BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR
BELAKANG
Perkembangan
Listrik saat ini sudah menjadi kebutuhan dalam kehidupan. Di Indonesia
perkembangan listrik dewasa ini sangat berkembang secara pesat, akan tetapi
banyak di beberapa daerah di Indoesia yang
masih tidak dapat merasakan perkembangannya, karena ada beberapa aspek
yang tidak mendukung, sehingga Perusahaan Listrik Negara (PLN) tidak dapat
memasok ke daerah-daerah terpencil di Indonesia. Untuk di daerah pulau jawa
Perusahan Listrik Negara (PLN) masih sering untuk memadamkan Listrik secara
bergilir dikarenakan pasokan Listrik yang mengalami penurunan daya listrik.
Untuk
mengatasi hal tersebut, di Indonesia berpotensi untuk membuat beberapa
pembangkit baru untuk mengatasi hal tersebut, misalnya dengan mendirikan
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), penmbangkit Listrik Tenaga Surya(PLTS),
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA),
Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Pada kesempatan ini penulis akan membahas
“Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) di Indonesia”
1.2 Batasan
Masalah
Batasan
masalah dalam penulisan ini hanya membahas karakteristik dari Pembangkit
Listrik Tenaga Uap, supaya dapat menjadi solusi yang dapat digunakan sebagai
energy alternatif.
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
2.1
Pengertian
PLTU
Pembangkit
listrik tenaga uap (PLTU) adalah pembangkit yang mengandalkan energy kinetik
dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama dari pembangkit
listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang 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 up awal.
2.2 Sejarah PLTU di Indonesia
Pembangkit Listrik Tenaga Uap
di Indonesia yang pertama kali dibangun adalah di Suryalaya pada tahun1984
dengan kapasitas terpasang 4 x 400 MW. Kemudian PLTU Bukit Asam dengan
kapasitas 2 x 65 MW pada tahun 1987. Dan pada tahun 1993-an beroperasi pula
PLTU Paiton 1 dan 2 masing-masing dengan kapasitas 400 MW. Kemudian PLTU
Suryalaya akan dikembangkan dari unit 5 - 7 dengan kapasitas 600 MW/unit. PLTU
batu bara pada tahun 1994 kapasitasnya sudah mencapai 2.130 MW (16 persen dari
total daya terpasang). Pada tahun 2003 kapasitasnya diperkirakan sekitar 12.100
MW (37 persen ), tahun 2008/09 mencapai 24.570 MW (48 persen ) dan pada tahun
2020 sekitar 46.000 MW. Sementara itu pemakaian batu bara pada tahun 1995 tercatat
bahwa untuk menghasilkan energi listrik sebsar 17,3 Kwh dibutuhkan batu bara
sebanyak 7,5 juta ton. Dan pada tahun 2005 pemakaian batu bara diperkirakan
mencapai 45,2 juta ton dengan energi listrik yang dihasilkan mencapai 104 Twh.
Banyaknya pemakaian batu bara
tentunya akan menentukan besarnya biaya pembangunan PLTU. Harga batu bara itu
sendiri ditentukan oleh nilai panasnya (Kcal/Kg), artinya bila nilai panas
tetap maka harga akan turun 1 persen pertahun. Sedang nilai panas ditentukan
oleh kandungan zat SOx yaitu suatu zat yang beracun, jadi pada pembangkit harus
dilengkapi alat penghisap SOx. Hal inilah yang menyebabkan biaya PLTU Batu bara
lebih tinggi sampai 20 persen dari pada PLTU minyak bumi. Bila batu bara yang
digunakan rendah kandungan SOx-nya maka pembangkit tidak perlu dilengkapi oleh
alat penghisap SOx dengan demikian harga PLTU batu bara bisa lebih murah.
Keunggulan pembankit ini adalah bahan bakarnya lebih murah harganya dari minyak
dan cadangannya tersedia dalam jumlah besar serta tersebar di seluruh
Indonesia.
2.3 Dasar Teori
PLTU adalah
jenis pembangkit listrik tenaga termal yang banyak digunakan, karena
efisiensinya tinggi sehingga menghasilkan energi listrik yang ekonomis.
PLTU merupakan mesin konversi energi yang mengubah energi kimia dalam bahan
bakar menjadi energi listrik.
Proses konversi energi pada PLTU
berlangsung melalui 3 tahapan, yaitu :
- Pertama, energi kimia dalam bahan bakar diubah
menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan temperatur tinggi.
- Kedua, energi panas (uap) diubah menjadi energi
mekanik dalam bentuk putaran.
- Ketiga, energi mekanik diubah menjadi energi
listrik.
1. Energi
kimia
Energi kimia
adalah suatu energi yang tersimpan di dalam persenyawaan kimia yang berbentuk
ikatan antara atom yang satu dengan atom yang lainnya. Energi kimia adalah
suatu energi yang dihasilkan dalam suatu proses kimia. Besarnya energi yang
dihasilkan tergantung dari jenis dan jumlah pereaksi dalam suatu reaksi kimia.
Alat-alat yang dapat menghasilkan energi dari reaksi kimia misalnya aki dan
beterai.
2. Energi
Listrik
Energi listrik
merupakan salah satu bentuk energi yang paling banyak digunakan. Energi ini
dipindahkan dalam bentuk aliran muatan listrik melalui kawat logam konduktor
yang disebut arus listrik. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi
yang lain seperti energi gerak, energi cahaya, energi panas, atau energi bunyi.
3. Energi
Mekanik
Energi mekanik adalah energi yang disebabkan
karena adanya suatu usaha yang berhubungan dengan gerakan yang terjadi pada
benda Energi mekanik
terdiri dari energi potensial dan energi kinetik. Secara matematis dapat
dituliuskan :
Em
= Ep + Ek
dimana Em = Energi Mekanik
a.
Energi Potensial
Energi potensial
adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya (kedudukan) terhadap suatu
acuan. Sebagai contoh sebuah batu yang kita angkat pada ketinggian
tertentu memiliki energi potensial, jika batu kita lepas maka batu akan
melakukan kerja yaitu bergerak ke bawah atau jatuh. Jika massa batu lebih besar
maka energi yang dimiliki juga lebih besar, batu yang memiliki energi potensial
ini karena gaya gravitasi bumi, energi ini disebut energi potensial bumi. Energi potensial
bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi dan ketinggian benda. Sehingga
dapat dirumuskan:
Ep = m.g.h
dimana :
Ep = Energi
potensial
m = massa benda
g = gaya gravitasi
h = tinggi benda
b. Energi Kinetik
Energi kinetik
adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar kecepatan benda
bergerak makin besar energi kinetiknya dan semakin besar massa benda yang
bergerak makin besar pula energi kinetik yang dimilikinya.
Secara matematis dapat dirumuskan:
Secara matematis dapat dirumuskan:
Ek = 1/2 ( m.v2 )
Dimana :
Ek = Energi kinetik
m= massa benda
v = kecepatan benda
Macam – macam perubahan bentuk energi:
a. Energy kimia menjadi energy listrik, contohnya:
1. Pada batu baterai yan gsedang digunakan
2. Aki yang sedang digunakan
b. Energy gerak atau kinetic menjadi
energy listrik, contohnya:
1. Pada waktu dynamo sepeda digunakan
2. Pada waktugenerator digunakan
c. Energy listrik menjadi energy
kalor atau panas, contohnya:
1. Kompor listrik yang digunakan
2. Solder listrik
3. Heater
4. Dispenser
d. Energy nuklir menjad energy
listrik, contohnya: pada PLTN
e. Energy matahari menjadi energy
listrik, contohnya pada system solar cell
f. Energy panas atau kalor menjadi
energy listrik, contohnya pada:
1. Energy panas bumi menjadi listrik (PLTG)
2. Energy uap menjadi listrik (PLTU)
BAB
III
METODE
PENYELESAIAN
3.1
Perancangan
PLTU merupakan mesin pembangkit
termal yang terdiri dari komponen utama dan komponen bantu (sistem penunjang)
serta sistem-sistem lainnya.
3.1.1 Komponen utama PLTU
3.1.1.1
Boiler (ketel uap)
Boiler adalah suatu perangkat
mesin yang berfungsi untuk merubah air menjadi uap. Proses perubahan air
menjadi uap dilakukan dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa
dengan panas hasil pembakaran bahan bakar. Proses pembakaran dilakukan secara
kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari
luar.
Uap yang dihasilkan adalah uap
superheat dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Jumlah produksi uap
tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas
pembakaran yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari pipa-pipa
berisi air disebut dengan water tube boiler (boiler pipa air).
Dalam pengoperasiannya, boiler ditunjang oleh
beberapa peralatan bantu seperti economizer, ruang bakar, dinding pipa, burner,
steam drum, superheater dan cerobong.
a. Economizer
Economizer atau pemanas awal
berfungsi untuk memanaskan air pengisi ketel sebelum masuk ke boiler. Pemanasan
awal ini perlu yaitu untuk meningkatkan efisiensi ketel dan juga agar tidak
terjadi perbedaan temperatur yang besar di dalam boiler yang dapat
mengakibatkan keretakan dinding boiler.
b. Ruang bakar (furnace)
Ruang bakar adalah bagian dari
boiler yang dindingnya terdiri dari pipa-pipa air. Pada sisi bagian depan
terdapat sembilan burner yang letaknya terdiri atas 3 tingkat tersusun secara
mendatar.
c. Dinding pipa (wall tube)
Merupakan dinding di dalam
ruang bakar yang berfungsi sebagai tempat penguapan air. Dinding ini berupa
pipa-pipa yang berisi air yang berderet secara vertikal.
d. Burner
Merupakan peralatan pembakar
yang bahan bakarnya terbagi menjadi bagian-bagian kecil sehingga memudahkan
proses pembakaran dengan udara. Bahan bakar HSD (High Speed Diesel)
dipergunakan untuk pembakaran awal. Sedangkan bahan bakar utamanya adalah
residu.
Penyalaan burner tergantung pada beban beban dari
unit. Burner Management System (BMS) adalah penyaluran konfigurasi penyalaan
burner pada saat start up atau shut down dan load change. Jumlah burner yang
menyala atau mati tergantung pada beban generator yang sebanding dengan
kapasitas bahan bakar untuk memproduksi uap pada boiler. Konfigurasinya diatur
supaya pemanasan dalam ruang bakar merata dan efisien. Penyalaan boiler yang
tidak seimbang dengan beban generator dapat mengakibatkan tidak stabilnya
tekanan dan temperatur uap.
e. Steam drum
Steam drum adalah alat pada
boiler yang berfungsi untuk menampung feed water dalam pembuatan uap yang
temperaturnya cukup tinggi dan berupa campuran air dan uap. Di dalam steam drum
terdapat peralatan pemisah uap. Campuaran feed water dan uap mengalir mengikuti
bentuk separator sehingga uap air pada campuran akan jatuh dan masuk ke
saluaran primary dan seconadry superheater. Uap yang telah dipisahkan oleh
separator masuk ke cevron dryers. Disini uap mengalami pemisahan yang terakhir
sehingga didapat uap jenuh. Air yang jatuh dialirkan ke bagian bawah dari drum
secara gravitasi dan mengalir ke dalam tempat penampungan kemudian keluar
melalui down corner dan uap jenuh akan keluar dari dry box.
3.1.1.2.
Turbin uap
Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung atau dengan bantuan elemen lain, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung dari jenis mekanisme yang digerakkan turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, seperti untuk pembangkit listrik.
Turbin uap berfungsi untuk merubah energi panas
yang terkandung dalam uap menjadi gerakan memutar (putaran). Uap dengan tekanan
dan temperatur tinggi diarahkan untuk mendorong sudu-sudu turbin yang dipasang
pada poros sehingga poros turbin berputar. Akibat melakukan kerja di turbin
tekanan dan temperatur uap keluar turbin turun hingga hingga menjadi uap basah.
Uap ini kemudian dialirkan ke kondensor, sedangkan tenaga putar yang dihasilkan
digunakan untuk memutar generator. Saat ini hampir semua mesin turbin uap
adalah dari jenis turbine condensing atau uap keluar turbin (exhaust steam)
dialirkan ke kondensor.
Komponen-komponen Turbin Uap
Komponen-komponen utama pada turbin uap yaitu
Cassing yaitu sebagai penutup (rumah) bagian-bagian utama
turbin.
Rotor yaitu bagian turbin yang berputar terdiri dari:
a. Poros
Berfungsi sebagai komponen utama tempat
dipasangnya cakram-cakram sepanjang sumbu.
b. Sudu turbin atau deretan sudu
Berfungsi sebagai alat yang menerima gaya dari energi kinetik
uap melalui nosel.
c.
Cakram
Berfungsi sebagai tempat sudu-sudu dipasang secara radial
pada poros.
d.
Nosel
Berfungsi sebagai media ekspansi uap yang merubah
energi potensial menjadi energi kinetik.
e.
Bantalan (bearing)
Merupakan bagian yang berfungsi uuntuk menyokong
kedua ujung poros dan banyak menerima beban.
f.
Perapat (seal)
Berfungsi untuk mencegah kebocoran uap, perapatan
ini terpasang mengelilingi poros. Perapat yang digunakan adalah :
1.
Labyrinth packing
2. Gland
packing
g. Kopling
Berfungsi sebagai penghubung antara mekanisme
turbin uap dengan mekanisme yang digerakkan.
3.1.1.3
Kondensor
Kondensor adalah peralatan
untuk merubah uap menjadi air. Proses perubahan nya dilakukan dengan cara
mengalirkan uap kedalam suatu ruangan yang berisi pipa-pipa (tubes). Uap
mengalir diluar pipa-pipa sedangkan air sebagai pendingin mengalir didalam
pipa-pipa. Kondensor seperti ini disebut surface (tubes) condenser. Sebagai
pendingin digunakan air sungai atau air laut.
Laju perpindahan panas tergantung pada aliran air
pendingin, kebersihan pipa-pipa dan perbedaan temperatur antara uap dan air
pendingin. Proses perubahan uap menjadi air terjadi pada tekanan dan temperatur
jenuh, dalam hal ini kondensor berada pada kondisi vakum. Karena temperatur air
pendingin sama dengan temperatur udara luar, maka temperatur air kondensat nya
maksimum mendekati temperatur udara luar. Apabila laju perpindahan panas
terganggu, maka akan berpengaruh terhadap tekanan dan temperatur.
3.1.1.4
Generator
Generator
berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik
3.1.1.5 Transformator Tenaga
Transformator tenaga adalah
suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurka tenaga/daya
listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Dalam sistem
PLTU unit III terdapat tiga macam transformator, yaitu :
1. MAT (Main Auxiliary Transformer)
MAT adalah trafo utama untuk
pemakaian sendiri yang dipasang paralel dengan trafo generator, berfungsi untuk
menurunkan tegangan pembangkitan 18 KV menjadi 4.16 KV. Pada saat sistem
keadaan normal seluruh kebutuhan tenaga listrik untuk peralatan listrik maupun
penerangan disuplai oleh trafo ini.
2. RAT (Reserve Auxiliary Transformer)
PLTU Unit III mempunyai 2 set
trafo cadangan yang diparalelkan. Bila generator mengalami gangguan atau over
houl sehiungga trafo utama tidak berfungsi maka daya listrik untuk start-up
pembangkit unit III disuplai dari bus 150 KV melalui trafo cadangan ini. Jadi
trafo ini menurunkan tegangan dari 150 KV menjadi 4160 V.
3. Trafo generator (Generator Transformer)
Trafo generator berfungsi
menaikkan tegangan pembangkitan 18 KV memjadi 150 KV yang di pasok pada bus A
dan B 150 KV yang berhubungan langsung dengan saluran transmisi, pada system
interkoneksi se Jawa.
3.1.2
Komponen Penunjang PLTU
Peralatan penunjang yang
terdapat dalam suatu PLTU pada umumnya adalah :
3.1.2.1
Desalination
Plant (Unit Desal)
Peralatan ini berfungsi untuk
mengubah air laut (brine) menjadi air tawar (fresh water) dengan metode
penyulingan (kombinasi evaporasi dan kondensasi). Hal ini dikarenakan sifat air
laut yang korosif, sehingga jika air laut tersebut dibiarkan langsung masuk ke
dalam unit utama, maka dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan PLTU.
3.1.2.2
Reverse
Osmosis (RO)
Mempunyai fungsi yang sama
seperti desalination plant namun metode yang digunakan berbeda. Pada peralatan
ini digunakan membran semi permeable yang dapat menyaring garam-garam yang
terkandung pada air laut, sehingga dapat dihasilkan air tawar seperti pada
desalination plant.
4 Pre
Treatment pada unit yang menggunakan pendingin air tanah / sungai
Untuk PLTU yang menggunakan air
tanah/air sungai, pre-treatment berfungsi untuk menghilangkan endapan,kotoran
dan mineral yang terkandung di dalam air tersebut.
3.1.2.3
Demineralizer
Plant (Unit Demin)
Berfungsi untuk menghilangkan
kadar mineral (ion) yang terkandung dalam air tawar. Air sebagai fluida kerja
PLTU harus bebas dari mineral, karena jika air masih mengandung mineral berarti
konduktivitasnya masih tinggi sehingga dapat menyebabkan terjadinya GGL induksi
pada saat air tersebut melewati jalur perpipaan di dalam PLTU. Hal ini dapat
menimbulkan korosi pada peralatan PLTU.
3.1.2.4
Hidrogen
Plant (Unit Hidrogen)
Pada PLTU digunakan hydrogen
(H2) sebagai pendingin Generator.
3.1.2.5
Chlorination
Plant (Unit Chlorin)
Berfungsi untuk menghasilkan
senyawa natrium hipoclorit (NaOCl) yang digunakan untuk memabukkan/melemahkan
mikro organisme laut pada area water intake. Hal ini dimaksudkan untuk
menghindari terjadinya pengerakkan (scaling) pada pipa-pipa kondensor maupun
unit desal akibat perkembangbiakan mikro organisme laut tersebut.
3.1.2.6
Auxiliary
Boiler (Boiler Bantu)
Pada umumnya merupakan boiler
berbahan bakar minyak (fuel oil), yang berfungsi untuk menghasilkan uap (steam)
yang digunakan pada saat boiler utama start up maupun sebagai uap bantu
(auxiliary steam).
3.1.2.7
Coal
Handling (Unit Pelayanan Batubara)
Merupakan unit yang melayani
pengolahan batubara yaitu dari proses bongkar muat kapal (ship unloading) di
dermaga, penyaluran ke stock area sampai penyaluran ke bunker unit.
3.1.2.8
Ash Handling
(Unit Pelayanan Abu)
Merupakan unit yang melayani
pengolahan abu baik itu abu jatuh (bottom ash) maupun abu terbang (fly ash)
dari Electrostatic Precipitator hopper dan SDCC (Submerged Drag Chain Conveyor)
pada unit utama sampai ke tempat penampungan abu (ash valley)
Tiap-tiap komponen utama dan
peralatan penunjang dilengkapi dengan sistem-sistem dan alat bantu yang
mendukung kerja komponen tersebut. Gangguan atau malfunction dari salah satu
bagian komponen utama akan dapat menyebabkan terganggunya seluruh sistem PLTU.
BAB
IV
PEMBAHASAN
4.1 Prinsip
Kerja PLTU
Siklus PLTU ini adalah siklus
tertutup (close cycle) yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang
kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air
penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa
saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.
Untuk menjaga siklus tetap berjalan, maka untuk
menutupi kekurangan air dalam siklus akibat kebocoran, hotwell selalu ditambah
air sesuai kebutuhannya dari air yang berasal dari demineralized tank.
Secara sederhana, siklus PLTU digambarkan sebagai
berikut :
1. Pertama-tama air demin ini berada disebuah
tempat bernama Hotwell.
2. Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate
Pump untuk kemudian dipompakan menuju LP Heater (Low Pressure Heater) yang
pungsinya untuk menghangatkan tahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump
terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground
Floor. Selanjutnya air mengalir masuk ke Deaerator.
3. Di dearator air akan mengalami proses
pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan
seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan deaerator memiliki pungsi
untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat pada permukaan air. Agar
proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang
disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air
mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP Heater.
Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai
ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5 dari 7
lantai yang ada.
4. Dari dearator, air turun kembali ke Ground
Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed
Pump/BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa
dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi drum berukuran raksasa. Air yang
dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap
yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat
dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan
meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
5. Sebelum masuk ke Boiler untuk “direbus”,
lagi-lagi air mengalami beberapa proses pemanasan di HP Heater (High Pressure
Heater). Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada dilantai
atas.
6. Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak
air untuk menghasilkan uap. Proses ini memerlukan api yang pada umumnya
menggunakan batubara sebagai bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara
dari FD Fan (Force Draft Fan) dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.
7. Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui
Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak,
minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.
8. Sedangkan udara diproduksi oleh Force Draft
Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di
boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh
air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
9. Kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran,
air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak
untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih
mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan
putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin
menjadi terkikis.
10. Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh
tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap
kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
11. Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka
secara otomastis generator akan berputar, karena antara turbin dan generator
berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik.
12. Pada generator terdapat medan magnet raksasa.
Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda
potensial inilah cikal bakal energi listrik.
13. Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk
dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
14. Uap kering yang digunakan untuk memutar
turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses
kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali
menjadi air dan masuk kedalam hotwell.
4.2 Sistem-Sistem Yang Terdapat Pada PLTU
Pada prinsipnya PLTU mempunyai system/siklus
aliran, yaitu:
1. Sistem Air Pendingin
Air laut, sebelum masuk ke bak
Water Intake, melalui bar screen dan terlebih dahulu disemprot dengan larutan
Chlorine dari Chloropac yang untuk melemahkan binatang-binatang laut. Melalui
travelling screen (berfungsi sebagai pembersih kotoran yang mungkin terbawa
masuk ke dalam bak penampungan), air dipompa oleh CWP yang berada di Water
Intake– melalui Pressure Tunnel menuju Condenser –untuk mendinginkan uap bekas
melalui pipa-pipa masuk/keluar Kondensor dan selanjutnya dibuang lagi ke laut
melalui outlet tunnel.
2. Sistem Air dan Uap
Air kondensat dari Condenser
dipompa oleh Condensate Pump –melalui Low Pressure Heater I dan Low Pressure
Heater II guna menaikkan temperatur air
kondensat yang menuju ke Deaerator –untuk proses pembuangan O2 yang terkandung
dalam air kondensat, dengan sistem penyemprotan uap yang diambil dari
Extraction Steam Turbin. Boiler Feed Pump berfungsi memompa air dari Deaerator,
melalui High Pressure Heater I dan High Pressure Heater II ,untuk menaikkan
temperatur air Feed Pump menuju Steam Drum . Dari sini, air lalu
didistribusikan ke seluruh pipa Water Wall untuk proses pemanasan dalam Boiler
hingga mencapai temperatur dan tekanan yang sesuai kebutuhanmelalui Super
Heater menuju Steam Line untuk memutar sudu-sudu Turbin. Sebagian uap bekas
untuk pemanas Low Pressure Heater dan Deaerator serta High Pressure Heater yang
telah berekspansi tersebut, kemudian diembunkan menjadi air kondensat dalam
Kondensor dan ditampung dalam Condensate Tank.
3. Sistem Bahan Bakar
Bahan bakar berupa residu/MFO
dari Bunker Pertamina dipompakan ke Tangki Persediaan PLTU - dengan pompa Main
Fuel Oil Pump melalui Heater Set yang berfungsi menaikkan temperaturnya untuk
memudahkan proses pengabutan bahan bakar di Burner dalam ruang bakar Boiler
yang berjumlah 6 buah. Penggunaannya disesuaikan dengan kebutuhan uap yang
dibutuhkan dalam sistem.
4. Sistem Udara Pembakaran
Dalam proses pembakaran, udara
luar yang dihasilkan oleh kipas tekan paksa Force Draught Fan terlebih dahulu
melalui Air Heater dan Wind Box yang selanjutnya menuju ruang bakar. Dalam Air
Heater sendiri sudah terjadi proses pemanasan yang dihasilkan dari gas bekas
hasil pembakaran Boiler. Akan terjadi proses tukar temperatur dalam ruang Air
Heater. Selanjutnya, udara bekas pembakaran langsung dibuang ke atmosfer
melalui cerobong/Stack.
5. Sistem Penyaluran Tenaga Listrik
Putaran turbin uap yang
dikopling dengan poros Generator akan menghasilkan tenaga listrik; yang
sebagian dipakai untuk pemakaian sendiri melalui Auxiliary Transformer,
sedangkan selebihnya dinaikkan tegangannya sesuai kebutuhan dengan Trafo
Utama/Main Transformer. Selanjutnya, tenaga listrik tersebut dihubungkan oleh
PMT/Breaker ke Switch Yard yang paralel dengan transmisi.
6. Sistem Air Penambah
Di dalam sistem air dan uap
tentu ada beberapa kebocoran sehingga diperlukan penambahan untuk memenuhi
kebutuhan. PLTU Perak Unit 3 dan 4 telah dilengkapi dengan sistem pembuatan air
penambah dengan:
a. Sistem Flash Evaporator yang berfungsi
mengubah air laut menjadi air sulingan dalam Flash Evaporator. Media yang
digunakan untuk air pemanas diambil dari uap bekas turbin (Extraction). Air
sulingan tersebut lalu dipompa lagi melalui Distillate Pump menuju Raw Water
Tank ditambah dari PIT (PDAM) serta masih dilengkapi dengan saluran pembuangan
otomatis sebagai pengaman. Jika terjadi konduktifitas tinggi, maka air sulingan
tersebut langsung terbuang secara otomatis.
b. Sistem Demi-Plant untuk memurnikan air
penambah dan menampungnya dalam Demi-Tank yang kemudian bisa digunakan sesuai
kebutuhan dalam unit melalui Make-up pump.
BAB
V
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Pembangkit
Listik Tenaga Uap (PLTU) adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik
dari uap untuk menghasilkan enegri listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Uap
(PLTU) pertama kali ddibangun di Indonesia di Suralaya. Dalam Pembangkit
LIstrik Tenaga Uap mengalami 3 perubahan energi :
- Pertama, energi kimia dalam bahan bakar diubah
menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan temperatur tinggi.
- Kedua, energi panas (uap) diubah menjadi energi
mekanik dalam bentuk putaran.
- Ketiga, energi mekanik diubah menjadi energi
listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga Uap
mempunyai lima komponen utama :
1. Boiler
(ketel uap)
2. Turbin
uap
3. Kondensor
4. Generator
5. Transformator Tenaga
DAFTAR
PUSTAKA
