Makalah PLTD (Ready)

35
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN BAHAN DAN PIRANTI MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD) Oleh : Fathin Izzuddin 1310131028 1 D4 A Teknik Elektro Industri DEPARTMENT OF ELECTRO-INDUSTRIAL ENGINEERING EEPIS-ITS Desember 2013

description

PLTD

Transcript of Makalah PLTD (Ready)

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

BAHAN DAN PIRANTI

MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD)

Oleh :

Fathin Izzuddin

1310131028

1 D4 A Teknik Elektro Industri

DEPARTMENT OF ELECTRO-INDUSTRIAL ENGINEERING

EEPIS-ITS

Desember 2013

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

Kata Pengantar

Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. segala nikmat dan karunia yang telah diberikan kepada kita sehingga bisa menyelesaikan makalah dari mata kuliah Bahan dan Piranti tentang “Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)”.

Dalam penyusunan makalah ini, tidak sedikit hambatan yang kami  hadapi. Namun penulis menyadari bahwa  dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan dari beberapa orang, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi teratasi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. ALLAH SWT yang telah memberikan kami rezeki, rahmat, dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik

2. Ummi dan Abi yang tiada henti-hentinya selalu mendukung dan mendoakan anaknya dalam menjalani segala urusan di perkuliahan dan untuk menjadi orang yang sukses dalam menggapai cita-citanya.

3. Bapak Ainur Rofiq Nansur, S.T,. M.T selaku dosen mata kuliah Bahan dan Piranti yang telah memberikan instruksi kepada kami sehingga kami termotivasi dan menyelesaikan tugas makalah ini.

4. Rekan sekelas yang telah turut membantu dan mengatasi berbagai kesulitan sehingga tugas ini selesai.

Dalam Penulisan makalah ini kami  merasa masih banyak kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini dan bila untuk makalah selanjutnya.

Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, Aamiiin.

Surabaya, 7 Desember 2013

                                                                                                                 

                                                                                               Penulis

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

Daftar Isi

Halaman Judul……...…………………………………………………………………........ 1

Kata Pengantar…………………………………........………………………………….......2

Daftar Isi……..…………………………………………………………………………….. 3

BAB 1 Pendahuluan………………………………………………………………….......... 4-5

Latar Belakang……………………………………………………………………... i

Rumusan Masalah...................................................................................................... ii

Tujuan…………………………………………………...…………………………. iii

Manfaat…………………………………………………………………………….. iv

BAB 2 Pembahasan…………………….…………………………………………............... 6-18

Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)……………………......…... i

Penggunaan dan Faktor-faktor Pertimbangan Pilihan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)....................................................................................................................... ii

Jenis-jenis Mesin Diesel ………………..…………………………………………..iii

Jenis-jenis Mesin Injeksi Pada Mesin Diesel............................................................. iv

Komponen Perlengkapan PLTD dan Fungsinya ………………………………….. v

Komponen-komponen Penting Mesin PLTD............................................................ vi

Cara Kerja PLTD....................................................................................................... vii

Keunggulan dan Kekurangan PLTD.......................................................................... viii

BAB 3 Penutup…………………………………………………………………………....... 19-20

Kesimpulan……………………………....………………………………………… i

Saran…………………….…………………………………………………………. ii

Daftar Pustaka…………………………………………………………………………........21

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Di era modern seperti sekarang, listrik merupakan salah satu kebutuhan yang pokok

bagi kehidupan. Banyak daerah-daerah terpencil di Indonesia yang belum mendapat pasokan

energi listrik yang cukup untuk kebutuhan sehari-hari. Keterbatasan pasokan listrik ini

disebabkan penggunaan listrik yang berlebihan dalam kehidupan sehari-hari baik itu di

rumah tangga, perusahaan maupun industri.

Untuk menanggulangi keterbatasan pasokan listrik ini, maka banyak di dirikan

pembangkit-pembangkit listrik di Indonesia, salah satunya adalah Pembangkit Listrik Tenaga

Diesel (PLTD). Pembangkit listrik ini (PLTD) biasanya menggunakan bahan bakar minyak

bumi. Sistem penggerak yang digunakan tanpa generator. Listrik yang dihasilkan dari

pembangkit ini mengalami proses siklus energi, yaitu dari bahan bakar (minyak bumi)

menjadi energi magnet, kemudian baru menghasilkan energi listrik. Energi arus panas yang

dihasilkan dari pembakaran bahan bakar (minyak bumi), diubah menjadi energi mekanikal

yang dapat menggerakan atau memutar generator.

Ada beberapa faktor yang dapat di jadikan pertimbangan dalam suatu siklus energi,

seperti halnya jenis sumber energi yang akan dipakai dalam proses pembakaran, dan juga

jenis mesin yang akan digunakan pada proses ini, apakah itu boiler uap atau motor diesel.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan didapat dari latar belakang tersebut antara lain

1. Menjelaskan pengertian PLTD

2. Mencari tahu jenis-jenis mesin diesel pada PLTD

3. Menyebutkan komponen atau perlengkapan dan fungsi PLTD

4. Menjelaskan cara kerja dari PLTD

5. Menjelaskan kelebihan dan kekurangan dari PLTD

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut

1. Mahasiswa mampu mengerti apa yang dimaksud dengan PLTD

2. Mahasiswa mampu memahami jenis-jenis mesin PLTD

3. Mahasiswa membedakan komponen-komponen yang terletak pada PLTD serta fungsinya

4. Mahasiswa memahami cara kerja dari PLTD

5. Mahasiswa memahami kelebihan dan kekurangan dari PLTD

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

1.4 Manfaat

Adapun manfaat dari penulisan ini adalah sebagi berikut:

A. Manfaat Teoritis

Makalah ini diharapkan dapat memberi sumbangan teoritis terkait Pembangkit Listrik

Tenaga Diesel (PLTD) pada mahasiswa dan khalayak umum supaya yang berkecimpung

dalam bidang listrik khusunya pada konsentrasi sistem tenaga listrik bisa lebih

memahami PLTD.

B. Manfaat Praktis

1. Mahasiswa dapat mengetahui kegunaan PLTD dan mampu mengoperasikan mesin

diesel

2. Mahasiswa dapat mengetahui proses siklus Usaha/Kerja pada mesin diesel pada

pengoperasian PLTD

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah pembangkit listrik yang

menggunakan mesin diesel sebagai penggerak pemula (Prime Mover). Prime mover

merupakan alat yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk

memutar rotor generator.

PLTD merupakan suatu instalasi pembangkit listrik yang terdiri dari suatu unit

pembangkit (SPD) dan sarana pembangkitan. Mesin Diesel adalah penggerak utama untuk

mendapatkan energi listrik yang kemudian dikeluarkan oleh Generator. Pada mesin Diesel

Energi Bahan bakar diubah menjadi energi mekanik dengan proses pembakaran di dalam

mesin itu sendiri. Mesin Diesel pada saat ini sudah banyak mengalami perkembangan dalam

pemakaian untuk angkutan darat dan laut, kemudian pembangkitan dalam daya kecil dan

menengah bahkan sampai daya besar sudah ada yang menggunakannya.

Unit PLTD adalah kesatuan peralatan-peralatan utama dan alat-alat bantu serta

perlengkapannya yang tersusun dalam hubungan kerja, membentuk sistem untuk mengubah

energi yang terkandung didalam bahan bakar minyak menjadi tenaga mekanis dengan

menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utamanya dan seterusnya tenaga mekanis

tersebut diubah oleh generator menjadi tenaga listrik.

PLTD mempunyai ukuran mulai dari 40 kW sampai puluhan MW. Jika

perkembangan pemakaian tenaga listrik telah melebihi 100 MW, penyediaan listrik yang

menggunakan PLTD tidak lagi ekonomis sehingga harus di bangun pusat listrik lain. Untuk

melayani beban PLTD dengan kapasitas di atas 100 MW akan tidak ekonomis karena unitnya

menjadi banyak, mengingat unit PLTD yang terbesar di pasaran sekitar 12,5 MW.

Unit-unit pembangkit diesel di pasaran umumnya mempunyai putaran (untuk

frekuensi 50 Hertz) dari 300 putaran per menit sampai dengan 1.500 putaran per menit

(ppm). Dengan memperhatikan buku petunjuk pabrik, mesin-mesin yang mempunyai nilai

ppm rendah, sampai dengan 500 ppm, dapat menggunakan bahan bakar minyak (BBM)

kualitas No. 2 yaitu Intermediate Diesel Oil (IDO) dan kualitas No. 3 yaitu Marine Fuel Oil

(MFO). Jika memakai MFO harus di panaskan terlebih dahulu agar tercapai viskositas yang

cukup rendah. Apabila menggunakan IDO, maka tidak perlu pemanansan terlebih dahulu.

Mesin diesel dengan ppm di atas 500 ppm harus menggunakan BBM kualitas No. 1 yaitu

High Speed Oil (HSO).

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

2.2 Penggunaan dan Faktor-faktor Pertimbangan Pilihan Pembangkit Listrik Tenaga

Diesel (PLTD)

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) biasanya digunakan untuk memenuhi

kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama di daerah-daerah yang terpencil atau

untuk listrik pedesaan dan bisa juga digunakan untuk memasok kebutuhan listrik di suatu

pabrik atau industri.

PLTD cocok untuk lokasi dimana pengeluaran bahan bakar rendah, persediaan air

terbatas, minyak sangat murah dibandingkan dengan batubara dan semua beban besarnya

adalah seperti yang dapat ditagani oleh mesin pembangkit dalam kapasitas kecil, serta dapat

berfungsi dalam waktu yang singkat.

Kegunaan utama PLTD adalah penyedia daya listrik yang dapat berfungsi untuk :

- Pusat pembangkitan

- Cadangan (Stand by plant)

- Beban puncak

- Cadangan untuk keadaan darurat (emergency)

Faktor-faktor yang merupakan pertimbangan piihan sesuai untuk PLTD antara lain :

- Jarak dari beban dekat

- Persediaan areal tanah dan air

- Pondasi

- Pengangkutan bahan bakar

- Kebisingan dan kesulitan lingkungan

2.3 Jenis-jenis Mesin Diesel

2.3.1 Mesin Diesel 2 Langkah

Mesin diesel 2 langkah adalah mesin yang setiap langkahnya terjadi satu kali

langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil ledakan/pembakaran. Secara teoritis

mesin 2 Langkah dengan dimensi dan jumlah putaran per detik yang sama seperti

pada mesin 4 langkah, maka mesin 2 langkah ini akan menghasilkan daya 2 kali lebih

besar. Namun dalam praktik, angka 2 kali lebih besar untuk daya yang di dapat pada

mesin diesel 2 langkah tidak tercapai (hanya sekitar 1,8 kali). Hal ini disebabkan

karena pembilasan ruang bakar silinder mesin diesel 2 langkah tidak sebersih pada

mesin diesel 4 langkah sehingga proses pembakarannya tidak sempurna seperti pada

mesin diesel 4 langkah. Maka efisiensi mesin 2 langkah ini tidak sebaik efisiensi pada

mesin diesel 4 langkah. Pada pemakaian bensinnya pun lebih boraos dibanding mesin

diesel 4 langkah. Mesin 2 langkah ini biasanya lebih cocok digunakan pada keperluan

yang memerlukan penghematan ruangan, seperti pada lokomotif kereta api atau pada

kapal laut.

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

Adapun Cara kerja dari mesin diesel 2 langkah ini adalah sebagai berikut

1. Langkah 1A Charging

Pada permulaan gerakan, piston akan

bergerak keatas sedangkan P dan E

dalam keadaan terbuka. Udara

bertekanan dari karter akan masuk ke

silinder dan meniup sisa gas pembakaran

melalui E.

2. Langkah 1B Compression

Piston akan bergerak ke atas, P dan E dalam

keadaan tertutup oleh dinding piston. Udara

bersih yang berada dalam silinder akan

dimampatkan. Kemudian bahan bakar

disemprotkan dan akan terjadi ledakan.

3. Langkah 2A Combustion

Piston akan bergerak ke bawah dengan

dorongan gas yang diledakkan.

4. Langkah 2B Exhaust

Pada bagian akhir gerakan, piston akan bergerak

ke bawah dimana E sudah terbuka sehingga gas

hasil pembakaran mulai keluar karena efek dari

aktifitas pemompaan.

2.3.2 Mesin Diesel 4 Langkah

Mesin diesel 4 langkah merupakan mesin yang setiap 4 langkah terjadi satu

kali langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil pembakaran/ledakan. Atau dengan

kata lain prinsip kerja mesin diesel 4 langkah adalah proses kerja mesin untuk

menghasilkan 1 kali pembakaran (usaha/kerja) torak bergerak 4 kali. Gerakan torak

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

yang menghasilkan kerja atau usaha berlangsung secara berurutan dan terus menerus

maka kegiatan untu menghasilkan kerja/usaha tersebut disebut siklus. Proses

pembakaran pada mesin diesel 4 langkah lebih sempurna daripada mesin 2 langkah,

karena pada proses pembilasan ruang bakar di silinder mesinnya bersih. Pada mesin

diesel 4 langkah pemakaian bahan bakarnya lebih hemat dan masalah ruangan pun

tidak menjadi soal.

Cara kerja mesin diesel 4 langkah adalah sebagai berikut:

1. Langkah Isap

Pada langkah ini piston

bergerak dari TMA ( Titik Mati

Atas ) ke TMB ( Titik Mati

Bawah ). Saat piston bergerak

ke bawah katup isap terbuka

yang menyebabkan ruang

didalam silinder menjadi

vakum, sehingga udara murni langsung masuk ke ruang silinder melalui filter

udara.

2. Langkah Kompresi

Pada langkah ini piston bergerak dari TMB menuju TMA dan kedua katup

tertutup. Karena udara yang

berada di dalam silinder didesak

terus oleh piston, menyebabkan

terjadi kenaikan tekanan dan

temperatur, sehingga udara di

dalam silinder menjadi sangat

panas. Beberapa derajat sebelum

piston mencapai TMA, bahan bakar di semprotkan ke ruang bakar oleh injector

yang berbentuk kabut.

3. Langkah Usaha

Pada langkah ini kedua katup masih tertutup, akibat semprotan bahan bakar di

ruang bakar akan menyebabkan

terjadi ledakan pembakaran yang

akan meningkatkan suhu dan

tekanan di ruang bakar. Tekanan

yang besar tersebut akan mendorong

piston ke bawah yang menyebkan

terjadi gaya aksial. Gaya aksial ini

dirubah dan diteruskan oleh poros

engkol menjadi gaya radial (putar).

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

4. Langkah Buang

Pada langkah ini, gaya yang masih terjadi di flywhell akan

menaikkan kembali piston dari TMB ke TMA, bersamaan itu juga

katup buang terbuka sehingga udara sisa pembakaran akan di

dorong keluar dari ruang silinder menuju exhaust manifold. Begitu

seterusnya sehingga terjadi siklus pergerakan piston yang tidak

berhenti. Siklus ini tidak akan berhenti selama faktor yang

mendukung siklus tersebut tidak ada yang terputus.

2.4 Jenis-jenis Mesin Injeksi Pada Mesin Diesel

Electronic Petrol Injection (EPI) atau juga disebut Eletronic Fuel Injection (EFI)

adalah teknologi pengontrolan penginjeksian bahan bakar yang berkembang saat ini pada

mesin bensin menggantikan karburator. Umumnya system EPI/EFI terbagi atas 2 jenis yaitu

berdasarkan jumlah injectornya dan berdasarkan penempatan injectornya.

2.4.1 Berdasarkan jumlah injectornya mesin EPI atau EFI terdiri dari:

A. Single Point Injection (SPI)

Single Point Injection (SPI)

atau biasa disebut Throttle Body

Injection (TBI) atau Central Fuel

Injection System: yaitu hanya

menggunakan satu Fuel Injector untuk beberapa Cylinder. Injektornya dipasang

sebelum saluran isap yaitu di atas katup throttle. Prinsip kerjanya satu injektor

memasok bensin untuk keperluan beberapa silinder sekaligus.

B. Multi Point Fuel Injection (MPI).

Multi Point Fuel Injection

(MPI) disebut juga port fuel injection

(PFI), menempatkan injektor di atas

lubang isap (intake port). Setiap

silinder memiliki satu injektor. Jadi,

bila mesin terdiri dari 4 silinder berarti ada 4 injektor yang menyuplai bensin.

Konstruksi multi point fuel injection dapat dilihat pada gambar dibawah ini .

Teknologi injeksi MPI memiliki kelebihan dibandingkan dengan SPI antara lain :

1. Distribusi campuran udara-bahan bakarnya lebih seragam untuk masing-

masing silinder.

2. Respons terhadap perubahan posisi throttle pun lebih cepat.

3. Lebih akurat dalam mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan sesuai

dengan kondisi operasi.

C. Gasoline Direct injection (GDI)

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

GDI yaitu Injector berada di dalam

ruang bakar, sehingga bensin

disemprotkan langsung ke ruang bakar

tanpa harus melalui Intake Valve.

Teknologi ini masih mahal, karena

material Fuel Injector Nozzle harus tahan

pada suhu tinggi di ruang bakar. Untuk

lebih memperjelas posisi dari ketiga jenis

posisi penempatan injektor, seperti gambar

disamping

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

2.4.2 Berdasarkan Penyalaan Bahan Bakar

A. Indirect Injection

Yaitu system penyemprotan bahan bakar

ke intake manifold seperti yang digunakan pada

system penginjeksian mesin bensin, bensin

disemprotkan tidak langsung ke dalam ruang

bakar.

B. Direct Injection

Yaitu system penyemprotan bahan bakar langsung ke dalam ruang bakar.

Injectornya berada di dalam ruang bakar,

sehingga bensin disemprotkan langsung ke ruang

bakar tanpa harus melalui Intake Valve.

Teknologi ini masih mahal, karena material Fuel

Injector Nozzle harus tahan pada suhu tinggi di ruang bakar.

2.5 Komponen Perlengkapan PLTD dan Fungsinya

Bagian-bagian utama PLTD adalah Kepala silinder (cylinder head), Blok mesin

(engine block), Karter (carter/oil pan), dan generator. Mesin diesel berfungsi menghasilkan

tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor generator.

Adapun bagian-bagian mesin pada PLTD secara garis besar adalah sebagai berikut :

2.5.1 Cylinder head (kepala silinder)

Fungsi :

1. Penutup Silinder

2. Menempatkan Rocker Arm

3. Menempatkan Valve Starting ( Katup Start )

4. Tempat Saluran Udara Masuk dan Gas Buang.

5. Menempatkan Injector

6. Menempatkan Katub

A. Komponen yang terdapat pada kepala silinder

1. Injector ( Pengabut ) :

Fungsi : Mengabutkan bahan bakar/ menyemburkan bahan bakar.

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

2. Rocker Arm ( Pelatuk )

Fungsi : Untuk Menggerakkan Katup

Buang dan Katup Isap.

3. Valve ( Katup )

Fungsi :

Menutup dan membuka saluran udara masuk dan saluran gas buang.

Kontruksi Katup :

Sudut Bidang Kontak : 300 dan 450 .

Tanpa Rotator dan dengan Rotator.

4. Starting Valve

Fungsi : Membuka dan menutup saluran udara start mesin.

2.5.2 Piston dan Connecting Rod

1. Piston ( Torak )

Fungsi :

Merapatkan Ruang Bakar

Menerima Tekanan Pembakaran

Menyerap Panas Hasil Pembakaran

Meneruskan Tekanan Hasil Pembakaran

Meneruskan Panas pembakaran ke liner

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

2. Piston Ring ( Ring Torak )

Fungsi :

Merapatkan torak dan liner

Memindahkan panas torak ke liner

Mencegah kebocoran tekanan diatas torak

3. Piston Pin ( Pena Torak )

Fungsi : Pena penghubung batang torak dengan torak

4. Connecting Rod ( Batang Torak )

Fungsi :

Meneruskan tekanan torak keporos engkol.

Meneruskan putaran poros engkol ke torak.

2.5.3 Cylinder Liner & Engine Block

A. ( Silinder & Rangka Mesin )

1. Cylinder Liner ( Silinder )

Fungsi :

Tempat terjadinya pembakaran

Tempat pergerakkan torak

Penghantar panas hasil pembakaran

2. Liner ( Silinder )

Liner basah :

Liner bersinggungan langsung dengan air pendingin mesin.

Antara liner dengan mesin menggunakan penyekat karet.

Tingkat korosi liner lebih tinggi

Liner kering :

Liner tidak bersinggungan langsung dengan air pendingin mesin

Pemasangan liner lebih sulit

Liner lebih tahan korosi

3. Engine Block ( Blok Mesin )

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

Fungsi :

Tempat kedudukan liner dan poros engkol

Tempat komponen disatukan

Rangka Utama Mesin

4. Frame ( Rangka )

Fungsi :

Rangka mesin adalah badan induk untuk mendukung semua bagian-bagian

mesin yang harus dapat menahan lendutan atau lengkungan akibat berat beban

komponen mesin.

2.5.4 Crank Shaft Dan Cam Shaft

A. Crank Shaft ( Poros Engkol )

Fungsi :

Merubah gerak lurus menjadi gerak bolak-balik atau sebaliknya.

Tempat bertumpunya batang torak.

B. Cam Shaft ( Poros Bubungan )

Fungsi :

Merubah gerak putar menjadi gerak lurus

Mengatur dan buka tutup katup

Penggerak pompa pengabutan bahan bakar.

2.5.5 Bearing ( Bantalan )

Fungsi :

Pelapis gerakan logam keras dengan

logam keras

Memudahkan pemeliharaan komponen mesin yang bergerak

Memperkecil biaya pemeliharaan komponen mesin yang bergerak

Mencegah komponen utamma yang bergesekan cepat rusak

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

2.5.6 Transmision Gear ( Roda Gigi Pengatur )

Fungsi :

Mengatur pergerakan membuka dan menutup katub.

Mengatur pergerakan pompa injeksi bahan bakar

Mengatur penyesuaian pergerakan langkah torak dengan pompa injeksi bahan,

pergerakan membuka dan menutup katub

Menghubungkan putaran poros engkol dengan komponen yang memerlukan

gerak putar

2.5.7 Bed Plate ( Lantai Mesin )

Fungsi :

Sebagai penyangga utama seluruh bagian

mesin dan generator untuk memudahkan

penempatan mesin dan generator.

2.5.8 Peralatan Tambahan (Alat Bantu) Pada Instalasi Mesin Diesel (PLTD)

1. Camshaft untuk mengatur gerakan

membukanya katup, mengatur pemompaan bahan bakar ke injector oleh pompa

injeksi.

2. Pompa injeksi (injection pump) untuk memberikan tekanan pada solar yang akan

diinjeksikan/disemprotkan oleh nozel.

3. Turbocharger untuk menaikkan daya mesin dengan meniupkan udara ke dalam

silinder dan mengeluarkan udara/gas buang ke cerobong buang.

4. Governor untuk mengatur putaran motor dengan cara mengatur volume bahan

bakar yang disemprotkan.

5. Saringan (filter) :

a. Membersihkan oil dari kotoran-kotoran berupa karbon dan serbuk-serbuk

lagom yaitu terjadi pada glacier. Dimana glacier ini berfungsi untuk

membersihkan oli dari serbuk-serbuk logam yang tercampur pada oil.

b. Memisahkan air yang terbawa dalam aliran oil yaitu terjadi pada purifier.

Dimana purifier ini berfungsi untuk memisahkan oil dan air yang tercampur.

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

2.6 Komponen-komponen Penting Mesin PLTD

1. Mesin / motor

Merupakan komponen dasar dari mesin yang memperkuat daya. Mesin tersebut dirangkai

dikopel langsung dengan generator.

2. Sistem Bahan Bakar (Fuel System)

Termasuk tangki bahan bakar, pompa pemindah bahan bakar, saringan alat pemanas dan

sambungan pipa kerja. Pompa pemindah bahn bakar membutuhkan pemindahan bahan

bakar dari ujung perantara ke tangki penyimpan dan dari tangki penyimpan ke mesin.

Saringan membutuhkan jaminan kebersihan bahan bakar. Alat pemanas untuk minyak

diperlukan untuk lokasi yang mempunyai temperature yang dingin yang menganggu

aliran fluida.

3. Sistem Udara Masuk

Termasuk saringan udara, saluran pompa kompresor (bagian integral dari mesin).

Kegunaan saringan udara adalah untuk membersihkan debu dari udara yang disuplai ke

mesin, juga semua ini dapat menimbulkan kenaikan daya keluaran.

4. Sistem Pembuangan Gas

Termasuk peredam dan penyambungan saluran. Temperatur pembuangan gas panasnya

cukup tinggi, gas ini merupakan pemanas minyak atau persediaan udara pada mesin.

Peredam mengurangi kegaduhan suara.

5. Sistem Pendinginan (Cooler System)

Termasuk pompa-pompa pendingin, menara pendingin, perawatan air atau mesin

penyaring dan sambungan pipa kerja. Kegunaan system pendinginan adalah untuk

meningkatkan panas dari mesin silinder yang menyimpan temperature sislinder dalam

tempat yang aman. Pompa mengedarkan air melewati silinder dan kepala selubung

mengangkut panas. Sistem pendinginan membutuhkan sumber air, sebuah pompa dan

tempat untuk pembuangan air panas, penyebaran air oleh mesin pendingin ini seperti

dalam alat radiator, pendingin uap, menara pendingin, penyemprot dan sebagainya.

6. Sistem Pelumasan (lube oil system)

Termasuk pompa minyak pelumas, tangki minyak, penyaring, pendingin, alat pembersih

dan sambungan pipa kerja. Fungsi sistem pelumasan yaitu untuk mengurangi pergeseran

dari bagian yang bergerak dan mengurangi pemakaian dan sobekan bagian-bagian mesin.

7. Sistem Penggerak Mula

Termasuk aki, tangki hampa udara, starter sendiri dan sebagainya. Fungsi sistem

penggerak mula adalah menjalankan mesin. Sistem ini memungkinkan mesin pada

awalnya berputar dan berjalan sampai terjadi pembakaran dan unit meninggalkannya

untuk memperoleh daya.

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

2.7 Cara Kerja PLTD

Keterangan

1. Tangki penyimpanan bahan bakar. 7. Penyaring gas pembuangan

2. Penyaring bahan bakar 8. Tempat pembuangan gas.

3. Tangki penyimpanan bahan bakar sementara 9. Generator

4. Pengabut 10. Trafo

5. Mesin diesel. 11. Saluran transmisi

6. Turbo charger.

Prinsip Kerja

Bahan bakar didalam tangki penyimpanan bahan bakar dipompakan kedalam tanki

penyimpanan sementara namun sebelumnya disaring terlebih dahulu. Kemudian

disimpan didalam tangki penyimpanan sementara (daily tank). Jika bahan bakar adalah

bahan bakar minyak (BBM) maka bahan bakar dari daily tank dipompakan ke Pengabut

(nozzel), disini bahan bakar dinaikan temperaturnya hingga manjadi kabut. Sedangkan

jika bahan bakar adalah bahan bakar gas (BBG) maka dari dari daily tank dipompakan ke

convertion kit (pengatur tekanan gas) untuk diatur tekanannya.

Menggunakan kompresor udara bersih dimasukan kedalam tangki udara start melalui

saluran masuk (intake manifold) kemudian dialirkan ke turbocharger. Didalam

turbocharger tekanan dan temperatur udara dinaikan terlebih dahulu. Udara yang

dialirkan pada umumnya sebesar 500 psi dengan suhu mencapai ±600°C.

Udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dimasukan kedalam ruang bakar

(combustion chamber).

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

Bahan bakar dari convertion kit (untuk BBG) atau nozzel (untuk BBM) kemudian

diinjeksikan kedalam ruang bakar (combustion chamber)

Didalam mesin diesel terjadi penyalaan sendiri, karena proses kerjanya berdasarkan udara

murni yang dimanfaatkan di dalam silinder pada tekanan yang tinggi (35 – 50 atm),

sehingga temperatur di dalam silinder naik. Dan pada saat itu bahan bakar disemprotkan

dalam silinder yang bertemperatur dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar

sehingga akan menyala secara otomatis yang menimbulkan ledakan bahan bakar.

Ledakan pada ruang bakar tersebut menggerak torak/piston yang kemudian pada poros

engkol dirubah menjadi energi mekanis. Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan

udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan

batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-

balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan

sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada

langkah kompresi.

Poros engkol mesin diesel digunakan untuk menggerakan poros rotor generator. Oleh

generator energi mekanis ini dirubah menjadi energi listrik sehingga terjadi gaya geral

listrik (ggl).

Tegangan yang dihasilkan generator dinaikan tegangannya menggunakan trafo step up

agar energi listrik yang dihasilkan sampai kebeban.

Menggunakan saluran transmisi energi listrik dihasilkan dikirim kebeban. Disisi beban

tegangan listrik diturunkan kembali menggunakan trafo step down (jumlah lilitan sisi

primer lebih banyak dari jumlah lilitan sisi sekunder).

2.8 Keunggulan dan Kekurangan PLTD

2.8.1 Keunggulan PLTD

- Dapat beroperasi sepanjang waktu selama masih tersediannya bahan bakar.

- Dalam operasinya tidak bergantung pada alam seperti halnya PLTA.

- Investasi awal pembangunan PLTD relatif murah dibanding pembangkit listrik

lain.

2.8.2 Kekurangan PLTD

- Ongkos bahan bakarnya tergolong mahal dan bergantung dengan perubahan harga

minyak dunia yang cenderung meningkat dari tahun ke tahun.

- Menimbulkan polusi udara yang ditimbulkan dari pembakaran bahan bakar

konvensional yang kadang kurang sempurna.

- Memerlukan pemeliharaan rutin.

- Sistem operasi tidak efisien bahkan tergolong boros pada kondisi beban rendah.

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah pembangkit listrik yang

menggunakan mesin diesel sebagai penggerak pemula (Prime Mover). Prime mover

merupakan alat yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk

memutar rotor generator. Pada mesin diesel, energi bahan bakar diubah menjadi energi

mekanik dengan proses pembakaran di dalam mesin itu sendiri.

PLTD mempunyai ukuran mulai dari 40 kW sampai dengan puluhan MW. Jika

perkembangan pemakaian tenaga listrik telah melebihi 100 MW, penyediaan listrik yang

menggunakan PLTD tidak lagi ekonomis sehingga harus di bangun pusat listrik lain. Unit

PLTD yang terbesar di pasaran adalah 12,5 MW. Unit-unit pembangkit diesel di pasaran

umumnya mempunyai putaran (untuk frekuensi 50 Hertz) dari 300 putaran per menit sampai

dengan 1.500 putaran per menit (ppm). Mesin-mesin yang mempunyai nilai ppm rendah,

sampai dengan 500 ppm, dapat menggunakan bahan bakar minyak (BBM) kualitas No. 2

yaitu Intermediate Diesel Oil (IDO) dan kualitas No. 3 yaitu Marine Fuel Oil (MFO). Jika

memakai MFO harus di panaskan terlebih dahulu agar tercapai viskositas yang cukup rendah.

Apabila menggunakan IDO, maka tidak perlu pemanansan terlebih dahulu. Mesin diesel

dengan ppm di atas 500 ppm harus menggunakan BBM kualitas No. 1 yaitu High Speed Oil

(HSO).

Dalam Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) umumnya terdapat 2 jenis mesin

diesel yang di gunakan yaitu mesin 2 langkah dan mesin 4 langkah. Namun pada

kenyataannya pada PLTD mesin yang di gunakan adalah mesin 4 langkah, karena pada

proses kerja mesin ini untuk menghasilkan 1 kali pembakaran (usaha/kerja) torak bergerak 4

kali. Pada mesin 4 langkah pemakaian bahan bakarnya lebih hemat dan masalah ruangan pun

tidak menjadi soal, proses pembakaran pun lebih sempurna di banding dengan mesin diesel 2

langkah.

Bagian-bagian utama PLTD adalah Kepala silinder (cylinder head), Blok mesin

(engine block), Karter (carter/oil pan), dan generator. Mesin diesel berfungsi menghasilkan

tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor generator. Adapun peralatan

tambahan pada instalasi mesin diesel adalah Camshaft, Pompa injeksi, Turbocharger,

Governor, Saringan (filter).

Komponen-komponen penting mesin yang ada di PLTD diantaranya adalah mesin

motor, sistem bahan bakar, sistem udara masuk, sistem pembuangan gas, sistem pendingin,

sistem pelumasan, sistem penggerak mula. Ketujuh komponen ini harus selalu ada dan tidak

boleh kurang satupun pada Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD).

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

Secara umum proses kerja dari PLTD adalah pertama pada saat mesin  di starter,

dinamo starter akan menyalakan mesin. Solar mengalir ke mesin. Mesin juga menghisap

oksigen untuk melakukan pembakaran. Solar dan oksigen masuk ke engine block.

Di dalam engine block terdapat piston atau silinder. piston ini berada di dalam engine

block dan terdapat sebuah ruangan berbenttuk tabung di dalam engine block sebagai tempat

piston ini bekerja. Di dalam ruangan ini terdapat 2 valve atau katup untuk membuka dan

menutup. Cara kerja mesin diesel ini terdapat 4 tahap yaitu intake, pencampuran, peledakan,

dan exhaust.

Pada saat salah satu katup membuka, mesin mengisap udara, lalu masuk tahap

pencampuran antara udara dan solar dan akhirnya menghasilkan energi yang membuat piston

naik. setelah itu katup satunya membuka dan masuk ke tahap pembuangan atau exhaust.

Kejadian ini terjadi berulang kali secara cepat. Prinsipnya seperti cara kerja mesin mobil.

Di bawah piston dipasang pipa panjang yang disebut crankshaft. Jika piston

bergerak maka crankshaft juga bergerak. Kemudian crankshaft ini disambungkan ke

generator. Di dalam generator tedapat magnet. Disekeliling magnet terdapat kumparan. Pada

saat pipa ini bergerak, magnet ikut berputar dan bergesekan dengan kumparan. Gesekan

antara magnet dan kumparan membuat terjadinya energi listrik. Listrik ini kemudian

disambung ke trafo trafo untuk penyaluran energi ke rumah-rumah.

PLTD sendiri mempunyai kelebihan dan kekurangan seperti halnya pada pembangkit-

pembangkit lain. Kelebihannya antara lain dapat beroperasi sepanjang waktu selama masih

tersediannya bahan bakar, dalam operasinya tidak bergantung pada alam seperti halnya

PLTA, investasi awal pembangunan PLTD relatif murah dibanding pembangkit listrik lain.

Sedangkan kekurangannya adalah Ongkos bahan bakarnya tergolong mahal dan bergantung

dengan perubahan harga minyak dunia yang cenderung meningkat dari tahun ke tahun,

menimbulkan polusi udara yang ditimbulkan dari pembakaran bahan bakar konvensional

yang kadang kurang sempurna, memerlukan pemeliharaan rutin, sistem operasi tidak efisien

bahkan tergolong boros pada kondisi beban rendah.

3.2 Saran

Pada penggunaan PLTD alangkah baiknya menggunakan bahan bakar dari gas atau

menggunakan biogas karena ramah lingkungan dan dari segi pembakarannya lebih sempurna.

Di sisi lain karena pasokan BBM dari tahun ke tahun semakin berkurang. Selain dari

penggunaan biogas, model yang dipakai juga harus yang memiliki keuntungan murah secara

ekonomis yaitu dengan menggunakan model Combustion Air Gas Integration. Model ini

bekerja dengan mencampur udara-bahan bakar gas sebelum memasuki saluran isap atau

sebelum memasuki kompresor-turbocharger apabila mesin diesel yang digunakan adalah

Turbocharged system. Model ini tergolong model yang murah karena tidak menggunakan

injector maupun pompa bertekanan tinggi, tidak membutuhkan model yang rumit sehingga

apabila suplai gas habis atau tersendat system akan langsung bekerja dengan 100% bahan

bakar diesel.

Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN

DAFTAR PUSTAKA

Dr. Suyitno M., M.Pd., 2011, Pembangkit Energi Listrik, Jakarta: Rineka Cipta

Ir. Djiteng Marsudi, 2005, Pembangkitan Energi Listrik, Jakarta: Erlangga

Ir. Sulasno, 1990, Pusat Pembangkit Tenaga Listrik, Semarang: Satya Wacana

http://irhamninuhardindm.blogspot.com/2011/11/pembangkit-listrik-tenaga-diesel.html

http://elektrojiwaku.blogspot.com/2011/04/pembangkit-listrik-tenaga-diesel-pltd.html

http://carapedia.com/kerja_diesel_info2560.html

http://eki.blog.ittelkom.ac.id/blog/2011/10/12/821/

http://otoboysworld.blogspot.com/2012/09/jenis-mesin-injeksi-mesin-diesel.html

http://armiyudha.blogspot.com/2012/05/komponen-utama-pltd.html