang dengan

memperhatikan efisiensi, dan performanya disesuaikan dengan kondisi dan kualitas uap

panas bumi.

12

Gambar rotor turbin

Turbin di PLTP Kamojang dilengkapi dengan peralatan Bantu lainnya,

yaitu:

Turbin Valve yang terdiri dari Main Steam Valve (MSV) dan Governor Valve, yang

berfungsi untuk mengatur jumlah aliran uap yang masuk ke turbin.

Turning Gear (Barring Gear) yang berfungsi untuk memutar poros turbin pada saat

unit dalam kondisi stop atau pada saat pemanasan sebelum turbin start agar tidak

terjadi distorsi pada poros akibat pemanasan/pendinginan yang tidak merata.

Peralatan pengaman, yang berfungsi untuk mengamankan badian-bagian peralatan

yang terdapat dalam turbin jika terjadi gangguan ataupun kerusakan operasi pada

turbin. Peralatan pengaman tersebut adalah: Eccentricity, Differential Expansion,

tekanan minyak bantalan aksial, vibrasi bantalan, temperature metal bantalan,

temperature minyak keluar bantalan, over speed, emergency hand trip.

2.5.6 Generator

Generator adalah sebuah alat yang berfungsi untuk merubah energi mekanik putaran

poros turbin menjadi energi listrik. PLTP kamojang mempergunakan generator jenis hubung

langsung dan didinginkan dengan air, memiliki 2 kutub, 3 fasa, 50 Hz dengan putaran 3000

rpm. System penguatan yang digunakan adalah rotating brushless type AC dengan rectifier,

sedangkan tegangannya diatur dengan automatic voltage regulator (AVR). Kemampuan

generator maksimum untuk unit 1 adalah 30 MW, sedangkan untuk unit 2 dan 3 adalah 55

MW. Generator akan menghasilkan energi listrik bolak balik sebesar 11,8 kV ketika turbin

yang berputar dengan putaran 3000 rpm mengkopel terhadap generator. Perputaran pada

generator tersebut akan menghasilkan perpotongan gaya gerak magnet yang menghasilkan

energilistrik. Adapun data teknis atau spesifikasi dari generator yang digunakan di PLTP

Kamojang adalah sebagai berikut:

13

Uraian unit KamojangUnit 2&3

Pabrik Pembuatan Mitsubishi ElectricCorp

Phase 3Frekuensi Hz 50Tegangan PadaTerminal

Volt 11.800

Rotasi Rpm 3.000Arus Pada BebanNominal

Amp 3.364

Kapasitas kVA 68.750

2.6 Cooling Water System atau Sistem Pendingin adalah suatu sistem yang secara

global berfungsi untuk menurunkan temperatur peralatan atau temperatur udara disekitar

peralatan dari keadaan suhu panas menjadi keadaan suhu normal operasi. Elemen yang

dipakai sebagai indikator berupa temperature indicator atau pressure indicator. Sehingga

diharapkan setiap kelainan dari mesin dapat sedini mungkin diketahui dan segera mendapat

penanganan perbaikan. Komponen – komponen utama dari sistim ini adalah : Main Cooling

Water System, Auxiliary Cooling Water System ( Primary Water System Dan Secondary

Intercooler Water System ). Berikut penjelasan untuk tiap bagian sistem :

2.6.1. Main Cooling Water System

Fungsi dari sistem ini adalah untuk mempertahankan vacuum pada sisi pembuangan

turbin dengan mengalirkan air pendingin untuk mengkondensasikan uap pembuangan turbin.

Fungsi lainnya yakni sebagai pendingin gas-gas yang tidak terkondensasi (Non Condensable

Gas) di dalam pembuangan turbin sebelum dikeluarkan dari condenser oleh Gas Removal

System (1st & 2nd Steam Ejector).

Berikut ini adalah batasan-batasan masalah pada Main Cooling Water System

Unit 1 PLTP Kamojang :

Parameter operasi Sistem Air Utama Unit 2&3

No Parameter Status Batasan

operasi

Keterangan

1 Tekanan condenser Rendah alarmTrip

211 mBar277 mBar

2 Level condenser Sangat tinggi alarm

+ 700 mm

14

Tinggi alarm

Rendah alarm

Sangat rendah

trip

+ 500 mm

- 350 mm

- 700 mm

3 Level inter-condenser Tinggi alarm + 700 mm

4 Level after-condenser Tinggi alarm + 700 mm

5 Suhu gas buang inter & afterCondenser

Tinggi alarm 72 ° C

6 Suhu bantalam MCWP Tinggi 60 ° C

7 Suhu kumparan motor

pompa

Tinggi 130 ° C

8 Interlock aliran air sealing bantalan pompa (solenoid valveair perapat)

rendah 15 l/min23 l/min

OnOff

9 Vibrasi pompa MCWP Tinggi alarmTrip

100 micron125 micron

Tabel 1 parameter operasi Sistem air pendingin utama Unit 1

Adapun bagian – bagian utama dari sistem ini adalah condensor, Main Cooling Water

Pump (MCWP), Cooling Tower, Make Up Water Supply.

2.6.1.1. Condensor

Kondensor adalah suatu alat untuk mengkondensasi uap bekas dari turbin dengan

kondisi tekanan yang hampa. Uap bekas dari turbin masuk dari sisi atas kondensor, kemudian

mengalami kondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan

melalui spray nozel. Uap bekas yang tidak terkondensasi dikeluarkan dari kondensor oleh

ejector. Ejector ini berfungsi untuk mempertahankan hampa kondensor pada saat operasi

normal dan membuat hampa kondensor sewaktu start awal. Air kondensat dipompakan oleh

dua buah pompa pendingin utama (Main Cooling Water Pump) ke menara pendingin

(Cooling Tower) untuk didinginkan ulang sebelum disirkulasikan kembali ke kondensor.

Data teknis Kondensor Unit 2&3

15

Unit 2&3

Manufacture Mitsubishi Heavy Ind. Limited

Type Direct contact, spray/tray jet

Design Vacuum 0,10 Bar abs

Temperature air pendingin 27 ° C

Temperature air panas 45,8 ° C

Kapasitas air pendingin 19,5 m³

Tabel 3 Data teknis Kondensor Unit 2&3

Pada saat sedang beroperasi normal, tekanan dalam kondensor adalah 0,133 bar, dan

kebutukan air pendingin adalah 11.800 m³/jam. PLTP Kamojang menggunakan kondensor

kontak langsung yang dipasang dibawah turbin karena kondensor kontak langsung memiliki

effisiensi perpindahan panas yang jauh lebih besar daripada kondensor permukaan, sehingga

ukuran dan biaya investasinya jauh kecil. Pemakaian kondensor ini sangat cocok karena

pembangkit listrik tenaga panas bumi memiliki siklus terbuka sehingga tidak diperlukan

sistem pengambilan kembali kondensat seperti yang dilakukan oleh PLTU konvensional.

Untuk mengatur debit yang masuk dan keluar kondensor dipakai katup – katup (valve)

yang bertujuan untuk mempertahankan vakum pada kondensor. Katup – katup tersebut adalah

sebagai berikut :

a. Katup kondensor

Katup kondensor berfungsi untuk mengatur jumlah air pendingin yang masuk ke kondensor.

b. Start Up Valve

Start Up Valve berfungsi untuk mengatur jumlah air yang masuk ke kondensor ketika

kondensor pertama kali dioperasikan. Katup kondensor bekerja secara otomatis berdasakan

level air didalam kondensor, dimana katup akan menutup saat air di kondensor mencapai high

level. Katup ini bekerja menggunakan sistem pneumatic.

2.6.1.2. Main Cooling Water Pump (MCWP)

2.6.1.2.1. Pengertian Main Cooling Water Pump (MCWP)

Main Cooling Water Pump (MCWP) adalah pompa pendingin utama yang berfungsi

untuk memompakan air kondensat dari kondensor ke menara pendingin ( cooling tower )

untuk kemudian didinginkan. Jenis pompa yang digunakan di PLTP kamojang adalah

Vertical Barriel type 1 Stage Double Suction Centrifugal Pump, berjumlah dua buah pompa

untuk setiap unit.

16

Data teknis MCWP Unit 1,2 & 3

Manufacturer Youshikura kogyo.Co.Ltd.

Type Double suction centrifugal

Number per unit 2 x 50 %

Rated capacity 6400 m 3/Hr

Total head 33 m

Pump speed 600 rpm

Power at rated capacity 773 kW

2.6.1.2.3 komponen dari Main Cooling Water Pump (MCWP)

Komponen utama dari Main Cooling Water Pump (MCWP) terdiri dari :

1. Barrel

Berfungsi untuk menampung air dari kondensor.

2. Pump body

Pompa vertikal terdiri dari bellmouth, casings,coulomb pipe, bearing housing, discharge

casing, and suction casing.

3. Impeller

Bagian yang berfungsi untuk menyedot air dari barrel menuju ke menara pendingin.

4. Shaft dan Bearing

Shaft berfungsi untuk memutar impeller, sedangkan bearing merupakan salah satu bagian dari

elemen mesin yang memegang peranan penting, karena berfungsi untuk menumpu sebuah

poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebih.

Poros pada MCWP terdiri dari upper shaft dan lower shaft, masing – masing

dihubungkan oleh clamp coupling. Shaft terbuat dari stainless steel. Dan bearing dilengkapi

dengan sleeves for preventing wear, dan lower shaft di dukung oleh upper plane bearing ,

intermediate plane bearing dan lower plane bearing.

5. Coupling

Bagian yang berfungsi untuk menghubungkan motor dengan pompa.

6. Gland Assembly (mechanical seal)

Berfungsi untuk menjaga ke vakuman dari pompa.

17

2.2.4 Untuk menjaga level air dan vakum pada kondensor, CWP dilengkapi katup – katup

pengatur air.

1. Recirculation Valve

Recirculation valve berfungsi untuk mempertahankan jumlah air di dalam kondensor

agar tetap sesuai dengan jumlah yang di tetapkan (level air pada posisi NWL-Normally Water

Level), recirculation valve beroperasi dengan cara mensirkulasikan air dari MCWP ke

kondensor ketika bukaan MCWP discharge valve kurang dari 10%. Selain itu recirculation

valve juga berfungsi untuk menjaga kerja MCWP agar tidak overload ketika bukaan MCWP

discharge valve kurang dari 10%. Recirculation valve biasanya difungsikan pada saat start up

MCWP, sebab pada kondisi ini discharge valve menutup 100%, sehingga aliran air dialirkan

kembali menuju kondensor melaluai pipa yang alirannya dikontrol oleh recirculation valve.

2. CWP discharge valve

CWP discharge valve berfungsi untuk mengatur jumlah air yang keluar dari

kondensor, sehingga jumlah air di dalam dan mempertahankannya pada kondisi NWL

(Normally Water Level).

2.2.5 Prinsip kerja Main Cooling Water Pump (MCWP)

Air dari hasil kondensasi uap yang berasal dari kondensor mengalir ke barrel

pompa CWP untuk ditampung, setelah itu air disedot oleh impeller melewati pipa kolom dan

mengalir ke hot basin cooling tower setelah didinginkan air memiliki temperatur sekitar

29°C, dan di alirkan ke cold basin cooling tower. Dari sini terbentuk siklus karena air

pendingin akan masuk kedalam kondensor lagi.

2.6.1.3. Cooling Tower

Cooling tower (menara pendingin)yang terpasang di PLTP Kamojang merupakan

bangunan yang terbuat dari kayu yang telah diawetkan sehingga tahan air. Terdiri dari 3

ruang dan 3 kipas untuk unit 1, sedangkan untuk unit 2 dan 3 terdiri dari 5 ruang dan 5 kipas

hisap paksa. Jenis yang digunakan adalah Mechanical Draught Cross Flow Tower.

Air yang dipompakan dari kondensor didistribusikan ke dalam bak (hot water basin)

yang terdapat di bagian atas menara pendingin. Bak tersebut juga dilengkapi dengan noozle

yang berfungsi untuk memancarkan air sehingga menjadi butiran – butiranhalus dan

didinginkan dengan cara kontak langsung dengan udara bebas. Setelah terjadi proses

18

pendinginan, air akan turun karena gaya gravitasi untuk seterusnya menuju bak penampung

air (cool water basin) yang terdapat di bagian bawah dari menara pendingin dan seterusnya

dialirkan ke kondensor yang sebelumnya melewati strainer untuk menyaring kotoran –

kotoran yang terdapat didalam air.

Aliran udara yang melewati tiap ruang pendingin di hisap ke atas dengan kipas hisap

paksa tipe aksial. Setiap kipas digerakkan oleh motor listrik induksi dengan perantara gigi

reduksi (reduction gear). Menara pendingin dilengkapi denagn sistem pembasah (wetting

pump system) yang gunanaya untuk memompakan air dari cool water basin dan disemprotkan

ke semua bagian dari cooling tower agar kondisi kayu tetap basah.

2.6.1.4. Make Up Water Supply

Dua buah pompa make up men suplay dari air sungai untuk pengisian awal dari sistem

air pendingin dan juga menambahnya bila diperlukan. Kontrol level pada basin menara

pendingin menjalankan pompa make up bila level air rendah. Bila air sungai tidak cukup, air

make up untuk sistem air pendingin biasa dipenuhi dari kolam penampung yang ada didaerah

sentral dengan menggunakan pemadam kebakaran (pompa-pompa river make up juga men-

supply air kedalam penampung).

2.6.2. Primary Intercooler Water System

Dalam sistem ini, air inlet berasal dari basin cooling tower yang akan dialirkan

menuju kondensor. Dan secara parallel dipakai pula untuk primary intercooler water system.

Setelah melalui pompa primary, air primary intercooler menyerap panas dari secondary

intercooler system dan kemudian air bekas pendinginan tersebut dialirkan menuju menara

pendingin untuk didinginkan kembali. Secara paralel air dari keluaran pompa primary dipakai

juga untuk kondensasi non condensable gas (NCG) dari kondensor pada inter condenser dan

after condenser setelah dihisap oleh 1st dan 2nd stage ejector. Dimana air hasil kondensasi dari

inter dan after condenser tersebut dialirkan kembali menuju condenser yang diteruskan

menuju menara pendingin menggunakan MCWP. Sehingga sistem air dalam primary

intercooler water system ini merupakan sistem air terbuka (open loop). Sebab siklus airnya

dipengaruhi dari jumlah uap yang terkondensasi.

Komponen yang dipakai dalam primary intercooler water system antara lain: primary

intercooler water pump, intercooler, inter condenser & after condenser.

2.6.2.1 Primary Intercooler Water Pump

19

Dalam sistem ini, terdapat dua buah pompa, dimana pompa yang satu dalam keadaan

beroperasi dan pompa yang lainnya siaga operasi, sehingga bila pompa yang satu mengalami

gangguan, maka pompa yang siaga akan langsung beroperasi. Air inlet Primary Intercoler

Water Pump diperoleh dari percabangan pipa air dari basin cooling tower menuju kondensor.

Sebelum melewati pompa, air akan terlebih dahulu dibersihkan kotorannya menggunakan

strainer. Pada tiap-tiap pompa, terdapat dua buah strainer, fungsinya saling mem-back up satu

sama lain. Bila strainer yang aktif mulai kotor, maka strainer yang lainnya dioperasikan dan

strainer yang kotor dibersihkan. Terdapat indicator tekanan yang dipasang di bagian suction

dan discharge pompa. Fungsi dari indicator tekanan ini adalah untuk memonitor tekanan air

masuk dan keluar pompa sehingga dapat mendeteksi ketidaknormalan sedini mungkin.

Perubahan tekanan dapat menjadi indikasi adanya masalah, baik pada pompa dan motor itu

sendiri atau berasal dari kebersihan strainer. Dengan pemantauan indikator ini, dapat pula

mempertahankan kehandalan unit.

Data teknis primary intercooler pump

Manufacture Yoshikura kogyo.Co.Ltd.

Type Double suction centrifugal

Number per unit 2 x 100 %

Rated capacity 760 m³/hr

Total head 30 m

Pump speed 740 rpm

Power at rated capacity 45 85 kW

2.6.2.2 Intercooler

Intercooler terdiri dari dua buah heat exchanger dengan tipe shell & tube yang

parallel, untuk memindahkan panas dari air secondary ke air primary. Fungsi utama

intercooler adalah sebagai tempat bertukarnya panas antara air dari primary intercooler water

system dengan air dari secondary intercooler water system. Proses pendinginannya tidak

dengan direct contact, tetapi hanya dengan bersinggungan secara berlawanan arah. Sehingga

bila air inlet primary bersuhu rendah maka outletnya akan bersuhu lebih tinggi.

Parameter operasi Intercooler20

No Parameter Batasan operasi

1 Suhu air masuk primary 29 ° C

2 Suhu air keluar primary 32,7 ° C

3 Suhu air masuk sekundary 37,7 ° C

4 Suhu air keluar sekundary 34 34 °C

2.6.2.3. Inter Condensor & After Condensor

Uap yang tidak berhasil terkondensasikan setelah direct contact dengan air dari

system air pendingin akan dihisap oleh inter kondensor dengan ditekan oleh uap dari ejector

tingkat pertama. Pada inter kondensor terjadi kembali pengkondensasian uap dengan metode

direct contact, dimana air yang dipakai berasal dari intercooler water system. Hasil uap yang

berhasil terkondensikan akan dialirkan menuju kondensor menggunakan metoda lube seal.

Dimana dimaksudkan untuk menjaga tekanan agar kevakuman di kondensor tetap terjaga.

Uap yang masih belum terkondensasikan kembali dihisap oleh after condensor

dengan ditekan oleh uap dari ejector tingkat kedua. Pada after kondensor terjadi proses

pengkondensasian tahap akhir, air yang dipakai untuk spray uap masih berasal sistem yang

sama dengan inter kondensor. Dan air kondensat kembali dialirkan menuju kondensor

melalui sistem lube seal. Sedangkan uap yang tidak terkondensasikan akan dibuang langsung

ke udara bebas melalui pipa dihisap oleh kipas menara pendingin untuk dibuang ke udara

bebas.

2.6.3. Secondary Intercooler Water System

Sistem air secondary intercooler menggunakan air bersih yang tidak terkontaminasi

oleh uap geothermal. Air yang dipakai bersumber dari air sungai yang dimurnikan dan di

control derajat keasamannnya (pH). Air tersebut diperlukan untuk mendinginkan instalasi

atau peralatan minyak pelumas, udara pendingin generator dan udara compressor.

Peralatan utama dalam secondary intercooler water system adalah : flow control,

secondary intercooler water pump, compressor air cooler, generator air cooler dan lube oil

cooler.

2.6.3.1 Flow Control

21

Alat ini hanya terdapat pada Unit 1 saja. Aliran air pendingin menuju tiap-tiap

peralatan diatur, sehingga diperoleh temperature tertentu seperti yang diinginkan pada tiap

peralatan tersebut. Aliran air yang menuju instalasi pendingin minyak pelumas diatur secara

otomatis oleh control valve (CV 115) yang bekerja berdasarkan deteksi suhu air pendingin

yang keluar dari lubricating oil cooler yang dilakukan oleh TC 115.

Aliran air yang menuju generator air cooler dan compressor air cooler diatur dengan

cara menyetel pembukaan glope valve pada outlet masing-masing pendingin tersebut.

2.6.3.2. Secondary Intercooler Water Pump

Sama seperti pompa primary, pompa secondary juga berjumlah dua buah. Dimana

saling mem-back up satu sama lain tiap pompanya. Prioritas penggunaannya akan diganti

setiap kurun waktu tertentu, dan yang lainnya di fungsikan sebagai cadangan atau dilakukan

pemeliharaan. Air yang dipakai system ini berasal dari treated header water tank yang

dialirkan ke pompa dengan system grafitasi. Aliran nya dikendalikan oleh sebuah katup,

yakni katup 8V 45 (Unit 1) dan 9V 47 (Unit 2&3). Sebelum aliran air melalui pompa terlebih

dahulu melewati strainer, tujuannya adalah untuk menyaring kotoran yang terbawa oleh air.

Tekanan masuk dan keluar pompa diukur menggunakan pressure element. Tujuannya adalah

untuk mengetahui kinerja pompa, dengan mengukur tekanan masuk dan keluar pompa dapat

diketahui masalah pada pompa dan masalah pada system secara umum. Misalnya mendeteksi

adanya kotoran yang menyumbat pada pompa.

Data teknis secondary intercooler pump

Manufacture Yoshikura kogyo.Co.Ltd.

Type Double suction centrifugal

Number per unit 2 x 100 %

Rated capacity 350 m³/hr

Total head 35 m

Pump speed 1460 rpm m³

Power at rated capacity 49 kW

Idealnya saat operasi normal, hanya satu pompa saja yang aktif. Sedangkan pompa

yang lainnya diposisikan stand by otomatis. Sehingga pada saat ada gangguan pada pompa

yang sedang aktif, pompa yang lain segera aktif untuk mencegah masalah yang serius pada

22

system secara keseluruhan. Dapat pula di manuver secara manual apabila akan dilakukan

pemeliharaan atau pembersihan strainer.

Pada unit 1 secondary water cooling system dilengkapi dengan Flow Switch (FS 106).

Fungsi dari flow switch ini adalah untuk mendeteksi jumlah aliran air yang melewati pipa

menuju komponen yang akan didinginkan. Bilamana terdeteksi aliran air rendah, maka

pompa yang stand by otomatis beropeasi, sehingga kedua pompa akan aktif.

23

BAB III

METODE PENDEKATAN

Dalam menyusun tugas akhir ini penyusun menggunakan beberapa metoda.

Diharapkan metoda ini dapat menyelesaikan permasalahan yang di angkat oleh penyusun

secara efektif dan effisien. Dan bertujuan agar dalam penyusunan laporan tugas akhir ini

tidak melebar ke permasalahan yang lain. Berikut flowchart metode penelitian penyusun:

24

Studi literatur

Study lapangan

kesimpulan

Magang di PT Indonesia Power

Analisa data lapangan

Mengolah data lapangan

Pengambilan Data

Keterangan :

3.1. study literatur

Sebelum magang penyusun menentukan jenis pembangkit mana yang sesuai dengan minat, lalu penyusun memilih pltp (pembangkit listrik tenaga panas bumi) kamojang karena pembangkit listrik ini menggunakan panas bumi yang termasuk kedalam energi terbarukan sebagai sumber utama dalam proses pembangkitan. Lalu penyusun memulai mengumpulkan bahan untuk magang di pltp kamojang.

3.2. magang di PT Indonesia Power Ubp Kamojang

Pada saat magang di PT Indonesia Power UBP Kamojang penyusun melakukan beberapa kegiatan untuk menunjang keberhasilan dalam penyusunan laporan Tugas Akhir yaitu :

3.2.1 Observasi Lapangan

Turun ke lapangan, mengamati, turut turun tangan apabila ada overhaul (ikut bongkar , mengukur,dll ) dan serta memahami sistem yang ada di PLTP Kamojang , per masing – masing alat / engine. Dari menghasilkan uap untuk kerja sistem hingga mendapatkan hasil yaitu listrik (MW).

3.2.2 Pengambilan Data

Setelah melakukan observasi lapangan / turun langsung ke lapangan, kita melakukan pengambilan data sesuai yang kita butuhkan untuk bahan Tugas Akhir. Dimaksudkan agar data – data yang kami ambil itu valid , karena tidak hanya mencantumkan data yang kami peroleh dari operator (control room) tapi kami juga mencatat data / angka yang tertera pada alat/mesin tersebut sehingga kami memperoleh data aktual dan data dari control room.

3.2.3 Diskusi

Diskusi ini dilakukan setelah kami mendapatkan data dengan cara observasi lapangan , setelah kami mendapatkan data lalu kami mengadakan tanya jawab secara langsung dengan karyawan PLTP Kamojang atau dengan mentor. Hal ini dimaksudkan untuk mengukur prestasi kegiatan yang telah dilakukan sehingga dari data yang diperoleh, akan menghasilkan berbagai macam rekomendasi baru maupun penetapan kegiatan yang telah optimal sebagai standar operasi pelaksana.

3.3 Analisa Data

Tujuan utama dari kegiatan ini adalah memberikan akar permasalahan dari kasus ini agar ditindak lebih lanjut. Dengan mengetahui akar permasalahan yang dihadapi akan dapat ditentukan metode yang akan digunakan.

25

3.4 Mengolah Data

Menghitung data yang telah diambil dan membuat membuat grafik.

3.5 Kesimpulan

Mendapatkan hasil akhir atau penyelesaian masalah yang kami ambil sehingga apabila persoalan ini kembali muncul , kita dapat merencanakan kegiatan ini dengan lebih baik. Hal ini bertujuan untuk melakukan perbaikan secara berkesinambungan pada mutu kegiatan.

26

BAB IV

PELAKSANAAN PROGRAM

4.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

4.1.1 Waktu Pelaksanaan

Waktu pelaksanaan Tugas Akhir kami ini akan dipaparkan pada Tahapan Pelaksanaan

/ Jadwal Faktual.

4.1.2 Tempat Pelaksanaan

Kami menyelesaikan Tugas Akhir ini di dua tempat, yaitu :

1. PT. Indonesia power unit bisnis pembangkit Kamojang, jalan Komplek Perumahan

PLTP Kamojang, Garut 44101, Indonesia.

Waktu pelaksanaan Tugas Akhir mulai tanggal 13 Maret 2012 s/d 11 Mei 2012.

2. Politeknik Negeri Jakarta, Jalan Kampus baru UI Depok – Jakarta 16424. Tel +62-21-

7270036. Fax +62-21-7270034.

Waktu pelaksanaan Tugas Akhir dilanjutkan dari tanggal 12 Mei 2012 s/d 30 Juni

2012.

27

4.2 Tahapan Pelaksanaan/jadwal faktual

No Kegiatan Maret April Mei Juni Juli Agustus

3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3

1 Pengenalan Struktur Kepegawaian IP PLTP Kamojang

2 Pengenalan K3

3 Pengenalan Umum PLTP

4 Pengenalan di bagian pemeliharaan listrik, instrument dan mesin

5 Mengikuti pelaksanaan overhaul

5 Penentuan judul TA

6 Pembuatan proposal TA

7 Proses OJT dan pengambilan data

8 Proses Analisa data

9 Pembuatan laporan Tugas Akhir

10 Pendaftaran Tugas Akhir

11 Seminar Tugas Akhir

12 Ujian sidang Tugas Akhir

Table 4.2 Tahapan pelaksanaan

28

4.3 Instrumen Pelaksanaan

Instrumen-instrumen yang kami gunakan dalam analisis pada saat pelaksanaan

penyusunan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :

1. Pencatatan / pengambilan data aktual ( turun langsung ke lapangan ).

2. Pencatatan nilai kelembaban udara (Relative Humidity) dan tekanan lingkungan di

Kamojang

3. Pengambilan data di operator

4. Konsultasi dengan mentor dan karyawan.

4.4 Rancangan dan Realisasi Biaya

NO JENIS BIAYA BIAYA

1 Pembuatan Proposal Rp 100.000,-

2 Foto Copy & Print Data Referensi Rp 100.000,-

3 Pencarian Referensi data di Internet Rp. 50.000,-

4 Foto dan Dokumentasi Rp 100.000,-

5 Hard Cover Rp 100.000,-

6 Pencetakan Tugas Akhir Rp 80.000,-

7 Transportasi Rp 150.000,-

TOTAL BIAYA Rp 680.000,-

Tabel 4.2. Rancangan dan Realisasi Biaya

Bab V

29

Hasil dan Pembahasan

5.1. Menentukan Effisiensi Isentropik

Sebelum uap panas bumi masuk ke turbin uap di ekstraksi terlebih dahulu di separator dan demister, maka terbentuk siklus uap kering sbb.

Sebelum mengetahui performa turbin, penyusun akan mencari efisiensi isentropik turbin.

Dari data test performa di dapat data

Tekanan uap utama : 6,403 bar a

Suhu uap utama : 163,8 °C

Tekanan kondensor : 0,1 bar a

Pada saat P = 6,403 bar a didapat entalpi dan entropi sebagai berikut

H1 = 2764 kj/kg

S1 = 6,75 kj/(kg °C)

Pada saat tekanan kondensor = 0,1 dari tabel didapat

Sg = 8,1502 kj/(kg °C)

Sf = 0.6493 kj/(kg °C)

Untuk mencari kualitas uap yang masuk turbin dapat dihitung dengan rumus

30

X = ............................................. 1

X = = 0,813

Jadi kualitas uap yang masuk ke dalam turbin adalah 81,3% uap dan 18,7% adalah air

Pada saat tekanan 0,1 bar a di dalam kondensor dari tabel uap didapat

Hf = 191,83 kj/kg

Hfg = 2392,8 kj/kg

Untuk menghitung h2 menggunakan rumus

H2 = hf + x.hfg....................... 2

H2 = 191,83 kj/kg + 0,813.2392,8 kj/kg

= 2138,777 kj/kg

W turbin = H1 – H2....................... 3

Wts turbin = 2764 – 2138,777

= 625,2229 kj/kg

Pada data heat balance didapat

H1 = 2758,8 kj/kg

H2 = 2218,6 kj/kg

W turbin = H1 – H2

= 2758,8 kj/kg – 2218,6 kj/kg

= 540,2 kj/kg

Untuk mencari effisiensi isentropik turbin digunakan rumus:

ɳ isentropik = X 100%.......................... 4

31

ɳ isentropik = X 100%

= 0,864 X 100% = 86,4%

5.2. Pengambilan data

Pada perhitungan performa turbin kami menggunakan data dari test performa dan data dari

operator, oleh karena itu dibutuhkan beberapa variable data untuk menghitung performa

turbin unit 2. Parameter-parameter yang dibutuhkan dalam menghitung performa turbin.

Parameter Satuan

Tekanan uap utama Bar a

Suhu uap utama ° C

Flow uap Kg/h

Tekanan kondensor Bar a

Suhu kondensor ° C

Effisiensi isentropik %

5.3 Perhitungan kemampuan kerja turbin

Data control room sebagai berikut pada tanggal 29 April 2012

P1 =7,05 bar a

T1 = 168 °C

Flow uap = 411 kg/h

P2 = 0,135 bar a

Perhitungan untuk mencari H1 diambil dari Table T-3 Properties of Saturated Water (Liquid–Vapor): Pressure Table

32

Perhitungan Untuk mencari S 1 diambil dari Table T-3 Properties of Saturated Water (Liquid–Vapor): Pressure Table

Perhitungan Untuk mencari Sf2 , diambil dari Table T-3 Properties of Saturated Water (Liquid–Vapor): Pressure Table

33

Perhitungan Untuk mencari Sg2 , diambil dari Table T-3 Properties of Saturated Water (Liquid–Vapor): Pressure Table

Dari data interpolasi diatas didapat kualitas uap yang masuk ke turbin

= 0,815

Jadi kualitas uap yang masuk ke dalam turbin adalah 81,5% Uap dan 18,5% adalah air

Perhitungan Untuk mencari Hf2 , diambil dari Table T-3 Properties of Saturated Water (Liquid–Vapor): Pressure Table

34

Perhitungan Untuk mencari Hfg2 , diambil dari Table T-3 Properties of Saturated Water (Liquid–Vapor): Pressure Table

Dari hasil interpolasi diatas didapat h2

h2 = hf2+X hfg2

= 212,679kj/kg + 0,815. 2380,725 kj/kg

= 2153,07 kj/kg

Kerja turbin = (h1 – h2) x ɳ isentropik turbin

=(2763,78 kj/kg - 2153,07 kj/kg) x 0,864

= 527,6495 kj/kg

Pada saat test performa didapat flow uap yang di pakai oleh gland steam ( sebagai perapat

poros ) dan auxiliary steam ( untuk menyerap NCG yang terkandung di dalam uap yang tidak

terkondensasi didalam kondensor). Flow uap yang dipakai oleh gland steam dan auxiliary steam

dianggap sama pada saat test performa pada tanggal 4 oktober 1987 dengan yang sekarang.

Flow uap utama = 411000 kg/jam

Gland steam flow =1025 kg/jam

Auxiliary steam flow = 9942 kg/jam

Flow uap yang masuk di turbin = 411000 – (1025+9942)= 400033 kg/jam

Jadi daya turbin yang dihasilkan

35

P turbin = kerja turbin x flow uap yang masuk ke turbin x 3600

= 527,6495 kj/kg x 400033 kg/jam x 3600

= 58632,56 kW

= 58,632 MW

Keluaran generator = 55,4 MW

36

5.4. hasil pengolahan data

Kami mengambil data dari operator pada tanggal 29 April 2012

waktu

flow uap masuk turbin (kg/h)

P turbin( Bar ) S ₁

P kond(bar a) Sf₂ Sg₂ X hf₂

(kj/kg)hfg ₂

(kj/kg)h₂

(kj/kg)W turbin(kj/kg)

eff turbin

P turbin(kW)

beban generator

00.00400,033

7,05 6,706 0,135 0,713245 8,065605 0,815 212,68 2380,725 2153,07527,6495

0,86458632,56 55,4

01.00402,033

7,05 6,706 0,135 0,713245 8,065605 0,815 212,68 2380,725 2153,07527,6495

0,86458925,7 55,4

02.00404,033

7,05 6,706 0,135 0,713245 8,065605 0,815 212,68 2380,725 2153,07527,6495

0,86459218,84 55,5

03.00403,033

7,05 6,706 0,134 0,711418 8,068022 0,815 212,08 2381,07 2152,23528,3777

0,86459153,79 55,8

04.00403,033

7,05 6,706 0,134 0,711418 8,068022 0,815 212,08 2381,07 2152,23528,3777

0,86459153,79 55,8

05.00402,033

7,05 6,706 0,132 0,707764 8,072856 0,814 210,89 2381,76 2150,55529,8328

0,86459169,51 55,9

06.00402,033

7,05 6,706 0,132 0,707764 8,072856 0,814 210,89 2381,76 2150,55529,8328

0,86459169,51 56

07.00402,033

7,05 6,706 0,132 0,707764 8,072856 0,814 210,89 2381,76 2150,55529,8328

0,86459169,51 56

08.00398,033

7,05 6,706 0,133 0,709591 8,070439 0,815 211,49 2381,415 2151,39529,1054

0,86458500,39 55,7

09.00400,033

7,05 6,706 0,134 0,711418 8,068022 0,815 212,08 2381,07 2152,23528,3777

0,86458713,47 55,4

10.00398,033

7,05 6,706 0,136 0,715072 8,063188 0,815 213,28 2380,38 2153,92526,921

0,86458258,88 55,2

11.00399,033

7,05 6,706 0,137 0,716899 8,060771 0,815 213,87 2380,035 2154,76526,1921

0,86458324,45 55,2

12.00400,033

7,05 6,706 0,139 0,720553 8,055937 0,816 215,06 2379,345 2156,45524,7331

0,86458308,48 54,9

13.00397,033

7,05 6,706 0,139 0,720553 8,055937 0,816 215,06 2379,345 2156,45524,7331

0,86457871,21 55

14.00398,033

7,05 6,706 0,14 0,72238 8,05352 0,816 215,66 2379 2157,30524,0029

0,86457936,24 54,8

15.00396,033

7,05 6,706 0,14 0,72238 8,05352 0,816 215,66 2379 2157,30524,0029

0,86457645,13 54,6

16.00 400,033 7,05 6,706 0,139 0,720553 8,055937 0,816 215,06 2379,345 2156,45 524,7331 0,864 58308,48 55,3

37

17.00396,033

7,05 6,706 0,139 0,720553 8,055937 0,816 215,06 2379,345 2156,45524,7331

0,86457725,45 55,5

18.00394,033

7,05 6,706 0,139 0,720553 8,055937 0,816 215,06 2379,345 2156,45524,7331

0,86457433,93 55,4

19.00393,033

7,05 6,706 0,139 0,720553 8,055937 0,816 215,06 2379,345 2156,45524,7331

0,86457288,17 55,6

20.00394,033

7,05 6,706 0,138 0,718726 8,058354 0,816 214,47 2379,69 2155,61525,4628

0,86457513,8 55,6

21.00394,033

7,05 6,706 0,138 0,718726 8,058354 0,816 214,47 2379,69 2155,61525,4628

0,86457513,8 55,7

22.00391,033

7,05 6,706 0,135 0,713245 8,065605 0,815 212,68 2380,725 2153,07527,6495

0,86457313,44 56

23.00399,033

7,05 6,706 0,136 0,715072 8,063188 0,815 213,28 2380,38 2153,92526,921

0,86458405,24 56

24.00396,033

7,05 6,706 0,136 0,715072 8,063188 0,815 213,28 2380,38 2153,92526,921

0,86457966,14 56

38

5.5 grafik

Dari tabel didapat beberapa grafik

Gambar 4.1 Grafik hubungan antara daya turbin dengan waktu

Gambar 4.2. grafik perbandingan tekanan kondensor terhadap kerja turbin dan waktu

39

Gambar 4.3 grafik perbandingan flow uap terhadap beban generator dan waktu

40

BAB VI

KESIMPULAN

1.1. Dari data di atas di dapat beberapa kesimpulan yaitu

Pada saat tanggal 29 Mei 2012 dengan flow uap 411000kg/jam dapat menghasilkan daya turbin sebesar 58,632 MW dan menghasilkan daya output generator sebesar 55,4 MW, hal ini berarti telah terjadi penurunan performa turbin. Penurunan ini ada kemungkinan di sebabkan oleh abrasinya sudu tetap turbin, dan scale sehingga kerja turbin jadi tidak optimal.

Dari grafik, performa turbin sangat dipengaruhi oleh kevakuman kondensor. Hal ini terlihat dari grafik 5.2, kerja turbin mencapai titik maksimal pada saat tekanan kondensor turun.

Pada gambar 4.2 terlihat bahwa kerja turbin dapat optimal pada jam 6 – 7 pagi, dimana tekanan kondensor sebesar 0,132 bar a. Tekanan kondensor ini sangat dipengaruhi oleh kelembapan udara, karena pada saat jam 6 – jam 7 kelembaban udara masih tinggi Ini berarti ada kemungkinan pihak IP dapat mengurangi konsumsi uap sebesar 1 – 3 ton/ jam.

1.2. Saran

Untuk mendapatkan hasil hitungan yang maksimal maka diperlukan ketepatan alat ukur, maka kalibrasi alat ukur sangat diperlukan.

41

BAB VI

DAFTAR PUSTAKA

Performance Test Unit 2&3, PT. Indonesia power UBP kamojang.

Manual Cooling Water System, PT. Indonesia Power UBP Kamojang.

Pengetahuan dasar pembangkit, PT. Indonesia Power UBP Kamojang

42