PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

1. PENGERTIAN PLTU

Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik.

Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar serta MFO untuk start up awal.

2. SKEMA PROSES KERJA PLTU

1. Air dari laut dipompa kemudian dialirkan melalui pipa dan masuk ke proses desalinasi. Dalam proses ini air laut yang mengandung garam-garam maka akan dipisahkan garamnya, sehingga air yang sudah didesalinasi tidak mengandung garam-garam.

2. Setelah air tidak mengandung garam maka air akan dipompa menuju tanki make up water tank. Setelah dari Make Up water tank kemudian air dipompa menuju Demin Water Tank.

3. Dari demin water tank maka air akan dipompa kemudian melewati kondensor,di dalam kondensor air yang berasal dari water demin tank kemudian akan bercampur dengan air yang berasal dari uap air sisa turbin.

4. Setelah air keluar dari kondensor kemudian air dipompa menuju LP Heater. LP Heater adalah Low Pressure Heater,fungsinya untuk memanaskan air supaya suhunya layak untuk dip roses di Daerator. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu

yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP (Low Pressure Heater). Daerator biasanya terletak di lantai atas PLTU,tapi bukan lantai yang paling atas.

5. Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump / BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti panci, tetapi panci berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.

6. Sebelum masuk boiler air mengalami beberapa proses pemanasan di HP (High Pressure) Heater. Setelah itu barulah air masuk boiler untuk dilakukan pemanasan lebih lanjut.

7. Setelah air masuk ke dalam Boiler maka air akan dipanaskan sampai terbentuk uap. Untuk menguapkan air tersebut maka dibutuhkan Boiler,boiler tersebut untuk menghasilkan api menggunakan bahan bakar,bahan bakar tersebut bisa berupa batu bara / minyak & gas. Untuk membantu proses pemanasan digunakan juga FDF ( Force Draft Fan),FDF akan menghisap udara luar,udara tersebut kemudian dipanaskan dan udara tersebut akan disemprotkan di sekitar boiler,sehigga pemanasan akan lebih optimum. Dari pemanasan tersebut akan terdapat sisa-sisa pembakaran yang berua gas,gas sisa tersebut akan dibuang melalui cerobong asap.

8. Setelah terbentuk uap,maka uap tersebut masih berupa uap jenuh,uap tersebut tidak akan kuat untuk menghasilkan turbin. Sebelumnya uap tersebut akan disimpan di dalam steam drum yang berfungsi sebagai penampungan uap air sebelum menuju super heater.Supaya uap tersebut bisa menggerakan turbin sehinngga uap akan dialirakan menuju Super Heater. Dalam Super heater uap tersebut akan dihilangkan kadar airnya,sehingga uap tersebut benar-benar kering. Di dalam boiler juga terdapat economizer,economizer berfungsi untuk menyerap gas hasil pemanasan super heater yang akan digunakan untuk memanaskan air pengisi sebelum masuk ke main drum.

9. Setelah itu uap dari Super heater akan mengalir menuju HP Turbin dan kemudian menggerakan turbin tersebut,setelah itu sisa uap akan kembali menuju reheater dalam boiler untuk kembali dipanaskan supaya uapnya kuat untuk menggerakkan LP Turbin.

10. Setelah uap dari reheater maka uap akan menuju LP Heater dan menggeerakan turbin tersebut,karena poros-poros HP Turbin & LP Turbin terhubung ke Generator maka jika kedua turbin ikut berputar maka generator juga ikut berputar. Putaran generator inilah yang akan menghasilkan perbedaan potensial listrik yang kemudian menghasilkan listrik. Kemudian listrik akan ditampung dan kemudian akan disalurkan.

11. Dari LP Turbin masih terdapat sedikit sisa uap,dari sisa tersebut maka uap air akan dikondensasi oleh kondensor,sehingga akan menjadi cair kembali dan akan digunakan kembali dan ada yang dibuang kembali ke laut.

3. KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PLTU

Dibanding jenis pembangkit lainnya PLTU memiliki beberapa keunggulan. Keunggulan tersebut antara lain :

• Dapat dioperasikan dengan menggunakan berbagai jenis bahan bakar (padat, cair, gas).

• Dapat dibangun dengan kapasitas yang bervariasi• Dapat dioperasikan dengan berbagai mode pembebanan • Kontinyuitas operasinya tinggi• Usia pakai (life time) relatif lama

Namun PLTU mempunyai bebrapa kelemahan yang harus dipertimbangkan dalam memilih jenis pembangkit termal. Kelemahan itu adalah :

• Sangat tergantung pada tersedianya pasokan bahan bakar• Tidak dapat dioperasikan (start) tanpa pasok listrik dari luar• Memerlukan tersedianya air pendingin yang sangat banyak dan kontinyu• Investasi awalnya mahal

4. SKEMA PLTU

Keterangan gambar :

1. Stack2. Boiler3. FD Fan4. Air Heater5. Steam Drum6. Primary Superheater7. Economizer

8. Header9. Water Wall10. Secondary Superheater11. Reheater12. Wind Box13. HP Turbine14. IP Turbine

15. LP Turbine16. Generator17. Condenser18. MFO Tank19. MFO Pump20. MFO Heater21. Burner22. Circulating Water Pump23. Desalination Plant24. Distillate Water Pump25. Make Up Water Tank

26. Make Up Water Pump27. Demin Water Tank28. Demin Water Pump29. Condensate Pump30. LP Heater31. Deaerator32. Boiler Feed Pump33. HP Heater34. 18 kV/150kV Switch Yard35. Transmission

5. BAGIAN-BAGIAN PLTU

Bagian UtamaBagian utama yang terdapat pada suatu PLTU yaitu :

o Boiler

Boiler berfungsi untuk mengubah air (feed water) menjadi uap panas lanjut (superheated steam) yang akan digunakan untuk memutar turbin.

o Turbin uap

Turbin uap berfungsi untuk mengkonversi energi panas yang dikandung oleh uap menjadi energi putar (energi mekanik). Poros turbin dikopel dengan poros generator sehingga ketika turbin berputar generator juga ikut berputar.

o Kondensor

Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin (uap yang telah digunakan untuk memutar turbin).

o Generator

Generator berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik.

Peralatan Penunjang

Peralatan penunjang yang terdapat dalam suatu PLTU pada umumnya adalah :

Desalination Plant (Unit Desal)

Peralatan ini berfungsi untuk mengubah air laut (brine) menjadi air tawar (fresh water) dengan

metode penyulingan (kombinasi evaporasi dan kondensasi). Hal ini dikarenakan sifat air laut

yang korosif, sehingga jika air laut tersebut dibiarkan langsung masuk ke dalam unit utama,

maka dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan PLTU.

Reverse Osmosis (RO)

Mempunyai fungsi yang sama seperti desalination plant namun metode yang digunakan berbeda.

Pada peralatan ini digunakan membran semi permeable yang dapat menyaring garam-garam

yang terkandung pada air laut, sehingga dapat dihasilkan air tawar seperti pada desalination

plant.

Pre Treatment pada unit yang menggunakan pendingin air tanah / sungai

Untuk PLTU yang menggunakan air tanah/air sungai, pre-treatment berfungsi untuk

menghilangkan endapan,kotoran dan mineral yang terkandung di dalam air tersebut.

Demineralizer Plant (Unit Demin)

Berfungsi untuk menghilangkan kadar mineral (ion) yang terkandung dalam air tawar. Air

sebagai fluida kerja PLTU harus bebas dari mineral, karena jika air masih mengandung mineral

berarti konduktivitasnya masih tinggi sehingga dapat menyebabkan terjadinya GGL induksi pada

saat air tersebut melewati jalur perpipaan di dalam PLTU. Hal ini dapat menimbulkan korosi

pada peralatan PLTU.

Hidrogen Plant (Unit Hidrogen)

Pada PLTU digunakan hydrogen (H2) sebagai pendingin Generator.

Chlorination Plant (Unit Chlorin)

Berfungsi untuk menghasilkan senyawa natrium hipoclorit (NaOCl) yang digunakan untuk

memabukkan/melemahkan mikro organisme laut pada area water intake. Hal ini dimaksudkan

untuk menghindari terjadinya pengerakkan (scaling) pada pipa-pipa kondensor maupun unit

desal akibat perkembangbiakan mikro organisme laut tersebut.

Auxiliary Boiler (Boiler Bantu)

Pada umumnya merupakan boiler berbahan bakar minyak (fuel oil), yang berfungsi untuk

menghasilkan uap (steam) yang digunakan pada saat boiler utama start up maupun sebagai uap

bantu (auxiliary steam).

Coal Handling (Unit Pelayanan Batubara)

Merupakan unit yang melayani pengolahan batubara yaitu dari proses bongkar muat kapal (ship

unloading) di dermaga, penyaluran ke stock area sampai penyaluran ke bunker unit.

Ash Handling (Unit Pelayanan Abu)

Merupakan unit yang melayani pengolahan abu baik itu abu jatuh (bottom ash) maupun abu

terbang (fly ash) dari Electrostatic Precipitator hopper dan SDCC (Submerged Drag Chain

Conveyor) pada unit utama sampai ke tempat penampungan abu (ash valley)