KALKULASI EFISIENSI DAYA MESIN PLTGU

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KALKULASI EFISIENSI DAYA MESIN PLTGU DENGAN
POLA OPERASI 2-2-1 DAN 3-3-1 PT. INDONESIA POWER
UNIT PEMBANGKITAN SEMARANG
SKRIPSI
Untuk memenuhi persyaratan
Mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Mesin
diajukan oleh
Dede Mavendra
NIM : 105214011
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
i
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
CALCULATE EFFICIENCY POWER MACHINE WITH
PATTERN OPERATIONS PLTGU 2-2-1 AND 3-3-1 PT.
INDONESIA POWER GENERATION UNIT SEMARANG
FINAL PROJECT
A requirement to obtain Sarjana Teknik degree
in Mechanical Engineering
Presented by
Dede Mavendra
NIM : 105214011
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2016
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Abstrak
Tujuan yang diangkat dalam penelitian ini yaitu : a. Menghitung efisiensi
energi pada sistem pembangkit listrik PLTGU Tambak Lorok; b. Menghitung
efisiensi Gas Turbin Generator (GTG); c. Menghitung efisiensi Heat Recovery
Steam Generator (HRSG); d. Menghitung efisiensi Steam Turbin Generator
(STG).
Parameter dalam penelitian ini adalah kondisi beban 70 MW, 80 MW, 90
MW dan 100 MW. Variabel bebas adalah pola kerja mesin pembangkit listrik,
yakni a. 2-2-1 (2GTG-2HRSG-1STG); b. 3-3-1 (3GTG-3HRSG-1STG). Variabel
terikat adalah laju aliran, tekanan, temperature pada pada pembangkit listrik
PLTGU, GTG, HRSG, STG. Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan
antara efisiensi simple cycle pada saat combined dan efisiensi combined cycle
dengan beberapa pembebanan dan pola operasi PLTGU.
Hasil penelitian pada efisiensi PLTGU blok 1 dengan pola operasional 22-1 : a. Analisis Efisiensi PLTGU Pada Blok 1 Dengan Pola Operasional 2-2-1
pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 42,90% - 44,35%; b.
Analisis efisiensi Gas Turbin Generator 1 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW
dan 100 MW berkisar 25,04% - 27,29%. Nilai efisiensi sistem Gas Turbin
Generator 2 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 35,31% 37,76%; c. Analisis efisiensi Heat Recovery Steam Generator 1 pada beban 70
MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 67,49% - 74,73%. Nilai efisiensi
Heat Recovery Steam Generator 2 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100
MW berkisar 60,48% - 71,37%; d. Analisis efisiensi Steam Turbin Generator pada
beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar antara 54,66% - 57,24%.
Hasil penelitian pada Pada penelitian efisiensi PLTGU blok 2 dengan pola
Operasi 3-3-1 : a. Analisis efisiensi PLTGU Pada blok 2 dengan pola operasi 3-31 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 38,16% - 40,56%;
b. Analisis efisiensi Gas Turbin Generator 1 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW
dan 100 MW sebesar 94%. Nilai efisiensi Gas Turbin Generator 2 pada beban 70
MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 92,19% - 94,13%. Nilai Gas Turbin
Generator 3 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 93,73% 94,83%; c. Analisis efisiensi Heat Recovery Steam turbin 1 pada beban 70 MW,
80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 63,83% - 70,94%. Nilai efisiensi Heat
Recovery Steam Generator 2 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW
berkisar 65,62% - 69,84%. Nilai efisiensi Heat Recovery Steam Generator 3 pada
beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW berkisar 64,43% -73,59%; d.
Analisis efisiensi Steam Turbin Generator pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW
dan 100 MW sebesar 62%.
Kata Kunci : efesiensi, GTG, HRSG, STG, PLTGU.
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Abstract
Objective raised in this study are: a. Calculating the energy efficiency of
the power generation system PLTGU Tambak Lorok; b. Calculating the efficiency
of Gas Turbine Generator (GTG); c. Calculating the efficiency of Heat Recovery
Steam Generator (HRSG); d. Calculating the efficiency of Steam Turbine
Generator (STG).
The parameters in this study is 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW.
The independent variable was the work patterns of engine power, namely a. 2-2-1
(2GTG-2HRSG-1STG); b. 3-3-1 (3GTG-3HRSG-1STG). The dependent variable
is the rate of flow, pressure, temperature in the PLTGU power plant, GTG,
HRSG, STG. Data analysis is done by comparing the simple cycle efficiency
when combined and efficiency combined cycle with several loading and patterns
of power plant operation.
The results of the study on the efficiency of power plant operational
pattern blocks 1 with 2-2-1: a. Efficiency Analysis of Combined Cycle Power
Plant Block 1 With Pattern On Operational 2-2-1 on a load of 70 MW, 80 MW, 90
MW and 100 MW ranging from 42.90% - 44.35%; b. Analysis of the efficiency of
Gas Turbine Generator 1 at the load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW
ranging from 25.04% - 27.29%. Value system efficiency Gas Turbine Generator 2
on a load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW ranging from 35.31% 37.76%; c. Analysis of the efficiency of Heat Recovery Steam Generator 1 at a
load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW ranging from 67.49% - 74.73%.
The efficiency value Heat Recovery Steam Generator 2 on a load of 70 MW, 80
MW, 90 MW and 100 MW ranging from 60.48% - 71.37%; d. Analysis of Steam
Turbine Generator efficiency at load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW
ranging between 54.66% - 57.24%. Results of research on research efficiency
power plant block 2 with a 3-3-1 Operation pattern: a. Analysis of efficiency
PLTGU In block 2 with a pattern of 3-3-1 operations in the load of 70 MW, 80
MW, 90 MW and 100 MW ranging from 38.16% - 40.56%; b. Analysis of the
efficiency of Gas Turbine Generator 1 at the load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and
100 MW by 94%. Rated efficiency Gas Turbine Generator 2 on a load of 70 MW,
80 MW, 90 MW and 100 MW ranging from 92.19% - 94.13%. Value Gas Turbine
Generator 3 at the load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW ranging from
93.73% - 94.83%; c. Analysis of the efficiency of Heat Recovery Steam turbine 1
at the load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW ranging from 63.83% 70.94%. The efficiency value Heat Recovery Steam Generator 2 on a load of 70
MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW ranging from 65.62% - 69.84%. The
efficiency value Heat Recovery Steam Generator 3 at the load of 70 MW, 80 MW,
90 MW and 100 MW ranging from 64.43% -73.59%; d. Analysis of Steam
Turbine Generator efficiency at load of 70 MW, 80 MW, 90 MW and 100 MW by
62%.
Keywords: efficiency, GTG, HRSG, STG, PLTGU.
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ....................................................................................
i
HALAMAN JUDUL........................................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................
iii
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
iv
HALAMAN PERNYATAAN .........................................................................
v
ABSTRAK .......................................................................................................
vi
ABSTRACT .....................................................................................................
vii
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ...................................................
viii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
ix
DAFTAR ISI ....................................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii
DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL........................................................ xviii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................
1
1.1. Latar Belakang ....................................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah ...............................................................................
2
1.3. Batasan Masalah .................................................................................
2
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................
3
1.5. Manfaat Penelitian ..............................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI.................................
4
2.1. Tinjauan Pustaka .................................................................................
4
2.2. Konsep Energi .....................................................................................
6
2.2.1. Definisi Energi ..........................................................................
6
2.2.2. Bentuk-bentuk Energi ...............................................................
6
2.3. Konsep Dasar Termodinamika ...........................................................
9
2.3.1. Definisi dan Aplikasi Termodinamika ......................................
9
2.3.2. Hukum Pertama Termodinamika ..............................................
11
2.3.3. Hukum Kedua Termodinamika.................................................
13
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.4. Siklus-siklus pada Mesin PLTGU ......................................................
14
2.4.1. Siklus Bryaton ...........................................................................
15
2.4.2. Siklus Rankine ..........................................................................
16
2.5. Komponen Mesin PLTGU ..................................................................
18
2.5.1. Gas Turbin Generator ...............................................................
18
2.5.2. Heat Recovery Steam Generator ...............................................
22
2.5.3. Steam Tubin Generator .............................................................
24
2.6. Efisiensi Mesin PLTGU ......................................................................
27
BAB III METODE PENELITIAN...................................................................
28
3.1. Alur Penelitian ....................................................................................
28
3.2. Variabel Penetian ................................................................................
34
3.3. Pengambilan Data ...............................................................................
39
3.4. Analisis Data .......................................................................................
40
3.5. Tempat dan Jadwal Penelitian ............................................................
40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................
41
4.1. Analisis Efisiensi PLTGU Pada Blok 1 Dengan Pola Operasi 22-1 .......................................................................................................
41
4.1.1. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi
Kompresor 1 dan Kompresor 2 ................................................
42
4.1.2. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Ruang
Bakar 1 dan Ruang Bakar 2 .....................................................
43
4.1.3. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin
Gas 1 dan Turbin Gas 2 ............................................................
44
4.1.4. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Gas
Turbin Generator 1 dan Gas Turbin Generator 2 .....................
45
4.1.5. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Heat
Recovery Steam Generator 1 dan Heat Recovery Steam
Generator 2 ...............................................................................
47
4.1.6. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa
HP Transfer 1 dan Pompa HP Transfer 2.................................
xii
48
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4.1.7. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin
Uap ...........................................................................................
49
4.1.8. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi
Kondensor ................................................................................
50
4.1.9. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa
Kondensat .................................................................................
50
4.1.10. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi PLTGU ....
51
4.2. Analisis Efisiensi PLTGU Pada Blok 1 Dengan Pola Operasi 33-1 .......................................................................................................
52
4.2.1. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi
Kompresor 1, Kompresor 2, dan Kompresor 3 .........................
52
4.2.2. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Ruang
Bakar 1, Ruang Bakar 2, dan Ruang Bakar 3 ............................
54
4.2.3. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin
Gas 1, Turbin Gas 2, dan Turbin Gas 3 .....................................
56
4.2.4. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Gas
Turbin Generator 1, Gas Turbin Generator 2, dan Gas
Turbin Generator 3 ....................................................................
57
4.2.5. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Heat
Recovery Steam Generator 1, Heat Recovery Steam
Generator 2, dan Heat Recovery Steam Generator 3.................
58
4.2.6. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa
HP Transfer 1, Pompa HP Transfer 2, dan Pompa HP
Transfer 3 ...................................................................................
59
4.2.7. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin
Uap.............................................................................................
61
4.2.8. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi
Kondensor ..................................................................................
61
4.2.9. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa
Kondensat ..................................................................................
62
4.2.10. Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi PLTGU ....
68
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
69
5.1. Kesimpulan .........................................................................................
69
5.2. Saran ...................................................................................................
70
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
71
LAMPIRAN .....................................................................................................
72
xiv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel Variabel Terkait pada Penelitian .........................................
xiii
38
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Diagram Kesetimbangan Energi...............................................
Gambar 2.2
Skematik diagram P-V dan T-s siklus Brayton pada sistem
12
PLTG ........................................................................................
15
Gambar 2.3
Skematik diagram T-S siklus Rankine pada sistem PLTU ......
16
Gambar 2.4
Skematik diagram P-V siklus Rankine pada sistem PLTU ......
16
Gambar 2.5
Skematik Kompresor ................................................................
19
Gambar 2.6
Skematik Ruang Bakar .............................................................
22
Gambar 2.7
Skematik Turbin Gas ................................................................
23
Gambar 2.8
Skematik HRSG .......................................................................
25
Gambar 2.9
Skematik Pompa HP Transfer ..................................................
27
Gambar 2.10 Skematik Turbin Uap ...............................................................
28
Gambar 2.11 Skematik Kondensor ................................................................
29
Gambar 2.12 Skematik Pompa Kondensat .....................................................
30
Gambar 3.1
Diagram alir Penelitian .............................................................
32
Gambar 3.2
Skematik Mesin PLTGU Dengan Pola Operasi 2-2-1 .............
35
Gambar 3.3
Skematik Mesin PLTGU Dengan Pola Operasi 3-3-1 .............
36
Gambar 4.1
Grafik Efisiensi Kompresor Terhadap Beban. .........................
43
Gambar 4.2
Grafik Efisiensi Ruang Bakar Terhadap Beban .......................
44
Gambar 4.3
Grafik Efisiensi Turbin Gas Terhadap Beban ..........................
46
Gambar 4.4
Grafik Efisiensi Gas Turbin Generator Terhadap Beban .........
47
Gambar 4.5
Grafik Efisiensi Heat Recovery Steam Generator Terhadap
Beban ........................................................................................
48
Gambar 4.6
Grafik Efisiensi Pompa HP Transfer Terhadap Beban.............
49
Gambar 4.7
Grafik Efisiensi Turbin Uap Terhadap Beban ..........................
50
Gambar 4.8
Grafik Efisiensi Kondensor Terhadap Beban ...........................
51
Gambar 4.9
Grafik Efisiensi Pompa Kondensat Terhadap Beban ...............
52
Gambar 4.10 Grafik Efisiensi Sistem PLTGU Terhadap Beban....................
53
Gambar 4.11 Grafik Efisiensi Kompresor Terhadap Beban. .........................
54
Gambar 4.12 Grafik Efisiensi Ruang Bakar Terhadap Beban .......................
55
xv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.13 Grafik Efisiensi Turbin Gas Terhadap Beban ..........................
57
Gambar 4.14 Grafik Efisiensi Gas Turbin Generator Terhadap Beban .........
58
Gambar 4.15 Grafik Efisiensi Heat Recovery Steam Generator Terhadap
Beban ........................................................................................
60
Gambar 4.16 Grafik Efisiensi Pompa HP Transfer Terhadap Beban.............
61
Gambar 4.17 Grafik Efisiensi Turbin Uap Terhadap Beban ..........................
62
Gambar 4.18 Grafik Efisiensi Kondensor Terhadap Beban ...........................
63
Gambar 4.19 Grafik Efisiensi Pompa Kondensat Terhadap Beban ...............
64
Gambar 4.20 Grafik Efisiensi Sistem PLTGU Terhadap Beban....................
64
xvi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I
PENDAHULUAN
.
1.1
Latar Belakang
Pada saat ini perkembangan di bidang industri, bidang teknologi dan bidang
pembangunan sudah mengalami kemajuan yang sangat pesat. Hal ini sangat berimbas
pada naiknya kebutuhan listrik. Dengan melihat perkembangan tersebut, maka perlu
adanya suatu peningkatan dalam hal produksi listrik dalam suatu negara. Produksi ini
tidak hanya semata-mata menitik beratkan pada kapasitas daya yang mampu dihasilkan,
tetapi juga dalam hal teknologi khususnya hal perekayasaan mesin, sistem operasi, serta
hal pemeliharaan dalam mempriduksi tenaga listrik tersebut. Di Indonesia sendiri
dewasa ini kebutuhan tenaga listrik dari tahun ke tahun terus meningkat. Sejalan dengan
peningkatan kebutuhan tenaga listrik tersebut, produksi tenaga listrik juga harus
meningkat.
Untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik, maka dibangunlah berbagai
pembangkit di Indonesia. Salah satu pembangkit listrik itu adalah pembangkit listrik
tenaga gas uap (PLTGU).
Indonesia Power merupakan Perusahaan pembangkit listrik yang didirikan pada
tanggal 3 Oktober 1995 di bawah perusahaan PLN. PLTGU Tambak Lorok Semarang
merupakan salah satu unit dari PT. Indonesia Power. PLTGU Tambak Lorok berdiri
pada tahun 1996 dan mulai beroperasi pada tahun 1997. PLTGU Tambak Lorok terbagi
menjadi 2 blok, masing-masing blok terdiri dari 3 Gas Turbin Generator, 3 Heat
Recovery Steam Generator dan 1 Steam Turbin Generator. PLTGU Tambak Lorok
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
memiliki total kapasitas terpasang ± 1033,9 MW yang terdiri dari 6 gas turbin generator
berdaya 109,65 MW dan 2 steam turbin generator berdaya 188 MW. Kapasitas
oprasional saat ini dengan total 900 MW yang terdiri dari 1 gas turbin generator berdaya
100 MW dan 1 steam turbin generatornya berdaya 50% dari 1 gas turbin generator.
Berangkat dari permasalahan diatas penulis tertantang untuk menganalisis
efisiensi energi di PLTGU PT. Indonesia Power – Unit Pembangkit Semarang
Berdasarkan perbandingan kapasitas terpasang dengan kapasitas oprasional saat ini.
Inilah yang menjadi latar belakang penulis melakukan penelitian ini.
1.2
Rumusan masalah
Rumusan masalah yang diangkat dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut :
a.
Cara menghitung efisiensi energi PLTGU Tambak lorok.
1. Gas Turbin Generator (GTG)
2. Heat Recovery Steam Generator (HRSG)
3. Steam Turbin Generator (STG)
1.3
Batasan masalah
Untuk mempermudah analisa data mesin maka ada batasan-batasan masalah,
yaitu :
a.
PLTGU menggunakan sumber energi gas alam
b.
Aliran fluida diasumsikan steady state.
c.
Udara dan gas hasil pembakaran diasumsikan gas ideal.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.4
d.
Sistem tertutup
e.
Energi potensial dan energi kinetik diabaikan
Tujuan Penelitian
Tujuan yang diangkat dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut :
1.5
a.
Mengitung efisiensi energi pada sistem pembangkit listrik
b.
Menghitung efisiensi Gas Turbin Generator (GTG)
c.
Menghitung efisiensi Heat Recovery Steam Generator (HRSG)
d.
Menghitung efisiensi Steam Turbin Generator (STG)
Manfaat penelitian
Manfaat dari hasil analisis penelitian ini yaitu :
a.
Dapat menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang efisiensi PLTGU.
b.
Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi dalam efisiensi
PLTGU.
c.
Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai acuan bagi para peneliti
lain untuk dapat mengembangkan PLTGU yang lebih baik dan efisien.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1
Tinjauan Pustaka
Pembangkit listrik tambak lorok dengan sistem combined cycle menggunakan
bahan bakar natural gas. Tambak Lorok Blok I phase I merupakan Pusat Listrik
Tenaga Gas (Simple Cycle) beroperasi sejak tahun 1993 sampai sekarang. Sedangkan
Tambak Lorok Blok II phase I dan Blok I phase II merupakan Pusat Listrik Site
Kombinasi (Combined Cycle Power Plant) mulai beroperasi tahun 1997.
Pusat Listrik Sistem Kombinasi Tambak Lorok Blok II phase I dan Blok I
phase II masing-masing berkapasitas 500 MW dan tiap-tiap blok terdiri dari:
1. Tiga Unit Gas Turbin Generator dengan kapasitas 3 x 100 MW
2. Tiga Unit Heat Recovery Steam Generator (HRSG)
3. Satu Unit Steam Turbin Gas (STG) dengan kapasitas 1 x 150 MW
Turbin gas tersebut buatan General Electrik (GE) dengan kode MS-9001 E
GE. Turbin gas ini langsung memutar generator dengan putaran 3000 rpm dan
tegangan keluar 11,5 KV. Beban setiap unit generator dapat diamati di ruang kontrol.
Exhaust gas GTG dialirkan ke HRSG melalui Diventer Damper. Panas exhaust gas
dari GTG tersebut digunakan menguapkan air di HRSG. Uap tersebut kemudian
digunakan untuk memutar STG.
Operasi pembangkit ini dapat dilakukan 2 cara yaitu simple cycle dan
combined cycle. Simple cycle dalam operasi pembangkit listrik memiliki pengertian
4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
bahwa pembangkit listrik beroperasi menggunakan 1 jenis pembangkit yaitu mesin
PLTG. Exhaust gas hasil pembakaran akan langsung dibuang ke atmosfir tanpa
dimanfaatkan kembali. Sedangkan combined cycle dalam operasi pembangkit listrik
memiliki pengertian pembangkit listrik beroperasi menggunakan 2 jenis mesin
pembangkit listrik yaitu mesin PLTG dan PLTU. Mesin PLTU memperoleh panas
pada boiler diperoleh dari exhaust gas dari PLTG, sehingga PLTU tidak mampu
beroperasi sendiri tanpa beroperasinya PLTG.
PLTGU Tambak Lorok beropeasi sesuai permintaan beban dari P3B
(Penyaluran Pengaturan Pusat Beban di Unggaran). Pola Operasi PLTGU Tambak
Lorok berdasarkan kondisi beban adalah sebagai berikut.
1. Pada Beban Luar Puncak
PLTGU beroperasi dengan pola 2-2-1 yang berarti 2 unit GTG, 2 unit HRSG
dan 1 unit STG beroperasi.
2. Pada Waktu Beban Puncak
PLTGU beroperasi maksimal dengan pola 3-3-1 yang berarti 3 unit GTG, 3
unit HRSG dan 1 unit STG beroperasi.
3. Pada waktu weekend
PLTGU beroperasi dengan beban minimal 1-1-1 yang berarti 1 unit GTG, 1
unit HRSG dan 1 unit STG beroperasi.
Sehingga PLTGU Tambak Lorok merupakan PLTGU dengan beroperasi
secara start-stop setiap hari.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
2.2
Konsep Energi
2.2.1
Difinisi Energi
Energi termal adalah bentuk dasar dari energi. Artinya, semua bentuk energi
dapat dengan sempurna dikonversikan menjadi energi termal. Sebenarnya, semua
energi akan dikonversikan dalam bentuk energi termal, kecuali disimpan dalam
bentuk yang lain. Pengkorversian energi termal menjadi energi yang lain adalah
terbatas hingga suatu harga yang lebih kecil dari 100%. Proses konversi energi di
dalam suatu pembangkit memerlukan suatu masukan (input), yang berupa bahan
bakar (fuel) dan udara.
2.2.2
Bentuk-Bentuk Energi
Energi dapat terwujud dalam berbagai bentuk, yaitu energi kimia, energi
panas,
energi
mekanis,
energi
listrik,
energi
nuklir,
energi
gelombang
elektromagnetik, energi gaya magnit, dan lain-lain. Suatu media pembawa energi
dapat mengandung berbagai bentuk energi tersebut sekaligus, dan jumlah energinya
disebut energi total (E). Dalam analisis termodinamika sering digunakan energi total
setiap satuan masa media (m), yang disebut sebagai energi per-satuan massa (e) yaitu:
e=
E
m
(2.1)
Berbagai bentuk energi di atas dapat pula dikelompokan menjadi dua bentuk,
yaitu energi makroskopik dan energi mikroskopik. Energi makroskopik adalah
keberadaan energi ditandai dari posisinya terhadap lingkungannya atau terhadap
suatu referensi yang ditentukan. Contoh bentuk energi makroskopik adalah energi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
kinetik (KE) dan energi potensial (PE). Keberadaan energi mikroskopik ditentukan
oleh struktur internal dari zat pembawa energi sendiri dan tidak tergantung kepada
lingkungannya, yaitu struktur dan gerakan molekul zat tersebut. Energi mikroskopik
ini disebut sebagai energi internal (U).
Energi makroskopik berhubungan dengan gerakan masa pembawa energi, dan
pengaruh luar seperti gaya gravitasi, pengaruh energi listrik, sifat magnit, dan
tegangan pemukaan fluida. Energi kinetis KE adalah energi yang disebabkan oleh
gerakan relatif terhadap suatu referensi, dan besarnya adalah:
mV 2
KE =
2
(2.2)
atau dalam bentuk energi per-satuan massa:
ke =
V2
2
(2.3)
dengan,
m = satuan massa media pembawa energi
V= satuan kecepatan gerakan massa.
Energi potensial adalah energi yang disebabkan oleh posisi elevasinya dalam
medan gravitasi, dan besarnya adalah
PE = mgz
(2.4)
Atau dalam bentuk energi per-satuan massa,
pe = gz
dengan,
(2.5)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
g = gaya gravitasi
z = posisi elevasi terhadap suatu referensi.
Energi internal meliputi semua jenis energi mikroskopik, yaitu akibat dari
struktur dan aktivitas molekul dalam masa yang ditinjau. Struktur molekul adalah
jarak antar molekul dan besar gaya tarik antar molekul, sedang aktivitas molekul
adalah kecepatan gerak molekul. Energi laten adalah energi yang merubah jarak dan
gaya tarik antar molekul, sehingga masa berubah fase antara fase padat atau cair
menjadi gas. Energi sensible merubah kecepatan gerak molekul, yang ditandai oleh
perubahan temperatur dari masa yang ditinjau.
Energi kimia adalah energi internal sebagai akibat dari komposisi kimia suatu
zat, yang merupakan energi yang mengikat atom dalam molekul zat tersebut.
Perubahan struktur atom menyebabkan perubahan energi pengikat atom dalam
molekul, sehingga reaksinya dapat melepaskan energi (eksothermis) misalnya dalam
reaksi pembakaran, atau memerlukan energi (indothermis). Bentuk energi internal
lainnya adalah energi nuklir, yang merupakan energi ikatan antara atom dengan
intinya.
Dalam bahasan termodinamika efek dari jenis energi makroskopik lain yaitu
energi magnetik, dan tegangan permukaan fluida dapat diabaikan, sehingga energi
total E dari masa pembawa energi tersebut adalah:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
E = U + KE + PE
mV 2
E =U +
+ mgz
2
e = u + ke + pe
(2.6)
atau dalam bentuk energi per-satuan massa,
V2
e=u+
+ gz
2
(2.7)
Dalam aplikasi bidang teknik masin atau sistem termodinamika yang ditinjau
biasanya tidak bergerak selama proses berlangsung, sehingga perubahan energi
potensial dan energi kinetisnya sama dengan nol.
2.3
Konsep Dasar Termodinamika
2.3.1
Definisi dan Aplikasi Termodinamika
Termodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesifik membahas
tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Energi dapat berubah dari satu
bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa teknologi. Selain itu
energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan,
yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada
pengurangan atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai prinsip konservasi atau
kekekalan energi.
Prinsip termodinamika tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami dalam
kehidupan sehari-hari. Bumi setiap hari menerima energi gelombang elektromagnetik
dari matahari, dan di bumi energi tersebut berubah menjadi energi panas, energi
angin, gelombang laut, proses pertumbuhan berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
proses alam lainnya. Proses di dalam diri manusia juga merupakan proses konversi
energi yang kompleks, dari input energi kimia dalam maka akan menjadi energi gerak
berupa segala kegiatan fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai yaitu energi
pemikiran.
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip
alamiah dalam berbagai proses termodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk
mekanisme untuk membantu manusia dalam menjalankan kegiatannya. Mesin-mesin
transportasi darat, laut, maupun udara merupakan contoh yang sangat dikenal dari
mesin konversi energi, yang merubah energi kimia dalam bahan bakar atau sumber
energi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak atau perpindahan di atas
permukaan bumi, bahkan sampai ke luar angkasa.
Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh
mesin pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas dan
kerja. Untuk kenyamanan hidup, dimanfaatkan mesin air conditioning, mesin
pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar thermodinamika.
Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan ilmu
termodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di
Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan termodinamika seperti Willian Rankine,
Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19. Pengembangan ilmu
termodinamika dimulai dengan pendekatan makroskopik, yaitu sifat termodinamis
didekati dari perilaku umum partikel-partikel zat yang menjadi media pembawa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
energi, yang disebut pendekatan termodinamika klasik. Pendekatan tentang sifat
termodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel disebut
pendekatan mikroskopis yang merupakan perkembangan ilmu termodinamika
modern, atau disebut termodinamika statistik. Pendekatan termodinamika statistik
dimungkinkan karena perkembangan teknologi komputer, yang sangat membantu
dalam menganalisis data dalam jumlah yang sangat besar.
2.3.2
Hukum Pertama Termodinamika
Hukum pertama termodinamika merupakan hukum konservasi energi.
Pernyataannya menyebutkan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun
dihancurkan. Bila panas diberikan pada suatu sistem, maka sistem tersebut akan
berekspansi dan memberikan kerja disekeliling sistem. Tetapi disamping itu,
pemanasan terhadapan sistem akan memberikan pertambahan molekular dari zat dan
pertambahan jarak antara molekul-molekul sistem karena berekspansi. Energi yang
diperlukan dalam hal ini disebut energi dalam (internal energi). Jadi sebagian panas
yang diberikan diubah untuk pertambahan energi dalam. Selain itu sistem mengalami
pertambahan energi kinetik dan energi potensial, akibat dari gaya luar seperti gaya
gravitasi dan lain-lain.
Perubahan dalam energi keseluruhan di dalam suatu sistem dicerminkan
dalam perubahan pada berbagai bentuk energi yang membentuk energi dalam
keseluruhan, sebagai berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
(2.8)
de = ( du + ...,dll ) + d ( EK ) + d ( PE )
Prinsip kekekalan massa pada sistem aliran juga dapat diterapkan dalam
proses kesetimbangan energi yang digunakan untuk menunjukan adanya kebocoran
aliran massa dari suatu proses atau perlengkapan yang nantinya dianggap sebagai
kerugian energi.
Gambar 2.1 Diagram Kesetimbangan Energi
Pada diagram kesetimbangan energi (Gambar 2.1) menunjukan aliran massa
dan jumlah energi yang masuk dan keluar dari diagram tersebut, didapatkan
persamaan umum energi sebagai berikut:
m1V1 2
m2V212
m1 g 1 z1 +
+ U 1 + p1V1 + Q = m2 g 2 z 2 +
+ U 2 + p 2V2 + W
2
2
(2.9)
dimana
mgz
mv
2
U
pV
= Energi Potensial
Q
= Energi yang masuk
= Energi Kinetik
W
= Kerja luar
= Energi Internal
1,2
= parameter masuk dan keluar
2
= Energi Tekanan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
2.3.3
Hukum Kedua Termodinamika
Hukum kedua menyatakan perbedaan kualitas diantara dua bentuk energi dan
menerangkan mengapa beberapa proses dapat terjadi secara spontanitas, dimana yang
lain tidak bisa terjadi. Ini menandakan suatu trend yang terjadi dan bisanya
dinyatakan di dalam pertidaksamaan. Dari hukum kedua dapat diketahui bahwa suatu
energi misalnya panas dapat diubah menjadi energi lain seperti kerja mekanik
ataupun sebaliknya. Tetapi dalam penerapannya, walaupun kerja mekanik memang
sepenuhnya dapat diubah menjadi panas, tetapi panas tidak dapat seluruhnya menjadi
kerja (kerja yang dapat balik), ini menunjukan adanya panas yang terbuang percuma.
Pernyataan Hukum Kedua Termodinamika merupakan hal yang menjelaskan
tetang hukum kedua termodinamika. Walaupun ada beberapa variasi dari formula
hukum kedua, dua diantaranya di kenal dengan pernyataan Clausius dan pernyataan
Kevin-Planc.
• Pernyataan Clausius. Tidak memungkinkan untuk suatu sistem untuk
memindahkan panas dari suatu reservoar bertemperatur rendah menuju reservoar
bertemperatur tinggi. Secara sederhana, perpindahan panas hanya dapat terjadi
spontanitas dalam arah dari penurunan temperatur.
• Pernyataan Kelvin-Planck. Tidak memungkinkan suatu sistem untuk menerima
panas yang diberikan dari reservoar temperatur tinggi dan menyediakan jumlah
yang sama dari kerja yang keluar. Ketika suatu sistem merubah kerja menjadi
energi yang sama yang pindah sebagai panas yang memungkinkan. Suatu alat yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
merubah panas menjadi perpindahan energi panas yang sama adalah tidak
mungkin, contohnya, kita tidak dapat membuat suatu mesin dengan efisiensi
termal 100%.
2.4
Siklus siklus pada Mesin PLTGU
Mesin pembangkitan listrik tenaga gas dan uap menggunakan dua siklus
termodinamika, yaitu siklus Brayton dan siklus Rankine. Hal tersebut karena mesin
pembangkit listrik tenaga gas dan uap merupakan gabungan dari dua mesin
pembangkit yang fluida kerjanya berbeda. Siklus Brayton adalah siklus yang
digunakan pada mesin pembangkit listrik tenaga gas, sedangkan siklus Rankine
adalah siklus yang digunakan pada mesin pembangkit listrik tenaga uap.
2.4.1. Siklus Brayton
Gambar 2.2 Diagram P-v dan T-s siklus Brayton Ideal pada sistem PLTG
Diagram dari siklus Brayton diatas di perlihatkan proses-proses yang terdiri
atas :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
1–2
: Proses kompresi isentropic. Udara atmosfer masuk sistem turbin gas
melalui inlet kompresor. Kompresor mengkompresikan udara tersebut
sampai tekanan tertentu disertai penyempitan volume.
2–3
: Merupakan proses pembakaran isobaric. Udara terkompresi masuk ke ruang
bakar di injeksika. Proses pembakaran terjadi menghasilkan energi panas,
energi panas tersebut diserap oleh udara bertekanan dalam kompresor.
Proses ini terjadi penambahan volume tetapi tidak terjadi pertambahan
bertekanan.
3–4
: Proses ekspansi isentropic. Udara bertekanan yang memiliki energi panas
dari hasil pembakaran berekspansi melewati turbin. Ketika terjadi proses
ini udara bertekanan mengalami pertambahan volume.
4–1
2.4.2
: Proses pembuangan panas ke atmosfer.
Siklus Rankine
Proses kerja dari turbin uap ini dapat dijelaskan dalam siklus rankine atau
siklus tenaga uap yang mana merupakan siklus teoritis paling sederhana yang
mempergunakan uap sebagai media kerja sebagaimana dipergunakan pada Pusat
Listrik Tenaga Uap.
7
T
5
6
9’
4
3
2
1
9
8
10
10’
s
Gambar 2.3 Diagram T – s Siklus Rankine pada sistem PLTU
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
P
4
2
3
1
7
5
6
8
9
10
v
Gambar 2.4 skematik diagram P-V siklus Rankine pada sistem PLTU
Proses yang terjadi pada siklus Rankine sesuai dengan P-V diagram sebagai
berikut :
7–9
: ekspansi isentropic dari fluida kerja melalui turbin dari uap panas lanjut
(superheated vapor) tekanan tinggi hingga mencapai uap panas lanjut
tekanan rendah.
9 – 10 : ekspansi isentropic dari fluida kerja melalui turbin dari uap panas lanjut
tekanan rendah hingga mencapai tekanan kondensor.
10 – 1 : perpindahan kalor dari fluida kerja ketika mengalir pada tekanan konstan
menjadi cairan jenuh.
1–2
: kompresi isentropic dalam pompa menuju ke kondisi titik 2.
2–3
: perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan.
3–4
: kompresi isentropic dalam pompa menuju ke kondisi titik 4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
4–5
: perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan.
5–6
: perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. Pada
proses ini air dipanaskan menjadi uap basah tekanan tinggi.
6–7
: perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. Pada
proses ini uap basah tekanan tinggi dipanaskan menjadi uap kering
(superheated vapor) tekanan tinggi.
3–8
: perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan. Pada
proses ini air dipanaskan menjadi uap basah.
8–9
: perpindahan kalor pada fluida kerja yang terjadi pada tekanan konstan.
Pada proses ini uap basah tekanan rendah dipanaskan menjadi uap kering
(superheated vapor) tekanan rendah.
2.5
Komponen PLTGU
PLTGU memiliki beberapa komponen utama diantaranya (a) Gas turbine
generator (b) Heat recovery steam generator (c) Steam turbine generator. Berikut ini
penjelajsanya :
2.5.1
Gas turbine generator
Gas turbine generator merupakan pembangkit listrik primer dari PLTGU.
Untuk memfungsikan Gas turbine generator dapat menggunakan dua jenis bahan
bakar, yaitu bahan bakar minyak (High speed disel) dan gas alam (Natural gas ).
Prinsip kerja dari Gas turbine generator yaitu memanfaatkan gas panas hasil proses
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
pembakaran pada combustion chamber untuk memutar turbin gas yang akan
menghasilkan listrik dari generator.
Cara kerja dari gas turbine generator yaitu mula-mula motor cranking
memutar kompresor untuk menghisap udara luar, kemudian udara luar akan diubah
menjadi udara atomizing sebagaian kecil digunakan untuk pembakaran dan sebagian
besar sebagai pendingin turbin. Disisi lain bahan bakar berupa gas alam dialirkan
melalui pipa ke ruang bakar / combustion chamber. Pada saat bahan bakar gas dan
udara atomizing yang berasal dari kompresor bercampur dalam combustion chamber,
maka dalam waktu bersamaan dengan busi (spark plug) mulai memercikkan api
untuk menyulut pembakaran sehingga terjadi proses pembakaran dalam combustion
chamber dan menghasilkan gas panas. Gas panas yang dihasilkan dari proses
pembakaran ini digunakan sebagai penggerak atau pemutar turbin gas. Akibat
berputarnya turbin gas maka generator juga akan berputar dan generator akan
menghasilkan listrik.
Gas turbine generator memiliki berberapa komponen, antara lain sebagai
berikut :
1.
Kompresor
Kompresor adalah komponen yang berfungsi meningkatkan tekanan
udara. Udara tersebut di peroleh dari udara lingkungan. Udara tersebut akan
dikompresi pada tekanan tertentu lalu akan dialirkan ke combustion chamber. Hal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
tersebut dimaksudkan agar gas panas dari combustion chamber memiliki tekanan
yang tinggi.
kompresor
Gambar 2.5 Skematik Kompresor
Untuk menentukan isentropic keluaran kompresor dapat di hitung dengan
Persamaan (2.10) :
T2 s = T1 ×
( )
P2
P1
k -1
k
(2.10)
Dengan T1 adalah temperatur udara lingkungan, P1 adalah tekanan udara
lingkungan, P2 adalah tekanan absolute, dan k adalah konstanta rasio cp
terhadap cv .
Untuk mengitung laju aliran udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.11) :
m a =
W GT
(( cpt 2 × T2 ) - ( cpt1 × T1 ))
(2.11)
Dengan m a adalah laju aliran udara, cpt 1 adalah nilai kalor spesifik gas ideal
pada temperatur 1, T1 adalah temperatur udara lingkungan, cpt 2 adalah nilai
kalor spesifik gas ideal pada temperatur 2, T2 adalah temperatur keluar
kompresor, dan W GT adalah daya yang dihasilkan gas turbin.
Untuk menentukan Efisiensi Kompresor dapat dihitung dengan persamaan (2.12):
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
( m a × cp t 2' × T2' )
η,Kom presor = 
WGT + ( m a × cp t 1 × T1 )
(2.12)
Dengan m a adalah laju aliran udara, cpt 2' adalah adalah nilai kalor spesifik gas
ideal pada temperatur 2’, T2' adalah temperatur keluar kompresor yang ideal, cpt 1
adalah nilai kalor spesifik gas ideal pada temperatur 1, T1 adalah temperatur
udara lingkungan, dan W GT adalah daya yang dihasilkan gas turbin.
2.
Ruang Bakar (Combustion Chamber)
Ruang bakar adalah komponen dimana terjadinya proses pembakaran.
Udara bertekanan dari kompresor akan bercampur dengan bahan bakar dan
bereaksi. Proses pembakaran tersebut terjadi dengan bantuan percikan api dari
spark plug proses pembakaran tersebut dimaksud untuk menambahkan nilai kalor
gas.
Bahan bakar
Ruang bakar
Gambar 2.6 skematik Ruang Bakar
Untuk menentukan Efisiensi Ruang Bakar (Combustion Chamber) dapat dihitung
dengan Persamaan (2.13) :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
T3 = T4 ×
( )
P2 ( k -1 / k )
P1
Q bahanbakar = m f × HV
m g = m a + m f
Δs = s3 - s 2'
h3 = (cp t 3 × T3 ) - (cp t 2' × T2' ) - (T0 × Δs )
•
ηcc =
h3 × m g
•
•
(2.13)
( Q bahanbakarl + Cp t 2' × T2' × m a )
Dengan T4 adalah temperatur keluar turbin, P1 adalah tekanan udara lingkungan,
 f adalah
P2 adalah tekanan absolute, k adalah konstanta rasio cp terhadap cv , m
 g adalah laju aliran
laju aliran bahan bakar, m a adalah laju aliran udara, m
gabungan, T0 adalah temperatur lingkungan, Δs adalah perubahan entropi pada
sistem, HV adalah nilai heating value gas alam, cpt 3 adalah nilai kalor spesifik
gas ideal pada temperatur 3, cpt 2' adalah nilai kalor spesifik gas ideal pada
temperatur 2’, T2' adalah temperatur keluar kompresor yang ideal, dan Q bahanbakar
adalah daya masukan bahan bakar.
3.
Turbin Gas
Turbin gas adalah turbin dengan gas sebagai fluida kerjanya. Turbin gas
merupakan salah satu komponen sistem PLTG.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Bypass stack
(exhaust)
Turbin Gas
Gambar 2.7 skematik Turbin Gas
Untuk menentukan Efisiensi Turbin Gas dapat dihitung dengan Persamaan (2.14):
T4 s =
ηt =
T3
( )
P1
P2
( k -1 )
k
W GT + ( m g × cp t 4' × T4' )
( m g × cp t 3 × T3 )
(2.14)
 g adalah laju aliran
Dengan W GT adalah daya yang dihasilkan gas turbin, m
gabungan, cpt 3 adalah nilai kalor spesifik gas ideal pada temperatur 3, cpt 4'
adalah nilai kalor spesifik gas ideal pada temperatur 4’, dan T4' adalah temperatur
keluar turbin yang ideal
Untuk menentukan Efisiensi Gas turbine generator / sistem PLTG dapat dihitung
dengan Persamaan (2.15) :
•
ηSistemPLTG =
W GT
QbahanBakar
(2.15)
Dengan W GT adalah daya yang dihasilkan gas turbin, dan Q bahanbakar adalah daya
masukan bahan bakar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
4.
Exhaust
Exhaust adalah komponen yang berfungsi untuk membuang gas panas
yang telah melewati turbin gas. Gas tersebut dibuang ke lingkungan sekitar. Pada
saluran exhaust juga terpasang sebuah komponen yang disebut diverter damper.
Diventer damper berguna sebagai katup untuk mengalirkan gas buang dari PLTG
ke HRSG jika tidak dibuang ke lingkungan.
2.5.2. Heat recovery steam generator (HRSG)
Heat Recovery Steam Generator (HRSG) dapat dikatakan sebagai boiler.
Komponen ini adalah penghasil uap panas mesin pembangkit listrik tenaga uap
(PLTU). Panas HRSG diperoleh dari panas sisa gas buang pembangkit listrik
tenaga gas (PLTG). Sebuah HRSG dapat menghasilkan dua uap dengan tekanan
yang berbeda yaitu uap tekanan tinggi dan uap tekanan rendah. Uap yang
dihasilkan adalah uap kering (super heated vapor).
LP
LP
Pompa HP Transfer
HP
HP
Gambar 2.8 Diagram alir pada sistem HRSG.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Untuk menentukan Efisiensi Heat Recovery Steam Generator (HRSG) dapat
dihitung dengan Persamaan (2.16) :
•
•
•
( m LP × hLP SH ) + ( m HP × hHP SH ) η HRSG =
[(W pom pakondensat + (hLp × m Lp ) +
( W pom pahp transfer + (hHp × m Hp )]
•
•
(2.16)
( cp t 4' × T4' × m g ) - ( cp t keluarHRSG × Tkeluar HRSG × m g )
Dengan m LP SH adalah laju aliran uap rendah, hLP SH adalah entalphy uap tekanan
rendah, m HP SH adalah laju aliran uap tinggi, hHP SH adalah entalphy uap tekanan
tinggi, W pompakondensat adalah kerja pompa kondensat, h LP adalah entalphy air
tekanan rendah, m LP adalah laju aliran air rendah, W pompaHP transfer adalah kerja
pompa HP transfer, hHP adalah entalphy air tekanan tinggi, m HP adalah laju aliran
air tinggi, cpt 4' adalah nilai kalor spesifik gas ideal pada temperatur 4’, T4'
 g adalah laju aliran gabungan,
adalah temperatur keluar turbin yang ideal, m
cpt keluar HRSG adalah nilai kalor spesifik gas ideal pada temperatur keluar HRSG,
dan Tkeluar HRSG adalah temperatur keluar HRSG.
HP transfer pump adalah pompa yang berfungsi mengalirkan dan
meningkatkan air untuk HRSG pada tingkatan output high pressure vapor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Pompa HP
Transfer
Gambar 2.9 Skematik Pompa HP Transfer
Untuk menentukan Efisiensi Heat transfer pump dapat dihitung dengan
Persamaan (2.17)
•
m HP × hHP
η HP Transfer Pump =
•
(2.17)
WPompa + ( m LP × hLP )
Dengan W pompaHP transfer adalah kerja pompa HP transfer, hHP adalah entalphy air
tekanan tinggi, m HP adalah laju aliran air tinggi, h LP adalah entalphy air tekanan
rendah, dan m LP adalah laju aliran air rendah.
2.5.3.
Steam turbine generator (STG)
Steam turbine generator (STG) adalah pembangkit listrik sekunder dari
PLTGU. Unit yang digerakkan oleh uap panas bertekanan dari heat recovery steam
generator . Steam turbine generator memiliki berberapa komponen, antara lain
sebagai berikut :
1.
Turbin Uap
Turbin Uap adalah komponen yang berfungsi untuk memutar poros
generator. Energi mekanik untuk memutar turbin tersebut berasal dari HRSG
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
yang di alirkan ke turbin uap. Tekanan dan temperatur uap menurun setelah
melewati turbin.
Gambar 2.10 Skematik Turbin Uap
Untuk menentukan Efisiensi Turbin Uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.18):
m total = m HP + m LP
WHP = m HP × hHP
WLP = m total × hLP
Q Kondensor = m total × hkondensor
W HP + W LP
η ST = 
Q Kondensor + W st
(2.18)
Dengan W HP adalah kerja turbin tekanan tinggi, W LP adalah kerja turbin tekanan
rendah, W ST adalah daya yang dihasilkan turbin uap, dan Q kondensor adalah kerja
kondensor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
2.
Kondensor
Kondensor adalah komponen yang berfungsi untuk melepas kalor dengan
mengubah uap yang keluar dari turbin menjadi cair sehingga dapat disirkulasikan
kembali dalam sistem.
Kondensor
Gambar 2.11 Skematik Kondensor
Untuk menentukan Efisiensi Kondensor dapat dihitung dengan Persamaan (2.19) :
•
Qin = m total × h f kondenort
•
Qout = m total × hg kondensor
ηkondensor =
Qout
Qin
(2.19)
Dengan Q in adalah kerja kondensor saat masuk dan Q out adalah kerja kondensor
saat keluar
3.
Pompa kondensat
Pompa kondensat adalah pompa yang berfungsi mengalirkan dan
meningkatkan tekanan dan temperatur air sebelum masuk HRSG.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Pompa kondensat
Gambar 2.12 Skematik Pompa Kondensat
Untuk menentukan Efisiensi Pompa Kondensat dapat dihitung dengan
persamaan (2.22) :
•
•
•
W in = W pompa + m kondensat× hkondensor
•
•
W out = m kondensat× hkondensat
•
W in
η pompakondensat =
(2.22)
•
W out
Dengan W in adalah kerja pompa awal dan W out adalah kerja pompa saat keluar
2.6
Efisiensi Mesin PLTGU
Mesin PLTGU dapat beroperasi dengan 2 cara, yaitu simple cycle dan
combined cycle. Efisiensi mesin PLTG ( ηsistem PLTG ) dan efisiensi mesin PLTGU
( ( ηsistem PLTGU ) dapat dihitung dengan persamaan (2.23) dan (2.24).
•
ηsistem PLTG =
W GT .out
(2.23)
•
Q gt
•
ηsistem PLGU =
•
Σ W GT .out + W ST .out
•
Σ Q GT
(2.24)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
•
•
Dengan ΣW GT .out adalah penjumlahan nilai daya output PLTG dan Σ Q bahanbakar
•
adalah penjumlahan nilai laju energi bahan bakar, sedangkan W ST .out adalah nilai
daya output PLTU.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1.
Alur Penelitian
Penelitian mesin PLTGU PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Semarang
melalui serangkaian proses awal hingga akhir yang dapat dideskripsikan melalui
diagram alir pada gambar 3.1.
Mulai
Survey Pembangkit Tenaga
Gas dan Uap
Perumusan Masalah
Menentukan Tujuan Penelitian
Studi Literatur
A
30
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
A
Pengambilan Data :
Tidak
13. Parameter Sistem Pembangkit Listrik
14. Parameter Lingkungan Sistem
Pembangkit Listrik
Lengkap
Ya
Perhitungan dan Analisa
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Keterangan Diagram Alir Penelitian pada Gambar 3.1 adalah sebagai berikut :
1. Survey
Survey pembangkit listrik tenaga gas dan uap dilakukan untuk mengetahui
operasi dan pola operasi sistem PLTGU.
2. Perumusan Masalah
Perumusan masalah adalah munculnya permasalahan yang ada pada PLTGU,
sehingga perlu diketahui penyebabnya.
3. Menentukan Tujuan
Menentukan target akhir dari penelitian yang akan dilaksanakan.
4. Studi Literatur
Mencari informasi dan mempelajari materi yang berhubungan dengan objek
penelitian.
5. Pengambilan Data
Melakukan pengambilan data kuantitatif pada objek penelitian.
6. Memiliki kelengkapan data yang telah diambil. Apabila belum lengkap, harus
melakukan pengambilan data kembali.
7. Perhitungan dan Analisa
Perhitungan adalah proses menghitung yang dilakukan setelah semua data
terkumpul
dengan
metode
yang
ditentukan.
Analisa
dilakukan
untuk
mendeskripsikan permasalahan dengan indikasi-indikasi yang diperoleh dari
perhitungan.
8. Kesimpulan dan Saran
Penelitian dapat menyimpulkan penyebab suatu permasalahan dari hasil
Perhitungan dan Analisa dan akan memberikan beberapa saran yang mampu
merubah permasalahan tersebut menjadi lebih baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
LP
LP
HP Turbin
LP Turbin
LP Turbin
HRSG
BB
Pompa HP
Transfer
Kondensor
HP
RB
Pompa kondensat
K
T
Keterangan :
: Menunjukan Unit 1
: Menunjukan Unit 2
Gambar 3.2 Skematik Mesin PLTGU Dengan Pola Operasi 2-2-1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
HP Turbin
BB
BB
B
B
LP Turbin
LP Turbin
HRSG
Pompa HP
Transfer
Kondensor
HP
RB
R
B
Pompa kondensat
K
K
T
Keterangan :
: Menunjukan Unit 1
: Menunjukan Unit 2
: Menunjukan Unit 3
Gambar 3.2 Skematik Mesin PLTGU Dengan Pola Operasi 3-3-1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
3.2.
Variabel Penelitian
Ada beberapa macam variabel pada penelitian ini, yaitu variabel terikat dan
variabel bebas.
a) Variabel Bebas
Variabel bebas merupakan variabel yang menjadi sebab timbulnya atau
berubahnya variabel terikat. Sehingga variabel bebas dapat dikatakan sebagai
variabel yang mempengaruhi. Variabel bebas dalam penelitian ini antara lain :
1. Pola kerja mesin pembangkit listrik
a. 2-2-1 (2 GTG, 2HRSG, 1STG)
b. 3-3-1 (3GTG, 3HRSG, 1STG)
2. Variasi beban mesin pembangkit listrik
b) Variabel terikat
Variabel terikat sering juga disebut variabel criteria dan respond an output
(hasil). Variabel terikat yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat, karena
adanya variabel bebas. Ada beberapa variabel terikat pada penelitian ini,
variabel tersebut disajikan pada tabel (3.1).
Tabel 3.1 Tabel Variabel Terikat pada Penelitian
No.
1
Variabel Terkait
a. Laju aliran massa udara masuk ke kompressor.
 comp,in
a. m
b. Tekanan udara masuk ke kompresor.
b. Pcomp,in
c. Temperatur udara masuk ke kompresor.
2
Simbol
a. Laju aliran massa udara keluar dari kompressor.
c. Tcomp,in
 comp,out
a. m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
3
b. Tekanan udara keluar dari kompresor.
b. Pcomp,out
c. Temperatur udara keluar dari kompresor.
c. Tcomp,out
a. Laju aliran massa udara masuk ke combustion
 CC ,in
a. m
chamber.
b. Tekanan udara masuk ke combustion chamber.
c. Temperatur udara masuk ke combustion
b. PCC ,in
c. TCC ,in
chamber.
4
a. Laju aliran massa bahan bakar masuk ke
a. m fuel
combustion chamber.
5
a. Laju aliran massa gas hasil pembakaran keluar
dari combustion chamber.
b. Tekanan gas hasil pembakaran keluar dari
combustion chamber.
 CC ,out
a. m
b. PCC ,out
c. TCC ,out
c. Temperatur gas hasil pembakaran keluar dari
combustion chamber.
6
a. Laju aliran massa gas hasil pembakaran masuk
ke turbin gas.
b. Tekanan gas hasil pembakaran masuk ke turbin
gas.
 GT ,in
a. m
b. PGT ,in
c. TGT ,in
c. Temperatur gas hasil pembakaran masuk ke
turbin gas.
7
a. Laju aliran massa gas hasil pembakaran keluar
dari turbin gas.
b. Tekanan gas hasil pembakaran keluar dari
turbin gas.
c. Temperatur gas hasil pembakaran keluar dari
turbin gas.
 GT ,out
a. m
b. PGT ,out
c. TGT ,out
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
8
a. Laju aliran massa gas buang masuk ke HRSG.
 exh,in
a. m
b. Tekanan gas buang masuk ke HRSG.
b. Pexh,in
c. Temperatur gas buang masuk ke HRSG.
9
a. Laju aliran massa air masuk ke LP HRSG.
 HRSG,out
a. m
b. Tekanan air masuk ke LP HRSG.
b. PHRSG,out
c. Temperatur air masuk ke LP HRSG.
10
a. Laju aliran massa air panas keluar dari LP
HRSG.
b. Tekanan air panas keluar dari LP HRSG.
c. Temperatur air panas keluar dari LP HRSG.
11
c. Texh,in
a. Laju aliran massa air panas masuk ke HP
transfer pump.
b. Tekanan air panas masuk ke HP transfer pump.
c. Temperatur air panas masuk ke HP transfer
c. THRSG,out
 LP.HRSG,out
d. m
e. PLP.HRSG,out
f.
TLP.HRSG,out
 trans. pump,in
a. m
b. Ptrans. pump,in
c. Ttrans. pump,in
pump.
12
a. Laju aliran massa air keluar dari HP transfer
pump.
b. Tekanan air keluar dari HP transfer pump.
c. Temperatur air keluar dari HP transfer pump.
13
a. Laju aliran massa air panas masuk ke HP
HRSG.
b. Tekanan air panas masuk ke HP HRSG.
c. Temperatur air panas masuk ke HP HRSG.
14
a. Laju aliran massa LP superheated vapor keluar
dari LP HRSG.
b. Tekanan LP superheated vapor keluar dari LP
HRSG.
 trans. pump,out
a. m
b. Ptrans. pump,out
c. Ttrans. pump,out
 HP.HRSG,in
a. m
b. PHP.HRSG,in
c. THP.HRSG,in
 LP.HRSG,out
a. m
b. PLP.HRSG,out
c. TLP.HRSG,out
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
c. Temperatur LP superheated vapor keluar dari
LP HRSG.
15
a. Laju aliran massa HP superheated vapor keluar
dari HP HRSG.
b. Tekanan HP superheated vapor keluar dari HP
HRSG.
 HP.HRSG,out
a. m
b. PHP.HRSG,out
c. THP.HRSG,out
c. Temperatur HP superheated vapor keluar dari
HP HRSG.
16
a. Laju aliran massa gas buang keluar dari HRSG.
 exh,out
a. m
b. Tekanan gas buang keluar dari HRSG.
b. Pexh,out
c. Temperatur gas buang keluar dari HRSG.
17
a. Laju aliran massa HP superheated vapor masuk
ke HP turbin uap.
b. Tekanan HP superheated vapor masuk ke HP
turbin uap.
c. Texh,out
 HP.ST ,in
a. m
b. PHP.ST ,in
c. THP.ST ,in
c. Temperatur HP superheated vapor masuk ke
HP turbin uap.
18
a. Laju aliran massa HP superheated vapor keluar
dari HP turbin uap.
b. Tekanan HP superheated vapor keluar dari HP
turbin uap.
 HP.ST ,out
a. m
b. PHP.ST ,out
c. THP.ST ,out
c. Temperatur HP superheated vapor keluar dari
HP turbin uap.
19
a. Laju aliran massa LP superheated vapor masuk
ke LP turbin uap.
b. Tekanan LP superheated vapor masuk ke LP
turbin uap.
 LP.ST ,in
a. m
b. PLP.ST ,in
c. TLP.ST ,in
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
c. Temperatur LP superheated vapor masuk ke LP
turbin uap.
20
a. Laju aliran massa LP superheated vapor keluar
dari LP turbin uap.
b. Tekanan LP superheated vapor keluar dari LP
turbin uap.
 LP.ST ,out
a. m
b. PLP.ST ,out
c. TLP.ST ,out
c. Temperatur LP superheated vapor keluar dari
LP turbin uap.
21
a. Laju aliran massa uap masuk ke kondensor.
 cond,in
a. m
b. Tekanan uap masuk ke kondensor.
b. Pcond,in
c. Temperatur uap masuk ke kondensor.
22
a. Laju aliran massa air keluar dari kondensor.
 cond,out
a. m
b. Tekanan air keluar dari kondensor.
b. Pcond,out
c. Temperatur air keluar dari kondensor.
23
a. Laju aliran massa air masuk ke recirculate
pump.
b. Tekanan air masuk ke recirculate pump.
c. Temperatur air masuk ke recirculate pump.
24
c. Tcond,in
a. Laju aliran massa air keluar dari recirculate
c. Tcond,out
 recirc. pump,in
a. m
b. Precirc. pump,in
c. Trecirc. pump,in
 recirc. pump,out
a. m
pump.
b. Tekanan air keluar dari recirculate pump.
c. Temperatur air keluar dari recirculate pump.
b. Precirc. pump,out
c. Trecirc. pump,out
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
3.3.
Cara Pengambilan Data
Keperluan pengambilan data pada sistem mesin pembangkit listrik dapat
diperoleh dengan mengamati computer yang digunakan untuk mengoperasikan mesin
pembangkit listrik. Setelah data-data yang diperlukan sudah lengkap, data tersebut
dapat dihitung kemudian di analisa.
3.4.
Analisis Data
Analisa data akan dilakukan dengan cara membandingkan antara efisiensi
simple cycle pada saat combine dan efisiensi combine cycle dengan beberapa
pembebanan dan pola operasi PLTGU. Analisa tersebut akan menunjukkan seberapa
besar pengaruh pembebanan terhadap efisiensi simple cycle pada saat combine dan
efisiensi combine cycle. Analisa juga dilakukan berdasarkan laju energi setiap
komponen. Hasil analisa tersebut akan menjabarkan pada saat kapan dan pada
komponen apa laju energi paling besar.
3.5. Tempat dan Jadwal Penelitian
a) Tempat Penelitian
Penelitian mesin PLTGU akan dilakukan di PT. Indonesia Power Unit
Pembangkitan Semarang yang beralamat di Jalan Ronggowarsito Komplek
Pelabuhan Tanjung Emas, Semarang, Jawa Tengah.
b) Jadwal Penelitian
Waktu dan perencanaan jadwal penelitian terlampir pada Lampiran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Perhitungan Mesin Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap PT. Indonesia
Power Unit Pembangkitan Semarang
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp T1
satuan
MW
GTG 1.2
70
GTG 1.3
70

C
29
30
Comp. Disch Temp T2

C
332
321
Exhaust Temp T4

C
553
560
Tekanan udara luar P1
Bar
1.013
1.013
Comp. Disch Press P2 gage
Bar
8.38
7.92
P2 = P1 + P2 gage
Bar
9,393
8,933
kg
Fuel flow (mf)
5.12
3.63
s
KJ
kg
HV
54610.44 54610.44
Data Output Data Output diperoleh melalui proses perhitungan, dimana data ini
meliputi antara lain :
a) Temperatur udara tekan ideal ( T2 s )
T2 s = T1 ×
( k -1
k
( )
P2
P1
)
1 ,004 1
T2 s = 302K × (1,013 ) 1 ,004
9 ,393
T2 s = 570,40 K
b) Temperatur Ruang Bakar ( T3 )
41
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
T3 = T4 ×
( k -1 )
k
( )
P2
P1
1 ,004 - 1
T3 = 826 K × (1,013 ) 1,004
9 ,393
T3 = 1439,97 K
Q bahanbakar = m f × HV
kg
Q bahanbakar = 5 ,12 s × 54610,44 KJ
kg
KJ
Q bahanbakar = 279605,4272 s
m g = m a + m f
m g = 210,23
kg
s
m g = 215,35
kg
s
+ 5 ,12
kg
s
Δs = s3 - s 2'
(
Δs = 1,68715(
)
• K)
(
KJ
Δs = 3 ,39583 KJ
Kg • K - 1,70868 Kg • K
KJ
Kg
[
)
]
h3 = (cp t 3 × T )3 - (cp t 2' × T2' ) - (T0 × Δs )
(
(
h3 = 1,205
KJ
Kg
)
)(
h3 = 629,591 KJ
kg
c) Temperatur gas buang ideal ( T4 s )
T4 s =
T4 s =
T3
( k -1 )
k
( )
P1
P2
1439,97 K
( )
1 ,013
9 ,393
(
)
)(
(
KJ
• K × 1439,97 K - 1,044 KJ
Kg • K × 570,04 K - 302K × 1,68715 Kg • K
( 1 ,004 - 1 )
1 ,004
T4 s = 762,40 K
a )
d) Laju Aliran udara ( m
))
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
W GT
[( cpt 2 × T 2 ) - (cpt1 × T1)]
70000KW
m a =
KJ
[( 1,052 kg • K × 605K ) - (1,005 KJ
kg • K × 302K)]
m a =
m a = 210,23
kg
s
e) Efisiensi Kompresor ( ηkompresor )
( m a × cp t 2' × T2' )
η Kom presor = 
WGT + ( m a × cp t 1 × T1 )
ηkom presor =
(210,23
kg
s
(
× 1,044
(
KJ
Kg
)
• K × 570,04 K
kg
s
(
70000KW + 210,23 × 1,005
KJ
Kg
)
)
• K × 302K
)
ηkom presor = 93,6%
f)
Efisiensi Ruang Bakar ( ηruangbakar )
•
ηcc =
h3 × m g
•
•
Q bahanbakarl + Cp t 2' × T2' × m a
ηcc =
629,591 KJ
kg × 215,35
kg
s
(
279605,4272KW + 1,044 KJ
kg • K × 570,04 K × 210,23
ηcc = 33,5%
g) Efisiensi Turbin Gas ( ηTurbinGas )
ηt =
ηt =
W GT + ( m g × cp t 4' × T4' )
( m g × cp t 3 × T3 )
(
kg
70000KW + 215,23 s × 1,10472 KJ
kg • K × 826 K
(215,23
kg
s
× 1,205 KJ
kg • K × 1439,97 K
ηt = 66 ,63%
h) Efisiensi Gas Turbin Generator ( ηGTG )
)
)
kg
s
)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
•
ηGTG =
W GT
QbahanBakar
70000KW
279605,4272KW
= 25,04%
ηGTG =
ηGTG
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
HRSG 1.2
17.128
175000
6.5 / 128
6 / 302
19000
121/ 168
119500
22 / 269
52 / 514
127000
71
HRSG1.3
16 / 152
165000
6.4 / 152
6.1 / 305
31000
122 /
119000
53 / 267
53 / 515
110000
70
Data Output Data Output diperoleh melalui proses perhitungan, dimana data ini meliputi
antara lain :
a) Efisiensi HRSG
•
•
•
m LP × hLP SH + m HP × hHP SH -
[(W pompakondensat + (hLp × m Lp ) +
( W pompahp transfer + (hHp × m Hp )]
η HRSG =
•
•
( cp t 4' × T4' × m g ) - ( cp t keluarHRSG × Tkeluar HRSG × m g )
((5,28
η HRSG =
kg
s
× 2862,93
[(1,089975
η HRSG = 72,78%
KJ
kg
KJ
kg
) + (35,28
kg
s
× 3464,17
• K × 762,40 K × 215,23
(1341,9W + (810,33 × 35,28 )) +
)) (982,8W + (683,89 × 40,56 ))
) - (1,0137 • K × 405K × 215,23 )]
kg
s
kg
s
KJ
kg
KJ
kg
KJ
kg
KJ
kg
kg
s
kg
s
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
b) Efisiensi Pompa HP Transfer
•
ηHP Transfer Pump =
m HP × hHP
•
WPompa + ( m LP × hLP )
ηHP Transfer Pump =
35,28
(
kg
s
× 810,33 KJ
kg
1341,9W + 40,56
kg
s
× 683,89 KJ
kg
)
ηHP Transfer Pump = 98,31%
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
STG 1.0
65
50
516
6
300
42
18.6
38
402700
52
Data Output Data Output diperoleh melalui proses perhitungan, dimana data ini meliputi
antara lain :
a) Efisiensi turbin uap
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
m total = m HP + m LP
m total = 76 ,90
kg
s
m total = 90,79
kg
s
+ 13,89
kg
s
WHP = m HP × hHP
WHP = 76 ,90
kg
s
× 3471,03 KJ
kg
WHP = 266923,17 KW
WLP = m total × hLP
WLP = 90,79
kg
s
× 3061,63 KJ
kg
WLP = 277962,38 KW
Q Kondensor = m total × hkondensor
kg
Q kondensor = 90,76 s × 2564,797 KJ
kg
Q kondensor = 232855,78 KW
W + WLP
ηST =  HP
QKondensor + W st
ηST =
266923,17 KW + 277962,38 KW
232855,78 KW + 65000KW
ηST = 54,66%
b) Efisiensi kondensor
m total × h f kondensor
ηkondensor =
m total × hg kondensor
ηkondensor =
90,79
90,79
kg
s
kg
s
× 145,51 KJ
kg
× 2564,797 KJ
kg
ηkondensor = 5 ,67%
c) Efisiensi pompa kondensat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
η pom pakondensat =
mkondensat × hkondensat
W pom pakondensat + (mkondensat × hkondensor )
(
)
kg
η pom pakondensat =
111,861 s × 145,51 KJ
kg
kg
982,8W + 111,861 s × 146 ,0133 KJ
kg
η pom pakondensat = 94,63%
d) Efisiensi mesin PLTGU
•
ηme sin PLTG =
W GT .out + W STout
•
Q gt
ηme sin PLTGU =
70000KW + 65000KW
279605,4272KW
ηme sin PLTGU = 48 ,28%
4.2
Analisis Efisiensi PLTGU Pada Blok 1 Dengan Pola Operasional 2-2-1
4.2.1 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Kompresor 1 dan
Kompresor 2
Gambar 4.1 Grafik Efisiensi Kompresor Terhadap Beban
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Gambar 4.1 menunjukan nilai efisiensi kompresor 1 pada beban 70 MW (93,60%)
menurun menjadi (93,19%) pada beban 80 MW. Menurunnya efisiensi kompresor
disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluaran. Pada beban 90 MW nilai
efisiensi terus meningkat menjadi (94,30%). Meningkatnya efisiensi kompresor disebabkan
energi keluaran semakin meningkat. Pada beban 100 MW nilai efisiensi kompresor terus
meningkat menjadi (94,64%). Meningkatnya efisiensi kompresor disebabkan meningkatnya
energi keluaran. Nilai efisiensi kompresor 2 pada beban 70 MW (94,37%) meningkat
menjadi (94,51% dan 95,39%) pada beban 80 MW, 90 MW. Meningkatnya efisiensi
kompresor disebabkan energi keluaran meningkat. Pada beban 100 MW nilai efisiensi
kompresor 2 menurun menjadi (94,77%). Menurunnya efisiensi kompresor 2 disebabkan
energi masuk lebih besar dari energi keluaran Dari gambar 4.1 nilai efisiensi kompresor 2
lebih baik disebabkan energi masuk dan energi keluaran lebih besar dari kompresor 1 .
4.2.2 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Ruang Bakar 1 dan
Ruang Bakar 2
Gambar 4.2 menunjukan nilai efisiensi ruang bakar 1 pada beban 70 MW (33,50%)
Meningkat menjadi (35,53%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi ruang bakar
disebabkan energi keluaran semakin meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi ruang
bakar menurun menjadi (33,78%). Menurunnya efisiensi ruang bakar disebabkan energi
masukan lebih besar dari energi keluaran. Pada beban 100 MW nilai efisiensi ruang bakar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
meningkat
menjadi
(34,97%).
Meningkatnya
efisiensi
ruang
bakar
disebabkan
meningkatnya energi keluaran. Nilai efisiensi ruang bakar 2 pada beban 70 MW (43,06%)
Gambar 4.2 Grafik Efisiensi Ruang Bakar Terhadap Beban
meningkat menjadi (44,53%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi ruang
bakar disebabkan energi keluaran semakin meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi
ruang bakar menurun menjadi (42,01%). Menurunnya efisiensi ruang bakar disebabkan
energi masukan lebih besar dari energi keluaran. Pada beban 100 MW nilai efisiensi ruang
bakar meningkat menjadi (44,42%) pada beban 100 MW. Meningkatnya efisiensi ruang
bakar disebabkan meningkatnya energi keluaran. Dari gambar 4.2 nilai efisiensi ruang
bakar 2 lebih baik dari ruang bakar 1 disebabkan energi keluaran yang dihasilkan oleh
ruang bakar 2 lebih besar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
4.2.3 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin Gas 1 dan Turbin
Gas 2
Gambar 4.3 menunjukan nilai efisiensi turbin gas 1 pada beban 70 MW (66,63%)
menurun menjadi (65,91%, 65,21% dan 64,08%) pada beban 80 MW, 90 MW dan 100
MW. Menurunnya efisiensi turbin gas disebabkan energi masuk lebih besar dari energi
keluaran. Nilai efisiensi turbin gas 2 pada beban 70 MW (66,86%) menurun menjadi
(65,88%, 65,29% dan 64,39%) pada beban 80 MW, 90 MW dan 100 MW. Menurunnya
efisiensi turbin gas 2 disebabkan energi masukan lebih besar dari energi keluaran. Dari
gambar 4.3 nilai efisiensi turbin gas 2 lebih baik dari turbin gas 1 dikarenakan energi
keluaran turbin gas 1 lebih besar dari turbin gas 2.
Gambar 4.3 Grafik Efisiensi Turbin Gas Terhadap Beban
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
4.2.4 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Gas Turbin Generator 1 Dan Gas Turbin
Generator 2
Gambar 4.4 menunjukan nilai efisiensi gas turbin generator 1 pada beban 70 MW
(25,04%) meningkat menjadi (25,70%, 26,80% dan 27,29%) pada beban 80 MW, 90MW
dan 100 MW. Meningkatnya efisiensi sistem pembangkit listrik tenga gas disebabkan
energi keluaran yang semakin meningkat. Nilai efisiensi gas turbin generator 2 pada beban
70 MW (35,31%) meningkat menjadi (36,35%, 37,63% dan 37,76%) pada beban 80 MW,
90 MW dan 100 MW. Meningkatnya efisiensi sistem pembangkit listrik tenaga gas
disebabkan energi keluaran yang semakin meningkat. Dari gambar 4.4 nilai efisiensi sistem
pembangkit tenaga gas pada saat di gabungkan dengan sistem pembangkit listrik tenaga
uap, nilai efisiensi gas turbin generator 2 lebih baik dari gas turbin generator 1 disebabkan
energi masukan yang lebih rendah sehingga nilai efisiensi meningkat.
Gambar 4.4 Grafik Efisiensi Gas Turbin Generator
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
4.2.5
Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi HRSG 1 dan HRSG 2
Gambar 4.5 menunjukan nilai efisiensi HRSG 1 pada beban 70 MW (72,78%)
menurun menjadi (71,93% dan 67,49%) pada beban 80 MW dan 90 MW. Menurunnya
efisiensi HRSG 1 disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar. Pada beban 100
MW nilai efisiensi HRSG 1 meningkat menjadi (74,73%). Meningkatnya efisiensi HRSG 1
disebabkan energi keluar yang semakin meningkat. Nilai efisiensi HRSG 2 pada beban 70
MW (71,37%) menurun menjadi (60,48%) pada beban 80 MW. Menurunnya efisiensi
HRSG 2 disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluaran. Pada beban 90 MW dan
100 MW nilai efisiensi HRSG 2 meningkat menjadi (63,05% dan 63,28%). Meningkatnya
efisiensi HRSG 2 disebabkan energi keluaran yang meningkat. Dari gambar 4.6 nilai
efisiensi HRSG yang lebih baik adalah nilai efisiensi HRSG 1 dari HRSG 2 disebabkan
energi keluaran pada HRSG 1 lebih besar dari HRSG 2.
Gambar 4.5 Grafik Efisiensi HRSG Terhadap Beban
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
4.2.6 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa HP Transfer 1 Dan
Pompa HP Transfer 2
Gambar 4.6 Grafik Efisiensi Pompa HP Transfer Terhadap Beban
Gambar 4.6 menunjukan nilai efisiensi pompa hp transfer 1 pada beban 70 MW
(98,31%) meningkat menjadi (98,29%, 97,98% dan 96,89%) pada beban 80 MW, 90 MW
dan 100 MW. Menurunnya efisiensi pompa hp transfer disebabkan energi masukan lebih
besar dari energi keluaran. Nilai efisiensi pompa hp transfer 2 pada beban 70 MW (87,04%)
meningkat menjadi (88.02% dan 88,64%) pada beban 80 MW dan 90 MW. Meningkatnya
efisiensi pompa hp transfer 2 disebabkan energi keluaran yang meningkat. Pada beban 100
MW nilai efisiensi pompa hp transfer 2 menurun menjadi (87,85%). Menurunnya nilai
efisiensi pompa hp transfer 2 disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar. Dari
gambar 4.7 nilai efisiensi pompa hp transfer yang lebih baik adalah pompa hp transfer 1
disebabkan energi masuk yang lebih besar dari pompa hp transfer 2.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
4.2.7 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin Uap
Gambar 4.7 menunjukan nilai efisiensi turbin uap pada beban 70 MW (54,66%)
meningkat menjadi (57,21% dan 57,25%) pada beban 80 MW dan 90 MW. Meningkatnya
nilai efisiensi turbin uap disebabkan meningkatnya energi keluaran. Pada beban 100 MW
nilai efisiensi turbin uap menurun menjadi (57,24%). Menurunnya efisiensi turbin uap
disebabkan energi masukan lebih besar dari energi keluaran.
Gambar 4.7 Grafik Efisiensi Turbin Uap Terhadap Beban
4.2.8 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Kondensor
Gambar 4.8 menunjukan nilai efisiensi kondensor pada beban 70 MW (5,67%)
meningkat menjadi (5,75%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi kondensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
disebabkan energi keluaran meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi kondensor
menjadi (5,90%). Meningkatnya efisiensi kondensor disebabkan energi keluaran semakin
meningkat. Pada beban 100 MW nilai efisiensi kondensor menurun menjadi (5,83%).
Menurunnya efisiensi kondensor pada beban 100 MW disebabkan energi masukan lebih
besar dari energi keluaran.
Gambar 4.8 Grafik Efisiensi Kondensor Terhadap Beban
4.2.9 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa Kondensat
Gambar 4.9 menunjukan nilai efisiensi pompa kondensat pada beban 70 MW
(98,37%) menurun menjadi (98,42%, 98,44% dan 98,45%) pada beban 80 MW, 90 MW
dan 100 MW. Meningkatnya efisiensi pompa kondensat pada setiap kenaikan beban
disebabkan semakin meningkatnya energi keluaran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Gambar 4.9 Grafik Efisiensi Pompa Kondensat Terhadap Beban
4.2.10 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Sistem PLTGU
Gambar 4.10 menunjukan nilai efisiensi sistem PLTGU pada beban 70 MW
(42,90%) meningkat menjadi (43,47%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi sistem
PLTGU disebabkan energi keluaran yang meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi
sistem PLTGU meningkat menjadi (44,3496%). Meningkatnya efisiensi sistem PLTGU
disebabkan energi keluaran yang semakin meningkat. Pada beban 100 MW nilai efisiensi
sistem PLTGU meningkat menjadi (44,35%). Meningkatnya nilai efisiensi sistem PLTGU
disebabkan energi keluaran yang semakin meningkat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Gambar 4.10 Grafik Efisiensi Sistem PLTGU Terhadap Beban
4.3
Analisis Efisiensi PLTGU Pada Blok 2 Dengan Pola Operasional 3-3-1
4.3.1 Pengaruh
Variasi
Beban
Terhadap
Nilai
Efisiensi
Kompresor
1,
Kompresor 2 Dan Kompresor 3
Gambar 4.11 menunjukan nilai efisiensi kompresor 1 pada beban 70 MW (94,37%)
meningkat menjadi (94,61%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi kompresor
disebabkan energi keluar meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi kompresor menurun
menjadi (94,32%). Menurunnya efisiensi kompresor disebabkan energi masuk lebih besar
dari energi keluar. Pada beban 100 MW nilai efisiensi kompresor meningkat menjadi
(94,36%). Meningkatnya efisiensi kompresor disebabkan energi keluaran yang semakin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
meningkat. Nilai efisiensi kompresor 2 pada beban 70 MW (92,19%) meningkat menjadi
(92,48%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi kompresor disebabkan energi keluar
yang meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi kompresor meningkat menjadi
(94,13%). Meningkatnya efisiensi kompresor disebabkan energi keluar yang semakin
meningkat. Pada beban 100 MW nilai efisiensi kompresor menurun menjadi (93,03%).
Menurunnya efisiensi kompresor disebabkan energi masukan lebih besar dari energi
keluaran.
Gambar 4.11 Grafik Efisiensi Kompresor Terhadap Beban
Nilai efisiensi kompresor 3 pada beban 70 MW (93,73%) meningkat menjadi
(94,00%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi kompresor disebabkan
tmeningkatnya energi keluar. Pada beban 90 MW nilai efisiensi kompresor meningkat
menjadi (94,83%). Meningkatnya efisiensi kompresor disebabkan energi keluaran yang
semakin meningkat. Pada beban 100 MW nilai efisiensi kompresor menurun menjadi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
(93,64%). Menurunnya efisiensi kompresor disebabkan energi masuk lebih besar dari
energi keluar. Dari gambar 4.11 nilai efisiensi kompresor 3 lebih baik daripada kompresor
1 dan kompresor 2 disebabkan energi keluaran yang lebih besar.
4.3.2 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Ruang Bakar 1, Ruang
Bakar 2 dan Ruang Bakar 3
Gambar 4.12 Grafik Efisiensi Ruang Bakar Terhadap Beban
Gambar 4.12 menunjukan nilai efisiensi ruang bakar 1 pada beban 70 MW
(32,68%) Meningkat menjadi (34,60%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi ruang
bakar 1 disebabkan energi keluar yang meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi ruang
bakar 1 menurun menjadi (32,40,%). Menurunnya efisiensi ruang bakar 1 disebabkan
energi masuk lebih besar dari energi yang keluar. Pada beban 100 MW nilai efisiensi ruang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
bakar 1 meningkat menjadi (36,17%). Meningkatnya efisiensi ruang bakar 1 disebabkan
energi keluaran yang semakin meningkat. Nilai efisiensi ruang bakar 2 pada beban 70 MW
(31,38%) meningkat menjadi (33,51%) pada beban 80 MW. Meningkatnya efisiensi ruang
bakar 2 disebabkan meningkatnya energi keluar. Pada beban 90 MW nilai efisiensi ruang
bakar 2 menurun menjadi (32,77%). Menurunnya efisiensi ruang bakar 2 disebabkan energi
masuk lebih besar dari energi keluar. Pada beban 100 MW nilai efisiensi ruang bakar 2
meningkat menjadi (34,94%) pada beban 100 MW. Meningkatnya efisiensi ruang bakar 2
disebabkan energi keluar yang semakin meningkat. Nilai efisiensi ruang bakar 3 pada
beban 70 MW (31,84%) meningkat menjadi (34,44%) pada beban 80 MW. Meningkatnya
efisiensi ruang bakar 3 disebabkan energi keluar yang meningkat. Pada beban 90 MW nilai
efisiensi ruang bakar 3 menurun menjadi (33,54%). Menurunnya efisiensi ruang bakar 3
disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar. Pada beban 100 MW nilai efisiensi
ruang bakar 3 meningkat menjadi (36,99%) pada beban 100 MW. Meningkatnya efisiensi
ruang bakar 3 disebabkan energi keluar yang semakin meningkat. Dari gambar 4.12 nilai
efisiensi ruang bakar 3 lebih baik dari ruang bakar 1 dan ruang bakar 2 disebabkan energi
keluaran yang lebih besar.
4.3.3 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin Gas 1, Turbin Gas 2
dan Turbin Gas 3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Gambar 4.13 menunjukan nilai efisiensi turbin gas 1 pada beban 70 MW (67,14%)
menurun menjadi (66,09%, 65,66% dan 64,41%) pada beban 80 MW, 90 MW dan 100
MW. Menurunnya efisiensi turbin gas 1 disebabkan energi masuk lebih besar dari energi
keluar. Nilai efisiensi turbin gas 2 pada beban 70 MW (67,59%) menurun menjadi
(66,52%, 65,54% dan 64,70%) pada beban 80 MW, 90 MW dan 100 MW. Menurunnya
Gambar 4.13 Grafik Efisiensi Turbin Gas Terhadap Beban
efisiensi turbin gas 2 disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar. Nilai efisiensi
turbin gas 3 pada beban 70 MW (67,44%) menurun menjadi (66,37%, 65,75% dan 64,44%)
pada beban 80 MW, 90 MW dan 100 MW. Menurunnya efisiensi turbin gas 3 disebabkan
energi masuk lebih besar dari energi keluar. Dari gambar 4.13 nilai efisiensi turbin 2 lebih
baik disebabkan energi keluar dan energi masuk lebih kecil dari turbin 1 dan turbin 3.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
4.3.4 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Gas Turbin Generator 1, Gas Turbin
Generator 2 dan Gas Turbin Generator 3
Gambar 4.14 Grafik Efisiensi Gas Turbin Generator Terhadap Beban
Gambar 4.14 menunjukan nilai efisiensi Gas Turbin Generator 1 pada beban 70
MW (24,85%) meningkat menjadi (25,93%, 26,58% dan 27,41%) pada beban 80 MW, 90
MW dan 100 MW. Meningkatnya efisiensi Gas Turbin Generator disebabkan energi keluar
semakin meningkat. Nilai efisiensi Gas Turbin Generator 2 pada beban 70 MW (24,94%)
meningkat menjadi (26,35%, 27,51% dan 28,04%) pada beban 80 MW, 90 MW dan 100
MW. Meningkatnya nilai efisiensi Gas Turbin Generator disebabkan menigkatnya energi
keluar. Nilai efisiensi Gas Turbin Generator 3 pada beban 70 MW (24,65%) meningkat
menjadi (25,97%, 27,61% dan 28,09%) pada beban 80 MW, 90 MW dan 100 MW.
Meningkatnya nilai efisiensi Gas Turbin Generator disebabkan energi keluar yang semakin
meningkat. Dari gambar 4.14 nilai efisiensi Gas Turbin Generator pada saat di gabungkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
dengan sistem pembangkit listrik tenaga uap, nilai efisiensi Gas Turbin Generator 3 lebih
baik disebabkan energi masuk lebih kecil dari Gas Turbin Generator 1 dan Gas Turbin
Generator 2.
4.3.5 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi HRSG 1, HRSG 2 dan
HRSG3
Gambar 4.15 menunjukan nilai efisiensi HRSG 1 pada beban 70 MW (70,10%)
menurun menjadi (65,87%) pada beban 80 MW. Menurunnya efisiensi HRSG 1 disebabkan
energi masuk lebih besar dari energi keluar. Pada beban 90 MW nilai efisiensi HRSG 1
meningkat menjadi (70,94%). Meningkatnya efisiensi HRSG 1 disebabkan energi keluar
meningkat. Pada beban 100 MW nilai efisiensi HRSG 1 menurun menjadi (63,83%).
Menurunnya efisiensi HRSG 1 disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar.
Nilai efisiensi HRSG 2 pada beban 70 MW (69,84%) menurun menjadi (68,10%) pada
beban 80 MW. Menurunnya efisiensi HRSG 2 disebabkan energi masuk lebih besar dari
energi keluar. Pada beban 90 MW nilai efisiensi HRSG 2 meningkat menjadi (68,18%).
Meningkatnya efisiensi HRSG 2 disebabkan meningkatnya energi keluar. Pada beban 100
MW nilai efisiensi HRSG 2 menurun menjadi (65,62%). Menurunnya efisiensi HRSG 2
disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar. Nilai efisiensi HRSG 3 pada beban
70 MW (73,59%) menurun menjadi (69,59%, 69,49% dan 64,43%) pada beban 80 MW, 90
MW dan 100 MW. Menurunnya efisiensi HRSG 3 disebabkan energi masuk lebih besar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
dari energi keluar. Dari gambar 4.15 nilai efisiensi HRSG 2 yang lebih baik disebabkan
energi keluaran lebih besar dari HRSG 1 dan HRSG 3.
Gambar 4.15 Grafik Efisiensi HRSG Terhadap Beban
4.3.6
Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa HP Transfer 1,
Pompa HP Transfer 2 dan Pompa HP Transfer 3
Gambar 4.16 menunjukan nilai efisiensi pompa hp transfer 1 pada beban 70 MW
(78,44%) meningkat menjadi (79,18%, 80,72% dan 81,05%) pada beban 80 MW, 90 MW
dan 100 MW. Meningkatnya efisiensi pompa hp transfer 1 disebabkan energi keluar
meningkat terus menerus. Nilai efisiensi pompa hp transfer 2 pada beban 70 MW (82,27%)
menurun menjadi (81,06% dan 80,66%) pada beban 80 MW dan 90 MW. Menurunnya
efisiensi pompa hp transfer 2 disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar. Pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
beban 100 MW nilai efisiensi pompa hp transfer 2 meningkat menjadi (81,24%).
Meningkatnya efisiensi pompa hp transfer 2 disebabkan energi keluar semakin meningkat.
Nilai efisiensi pompa hp transfer 3 pada beban 70 MW (78,44%) meningkat menjadi
(83,67%, 84,66% dan 85,01%) pada beban 80 MW, 90 MW dan 100 MW. Meningkatnya
efisiensi pompa hp transfer 3 disebabkan energi keluar semakin meningkat pada setiap
pertambahan beban. Dari gambar 4.16 nilai efisiensi pompa hp transfer 3 lebih baik
disebabkan energi keluar lebih besar dari pompa hp transfer 1 dan pompa hp transfer 2.
Gambar 4.16 Grafik Efisiensi Pompa HP Transfer Terhadap Beban
4.3.7 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Turbin Uap
Gambar 4.17 menunjukan nilai efisiensi turbin uap pada beban 70 MW (62,61%)
meningkat menjadi (62,75%) pada beban 80 MW. Meningkatnya nilai efisiensi turbin uap
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
disebabkan energi keluaran yang meningkat. Pada beban 90 MW nilai efisiensi turbin uap
munurun menjadi (62,72%). Menurunnya nilai efisiensi turbin uap disebabkan energi
masuk lebih besar dari energi keluar. Pada beban 100 MW nilai efisiensi turbin uap
meningat menjadi (62,81%). Meningkatnya efisiensi turbin uap disebabkan energi keluar
semakin meningkat.
Gambar 4.17 Grafik Efisiensi Turbin Uap Terhadap Beban
4.3.8 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Kondensor
Gambar 4.18 menunjukan nilai efisiensi kondensor pada beban 70 MW (7,86%)
menurun menjadi (7,80%) pada beban 80 MW. Menurunnya efisiensi kondensor pada
beban 80 MW disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluaran. Pada beban 90
MW nilai efisiensi kondensor meningkat menjadi (8,08%). Meningkatnya efisiensi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
kondensor disebabkan energi keluaran yang semakin meningkat. Pada beban 100 MW nilai
efisiensi kondensor menurun menjadi (7,90%). Menurunnya efisiensi kondensor pada
beban 100 MW disebabkan energi masuk lebih besar dari energi keluar.
Gambar 4.18 Grafik Efisiensi Kondensor Terhadap Beban
4.3.9 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Pompa Kondensat
Gambar 4.19 menunjukan nilai efisiensi pompa kondensat pada beban 70 MW
(97,33%) meningkat menjadi (97,41%, 97,54% dan 97,57%) pada beban 80 MW, 90 MW
dan 100 MW. Meningkatnya efisiensi pompa kondensat disebabkan energi keluar semakin
meningkat pada setiap kenaikan beban.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
Gambar 4.19 Grafik Efisiensi Pompa Kondensat Terhadap Beban
4.3.10 Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai Efisiensi Sistem PLTGU
Gambar 4.20 menunjukan nilai efisiensi sistem PLTGU pada beban 70 MW
(38,16%) meningkat menjadi (39,23%, 40,13% dan 40,56) pada beban 80 MW, 90 MW
Gambar 4.20 Grafik Efisiensi Sistem PLTGU Terhadap Beban
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
dan 100 MW. Meningkatnya efisiensi sistem PLTGU disebabkan energi yang keluar
meningkat terus menerus.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Ada beberapa kesimpulan yang diperoleh dari hasil pembahasan, yaitu :
1. Analisis efisiensi PLTGU pada blok 1 dengan pola operasi 2-2-1 pada beban 70
MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 42,90%, 43,47%, 44,3496% dan
44,35%. Analisis efisiensi PLTGU pada blok 2 dengan pola operasi 3-3-1 pada
beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 38,16%, 39,23%, 40,13%
dan 40,56%.
2. Analisis efisiensi Gas Turbin Generator 1 dengan pola operasi 2-2-1 pada beban
70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 25,04%, 25,70%, 26,80% dan
27,29%. Nilai efisiensi Gas Turbin Generator 2 pada beban 70 MW, 80 MW, 90
MW dan 100 MW sebesar 35,31%, 36,35%, 37,63% dan 37,76%. Analisis
efisiensi Gas Turbin Generator 1 dengan pola operasi 3-3-1 pada beban 70 MW,
80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 94,37%, 94,61%, 94,32%, dan 94,36%.
Nilai efisiensi Gas Turbin Generator 2 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan
100 MW sebesar 92,19%, 92,48%, 94,13% dan 93,03%. Nilai Gas Turbin
Generator 3 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 93,73%,
94,00%, 94,83%, dan 93,64%.
3. Analisis efisiensi Heat Recovery Steam Generator 1 dengan pola operasi 2-2-1
pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 72,78%, 71,93%,
67,49% dan 74,73%. Nilai efisiensi Heat Recovery Steam Generator 2 pada
70
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 71,37%, 60,48%, 63,05%
dan 63,28%. Analisis efisiensi Heat Recovery Steam Generator 1 dengan pola
operasi 3-3-1 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar
70,10%, 65,87%, 70,94% dan 63,83%. Nilai efisiensi Heat Recovery Steam
Generator 2 pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 69,84%,
68,10%, 68,18% dan 65,62%. Nilai efisiensi Heat Recovery Steam Generator 3
pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 73,59%, 69,59%,
69,49% dan 64,43%.
4. Analisi efisiensi Steam Turbin Generator dengan pola operasi 2-2-1 pada beban
70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 54,66%, 57,21%, 57,25% dan
57,24%. Analisis efisiensi Steam Turbin Generator dengan pola operasi 3-3-1
pada beban 70 MW, 80 MW, 90 MW dan 100 MW sebesar 62,61%, 62,75%,
62,72% dan 62,81%.
5.2
SARAN
Berdasarkan hasil pembahasan pada bab empat didepan, adapun saran yang
diajukan dalam penelitian ini adalah :
1. Efisiensi memiliki kontribusi terbaik pada beban 70 MW, dimana beban tersebut
memberikan efisiensi pada tahapan GTG, HRSG, dan STG. Sedangkan pada
kondisi puncak atau lebih dari 70 MW baik pada pola 2-2-1 dan 3-3-1 beban
bisa mencapai 100 MW belum semua tahapan GTG, HRSG, STG memberikan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
efisiensi, hendaknya PLTGU Tambak Lorok memperhatikan dan menghitung
efisiensi dalam setiap permintaan daya.
2. Bagi mahasiswa yang mau skripsi di perusahaan sebaiknya belajar terlebih
dahulu apa materi yang di perlukan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
DAFTAR PUSTAKA
Cornelissen,
R.L.(1997).”Thermodynamics
Enschede: FEBODRUK BV
and
Sustainable
Development”.
Dincer, I. dan Cengel, Y. A.(2001). entropy. “Energy, entropy, and Exergy
Concepts and Their Roles in Thermal Engineering”.3.116-149.
Ersayin, E. dan Ozgener, L.(2015). Renwable and Sustainable Energy Riveiws.
”Performance Analysis of Combined Cycle Power Plants: A Case Study”.
43.832-848.
Habiba, H.Muh.S dan Cahyadi, F dkk.,(2006). “Analisis Efektifitas Sistem Pembangkit
Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) pada PT. Energi Sengkang”.
ILTEK, Volume I. 124-140.
Moran,
M.J.
dan
Saphiro
H.N.(2006).”Fundamental
of
Engineering
Thermodynamics”. Edisi ke-5. Chichester: Jhon Wiley & Sons Ldt.
Naryono, Ir dan Budiono, L.(2013).”Analisis Efisiensi Turbin Gas Terhadap
Beban Operasi PLTGU Muara Tawar Blok 1”. SINTEK VOL7 NO 2 page
78-94.
Setyoko, B.(2006).”Analisa Efisiensi Performa HRSG (Heat Recovery Steam
Generator)
Pada PLTGU”.Traksi. Vol. 4. No.2.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
LAMPIRAN
Tabel Data Hasil Pengamatan dengan Pola 2-2-1
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2 gage)
Fuel flow (mf)
HV
Satuan
MW
C
C
C
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
GTG 1.2
70
29
332
553
1.013
8.38
5.12
54610.435
GTG 1.3
70
30
321
560
1.013
7.92
3.63
54610.435
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
Satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
HRSG 1.2
17.128
175000
6.5 / 128
6 / 302
19000
121 / 168
119500
22 / 269
52 / 514
127000
71
HRSG1.3
16 / 152
165000
6.4 / 152
6.1 / 305
31000
122 /
119000
53 / 267
53 / 515
110000
70
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
STG 1.0
65
50
516
6
300
42
18.6
38
402700
52
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2 gage)
Fuel flow (mf)
HV
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
Satuan
MW
C
C
C
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
Satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
GTG 1.2 GTG 1.3
80
80
25
26
334
324
560
560
1.013
1.013
8.81
8.55
5.7
4.03
54610.44 54610.44
HRSG1.2
16 / 128
189547
6.3 / 128
5.7 / 302
20735
118 / 166
132478
56 / 269
52 / 522
139308
74
satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
Satuan
MW
C
HRSG1.3
16.4 / 151
176719
6.1 / 151
5.9 / 305
32101
120
125263
53 / 264
51 / 515
114243
72
STG 1.0
71
48
519
5.6
300
43
18.4
38
400742
51
GTG 1.2
90
34
GTG 1.3
90
35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2
gage)
Fuel flow (mf)
HV
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
C
C
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
364
561
1.013
9.9
9.56
6.15
4.42
54610.44 54610.44
HRSG1.2
17.1 / 128
203391
6.4 / 129
5.7 / 301
23386
119 / 167
140131
55 / 272
52 / 515
149841
76
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
Satuan
MW
C
C
C
354
561
1.013
HRSG1.3
16.4 / 147
190775
6.2 / 147
5.9 / 307
33977
120
137347
54 / 267
51 / 515
122752
74
STG 1.0
76
49
514
5.7
303
45
18.3
40
402953
52
GTG 1.2
100
27
363
550
GTG 1.3
100
27
353
559
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2 gage)
Fuel flow (mf)
HV
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
Satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
1.013
1.013
10.87
10.27
6.71
4.85
54610.44 54610.44
HRSG1.2
16.7 / 130
220139
6.7 / 130
5.9 / 302
26251
117 / 168
147495
56 / 270
53 / 510
158581
79
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
HRSG1.3
16 / 153
205515
6.5 / 153
6 / 309
38268
119
147703
54 / 268
51 / 514
133664
77
STG 1.0
80
49
510
5.8
302
44
18.4
39
409767
52
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Kompresor 1
Kompresor 1
Beban (MW)
Ein (KW)
Eout (KW)
Efisiensi
70
133813.45
125247.34
93.60%
80
150564.20
140317.52
93.19%
90
165801.64
156358.44
94.30%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
100
180954.58
171254.48
94.64%
Tabel Data Hasil Pengamatan dengan Pola 3-3-1
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2 gage)
Fuel flow (mf)
HV
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
Satuan
MW
C
C
C
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
Satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
GTG 2.1
70
34
327
560
1.013
7.83
5.16
54610.44
HRSG 2.1
16.5 / 157
152000
6.49 / 157
6.2 / 317
48500
122 / 164
86000
58.1 / 274
56.6 / 519
108900
73.7
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
GTG 2.2
70
34
346
560
1.013
8.17
5.14
54610.44
GTG 2.3
70
34
331
557
1.013
7.85
5.2
54610.44
HRSG 2.2
16.4 / 150
137000
5.33 / 150
5.02 / 311
39000
123 / 163
99000
57.4 / 274
55.9 / 516
100000
63.5
HRSG 2.3
16 / 153
152000
5.62 / 153
4.94 / 316
42700
124 / 164
121000
59 / 274
55.9 / 519
115000
70.9
STG 2.0
113
53.2
517 / 518
4.56
313
89.6
20.5
49.1
541000
50
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2 gage)
Fuel flow (mf)
HV
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
Satuan
MW
C
C
C
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
Satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
satuan
MW
C
GTG 2.1
80
30
330
560
1.013
8.48
5.65
54610.44
HRSG 2.1
16.2 / 158
164500
6.7 / 158
6.3 / 319
49390
122 / 165
92000
61 / 277
59.5 / 518
114370
75
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
GTG 2.1
90
37
GTG 2.2
80
30
349
560
1.013
8.86
5.56
54610.44
GTG 2.3
80
30
332
561
1.013
8.4
5.64
54610.44
HRSG 2.2
16.4 / 152
144490
5.5 / 152
5.1 / 314
43440
122 / 165
105710
60.6 / 277
58.9 / 517
106780
69.2
HRSG 2.3
15.3 / 154
167700
5.7 / 154
5 / 317
45100
123 / 165
124270
62 / 277
58.9 / 520
123080
73.5
STG 2.0
121
55.7
516
4.56
313
87.9
20.4
48.7
577530
51.6
GTG 2.2
90
37
GTG 2.3
90
37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2
gage)
Fuel flow (mf)
HV
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
C
C
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
Satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
Uraian
GT Gen load
Air Inlet Temp (T1)
Comp. Disch Temp (T2)
Exhaust Temp (T4)
satuan
MW
C
C
C
366
560
1.013
372
559
1.013
358
559
1.013
9.66
9.95
9.37
6.2
5.99
5.97
54610.44 54610.44 54610.44
HRSG 2.1
15.2 / 161
177670
7.2 / 161
6.7 / 326
50400
122 / 168
109770
70 / 286
68.2 / 521
124430
75.2
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
GTG 2.1
100
25
348
560
HRSG 2.2
15.5 / 154
150890
5.8 / 154
4.4 / 321
46190
123 / 167
101700
69 / 283
67.3 / 522
110720
68
HRSG 2.3
14.8 / 156
179300
6.1 / 156
5.3 / 326
45590
122 / 167
132820
70.5 / 286
67.4 / 521
128520
74.6
STG 2.0
128
64.7
520
4.69
322
97.2
19.8
50.7
606740
53.6
GTG 2.2
100
26
366
555
GTG 2.3
100
25
344
560
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
Tekanan udara luar (P1)
Comp. Disch Press (P2 gage)
Fuel flow (mf)
HV
Uraian
Press/Temp LP Economizer
Flow LP Economizer
Press/Temp LP Drum
Press/Temp LP Superheat
Flow LP Superheat
Press/Temp HP Economizer
Flow HP Economizer
Press/Temp HP Drum
Press/Temp HP superheat
Flow HP Superheat
Arus Motor HP Xfer Pump
Bar
Bar
kg/s
Kj/kg
Satuan
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Bar/C
kg/h
Bar/C
Bar/C
kg/h
Amp
Uraian
ST Gen Load
Press IPC A/B
Temp IPC A/B
Press APC
Temp APC
Vacum Press
Press Disch Cond. Pump
Temp Disch Cond. Pump
Flow Disch Cond. Pump
Arus Motor Cond. Pump
1.013
1.013
1.013
10.06
10.58
9.91
6.68
6.53
6.52
54610.44 54610.44 54610.44
HRSG 2.1
14.8 /161
182280
7.3 / 161
6.8 / 325
50640
120 / 169
109990
68 / 284
66.1 / 519
128540
78.5
Satuan
MW
Bar/Bar
C/C
Bar
C
mm HG
Bar
C
kg/h
Amp
HRSG 2.2
15.4 / 157
169080
6.1 / 157
5.6 / 319
46830
122 / 168
117940
67.3 / 282
65.4 / 518
115900
69
STG 2.0
137
62.2
518
4.68
321
91
20.1
49.4
635000
54.3
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Kompresor 2
Kompresor 2
Beban (MW)
70
Ein (KW)
136845.93
Eout
(KW)
129148.03
Efisiensi
94.37%
80
153617.55
145186.95
94.51%
90
168878.56
161096.64
95.39%
100
183672.78
174060.53
94.77%
HRSG 2.3
14.5 / 157
189020
6.3 / 157
5.4 / 323
46160
121 / 169
137640
68.9 / 284
65.4 / 519
135930
75.9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
82
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Ruang Bakar 1
Ruang Bakar 1
Beban (MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
404852.77
135637.94
33.50%
80
451597.00
160444.00
35.53%
90
492212.61
166262.80
33.78%
100
537690.50
188056.72
34.97%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Ruang Bakar 2
Ruang Bakar 2
Beban (MW)
70
Ein (KW)
327383.91
Eout
(KW)
140977.37
Efisiensi
43.06%
80
365267.00
163710.97
44.53%
90
402474.77
169088.24
42.01%
100
438921.14
194984.96
44.42%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Turbin Gas 1
Turbin Gas 1
Beban (MW)
70
Ein (KW)
373659.09
Eout
(KW)
248951.80
Efisiensi
66.63%
80
428023.03
282107.36
65.91%
90
460366.80
300222.13
65.21%
100
507783.90
325385.62
64.08%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Turbin Gas 2
Turbin Gas 2
Beban (MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
385387.01
257657.65
66.86%
80
438385.31
288802.27
65.88%
90
469723.35
306705.73
65.29%
100
519827.14
334730.42
64.39%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
83
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi GTG 1
GTG 1
Beban (MW)
70
Ein (KW)
279605.43
Eout
(KW)
70000
Efisiensi
93.60%
80
311279.48
80000
93.19%
90
335854.18
90000
94.30%
100
366436.02
100000
94.64%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi GTG 2
GTG 2
Beban (MW)
70
Ein (KW)
198235.88
Eout
(KW)
70000
Efisiensi
93.60%
80
220080.05
80000
93.19%
90
241378.12
90000
94.30%
100
264860.61
100000
94.64%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi HRSG 1
HRSG 1
Beban (MW)
70
Ein (KW)
108093.20
Eout
(KW)
78671.24
Efisiensi
72.78%
80
123571.42
88884.74
71.93%
90
127871.70
86301.64
67.49%
100
135019.14
100898.90
74.73%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi HRSG 2
HRSG 2
Beban (MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
110650.47
78976.01
71.37%
80
123505.88
74695.60
60.48%
90
126896.81
80008.69
63.05%
100
139072.15
88003.56
63.28%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
84
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Pompa HP Transfer 1
Pompa HP Transfer 1
Beban (MW)
70
Ein (KW)
29077.44
Eout
(KW)
28586.72
Efisiensi
98.31%
80
31564.84
31024.78
98.29%
90
34215.95
33526.29
97.98%
100
36879.29
35733.12
96.89%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Pompa HP Transfer 2
Pompa HP Transfer 2
Beban (MW)
70
Ein (KW)
28004.27
Eout
(KW)
24376.00
Efisiensi
87.04%
80
28728.18
25345.08
88.22%
90
30824.12
27322.85
88.64%
100
34117.13
30004.74
87.95%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Turbin Uap
Turbin Uap
Beban (MW)
70
Ein (KW)
544885.55
Eout
(KW)
297855.78
Efisiensi
54.66%
80
505768.45
289357.21
57.21%
90
543812.57
311313.33
57.25%
100
584090.55
334345.99
57.24%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Kondensor
Kondensor
Beban (MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
232855.78
13210.65
5.67%
80
218357.21
12554.51
5.75%
90
235313.33
13887.72
5.90%
100
254345.99
14817.41
5.83%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
85
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Pompa Kondensat
Pompa Kondensat
Beban (MW)
70
Ein (KW)
16604.41
Eout
(KW)
16333.21
Efisiensi
94.63%
80
16742.10
16477.68
94.78%
90
17287.73
17018.82
94.85%
100
17346.37
17077.69
94.87%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi PLTGU
PLTGU
Beban (MW)
70
Ein (KW)
477841
Eout
(KW)
205000
Efisiensi
42.90%
80
531359.53
231000
43.47%
90
577232.30
256000
44.35%
100
631296.63
280000
44.35%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Kompresor 1
Kompresor 1
Beban
(MW)
Ein (KW)
70
137114.18
Eout
(KW)
129397.71
Efisiensi
94.37%
80
153920.69
145620.41
94.61%
90
166691.17
157216.01
94.32%
100
184040.70
173654.29
94.36%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Kompresor 2
Kompresor 2
Beban
(MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
132676.94
122309.80
92.19%
80
149134.60
137914.33
92.48%
90
165192.60
155493.00
94.13%
100
179685.34
167157.71
93.03%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
86
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Kompresor 3
Kompresor 3
Beban
(MW)
Ein (KW)
70
136131.50
Eout
(KW)
127595.20
Efisiensi
93.73%
80
153387.72
144179.51
94.00%
90
168778.76
160057.17
94.83%
100
185192.22
175264.96
94.64%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Ruang Bakar 1
Ruang Bakar 1
Beban
(MW)
Ein (KW)
70
411187.37
Eout
(KW)
136881.68
Efisiensi
33.29%
80
454169.17
160008.80
35.23%
90
495800.49
163733.82
33.02%
100
538451.76
198540.77
36.87%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Ruang Bakar 2
Ruang Bakar 2
Beban
(MW)
Ein (KW)
70
403007.26
Eout
(KW)
129719.09
Efisiensi
32.19%
80
441548.16
151721.90
34.36%
90
482609.30
161350.26
33.43%
100
523763.62
187392.11
35.78%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Ruang Bakar 3
Ruang Bakar 3
Beban
Ein
(MW)
(KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
411569.3
133747.77
32.50%
80
452182.2
158919.30
35.14%
90
486081.3
165961.43
34.14%
100
531324.8
200201.74
37.68%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
87
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Turbin Gas 1
Turbin Gas 1
Beban
(MW)
Ein (KW)
70
383272.87
Eout
(KW)
257342.05
Efisiensi
67.14%
80
436310.21
288339.98
66.09%
90
457780.85
300564.46
65.66%
100
526872.59
339356.56
64.41%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Turbin Gas 2
Turbin Gas 2
Beban
(MW)
Ein (KW)
70
362403.29
Eout
(KW)
244937.89
Efisiensi
67.59%
80
413030.46
274747.64
66.52%
90
451431.86
295845.89
65.54%
100
501293.53
324335.92
64.70%
Tabel Hasil Analisis Efisiensi Energi Turbin Gas 3
Turbin Gas 3
Beban
(MW)
Ein (KW)
70
376505.84
Eout
(KW)
253900.66
Efisiensi
67.44%
80
432781.62
287230.64
66.37%
90
465298.70
305919.32
65.75%
100
531603.50
342571.45
64.44%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi GTG 1
GTG 1
Beban
(MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
281789.66
70000
24.84%
80
308548.8
80000
25.93%
90
338584.5
90000
26.58%
100
364797.47
100000
27.41%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
88
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi GTG 2
GTG 2
Beban (MW)
70
Ein (KW)
280697.46
Eout
(KW)
70000
Efisiensi
24.94%
80
303633.82
80000
26.35%
90
327116.30
90000
27.51%
100
356605.91
100000
28.04%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi GTG 3
GTG 3
Beban
(MW)
70
Ein (KW)
283974.1
Eout
(KW)
70000
Efisiensi
24.65%
80
308002.66
80000
25.97%
90
326024.09
90000
27.61%
100
356059.81
100000
28.09%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi HRSG 1
HRSG 1
Beban
(MW)
70
Ein (KW)
117067.83
Eout
(KW)
82058.80
Efisiensi
70.10%
80
129290.96
85162.04
65.87%
90
128332.31
91040.65
70.94%
100
146193.00
93319.24
63.83%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi HRSG 2
HRSG 2
Beban
(MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
103927.59
72581.74
69.84%
80
115334.46
78545.72
68.10%
90
121216.09
82643.58
68.18%
100
129794.63
85175.91
65.62%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
89
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi HRSG 3
HRSG 3
Beban
(MW)
70
Ein (KW)
112222.50
Eout
(KW)
82582.50
Efisiensi
73.59%
80
127111.56
88460.22
69.59%
90
131566.19
91423.45
69.49%
100
148068.14
95405.13
64.43%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Pompa HP Transfer 1
Pompa HP Transfer 1
Ein
Beban (MW)
(KW)
70
31282.46
Eout
(KW)
24537.97
Efisiensi
78.44%
80
32769.44
25946.69
79.18%
90
35513.03
28665.65
80.72%
100
36542.56
29617.35
81.05%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Pompa HP Transfer 2
Pompa HP Transfer 2
Ein
Beban (MW)
(KW)
70
26306.60
Eout
(KW)
21642.11
Efisiensi
82.27%
80
28656.06
23229.07
81.06%
90
30247.91
24398.28
80.66%
100
31735.79
25783.61
81.24%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Pompa HP Transfer 3
Pompa HP Transfer 3
Beban
Ein
(MW)
(KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
30209.39
25203.01
83.43%
80
32290.40
27018.79
83.67%
90
33969.77
28591.11
84.17%
100
35756.35
30397.40
85.01%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
90
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Turbin Uap
Turbin Uap
Beban (MW)
70
Ein (KW)
702235.05
Eout
(KW)
439644.75
Efisiensi
62.61%
80
745447.12
467753.08
62.75%
90
784823.75
492225.68
62.72%
100
818277.21
513993.38
62.81%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Kondensor
Kondensor
Beban
(MW)
70
Ein (KW)
326644.75
Eout
(KW)
25659.23
Efisiensi
7.86%
80
346753.08
27063.95
7.80%
90
364225.68
29431.53
8.08%
100
376993.38
29770.82
7.90%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi Pompa Kondensat
Pompa Kondensat
Beban (MW)
70
Ein
(KW)
30884.57
Eout
(KW)
30673.68
Efisiensi
99.32%
80
32742.21
32527.58
99.34%
90
35639.22
35421.54
99.39%
100
36419.32
36200.05
99.40%
Tabel Hasil Analisi Efisiensi Energi PLTGU
PLTGU
Beban
(MW)
Ein (KW)
Eout
(KW)
Efisiensi
70
846461.20
323000
38.16%
80
920185.24
361000
39.23%
90
991724.86
398000
40.13%
100
1077463.19
437000
40.56%