Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-13

Karena lapangan panasbumi umumnya terletak di pegunungan maka route pipa harus

ditentukan dengan memperhitungkan topografi. Untuk mengantisipasi pergerakan

pipa (karena pemuaian akibat temperahur tinggi) digunakan loops dan support

(penyangga pipa) sepetti counter weight support, roller support dan sliding support.

Penempatan loops dan support perlu memperhitungkan kemiringan tanah dan

kemungkinan tejadinya gempa. Untuk membatasi pergerakan pipa ke satu atau dua

arah saja digunakan guides .

8.2 Fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi

Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di

permukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir

panasbumi. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat

dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panas

bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi

listrik. 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 dialirkan ke turbin.

Gambar 8.13a

Skema Fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-14

Gambar 8.13b

Skema Fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP)

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-15

8.2.1 Turbin

Turbin adalah suatu mesin penggerak dimana energi fluida kerja, dalam hal ini

adalah uap, dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin. Bagian turbin yang

berputar dinamakan roda turbin. Roda turbin ini terletak didalam rumah turbin. Roda

turbin memutar poros yang menggerakan atau memutar bebannya, yang dalam hal

ini adalah generator listrik.

Gambar 8.14

Roda & SuduTurbin Uap

Pada dasarnya, dikenal dua jenis turbin : turbin dengan tekanan keluaran sama

dengan tekanan udara luar (Atmospheric Exhaust/Back Pressure Turbine)

selanjutnya disebut turbin tanpa kondenser dan turbin dengan kondenser

(Condensing Unit Turbine). Pada turbin tanpa kondenser fluida yang keluar dari

turbin langsung dibuang ke udara, sedangkan pada turbin dengan kondenser fluida

yang keluar dari turbin dialirkan ke kondenser untuk dikondensasikan.

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-16

Gambar 8.15

Atmospheric Exhaust/Back Pressure Turbin

Gambar 8.16

Condensing Unit Turbin

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-17

Gambar 8.17

Double Flow Turbin

8.2.2 Condenser

Fungsi dari kondenser adalah untuk menciptakan tekanan vakum (tekanan dibawah

tekanan atmosfer). Proses terjadinya kondisi vakum ini adalah secara termodinamik

dan bukan secara mekanik. Hal ini dimungkinkan karena setelah fluida keluar dari

turbin yang sebagian besar masih berupa uap akan bercampur dengan air dingin di

kondenser akan mencapai kesetimbangan masa dan energi. Seperti kita ketahui, uap

memiliki volume ratusan kali lipat dari air atau dapat juga dikatakan bahwa pada

volume yang sama, air akan memiliki masa ratusan kali lipat dari uap. Sehingga jika

uap dalam masa tertentu mengisi seluruh ruangan dalam kondenser kemudian

disemprotkan air maka uap akan menyusut volumenya karena sebagian atau seluruh

uap berubah menjadi air (tergantung jumlah air yang disemprotkan) yang memiliki

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-18

volume jauh lebih kecil. Akibat penyusutan volume uap dalam kondenser tersebut

akan mengakibatkan kondisi ruangan dalam kondenser menjadi vakum.

Derajat kevakuman yang didapat bergantung pada kandungan gas yang tidak dapat

terkondensasi, kebersihan permukaan tabung kondenser dan yang paling penting

adalah temperatur kondensasi dari uap yang dipengaruhi temperatur fluida pendingin

yang tersedia.

Ada dua jenis kondensor, yaitu (a) direct contact or jet condenser dan (b) surface

condenser. Pada direct contact condenser, uap yang keluar dari turbin langsung

bersentuhan dengan fluida pendingin (Gambar 8.18 dan 8.19). Sedangkan pada

surface condenser, uap yang keluar dari turbin tidak bersentuhan langsung dengan

fluida pendingin. Proses pendinginannya terjadi pada alat penukar kalor (heat

exchanger) yang umumnya berupa Shell and Tube Heat Exchanger.

Gambar8.18

Skema Direct Contact/Jet Condenser

Jenis Counter Current Low Level

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-19

Gambar8.19

Skema Direct Contact/Jet Condenser

Jenis Cross Current Barometric Log

Gambar8.20

Skema Surface Condenser

(Double Pass Tubular Condenser)

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-20

8.2.3 Gas Exhauster

Untuk menjaga agar kondisi di condenser tetap vakum, maka on condensible gas

harus dikeluarkan dari condenser. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah

membuangnya dengan menggunakan steam jet ejector (Gambar 8.21)

Gambar8.21

Two Stage Ejector System

8.2.4 Sistem Pendingin

Cukup banyak air pendingin yang dibutuhkan oleh kondenser. Air dapat berasal dari

air sungai, namun sungai-sungai yang terdapat tidak jauh dari lapangan panasbumi

umumnya tidak cukup besar untuk menyerap panas. Cara yang lebih banyak

digunakan adalah dengan menggunakan cooling tower (menara pendingin). Ada dua

jenis cooling tower, yaitu

(a) Mechanical draft cooling tower (Gambar 8.22)

(b) Natural Draught Cooling Towers (Gambar 8.23)

8.2.4.1 Mechanical Draft Cooling Tower

Pada mechanical draft cooling tower air panas dari kondensor disemprotkan pada

struktur kayu yang berlapis-lapis yang disebut fill. Pada saat air mengalir melalui fill,

perpindahan panas akan terjadi dari air panas ke udara (dibagian atas dari cooling

Bab VIII Fasilitas Produksi Uap

Dan Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi VIII-21

tower ini terdapat kipas angin/fan). Air kemudian dipompakan kembali ke

kondensor. Cooling tower jenis ini relatif murah dan fleksibel karena kecepatan

kipas angin dapat diubah-ubah disesuaikan dengan kondisi udara luar dan beban

turbin. Kelemahannya adalah konsumsi energi untuk menggerakan kipas angin

relatif besar dan biaya perawatannya relatif tinggi.

Gambar 8.22

Mechanical draft cooling tower

8.2.4.2 Natural Draught Cooling Towers

Natural Draught Cooling Tower bekerja dengan prinsip yang sama dengan

mechanical draft cooling tower, kecuali disini aliran udara pendingin tidak berasal

dari fan, tapi dikarenakan bentuk dan tingginya cooling tower. Aliran bisa diatur

searah maupun berlawanan arah.

Gambar 8.23

Natural Draught Cooling Towers

Cooling tower jenis ini relatif mahal dan dan tidak sefleksibel mechanical draft

cooling tower. Salah satu keuntungannya adalah biaya perawatannya relatif rendah.