BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileAnion Exchange Resin ¾ Reverse Osmosis...

Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas

Analisa dan Perencanaan Water Treatment 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PLTD Buntok memiliki 12 Unit mesin dengan daya terpasang 6.380 kW, 3

diantaranya masih dalam proses penghapusan kerena kerusakan yang sudah sangat

parah.

Pendinginan pada setiap PLTD sangat diperlukan untuk keandalan serta

efisiensi kerja mesin diesel, Sistem Pendingin mengambil sebagian panas dari

bagian-bagian tertentu di mesin. Panas tersebut dikarenakan pembakaran bahan

bakar di dalam ruang bakar dengan demikian diperlukan pendinginan pada bagian

mesin seperti Cylinder Head, Cylinder Liner, Exhaust Valve Housing, Piston, Cylinder

Block, Radiator dan lain-lain Untuk menjaga agar tidak terjadi panas yang melebihi

toleransi serta menjaga suhu kerja pelumasan. Besarnya daya pakai/indikator adalah

panas hasil pembakaran dikurangi dengan kerugian panas yang terbawa bersama

air pendingin dan dan gas bekas (neraca panas mesin diesel). Air pendingin di PLTD

Buntok menggunakan air PDAM untuk sistem pendingin.

1.2 Perumusan Masalah Pengoperasian Satuan Pembangkit Diesel (SPD) pada PLTD Buntok pada

saat ini terjadi penurunan daya mampu yang cukup signifikan. Dari table 1.1 dapat

dilihat bahwa derating daya dari 9 mesin yang beroperasi adalah sebesar 1.370 kw,

bila hal ini terus dibiarkan dan tidak dilakukan analisa lebih dini dikhawatirkan akan

terjadi kerusakan yang lebih parah lagi. Tabel 1.1 Derating daya mesin s.d. bulan agustus 2006 di PLTD Buntok

JENIS PEMBANGKIT DAYA STATUS DERATING

TERPS. MAMPU MAMPU (KONDISI) DAYA UNIT NO. MERK TIPE SERI (KW) (KW) (%) MESIN/LOKASI (%)

1 DEUTZ MWM TBD 232 V12 72762 220 130 59 Baik/PLTD Lama 41 2 DEUTZ BA 6 M-816U 7073445 260 - - Rusak/PLTD Lama - 3 DEUTZ BA 6 M-816U 7073442 260 - - Rusak/PLTD Lama - 4 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2203515 500 400 80 Baik/PLTD Lama 20 5 DEUTZ/MWM TBD 616 V12 2205186 500 400 80 Baik/PLTD Lama 20 6 DEUTZ BA 6 M-816U 7073030 260 - - Rusak/PLTD Lama - 7 MIRRLESS ESL 8 MK 2 7127-03 940 700 74 Baik/PLTD Baru 26 8 MIRRLESS ESL 8 MK 2 7132-01 940 700 74 Baik/PLTD Baru 26 9 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2200876 500 400 80 Baik/PLTD Baru 20

10 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2204507 500 400 80 Baik/PLTD Baru 20 11 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2204057 500 300 60 Baik/PLTD Baru 40 12 DEUTZ-AG TBD 620 V12 2204438 1.000 800 80 Baik/PLTD Baru 20

TOTAL 6.380 4.230

(Data Neraca Daya Pembangkitan CKLP)

Di PLTD Buntok



Gangguan yang terjadi tahun 2005 sampai sekarang di PLTD Buntok : Tabel 1.2 Gangguan mesin TAHUN 2005-2006 akibat pendinginan kurang baik

No TANGGAL GANGGUAN/KERUSAKAN UNIT/MESIN Engine trip dan tercium bau terbakar pada motor radiator

DEUTZ MWM TBD 616 V12 2205186 1 5 juli 2006

Mireless Blackstone/ESL8MK2

7132-01

Radiator rusak dan keropos, blade kipas radiator 2 30 Mei 2006

Mesin trip saat pararel akibat komponen radiator panas.

DEUTZ MWM 616V12 2200876 3 18 April 2006

Radiator bocor dan fan blade radiator patah, engine trip

DEUTZ AG TBD620V12 4 8 oktober 2005 2204438

Retak pada dudukan exhaust valve setting/cyl. Head dan kerak putih pada cyl. Liner saat diperiksa kondisi radiator rusak parah, kropos dan buntu. Engine trip dan pemadaman.

Mireless Blackstone/ESL8MK2 5 11 September 2005

7132-01

Low water pressure trip bekerja akibat floating seal Jacket water pump bocor.

DEUTZ AG TBD620V12 6 29 Mei 2005 2204438 Motor Radiator panas, pada saat mesin operasi prarel beban, tiba-tiba genset trip

DEUTZ MWM TBD 616 V12 2200876 7 15 April 2006

Mireless Blackstone/ESL8MK2

7132-01

Sambungan pipa Fresh water pecah dan Radiator bocor akibat korosi. 8 19 AprIL 2005

DEUTZ AG TBD620v12 9 28 Januari 2005 Water pump dan floating seal rusak 2204438 Mesin trip dan pemadaman, saat operasi. Radiator keropos dan penyumbatan da n kerusakan pada kisi-kisi.

Mireless Blackstone/ESL8MK2 10 24 Januari 2005

7132-01 (Data gangguan Mesin PLTD Buntok tahun 2005-2006)

Contoh-contoh kerusakan akibat air pendingin yang kurang baik di PLTD Buntok

Scale/Kerak di saluran air Unit 8

Cyl. Head Pecah di Unit 6

Radiator Berkarat dan Bocor Unit 1

Storage Tank yang sudah

berkarat Cyl. Liner Berkarat di Unit 8

Mesin Berkarat di Unit 5

Gambar 1.1 Contoh kerusakan akibat rendahnya kualitas air pendingin

Di PLTD Buntok



Oleh sebab itu dipelukan deteksi lebih awal agar kerusakan mesin dapat

diminimalisir,

1.3 Tujuan a. Mencegah kerusakan pada mesin dan sistem pendingin yang disebabkan

Cooling Water yang tidak sesuai.

b. Meningkatkan kinerja sistem pendingin dan daya mampu mesin existing dari

daya terpasang serta Mengurangi derating mesin yang disebabkan oleh

Cooling Water.sehingga bisa membantu sistem dalam mengikuti

perkembangan beban.

c. Mencegah timbulnya korosi dan scale (kerak).

1.4 Pra Anggapan Penyebab seringnya gangguan sistem pendingin mesin di PLTD Buntok

adalah sebagai berikut :

Air PDAM Kabupaten Buntok kurang memenuhi standard air pendingin

mesin mengakibatkan kurang efektifnya pendinginan mesin mengakibatkan

gangguan dan derating pada mesin, korosi dan kerak sehingga timbul

pengecilan diameter pipa serta daya mampu mesin terbuang pada panas

mesin sehingga keandalan serta pasokan listrik terhambat.

Methode

Tidak ada Kontroldan analisa

Air pendingin

Man

Air Pendingin tidaksesuai dengan

standard

Machine

Banyak Terdapat kerak dan korosi

AKIBAT

Efisiensi dan daya mampumesin berkurang (seringpemadaman)Derating mesin semakintinggilive time mesin semakinberkurang

Kekurangan alat bantu dan tidak ada alat ukur

Material

Kurangnya Pengetahuandan Pelatihan Penyempitan diameter

saluran/pipa

Gambar 1.2 Fish Bone Diagram sebab akibat turunnya efisiensi mesin di PLTD Buntok

Di PLTD Buntok



BAB II DASAR TEORI

2.1 Jenis Air

Macam-macam air baku (Raw Water) berdasarkan sumbernya dapat

dibedakan sebagai berikut :

a. Air Hujan.

b. Air Permukaan (Danau, Kolam, Sungai, Waduk, dan Air Laut).

c. Air Sumber (Sumur).

Pengelompokan air berdasarkan kebutuhan di sebuah Pembangkit Diesel

adalah sebagai beikut :

a. Demin water

Demin water (Make Up Water) adalah air yang tidak mengandung mineral-

mineral. Mineral-mineral yang terkandung dalam air harus dihilangkan atau

diminimalkan sekecil mungkin karena dapat menyebabkan korosi dan pembentukan

kerak pada instalasi pengolahan air dan mesin.

b. Service water

Service water adalah air yang dapat digunakan untuk beberapa keperluan

antara lain Fire hydrant Operasional unit-unit, mis : pompa, dll.

c. Potable water

Potable water merupakan air yang dapat digunakan untuk sanitasi, misalnya

air minum dan keperluan mandi, cuci.

2.2 Water Quality

Beberapa Impurities yang ditemukan dalam Raw Water, dampak yang

ditimbulkan serta metoda treatment yang harus dilakukan dapat dilihat pada table di

bawah.

Tabel 2.1 . Impurites yang biasa ditemukan dalam Raw Water

Chemical No. Unsur Dampak Treatment Formula

Di PLTD Buntok



1 Turbidity Expressed as Units

Unsur Estetika Coagulation

Deposit di jalur pipa & treatment equipment

Settling/pengendapan

Filtration

2 Hardness Calcium & Magnesium Salts, Expressed as CaCO3

Penyebab utama Scaling (Pengerakan) di Heat Exchange Equipment

Softening

Demineralization

Surface Active Agents

Internal Boilers Water Treatment

3 Alkalinity Bicarbonate (HCO3

-) Lime & Lime-Soda Softening Foam & CarryOver

dari padatan

Carbonate (CO3

2-) Produksi CO2 dalam steam yang merupakan sumber corrosion.

Acid Treatment

Demineralization Dealkalinization by Ion Exchange Hydroxide (OH-

)

Expressed as CaCO3

4 Free Mineral Acid

H2SO4 Corrosion Neutralization dengan Alkali

HCL

Expressed as CaCo3

5 pH Konsentrasi Hidrogen

pH asam mempunyai kecenderungan bersifat korosif & pH basa mempunyai kecenderungan menimbulkan kerak

pH dinaikkan dengan Alkalies

pH diturunkan dengan asam pH = log 1/(H+)

6 Conductivity Menunjukkan besarnya kadar garam dalam air sebagai padatan terlaut. Calcium, natrium, ammonia dll.

Conductivity yang tinggi cenderung bersifat korosif

Anion Exchange

SO42- 7 Sulfate Pengaruhnya tidak

terlalu signifikan, tetapi apabila bergabung dengan Calcium, akan membentuk Calcium Sulfate yang menyebabkan Scale.

Demineralization

Reverse Osmosis

Evaporation

Cl- 8 Chloride Meningkatkan karakter air untuk menjadi Corrosive

Demineralization

Reverse Osmosis

Evaporation

Di PLTD Buntok



NO3- 9 Nitrate Pengaruhnya tidak

signifikan Demineralization

Reverse Osmosis

Electrodialysis

Evaporation

F- 10 Fluoride Menyebabkan bintik-bintik email di gigi

Alum Coagulation

Tidak terlalu berpengaruh di industri

Na+ 11 Sodium Membentuk padatan ketika bereaksi dengan OH-

Demineralization

Reverse Osmosis

Evaporation

12 Silica SiO2 Scale pada Cooling Water Sistem

Hot & Warm Process Removal dengan Magnesium Salts

Deposit Silica di Turbin Blade

Adsorbtion dengan Highly Basic Anion Exchange Resin

Reverse Osmosis

Evaporation

Fe2+ (Ferrous) 13 Iron Discolor water di precipitasi (lapisan endapan)

Aeration

Fe3+ (Ferric) Coagulation & Filtration

Lime Softening Sumber deposit pada jalur pipa Cation Exchange

Contact Filtration

Surface Active Agents for iron retention

Mn2+ 14 Manganese Discolor water di precipitasi

Aeration

Coagulation Sumber deposit pada jalur pipa Lime Softening

Cation Exchange

Surface Active Agents for Manganese retention

Al3+ 15 Alumunium Biasanya merupakan hasil dari flok yang ter-carry over dari Clarifier

Peningkatan Operasi dari Clarifier & Filter

16 Oxygen O2 Corrosion pada jalur pipa, heat exchange equipment, return lines & boilers

Corrosion Inhibitors

17 Hydrogen Sulfide

H2S Menimbulkan bau busuk

Aeration

Highly Basic Anion Exchange

Di PLTD Buntok



18 Ammonia NH3 Corrosion dari copper & Zinc oleh pembentukan Complex Soluble Ion

Cation Exchange with Hydrogen Zeolite

Deaeration

19 Dissolved Solids

None Konsentrasi yang tinggi akan menyebabkan timbulnya ‘Foaming’ serta deposits mineral

Lime Softening & Cation Exchange dengan Hydrogen Zeolite

Demineralization

Reverse Osmosis

Evaporation

21 Suspended Solids

None Deposits pada Heat Exchange Equipment

Filtration

Coagulation

Settling

21 Total Solids None Mengacu pada Dissolved Solid & Suspended Solids

Mengacu pada Dissolved Solids & Suspended Solids

(Betz Hanbook:2,111)

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa hal-hal yang harus diperhatikan dalam Cooling

Water Sistem Pendingin Mesin Diesel adalah sebagai berikut Total Solids (TS),

Alkalinity, Total Suspended Solids (TSS), pH, Total Dissolved Solids (TDS), Chloride,

Turbidity, Silika, Conductivity, Iron, Hardness, Sulphates, Oksigen. Untuk itu perlu

dilakukan monitoring dan kontrol secara khusus terhadap parameter-parameter

diatas yang berpengaruh pada mesin diesel.

2.3 Akibat Rendahnya Kualitas Air Akibat yang ditimbulkan dari rendahnya kualitas air adalah:

a. Korosi.

Proses korosi terjadi terkikisnya metal oleh oksigen dan water impurities

lain yang . Untuk mencegah terjadinya korosi, karakteristik air yang harus

diperhatikan adalah Alkalinity, Acidity (pH), Dissolved atau Suspended Solids,

Chloride, Conductivity.

(Betz Handbook:171)

b. Kerak/scale.

Adalah deposit dari material inorganic (Magnesium , Silica, iron) yang

membentuk susunan tidak teratur, ditimbulkan dari unsur-unsur yang terlarut

dalam air. Deteksi terhadap kemungkian terbentuknya Scale adalah Alkalinity dan

Acidity (pH), Jumlah material pembentuk Scale yang terkandung dalam air, Silika,

Di PLTD Buntok



Hardness.

Korosi dan kerak akan mengakibatkan penyempitan saluran air

pendingin/tube menghambat laju perpindahan panas mesin yang akan

menurunkan daya dari mesin itu sendiri sehingga diperlukan

treatment/pengolahan air dan chemical cleaning.

Chemical Cleaning dilakukan untuk membuang kerak dan korosi serta

material lain seperti grease, oli dll.Jika tidak dilakukan akan merusak alat-alat

pengolahan air itu sendiri. Larutan yang digunakan harus mengandung

polyphosphate, surfactant dan antifoam. (BETZ Handbook:235)

2.4 Pengolahan Air Ada beberapa cara pengolahan air sebelum dipakai masuk sistem a.l.

1. Pengolahan Secara Fisika

a. Filtrasi (Penyaringan

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun

gas)/ pemisahan antara padatan/koloid dengan cairan yang membawanya

menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lain untuk

menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid.

Jenis – jenis filter berdasarkan jenis media yang dipakai, yaitu :

Filter single medium,

Filter dual media

Filter multi media

Treatment yang termasuk dalam jenis filtrasi adalah Reverse Osmose.

Reverse osmose R.O. (Reverse Osmosis) adalah suatu metode pemurnian

melalui membran semi permeable di mana suatu tekanan tinggi (50-60 PSI)

diberikan sehingga akan memaksa air melewati bagian yang memiliki kepekatan

tinggi ke bagian dengan kepekatan rendah. Selama proses ini terjadi, kotoran dan

bahan yang berbahaya akan dibuang sebagai air tercemar. daya saring membran

RO adalah 0.01 mikron.

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Reverse Osmose

Di PLTD Buntok



b. Sedimentasi (Pengendapan)

Sedimentasi merupakan proses pengendapan bahan padatan dari air

olahan. Prinsip sedimentasi adalah pemisahan bagian padatan dengan

memanfaatkan gaya grafitasi sehingga bagian yang padat berada di dasar kolam

pengendapan sedangkan air murni di atas.

c. Absorpsi

Absorpsi merupakan penangkapan/pengikatan ion-ion bebas di dalam air

oleh absorben. Contoh zat yang digunakan untuk proses absorpsi adalah zeolit

dan resin/karbon. Aplikasi absorpsi yaitu dengan cara mencampurkan absorben

dengan serbuk karbon aktif selanjutnya larutan disaring..

2. Pengolahan Secara Kimia

a. Koagulasi

Koagulasi merupakan proses pencampuran koagulan dalam air melalui

pengadukan cepat. Untuk menentukan dosis koagulan yang tepat digunakn jar

test. Yang mempengaruhi dosis koagulan adalah pH air, kekeruhan,

intensitas/lama pengadukan, dan suhu air. Fungsi dari pemberian koagulan

adalah untuk menetralkan ion-ion yang terkandung dalam air laut yang cenderung

bersifat negatif sehingga nantinya dapat bergabung membentuk gumpalan-

gumpalan yang lebih besar. Sedangkan fungsi dari pengadukan yang dilakukan

adalah untuk mendispersi larutan koagulan secara merata ke seluruh bagian zat

cair dengan cepat. Untuk proses tersebut diperlukan turbulensi/mixing (adukan)

secara mekanis/manual.

b. Aerasi

Aerasi (jatuhan) merupakan suatu sistem penangkapan O2 dari udara pada

air olahan yang akan diproses. Proses aerasi terutama untuk menurunkan kadar

besi (Fe) dan magnesium (Mg). (kusnaedi:21)

3. Pengolahan Secara Mikrobiologi

Pengolahan air secara mikrobiologi yang paling konvensional adalah

dengan cara mematikan mikroorganisme. Proses ini bisa dilakukan sekaligus

dengan proses koagulasi ataupun dengan mendidihkan air hingga mencapai

suhu 1000 C.

Di PLTD Buntok



2.5 Sistem Pendingin Pengertian sistem pendingin adalah sebuah proses dan perlengkapan yang

digunakan untuk memindahkan panas dari satu media ke media yang lain (Betz

Handbook:167). Sistem pendingin pada mesin berfungsi untuk mengalirkan media

pendingin (cair atau udara) ke bagian-bagian mesin yang hendak didinginkan.

Dilihat dari media yang digunakan untuk pendinginan, sistem pendinginan

dibagi dua :

2.4.1 Sistem pendingin udara Prinsip kerjanya adalah : Kepala dan dinding luar silinder di buat bersirip-sirip

untuk memperluas bidang yang hendak didinginkan, agar lebih banyak panas-panas

yang dapat diambil. Blower yang mendapat putaran dari poros mesin, meniupkan

udara ke celah-celah sirip yang ada untuk mengambil panas.

2.4.2 Sistem Pendingin Air Pada sistem pendingin air ini dibedakan pada dua jenis ;

a. Sistem pendinginan terbuka

Yaitu sistem pendingin yang pengggunaan air pendinginnya hanya sekali

(tidak di sirkulasikan lagi), dimana air dipompakan ke bagian-bagian yang

memerlukan pendinginan, kemudian dibuang langsung.

b. Sistem pendinginan tertutup

Air dari radiator dipompakan ke bagian mesin yang akan didinginkan,

Kemudian air tersebut dikembalikan ke radiator untuk didinginkan dan seterusnya

digunakan kembali untuk mendinginkan mesin.

Memakai radiator

Menggunakan Cooling tower

Di PLTD Buntok


Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

11

DIESEL ENGINE

t

p

RADI

PRESSURE GAUGEPEMIPAAN SISTEM PENDINGINAN TERTUTUP

MENGGUNAKAN RADIATOR

COOLING TOWER

M

M

DIESEL ENGINE

INTERCOOLER

LUBRICATION OIL COOLER

JCW COOLER

PEMIPAAN SISTEM PENDINGINAN TERTUTUP MENGGUNAKAN

COOLING TOWER

t

THERMOSTAT 3 WAY VALVE

COOLING WATER PUMP

p

SCREW DOWN VALVE

PRESSURE GAUGE

ATOR

SCREW DOWN VALVE

OIL CIRCUIT FROM ENGINE

SCREW DOWN VALVE

COOLING WATER

CONSUMPTION TANK

COCK (FILLING AND DRAIN)

THERMOSTAT 3 WAY VALVE

COOLING WATER PUMP

t

FLEXIBLE PIPE

THERMOMETER

Gambar 2.2 Siklus sistem pendinginan tertutup menggunakan radiator

Gambar 2.3 Siklus sistem pendingin tertutup dengan menggunakan cooling tower



BAB III PEMBAHASAN

3.1 Lay Out PLTD dan Sirkulasi Air Pendingin di PLTD Buntok

Dari pengamatan dilapangan dapat dilihat kondisi Lay out PLTD dan sirkulasi

air pendingin di PLTD Buntok seperti dilihat pada gambar 3.1.

4 11

3 6

14

913

12 8

7

10

2

Keterangan : 1. Kantor Ranting Buntok 2. Kantor Ophar PLTD Buntok 3. PLTD Buntok Lama 4. PLTD Buntok Baru 5. Pos Keamanan 6. Gudang 7. Toilet

8. Rumah Incenerator 9. Rumah RO 10. Cartridge Filter 11. Cooling Tower 12 . Centrifugal Separator 13. Raw Water Tank 14. Meter PDAM

1

U

Gambar 3.1 Lay out Kantor Ranting dan PLTD Buntok

Di PLTD Buntok



SURVEY DATA

SERVICE WATER & FIRE WATER

STORAGE TANK

ENGINE

UNIT 7,8

COOLING TOWER

ENGINE

UNIT 1-6 AND 9-12

RADIATOR

POMPA AIR PDAM

PORTABLE WATER

SISTEM PEMIPAAN AIR PLTD BUNTOKSISTEM PEMIPAAN AIR PLTD BUNTOK

POMPA

Gambar 3.2 Kondisi existing dan Sirkulasi air pendingin PLTD Buntok

Dari kondisi di atas dapat dilihat bahwa tidak ada treatmen lanjutan, tidak

pernah dilakukan analisa laboratorium serta tidak ada Chemical Injection sama sekali

sehingga menyebabkan korosi pada mesin, radiator serta storage tank dalam kondisi

berkarat.

3.2 Water Treatment Plant Existing

Water Treatment yang ada di PLTD Buntok adalah sebagai berikut:

a. 1 Buah Unit Filtrasi

Merupakan Unit tambahan (Bukan Bawaan dari mesin), Filter ini belum

digunakan sampai saat ini, Memiliki Kapasitas Output yang 8 ltr/menit (480

lt/jam)/11.520 lt/hari (11,5 m3/hari) belum digunakan Alasannya adalah karena

storage tank yang dipakai dan sistem pendingin yang terbuat dari besi sudah

berkarat sehingga dikhawatirkan akan menyumbat filter dan memperlambat output

dari air pendingin.

Gambar 3.3 Unit Filtrasi PLTD Buntok

Di PLTD Buntok



b. Bak Penampung

Gambar 3.4 Water Storage Tank PLTD Buntok

c. Bak Penampung Fiber

Ada 2 buah Storage Tank dengan kapasitas masing-masing 3.000 liter, yang

masih belum digunakan.

Gambar 3.5 Water Storage Tank PLTD Buntok

d. Filter tipe carbon aktif

Ada 1 buah cartridge filter tipe carbon yang belum digunakan.

Gambar 3.6 Filter tipe Carbon

3.3 Kriteria dan Hasil Analisa Lab Air Pendingin di PLTD Buntok a. Kriteria Air Pendingin mesin Deutz

Tabel 3.1 Kriteria air pendingin Mesin DEUTZ

NO ANALYSIS VALUES MIN MAX

1 pH 6.5 8

2 Chloride ion content mg/liter - 100

3 Sulphate ion content mg/liter - 100

Total hardness 0dGH 120dGH = 214,8 ppm 4 -

(DEUTZ Service Information Service:2)

Dengan rekomendasi sbb:

• pH terlalu rendah

Tambahkan air dengan Soda Ash/Caustic soda atau potash lye dan aduk.

• Total hardness terlalu tinggi

Air di treatment dengan ion exchanger.

• Chloride dan atau sulphate terlalu tinggi

Di PLTD Buntok



Air di treatment dengan ion exchanger.

b. Kriteria Air Pendingin mesin Mirleess

Dari data Engine Manual Book Mirlees tidak disebutkan syarat-syarat air

pendingin hanya menyarankan agar dilakukan pembersihan setiap 1500 jam dan

kelipatannya pada cleaning tube dan komponen sistem pendingin untuk (Raw water).

Dari ke 3 mesin tersebut belum memenuhi syarat-syarat terutama untuk

perawatan sistem pendingin sebagai penunjang operasi mesin diesel yang optimal,

oleh karena itu digunakan beberapa referensi sebagai acuan dan standard air

pendingin, sehingga diperoleh standard air pendingin dan hasil analisa di lab PLTU

Sektor asam-asam didapatkan kualitas air sebagai berikut sbb: Tabel 3.2 Kriteria air pendingin dan hasil analisa di lab PLTU Sektor Asam-asam

SUMBER NO PARAMETER SATUAN BETZ

HANDBOOK

HASIL KOMULATIF ANALISA

ASTM LAB

1 pH (Acidity) 5,5-9 7 - 9 7 - 8 6,3 (D1293)

2 Turbidity NTU <10 2,64 <10 -

3 TDS ppm <170 - <170 319 (D1888)

4 TSS ppm <170 - <170 208 (D1888)

µs 5 Conductivity - <23 < 23 483 <50 Total Alkalinity (CaCo3) 6 ppm <40 12 <40 (D1121-98)

Ca Hardness ppm <50 - <50 12

Mg Hardness ppm <20 - <20 30 7 Hardness <170 Total Hardness ppm - <170 40 (D1126)

8 Chloride ppm <40 <10 <10 43 (D 4327)

9 Silica ppm <10 - <10 5,6 <100 10 Sulphates ppm <40 7,5 <40 (D516) <10 11 Iron (Fe) ppm <10 2,23 - (D4985)

(Dari Berbagai Sumber)

3.4 Analisa Data

Analisa kualitas air PDAM dilakukan di Laboratorium PT. PLN Persero Sektor

Asam-asam.Tanggal 6 September 2006, hasil analisa laboratorium yang dilakukan

didapatkan kualitas air sebagai berikut:

a. Clarified Water dari PDAM dari hasil pengujian hanya memenuhi 7

parameter saja yaitu turbidity, Total Alkalinity, Ca hardness, Total hardness,

Di PLTD Buntok



silica, sulphates dan iron.

b. Ada 6 parameter yang tidak memenuhi kriteria air pendingin PLTD Buntok

yaitu pH, TDS, TSS, Conductivity, Mg Hardness, Chloride.

c. Chloride, conductivity dan Ph yang rendah/asam menimbulkan korosi pada

sistem pendingin dan sebagian komponen mesin yang dilalui oleh air

pendingin.

d. Mg hardness, TDS dan TSS menimbulkan deposit dan kerak/scale pada

sistem pendingin dan sebagian komponen mesin yang dilalui oleh air

pendingin.

e. Chloride dapat diturunkan dengan RO

f. TSS Filtrasi atau RO

g. Mg Dapat diturunkan dengan proses aerasi atau Cation Exchanger

h. TDS diturunkan dengan Cation exchange atau RO

i. pH diturunkan dengan injeksi soda ash/kapur.

j. Conductivity diturunkan dengan Anion Exchange.

k. Tidak dilakukan pengukuran Oksigen karena tidak mungkin menghilangkan

unsur oksigen dalam senyawa air karena dalam senyawa air sendiri sudah

ada unsur oksigen, untuk menghindari korosif akibat reaksi antara oksigen

dan besi digunakan Corrotion Inhibitor yang berfungsi melindungi lapisan besi

pada cooling circuit,

Sesuai dengan rekomendasi dari PT. MENRA BINA DIESEL Spare Part &

Service agen tunggal mesin DEUTZ dan MIRELEES Nomor 001/SD/1/05 inhibitor

dan antifreeze yang digunakan adalah DEUTZ protective agent for cooling circuit

dengan spesifikasi teknis

5 litre containers Part No. 0101 1490



Dengan unsur Ethylene Glycol yang akan menjaga korosi dengan melapisi

permukaan besi. Dosis yang direkomendasikan adalah : Tabel 3.3 Dosis penambahan DEUTZ Inhibitor yang direkomendasikan

10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% Antifreeze Agents

90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% Water

Antifreeze Effective Up To

-40C -70C -100C -130C -180C -220C -280C -350C -450C

Di PLTD Buntok



Atau dengan produk lain yang direkomendasikan antara lain.

Tabel 3.4 Inhibitor yang direkomendasikan

NO PRODUCT NAME MANUFACTURER/SUPLIER

Bedia Liquid BL1 BEDIA 1

Bedia BS/BT mit BP 1

2 FUCHS ANTICORIT S 2000 A Fuchs

3 DEWT-NC/CWT-110, Liquidewt, Maxiguard Drew Ameroid Dutschland GmBH

Liquid-Perry LP-20 4 Bedio Maschimen Fabrik

Perry Filters & Detergent

Nalfleet 9-108, Nalfleet 9-111, Nalflettt 9-

131. 5 Deutsche Nalco-Chemie GmbH

6 CWT Diesel/QC 2 Vecom GmbH

(DEUTZ Service Information Service)

3.5 Perhitungan Pemakaian Air

Pemakaian air untuk Cooling Water berfluktuatif dari data yang diambil pada

bulan juli tahun 2006 berdasarkan meter PDAM Buntok adalah sebanyak 134 M3

atau 4,7 m3/hari namun Pemakaian air untuk Cooling Water Sistem berfluktuatif

tergantung dari operasi mesin. Data pemakaian air untuk Cooling Water Sistem tidak

tercatat dengan baik. Dengan jumlah karyawan sebanyak 36 orang dan dengan

asumsi penggunaan service water sebesar 40% dari portable water maka

perhitungan pemakaian air diasumsikan dengan pemakaian air total sebagai berikut :

Pemakaian Air = (Cooling Water + Portable Water + Service Water )

Dimana :

Portable Water = Jumlah karyawan x pemakaian harian

= 36 x 50 l/org/hr

= 1.800 l/hr = 1,8 m3/hr

Service Water = 40% x Portable Water

= 0,4 x 1.800 l/hr

= 720 l/hr = 0,8 m3/hr

Di PLTD Buntok


Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

18

Cooling Water = Jumlah pemakaian air total – (Potable water + Service water)

= 4,7 – (1,8+0,8) m3/hr

= 2,1 m3/hr

3.6 Design Treatment Plant

Dari hasil analisa dan perhitungan besar pemakaian air di atas dapat dibuat

sistem pengolahan air seperti di bawah:

Injeksi Soda Ash/kapur untuk mrnurunkan kadar pH air, dosis injeksi harus

dilakukan jar tes lebih lanjut untuk penambahan dalam storage tank yang

selanjutnya ditulis dalam form penambahan Soda Ash

Cation Exchanger dengan kapasitas 4,5 m3 untuk mengurangi kadar Mg dan

TDS

Anion Exchanger dengan kapasitas 4,5 m3 untuk mengurangi conductivity

Reverse Osmose sistem dengan kapasitas 3 m3/hari untuk mengurangi kadar

Chloride, TSS dan TDS

Injeksi Corrotion Inhibitor sesuai dengan yang direkomendasikan atau dengan

produk yang sesuai

DUAL MEDIA FILTER

ENGINEUNIT 1,2,3,4,5

AND 6 (PLTD LAMA)

ANION EXCHANGE

POMPA PDAM

BAK PENAMPUNG

HYDRAN

CATION EXCHANGE

COOLING WATER STORAGE TANK

3 m3

24 m3

0,48 m3/jam

PORTABLE WATER

3 m3

REVERSE OSMOSIS

3 m3

3 m3

ENGINE UNIT 7,8,9,10, 11

AND 12(PLTD BARU)

CARBON FILTER

INJEKSI SODA ASH

STORAGE TANK

3 m3

WATER TREATMENT DESIGN PLAN WATER TREATMENT DESIGN PLAN PLTD BUNTOK

3 m3

INJEKSI CORROTION INHIBITOR

Gambar design treatment plan sistem pengolahan air dapat dilihat pada

gambar 3.7.

Gambar 3.7 Design Treatment Plant

3.7 Mechanical Cleaning and Chemcal Cleaning

Apabila Water Treatment Plant sudah terinstall, maka sebelum dilakukannya

Run Test, harus dilakukan Chemical Cleaning dan Mechanical Cleaning pada



masing-masing unit mesin. Siklus Pendinginan harus dibersihkan dari kontaminasi

kerak, kotoran dan korosi. Seluruh air pendinghin harus dikeluarkan dan dibilas

dengan larutan yang sesuai sampai sistem pendingin.

a. Mechanical Cleaning

Mechanical Cleaning adalah prasyarat sebelum dilakukan chemical cleaning

dan pemanfaatan demin water, dilakukan untuk membuang atau mengeluarkan karat

dan kerak yang sudah timbul akibat air pendingin yang tidak sesuai. Pembersihan

dilakukan secara manual pada bagian-bagian sistem pendingin (tube, radiator, pipa-

pipa dll).

b. Chemical Cleaning

Chemical cleaning dilakukan harus terhadap semua bagian sistem pendingin

dengan pemakaian bahan kimia sbb:

• Neutralizing and Passivating S-4801 atau S-4803

• Sulfamic acid P28

• Scale Remover-Hermes 1076

• Atau bahan kimia lain yang sesuai (Rusmanto:5)

Teknik pelaksanaan cleaning dilakukan sesuai dengan kondisi dari sistem, bila

sudah berkarat harus dilakukan test run sampai bersih. Untuk menjaga kondisi mesin

agar tidak terjadi kerusakan. Pelaksanaan cleaning dilakukan setiap 6 bulan sekali

atau disesuaikan dengan kondisi mesin dan sistem pendingin. Proses Chemical

Cleaning ini sudah pernah dilakukan dan terbukti di PLTD Sektor Mahakam Kaltim.

Bila tidak dilakukan Mechanical Cleaning dan Chemcal Cleaning akan

mempengaruhi kinerja dari sistem pendinginan.

3.8 Perhitungan Kehilangan Kwh

Total daya terpasang adalah 6,380 MW, 3 mesin (Deutz BA-816U) tidak

beroperasi lagi maka total daya terpasang existing sampai bulan Agustus 2005

adalah sebesar 5,600 MW – daya mampu 4,230 MW = 1,370 MW.

PLTD Buntok berfungsi penyuplay daya listrik di kecamatan buntok dan

sekitarnya dengan beban yang berfluktuatif, maka dapat diasumsikan masing-masing

mesin beroperasi selama 12 Jam/Hari secara bergantian.

Apabila mesin mengalami derating maka tidak ada alternative lain selain

Di PLTD Buntok



pemadaman dengan harga 1 kwh = Rp. 549,34 /KWh (data penjualan bulan agustus

2006 Ranting Buntok) maka setiap terjadi derating 1 MW saja kerugian yang

diakibatkan sebesar:

= 1.000 KW x (12 jam/hari x 365 hari) x Rp. 549,34,-

= 2.406.109.200 Rupiah/tahun (Belum termasuk harga penggantian Engine Spare Part akibat air pendingin yang

tidak sesuai dan rusaknya Spare Part air Pendingin).

3.9 Initial cost

Rincian biaya yang diperlukan untuk instal 1 unit pengolahan air pendingin

mesin di PLTD Buntok adalah sbb :

Tabel 3.5 perincian biaya pengadaan satu unit instalasi sistem pendingin di PLTD buntok

kapasitas 3.000 liter/hari NO KETERANGAN UNIT HARGA/UNI

T HARGA (Rp) TOTAL

I FILTER

Dual Media Filter 1 Sudah Ada Activated Carbon Filter 1 Sudah Ada II ION EXCHANGE SYSTEM

Cation Exchange(4,5 m3/jam) 1 50.000.000 50.000.000 Anion Exchange(4,5 m3/jam) 1 50.000.000 50.000.000 100.000.000

III REVERSE OSMOSE SYSTEM

R.O. Kapasitas (3 m3/jam) 1 50.000.000 50.000.000 50.000.000

VI RESERVOIR Bak 500 liter 4 400.000 1.600.000 Raw Water Storage tank 1 Sudah Ada Cooling Water Storage Tank 1 Sudah Ada

Make Up Storage Tank(3 m3/jam) 3 2.000.000 6.000.000 7.600.000

VII ACCESSORIES Hach DREL/2400 Complete Water Quality Laboratory & Turbidimeter

1 $4559.00 46.000.000 46.000.000

Pemipaan Paket 2.000.000 2.000.000 48.000.000

VIII TREATMENT SYSTEM Perlengkapan : Paket 60.000.000 60.000.000 60.000.000 Pompa Tekanan Tinggi Flow meter Pressure Gauge Regulator Valve, Check Valve Panel Kontrol

Di PLTD Buntok



IX BAHAN KIMIA UNTUK INJEKSI Soda Ash/Kapur /tahun 500.000 500.000 Asam Chlorida (Kation Exchanger)

HCL /tahun 500.000 500.000

Caustic Soda (Anion Exchanger) NaOH

/tahun 500.000 500.000

2 x pertahun

Chemical Cleaning 1.500.000 3.000.000

Corrotion Inhibitor /tahun 10.000.000 10.000.000 14.500.000 TOTAL 280.100.000

3.10 Perbandingan Perhitungan Kehilangan Kwh dan Initial Cost Dengan asumsi terjadi depresiasi dan perawatan sebesar 20% pertahun maka

perbandingan initial cost, operation and maintenance cost dengan perhitungan Kwh

Loses adalah sbb :

Tabel 3.6 Perbandingan Initial Cost, Operation & Maintenance Cost

NO INITIAL, OPERATION AND MAINTENANCE COST (Rp) Kwh LOSES (Rp)

1 Initial Cost Tahun Pertama 280.100.000 2.406.109.200

Operation And Maintenance Cost/tahun 65.180.000

2

2.406.109.200

500.000• Bahan Kimia/Soda Ash 1.000.000• Resin Kation dan Anion 3.000.000• Chemical Cleaning

10.000.000• Corrotion Inhibitor

• Depresiasi dan Perawatan (20%/tahun

x Initial Cost) 50.680.000

Dari hasil analisis ekonomis dapat dilihat bahwa dengan menginstal Sistem

Pengolahan Air (Water Treatment) PLTD Buntok akan menghemat beaya milyaran

rupiah dari sisi Derating 1 MW (Belum termasuk penggantian Spare Part akibat

rusaknya Spare Part oleh air Pendingin seta nilai KWh yang hilang jika ada

gangguan.

Di PLTD Buntok



BAB IV PENUTUP

4.1 Simpulan

Dari kajian ini didapat beberapa simpulan antara lain:

1. Untuk memperoleh air yang sesuai dengan kriteria air pendingin dibutuhkan

pengolahan dan pengawasan yang sesuai.

2. Derating mesin disebabkan oleh kurang efektifnya air pendingin (Cooling

Water) di PLTD Buntok.

3. Dengan initial cost Rp. 248.400.000 dan biaya perawatan dan depresiasi

sebesar 20% (50.180.000) pertahun akan menyelamatkan Kwh jual jutaan

rupiah.

4.2 Saran

1. Untuk mendapatkan efisiensi mesin dan pasokan listrik yang optimal

sebaiknya dilakukan pengecekan parameter air pendingin di setiap unit PLTD

yang berpendingin air.

2. Untuk PLTD Buntok sebaiknya menggunakan pengolahan air seperti yang

telah dijelaskan di atas.

3. Pembenahan di bidang SDM untuk mengadakan pelatihan tentang sistem air

pendingin.

Di PLTD Buntok



DAFTAR PUSTAKA

DEUTZ Service Information Service, 2004, Technical Circular Medium and Large Size, PT. MBD, Jakarta.

HACH Company, 2001, Hach DREL/2400 Complete Water Quality Laboratory &

Turbidimeter, HACH Company USA. Kusnaedi, 2005, Mengolah Air Gambut dan Air Kotor Untuk Air Minum, Penebar

Swadaya, Jakarta. MWM Diesel, Operasi dan Perawatan Operation and Servicing D 232-TD 232-TBD

232, MWM Diesel, Mannheim. PT PLN (Persero) Jasa Diklat Unit Pendidikan & Pelatihan Suralaya, 2006, Kimia Air,

PT. PLN (Persero), Suralaya. PT. METITO INDONESIA, System Design Data RO, Banjarmasin. PUSDIKLAT PERUM PLN, Operasi dan Pemeliharaan PLTD (Dasar), PERUM PLN,

Kebayoran Jakarta. Rusmanto, 2005, Upaya Meningkatkan Daya Mampu Satuan Pembangkit Diesel

(SPD) Existing PT. PLN (Persero) Wilayah Kaltim Sektor Mahakam, PT. PLN (Persero) Wilayah Kaltim Sektor Mahakam, Mahakam.

Unit Bisma, Buku Petunjuk Pengoperasian Motor Diesel Bisma Lisensi Deutz, PT.

Boma Bisma Indra (Persero), Surabaya. Universitas Muhammadiyah Palangkaraya, 2004, Laporan Studi Upaya Pengelolaan

lingkungan dan Upaya Pemantauan Lingkungan Pada PLTD Buntok, PT. PLN (Persero) Wilayah Kalsel & Kalteng, Banjarbaru.

Waluyo Daddy, 2005, Proposal Radiator Make Up Water Treatment Package By

Using Reverse Osmosis (RO), PT. METITO INDONESIA, Jakarta.

Di PLTD Buntok

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileAnion Exchange Resin ¾ Reverse Osmosis...

Documents

Transcript of BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang · PDF fileAnion Exchange Resin ¾ Reverse Osmosis...