PRESENTATION NAME

PT. PLN (Persero) Pusat Pendidikan dan PelatihanPENGOPERASIAN PLTU

FungsiPLTU merupakan mesin konversi energi yang merubah energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi listrikUapBOILERTURBINEGENERATORBahan bakarPorosListrikEnergi Kimia menjadi Energi PanasEnergi Panas menjadi Energi MekanikEnergi Mekanik menjadiEnergi ListrikProses Konversi EnergiTata Letak PLTU

Air HeaterPrinsip KerjaAir diisikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan pemindah panas. Didalam boiler air dipanaskan dengan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara sehingga berubah menjadi uap. Uap hasil produksi boiler diarahkan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran. Generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrikUap bekas keluar turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan dengan air pendingin agar berubah kembali menjadi air yang disebut air kondensat. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler. Siklus ini berlangsung terus menerus dan berulang-ulang.

Siklus Fluida KerjaSiklus Rankine

a b: Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi isentropis. Terjadi pada pompa air pengisi. b - c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih. Terjadi di LP heater, HP heater dan Economiser. .c - d: Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan steam drum.d - e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperatur kerjanya menjadi uap panas lanjut (superheated vapour). Terjadi di superheater boiler dengan proses isobar. e - f : Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin. f a : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor. Siklus RankineBagian Utama PLTUBoiler berfungsi untuk mengubah air (feed water) menjadi uap panas lanjut (superheated steam) yang akan digunakan untuk memutar turbin.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. Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin (uap yang telah digunakan untuk memutar turbin). Generator berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik.Desalination Plant (Unit Desal)Reverse Osmosis (RO)Pre Treatment Demineralizer Plant (Unit Demin) Hidrogen Plant (Unit Hidrogen)Plant (Unit Chlorin)Auxiliary Boiler (Boiler Bantu)Coal Handling (Unit Pelayanan Batubara)Ash Handling (Unit Pelayanan Abu)

Peralatan Penunjang PLTUBoilerBoiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap terjadi dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar. Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Jumlah produksi uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas pembakaran yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari pipa-pipa berisi air disebut dengan water tube boiler (boiler pipa air).Water Tube Boiler

Tata Letak Boiler Batubara

Gambar : Tata letak PLTU Batubara

Tata Letak Boiler Batubara

Tata Letak Boiler Batubara

Tata Letak Circulating Fluidized BoilerBoiler PLTUIndramayu

BOILER DRAFTDitinjau dari tekanan (draft) ruang bakar boilernya , PLTU dibedakan menjadi: PLTU dengan Pressurised Boiler PLTU dengan Balanced Draft Boiler PLTU dengan Vacuum Boiler BOILER DRAFT

Balanced Draft Boiler

BOILERSTACKID FANMILLBUNKEREPAHFD FANSiklus AirSiklus air boiler merupakan suatu mata rantai rangkaian siklus fluida kerja. Boiler mendapat pasokan fluida kerja air dan menghasilkan uap untuk dialirkan ke turbin. Air sebagai fluida kerja diisikan ke boiler menggunakan pompa air pengisi (Boiler Feed Pump) dengan melalui economiser dan ditampung didalam steam drum boiler. Economiser merupakan pemanas air terakhir sebelum masuk ke drum. Di dalam economiser air menyerap panas gas buang yang keluar dari superheater sebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong.

Economiser

Economiser

Siklus air dalam BoilerSiklus AirPeralatan yang dilalui dalam Siklus air di drum adalah drum boiler, down comer, header bawah (bottom header), dan riser. Perpindahan panas dari api (flue gas) ke air di dalam pipa-pipa boiler terjadi secara radiasi, konveksi dan konduksi. Akibat pemanasan selain temperatur naik hingga mendidih juga terjadi sirkulasi air secara alami, yakni dari drum turun melalui down comer ke header bawah dan naik kembali ke drum melalui pipa-pipa riser..Selain sirkulasi alami, juga dikenal sirkulasi paksa (forced circulation). Untuk sirkulasi jenis ini digunakan sebuah pompa sirkulasi (circulation pump). Sirkulasi Alami & Paksa

Pipa Riser dan dinding ruang bakar boiler

Berfungsi untuk menampung dan mengontrol kebutuhan air di boiler. Fungsi lain yang tidak kalah pentingnya adalah memisahkan uap dan air. Yaitu di bagian separatorUntuk mengontrol kebutuhan air boiler, maka level air di drum harus dijaga konstan pada level normalnya. Level ini dapat dilihat di kontrol room maupun di lokal.Boiler Drum

Siklus UapSiklus uap dalam boiler adalah, uap dari drum boiler dalam kondisi jenuh dialirkan ke Superheater I (primary SH) dan ke Superheater II (secondary SH) kemudian ke outlet header untuk selanjutnya disalurkan ke turbin. Apabila temperatur uap (main steam) melebihi batas temperatur kerjanya, maka desuperheater menyemprotkan steam bersuhu yang lebih rendah untuk menurunkan temperatur main steam sehingga sesuai harga yang diinginkan. Desuperheater terletak diantara Superheater I dan Superheater II.

Siklus UAP SUPERHEAT

Siklus UAP REHEATBerfungsi untuk memanaskan uap dari HP (High Pressure) turbin agar kandungan energi panasnya meningkat lagi setelah memutar HP turbin.Uap ini selanjutnya dialirkan kembali ke IP (Intermediate Pressure) turbin. Pemanasan diperoleh dari gas buang yang keluar superheaterReheater

Siklus uap PLTU dengan ReheaterSistem Udara dan GasUdara berfungsi untuk proses pembakaran bahan bakar sehingga disebut udara pembakaran. Udara berasal dari atmosfer dihisap oleh FD fan dan dialirkan ke air heater. Udara panas dari air heater kemudian masuk kedalam wind box dan selanjutnya didistribusikan ke tiap-tiap burner untuk proses pembakaran. Peralatan yang berada dalam Siklus udara adalah Forced Draft Fan (FDF), air heater, dan wind box. FD fan berfungsi sebagai pemasok udara pembakaran, dimana udara ini diambil dari atmosferSiklus Udara

Siklus UDARAPEMBAKARANForced Draft Fan

Gas panas hasil pembakaran (flue gas) berfungsi sebagai sumber energi panas. Gas panas dari ruang bakar (furnace) dialirkan ke superheater, reheater, economiser, dan ke air heater. Dari air heater gas masuk ke alat penangkap abu (Electrostatic Precipitator). Dari EP gas dihisap oleh ID Fan untuk selanjutnya dibuang ke atmosfer melalui cerobong (stack).

Air Heater, berfungsi untuk memanaskan udara pembakaran dengan memanfaatkan panas gas buang. Electrostatic Precipitator (EP) atau Baghouse Filter berfungsi untuk menangkap abu dan debu yang terbawa dalam gas sebelum dibuang ke atmosfir.Induced draft fan (IDF) berfungsi untuk menghisap gas dan membuang ke atmosfir melalui cerobong. IDF juga berfungsi mengontrol tekanan ruang bakar agar selalu sedikit vakum.

Siklus Gas

Siklus gas di BoilerElectrostatic Precipitator

Air Heater

Sistem Bahan Bakar Minyak1. Minyak HSD Persediaan minyak HSD ditampung dalam tangki atau bunker. Untuk menyalurkan minyak HSD ke alat penyala (ignitor) digunakan pompa dengan melalui filter, katup penutup cepat, katup pengatur dan flow meter. Untuk kesempurnaan proses pembakaran, maka HSD yang disemprotkan ke ruang bakar diatomisasi (dikabutkan) dengan menggunakan uap atau udara. Pengaturan pembakaran atau panas yang masuk boiler dapat dilakukan dengan mengatur aliran HSD dan dengan menambah atau mengurangi ignitor yang operasi.

Diagram sistem BBM dari Storage ke Day Tank

432. Minyak MFO Persediaan minyak MFO di PLTU ditampung di tangki persediaan (storage tank), untuk penggunaan sehari-hari dilayani dengan tangki harian (day tank). Untuk mengalirkan MFO dari day tank ke burner (pembakar) digunakan pompa dengan melalui filter, katup penutup cepat, pemanas (oil heater), katup pengatur dan flow meter. Pemanas berfungsi untuk menurunkan kekentalan MFO agar dapat disemprotkan oleh burner. Seperti pada minyak HSD untuk kesempurnaan reaksi pembakaran, maka pada burner minyak MFO dikabutkan dengan menggunakan uap atau secara mekanik. Pengaturan aliran MFO ke burner dengan menggunakan katup pengatur aliran.Siklus Bahan Bakar MFO

Contoh Burner MFO dengan pengabutan uap

Sistem Bahan Bakar BatubaraPersediaan batubara ditampung di lapangan terbuka (coal stock area) Untuk melayani kebutuhan pembakaran di boiler, batubara ditampung pada bunker (silo) di tiap boiler. Pemasokan batubara dari bunker ke burner ruang bakar dilakukan melalui coal feeder, mill (PC Boiler), dan coal pipe. Pengaturan dan pencatatan jumlah aliran batubara dilakukan dengan coal feeder.Mill (pulverizer) berfungsi untuk menggerus batu bara sehingga menjadi serbuk ( 200 mesh).Untuk membawa serbuk batu bara ke burner, dihembuskan udara primer ke mill. Udara primer dihasilkan oleh Primary Air Fan (PAF) dan sebelum masuk ke mill dipanaskan terlebih dahulu pada pemanas udara primer (Primary Air Heater) sehingga cukup untuk mengeringkan serbuk batu bara.

Sistem suplai bahan bakar batubara ke burnerPenempatan burner batubara pada ruang bakar

Pulverizer / Mill

Turbin Uap dan Alat BantunyaTurbin uap berfungsi untuk merubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Uap dengan tekanan dan temperatur tinggi mengalir melalui nosel sehingga kecepatannya naik dan mengarah dengan tepat untuk mendorong sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros. Akibatnya poros turbin bergerak menghasilkan putaran (energi mekanik). Tenaga putar yang dihasilkan digunakan untuk memutar generator sehingga dihasilkan energi listrikUap yang telah melakukan kerja di turbin tekanan dan temperatur turun hingga kondisinya menjadi uap basah. Uap keluar turbin ini kemudian dialirkan kedalam kondensor untuk didinginkan agar menjadi air kondensat, sedangkan

Prinsip kerja Turbin UapIrisan memanjang turbin uap satu silinder

Jenis TurbinMenurut prinsip kerjanya terdiri dari Turbin Impuls (aksi) atau turbin tekanan tetap, Turbin yang ekspansi uapnya hanya terjadi pada sudu-sudu tetap atau nosel. Ketika uap melewati sudu tetap, maka tekanan turun dan uap mengalami peningkatan energi kinetik. Sudu-sudu tetap berfungsi sebagai nosel (saluran pancar) dan mengarahkan aliran uap ke sudu-sudu gerak.

Turbin reaksiPada turbin reaksi penurunan tekanan terjadi pada sudu tetap dan sudu gerak.

Karakteristik Turbin impuls & Turbin ReaksiKonstruksi dan Bagian UtamaCasingMerupakan bagian yang diam merupakan rumah atau wadah dari rotor. Pada casing terdapat sudu-sudu diam (disebut stator) yang dipasang melingkar dan berjajar terdiri dari beberapa baris yang merupakan pasangan dari sudu gerak pada rotor. Sudu diam berfungsi untuk mengarahkan aliran uap agar tepat dalam mendorong sudu gerak pada rotor.

Bagian Utama Turbin2. RotorRotor adalah bagian yang berutar terdiri dari poros dan sudu-sudu gerak yang terpasang mengelilingi rotor. Jumlah baris sudu gerak pada rotor sama dengan jumlah baris sudu diam pada casing.Pasangan antara sudu diam dan sudu gerak disebut tingkat (stage). Sudu gerak (rotor) berfungsi untuk mengubah energi kinetik uap menjadi energi mekanik.

Stator

Rotor3. BantalanFungsi bantalan adalah untuk menopang dan menjaga rotor turbin agar tetap pada posisi normalnya. Ada dua macam bantalan pada turbin, yaitu Bantalan journal yang berfungsi untuk menopang dan mencegah poros turbin dari pergeseran arah radial Bantalan aksial (thrust bearing) yang berfungsi untuk mencegah turbin bergeser kearah aksial.

Bantalan Jurnal

Antalan Aksial

Katup utama Terdiri dari Main Stop Valve (MSV) dan Governor Valve (GV). Pada turbin dengan kapasitas > 100 MW dilengkapi dengan katup uap reheat, yaitu Reheat Stop Valve (RSV) dan Interceptor Valve (ICV).

a. Main Stop Valve (MSV) Berfungsi sebagai katup penutup cepat jika turbin trip atau sebagai katup pengisolasi turbin terhadap uap masuk. MSV bekerja dalam dua posisi yaitu menutup penuh atau membuka penuh. Pada saat turbin beroperasi maka MSV membuka penuh. Sebagai penggerak untuk membuka MSV digunakan tekanan minyak hidrolik. Sedangkan untuk menutupnya digunakan kekuatan pegas.Main Stop Valve

b. Governor Valve (GV)Turbin harus dapat beroperasi dengan putaran yang konstan (biasanya 3000 rpm) pada beban yang berubah ubah. Untuk membuat agar putaran turbin selalu tetap digunakan governor valve yang bertugas mengatur aliran uap masuk turbin sesuai dengan bebannya. Sistem governor valve yang digunakan umumnya adalah mechanic hydraulic (MH) atau electro hydraulic (EH).

Main Steam Flow (UBP Suralaya Unit 5-7)

Prinsip kerja katup Governor

4. Sistem PelumasanTurbin tidak boleh diputar tanpa adanya pelumasan sehingga pelumasan bantalan sangatlah penting. Parameter utama dari sistem pelumasan adalah tekanan. Untuk menjamin tekanan minyak pelumas yang konstan disediakan beberapa pompa minyak pelumas :

Main Oil Pump adalah pompa pelumas utama yang digerakan oleh poros turbin sehingga baru berfungsi ketika putaran turbin mencapai lebih dari 95 %.

Auxiliary Oil Pump adalah pompa yang digerakkan dengan motor listrik AC. Pompa ini berfungsi pada start up dan shut down turbin serta sebagai back up bila tekanan minyak pelumas dari MOP turun.

Emergency Oil Pump adalah pompa yang digerakkan dengan motor listrik DC dan digunakan sebagai cadangan atau darurat ketika pasok listrik AC hilang.Sistem pelumasan (UBP Suralaya Unit 5-7)

5. Sistem Jacking OilPada turbin kapasitas besar, berat rotornya juga besar sehingga dalam keadaan diam rotor tersebut akan menyingkirkan lapisan minyak pelumas dari permukaan poros dan bantalan. Dalam keadaan seperti ini, bantalan atau poros akan rusak bila diputar.Jacking oil berfungsi untuk mengangkat poros dengan minyak tekanan tinggi untuk menghindari kerusakan akibat tiadanya pelumasan diantara poros dan bantalan6. Turning Gear Rotor turbin yang berat dan panjang apabila dibiarkan dalam keadaan diam dalam waktu yang lama dapat melendut. Pelendutan menjadi lebih nyata apabila dari kondisi operasi yang panas kemudian turbin langsung berhenti. Untuk mencegah terjadinya pelendutan, maka rotor harus diputar perlahan secara kontinyu atau berkala. Alat untuk memutar rotor turbin ini disebut turning gear atau bearing gear. Turning gear digerakkan dengan motor listrik melalui roda gigi dengan kecepatan putar antara 3 - 40 rpm. Turning gear juga memberikan torsi pemutar awal ketika turbin start.Turning Gear

Turning Gear7. Sistem Perapat porosCelah diantara casing (bagian yang diam) dan rotor (bagian yang berputar) turbin menyebabkan terjadinya kebocoran uap keluar atau udara masuk turbin. Untuk mencegah kebocoran pada celah tersebut dipasang perapat. Sistem perapat dilakukan dengan memasang labirin (sirip-sirip) pada casing maupun rotor secara berderet. Tetapi perapat yang hanya menggunakan labirin masih memungkinkan terjadinya kebocoran. Untuk itu pada labirin diberikan fluida uap sebagai media perapat (gland seal steam).Gland seal pada poros turbin

Gland seal steam dan perapat labirin

Siklus uap perapat (Gland Seal Steam)

KONDENSORMerupakan peralatan yang berfungsi untuk mengubah uap menjadi air. Proses perubahannya dilakukan dengan cara mengalirkan uap ke dalam suatu ruangan yang berisi pipa-pipa (tubes). Uap mengalir di luar pipa-pipa (shell side) sedangkan air sebagai pendingin mengalir di dalam pipa-pipa (tube side). Kondensor seperti ini disebut kondensor tipe surface (permukaan). Kebutuhan air untuk pendingin di kondensor sangat besar sehingga dalam perencanaan biasanya sudah diperhitungkan. Air pendingin diambil dari sumber yang cukup persediannya, yaitu dari danau, sungai atau laut. Posisi kondensor umumnya terletak dibawah turbin sehingga memudahkan aliran uap keluar turbin untuk masuk kondensor karena gravitasi.

Konstruksi KondensorAliran air pendingin ada dua macam yaitu satu lintasan (single pass atau dua lintasan (double pass). Untuk mengeluarkan udara yang terjebak pada water box (sisi air pendingin), dipasang venting pump atau priming pump. Udara dan non condensable gas pada sisi uap dikeluarkan dari kondensor dengan ejector atau pompa vakum.Kondensor tipe permukaan (Surface Condenser)

Konstruksi Kondensor

Sistem Air Kondensat.Sistem air kondensat merupakan sumber pasokan utama untuk sistem air pengisi ketel yang sebagian besar berasal dari proses kondensasi uap bekas di dalam kondensor. Rentang sistem air kondensat adalah mulai dari hotwell sampai ke Deaerator. Selama berada dalam rentang sistem air kondensat, air mengalami 3 proses utama yaitu :Pemanasan, di gland steam condensor, di air ejector dan beberapa LP heaterPemurnian, dengan cara mengalirkan air kondensat melintasi penukar ion (Condensate Polishing)Deaerasi, yaitu proses pembuangan pencemar gas dari dalam air kondensat. Terjadi di deaeratorSistem Air Kondensat (UBP Suralaya unit 5-7)

Pemanas Awal Air Pengisi

DEAERATORSistem Air PengisiMerupakan sistem air dari deaerator sampai steam Tekanan air pada sistem air pengisi naik hinggga lebih tinggi dari tekanan ketel.Fungsi sistem air pengisi :Fungsi menaikkan tekanan sehingga air pengisi dapat mengalir kedalam ketel. Fungsi pemanasan, dilakukan untuk dua tujuan yaitu :Semakin dekat temperatur air pengisi masuk ketel dengan titik didih air pada tekanan ketel, maka semakin sedikit bahan bakar yang diperlukan untuk proses penguapan didalam ketel. Temperatur air pengisi yang akan masuk ketel sedapat mungkin harus mendekati temperatur metal ketel sebab perbedaaan yang besar antara keduanya dapat menimbulkan kerusakkan komponen ketel akibat thermal stress.Fungsi pemurnian, bertujuan untuk menghilangkan zat-zat pencemar padat dengan meninjeksikan bahan kimia guna menggumpalkan zat-zat padat yang terlarut dalam air pengisi. Gumpalan zat-zat padat ini kemudian dapat dibuang melalui saluran blowdown pada ketel. DEAERATOR

Sistem Air Pengisi (UBP Suralaya unit 5-7)Sistem air penambah berfungsi untuk memenuhi kebutuhan tambahan fluida pada hotwell kondenser akibat adanya kebocoran-kebocoran di sepanjang siklus air dan uap suatu PLTU.Tahapannya :

Brine (air laut) Raw water/ fresh water

Raw water Demin waterSistem Air PenambahDesalination PlantDemineralizer PlantSiklus Air Penambah

GENERATOR Generator yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan listrik ketika turbin berputar. Proses konversi energi didalam generator adalah dengan memutar medan magnet didalam kumparan. Rotor generator sebagai medan magnet menginduksi kumparan yang dipasang pada stator sehingga timbul tegangan diantara kedua ujung kumparan generator. Untuk membuat rotor agar menjadi medan magnet, maka dialirkan arus DC ke kumparan rotor. Sistem pemberian arus DC kepada rotor agar menjadi magnet ini disebut sistem eksitasi.

Konstruksi dan Bagian-Bagian GeneratorGenerator terdiri dari bagian yang diam disebut stator dan bagian berputar disebut rotor. Stator terdiri dari casing yang berisi kumparan dan rotor yang merupakan medan magnet listrik terdiri dari inti yang berisi kumparan.Inti (core) terbentuk dari susunan plat-plat baja silikon yang mempunyai sifat kemagnetan yang baik. Plat-plat tersebut dikompres dengan rapat sekali, tetapi diisolasi satu sama lain dengan pernis atau kertas berisolasi (impregnated paper). Susunan plat baja silikon yang membentuk inti ini biasanya disebut laminasi. Laminasi-laminasi ini membentuk saluran yang baik sekali bagi flux magnet yang dihasilkan oleh rotor. Isolasi pada laminasi mengurangi besarnya arus pusar (Eddy current), sehingga mengurangi kerugian panas yang timbul. Generator PLTU dengan Main Exciter dan Pilot Exciter

Stator dan Rotor Generator

SISTEM EKSITASI Eksitasi adalah sistem mengalirkan pasok listrik DC untuk penguat medan rotor generator. Dengan mengalirnya arus DC ke kumparan rotor, maka rotor menjadi magnet dengan jumlah kutub sesuai jumlah kumparannya. Alat untuk membangkitkan arus eksitasi disebut Exciter. Untuk mengalirkan arus listrik ke rotor dapat dilakukan dengan melalui slip ring dan sikat arang (carbon brush) atau membuat exciter dengan kumparan berputar. Sistem Eksitasi

SISTEM PENDINGIN GENERATOR Berfungsi menyerap panas yang timbul didalam generator sehingga mencegah terjadinya panas lebih yang dapat merusak isolasi. Panas ini dapat menurunkan efisiensi generator.

Kerugian pada generator terjadi akibat :Arus yang mengalir didalam penghantar Inti besi yang menjadi magnet dan medan magnet yang berubah-ubahGesekan angin antara rotor dengan media pendingin

Media pendingin generator dapat menggunakan udara, gas hidrogen, atau air (water).

Sistem Pendingin H2Keuntungan penggunaan hidrogen sebagai pendingin generator dibanding dengan udara adalah : Kerapatannya rendah ( udara ) Daya hantar panas tinggi ( 7 udara ) Koefisien perpindahan panasnya tinggi Tidak menimbulkan korosi asam Resiko kebakaran rendah Biaya pemeliharaan generator rendah

Resiko penggunaan hidrogen sebagai pendingin generator dibanding dengan udara adalah :Eksplosif, sehingga tidak boleh ada kebocoran yang menyebabkan terjadinya reaksi antara hidrogen dengan udara untuk menghindari terjadinya ledakan.

Sirkulasi pendingin Hidrogen di dalam Generator

SISTEM UDARA INSTRUMENT DAN SERVISDibagi menjadi dua :

1. Sistem Udara Instrumen/kontrolUdara instrumen/kontrol berfungsi untuk memasok peralatan instrumen/kontrol yang digerakkan dengan udara bertekanan. Udara ini harus bersih dan kering sehingga dilengkapi dengan dryer (pengering). Proses pengeringan ini bertujuan untuk :Mencegah korosi alat alat instrumen.Mencegah penyumbatan dari orifice, nosel, jarum dan alat alat lainya yang berhubungan dengan instrumen.

2. Sistem Udara Service.Seperti halnya pada sistem udara instrumen, tetapi tidak menggunakan air prefilter dan refrigerant air dryer, sebab udara yang dipakai untuk service tidak harus kering.Tidak digunakannya udara kering untuk udara service ini karena selain biayanya mahal, udara untuk service ini hanya dipakai untuk membersihkan bagian-bagian peralatan dan peralatan pemeliharaan. Sistem Udara Instrumen

Sistem Udara Service

Peralatan Penunjang 1. Desalination Plant Fungsi desalination plant adalah mengolah air laut menjadi air murni. Proses desalination yang umum dilakukan adalah dengan cara menguapkan (evaporating) air laut. Bila air laut dipanaskan, maka airnya akan menjadi uap dan garam-garamnya akan tertinggal. Selanjutnya bila uap tersebut didinginkan akan diperoleh air kondensat yang disebut air desal atau fresh water.Desalination Plant

2. Demineralizer Plant Fungsi demin plant adalah untuk mengolah air tawar menjadi air demin (air murni yang tidak mengandung mineral). Proses penghilangan mineral dilakukan secara kimia dengan menggunakan saringan /penukar cation dan saringan/penukar anion serta saringan campuran (mixed bed).

Diagram Demineralizer Plant

3. Chlorination Plant Chlorination plant berfungsi untuk memproduksi sodium hypochlorite (NaOCl) dari air laut secara electrolisis. Proses produksi chlorin adalah dengan mengalirkan air laut kedalam electrolyt cell/generator yang diberi tegangan DC sehingga menghasilkan sodium hypochlorite (NaOCl) dan gas hidrogen. Sodium hypochlorite yang dihasilkan oleh generator dialirkan kedalam storage tank, bertubulensi memisahkan gas hidrogen dan ditampung dalam tangki hypochlorite. Fungsi sodium hypochlorite adalah mengontrol mikroorganisme yang ada dalam sistem air pendingin.

Skema Chlorination Plant4. Hydrogen Plant H2-Plant adalah tempat dimana H2 (Hydrogen) diproduksi. H2 digunakan sebagai media pendingin untuk menyerap dan mernbuang panas (disipasi) yang timbul di dalam alternator yang sedang beroperasi. Terjadinya panas pada alternator disebabkan karena adanya : Rugi tembaga : panas yang disebabkan karena adanya arus pembebanan yang mengalir melalui penghantar tembaga stator dan rotor . Besaran dayanya dapat dihitung dengan persamaan I2.R. Rugi besi adalah kerugian yang diakibatkan dari panas yang ditimbulkan dengan adanya arus pusar (Eddy current) yang terjadi pada inti stator maupun rotor. Selain panas yang diakibatkan seperti tersebut diatas, juga terjadi panas yang diakibatkan dari gesekan dengan angin (windage).

Panas yang berlebihan dapat mengakibatkan kerusakan isolasi penghantar atau terbakar, oleh sebab itu perlu adanya pendinginan. Kerugian-kerugian yang menyebabkan panas tersebut harus diusahakan kecil sehingga tidak lebih dari 2% dari output alternator.Diagram Produksi Gas H2

5. Reverse Osmosis PlantProses osmosis adalah proses mengalirnya molekul air dari larutan berkadar garam rendah (dilute solution) menuju ke larutan berkadar garam tinggi (concentrated solution). Proses osmosis merupakan proses alamiah yang terjadi sebagai upaya untuk menyeimbangkan konsentrasi garam pada kedua sisi. Proses osmosis ini akan menyebabkan ketinggian permukaan air pada concentrated solution akan menjadi lebih tinggi daripada permukaan pada dilute solution. Secara alamiah air akan memberikan tekanan dari permukaan air yang lebih tinggi ( concentrated solution ) menuju ke permukaan air yang lebih rendah ( dilute solution ). Tekanan yang terjadi inilah biasa kita disebut sebagai osmotic pressure. Pada ketinggian air tertentu di concentrated solution, besarnya osmotic pressure ini akan menyebabkan proses osmosis berhenti.

Proses Osmosis dan Reverse OsmosisProses reverse osmosis pada prinsipnya adalah kebalikan proses osmosis yaitu dengan memberikan tekanan pada larutan berkadar garam tinggi (concentrated solution) supaya terjadi aliran molekul air yang menuju larutan berkadar garam rendah (dilute solution). Pada proses ini molekul garam tidak dapat menembus membrane semipermeable, sehingga yang terjadi hanyalah aliran molekul air saja sehingga akan didapatkan air murni yang dihasilkan dari larutan berkadar garam tinggi. Inilah prinsip dasar reverse osmosis. Dalam proses reverse osmosis minimal selalu membutuhkan dua komponen yaitu adanya tekanan tinggi (high pressure) dan membrane semi permeable.

Reverse Osmosis Plant

6. Auxiliary BoilerAuxiliary Boiler merupakan boiler berbahan bakar minyak yang biasanya digunakan saat Power Plant Start up. Sebuah auxiliary Boiler, biasanya memiliki kapasitas sekitar 10 15 Ton/hr. Auxiliary Boiler ini berperan sebagai penyedia uap untuk kebutuhan sebagai berikut : Start up heating dan pressure pegging pada low load di deaerator Desalination plantWater treatment plantOil burner atomizing serta purgingBeberapa peralatan yang membutuhkan steam untuk pengoperasiannyaAuxiliary Boiler

7.Coal Handling SystemCoal handling system berfungsi menangani mulai dari pembongkaran batubara dari kapal/tongkang (unloading area), penimbunan/penyimpanan di stock area atapun pengisian ke bunker (power plant) yang digunakan untuk pembakaran di Boiler.

Alat transportasi yang digunakan dengan system conveyor. Keuntungannya:Menurunkan biaya dan menghemat waktu pada saat memindahkan batubaraMenigkatkan efisiensi pemindahan materialMenghemat ruangMeningkatkan kondisi lingkungan kerja (bersahabat dengan lingkungan) : tidak berisik, menurunkan tingkat polusi udara.

8.Ash Handling SystemAsh Handling Plant merupakan peralatan yang berfungsi sebagai penampung dan penyalur abu sisa pembakaran yang berasal dari ruang bakar (furnace). Ash Handling Plant mempunyai 2 buah bagian / system, yaitu :Fly Ash System.Berfungsi menyalurkan abu terbang (fly ash) yang merupakan sisa pembakaran dari ruang bakar boiler. Sisa pembakaran yang mengandung partikel-partikel abu dialirkan ke atmosfir melalui ruang yang telah dipasang EP (Electrostatic Precipitator). Partikel abu yang terdapat dalam sisa pembakaran akan ditangkap oleh EP dan disalurkan ke pembuangan melalui Transporter atau Conveyor.

Bottom Ash System.Berfungsi menangani atau menyalurkan abu sisa pembakaran dari bagian bawah ruang bakar. Selain menangani dan menyalurkan abu dari dalam furnace, Bottom Ash System juga menyalurkan abu yang berasal dari Ruang Economizer dan coal reject dari Pulverizer.

Ash Handling System

121Klasifikasi Start Pada umumnya sebagai pedoman untuk menentukan jenis start menggunakan parameter yang sama, yaitu temperatur metal tingkat pertama (first stage metal temperature) turbin.

Adapun kriteria dari masing-masing jenis start adalah sebagai berikut : Start dingin (Cold Start).Apabila temperatur first stage metal turbin < 120 0C, ketika turbin telah stop (shutdown) lebih dari 72 jam (3 hari). Memerlukan waktu start yang paling lama untuk proses heat soak. Juga perlu diperhatikan kemungkinan terjadinya thermal stress akibat perbedaan temperatur. Start hangat (Warm Start).Apabila temperatur first stage metal turbin antara 120 0C s.d 350 0C, ketika turbin telah stop selama sekitar 30 jam. Waktu start menjadi lebih singkat dibanding start dingin. Pada start hangat perlu diperhatikan pengaturan temperatur uap keluar boiler, supaya sesuai dengan temperatur metal turbin.Start panas (Hot Start).Membutuhkan waktu start paling cepat dibanding jenis start yang lain. Dilakukan apabila temperatur first stage metal turbin > 350 0C, ketika turbin baru shut down sekitar 12 jam. Hal yang perlu dipertimbangkan pada start hangat juga berlaku untuk start panas.PENGOPERASIAN UNIT PLTUJenis StartDari penyalaanhingga start turbinDari turbin starthingga paralelDari paralel hingga beban penuhWaktu total dari penyalaan hingga beban penuh1. Start Dingin (cold start) 240 menit220 menit190 menit650 menit2. Start Hangat (warm start) 80 menit70 menit90 menit240 menit3. Start Panas (Hot start ) 40 menit15 menit35 menit90 menit4. Start sangat panas (very hot start) 10 menit10 menit30 menit50 menitDaftar perkiraan waktu untuk tiap jenis startPENGOPERASIAN UNIT PLTUPersiapan Start Up BoilerSebelum menjalankan unit, secara umum ada beberapa aspek yang perlu diperhatikan antara lain :Yakinkan bahwa cadangan air penambah (make up water) tersedia dengan cukup. Pasokan bahan bakar cukup tersedia. Sistem pasok daya listrik telah terdistribusikan dengan baik dan siap memasok daya. Semua jenis sistem penanggulangan kebakaran (Fire Protection System) juga telah siap dan yakinkan bahwa sistem akan berfungsi pada saat diperlukan. Setelah hal - hal umum tersebut telah memenuhi syarat, maka PLTU dapat di start.

Secara garis besar, prosedur menjalankan PLTU terdiri dari 3 kelompok utama yaitu :Menjalankan BoilerMenjalankan TurbinMenjalankan Generator, sinkronisasi dan pembebanan.Start BoilerLangkah persiapan Start Boiler meliputi :Periksa dan yakinkan bahwa semua "Man Hole" sudah tertutup.Periksa dan yakinkan bahwa semua katup pengaman (Safety Valve) tidak dalam keadaan terkunci.Periksa dan yakinkan bahwa semua instrumen indikator (level gauge, temperature gauge, pressure gauge dan lain-lain) sudah terpasang dan berfungsi dengan baik.Periksa dan yakinkan bahwa semua sistem proteksi bekerja dengan baik.Semua saluran drain dan venting harus dalam keadaan terbuka. Sistem air pendingin utama harus telah beroperasi normal sebelum boiler dijalankan. Sistem air pendingin bantu (Auxiliary Cooling Water System) harus telah beroperasi normal. Sistem udara kontrol dan sistem udara service harus sudah dalam kondisi normal operasi. Semua katup tangan untuk saluran udara perapat (seal air) maupun pendingin (cooling air) ke boiler sudah dalam keadaan terbuka.

Tahapan Start Boiler secara umum adalah sebagai berikut : Pengisian HotwellPengisian Tangki DeaeratorPengisian Drum BoilerPembilasan Ruang Bakar (Purging)Penyalaan (Firing)Menaikkan Tekanan BoilerStart BoilerStart TurbinPersiapan start turbin, diantaranya :Pastikan level minyak pelumas didalam tangki Pastikan air pendingin telah dialirkan ke pendingin minyak pelumas (Oil Cooler). Pastikan bahwa semua katup drain turbin (casing drain, main steam drain, extraction line drain dan sebagainya) terbuka.

Start TurbinLangkah-langkah yang harus dilakukan saat start turbin adalah :Jalankan pompa pelumas bantu (Auxiliary Oil Pump) atau turning gear oil pump dan amati tekanan pelumas. Jalankan "Jacking oil pump" (bila dilengkapi) dan periksa tekanan jacking oil. Jalankan pemutar poros turbin (Turning Gear/Baring Gear). Mengoperasiakan Uap Perapat Poros (Gland Steam) Membuat Vacum Condensor Memutar Turbin.Ikuti prosedur start sesuai dengan grafik start yang dikeluarkan oleh pabrik.

Flow Chart Start Boiler & Turbin

Grafik Start Boiler

Grafik Cold Start

Tahapan shutdown boiler adalah sebagai berikut :Turunkan beban Pulverizer ke minimumNyalakan ignitor untuk Pulverizer yang akan dimatikanSuhu udara primary ke Pulverizer diturunkan ke minimum dengan cara menutup hot air damper dan membuka cold air damper. Pertahankan selama kurang lebih 5 menit untuk pendinginan PulverizerMatikan feeder batubaraPertahankan udara primary selama 10 menit untuk membersihkan batubara dan mendinginkan boilerLakukan proses inert PulverizerMatikan Pulverizer dan tutup Swing valveStop dan lakukan pembilasan ignitorSetelah semua Pulverizer dan ignitor sudah dimatikan, lakukan pembilasan (purging) boilerHal-hal yang perlu diperhatikan pada saat stop boiler adalah : pertahankan level drum, pertahankan tekanan ruang bakar, apabila beban sudah turun sampai 10% beban penuh maka suhu gas pebuang (flue gas) harus dibatasi untuk melindungi pipa superheater dari suhu yang berlebihan.Shutdown Boiler133TERIMA KASIH ID FanFD FanBoilerSDCCTransporter gas flowfurnacemill rejectudara masukPA FanSuperheaterreheatereconomizerCoal bunkerPULVERIZERCoalE PSTACKDDCCscreencrusherCONVEYORASH VALLEYTransfer BinJumboTransporterTruck capsoleSilo 2x2500m3ASH VALLEYCONVEYORDUST CONDITIONING 2DUST CONDITIONING 1TRUCK CAPSULEDUM TRUCKAIR HEATERAIR HEATERAir heaterCompressordryerEP hopper250 m3DRY UNLOADINGashashUNIT BISNIS SURALAYASURALAYA STEAM POWER PLANT #567ASH AND DUST HANDLING PLANT #567FLOW GAS AND ASH HANDLING PLANTSUDIRMANMARET 2007