Turbin Gas Electro Diii
-
Upload
krisna-adi -
Category
Documents
-
view
234 -
download
0
Embed Size (px)
Transcript of Turbin Gas Electro Diii
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
1/73
TURBIN GAS ELECTRO DIII
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
2/73
SILABUS
Tujuan instruksi umum:
mampu menambah pemahaman tentang isi materi kuliah Pusatlistrik tenaga Gas dan PLTGU.
Topik:
- Penegtahuan instalasi pembangkit: instalasi bahan bakar, instalasiair pendingin, instalasi udara pengabut, instalasi pelumas, instalasiudara + udara pendingin, instalasi warning dan proteksi.
- Pengetahuan operasi: start PLTG, parallel generator, pemebebanangenerator, pengawasan waktu operasi.
- Pengetahuan pemeliharaan: pemeliharaan waktu operasi,
pemeliharaan waktu berhenti, combustion inspection, turbininspection, major inspection.
Metode Pengajaran : Kuliah, tanya jawab, Tugas.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
3/73
TURBINGAS
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
4/73
PRINSIP DASAR
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
5/73
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
6/73
The CH-47 Chinook Engine
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
7/73
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
8/73
TURBIN GAS
Termasuk kedalam golongan mesin penggerak dengan pembakaran
didalam ( Internal Combustion Engine ).
Mempunyai bagian bagian utama: Kompressor, Ruang Bakar dan
Turbin
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
9/73
CARA KERJA TURBIN GAS
Udara atmosfir dihisap masuk dan dikompressi didalam kompressorsampai tekanan tertentu, kemudian dialirkan masuk kedalam ruangbakar.
Didalam ruang bakar, bahan bakar dibakar sehingga udara tadi
memuai dan keluar ruang bakar dengan kecepatan yang tinggi.
Udara / gas panas dengan kecepatan tinggi masuk kedalam turbin,sehingga mampu mendorong sudu sudu turbin untuk berputar.
Gas panas keluar turbin dibuang ke udara atau dimanfaatkan untukdiambil energinya guna membangkitkan uap atau lainnya.
Tenaga yang diperoleh didalam turbine sebagian besar digunakanuntuk memutar kompressor dan sisanya untuk memutar generatorlistrik atau peralatan lainnya.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
10/73
KEUNTUNGAN
Ringan
Waktu start yang relatif singkat.
Tidak memerlukan air pendingin.
Masa Pembangunan yang pendek.
Murah
Dapat ditempatkan disegala lokasi.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
11/73
KELEMAHAN
Effisiensi rendah.
Umurnya pendek.
Daya mampunya sangat dipengaruhi olehkondisi udara atmosfir.
Biaya pemeliharaan/Harga sparepartnya
mahal.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
12/73
TEORI DASAR
Turbine gas sederhana mengikuti siklus Braytonsbb:
kompressi udara secara adiabatic / isentropis (
kalor tetap ) terjadi didalam kopressor. pemberian kalor pada tekanan tetap ( isobaris )
didalam ruang bakar.
expansi adiabatis / isentropis terjadi didalam
turbin. pembuangan kalor pada tekanan tetap ( isobaris )
terjadi dialam terbuka ( atmosfir).
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
13/73
DIAGRAM PV DAN TS
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
14/73
EFFISIENSI TURBIN GAS.
k
2
1
2
1
1k
p
p1
T
T1
!!
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
15/73
SIKLUS REGENERASI
Siklus ini diartikan sebagai usaha memanfaatkan gas panas keluar turbin yangsuhunya masih tinggi untuk digunakan sebagai pemanas udara keluar compressor
sebelum masuk ruang bakar. Dengan demikian jumlah bahan bakar yang diberikan
menjadi lebih sedikit untuk daya mampu yang sama, atau dengan kata lain effisiensi
turbin gas tersebut menjadi lebih baik. Proses penyerahan kalor dari gas panas keluar
turbin ke udara keluar compressor dapat dilihat pada digram TS dimana besarnyanilai kalor yang diserahkan merupakan luas bagian yang diarsir 03-03X- 07-07X.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
16/73
SIKLUS INTERCOOLER
Siklus ini dimaksudkan sebagai uasaha untuk mengurangi besarnya energiyang diperlukan untuk mengkompressi udara. Kompressi udara berlangsung
secara bertingkat dimana udara keluar dari compressor tingkat pertama
didinginkan dulu sebelum masuk compressor berikutnya. Proses
pengurangan energi untuk kompressi dapat dilihat pada diagram TS dimana
besarnya energi yang bisa dihemat merupakan luas bagian yang ditutup oleh
garis 01-02-02C.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
17/73
SIKLUS REHEAT
Didalam siklus ini turbinnya terdiri dari dua tingkat, yaitu tekanan tinggi dan
tekanan rendah. Gas panas keluar turbin tekanan tinggi yang mengandung
udara dalam jumlah besar diberi bahan bakar kembali sehingga menambah
besarnya intalpi gas panas tersebut dan dengan demikian akan mampu
memberikan daya yang lebih besar pada turbin tekanan rendahnya. Proses
expansi gas panas didalam turbin dan pemberian bahan bakar kembali dapat
dilihat pada digram TS yaitu berupa garis 04-05-05R-06-0e
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
18/73
SKLUS PRECOOLING
Siklus ini didasari atas sifat udarayang akan mempunyai kerapatanlebih tinggi pada suhu yang rendahdibanding pada suhu yang tinggi.Dengan demikian akan menambahjumlah udara yang masuk kedalam
compressor dan dengan sendirinyaakan menambah besarnya dayamampu turbin gas tersebut. Padalokasi dengan kelembaban yangrendah proses pendinginansemacam ini dapat dilakukandengan menginjeksikan kabut air kesisi masuk compressor, namun
teknik ini akan terbatas padabesarnya selisih suhu dry bulbdan wet bulb udaranya.
Pendinginan dengan menggunakan teknik pendinginan ( chiller ) juga dapatdilakukan, namun secara keseluruhan hanya akan menjadi effisien apabilaenergi yang digunakan untuk mendinginkan menggunakan kalor yang keluardari gas panas keluar turbin.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
19/73
SKLUS GABUNGAN
Dari beberapa modifikasi siklus Brayton yang telah dikemukakan diatas apa
yang telah dikemukakan diatas tanpa melibatkan jenis siklus yang lain
secara skematis dapat dilihat dalam gb 2.12 dan proses yang terjadi dapat
dilihat didalam diagram TS gb 2.12b. Dengan siklus ini diharapkan effisiensi
yang rendah yang dimiliki turbin gas dapat diperbaiki.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
20/73
COMBINED CYCLE
Siklus gabungan antara siklus turbin gas atau siklus Brayton dengan siklus
turbin uap atau siklus Rankine dikenal dengan siklus kombinasi
Didalam siklus ini gas bekas keluar turbin gas yang suhunya masih tinggidimanfaatkan lagi untuk membangkitkan uap didalam pembangkit uap yang
dikenal dengan nama Heat Recovery Steam Generator yang disingkat HRSG.
Uap yang diperoleh digunakan untuk menggerakkan turbin guna menghasilkan
tenaga untuk menggerakkan generator listrik atau peralatan lainnya.
Selanjutnya uap bekas keluar turbin diembunkan didalam kondensor dan
dipompakan kembali kedalam HRSG. Untuk menambah effektivitaspenyerapan kalor didalam HRSG tekanan uap dibuat bertingkat
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
21/73
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
22/73
BAGIAN UTAMA TURBIN GAS
Kompressor
Ruang bakar ( combustion Chamber )
Turbin
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
23/73
KOMPRESSOR
Pada sisi masuk kompressor, udara mempunyai tekanan dan kecepatan yang
rendah dan volume yang besar, sedang pada sisi keluar kompressor, udara
mempunyai tekanan dan kecepatan yang tinggi dengan volume yang kecil.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
24/73
INLET GUIDE VANE & STATOR VANE
Inlet Guide Vane berfungsi untuk
mengatur jumlah udara yang ma
suk kedalam kompressor. Pada
waktu start dimana kecepatan ro
tor masih rendah, posisi IGV menutup untuk memperkecil kerja kom
pressor, sedang pada waktu opera
si normal posisi IGV menyesua
ikan dengan besarnya beban TG.
Stator Vane umumnya terpasang
tetap ( fixed ). Namun untuk mesinpesawat oleh karena putarannya
berubah ubah, dibuat variable
dapat bergerak seirama dengan
gerakan IGV
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
25/73
STALL & SURGE
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
26/73
KARAKTERISTIKKOMPRESSOR
ubungan antara perbandingan tekanan dan aliran udara harus berada
dibawah surge line, untuk menghindari terjadinya kondisi aliran udara
yang tidak stabil yang dapat mematahkan sudu kompressor. Pada waktu
start dimana tekanan akan terbentuk terlebih dahulu daripada aliran,
maka untuk menghindari surge, ditempatkan saluran pembuangan (
extraction / bleed ) pada tingkat2 tertentu sudu kompressor.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
27/73
COMPRESSOR ROTOR & STATOR
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
28/73
KOMPRESSOR SPINDLE
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
29/73
COMBUSTION CHAMBER
Combustion Chamber ( ruang bakar ), berfungsi untuk membakar bahan bakar dan
mancampur gas hasil pembakaran dengan udara dari kompressor, untuk selanjutnya
diteruskan keturbin dengan suhu yang masih dapat ditahan oleh material turbin. Ada tiga
type combustion chamber yaitu: multiple chamber, annular chamber dan multiple annular
chamber.
Didalam combustion chamber terdapat:
Combustion liner sebagai tempat bercampurnya bahan bakar dan udara, terjadinya
pembakaran dan bercampurnya gas hasil pembakaran dan udara pendingin dari
kompressor.
Busi untuk penyalaan awal,
pelihat nyala api ( flame detector ) untuk mengetahui adanya nyala api.
Cross flame tube ( untuk multiple chamber) untuk mentransfer nyala api keruang
bakar sebelahnya.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
30/73
MULTIPLE & MULTIPLE-ANNULAR
COMB CHAMBER
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
31/73
ANNULAR COMB CHAMBER
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
32/73
COMBUSTOR
Udara dari kompressor 18% digunakan untuk pembakaran, 72% untuk
menurunkan suhu nyala api ( dilution ), dan 10% untuk pelapisan dinding
agar api tidak menyentuh dinding liner. Perbandingan udara dan bahan
bakar untuk dicapainya pembakaran sempurna adalah 15:1 dalam berat.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
33/73
COMBUSTOR ARRANGEMENT
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
34/73
TURBINE
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
35/73
35
Kecepatan gas panas keluar nozzle
C1= 196,2m/det, maka besarnya
gaya dorong
P1=m(C1- C2)= 1/9,81(196,20)=20kg.
P2= 1/9,81(196,2+196,2)=40kg
P3=1/9,81(196,2cos300+196,2
cos300)=34,7kg.
Kecepatan relatif gas panas membentur
sudu. Oleh karena sudu bergerak maka
w1=C
1-U, dan jika U=98,1m/det maka
gaya dorong
P1= 1/9,81(196,2-98,1)=10kg
P2= 2/9,81(196,2-98,1)=20kg)
P3= 2/9,81(196,2cos300 - 98,1cos300)
=17,35kg.
PRINSIP KERJA TURBIN
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
36/73
36
IMPULSE & REAKSI
Impulse Reaksi
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
37/73
37
BENTUK SUDU TURBIN
a)Tingkat impulse b) tingkat reaksi c) tingkat kecepatan d) tingkat reaksi
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
38/73
TURBINE NOZZLE COOLING
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
39/73
TURBINE BLADE COOLING
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
40/73
TURBINE COOLING
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
41/73
ROTOR TURBIN W501D5A
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
42/73
GAS TURBINE LM 2500 ASSEMBLY
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
43/73
BEARING LM2500
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
44/73
GAS TURBINE W501D5A
PLANT
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
45/73
FAKTORFAKTOR YANG MEM-
PENGARUHI DAYA MAMPU
& HEAT RATE
Tekanan masuk kompressor
Posisi IGV
Kekotoran didalam kompressor Tekanan keluar turbin
Suhu masuk kompressor.
Kelembaban udara masuk kompressor.
Injeksi uap / air kedalam combustor Nilai kalor bahan bakar.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
46/73
KELENGKAPAN TG
Sistim Start.
S
istim minyak control. Sistim Udara Turbin.
Combustion Turbin.
Generator.
Sistim Control.
Sistim Bahan Bakar Gas.
Sistim Pelumas.
Sistim Distribusi Listrik.Sistim Pendingin Udara dan
Ventilasi.
Sistim Pemadam Kebakaran.
Sistim PencucianCompressor.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
47/73
PERFORMANCE.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
48/73
ELEVATION CORRECTION
Elevasi atau ketinggian
tempat akan berpengaruh
terhadap tekanan udara
atmosfir yang merupakantekanan udara masuk
kompressor. Karenanya
tekanan keluar
kompressor juga akan
mengalami penurunan,
sehingga daya mampu
turbin gas juga a-kan
mengalami penurunan.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
49/73
TEMPERATURE CORRECTION
Suhu udaramempengaruhi kerapatan
udara, makin tinggi
suhunya semakin rendah
kerapatannyaKerapatan udara akan
mempengaruhi jumlah massa
udara yang terhisap masuk
kedalam compressor,
sehingga jumlah gas panas
yang mendorong turbin jugaberkurang. Akibatnya daya
mampu turbin gas tersebut
menjadi menurun
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
50/73
INLET LOSS CORRECTION
Hambatan yang terjadi
pada laluan udara masuk
kompres-sor akan
menurunkan tekan-anudara disisi masuk, turun-
nya jumlah udara yang
dihi-sap dan turunnya
tekanan keluar
kompressor. Selanjut-nya
mengakibatkan turunnyaoutput/power, turunnya
aliran gas keluar turbin dan
bertanbahnya heat rate.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
51/73
EXHAUST LOSS CORRECTION
Hambatan yang
terjadi pada laluan
gas keluar turbin
akan mening-katkantekanan gas disisi
keluar turbin dan
menurunkan heat
drop didalam turbin.
Selanjutnyamengaki-batkan
turunnya out-
put/power, dan ber-
tambahnya heat rate.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
52/73
RELATIVE HUMIDITY CORRECTION
Udara lembab adalah udara
yang mengandung uap air.
Semakin tinggi kelembaban
berarti semakin tinggi
kandungan uap air didalam
udara.Kelembaban ini mempunyai
pengaruh buruk terhadap
heat rate maupun power
output wa-lupun dalam
prosentase yang kecil.
Sebaliknya pada kondisi
udara dengan kelembaban
yang ren-dah pemberian
kabut air keda-lamnya
dapat menurunkan suhu
udara sebesar selisih suhu
dry dan wet bulb nya.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
53/73
PENDINGINAN UDARA MASUK
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
54/73
Water injection correction
Injeksi air kedalam
combustor akan
menambah besarnya fluida
yang menggerakkan turbin.
Karena itu power output
turbin menjadi sema-kin
tinggi dengan bertambah
besar-nya injeksi air.
Sedang heat ratenyamengalami peningkatan
atau ber-tambah buruk
karena sebagian pa-nas
dari bahan bakar
digunakan untuk
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
55/73
STEAM INJECTION CORRECTION
Injeksi uap kedalam
com-bustor akan
menambah besarnya
fluida yang meng-gerakkan turbin. Karena
itu power output turbin
menja-di semakin tinggi
dengan bertambah
besarnya injeksi uap.
Sedang heat ratenya
mengalami pernurunan
atau lebih baik.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
56/73
IGV OPENING CORRECTION FOR
EXHAUST FLOW
Untuk mendapatkan suhu
pembakaran yang konstan
pada setiap pembebanan
maka diperlukan
pengaturan jumlah udara
yang masuk kedalam
kompressor. Pengaturan ini
dilakukan dengan mengatur
besarnya pembukaan IGV.
Besarnya pembukaan IGV
ini berpengaruh terhadap
aliran dan suhu gas panas
keluar turbin.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
57/73
IGV CORRECTION FOR FUEL FLOW
Besarnya pembukaan IGV
juga berpengaruh terhadap
aliran bahan bakar yang
masuk kedalam combustor.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
58/73
KELENGKAPAN PLTG
Sistim bahan bakar cair /gas.
Sistim pelumas.
Sistim distribusi listrik.
Sistim pemadam kebakaran.
Sistim pencucian compressor. Sistim start..
Sistim udara turbin.
Generator.
Sistim control.
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
59/73
SISTIM TRANSFER BAHAN BAKAR CAIR
SISTIM BAHAN BAKAR CAIR
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
60/73
SISTIM BAHAN BAKAR CAIR
SISTIM UDARA PENGABUT
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
61/73
S S UD G U
SISTIM PELUMAS
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
62/73
SISTIM SUPPLY HIDROLIK
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
63/73
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
64/73
SISTIM KONTROL HIDROLIK
SISTIM KONTROL HIDROLIK
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
65/73
SISTIM KONTROL HIDROLIK
SISTIM AIR PENDINGIN
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
66/73
SISTIM AIR PENDINGIN
SISTIM AIR PENDINGIN
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
67/73
SISTIM PENCUCI KOMPRESSOR
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
68/73
SISTIM PENCUCI KOMPRESSOR
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
69/73
SISTIM PEMADAM KEBAKARAN
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
70/73
SISTIM PEMADAM KEBAKARAN
SISTIM UDARA PENDINGINDAN PERAPAT
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
71/73
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
72/73
SISTIM PERALATAN START
SISTIM VENTILASI
-
8/8/2019 Turbin Gas Electro Diii
73/73