8/17/2019 jawabaan

1/6

1. Sistim kogenerasi adalah serangkaian atau pembangkitan secara

bersamaan beberapa bentuk energi yang berguna (biasanya mekanikan

dan termal) dalam satu sistim yang terintegrasi. Sistim CHP terdiri dari

sejumlah komponen individu – mesin penggerak (mesin panas) generator

peman!aatan kembali panas dan sambungan listrik – tergabung menjadi

suatu integrasi. "enis peralatan yang menggerakkan seluruh sistim (mesinpenggerak) mengidenti#kasi secara khusus sistim CHPnya. $esin

penggerak untuk sistim CHP terdiri dari mesin reciprocating pembakaran

atau turbin gas turbin uap turbin mikro dan sel bahan bakar. $esin

penggerak ini dapat membakar berbagai bahan bakar yaitu gas alam

batubara minyak bakar dan bahan bakar alternati! untuk memproduksi

daya poros atau energi mekanis. $eskipun umumnya energi mekanis dari

mesin penggerak digunakan untuk menggerakkan generator untuk

membangkitkan listrik tetapi dapat juga digunakan untuk menggerakkan

peralatan yang bergerak seperti kompresor pompa dan !an. %nergi

termal dari sistim dapat digunakan untuk penerapan langsung dalam

proses atau tidak langsung untuk memproduksi steam air panas udarapanas untuk pengeringan atau air dingin& chilled 'ater untuk proses

pendinginanan.

ambar 1. %#siensi %nergi *dvantage Pada Sistim +ogenerasi (,-%SC*P

) ambar 1 menunjukkan e#siensi energi canggih CHP dibandingkan

dengan stasiun pusat pembangkit listrik konvensional dan pembangkit

boiler. Sistim CHP hanya menggunakan energi tiga perempat bagian darienergi yang digunakan jika sistim panas dan daya terpisah. Penurunan

konsumsi bahan bakar primer ini merupakan keuntungan utama sistim

CHP karena jika pembakaran lebih e#sien atau kebutuhan bahan bakar

lebih sedikit berarti emisi akan lebih sedikit untuk hasil yang sama.1. +euntungan +ogenerasiSeperti sudah digambarkan diatas keuntungan penggunaan sistim

kogenerasi adalah sebagai berikut/ 0 $eningkatkan e#siensi konversi

energi dan penggunaannya. 0 %misi lebih rendah terhadap lingkungan

khususnya C gas rumah kaca utama. 0 2alam beberapa kasus

digunakan bahan bakar biomas dan beberapa limbah seperti limbah

pengolahan minyak bumi limbah proses dan limbah pertanian (dengan

digester anaerobik atau gasi#kasi). 3ahan ini akan menjadi bahan bakar

8/17/2019 jawabaan

2/6

pada sistim kogenerasi meningkatkan e!ektivitas biaya dan mengurangi

tempat pembuangan limbah. 0 Penghematan biaya yang besar

menjadikan industri atau sektor komersial lebih kompetiti! dan juga dapat

memberikan tambahan panas untuk pengguna domestik. 0 $emberikan

kesempatan lebih lanjut untuk membangkitkan listrik lokal yang didesain

sesuai kebutuhan konsumen local dengan e#siensi tinggi menghindarikehilangan transmisi dan meningkatkan 4eksibilitas pada sistim

penggunaan. Hal ini khususnya untuk penggunaan bahan bakar gas alam.

0 Suatu kesempatan untuk meningkatkan diversi#kasi plant pembangkit

dan menjadikan persaingan pembangkitan. +ogenerasi menyediakan

sesuatu kendaraan terpenting untuk promosi pasar energi yang liberal.

 5urbin Steam 5ekanan 3alik 5urbin steam tekanan balik merupakan rancangan yang paling sederhana.

Steam keluar turbin pada tekanan yang lebih tinggi atau paling tidak sama

dengan tekanan atmos#r yang tergantung pada kebutuhan beban panas.

Hal ini yang menyebabkan digunakannya istilah tekanan balik. 2engancara ini juga memungkinkan mengekstraksi steam dari tahap intermediate

turbin uap pada suhu dan tekanan yang sesuai dengan beban panas.

Setelah keluar dari turbin steam diumpankan ke beban dimana steam ini

akan melepaskan panas dan kemudian diembunkan. %mbun kondensat

kembali ke sistim dengan laju alir yang dapat lebih rendah dari laju alir

steam jika steam digunakan dalam proses atau jika terdapat

kehilangankehilangan sepanjang jalur pipa. *ir make6up digunakan untuk

menjaga neraca bahan.

ambar . 5urbin Steam 5ekanan 3alikSistim tekanan balik memiliki keuntungan6keuntungan sebagai berikut/ 0

7ancangannya sederhana dengan hanya beberapa komponen 0 3iaya

tahapan tekanan rendah yang mahal dihindarkan. 0 $odalnya rendah 0

+ebutuhan air pendingin berkurang atau bahkan tidak ada. 0 %#siensi

totalnya tinggi sebab tidak terdapat pembuangan panas ke lingkungan

yang melalui kondensor.Sistim tekanan balik memiliki kerugian6kerugian sebagai berikut/ 0 5urbin

uap lebih besar untuk keluaran energi yang sama sebab turbin ini

beroperasi pada perbedaan entalpi steam yang lebih rendah. 0 8aju alir

massa steam yang menuju turbin tergantung pada beban termis. Sebagai

akibatnya listrik yang dihasilkan oleh steam dikendalikan oleh beban

panas yang menghasilkan sedikit atau tidak ada 4eksibilitas pada

penyesuaian langsung keluaran listrik terhadap beban listrik. leh karena

itu terdapat kebutuhan bagi hubungan dua arah jaringan listrik untuk

pembelian listrik tambahan atau penjualan listrik berlebih yang dihasilkan.

,ntuk meningkatkan produksi listrik dapat dilakukan dengan cara

membuang steam secara langsung ke atmos#r namun cara ini sangat

8/17/2019 jawabaan

3/6

tidak e#sien. Hal ini akan mengakibatkan dihasilkannya limbah air boiler

yang sudah diolah dan kemungkinan besar nilai ekonomis dan kinerja

energinya yang buruk

%kstraksi +ondensasi 5urbin ,ap

Pada sisitim ini steam untuk beban panas diperoleh dengan cara ekstraksidari satu atau lebih tahap intermediate pada tekanan dan suhu yang

sesuai. Steam yang tersisa dibuang ke tekanan kondensor yang besarnya

9 bar dengan suhu sekitar ::;C sehingga tidak memungkinkan untuk

diman!aatkan karena suhunya sangat rendah. Sebagai akibatnya steam

ini dibuang ke atmos#r. "ika dibandingkan dengan sistim tekanan balik

turbin jenis kondensasi memiliki biaya investasi yang lebih tinggi dan

umumnya e#siensi totalnya lebih rendah. -amun demikian untuk

tingkatan tertentu turbin ini dapat mengendalikan energi listrik yang tidak

tergantung pada beban panas dengan cara pengaturan laju alir steam

yang tepat melalui turbin.

ambar :. 5urbin ,ap %kstraksi +ondensasi

Siklus *tas2alam siklus atas bahan bakar yang dipasok digunakan untuk

memproduksi daya terlebih dahulu dan kemudian energi panas yang

merupakan produk samping siklus dan digunakan untuk memenuhi panas

proses atau permintaan panas lainnya. +ogenerasi siklus atas digunakan

secara luas dan merupakan metode kogenerasi yang paling populer. 5abel . %mpat jenis sistim kogenerasi siklus atas (gambar dari

2epartement %nergi *ustralia).

 5erdapat empat jenis sistem kogenerasi siklus atas/ 1) Sistem atas siklus

kombinasi Sebuah turbin gas memproduksi listrik atau daya mekanis

diikuti oleh boiler peman!aat panas untuk menghasilkan steam yang

digunakan untuk menggerakan turbin uap sekunder seperti yang terlihat

pada gambar berikut/) Sistem atas turbin uap Pada jenis sistem atas tubin uap (jenis apapun)

bahan bakar dibakar untuk menghasilkan steam tekanan tinggi yang

kemudian mele'ati turbin uap untuk menghasilkan daya dengan buangan

steam dari proses merupakan steam bertekanan rendah.:) Sistem atas peman!aatan kembali panas "enis ini meman!aatkan panas

yang diambil dari buangan mesin dan&atau sistem pendingin yang

mengalir menuju boiler peman!aat panas dimana panas ini diubah

menjadi steam untuk proses penggunaan lebih lanjut.

8/17/2019 jawabaan

4/6

8/17/2019 jawabaan

5/6

Siklus ba'ah2alam siklus ba'ah bahan bakar primer memproduksi energi panas suhu

tinggi dan panas yang keluar dari proses digunakan untuk membangkitkan

daya melalui boiler peman!aat kembali dan sebuah generator turbin.

Siklus ba'ah cocok untuk proses manu!akturing yang memerlukan panas

pada suhu tinggi dalam tungku dan kiln yang membuang panas pada

suhu tinggi. *real penerapannya termasuk industri semen baja keramik

gas dan petrokimia. Plant siklus ba'ah kurang umum daripada siklus

atas. ambar = menggambarkan siklus ba'ah dimana bahan bakar

dibakar dalam !urnace untuk menghasilkan rutile sintetik. 8imbah gasyang keluar dari !urnace digunakan dalam boiler untuk menghasilkan

steam yang menggerakan turbin ntuk menghasilkan listrik.

ambar > Sistim kogenerasi siklus ba'ah (3iro %#siensi %nergi

8/17/2019 jawabaan

6/6

Sistem kogenerasi turbin uap 5urbin uap merupakan salah satu teknologi

mesin penggerak yang multi !ungsi dan tertua yang masih diproduksi

secara umum. Pembangkitan energi dengan menggunakan turbin uap

telah berlangsung sekitar 1 tahun ketika alat tersebut menggantikanmesin steam reciprocating karena e#siensinya yang tinggi dan biayanya

yang murah. +apasitas turbin uap dapat berkisar dari 9 k? hingga

ratusan $? untuk plant utilitas energi yang besar. 5urbin uap digunakan

secara luas untuk penerapan gabungan panas dan daya (Combine Heat

Po'er&CHP).Siklus termodinamika untuk turbin uap merupakan siklus 7ankine. Siklus

7ankine merupakan dasar bagi stasiun pembangkitan daya konvensional

dan terdiri dari sumber panas (boiler) yang mengubah air menjadi steam

bertekanan tinggi. 2alam siklus uap air pertama6 tama dipompa

ketekanan sedang hingga tinggi kemudian dipanaskan hingga temperatur

didih yang sesuai dengan tekanannya dan kemudian biasanya diberikanpanas berlebih (superheated). 5urbin multi tahap mengekspansi steam

bertekanan sampai ke tekanan rendah dan steam kemudian dikeluarkan

ke kondensor pengembun pada kondisi vakum atau menuju sistem

distribusi suhu menengah yang mengirimkan steam ke penggunaan

industri atau komersial. +ondensat dari kondensor atau dari sistem

penggunaan steam dikembalikan ke pompa air umpan untuk

keberlanjutan siklus.

Turbin uap terdiri dari sebuah cakram yang dikelilingi oleh daun-daun cakram yang

disebut sudu-sudu. Sudu-sudu ini berputar karena tiupan dari uap bertekanan yang

berasal dari ketel uap, yang telah dipanasi terdahulu dengan menggunakan bahan bakar

padat, cair dan gas seperti yang digunakan di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

Uap tersebut kemudian dibagi dengan menggunakan control valve yang akan dipakai

untuk memutar turbin yang dikopelkan langsung dengan pompa dan juga sama halnya

dikopel dengan sebuah generator singkron untuk menghasilkan energi listrik.

Setelah melewati turbin uap, uap yang bertekanan dan bertemperatur tinggi tadi munculmenjadi uap bertekanan rendah. Panas yang sudah diserap oleh kondensor

menyebabkan uap berubah menjadi air yang kemudian dipompakan kembali menuju

boiler. Sisa panas dibuang oleh kondensor mencapai setengah jumlah panas semula

yang masuk. Hal ini mengakibatkan efisisensi thermodhinamika suatu turbin uap

bernilai lebih kecil dari 50%. Turbin uap yang modern mempunyai temperatur boiler

sekitar 5000C sampai 6000C dan temperatur kondensor 200C sampai 300C.