PLTGU

LAPORAN KERJA PRAKTEK

III.2 Profil Produksi PLTGUIII.2.2 Siklus Ideal Pada PLTGU

PLTGU sebagai pembangkit listrik tenaga termal memiliki dasar siklus yang digunakan. Siklus yang digunakan adalah siklus Brayton pada unit PLTG dan siklus Rankine pada unit PLTU. Siklus Brayton dapat dilihat pada gambar 3.55 (b) dengan penjelasan sebagai berikut.

Gambar 3.55 (a) Alur pembakaran pada sistem turbin gas ; (b) Siklus Brayton ideal

Siklus Brayton yang terjadi pada PLTG : Langkah 1-2 : Udara luar dihisap dan ditekan di dalam kompresor, menghasilkan udara bertekanan (langkah kompresi) Langkah 2-3 : Udara bertekanan dari kompresor dicampur dengan bahan bakar, terjadi reaksi pembakaran yang menghasilkan gas panas (langkah pemasukan kalor) Langkah 3-4 : Gas panas hasil pembakaran dialirkan untuk memutar turbin (langkah ekspansi) Langkah 4-1 : Gas panas dibuang keluaran turbin gas (langkah pembuangan kalor)

Pada unit PLTU menggunakan siklus tertutup dengan dasar siklus Rankine. Dengan gambar yang dapat dilihat pada gambar 3.56 (b) dengan penjelasan sebagai berikut.

Proses 3 - 4 : kompresi isentropik oleh pompa, dari kondensor menuju boiler Proses 4 - 1 : pemanasan air dalam boiler pada tekanan konstan (air menjadi uap) Proses 1 - 2 : ekspansi isentropik dalam Steam Turbine Proses 2 - 3 : pelepasan kalor pada tekanan konstan dalam kondensor (uap air

dikondensasikan menjadi air)

Program Studi D3 Teknik Mesin Kerjasama PLN - ITS 65

(a) (b)


Gambar 3.56 (a) Siklus tertutup PLTU ; (b) Siklus Rankine ideal



III.2.3 Proses Produksi PLTGUPLTGU adalah pembangkit listrik termal yang memanfaatkan tenaga gas dan uap sebagai

hasil combine system dari sistem pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) dan pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Pada PLTGU energi hasil pembakaran bahan bakar akan digunakan untuk menggerakkan turbin gas dan memutar generator lalu dilanjutkan dengan proses pemanasan air hingga menjadi uap dengan memanfaatkan hasil gas buang dari turbin gas yang nantinya energi dari uap air tersebut akan dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin uap.

Proses konversi energi pada PLTGU berlangsung melalui tiga tahapan pada PLTG dan tiga tahapan pada PLTU. Pada tahapan pertama PLTG, energi kimia dari bahan bakar diubah menjadi energi panas dalam bentuk gas bertekanan dan temperatur tinggi. Kedua, energi panas (gas) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran turbin gas. Ketiga, energi mekanik (turbin gas) akan diubah menjadi energi listrik pada generator. Pada tahapan PLTU, energi panas dari gas buang PLTG dirubah menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan bertemperatur tinggi dari proses pemanasan air di HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Energi panas (uap) akan diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran turbin uap. Selanjutnya energi mekanik (turbin uap) akan diubah menjadi energi listrik pada generator. Dengan skema proses konversi energi yang dapat dilihat pada gambar 3.2.4 berikut.

Gambar 3.57 Skema proses konversi energi pada PLTGU

Proses produksi dimulai dengan pengoperasian unit PLTG dimana dimulai proses start up sampai proses memutar turbin dan menghasilkan listrik, yaitu:

1. Saat kondisi awal PLTGU belum beroperasi maka proses produksi dimulai dengan mengaktifkan unit penggerak mula / starting unit untuk menggerakkan kompresor yang ada pada unit turbin gas.2. Kompresor yang telah dikopel langsung dengan turbin gas dan generator akan berputar bersamaan. Kompresor yang berputar akibat mendapatkan daya dari starting unit akan berputar dengan kecepatan putaran yang terus bertambah. Hingga mencapai


Energi kimia(bahan bakar)

Energi panas(gas tekanan

dan temperatur

tinggi)

Energi mekanik(turbin gas)

Energi listrik(generator)

Energi panas(gas buang)

Energi panas(uap tekanan

dan temperatur

tinggi)

Energi mekanik(turbin uap)


putaran 1100 rpm, kompresor mulai menyuplai udara bertekanan yang nantinya akan digunakan dalam proses pembakaran bahan bakar (gas/minyak) pada ruang bakar / combution chamber.3. Gas hasil pembakaran bahan bakar pada ruang bakar akan memiliki energi dalam bentuk tekanan dan temperatur yang sangat tinggi. Energi inilah yang digunakan untuk memutar turbin gas. Pembakaran yang terus menerus akan menghasilkan energi keluaran semakin meningkat akibatnya putaran turbin akan naik. Hingga mencapai putaran 2850 rpm strating unit akan berhenti beroperasi karena pada putaran itu sistem trasnmisi pada starting unit yang dikopel dengan generator, kompresor dan turbin akan lepas.4. Pada putaran 2850 rpm sistem PLTG sudah mampu aktif tanpa harus dibantu dengan starting unit. Kenaikan putaran akibat pembakaran hingga putaran turbin mencapai 3000 rpm akan mulai menghasilkan listrik pada generator.5. Dengan putaran konstan 3000 rpm, generator menghasilkan listrik dan disalurkan menuju daerah pendistribusian.

Proses pada PLTGU dilanjutkan dengan proses pada unit PLTU, yaitu:1. Proses pada unit PLTU dimulai dari gas buang dari turbin gas yang masih memiliki energi panas dengan temperatur yang cukup tinggi yaitu sekitar 500 oC dimanfaatkan untuk memanaskan air yang berada pada HRSG . Pemanasan air pada HRSG akan menghasilkan uap panas yang dimanfaatkan untuk memutar turbin uap. Dimana uap hasil pemanasan yang bertekanan tinggi akan digunakan untuk memutar turbin bertekanan tinggi dan uap yang bertekan rendah akan digunakan untuk memutar turbin yang bertekanan rendah.2. Putaran turbin uap baik turbin tekanan tinggi maupun turbin tekanan rendah akan dikopel dengan generator yang nantinya akan menghasilkan listrik yang akan disalurkan pada unit pendistribusian.3. Sedangkan uap hasil keluaran turbin uap akan disirkulasi kembali dengan mengkondensasikan uap tersebut pada kondensor. Proses kondensasi pada kondensor ini memanfaatkan air laut sebagai media pendinginnya.4. Air hasil kondensasi dari kondensor akan dipompakan menuju HRSG untuk dipanaskan kembali sebagai kelanjutan sistem. Namun dengan adanya losses dalam bentuk kebocoran sistem maka air pengisi HRSG harus ditambahkan dari air laut yang telah dinetralkan melalui proses water treatment sehingga kebutuhan air untuk HRSG tetap pada kondisi ideal.



Gambar 3.58 Alur proses produksi listrik pada PLTGU

III.2.3 Sistem Distribusi PLTGUPT. PJB UP Gresik adalah salah satu perusahaan pembangkit energi listrik yang paling

besar di antara perusahaan pembangkit energi listrik yang ada di Indonesia. Produksi di PT. PJB UP Gresik dapat menghasilkan listrik hingga mencapai kapasitas 2280 MW. Mengingat PT. PJB UP Gresik ini hanyalah sebagai produsen listrik tanpa menangani pemasaran, sistem distribusi pemasaran ditangani oleh Penyaluran dan Pusat pengaturan Beban (P3B). Sama halnya dengan PT. PJB UP Gresik, P3B juga merupakan elemen yang berada di bawah PT. PLN untuk memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia. Dalam hal ini, P3B mempunyai hubungan komunikasi secara langsung dengan konsumen dan media distributor di setiap daerah. Kapasitas produksi energi listrik yang dihasilkan PT. PJB UP Gresik yang semula ditentukan berkapasitas sebesar 2280 MW, dapat berubah naik atau turun tergantung pada permintaan dari P3B yang menyesuaikan dengan kebutuhan konsumen. Dari kapasitas total tersebut PLTU mampu memberikan daya maksimal sebesar 600 MW.

Energi listrik hasil produksi di PT. PJB UP Gresik selain disalurkan ke P3B juga digunakan untuk keperluan operasional perusahaan itu sendiri. Keperluan operasional perusahaan itu sendiri. Keperluan operasional tersebut antara lain seperti penggerak peralatan proses produksi (sebesar 5% dari jumlah produksi) dan kebutuhan listrik untuk perkantoran di PT. PJB UP Gresik. Unit-unit yang membutuhkan energi listrik dan kesiapan peralatan penunjang produksinya kepada bagian perniagaan sehingga dapat dihitung berapa kebutuhan listrik internal PT. PJB UP Gresik. Hal ini membuat PT. PJB UP Gresik bisa memprediksi apakah sanggup memenuhi permintaan energi listrik dari P3B atau tidak.

Listrik yang berasal dari main trafo kemudian dibangkitkan dari tegangan 15 kV menjadi tegangan 150 kV disalurkan ke gardu induk melalui Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT). Gardu induk menurunkan tegangan menjadi 70 kV yang langsung masuk ke industri



menengah, sperti PT. PETROKIMIA Gresik dan yang lainnya. Kebutuhan konsumen rumah tangga dan industri kecil disuplai dari jaringan yang sama dengan terlebih dahulu tegangannya diturunkan lagi.

PT. PJB UP Gresik dapat memenuhi dua kebutuhan tegangan listrik yaitu 150 kV untuk saluran Jawa Timur dan 500 kV untuk saluran antar propinsi. Unit PLTU biasanya menyuplai untuk kebutuhan 150 kV dan 500 kV dengan menggunakan sarandang pendukung. Sedangkan penghubung dapat menaikkan tegangan dari 150 kV ke 500 kV dan sebaliknya. Hal ini sngat berguna jika ada keadaan darurat dimana salah satu dari saluran kekurangan daya dan harus dipenuhi segera.

III.2.4 Peralatan Utama pada PLTGUPada Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) terdapat komponen utama yang

sangat vital peranannya dalam pembangkitan listriknya, diantaranya :

III.2.4.1 Turbin Gas Turbin gas merupakan komponen dari PLTGU yang mempunyai fungsi untuk

menggerakkan generator pada area PLTG. Putaran turbin gas diakibatkan karena tekanan dari gas hasil pembakaran pada ruang bakar. Meskipun efisiensinya relatif rendah, turbin gas tetap digunakan karena beberapa alasan, yaitu:

1. Sering terjadi kenaikan beban (load) yang sulit diprediksi, terutama dengan semakin berkembangnya lapangan industri di Indonesia.2. Relatif lebih mudah dalam pembangunan, perawatan, dan pengoperasiannya jika dibandingkan dengan pembangkit yang menggunakan turbin uap.3. Sebagai pembangkit cadangan dalam keadaan darurat jika ada trouble pada pembangkit lainnya, karena proses starting yang relatif cepat jika dibandingkan pembangkit dengan turbin uap.

III.2.4.2 Prinsip Dasar Turbin Gas Turbin gas bekerja karena tekanan yang diberikan gas hasil pembakaran pada ruang bakar.

Dengan proses sebagai berikut.1. Kompresor yang digerakkan dengan penggerak mula akan menyuplai udara bertekanan pada putaran 1100 rpm. Udara bertekanan digunakan dalam proses pembakaran bahan bakar (gas/minyak) pada ruang bakar / combution chamber.2. Gas hasil pembakaran bahan bakar pada ruang bakar akan memiliki energi dalam bentuk tekanan dan temperatur yang sangat tinggi. Energi inilah yang digunakan untuk memutar turbin gas. Pembakaran yang terus menerus akan menghasilkan energi keluaran semakin meningkat akibatnya putaran turbin akan naik. Hingga mencapai putaran 2850 rpm strating unit akan berhenti beroperasi karena pada putaran itu sistem trasnmisi pada starting unit yang dikopel dengan generator, kompresor dan turbin akan lepas.



3. Pada putaran 2850 rpm sistem PLTG sudah mampu aktif tanpa harus dibantu dengan starting unit. Kenaikan putaran akibat pembakaran hingga putaran turbin mencapai 3000 rpm akan mulai menghasilkan listrik pada generator.

Dalam satu rangkaian turbin gas mempunyai tiga komponen utama antara lain :1. KompresorKompresor berfungsi untuk mengkompresikan udara masuk kedalam ruang bakar dengan tekanan mencapai 12-16 atm. Udara ini nantinya dipakai dalam proses pembakaran dan tekanan udara yang dihasilkan kompresor digunakan untuk mempercepat proses pembakaran. 2. Ruang BakarRuang bakar merupakan tempat terjadinya pembakaran bahan bakar dan udara. Proses ini menghasilkan gas panas dengan tekanan tinggi panas dan keluar melalui nozzle. Gas panas hasil pembakaran inilah yang menggerakan turbin. 3. TurbinTurbin merupakan peralatan utama yang menggerakkan peralatan lain (generator dan kompresor). Putaran turbin ini merupakan akibat dari tekanan gas hasil pembakaran dari ruang pembakaran. Gas panas hasil pembakaran ini memutar sudu – sudu turbin, karena sudu turbin berputar maka poros pada turbin akan ikut berputar. Poros turbin yang dikopel dengan poros generator inilah yang mengakibatkan generator ikut berputar.

Gambar 3.59 Penampang dalam Turbin Gas

III.2.4.1.1. Spesifikasi Turbin GasSpesifikasi Turbin



- Tipe : Axial Flow, Reaction Type- Jumlah tingkat : 4- Putaran rata – rata : 3000 rpm- Putaran maksimum : 3750 rpm- Model : MW 701 D

Spesifikasi Kompresor- Tipe : Axial flow- Jumlah tingkat : 19

Spesifikasi Ruang Bakar- Tipe : Canular Type- Jumlah ruang bakar : 18

III.2.4.2 Heat Recovery Steam Generator

Heat Recovery Steam Generator (HRSG) adalah peralatan utama dari combine cycle yang berfungsi untuk menangkap panas dari gas buang turbin gas (PLTG), digunakan untuk memproduksi uap air bertekanan. Yang selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin uap. Proses perpindahan panas terjadi seperti pada boiler pada PLTU konvensional.

III.2.4.2.1 Prinsip Dasar Heat Recovery Steam Genarator (HRSG)

Gas sisa hasil pembakaran dari turbin gas yang masih memiliki tekanan dan temperatur yang tinggi dimanfaatkan untuk memanaskan air pada HRSG. Proses perpindahan panasnya terjadi antara air yang ada pada tube dengan gas buang hasil pembakaran pada area shell dengan suhu hasil gas buang sekitar 500 oC.

Perpindahan panas ini mengakibatkan air pengisi pada HRSG berubah fase menjadi uap panas. Uap panas tekanan tinggi akan dihasilkan pada HRSG daerah inlet, dan uap panas tekanan rendah dihasilkan pada HRSG daerah outlet. Uap tekanan tinggi pada daerah inlet HRSG nantinya dikirimkan pada High Pressure Turbine (HPH) dan uap tekanan rendah pada daerah outlet HRSG dikirim pada Low Pressure Turbine (LPH).

KOSONGGambar 3.60 Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

Peralatan utama HRSG dapat dilihat pada gambar 3.60 dengan penjelasan sebagai berikut.1. Super HeaterSuper Heater berfungsi memanaskan uap jenuh yang keluar dari HP steam drum dengan gas buang dari area PLTG. Tujuan super heater adalah agar uap yang dihasilkan benar – benar kering. Hal ini dilakukan agar tidak ada air yang masuk kedalam turbin yang dapat mengakibatkan abrasi dan merusak turbin uap. Pada PLTGU UP Gresik, super heater yang digunakan memiliki dua tingkatan yaitu primary super heater dan secondary super heater.



2. LP EconomizerPeralatan ini sebagai pemanas awal air sebelum diuapkan pada LP evaporator dengan memanfaatkan gas buang yang akan dibuang melalui cerobong.3. HP EconomizerPeralatan yang berfungsi sebagai pemanas awal setelah LP Economizer dari deaerator dimana air mencapai titik didihnya masuk ke High Pressure Evaporator.4. LP EvaporatorPeralatan sebagai yang mengubah air menjadi dalam menjadi uap basah. Uap ini kemudian ditampung kembali pada LP steam drum untuk dialirkan ke LP steam drum dan sebagian ke deaerator. 5. HP EvaporatorMengubah wujud air dari HP Drum menjadi uap kering yang selanjutnya melalui HP super heater masuk kedalam HP turbine.

b. Spesifikasi Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

Spesifikasi HRSG - Tipe : Vertical Gas Flow Up Word Circulation Dual Pressure- Produksi : CMI Belgium- Kemampuan penguapan : HP = 181,8 ton/h ; LP = 48,5 ton/h- Tekanan uap : HP = 77 kg/cm2 ; LP = 5,5 kg/cm2

- Temperatur uap : HP = 507 oC ; LP = saturation- Kapasitas gas : 1500 ton/h- Temperatur gas : inlet = 532o C ; outlet = 99 oC

III.2.4.3 Turbin UapTurbin uap merupakan komponen dari PLTGU yang mempunyai fungsi untuk

menggerakkan generator pada area PLTU. Putaran turbin uap diakibatkan oleh tekanan uap dari hasil pemanasan air pada HRSG.

III.2.4.3.1 Prinsip Dasar Turbin UapTurbin uap berputar akibat gaya dorong yang diberikan oleh uap hasil pemanasan pada

HRSG dengan tekanan tinggi. Uap tekanan tinggi (HP steam) datang dari HP super heater dari area HRSG menuju turbin uap tekanan tinggi (HP steam turbine), begitu juga untuk uap tekan rendah (LP steam) datang dari evaporator pada area HRSG menuju turbin uap tekanan rendah (LP steam turbine). Uap mengalir melalui sudu – sudu reaksi turbin sehingga mengakibatkan putaran poros turbin uap. Untuk turbin tekanan tinggi, uap keluaran dari turbin ini dicampur dengan aliran uap menuju turbin tekanan rendah karena masih memiliki energi yang cukup tinggi untuk dimanfaatkan lagi.



Gambar 3.61 Penampang dalam Turbin uap

III.2.4.3.2 Spesifikasi Turbin UapSpesifikasi turbin uap

- Tipe turbin uap :TC2F – 33,5” (Tandem Compound two casing double exhaust type)

- Jumlah set : Tiga untuk Blok I, II, III- Kapasitas : 188,91 kW- Putaran : 3000 rpm- Arah putaran : clockwise (dilihat dari ujung governor)- Tekanan vakum kondensor : 697 mmHg- Tekanan uap masuk : HP = 75 kg/cm2 ; LP = 5,1 kg/cm2

- Temperatur uap masuk : HP = 505 oC ; LP = 175,9 oC- Jumlah tingkat turbin : HP = 20 ; LP = 5 x 2

III.2.4.4 KondensorKondensor adalah peralatan konversi energi yang merubah fase uap air menjadi air, air hasil

kondensasi ini biasa disebut dengan air kondensat. Air kondensat ini yang nantinya akan di sirikulasi menuju kedalam HRSG untuk dipanaskan pada proses selanjutnya menjadi uap yang digunakan untuk memutar turbin uap.

III.2.4.4.1.Prinsip Dasar KondensorUap panas dari turbin gas yang masih memiliki temperatur yang tinggi dikondensasi

menjadi air untuk di sirkulasi menuju HRSG. Proses perpindahan panasnya terjadi saat kondensasi terjadi antara air laut sebagai media pendingin yang ada pada tube kondensor dan uap yang jatuh dari turbin uap. Perpindahan panas ini mengakibatkan uap yang datang dari turbin uap mengalami penurunan temperatur dan berubah fase menjadi air, dan air pendingin mengalami kenaikan temperatur tanpa mengalami perubahan fase. Air hasil kondensasi uap



ini akan ditampung pada hot well yang nantinya akan dipompakan menuju HRSG untuk proses selanjutnya. Sedangkan air laut sebagai media pendingin yang telah mengalami kenaikan temperatur dibuang menuju laut. Kondensor memiliki bagian – bagian utama diantaranya :

1. Shell2. Water box3. Tube sheet4. Diaphragma plate5. Cooling tube6. Tube support plate7. Hot well8. Steam inlet dan steam outlet

Gambar 3.62 Kondensor tampak luar

III.2.4.4.2. Spesifikasi KondensorSpesifikasi kondensor :

- Tipe : Radial flow cooling surface- Cooling surface area : 14.150 m2

- Cooling water flow : 46.070 m3/h- Inlet cooling water tempetarure : 30 oC- Vacuum : 697 mmHg- Cooling water velocity : 2,1 m/s (dalam tube)- Disolved O2 content : < 0,01 cm3/liter



- Tube : Diameter = 25 mm

Ketebalan = 1,25 mm/0,5 mm

Jumlah = 14.636/636 Panjang efektif = 11.797 mm

Bahan = alumunium brass

III.2.4.5 GeneratorGenerator merupakan bagian pokok dalam pembangkitan tenaga listrik, karena disinilah

energi listrik dihasilkan dengan merubah energi mekanis. Pada PLTGU terdapat 9 generator denga penggerak turbin gas dan 3 generator dengan penggerak turbin uap. Generator yang digunakan menggunakan generator 3 fase sinkron dengan rotor silindris dan sistem 2 kutub. Generator pada turbin gas didinginkan dengan pendingin berupa udara dan pada generator turbin uap didinginkan dengan media pendingin hidrogen.

Generator didesain untuk beroperasi secara kontinyu dan mampu beroperasi pada fluktuasi beban yang tinggi serta dilengkapi dengan peralatan proteksi untuk melindungi generator terhadap kondisi kerja yang tidak normal.

Gambar 3.63 Penampang dalam Generator



III.2.4.5.1. Bagian utama generatorGenarator memiliki bagian utama yang sangat penting dalam pengoperasiannya, guna

mendukung penghasilan energi listrik. Bagian tersebut adalah

1. StatorTerdiri atas kumparan yang terdiri dari dua lapis dengan hubungan bintang dan bahan

yang digunakan tembaga berlapis rangkap dengan luas penampang kecil, dimasukkan kedalam alur dengan posisi ujung kumparan dibalik untuk mengurangi arus Eddy.2. Rotor

Pada rotor terdapat kumparan sebagai pembangkit medan magnet. Rotor terbuat dari baja berkualitas tinggi dengan bentuk silindris.

3. Bearing Rotor disanggah oleh dua sleeve bearing dengan pelumasan minyak bertekanan.

Beraing terletak pada upper dan lower pedestal dengan pelumasan dan pendinginan didapat dari sistem pelumasan turbin. Bearing pedestal diisolasi terhadap slevee bearing untuk mencegah aliran arus pada poros serta sebagai isolasi bearing terhadap ground. Kedua bearing dilengkapi dengan hydraulic shaft lift oil system untuk meredam gesekan yang terjadi pada saat turning gear dioperasikan. Dengan thermocouple dipasang pada posisi di dekat babit metal bearing guna memonitoring temperatur.

III.2.4.5.2.Spesifikasi generatorSpesifikasi generator turbin gas :

- Tipe : TLRI 108/36/SIEMENS- Output : 153,75 MW- Tegangan : 10,5 + 5% kV- Arus : 8454 – S1- Faktor daya : 0,8- Sambungan : YY- Phase : 3 phase

Spesifikasi generator turbin uap :- Tipe : M SIEMENS 127534 THRI 100/42- Output : 251,75 MW- Tegangan : 15,75 + 5% kV- Arus : 9228 – S1- Faktor daya : 0,8- Sambungan : YY- Phase : 3 phase



III.2.5 Peralatan Bantu pada PLTGUDalam proses produksinya, PLTGU memiliki unit – unit penunjang sebagai penyuplai

kebutuhan tambahan dalam proses produksi diantaranya.

III.2.5.1 Desalination PlantDesalination plant adalah serangkaian unit pemurnian air laut dengan menjadi air tawar,

dengan menggunakan proses distilasi. Dimana pada unit ini terjadi pemisahan ion Cl - dengan air.

Gambar 3.64 Desalination Plant pada PLTGU PT. PJB UP Gresik

III.2.5.1.1 Prinsip Dasar Desalination PlantAir laut dipompakan dan dilewatkan ke dalam pipa–pipa kondensor evaporator dan

sekaligus dipanaskan oleh uap yang timbul di ruang penguapan (flash chamber). Pada desalination plant ini menggunakan sistem multistage flash. Selanjutnya air laut dipanaskan di dalam pemanas air laut (brine heater), dan dimasukkan ke dalam ruang penguapan stage pertama. Tiap – tiap stage diatur kevakumannya dengan peralatan pembuat vakum yang berupa ejector uap. Perbedaan tekanan tiap–tiap flash chamber diatur dengan cara melewatkan brine melalui suatu orifice yang dipasang pada sisi masuk tiap stage. Sebagai hasilnya air laut yang sudah dipanaskan tersebut mengalir ke stage pertama yang paling tinggi dan mengalir ke stage – stage selanjutnya.

Uap air ini melalui suatu pemisah uap-air (demister), dan masuk ke dalam ruang pengembunan. Dengan memanfaatkan media air laut sebagai media pendigin dalam proses



pengembunan. Hasil pengembunan ini telah berupa hasil tawar. Air tawar hasil desalinasi dikontrol kualitasnya dengan alat conductivity meter. Alat ini digunakan untuk mengetahui kualitas air hasil desalinasi dan air kondensat.

Kualitas air distilat dibatasi dengan nilai konduktivitas tertinggi senilai 20 μs/cm. Saat kualitas air menurun hingga diatas 20 μs/cm maka sistem kontrol secara otomatis akan memerintahkan control valve untuk menutup sehingga jalur aliran air distilat akan berubah langsung menuju ke laut, agar air yang masuk ke dalam raw water tank sesuai dengan standar.

Sedangkan air kondensat dibatasi dengan kondutivitas tertinggi senilai 10 μs/cm. Saat kualitas air menurun hingga diatas 10 μs/cm maka sistem kontrol secara otomatis akan memerintahkan control valve untuk menutup sehingga jalur aliran air kondensat akan berubah langsung menuju ke laut, agar air yang masuk ke dalam make up water tank sesuai dengan standar.

III.2.5.1.2 Spesifikasi Desalination PlantJumlah Unit : 3 (tiga)Pabrikasi : Sasakura Engineering Co. Ltd.Produksi Distilasi : 1000 Ton/hari (rata – rata)Kualitas Distilasi - Kandungan benda padat : 10 ppm - Kandungan besi : 0,2 ppm (Fe)Ratio output evaporator : 6 kg Distilat / kg UapTemperatur maksimum brine : 113 oCKandungan TDS dalam air laut : 45000 ppmTekanan uap air suplai : 5,5 kg/cm2 (abs)Temperatur uap air suplai : 154,7 oCLaju air laut suplai : 440000 kg / jamTekanan air laut suplai : 4 kg / cm2 (gauge)Temperatur air distilat : 39 oCTekanan air distilat : 2 kg / cm2 (gauge)Laju aliran air distilat : 41,67 kg / jam

III.2.5.2 Water Treatment PlantWater treatment plant di PLTGU Gresik menggunakan tiga buah mixed bed polisher,

masing – masing mampu menghasilkan 300 m3 per hari air bebas mineral (make up water). Air distilat / Raw water sebagai produk hasil desaliniation plant sebelum di proses dalam mixed polisher terlebih dahulu dilewatkan melalui prefilter.

Prefilter ini berfungsi menghilangkan partikel – partikel padatan yang masih terkandung dalam raw water, dengan menggunakan serat–serat polipropilin di dalamnya. Partikel padatan dari raw water ini dapat mengotori resin dalam mixed bed polisher. Mixed bed polisher ini berisi resin asam (RH) dan resin basa (ROH). Resin asam ini berfungsi untuk mengikat ion – ion positif / kation (misalnya : Mg+,Mg++ ,Ca+ ,Ca++ ,Na+) dan resin basa berfungsi mengikat ion – ion negatif (misalnya : SO4

-, Cl-)



Adapun syarat make up water sebagai produk dari water treatment plant adalah sebagai berikut :

Konduktifitas : < 1 μs/cm2 (pada 25 oC)Kandungan benda padat : 0,1 ppm sebagai CaCO3

Kandungan Silika : 0,02 ppm sebagai SiO2

Gambar 3.65 Raw Water Tank pada Water Treatment Plant PLTGU PT. PJB UP Gresik

III.5.3 Chlorination PlantChlorination Plant merupakan salah satu unit bantu pada PLTGU, chlorination plant adalah

unit yang menghasilkan sodium hypoclorida (NaOCl). NaOCl dalam proses pembangkitan digunakan sebagai pencegah masuknya biota laut kedalam Circulating Water Pump (CWP) yang akan menuju kondensor. Dengan tujuan agar kondensor bekerja pada kondisi optimal, karena perpindahan panas yang terjadi tidak terganggu karena adanya biota laut yang masuk kedalam kondensor. Selain itu mencegah kerusakan pada CWP dan tube kondensor.



Gambar 3.66 Chlorination Plant pada PLTGU PT. PJB UP Gresik

NaOCl diproduksi dengan proses elektrolisis air laut. Air laut yang dipompakan oleh Sea Water Booster Pump (SWBP) akan dialirkan menuju modul reactor. Dengan pemberian tegangan sebesar 70 volt dan arus DC sebesar 2000 Ampere proses elektrolisis terjadi pada modul reactor. Saat proses elektrolisis air laut akan berubah menjadi larutan NaOCl dan gas H2. Reaksi kimia secara sederhana yang terjadi dalam modul reactor dapat dilihat pada gambar 3.67 berikut.

Gambar 3.67 Proses elektrolisis air laut menjadi chlorin

NaOCl dan H2 akan ditampung pada tangki yang dinamakan degassing tank. Gas H2 akan di venting ke udara bebas dengan prinsip perbedaan tekanan dalam dan luar tangki. Sedangkan NaOCl akan dipompakan menuju bagian inlet CWP.


PLTGU

Documents

Transcript of PLTGU