MAKALAH FISIKA TEKNIKPEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

DISUSUN OLEHNAMA:DWI IRWANTONONIM:K2514026 PTM/B

PENDIDIKAN TEKNIK MESINPENDIDIKAN TEKNIK DAN KEJURUANFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANBAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangKebutuhan listrik pada saat ini dirasa cukup banyak. Sebagai negara kepulauan, Indonesia memiliki luas wilayah yang cukup besar. Seiring dengan tidak meratanya jumlah kelahiran dan persebaran penduduk pada setiap wilayah atau pulau yang ada di Indonesia mengakibatkan konsentrasi kepadatan penduduk hanya terdapat pada beberapa tempat saja, secara khusus hanya terdapat pada kota-kota besar saja.Inilah yang menyebabkan kebutuhan energi listrik diperkotaan sangat dibutuhkan. Banyaknya pembangkit listrik yang ada seperti PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) harus menghasilkan jumlah tenaga lisrik dalam jumlah yang cukup besar.Seperti yang dicanangkan oleh PLN bahwa melalui PLTU ditargetkan dapat tercapai produksi tenaga listrik sebesar 10.000MW dengan membangun PLTU sebanyak 35 buah yang nantinya akan ditempatkan di jawa dan luar jawa.Sebagai sumber energi sebuah PLTU adalah batu bara. Sebuah pembangkit listrik jika dilihat dari bahan baku untuk memproduksinya, maka Pembangkit Listrik Tenaga Uap bisa dikatakan pembangkit yang berbahan baku Air. Kenapa tidak UAP? Uap disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin, sementara untuk menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air. Menariknya didalam PLTU terdapat proses yang terus menerus berlangsung dan berulang-ulang. Prosesnya antara air menjadi uap kemudian uap kembali menjadi air dan seterusnya. Proses inilah yang dimaksud dengan Siklus PLTU.Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin (Demineralized), yakni air yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us (mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity sekitar 100 200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi air demin ini.Secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu bisa dilihat ketika proses memasak air. Mula-mula air ditampung dalam tempat memasak dan kemudian diberi panas dari sumbu api yang menyala dibawahnya. Akibat pembakaran menimbulkan air terus mengalami kenaikan suhu sampai pada batas titik didihnya. Karena pembakaran terus berlanjut maka air yang dimasak melampaui titik didihnya sampai timbul uap panas. Uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.B. Maksud dan TujuanMaksud dan tujuan pembuatan makalah ini antara lain, yaitu:1. Sebagai bahan kajian para mahasiswa mengenai PLTU2. Sebagai metode pengumpulan data tentang PLTU3. Sebagai pemenuhan tugas Mata Kuliah Operasi Sistem Tenaga Listrik

C. Ruang LingkupMakalah ini membahas mengenai Definisi, Prinsip Kerja, Komponen dan Fungsi, Kelebihan serta Kekurangan dari PLTU

BAB IIPEMBAHASAN

A. PEMBANGKIT PADA UMUMNYA TERDAPAT :a. Instalasi Energi Primer, yaitu bahan bakar atau instalasi tenaga airb. Instalasi Mesin Penggerak Generator, yaitu yang berfungsi sebagai pengubah energi primer menjadi energi mekanik penggerak generator. Mesin penggerak generator ini dapat berupa ketel uap beserta turbin uap, mesin diesel, turbin gas, dan turbin airc. Instalasi Pendingin, yaitu instalasi yang berfungsi mendinginkan instalasi penggerak yang menggunakan bahan bakard. Instalasi Listrik, yaitu instalasi yang secara garis besar terdari dari :- Instalasi Tegangan Tinggi, yaitu instalasi yang menyalurkan energi listrik yang dibangkitkan generator- Instalasi Tegangan Rendah, yaitu instalasi alat-alat bantu dan instalasi penerangan- Instalasi Arus Searah, yaitu instalasi yang terdiri dari baterai aki beserta pengisinya dan jaringan arus serarah yang terutama digunakan untuk proteksi, kontrol dan telekomunikasi.

B. PROSES KONVERSI ENERGIDalam PLTU, energi primer berupa bahan bakar (batubara/minyak gas) dikonversikan menjadi listrik (energi sekunder), dengan tahapan sebagai berikut:a. Pertama, energi kimia dalam bahan bakar dikonversikan menjadi energi panas dalam ruang bakar boiler, dalam proses pembakaran.b. Kedua, energi panas tersebut diatas selanjutnya dikonversikan menjadi energi dalam uap (enthalpy) di boiler, melalui proses perpindahan panas. c. Ketiga, energi dalam uap (enthalpy) selanjutnya dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran pada turbin uap.d. Terakhir, energi mekanik dari turbin uap dikonversikan menjadi energi listrik pada generator.

C. SIKLUS UAP DAN AIRDari Gambar diatas menggambarkan siklus uap dan air yang berlangsung dalam PLTU, yang dayanya relatif besar, di atas 200 MW. Untuk PLTU ukuran ini. PLTU umumnya memiliki pemanas ulang dan pemanas awal serta menpunyai 3 tubin yaitu turbin tekanan tinggi, turbin tekanan menengah dan turbin tekanan rendah. Siklus yang digambarkan oleh Gambar diatas telah disederhanankan, yaitu bagian yang menggambarkan sirkuit pengolahan air utnuk suplisi dihilangkan untuk penyederhanan. Suplisi air ini diperlukan karena adanya kebocoran uap pada sambungan-sambungan pipa uap dan adanya blow down air dari drum ketel.Air dipompakan ke dalam drum dan selanjuntya mengalir ke pipa-pipa air yang merupakan dinding yang mengelilingi ruang bakar ketel. Ke dalam ruang bakar dan udara pembakaran. Bahan bakar yang dicampur udara ini dinyalakan dalam ruang bakar sehingga terjadi pembakaran dalam ruang bakar. Pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar mengubah energi kimia yang terkandung dalam bahan bakar menjadi energi panas (kalori). Energi panas hasil pembakaran ini dipindahkan ke air yang aad dalam pipa air ketel melalui proses radiasi, konduksi dan konveksi.Untuk setiap macam bahan bakar. Komposisi perpindahan panas berbeda, mislanya bahan bakar minyak paling banyak memindahkan kalori hasil pembakarannya melalui radiasi dibandingkan bahan bakar lainnya. Untuk melaksanakan pemabakaran diperlukan oksigen yang diambil dair udara. Oleh karena itu, diperlukan pasokan udara yang cukup ke dalam ruang bakar. Untuk keperluan memasok udara ke ruang bakar dan pada ujung keluar udara dari ruang bakar. Gas hasil pembakaran dalam ruang bakar setelah diberi kesempatan memindahkan energi panasnya ke air yang ada di dalam pipa air ketel, dialirkan melalui saluran pembuangan gas untuk selanjuntya di buang ke udara melalui cerobong. Gas buang sisa pembakaran ini masih mengandung banyak energi panas karena tidak semua energi panasnya dapat dipindahkan ke air yang ada dalam pipa air ketel. Gas buang yang masih mempunyai suhu di atas 400C ini dimanfaatkan untuk memanasi.a. Pemanas Lanjut (Super Heater)Di dalam pemanas lanjut, mengalir uap dari drum ketel yang menuju ke turbin uap tekanan tinggi. Uap yang mengalir dalam pemanas lanjut ini mengalami kenaikan suhu sehingga suhu uap air ini semakin kering, oleh karena adanya gas buang di sekeliling pemanas lanjut.b. Pemanas Ulang (Reheater)Uap yang telah digunakan untuk menggerakan turbin tekanan tinggi, sebelum menuju turbin tekanan menengah, dialirkan kembali melalui pipa yang dikelilingi oleh gas buang. Di sini uap akan mengalami kenaikan suhu yang serupa dengan pemanas lanjut.c. EconomizerAir yang dipompakan ke dalam ketel, terlebih dahulu dialirkan melalui ekonomizer agar mendapat pemanasan oleh gas buang. Dengan demikian suhu air akan lebih tinggi ketika masuk ke pipa air di dalam ruang bakar yang selanjuntya akan mengurangi jumlah kalori yang diperlukan untuk penguapan (lebih ekonomis).d. Pemanas UdaraUdara yang akan dialirkan ke ruang pembakaran yang digunakan untuk membakar bahan bakar terlebih dahulu dialirkan melalui pemanas udara agar mendapat pemanasan oleh gas buang sehingga suhu udara pembakaran naik yang selanjuntya akan mempertinggi suhu nyala pembakaran. Dengan menempatkan alat-alat tersebut diatas dalam saluran gas buang, maka energi panas yang masih terkandung dalam gas buang dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin. Sebelum melalui panas udara, gas buang diharapkan masih mempunyai suhu diatas suhu pengembunan asam sulfat H2SO4, yaitu sekitar 180C. Hal ini perlu untuk menghindari terjadinya pengembunan asam sulfat di atas pemanas udara. Apabila hal ini terjadi, maka akan terjadi korosi pada pemanas udara dan pemanas udara tersebut akan menjadi rusak (keropos)Energi panas yang timbul dalam ruang pembakaran sebagai hasil pembakaran, setelah dipindahkan ke dalam air yang ada dalam pipa air ketel, akan menaikan suhu air dan menhasilkan uap. Uap ini dikumpulkan dalam drum ketel. Uap yang terkumpul mempunyai tekanan dan suhu yang tinggi dimana bisa mencapai 100 kg/cm dan 530C. Energi yang tersimpan dalam drum ketel dapat digunakan untuk mendorong atau memanasi sesuatu (uap ini mengandung energi). Drum ketel berisi air dibagian bawah dan uap yang mengandung energi dibagian atas.Uap dari drum ketel dialirkan ke turbin uap, dan dalam trubin uap, energi dari uap dikonversikan menjadi energi mekanis penggerak generator. Turbin pada PLTU besar, diatas 150 MW, umumnya terdiri dari 3 kelompok, yaitu turbin tekanan tinggi, tubin tekanan menegah, turbin tekanan rendah. Uap dari drum ketel mula-mula dialirkan ke turbin tekanan tinggi dengan terlebih dahulu melalui pemanas lanjut agar uapnya menjadi kering. Setelah keluar dari turbin tekanan tinggi, uap dialirkan ke pemanas ulang untuk menerima energi panas dan gas buang sehingga suhunya naik. Dari pemanas ulang, uap dialirkan ke turbin tekanan menengah.Keluar dari turbin tekanan menengah, uap langsung dialirkan ke turbin tekanan rendah. Turbin tekanan rendah umumnya merupakan turbin dengan uap aliran ganda dengan arah aliran yang berlawanan untuk mengurangi gaya aksial turbin.Dari turbin tekanan rendah, uap dialirkan ke kondensor untuk diembunkan. Kondensor memerlukan air pendinginn untuk mengembunkan uap yang keluar dari turbin tekanan rendah, Oleh karena itu, banyak PLTU dibangun dipantai, Penggunaan air laut sebagai air pendingin menimbulkan masalah-masalah sebagai berikut :a. Material yang dialiri air laut harus material anti korosi (tahan air laut)b. Binatang laut bisa masuk dan berkembang biak dalam saluran air pendingin yang memerlukan pembersihan secara periodikc. Selain binatang laut, kotoran air laut juga ikut masuk dan akan menyumbat pipa-pipa kondensor sehingga diperlukan pembersihan pipa kondensor secara periodikd. Ada risiko air laut masuk ke dalam sirkuit uap. Hal ini berbahaya bagi sudu-sudu turbin uap. Oleh karena itu, harus dicegah.Setelah air diembunkan dalam kondensor, air kemudian dipompa ke tangki pengolah air. Dalam tangki pengolah air, ada penambahan air agar memenuhi mutu yang diinginkan untuk air ketel. Mutu air ketel antara lain menyangkut kandungan NaC1, C1, O2 dan derajat keasaman (pH). Dari tangki pengolah air, air dipompa kembali ke ketel, tetapi terlebih dahulu melalui Ekonomizer, air mengambil energi panas dari gas buang sehingga suhunya naik, kemudian baru mengalir ke ketel uap.Pada PLTU yang besar, diatas 150 MW, biasanya digunakan pemanas awal (pre heater), yaitu pemanas air yang akan masuk ke ekonomizer sebelum masuk ke ketel uap. Pemanas awal ini ada 2 buah, masing-masing menggunakan uap yang diambil (di-tap) dan turbin tekanan menengah dan turbin tekanan rendah sehingga didapat pemanas awal tekanan menengah dan pemanas awal tekanan rendah.

Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU)

Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah pembangkit yang mengandalkan energikinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik.Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbinyang digerakkan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit listrik tenaga uapmenggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar serta MFOuntuk start upawal.PLTUbatubara,bahanbakaryangdigunakanadalahbatubarauapyangterdiridarikelassubbituminusdanbituminus.LignitjugamulaimendapattempatsebagaibahanbakarpadaPLTUbelakanganini,seiringdenganperkembanganteknologipembangkitanyangmampumengakomodasibatubaraberkualitasrendah.

skema PLTU bahan bakar batubara

PembakaranLapisan Tetap

Metode lapisan tetap menggunakan stoker boiler untuk proses pembakarannya. Sebagai bahan bakarnya adalah batubara dengan kadar abu yang tidak terlalu rendah dan berukuran maksimum sekitar 30mm. Selain itu, karena adanya pembatasan sebaran ukuran butiran batubara yang digunakan, maka perlu dilakukan pengurangan jumlah fine coal yang ikut tercampur ke dalam batubara tersebut. Alasan tidak digunakannya batubara dengan kadar abu yang terlalu rendah adalah karena pada metode pembakaran ini, batubara dibakar diatas lapisan abu tebal yang terbentuk di atas kisi api (traveling fire grate) pada stoker boiler.GambarStoker BoilerPembakaran Batubara Serbuk (Pulverized Coal Combustion/PCC)Pada PCC, batubara diremuk dulu dengan menggunakan coal pulverizer (coal mill) sampai berukuran 200 mesh (diameter 74m), kemudian bersama sama dengan udara pembakaran disemprotkan ke boiler untuk dibakar. Pembakaran metode ini sensitif terhadap kualitas batubara yang digunakan, terutama sifat ketergerusan (grindability), sifat slagging, sifat fauling, dan kadar air (moisture content). Batubara yang disukai untuk boiler PCC adalah yang memiliki sifat ketergerusan dengan HGI (Hardgrove Grindability Index) di atas 40 dan kadar air kurang dari 30%, serta rasio bahan bakar (fuel ratio) kurang dari 2. Pembakaran dengan metode PCC ini akan menghasilkan abu yang terdiri diri dari clinker ash sebanyak 15% dan sisanya berupa fly ash.GambarPCC Boiler

Pembakaran Lapisan Mengambang (Fluidized Bed Combustion/FBC)Pada pembakaran dengan metode FBC, batubara diremuk terlebih dulu dengan menggunakan crusher sampai berukuran maksimum 25mm. Tidak seperti pembakaran menggunakan stoker yang menempatkan batubara di atas kisi api selama pembakaran atau metode PCC yang menyemprotkan campuran batubara dan udara pada saat pembakaran, butiran batubara dijaga agar dalam posisi mengambang, dengan cara melewatkan angin berkecepatan tertentu dari bagian bawah boiler.

Gambar Tipikal boiler FBC

PFBCPada PFBC, selain dihasilkan panas yang digunakan untuk memanaskan air menjadi uap untuk memutar turbin uap, dihasilkan pula gas hasil pembakaran yang memiliki tekanan tinggi yang dapat memutar turbin gas, sehingga PLTU yang menggunakan PFBC memiliki efisiensi pembangkitan yang lebih baik dibandingkan dengan AFBC karena mekanisme kombinasi (combined cycle) ini. Nilai efisiensi bruto pembangkitan (gross efficiency) dapat mencapai 43%.

GambarPrinsipkerja PFBC

PeningkatanefisiensipanasUntuk lebih meningkatkan efisiensi panas, unit gasifikasi sebagian (partial gasifier) yang menggunakan teknologi gasifikasi lapisan mengambang (fluidized bed gasification) kemudian ditambahkan pada unit PFBC. Dengan kombinasi teknologi gasifikasi ini maka upaya peningkatan suhu gas pada pintu masuk (inlet) turbin gas memungkinkan untuk dilakukan.Pada proses gasifikasi di partial gasifier tersebut, konversi karbon yang dicapai adalah sekitar 85%. Nilai ini dapat ditingkatkan menjadi 100% melalui kombinasi dengan pengoksidasi (oxidizer). Pengembangan lebih lanjut dari PFBC ini dinamakan dengan Advanced PFBC (A-PFBC), yang prinsip kerjanya ditampilkan pada gambar 10 di bawah ini. Efisiensi netto pembangkitan (net efficiency) yang dihasilkan pada A-PFBC ini sangat tinggi, dapat mencapai 46%.

GambarPrinsip kerja A-PFBC

ICFBCRuangpembakaran utama (primary combustion chamber) dan ruang pengambilan panas (heat recovery chamber) dipisahkan oleh dinding penghalang yang terpasang miring. Kemudian, karena pipa pemanas (heat exchange tube) tidak terpasang langsung pada ruang pembakaran utama, maka tidak ada kekhawatiran terhadap keausan pipa sehingga pasir silika digunakan sebagai pengganti batu kapur untuk media FBC. Batu kapur masih tetap digunakan sebagai bahan pereduksi SOx, hanya jumlahnya ditekan sesuai dengan keperluan saja.GambarICFBCIGCCpada sistem ini terdapat alat gasifikasi (gasifier) yang digunakan untuk menghasilkan gas, umumnya bertipe entrained flow. Yang tersedia di pasaran saat ini untuk tipe tersebut misalnya Chevron Texaco (lisensinya sekarang dimiliki GE Energy), E-Gas (lisensinya dulu dimiliki Dow, kemudian Destec, dan terakhir Conoco Phillips ), dan Shell. Prinsip kerja ketiga alat tersebut adalah sama, yaitu batubara dan oksigen berkadar tinggi dimasukkan kedalamnya kemudian dilakukan reaksi berupa oksidasi sebagian (partial oxidation) untuk menghasilkan gas sintetis (syngas), yang 85% lebih komposisinya terdiri dari H2dan CO. Karena reaksi berlangsung pada suhu tinggi, abu pada batubara akan melebur dan membentuk slag dalam kondisi meleleh (glassy slag). Adapun panas yang ditimbulkan oleh proses gasifikasi dapat digunakan untuk menghasilkan uap bertekanan tinggi, yang selanjutnya dialirkan ke turbin uap.

GambarTipikal IGCC

D. PERALATAN UTAMA PTLU1. Coal HandlingSebelum digunakan sebagai bahan bakar, batubara akan melalui beberapa proses yaitu Stacking, Reclaiming dan Processing. Tetapi Coal Handling hanya akan melaksanakan proses stacking dan Reclaming, sedangkan untuk Processing termasuk didalam pengoperasian boiler dan akan dijelaskan pada pembahasan selanjutnya. Stacking merupakan proses penumpukan batubara dari kapal laut. Sedangkan Processing merupakan sistem penanganan batubara dari Silo hingga siap digunakan di Boiler. StackingStacking adalah proses pemindahan batubara dari kapal ke Coal Pile. Beberapa istilah dalam Stacking antara lain :a. Jetty Jetty merupakan dermaga atau tempat merapat kapal laut pengangkut batubara di PLTU. Tiap Jetty mempunyai empat buah Doc Mobil Hopper yang fungsinya untuk memindahkan batubara dari kapal ke Belt Conveyor. Doc Mobil Hopper dapat diubah-ubah posissinya sesuai dengan posisi kapal, hal ini dikontrol oleh operator di Coal Unloading Control building (CUCB).b. Belt Conveyor Belt Conveyor berbentuk semacam sabuk besar yang terbuat dari karet yang bergerak melewati Head Pulley dan Tail Pulley, keduanya berfungsi untuk menggerakkan Belt Conveyor, serta Tansioning Pulley yang berfungsi sebagai peregang Belt conveyor. Untuk menyangga Belt Conveyor beserta bobot batubara yang diangkut dipasang Idler pada jarak tertentu diantara Head Pulley dan Tail Pulley. Idler adalah bantalan berputar yang dilewati oleh Belt Conveyor. Batubara yang diangkut oleh Conveyor dituangkan dari sebuah bak peluncur (Chute) diujung Tail Pulley kemudian bergerak menuju ke arah Head Pulley. Biasanya , muatan batubara akan jatuh ke dalam bak peluncur lainnya yang terletak dibawah Head Pulley untuk diteruskan ke conveyor lainnya atau masuk ke bak penyimpan. Disetiap belokan antar Conveyor satu dengan yang lain dihubungkan dengan Transfer House, selain itu pada belt Conveyor ditambahkan juga beberapa aksesori yang bertujuan untuk meningkatkan fleksibilitasnya, antara lain:1. Pengambil SampelDilakukan secara otomatis, jika terdeteksi adanya metal pada batubara pengambil sampel langsung berhenti.2. Metal DetectorMerupakan alat untuk mendeteksi adanya logam-logam didalam batu bara yang tercampur pada proses pengiriman.3.Magnetic Separator Untuk memisahkan logam-logam yang terkandung dalam batubara pada proses pengiriman.4.Belt Scale Untuk mengetahui jumlah tonnase berat batubara yang diangkut oleh Belt Conveyor.5.Dust SupasionBerfungsi untuk : Air Polution kontroller Menyemprot air pada batubara Menghemat batubara agar tidak menjadi debu Menghalangi terjadinya percikan api akibat debu panas daribatubara.c. Reclaiming Reclaming adalah proses pengambilan batubara dari Coal Pile dan menyalurkan ke Silo. Beberapa istilah dalam reclaiming antara lain :d. Coal PileTerdapat empat daerah Coal Pile, berturut-turut dari utara ke selatan :Di Coal Pile, proses penimbunan dan pengambilan batubara dilakukan dengan alat yang disebut Stacker/Reklaimer. Alat ini merupakan sebuah konveyor yang kompleks dan terpasang pada sebuah struktur yang dapat bergerak. Didalam proses penimbunan, stacker menyalurkan batubara melalui sebuah lengan yang dapat diatur agar selalu diam ditempat, sehingga batubara yang tumpah melalui lengan itu akan membentuk timbunan yang tinggi , apabila lengan bergerak maju mundur maka timbunan yang akan dihasilkan menjadi timbunan yang rapi dan memanjang. Pada saat pengambilan, Reclaiming Bucket pada stacker akan berputar dan mengeruk batubara yang selanjutnya dituang ke Belt Conveyor untuk dibawa ke instalasi. Seperti halnya proses penimbunan, Reclaiming Bucket ini dapat juga diatur agar tetap diam ditempat atau maju mundur untuk mengeruk batubara.e. Coal SiloTerdapat enam buah Coal Silo yaitu A, B, C, D, E dan F. Pengisian Silo dilakukan dengan menggunakan Belt conveyor yang dihubungkan dengan Tripper, pengopersiannya dilakukan oleh operator di Coal handling Control Building (CHCB). Silo merupakan bunker tempat menampung batubara di instalasi yang kemudian digunakan sebagai bahan bakar di boiler. Volume sebuah silo sebesar 600 ton, pengisian ulang dilakukan setiap volume silo kurang dari 30 40%. Dari silo batubara dimasukkan ke Pulverizer dengan menggunakan Coal Feeder, batubara dari Pulverizer ini yang akan digunakan untuk pembakaran di boiler.

2. BOILER (KETEL UAP)Boiler merupakan perlatan utama yang diperlukan dalam proses energi panas pembakaran bahan bakar menjadi energi kinetis uap yang mempunyai tekanan dan temperatur yang tertentu. Boiler terdiri dari dimana panas yang diberikan merupakan hasil dari pembakaran bahan bakar minyak bersama udara pemabakaran.Dalam menjalankan tugas, boiler ditunjang oleh komponen-komponen sebagai berikut : a. Ruang Bakar (Furnace) adalah bagaian dari boiler yang dindingnya terdiri dari pipa-pipa air, sedangkan pada sisi bagaian depan terdepat sembilan buah burner yang terletaknya terdiri dari 3 tingkat tersusun mendatar yang berfungsi untuk membakar residu. Pembakaran residu ini disertai dengan aliran udara yang panas, sedangkan gas bahan bakar yang keluar dari ruang bakar dipapkai untuk memanaskan air preheater dan selanjutnya disalurkan ke cerobong untuk dibuangb. Dinding Pipa (Water Tubes) merupakan dinding yang berada dalam ruang bakar yang berfungsi sebagai tempat penguapan air, dinding ini berupa pipa-pipa yang berisi air yang berjajar vertikalc. Burner adalah tempatnya terjadi suatu pembakaran, dimana bahan bakar selalu dikabutkan menjadi partikel-partikel kecil sehingga memudahkan untuk berbaur dengan partikel-partikel udara. Untuk penyaalan awal atau pemabakaran awal diperlukan bahan HSD, sedangkan untuk proses pengkabutannya digunakan residu. Penyalaan tertangantung dari beban yang dipikul oleh unit. Burner management sistem adalah penyaluran konfigurasi penyalaan burner pada waktu start up atau shut down dan pada waktu load change. Jumlah burner yang menyala atau mati tergantung dari beban generator yang sebanding dengan kapasitas dari burner terbatas, maka diperlukan beberapa burner yang menyala, juga didalam konfigurasinya diatur supaya pemanasan dalam ruang bakar dapat merata dan efesien. Penyalaan burner yang tidak berimbang dengan beban generator akan mengakibatkan tidak stabilnya tekanan dan temperatur uap.d. Steam Drum adalah suatu alat pada boiler yang berfungsi sebagai tempat penampungan uap hasil dari proses pernguapan di dalam boiler, dimana temperaturnya cukup tinggi dan berupa campuran air dan udara. Campuran feed water dan mengalir mengikuti bentuk separator, sehingga air pada campuran akan jatuh dan masuk ke dalam saluran primary dan secondary drum. Uap yang telah dipisahkan oleh separator masuk ke chevron dryers.e. Superheater digunakan untuk memanaskan lebih lanjut dan boiler sehingga menjadi uap kering. Pemanasan untuk superheater diambil dari panas gas buang hasil pembakaran diruang pembakaran (furnace). Superheater dibagi menjadi 3 tahap yaitu - Primary superheater- Secondary superheater- Final superheaterPrimary superheater menerima gas yang relatif dingin untuk dipanaskan dengan gas buang yang diialari searah dengan aliran uap tersebut. Kemudian uap keluar dari secondary superheater outlet melalui transfer yang dilengkapi dengan pipa spary type attemperator untuk mengatur suhu uap menuju secondary superheater. Disini uap akan dipanas lebih lanjut seperti di primary superheater, selanjutnya uap akan ke final superheater dimanan uap juga akan dipanasi. Uap dari final outlet superheater masuk ke final superheater. Dan keluar melalui final outlet superheater untuk meninggalkan boiler menuju high pressure.f. Reheater digunakan untuk menaikan kembali enthalpy uap setelah diekspansikan di high pressure turbine dengan jalan dipanaskan ulang. Pada pemanasan ulang itu temperatur akan naik, sedangkan tekanannya tetap sehingga enthalpy uap akan naik kembali. Temperatur pemanas ulang reheater akhir adalah 565C.g. Ekonomizer berfungsi untuk menyerap panas yang keluar dari ruang bakar (furnace) dan masih banyak mengandung banyak kalori, maka diusahkan untuk meningkatkan efisiensi dan juga agar tidak terjadi perbedaan suhu yang terlalu besar didalam boiler yang dapat mengakibatkan keretakan pada dinding boiler. Ekonomizer seperti itu pendingin cerobong yang terlalu besar (stack cooler) dan berfungsi sebagai pemanas air umpan tekanan rendah. Hanya, medium pemanasnya di sini adalah gas buang dan bukan uap yang dibocorkan dari turbin.h. Air Preheater atau yang disebut pemanas udara awal befungsi untuk memanaskan udara pembakaran dari forced draft fan (FD fan) yang dilewatkan melalui steam air coil heater. Pemanas ini mempunyai tipe aliran yang berlawanan dan dua putaran yang bergantian. Masuk dialiran yang masih panas dan udara dari kipas tekan paksa melewati pemanas ke sisi udara untuk diambil panasnya.i. Steam air coil heater terletak antara preheater dengan forced draft fan dimana alat ini berfungsi sebagai penguat panas udara awal sebelum udara masuk ke air preheater dan menjaga temperatur gas dapat diusahakan tetap konstan sesuai dengan standart temperatur yang telah ditetapkan.j. Soot Blower berfungsi untuk menyemprotkan uap ke dalam ruang bakar sehingga membersihkan heat recovery area, antara lain ekonomizer, superheater dan lainnya saat unit ini beroperasi .k. Cerobong (stack) berfungsi untuk menyalurkan gas buang hasil pembakaran di ruang bakar untuk dilepaskan atmosfer. 3. TURBINTurbin adalah mesin penggerak, dimana energi fluida kerja dipergunakan langsung untuk memutar roda turbin . Jadi, berbeda dengan yang terjadi pada mesin torak, pada turbin tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi. Bagaian turbin yang memutar dinamakan rotor dan roda turbin sedangkan bagian turbin yang tidak berputar dinamakan stator atau rumah turbin, roda turbin terletak di dalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang menggerakkan atau memutar bebannya (dalam hal ini generator). Siklus ideal dari turbin uap yang sederhana digunakan siklus Rankine. Siklus Rankine dapat digambarkan pada diagram T sebagai fungsi S seperti tampak pada gambar.Dalam kenyataannya siklus sistem turbin uap yang menyimpang dari siklus ideal (Rankine), antara lain adanya beberapa faktor dibawah ini : Kerugian dalam ketel uap juga terjadi kerugian tekanan. Dengan demikan air masuk kedalam ketel harus bertekanan lebih tinggi dari pada tekanan uap yang harus dihasilkan, sehingga memerlukan kerja pompa yang lebih besar pula. Kerugian energi di dalam turbin terutama karena adanya gesekan antara fluida kerja dan bagian dari turbin sedangkan kerugian kalor ke atmosfer sekitar tidak begitu besar jika dibandingkan dengan kerugian gesekan. Kerugian di dalam pompa Kerugian didalam kondensor, yang dalam hal ini relatif kecil salah satu diantaranya adalah proses pendinginan dibawah temperatur jenuh dari air kondensat yang keluar dari kondensor.Turbin uap menghasilkan putaran karena aliran uap yang tetap masuk ke nozzle dan ditekan dengan tekanan rendah. Uap tersebut masuk ke steam jet, disini kecepatan uap dinaikkan, sebagian energi kinetik dari uap tersebut dikirim ke sudu-sudu turbin yang mengakibatkan terdorong sudu-sudu turbin untuk berputar. Besar dan kecilnya beban sangat berpengaruh sekali terhadap uap yang akan dihasilkan, bila beban cukup tinggi, maka jumlah uap yang dibutuhkan juga besar dan sebaliknya. Pengaturan jumlah uap yang masuk kedalam turbin ini dilakukan oleh kontrol valve yang bekerja 3 tingkatan yaitu : Turbin uap pada PLTU menjadu 3 tingkatan yaitu : Tubin tekanan tinggi (high pressure turbine) Turbin tekanan menengah (intermedete pressure turbine) Turbin tekanan rendah (low pressure turbine)Prinsip kerja turbin adalah sebagai berikut : Uap kering dari final superheater yang mempunyai temperatur dan tekanan tinggi yang dialirkan ke turbin tekanan tinggi. Didalam turbin ini terdapat sudu-sudu gerak yang mempuyai bentuk sedemikian rupa sehingga dapat mengekspansikan uap. Energi yang diterima sudu-sudu turbin digunakan untuk menggerakan poros turbin. Disini terjadi perubahan energi, maka temperatur uap akan turun dan perlu diadakan pemanas ulang didalam reheater. Dari heater masuk ke intermadete pressure turbine dan akan menggerakkan sudu-sudu inetermadete pressure turbine dan low pressure turbine, sehingga dari gerakan sudu-sudu ini akan memperkuat gerakan poros turbin. Poros turbin dihubungkan dengan poros generator menggunakan kopling tetap (fixed coupling). Dari generator terjadi perubahan energi dari energi mekanis menjadi energi listrik.Hal yang utama selama start dan pembenanan adalah pemanasan yang perlahan-lahan dan merata pada bagian-bagian kritis yang dari logam turbin seperti TSV, 1 stage nozzle bowl pasage.I shell area, rotor turbin tekanan tinggi dan rotor turbin tekanan menengah. Untuk menghasilkan laju pemanasan yang merata ini untuk membatasi tegangan, start turbin menjadi 4 tingkatan-tingkatan utama berdasarkan suhu metal dan uap yaitu : Cold Start : dari shutdown dimana temperatur inner casingnya dibawah 180C Warm Star : dari shutdown selama 1 bulan lebih kurang 55 jam dan temperatur inner casingnya antara 180C sampai 350C Warm Start dibagi menjadi 2 yaitu :- Warm up I start : dari shutdown dimana temperatur inner casingnya dibawah 180C sampai 250C- Warm up II start : dari shutdown dimana temperatur inner casingnya dibawah 250C sampai 350C Hot start : dari shutdown selama semalam dengan temperatur tekanan tinggi inercasingnya antara 350C sampai 500C Very hot start : setelah unit trip dan temperatur tekanan tinggi inner casingnya diatas 500CKeempat kategori serta tersebut terbagi menjadi 2 tipe, yaitu : Tipe pertama dimana by pass turbin tidak digunakan Tipe kedua dimanan by pass turbin digunakanBagian utama dari turbin adalah :a. Rotor turbin terdiri dari rotor untuk tekanan tinggi, menengah, rendah, tiap-tiap rotor ditahan oleh 2 bantalan journal (bantalan luncur). Bantalan no 1 dan 2 berfungsi untuk mendukung rotor tekanan tinggi sedangkan bantalan no 3 dan 4 berada pada tekanan tinggi tersebut dari baja panduan chrom mobliden dan vanadium vanadium yang tahan terhadap tekanan tinggi dan tegangan kelemahan. Rotor untuk tekanan rendah terbuat dari baja panduan nikel chrom mobliden dan vanadium yang mempunyai ketahanan besar terhadap gesekan temperatur rendah. Tiap-tiap rotor ditempat dari baja panduan pejal dan difabrikasi untuk bentuk poros, cakra, bantalan, piringan penahan dan kopling pliens.b. Sudu-sudu turbin mempunyai efisiens sudu yang tinggi, ketepatannya tinggi dan terpercaya. Sudu mempunyai bentuk dan ukuran yang sesuai dengan tingkatannya. Sudu terbuat dari panduan baja chrom yang mempunyai sifat yang ketabanan terhadap tegangan dan kelalahan yang sangat baik dan terhadap kikisan uap dan korosi. Sudu-sudu bagian tekanan menengah diberi slubung (sroud type). Sudu-sudu bagian akhir dimesin dengan tipe cioretial pada pangakalanya yang masuk ke dalam roda (cakra) dan dikunci dengan pen. Logam satelite dipatrikan dengan penggu sudu ini untuk mencegah erosi karena benturan (tumbukan) dengan butiran air karena uap basah. Dalam pengoperasiannya, turbin uap dibantu oleh komponen-komponen sebagi berikut :- Turning Gear digunakan untuk memutar proses turbin. Tujiuannya untuk mencegah deflesi (lentingan) dari poros karena panas dari uap pada waktu unit beroperasi dan karena sudu-sudu turbin.- Pipa Crosover berfungsi sebagai penyalur uap dari keluaran turbin tekanan menengah ke turbin tekanan rendah yang dipasang pada casing turbin tersebut. Untuk mencegah gaya dorong akibat beda pemuaian antara casing dan pipa crosover, maka pada sambungan pipa diberikan bellows ekspansi yang lentur.- Governor adalah untuk mengontrol putaran turbin dan membatasi putarannya pada batas tertentu , pada setiap saat terjadi perubahan beban yang menyebabkan perubahan putaran turbin - Pengaman putaran lebih dari turbin yang digunakan jika gorvernor kurang sensitif cara kerjanya. Karena apabila gorvernor kurang sensitif, maka putaran turbin akan lebih cepat dan yang diharapkan. Hal ini sangat membahayakan, sehingga diperlukan adanya pengaman berupa nock yang dipasang pada poros. Dan nock ini akan menjulur keluar dan menyentuh tuas yang dipasang sekeliling poros tersebut dan relay akan menghentikan turbin.- Pengaman bantalan axial berfungsi sebagai pengaman rotot dan mengamankan sudu-sudu agar tidak bergerak kearah axial melebihi batas yang diijinkan path saat berputar. Gerakan axial menyebabkan adanya gesekan antara stator dan rotor, karena sempitnya jarak bebas antara sudu-sudu tetap dengan sudu gerakannya.- Main Stop Valve terletak didepan turbin path aliran masuk uap utama, yaitu boiler dengan katup kontrol uap. Fungsi utama main stop valve adalah untuk menutup dengan cepat aliran uap ke tubin bila dalam keadaan bahaya, seperti kegagalan path katup kontrol uap atau path waktu kehilangan beban.- Pengaman Vacuum rendah merupakan pengaman vacuum kondensor yang juga disebut Automatic Vacuum Trip yang merupakan interlock dengan turbin, karena tidak akan dimasuki uap jika tekanan uap keluar turbin pada kondensor naik dan batas-batas yang telah diijinkan.- Throttle Valve bekerja secara hidrolik, bila terjadi gangguan sehingga unti harus dimatikan, katup akan menutup saluran untuk masuk turbin dengan menggunakan tekanan hidrolik operating mechanism.- Pengaman tekanan minyak sebagai pelumas juga sebagai media pendingin, sebab itu minyak perlu dikontrol secara cermat, sehingga apabila terjadi pengurangan aliran maka sistem secara interlock akan memerintahkan turbin untuk berhenti.

4. GENERATORGenerator berfungsi mengkonversi energi mekanik (energi poros) dan turbin menjadi energi listrik dengan cara mengkoplingkan poros generator dengan poros turbin. Generator AC pada prinsipnya terdiri atas 2 bagian utama yaitu :1. Rotor adalah bagian generator yang berputar. Pada rotor terhadap kumparan konduktor sebagai pembangkit medan magnet utama. Medan magnet ini timbul karena adanya arus yang mengalir pada kumparan rotor yang diperoleh dan exiter. Jika rotor berputar, maka medan magnet akan memotong kumparan jangkar stator, sehingga timbul gaya gerak listrik (GGL) yang kemudian disalurkan ke terminal generator2. Stator adalah bagian generator yang tidak bergerak (statis). Pada stator terdapat peralatan-peralatan sebagai berikut :- Rumah generator berfungsi untuk melindungi komponen yang ada didalamnya, juga berfungsi sebagai melekatnya inti dan belitan, konduktor serta terminal dari pada generator itu sendiri- Resistance Temperature Detector, temperatur belitan stator diukur untuk kumparan pengukur (search coil) sebanyak 12 buah, yang terpasang antara bagian atas dan bawah dan belitan bagian dalam. Tahanan pengukur suhu dibuat dan bahan tembaga murni yang mempunyai tahanan 25 pada temperatur 25C. Letak dan tahan tahanan pengukur temperatur ini diatur sedemikian rupa, sehingga waktu generator bekerja maka tahanan pengukur temperatur diharapkan akan menunjukan temperatur kerja normal yang tertinggi. - Sistem ventilasi, sistem ventilasi terdapat path stator dan berbentuk multiradial , sehingga didapatkan suatu pendingin temperatur axial yang rata. Untuk tujuan yang sama, rotor didinginkan melalui lubang-lubang angin yang berbentuk radial dilengkapi dengan celah-celah ventelasi didalam gerigi rotor dan letak dibawah alur- Spane Heater, berfungsi untuk mencegah pengembunan dan kelembaban selama pemakaian mesin berhenti untuk jangka waktu yang lama.

5. CONDENSORCondensor merupakan salah satu komponen utama dan PLTU yang berfungsi menkondensasikan uap keluar turbin menjadi air menjadi pendingin air laut. Agar proses kondensasi tersebut lebih efisien, maka tekanan di condensor harus rendah (divakumkan). Kevakuman pada condensor didapatkan dengan cara menghisap ruang condensor dengan Steam Air Jet Ejector. Air hasil kondensasian disebut air kondensat (condensate water). Air kondesat masih mengandung sedikit O2. Air ditampung di hotwall dan dialirakan kembali ke siklusnya. Udara dan gas-gas yang terkondensasi dikeluarkan oleh Steam Air Jet Ejector. Hal m1 dilakukan sebab ada kemungkinan ada udara yang terbawa.Bagian-bagian utama condensor adalah sebagai berikut : 1. Shell dapat diartikan sebagai penutup exhaust turbin yang menuju hotwell- Connecting section dipakai untuk memegang bagian antara exhaust turbin dan bagian atas shell yang diletekan diatas pondasi tubin agar tahan terhadap keadaan vacumm. Bagian dalamnya ditunjang dengan pipa-pipa penguat yang disambungkan dengan path turbin. Pada bagian atas dan sambungan disediakan sambungan pemanas air pengisi tekanan rendah.- Upper Shell berfungsi menyangga bagian bawah shell dan section sambungan pemanas air pengisi tekanan rendah/- Tube plate tube plate, merupakan material yang terbuat dan bahan baku Naval Brass yang mempunyai keandalan dan tahan terhadap korosi. Tube plate dibor untuk menempatkan tube-tube kondensor path setiap ujungnya. Letak tube-tube kondensor didalam tube plate. disediakan untuk memaksimalkan permukaan kondensasi, meminumkan kerugian tekanan path sisi uap. - Support plate adalah beberapa plate penyangga yang berada diantara tube plate. Plat-plat penyangga m digunakan untuk menyangga tube-tube dan untuk mencegahnya bergetarnya tube karena getaran turbin. Plat-plat penyangga m1 dipakai untuk berbagai penguatan tekanan luar dan seal condensor.2. Water box terdiri dan 2 bagian yang tepisah, bagian belakang dan bagian muka dan memungkinkan dioperasikan secara bebas. Air pendingin terdiri dan 2 aliran dan masuk ke inlot nozzle dan keluar outlet nozzle melalui tube-tube dan kotak air terikat path baigan belakang dan masing-masing kotak air dipasang hole untuk inspeksi. Untuk penggunan air laut sebagai pendingin, dipakai karet neoprene sebagai pelapis permukaan dalam water box. 3. Back Washing Valve adalah katup yang terbuat dan karet yang berbentuk kupu-kupu dan berada pada bagian yang rata dan kotak air bagian belakang. Back wash adalah perlakuan untuk membersihkan tube kondensor dengan membalik arah aliran air laut sehingga diharapkan kotoran-kotoran yang tersangkut inlet kondensor dapat terbawa air laut keluar dan tube kondensor. E. PERALATAN BANTU PLTU

Merupakan peralatan yang menunjang kerja sebuah PLTU, beberapa peralatan penunjang yaitu :

1. Condensate PumpCondensate Pump berfungsi untuk memompa kondensor untuk di proses law pressure heater2. Cirluating Water Pump (CWP)Cirluating Water Pump berfungsi untuk memompa air laut masuk ke kondensor sebagai arus pendingin3. Make Up Water TankMake Up Water Tank berfungsi sebagai tempat untuk menampung air yang dihasilkan oleh water treatment equipment. Make up water transfer pump fungsinya untuk memompa air dan make up water tank ke kondensor sebagai air penambah4. Boiler Feed Pump (BFP)Berfungsi untuk memompa air dan daerator menuju boiler5. House Boiler Water Tank House Boiler Water Tank adalah tangki yang menampung air suling untuk mengisi house boiler6. House Boiler Merupakan boiler murni untuk menghasilkan uap pertama kali sebelum ada unit pemabangkit yang beroperasi. Uap itu dialirkan ke low pressure auxiliary steam header ke desalination plant untuk diembunkan kembali yang selanjuntya diproses dalam water treatment menjadi air pengisi boiler mula7. Raw Water Tank Raw Water Tank merupakan tangki penampung air tawar yang dihasilkan dan desalination plant8. Water Treatment Supply PumpWater Treatment Supply Pump berfungsi untuk memompa air tawar dan raw water tank ke water treatment equipment untuk diolah kembali9. Residual Oil Storage TankTempat penyimpanan bahan bakar residu yang berasal dan kapal tangker dan merupakan tangki penyimpanan bulanan. Kapasitas 20.000 liter10. Residual Oil Transfer PumpResidual Oil Transfer Pump mempunyai fungsi memompa dan memindahkan minyak residu dan residual oil storage tank ke residual oil service tank11. Residual Oil Service TankTangki penyimapanan bahan bakar berasal dan residual oil service tank dan merupakan tangki penyimpanan harian12. High Speed Diesel Oil Pump (HSD oil pump)Berfungsi untuk memompa solar dan residual oil service tank ke house boiler high speed diesel tank ke emergency generator high speed diesel tank dan igniter13. Vacum PumpBerfungsi untuk mengerluarkan udara yang terjebak didalam air pendingin kondensor, sehingga sistem pendingin dalam kondensor menjadi sempurna.14. Steam Jet Air EjectorBerfungsi untuk menahan kevakuman tekanan uap dalam kondensor15. Gland Steam CondensorBerfungsi untuk mengembunkan uap setalah dipergunakan seal turbin16. Low Pressure Heater (LP Heater)Low Pressure Heater berfungsi untuk memanskan air pengisi boiler yang lewat didalamnya17. DearatorBerfungsi untuk memanaskan pengisi air boiler dan untuk menghilangkan udara yang terkandung didalam air18. Main Stop ValveBerfungsi untuk membuka dan menutup uap yang masuk kedalam turbin dan dilengkapi dengan by pass main stop valve19. High Pressure Heater (HP Heater)Berfungsi untuk memanaskan pengisi air boiler yang dilewatkan didalamnya. Panas tersebut berasal dan uap ekstrasi pertama dan kedua20. FD FanBerfungsi untuk mensupply udara guna proses bahan bakar dan mendorong flue gas dan ruan bakar (burner). Biasanya digunakan sendiri kebanyakan pembangkit uap uruan besar dan hampir semua pembangkit uap kelautan dan ditempatkan pada lubang-lubang udara ke pemanas awal udara sehingga keselurahan sistem sampai lubang masuk ke cerobong berada pada tekanan positif21. Cooling TowerBerfungsi untuk mendinginkan uap dan turbin yang telah dikondensasi oleh kondensor F. MOTOR-MOTOR LISTRIKDi dalam pusat listrik terdapat motor-motor listrik yang digunakan untuk berbagai keperluan sesuai kegiataan pusat listrik.Di dalam PLTU, motor listrik yang besar atau yang berperan penting bagi kelangsungan operasi :a. Motor penggerak pompa air ketelb. Motor penggerak pompa air pendingin kondensorc. Motor penggerak penggiling batu barad. Motor penggerak kipas penghisap dan kipas penekan udara ketele. Motor pemutar poros turbin apabila turbin baru dihentikan sehingga proses pendidinginnya tidak menyebabkan poros turbin (bearing device) bengkok. Motor ini di gerakkan dengan arus searah dari aki baterai.f. Motor penggerak pompa sirkulasi minyak pelumas yang memberi pelumasan ke bantalan-bantanlan turbin dan bantalan generatorg. Motor Penggerak penyemprot bahan bakar ke ruang ketel

G. MASALAH UTAMA DALAM PEMBANGKITAN TENAGA LISTRIK a. Penyediaan Energi Primerb. Penyediaan Air Pendinginc. Masalah Limbahd. Masalah Kebisingane. Operasif. Pemeliharaang. Gangguan dan Kerusakanh. Pengembangan teknologi Pembangkitan

H. MASALAH OPERASI PLTU Untuk menstart PLTU dari keadaan dingin sampai operasi dengan beban penuh, dibutuhkan waktu antara 6-8 jam. Jika PLTU yang telah beroperasi dihentikan, tetapi uapnya dijaga agar tetap panas dalam drum ketel dengan cara tetap menyalakan api secukupnya untuk menjaga suhu dan tekanan uap ada di sekitar nilai operasi (yaitu sekitar 500C dan 100 kg/cm) maka untuk mengoperasikannya kembali sampai beban penuh diperlukan waktu kira-kira 1 jam. Waktu yang lama untuk mengoperasikan PLTU tersebut diatas terutama diperlukan untuk menghasilkan uap dalam jumlah yang cukup untuk operasi (biasanya dinyatakan dalam ton per jam). Selain waktu yang diperlukan untuk menghasilkan uap yang cukup untuk operasi, juga diperlukan masalah pemuaian bagian-bagian turbin. Sebelum distart, suhu turbin adalah sama dengan suhu ruangan, yaitu sekitar 30C. Pada waktu start dialirkan uap dengan suhu sekitar 500C. Hal ini harus dilakukan secara bertahap agar jangan sampai terjadi pemuaian yang berlebihan dan tidak merata. Pemuaian yang berlebihan dapat menimbulkan tegangan mekanis (mechanical stress) yang berlebihan, sedangkan pemuaian yang tidak merata dapat menyebabkan bagian yang diam, misalnya antara sudu-sudu jalan turbin dengan sudu-sudu tetap yang menempel pada rumah turbin. Apabila turbin sedang berbeban penuh kemudian terjadi gangguan yang menyebabkan pemutus tenaga (PMT) generator yang digerakkan turbin trip, maka turbin kehilangan beban secara mendadak. Hal ini menyebabkan putaran turbin akan naik secara mendadak dan apabila hal ini tidak dihentikan, maka akan merusak bagian-bagian yang berputar pada turbin maupun pada generator, seperti bantalan, sudu jalan turbin, dan kumparan arus serarah yang ada pada rotor generator. Untuk mencegah hal ini, aliran uap ke turbin harus dihentikan, yaitu dengan cara menutup katup uap turbin. Pemberentian aliran uap ke turbin dengan menutup katup uap turbin secara mendadak menyebabkan uap mengumpul dalam drum ketel sehingga tekanan uap dalam drum ketel naik dengan cepat dan akhrinya menyebabkan katup pengaman pada drum membuka dan uap dibuang ke udara. Bisa juga sebagian dari uap di by pass ke kondensor. Dengan cara by pass ini tidak terlalu banyak uap yang hilang sehingga sewaktu turbin akan dioperasikan kembali banyak waktu dapat dihemat untuk start. Tetapi sistem by pass memerlukan biaya investasi tambahan kareran kondensor harus tahan suhu tinggi dan tekanan tinggi dari hasil by pass.Dari uraian diatas tampak bahwa perubahan beban mendadak memerlukan pula langkah pengurangan produksi uap secara mendadak agar tidak terlalu banyak uap yang harus dibuang ke udara. Langkah pengurangan produksi ini dilakukan dengan mematikan nyala api dalam ruang bakar ketel dan mengurangi pengisian air ketel. Masalahnya di sini bahwa walaupun nyala api dalam ruang bakar padam, masih cukup banyak panas yang tertinggal dalam ruang bakar untuk menghasilkan uap sehingga pompa pengisi ketel harus tetap mengisi air ke dalam ketel untuk mencegah penurunan level air dalam drum yang tidak dikehendaki.Mengingat masalah-masalah tersebut diatas yang menyangkut masalah proses produksi uap dan masalah-masalah pemuaian yang terjadi dalam turbin, sebaiknya PLTU tidak dioperasikan dengan persentase perubahan-perubahan beban yang besar.Efesiensi PLTU banyak dipengaruhi ukuran PLTU, karena ukuran PLTU menentukan ekonomis tidaknya penggunan pemanas ulang dan pemanas awal. Efesiensi termis dari PLTU berkisar pada angka 35-38%.

I. PEMELIHARAANBagian-bagian PLTU lain yang sering rawan kerusakan dann perlu perhatian/pengecekan periodik adalah :a. Bagian-bagian yang bergesek satu sama lain, seperti bantalan dan roda gigib. Bagian yang mempertemukan dua zat yang suhunya berbeda, misalnya kondensor dan penukar panas (heat exchanger)c. Kotak-kotak saluran listrik dan sakelar-sakelar

J. PENYIMPANAN BAHAN BAKARKarena banyaknya bakar yang tertimbun di PLTU, maka perlu perhatian khusus mengenai pengelolaan penimbunan bahan bakar agar tidak terjadi kebakaran. Seharusnya di sekelilingi tangki BBM dibangun bak pengaman yang berupa dinding tembok. Volume bak pengaman ini harus sama dengan volume sehingga kalau terjadi kebocoran besar, BBM ini tidak mengalir ke mana-mana karenanya semuannya tertampung oleh bak pengaman tersebut.Pada penimbunan batubara, harus dilakukan pembalikan serta penyimpanan batubara agar tidak terjadi penyalaan sendiri.Pada penimbunan bahan bakar minyak (BBM, harus dicegah terjadinya kebocoran yang dapat mengalirkan BBM tersebut ke bagian Instalasi yang bersuhu tinggi sehingga dapat terjadi kebakaran.Pada Penggunaan gas sebagai bahan bakar, pendeteksian bahan bakar gas (BBG) lebih sulit dibandingkan dengan kebocoran bahan bakar minyak (BBM). Oleh karena itu, pada penggunaan gas, alat-alat pendeteksian kebocoran harus dapat diandalkan untuk mencegah terjadi kebakaran.Pengawasan kebocoran gas hidrogen yang digunakan bahan pendingin generator serupa dengan pengawasan kebocoran BBG, mengingat gas hidrogen juga mudah terbakar.Karena risiko terjadinya kebakaran pada PLTU besar, maka harus ada instalasi pemadaman kebakaran yang memadai dan personil perlu dilatih secara periodik untuk menghadapi kemungkinan terjadinya kebakaran.

K. UKURAN PLTUDalam Instalasi PLTU terdapat banyak peralatan, Faktor utama yang menentukan ukuran PLTU yang dapat dibangun adalah tersedianya bahan bakar dan persedian air pendingin, selain tanah yang cukup luas. Mengingat hal-hal ini, maka PLTU baru ekonomis dibangun dengan daya terpasang diatas 10 MW per unitnnya. Semakin daya yang terpasang, semakin ekonomis. Secara teknis, PLTU dapat dibangun dengan daya terpasang diatas 1.000 MW per unitnya. Unit PLTU milik PLN yang terbesar saat ini adalah 600 MW di Suralaya, Jawa Barat.

L. MASALAH LINGKUNGAN Gas buang yang keluar dari cerobong PLTU mempunyai Potensi mencemari lingkungan. Oleh karena itu ada penangkap abu agar pencemaran lingkungan dapat dibuat minimal. Selain abu halus yang ditangkap cerobong, ada bagian-bagian abu yang relatif besar, jatuh dan ditangkap di bagian bawah ruang bakar. Abu dari PLTU, baik yang halus maupun yang kasar, dapat dimanfaatkan untuk bahan bangunan sipil. Walaupun abunya telah ditangkap, gas buang yang keluar dari cerobong masih megandung gas-gas yang kurang baik bagi kesehatan manusia, seperti SO2, NOx dan CO2. Kadar dari gas-gas ini tergantung kepada kulitas bahan bakar, khususnya batubara yang digunakan. Bila perlu, harus dipasang alat penyaring gas-gas ini agar kadarnya yang masuk ke udara tidak melampaui batas yang diizinkan oleh pemerintah.

M. PENGGUNAAN BAHAN KIMIAPada PLTU, digunakan bahan kimia yang dapat menimbulkan maslah lingkungan. Bahan-bahan kimia tersebut digunakan pada :a. Air Pendingin dari air laut, untuk membunuh binatang dan tumbuhan laut agar tidak menyumbat saluran air pendingin. Air pendingin dari air laut diperlukan dalam jumlah besar, yaitu beberapa ton per detik. Air laut ini mengandung berbagai bakteri (mikroorgnasime) yang dapat tumubuh sebagai tanaman dan menempel pada saluran sehingga menggurangi efektivitas dan efesiensi sistem pendinginan PLTU. Untuk mengurangi pengaruh mikroorganisme ini, ke dalam saluran air disuntikan secara kontinu untuk mencegah kekebalan mikroorganisme.b. Air pengisi ketel, yang telah melalui economizer, suhunya bisa mencapai sekitar 200C. Untuk itu, air pengisi ketel sebelum melalui ekonomizer, dalam pengolah air ketel, ditambah soda lime untuk mencegah timbulnya endapan pada pipa ketel uap. Bahan kimia ini akhirnya akan terkumpul dan harus dibuang secara periodik (blow down). Mutu air ketel harus dijaga agar tidak merusak bagian-bagian ketel maupun bagian-bagian turbin.PLTU yang menggunakan bahan bakar batubara menghasilkan 2 macam abu :1. Abu dari bagian bawah ruang bakar, bentuknya besar, bisa dijadikan bahan lapisan pengeras jalan2. Abu Cerobong yang ditangkap oleh electrostatic precipitator, bisa dipakai sebagai bahan campuran beton.

Kekurangan dan Kelebihan PLTU Kelebihan Efisiensi tinggi dengan metode Waste Heat Utilization. Hasil pembangkitan steam dapat digunakan untuk proses produksi Mill. Biaya bahan bakar lebih murah. Biaya pemeliharaan lebih murah. Kekurangan Membutuhkan penanganan air umpan yang akan masuk ke dalam boiler. Menghasilkan limbah batu-bara yang memerlukan penanganan khusus. Menghasilkan polutan-polutan yang lebih tinggi. Membutuhkan area yang lebih luas. Kurang responsif terhadap fluktuasi.

A. KesimpulanPembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah Suatu sistem pembangkit tenaga listrik yang mengkonversikan energi kimia listrik dengan menggunakan uap air sebagai fluida kerjanya, yaitu dengan memanfaatkan energi kinetik uap untuk menggerakkan poros sudu - sudu turbin. Sudu -sudu turbin mengerakkan poros turbin, untuk selanjutnya poros turbin mengerakkan generator. Dari generator inilah kemudian dibangkitkan energi listrik.Sehingga cara kerja Pembangkit Listrik tenaga Uap (PLTU) adalah sebagai berikut:1. Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet).

2. Kompresor berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, sehingga temperatur udara juga meningkat.

3. Kemudian udara bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. 4. Di dalam ruang bakar dilakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan bahan bakar. 5. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. 6. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. 7. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. 8. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).