Pengaruh Kinerja Kompresor Terhadap Efisiensi Turbin Gas Pada

download Pengaruh Kinerja Kompresor Terhadap Efisiensi Turbin Gas Pada

of 28

Transcript of Pengaruh Kinerja Kompresor Terhadap Efisiensi Turbin Gas Pada

PT. Pembangkit Jawa Bali UP Muara Karang sektor PLTGU merupakan perusahaan milik negara yang telah beroperasi selama 15 tahun dengan menerapkan Gas Combined Cycled dengan total kapasitas terpasang sebesar 485 MW, yang terdiri dari 3 x 100 MW unit turbin gas generator model series 9001E (pabrikan GE industrial & Power System) dan 3 unit Heat Recovery Steam Generator (HRSG) dengan kapasitas turbin uap 185 MW.

y

2

3y

4

y

1y

1-2 Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan 2-3 Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian di bakar. 3-4 Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel (nozzle) 4-1 Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan

qi

Tqin3

P2= P3

P

2

n

3

pressure ratio, rp = P2/P1wout

2

4

P1= P4

win1 v2

4

qout

1 s1

qouts3= s4

v v1 3

v4

s

v

= s2

DATA

Studi Literatur

Observasi LapanganPENGOLAHAN DATA

Wawancara

Rumusan Kerja

Kalkulasi Data

PENGAMBILAN KEPUTUSAN Analisa Perbandingan KESIMPULAN Monitor Evaluasi

y Pengumpulan referensi buku dari berbagai sumber

yang diperlukan untuk mengambil keputusan dalam pemilihan judul dan tinjauan pustaka.

y Mengumpulkan data operasi yang diperlukan. y Mengamati proses dan gejala yang terjadi selama

mesin beroperasi.

y Metode pendekatan secara teknis dengan operator di

lapangan, di ruang kontrol, dan pejabat terkait yang memiliki kewenangan dan tanggung jawab terhadap perencanaan dan kehandalan operasi.

y Penjelaskan secara sistematik berupa cara atau rumusan yang dipakai dalam menyelesaiakan perhitungan data y Rumus yang dipakai berasal dari literatur dan industri terkait.

y Tahapan analisa yang membandingkan perhitungan

aktual yang di dapat dengan data manual turbin gas dan membandingkan effisiensi thermal turbin gas terhadap variabel kinerja kompresor, untuk mengetahui sejauh mana kinerja kompreosr mempengaruhi effisiensi thermal

Base GT Generator Fuel Gas Flow EFR SFR Heat Value T1 T2a T3 T4a P1 P2 P3 P4 sfc Heat Rate P2/P1 T2s T4s Wk Wt k t Thermal C C kJ/kg kJ/kg % % % MW KNm3/h MMBTU MSCF BTU/SCF C C C C Bar Bar Bar Bar Nm3/kwh kCal/kWh 11,60 331,27 528,00 27 331,27 1340,39 528 1,013 11,75 11,75 1,013 109,9

Peak 119,4

Rata-rata 114,65 32 66000 63000 1047,619 27 27 332,73 1373,58 542,5 1,013 11,85 11,85 1,013 0,27911 2602,166

Tabel Perhitungan Data Desain Mesin

334,19 1406,88 557 1,013 11,95 11,95 1,013

Dengan asumsi : EFR = 66000 [MMBTU] SFR = 63000 [MSCF] Fuel Gas Flow = 32 [KNm3/h]

11,80 334,19 557,00

11,70 332,73 542,50 307,260 835,235 100,00 100,00 33,05

Grafik Pengaruh Rasio Kompresi Terhadap Thermal Turbin Gas30.00 29.90 Efisiensi Thermal Turbin Gas [%]

29.80

29.70 Siang Malam 29.60

29.50

29.40 10.25 10.30 10.35 10.40 10.45 10.50 10.55 10.60 10.65 10.70 10.75

Rasio Kompresi (P2/P1)

Grafik Pengaruh Suhu Outlet Kompresor Ideal (T2s) Terhadap Thermal Turbin Gas30.00

29.90 Efisisensi Thermal Turbin Gas [%]

29.80

29.70 Siang Malam 29.60

29.50

29.40 310.00 312.00 314.00 316.00 318.00 320.00 322.00 324.00 326.00 328.00 Suhu Outlet Kompresor Ideal (T2s) [C]

Grafik Pengaruh Isentropik KompresorTerhadap Thermal Turbin Gas31.00 30.00 Efisiensi Thermal Turbin Gas [%]

29.00

28.00 Siang 27.00 Malam Linear (Siang) Linear (Malam) 26.00

25.00

24.00 76.00 78.00 80.00 82.00 84.00 86.00 88.00 90.00

Efisiensi Isentropik Kompresor [%]

Sebelum & Sesudah On-Line Water WashEfisiensi Thermal Turbin Gas [%] Efisiensi Thermal Turbin Gas [%] 31.00 30.50 30.00 29.50 29.00 28.50 28.00 27.50 27.00 26.50 26.00 25.50 5.00 7.00 9.00 11.00 13.00 31.00 30.50 30.00 29.50 29.00 28.50 28.00 27.50 27.00 26.50 26.00 25.50 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

Sebelum Waterwash Setelah Waterwash

Sebelum waterwash Setelah waterwash

Rasio Kompresi (P2/P1) 31.00 30.00 29.00 28.00 27.00 26.00 25.00 24.00 23.00 (12.00) (20.00) (00.00) (02.00) (10.00) (14.00) (16.00 (18.00) (04.00) (06.00) (08.00) (22.00)

Suhu Outlet Kompresor Ideal (T2s) [C]

Sebelum waterwash Setelah waterwash

Time GT Generator Fuel Gas Flow EFR SFR Heat Value T1 T2a T3 T4a P1 P2 P3 P4 sfc Heat Rate P2/P1 T2s T4s Wk Wt k t Thermal

hh:mm MW KNm3/h MMBTU MSCF BTU/SCF C C C C Bar Bar Bar Bar Nm3/kwh kCal/kWh C C kJ/kg kJ/kg % % %

(06.00) 96.56 29.84 54446.50 51958.25 1047.89 27.31 358.00 1335.31 552.00 1.01 10.48 10.48 1.01 0.31 2881.86 10.35 312.44 552.00 308.86 787.22 86.22 100.00 29.84

(08.00) 92.26 28.84 54446.50 51958.25 1047.89 29.41 358.00 1349.36 551.00 1.01 10.85 10.85 1.01 0.31 2915.10 10.71 322.41 551.00 312.07 802.35 89.17 100.00 29.50

(10.00) 93.40 29.08 54446.50 51958.25 1047.89 31.71 363.70 1350.84 553.50 1.01 10.77 10.77 1.01 0.31 2903.48 10.63 325.67 553.50 314.20 801.33 88.55 100.00 29.62

(12.00) 93.21 29.03 54446.50 51958.25 1047.89 33.37 365.80 1344.78 553.50 1.01 10.63 10.63 1.01 0.31 2904.39 10.49 326.69 553.50 314.01 795.24 88.23 100.00 29.61

(14.00) 92.64 28.95 54446.50 51958.25 1047.89 32.88 364.00 1342.12 553.25 1.01 10.58 10.58 1.01 0.31 2914.21 10.44 324.92 553.25 312.68 792.81 88.20 100.00 29.51

(16.00) 93.47 29.15 54446.50 51958.25 1047.89 32.16 363.23 1345.75 553.55 1.01 10.65 10.65 1.01 0.31 2908.29 10.51 324.64 553.55 312.92 796.16 88.34 100.00 29.57

(18.00) 93.78 29.13 54446.50 51958.25 1047.89 30.27 359.61 1342.21 552.63 1.01 10.61 10.61 1.01 0.31 2896.69 10.47 320.30 552.63 310.79 793.53 88.06 100.00 29.69

Time GT Generator Fuel Gas Flow EFR SFR Heat Value T1 T2a T3 T4a P1 P2 P3 P4 sfc Heat Rate P2/P1 T2s T4s Wk Wt k t Thermal

hh:mm MW KNm3/h MMBTU MSCF BTU/SCF C C C C Bar Bar Bar Bar Nm3/kwh kCal/kWh C C kJ/kg kJ/kg % % %

(18.00) 93.78 29.13 54446.50 51958.25 1047.89 30.27 359.61 1342.21 552.63 1.01 10.61 10.61 1.01 0.31 2896.69 10.47 320.30 552.63 310.79 793.53 88.06 100.00 29.69

(20.00) 95.29 29.55 54446.50 51958.25 1047.89 28.84 358.88 1346.06 552.38 1.01 10.71 10.71 1.01 0.31 2891.89 10.57 319.09 552.38 311.30 797.65 87.94 100.00 29.74

(22.00) 92.30 28.91 54446.50 51958.25 1047.89 29.00 355.07 1337.97 553.14 1.01 10.49 10.49 1.01 0.31 2920.91 10.36 315.90 553.14 307.51 788.75 87.99 100.00 29.44

(00.00) 92.08 28.78 54446.50 51958.25 1047.89 28.22 353.47 1332.29 551.13 1.01 10.45 10.45 1.01 0.31 2914.72 10.32 313.74 551.13 306.38 785.07 87.78 100.00 29.51

(02.00) 97.51 30.14 54446.50 51958.25 1047.89 27.50 359.10 1354.54 553.63 1.01 10.85 10.85 1.01 0.31 2881.99 10.71 318.65 553.63 312.61 804.91 87.80 100.00 29.84

(04.00) 96.73 29.83 54446.50 51958.25 1047.89 27.17 357.61 1349.39 552.32 1.01 10.79 10.79 1.01 0.31 2875.83 10.65 317.06 552.32 311.36 801.05 87.73 100.00 29.90

(06.00) 96.56 29.84 54446.50 51958.25 1047.89 27.31 358.00 1335.31 552.00 1.01 10.48 10.48 1.01 0.31 2881.86 10.35 312.44 552.00 308.86 787.22 86.22 100.00 29.84

Date Time GT Generator Fuel Gas Flow EFR SFR Heat Value T1 T2a T3 T4a P1 P2 P3 P4 sfc Heat Rate P2/P1 T2s T4s Wk Wt k t Thermal

dd-mmyy hh:mm MW KNm3/h MMBTU MSCF BTU/SCF C C C C Bar Bar Bar Bar Nm3/kwh kCal/kWh C C kJ/kg kJ/kg % % %

17-Apr08 (10.00) 96.20 29.89

17-Apr08 (12.00) 95.03 29.49

17-Apr08 (14.00) 95.33 29.49

17-Apr08 (16.00 96.00 29.73

17-Apr08 (18.00) 96.18 29.70

17-Apr08 (20.00) 96.60 29.79

17-Apr08 (22.00) 66.20 22.98

18-Apr08 (00.00) 61.20 21.72

18-Apr08 (02.00) 69.00 23.68

18-Apr08 (04.00) 64.60 22.50

18-Apr08 (06.00) 65.87 22.69

18-Apr08 (08.00) 61.25 21.82

29074.00 29074.00 27679.00 27679.00 1050.40 30.00 369.00 1357.41 554.00 1.01 10.90 10.90 1.01 0.31 2904.04 10.76 324.36 554.00 317.94 807.42 86.83 100.00 29.61 1050.40 33.37 368.37 1352.44 553.00 1.01 10.83 10.83 1.01 0.31 2900.84 10.69 329.89 553.00 317.02 803.44 88.51 100.00 29.65

29074.00 29074.00 29074.00 29074.00 29074.00 65794.00 65794.00 27679.00 27679.00 27679.00 27679.00 27679.00 62673.00 62673.00 1050.40 34.51 370.10 1351.40 554.00 1.01 10.76 10.76 1.01 0.31 2891.71 10.62 331.01 554.00 317.27 801.38 88.35 100.00 29.74 1050.40 33.02 369.50 1357.66 555.00 1.01 10.86 10.86 1.01 0.31 2894.71 10.72 329.68 555.00 317.84 806.68 88.16 100.00 29.71 1050.40 32.00 366.00 1354.41 554.00 1.01 10.83 10.83 1.01 0.31 2886.18 10.69 327.19 554.00 315.85 804.41 88.38 100.00 29.80 1050.40 31.00 366.00 1354.41 554.00 1.01 10.83 10.83 1.01 0.31 2882.92 10.69 325.22 554.00 315.85 804.41 87.83 100.00 29.83 1050.40 31.00 330.00 1245.46 552.00 1.01 8.57 8.57 1.01 0.35 3244.34 8.46 286.53 552.00 276.76 696.93 85.46 100.00 26.51 1049.80 30.00 324.00 1215.53 539.00 1.01 8.45 8.45 1.01 0.35 3315.05 8.34 282.45 539.00 272.69 679.91 85.87 100.00 25.94 1049.80 28.00 328.00 1253.35 553.00 1.01 8.69 8.69 1.01 0.34 3206.23 8.58 283.21 553.00 277.14 703.86 85.07 100.00 26.82

65794.00 65794.00 65794.00 62673.00 62673.00 62673.00 1049.80 27.90 324.00 1170.98 542.00 1.01 7.50 7.50 1.01 0.35 3253.38 7.40 260.12 542.00 261.35 632.12 78.43 100.00 26.43 1049.80 27.81 325.00 1228.21 541.00 1.01 8.63 8.63 1.01 0.34 3217.60 8.52 281.76 541.00 275.11 690.64 85.45 100.00 26.73 1049.80 29.56 326.00 1204.03 533.00 1.01 8.44 8.44 1.01 0.36 3328.82 8.33 281.45 533.00 273.49 674.38 84.97 100.00 25.84

Date Time GT Generator Fuel Gas Flow EFR SFR Heat Value T1 T2a T3 T4a P1 P2 P3 P4 sfc Heat Rate P2/P1 T2s T4s Wk Wt k t Thermal

dd-mmyy hh:mm MW KNm3/h MMBTU MSCF BTU/SCF C C C C Bar Bar Bar Bar Nm3/kwh

18-Apr08 (10.00) 67.25 23.33

18-Apr08 (12.00) 69.00 23.73

18-Apr08 (14.00) 68.00 23.54

18-Apr08 (16.00 67.85 23.69

18-Apr08 (18.00) 65.70 22.88 65794.00 62673.00 1049.80 31.70 332.40 1232.91 546.00 1.01 8.54 8.54 1.01 0.35 3253.23 8.43 287.26 546.00 277.53 690.34 84.99 100.00 26.44

18-Apr08 (20.00) 65.77 22.96 65794.00 62673.00 1049.80 28.92 327.01 1235.25 547.00 1.01 8.55 8.55 1.01 0.35 3261.13 8.44 282.33 547.00 275.17 691.69 85.01 100.00 26.37

18-Apr08 (22.00) 70.12 23.87

19-Apr08 (00.00) 66.00 23.17

19-Apr08 (02.00) 100.00 30.62 60175.50 57245.00 1051.19 28.69 365.50 1355.99 549.00 1.01 11.10 11.10 1.01 0.31 2864.84 10.96 324.87 549.00 317.89 811.02 87.94 100.00 30.02

19-Apr08 (04.00) 101.08 30.69 60175.50 57245.00 1051.19 28.19 363.09 1356.24 549.55 1.01 11.08 11.08 1.01 0.30 2840.24 10.94 323.57 549.55 316.52 810.72 88.20 100.00 30.28

19-Apr08 (06.00) 101.37 30.75

19-Apr08 (08.00) 79.12 25.54

65794.00 65794.00 62673.00 62673.00 1049.80 32.56 334.00 1253.69 554.00 1.01 8.66 8.66 1.01 0.35 3240.76 8.55 1049.80 34.44 338.94 1263.68 554.00 1.01 8.86 8.86 1.01 0.34 3212.72 8.75 298.27 554.00 284.02 713.23 86.64 100.00 26.77

65794.00 65794.00 62673.00 62673.00 1049.80 34.37 340.00 1257.71 554.00 1.01 8.74 8.74 1.01 0.35 3233.73 8.63 295.92 554.00 283.22 707.23 85.58 100.00 26.59 1049.80 34.03 335.38 1260.70 554.00 1.01 8.80 8.80 1.01 0.35 3261.26 8.69 296.40 554.00 281.73 710.24 87.06 100.00 26.37

65794.00 60175.50 62673.00 57245.00 1049.80 30.78 332.50 1261.70 554.00 1.01 8.82 8.82 1.01 0.34 3180.60 8.71 290.74 554.00 280.61 711.24 86.16 100.00 27.04 1051.19 29.50 328.50 1245.14 551.00 1.01 8.60 8.60 1.01 0.35 3283.84 8.49 284.33 551.00 276.40 697.61 85.23 100.00 26.19

60175.50 60175.50 57245.00 57245.00 1051.19 27.22 363.50 1357.66 549.00 1.01 11.14 11.14 1.01 0.30 2837.93 11.00 322.57 549.00 317.23 812.71 87.83 100.00 30.30 1051.19 30.68 346.00 1282.77 548.00 1.01 9.49 9.49 1.01 0.32 3019.29 9.37 302.46 548.00 293.81 738.44 86.19 100.00 28.48

C C kJ/kg kJ/kg % % %

291.08 554.00 279.58 703.19 85.76 100.00 26.54

y Inspeksi Visual

Kompresor

y Inspeksi

Komponen

On-line Washing Liquid Cleaning Cleaning Off-line Washing Solid Compound Cleaning

Proses solusi injeksi pada saat beroperasi pada kecepatan penuh (full speed) dan beberapa persentase beban Proses solusi injeksi pada saat kondisi cranking speed Dilakukan pada kecepatan penuh dan beban dikurangi