Pengolahan Air Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap Muara KarangAstari Latifah Wulan Suci 121724005

Gan Dendi Jumhur 121724010

Muchamad Irfan Zulfikar 121724018

Muhammad Rifkie Fitriady 121724019

Taufik Rizal 121724028

PENDAHULUANUnit Pembangkitan Muara Karang adalah sebuah pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan pembangkit listrik tenaga gas uap (PLTGU) yang dikelola oleh PT Pembangkit Jawa-Bali.

Pembangkit ini mengoperasikan 5 PLTU dan 1 PLTGU dengan total kapasitas 1.200 MW.

Unit Pembangkit

Daya Terpasang

PLTU 2 x 200 MW

PLTGU Blok 1 508 MW

Profil Muara Karang

Unit Pembangkit Muara Karang setiap tahun membangkitkan energi listrik rata-rata 7.900 GWh.

Pembangkit Muara Karang beralamat di:

Alamat Jl. Raya Pluit Utara Nomor 2A Jakarta Utara 14450

Telepon : 62-21-6600054, 6692784, Fax : 62-21-6692806

PLTU MUARA KARANG

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Muara karang merupakan pembangkit berbahan bakar minyak yang bekerja dengan prinsip siklus rankine

PLTU Muarakarang saat ini dioperasikan oleh anak perusahaan PLN yaitu PT PLN Pembangkit Jawa Bali (PJB).

PLTU Muarakarang terdiri dari lima unit:

Unit 1-3 masing-masing berkapasitas 100 MW yang dibangun tahun 1975.

Unit 4 dan 5 masing-masing berkapasitas 200 MW yang dibangun tahun 1985.

URUTAN PROSES PENGOLAHAN AIR UMPAN BOILER PLTU MUARA KARANG Proses pembangkitan listrik PLTU Muara Karang dimulai dengan pembuatan

air yang akan dijadikan uap penggerak turbi

Air ini dikatakan dengan raw water.

Raw water ini diambil dari air laut yang disuling menjadi air tawar dengan

proses pemanasan di sebuah instalasi bernama Desaltlination Plant.

Raw water ini di tampung di tanki Raw Water Tank untuk di olah menjadi Make Up Water, yang merupakan air murni (H2O murni) ion-ion lain seperti Fe, Mg, Cl, Na, Ca dan banyak lainnya di instalasi

Demineralitation Plant.

Air Make Up ini sudah siap untuk di masukkan ke instalasi pembangkitan listrik tenaga uap.

URUTAN PROSES PENGOLAHAN AIR UMPAN BOILER PLTU MUARA KARANG Air Make Up dipompakan menuju Hotwell yang berada di bawah

kondensor hingga mencapai level yang ditentukan.

Setelah itu, air ini dipompa oleh Condensate Pump menuju Deaerator melewati beberapa heater (pemanas). Disini air bernama condensate water.

Di deaerator air diberikan proses untuk melepaskan okesigen terlarut yang kemudian dilepaskan ke udara bebas.

Air berlanjut mengalir melawati beberapa heater lagi dengan dipompa oleh Boiler Feed Pump menuju Steam Drum di Boiler yang terletak di lantai 7. Disini air berubah nama menjadi feed water.

Sebelum masuk ke Steam Drum, air melewati pipa-pipa di dalam boiler sebagai pemanasan awal yang disebut economizer.

RAW WATER

RAW WATER adalah air yang diperoleh dari dalam tanah dengan bantuan submersible pump dan sudah mengalami desinfeksi menggunakan chlorin kemudian ditampung di tanki penyimpanan.

Air ini dikenal juga sebagai deep well water.

Pemakaian air ini adalah untuk proses sehari- hari diindustri seperti pencucian di kantin, penyiraman tanah, dan untuk kamar mandi dan toilet.

DESALTLINATION PLANT

Desalination plant adalah metode perubahan fase, yaitu air laut yang dipanaskan untuk menghasilkan uap air. Kemudian dikondensasi untuk menghasilkan air tawar.

Ada beberapa metode desalination plant.

Ditinjau dari media pemisah, desalination plant dibagi menjadi dua yaitu pemisah membran dan thermal.

Pada pemisah membran ada dua metode yaitu ElectroDialysis (ED) dan Reverse Osmosis (RO).

ElectroDialysis menggunakan potensial listrik untuk memisahkan garam yang melalui membran.

Fresh water tertinggal di belakang sebagai hasil produk.

Sedangkan Reverse Osmosis menggunakan metode tekanan, tekanan digunakan untuk memisahkan fresh water yang mengalir melalui membran dan garam tertinggal dibelakang.

DEMINERALISATION PLANT

Demineralisasi adalah proses penghilangan ion2 terlarut yang tidak diinginkan, yang terdapat dalam air baku.

Proses ini dilakukan untuk treatment air umpan boiler, untuk mencegah terbentuknya kerak2 pada permukaan peralatan boiler. Adanya kerak akan menurunkan efisiensi pertukaran panas.

Ada 4 tahap dalam proses demineralisasi yaitu : Service, Backwash, Regenerasi, Pembilasan

Tahapan Proses Demineralisasi

1. Service

Pada tahap ini air akan masuk ke dalam 2 media demineralizer yang masing-masing berisi kation exchanger (catex) dan anion exchanger (anex). air mengalir dari atas ke bawah.

Dua media ini akan dipasang seri dalam dua kolom terpisah.

Air bakunya melewati catex dulu lalu kemudian melewati anex.

Urutan ini bisa dibalik bahkan bisa juga dicampur dalam 1 bed, disebut mixed bed.

Ketika air baku melewati resin, terjadi reaksi dimana komponen kesadahan (Ca2+ dan Mg2+) dalam air ditukar dng ion Na+ dari resin. Reaksi yg terjadi :

R ( -SO3Na )2 + Mg2+ ==> R ( -SO3 )2 Ca + 2Na+

R ( -SO3Na )2 + Mg2+ ==> R ( -SO3 )2 Mg + 2Na+

Tahapan Proses Demineralisasi

2. Backwash

Resin atau penukar ion memiliki kapasitas terbatas dalam penukaran ion hingga akhirnya resin menjadi jenuh. Oleh karena itu, resin harus diregenerasi dengan melakukan backwash menggunakan larutan regenerasi yang kuat seperti HCl untuk anex dan NaOH untuk catex. Resin penukar ion kehilangan kemampuan tukarnya sekitar 10%. Air bersih dialirkan dari bawah ke atas agar memecah susunan tumpukan resin dan melepaskan padatan halus yg terperangkap di dalamnya.

Tahapan Proses Demineralisasi

3. Regenerasi

Tahap ini bertujuan untuk mengganti ion yg terjerap resin dan mengembalikan kapasitas tukar resin. Larutan regenerasi (HCl dan NaOH) dialirkan ke dalam media dari atas. Diikuti dengan proses slow rinse untuk mendorong regeneran ke dalam media resin dan fast rinse untuk menghilangkan sisa regenerant dari resin.

Tahapan Proses Demineralisasi

4. Pembilasan

Air dengan kecepatan tinggi dimasukkan ke dalam media resin. Air akan membilas partikulat di dalam media resin, juga ion Ca2+ dan Mg2+ serta sisa-sisa larutan regenerasi yg terperangkap di dalam resin. Pembilasan dilakukan dengan air bersih dengan arah aliran dari atas ke bawah

DEAERASI

Deaerasi digunakan untuk menghilangkan gas-gas terlarut (oksigen, carbon dioksida) dalam air umpan karena gas-gas ini akan menyebabkan permasalan korosi di dalam sistem ketel uap.

Deaerasi menggunakan prinsip dasar bahwa kelarutan gas-gas terlarut didalam air menjadi nol pada titik didihnya, sehingga pengolahan dengan cara ini dibagi menjadi 2, yaitu deaerasi secara vakum dan deaerasi secara pemanasan.

Pada PLTU muara karang, menggunakan metode Deaerasi pemanasan

DEAERASI

gas-gas terlarut didalam air umpan ketel uap dihilangkan dengan cara memanaskan air umpan tersebut sampai mencapai suhu jenuh steam. Sistem ini secara luas digunakan pada ketel uap bertekanan menengah dan tinggi karena oksigen terlarut di dalam air umpan dengan cara ini dapat dideaerasi sampai di bawah 0,007 mg/L

Air umpan dipancarkan keatas dari nozzle spray, membuat lapisan (film) air

dan setelah menabrak plate ceiling (loteng/dinding atas) air tersebut jatuh ke annular tray dan selanjutnya jatuh dalam bentuk tetesan-tetesan kecil dari perforasi tray bawah ke permukaan air di dalam drum.

Disini air umpan dideaerasi dengan mengontakkan steam secara langsung.

Steam yang mengandung gas-gas (telah dipisahkan/lepas) melewati ruangan diantara pipa umpan dan pipa support dan diventingkan ke atmosfer.