http://elektrojiwaku.blogspot.com/MAKALAHPEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS(PLTG)Oleh:LATIEF BAHARI(0405.031.023)JURUSAN DIPLOMA IIITEKNIK ELEKTROFAKULTAS PENDIDIKANTEKNOLOGI DAN KEJURUANINSTITUT KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN NEGERISINGARAJA2005

BAB IPENDAHULUAN1.1LatarBelakangPadamasa sekarangini kebutuhan akanlistrik sangatmeningkatpesat.Listrikmerupakankebutuhan utama, bisa dibayangkanbagaimanakehidupan kitatanpa listrik. DiBali. Kita mendapatsuplailistrikdari pulauJawa dengancaramenginterkoneksidenganmenggunakankabel bawahlaut.Saat inikabelbawahlautyang berfungsi untukmensuplailistrikkeBalihanya satuyangmasihberfungsi. Bisa kita bayangkanbagaimana kalausampaikabelituputusmakaBaliakanmengalamipemadaman.Listrikdiciptakandari suatu pembangkit,pembangkit itubanyakmacamnyadiantaranya: PembangkitListrikTenaga Air(PLTA),PembangkitListrik TenagaNuklir(PLTN),PembangkitListrikTenagaGas (PLTG), danmasihbanyak jenis PembangkitListrikyang lain.Khusus untuk Pembangkit ListrikTenaga Gas (PLTG),ini kitaakancobamembahasnya.1.2TujuanTujuan yang dicapaidaripembuatan makalahtentang PembangkitListrikTenagaGasiniadalah sebagaiberikut:1.Agarpembacamengetahui komponen komponen yang ada pada pembangkit ListrikTenaga Gas ini.2.Agar pembaca dapatmengetahui prinsip kerjadari padaPembangkitListrik TenagaGas.3.Agar pambaca lebehmengetahui apa itu Pembangkit ListrikTenagaGas.

BAB IIPEMBAHASAN3.1.Pembangkit Listrik TenagaGasSebuahpembangkitlistriktenagagas(PLTG) terdiriatassebuahkompresor,ruangpembakaran, dan turbingas dengangeneratorlistrik separti yangterlihatpadagambar 1.1.(sumber: Wiranto Arismunandar)Gagasan tentangsistemturbin gas bukanlahsuatuyangbaru.MenurutDr. J.T.Retalliatasistemturbin gas sudahdikenalpadazamanHeroofAlexandria.Disainpertamayang penting dibuatoleh John Barber, seoranginggeris, padatahun 1791. sistemtersebutbekerja dengan gashasilpembakaranbatu bara, kayuatauminyak bakar. Kompresordigerakkanolehturbin dengan perantaraan rantai roda gigi.Pada tahun 1872 Dr.E.Stolzemerancang sistemturbin gasdengankompresor aksialbertingkat gandayang digerakkanlangsung olehturbin reaksi bertingkat ganda. UdarayangRuangbakarUdaraAtsmosferKompresorGasbuangGambar1.1. Diagram system turbingas sederhanaTurbinGeneratorPenyemprot bahanbakar

keluardarikompresorkemudianmasukke dalamalatpemanas,yaitu sebuahalatuntukmenaikkantemperaturudara sebelummasuk kedalamturbin. Sebagai fluidapemanas digunakan gashasil pembakaranyangberasal darisebuah ruangbakar khusus. Jadi,dalamhaltersebut terakhirturbinbekerjadenganudarapanas sebagaifluidakerjanya.Pengujianterhadapsistemturbin gas tersebutdilaksanakandalamtahun1900 dan 1904,tetapitidakmenunjukkan hasil yangmemuaskan. Hal ini di sebabkanterutamakarenapadawaktu ituefisiensi kompresornyasangat rendah.Dalamtahapawalpengembangan gagasan sistemturbingastelahpuladicobapenggunaanproses pembakaran padavolumekonstan.Sistemtersebutuntuk pertamakalinyadibuatdi Hanover padatahun1908,sesuaidengan konsepsiH. Holzworth.Tetapi usahatersebutdihentikankarena terbenturpadabanyaknyamasalah konstruksiruangbakar dantekanan gaspembakaranyangberubah dengan besarnyabeban,meskipunmenurutteori dapatdiharapkandiperolehefisiensi siklusyang lebih tinggidari padapenggunaanprosespembakarantekanankonstan.Sistemturbin gas dengan prosespembakarantekanankonstanyang bekerja serupadengan siklussistemturbin gasmodern dibuatolehSocietedesTurbomoteursdi Paris padatahun 1904. KonstruksinyadibuatsesuaidengandesainArmengaud danLemale yang menggunakan bahanbakarcair.Selanjutnyaperkembangan sistemturbingas tidakberlangsung secepat harapanorang. Haltersebutdisebabkankarenamasih kurangnyapengetahuantentangaero-termodinamika,material serta teknologi pembuatan. Dengan demikianefisiensi turbinmaupun kompresor sangatrendahsehingga efisiensi totaldarisystemturbingas hanya dapatmencapaibeberapapersensaja.Boleh dikatakan baru sekitar tahun1935 sistemturbin gasmengalamikemajuan pesatdimanadapat diperolehefisiensitotalsebesar 15%. Usaha untukmemperbaikikonstruksidan efisiensiberjalan terus,terutama menjelangberakhirnya perang dunia II. Pada waktutersebut penelitian yangdilakukanditekankanpadakemungkinan penggunaan sistemturbingas sebagai mesinpenggerakpesawat terbangpancargas. Pesawatpancar gas yangpertamadiselesaikanpadaawaltahun1937,olehBrithis ThomsonHouston Co, untuk Power JetsLTD.(Inggris), sesuai dengan konsepsiFrank Whittle(th. 1930).Pengetahuandanteknologi yangdiperolehdariusaha tersebut diatas diterapkan untukmengembankansystemturbin gas,untuk berbagaitujuanpenggunaan;misalnya: sebagaimesin penggerak generator listrikdanmesin industri lainnya, kendaraan darat, kapal laut,pesawatterbang, dansebagainya. Pada waktuinisistemturbingas dibuat untukmenghasilkan dayarendahsampaisebesar100.000 kW.Sedangkan sebagai bahan bakar

dapatdiunakan bahan bakargas sampai denganminyak berat. Serbuk batu barapun dapatdigunakan, tetapimasihdalamtarafpercobaan.Efisiensi kompresor danturbin sudahmencapaibilangan80-95% dantemperaturkerjanyadapat mencapai1.100C. efisiensitotaldapatmencapai25-35%.Sistemturbingasdapat dipasang dengan cepatdanbiaya investasinyarelatif rendah,jikadibandingkandengan instalasiturbin uapdanmotor Dieseluntuk pusattenagalistrik.Disamping itudapat distart dari keadaan dinginsampaidapatdibebanipenuh, dalamwaktuyangsangatsingkat(dalamdua menitataulebihsedikit).Haltersebutterakhirmembuatmesin inibegituideal untukmengatasi keadaan darurat danmelayanibeban puncak.3.2.TurbinGasGambar sebuahturbingas(sumber:Penggerak MulaTurbin. WirantoArismunandar)Turbingasadalahturbindengangassebagaifluidakerjanya.Sebenarnyaturbingashanyalahmerupakan komponendari suatusistemturbin gas.Sistemturbin gas yang paling

sederhana terdiridaritiga komponen utama,yaitu:kompresor, ruangbakar,dan turbin.Sebuahturbin gas padaumumnyamemilikisuatu tingkatefisiensiyang rendah, pemakaianbahan bakarnyatinggi dan gasbuangyangmeninggalkan turbin masih memilikisuhuyangtinggisekali. Olehsebab itupemakaian spesifikbahan baker turbingas adalah tinggi,dansebuahPLTGkarenanya sering dipakai khusussebagaipembangkittenaga listrik bebanpuncak. Adapun prinsip kerjaturbinadalahmesinpenggerak, dimanaenergi fluida kerjadipergunakan langsunguntukmemutarrodaturbin. Jadi berbeda yangterjadi padamesintorak,padaturbintidakterdapat bagianmesinyangbergeraktranslasi.Bagianturbin yangberputar dinamairotor atau roda turbin. Sedangkan bagian yangtidak bergerakdinamai statorataurumahturbin.Roda turbin terletakdi dalamrumahturbin dan rodaturbinmemutar porosdayayangmenggerakkan ataumemutar bebannya. Pada PLTG ini beban turbin berupagenerator listrik.Padaroda turbin terdapatsududanfluidakerjayangmengalir melaluiruangdiantarasudutersebut.Apabilakemudianternyatabahwa rodaturbindapatberputar,makatentuadagayayangbekerjapadasudu. Gayatersebuttimbul karenaterjadinyaperubahanmomentumdari fluidakerja yangmengalir diantarasudu. Jadi suduharuslahdibentuk sedemikian rupasehinggadapatterjadiperubahanmomentumpadafluidakerjatersebut.Untuklebihjelasnyadapatkitalihatpadagambardibawahini.Gambardiagram sebuahturbin gas sederhana(sumber :Turbingasdanmotor propulsi. WirantoArismunandar)

Gambarsebuahrodaturbin(sumber :Turbingasdanmotor propulsi. WirantoArismunandar)Gambar: Pandanganmukadan irisan memanjang sebuah roda turbin(sumber :Turbingasdanmotor propulsi. WirantoArismunandar)

Adabeberapamacamyaitu. Siklus Brayton, Siklus Turbin Gas Regeneratif, danSiklus Kombinasi.A. Siklus BraytonSiklusidealdarisistemturbin gas sederhanaadalah siklus Btayton. Sistemturbin gassederhana dengan siklusterbukamenggunakan ruang terbukamenggunakan ruang bakarsedangkan sistemturbingas sederhanadengan siklus tertutupmenggunakanalat-alatpenukarkalor. Gambar : SiklusBrayton(sumber: Wiranto Arismunandar)Turbin gasbekerjaatas dasarprinsip siklus tenagagas Brayton ataujoule yangmerupakansuatu standarsiklus udara.Proses-proses yangterjaditerdiriatas:RuangbakarKompresor Turbin

P ( 2 ) ( 3 ) ( 1) ( 4) V1 2 Kompesiisentropic,2 3 Penambahanenergi padatekanankonstan,3 4 Pengembangan isentropic,4 1 Pembuanganpanas padatekanan konstan.Efisiensi termaluntuksiklusini yangideal adalah :di mana:Q1-2= Energi yang ditambahkan pada keadaan 1 2,Q4-1= Energi yang dibuangpadakeadaan 4 1,V2/V1= RasioKompresi,K= Rasiopanas spesifik =1, 3 1, 4 untuk udarasebagaimediumstandar.B. Siklus Turbin GasRegeneratifEfesiensi turbin gas dapatditingkatkan denganmemanfaatkan gas buang yangmeninggalkan turbin danyang masihmemiliki suhu tinggiuntuk memanaskanudarasebelumdimasukkan kedalamruang pembakaran (gambar 1.2). Hal itudilakukandengansebuah pemanas udara.Setelahmeningalkankompresor, padatitik 2udaramemasukipemanas udara,dan dipanaskandengan gas buangyangmeninggalkanturbin.Dengandemikiansebagiandarienergiyang terkandungdalamgas buangmasihdapat dimanfatkan.Udara dimasukkan kedalamruang pembakaransetelahdipanaskandalamruang pemanasudara, yang juga disebutregenerator. Namundemikian, sebuahPLTG pada umumnyamasihmemilikiefisiensi yangrendah.112211421)/(11==kVVQQQ

C.Siklus KombinasiPeningkatanefisiensisebuah pembangkit tenagalistrikdapatdiperoleh denganmenggabungkansiklustenagauap Rankinedengansiklus tenagagas Brayton.Halinidilakukan dalampembangkittenagalistrik siklus kombinasi, Karenamerupakan suatukombinasi anatraPLTG dan PLTU, pusat tenagalistrikinijuga disebut Pembangkit ListrikTenagaGasUap (PLTGU). Gas buangyangmeninggalkan turbingasmempunyai suhuyangmasih tinggi, sehinggamemiliki jumlahenergiyang cukup besar. Suhuyang tinggiinidimanfaatkan denganmemasukkannya ke dalamboiler padatitik4,untukmemproduksiuapbagi turbinuap. Dapatterjadi,bahwa boilermemperolehtambahanbahanbaker padatitik5untukmendapatkan dayayang lebihbesar bagi siklus uap pusattenagalistrik ini.Pemanas UdaraturbinudarakompresorRuangpembakaran123456EkEmEbGambar 1.2. SiklusTurbin GasRegeneratif(sumber: AbdulKadir)