Open Cycle - Universitas Sumatera Utara

BAB II
TEORI DASAR
2.1
PLTG (Open Cycle)
Dasar dari teknologi turbin gas adalah pemanfaatan energi dari gas bersuhu
tinggi hasil pembakaran campuran bahan bakar dengan udara tekan. Udara tekan
dihasilkan oleh kompresor, yang menyerap daya yang dihasilkan oleh turbin. Udara
yang dihasilkan kompresor digunakan untuk :
1. 20 - 30 % sebagai udara pembakaran
2. 70 - 80 % sebagai pendingin, antara lain
a. Sebagai pendingin gas hasil pembakaran, agar suhunya bisa diterima oleh
material turbin.
b. Sebagai pendingin material ruang bakar (combustion liner).
c. Sebagai pendingin sudu-sudu turbin.
2.1.1 Siklus Teoritis PLTG
Siklus termodinamika yang ideal adalah “Brayton Cycle”, yang dapat
digambarkan pada P-v dan T-s diagram seperti di bawah ini :
5
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Siklus Brayton teoritis
Proses dari turbin gas secara teoritis adalah sebagai berikut :
-
Isentropic compression (1 – 2) terjadi di dalam compressor.
-
Isobaric combustion (2 – 3), berlangsung di dalam combustor basket, dimana
udara tekan dari kompresor dicampur dengan bahan bakar dan dibakar dengan
tekanan konstan.
-
Isentropic exspansion (3 – 4), berlangsung pada sudu-sudu turbin, dimana gas
panas hasil pembakaran melakukan kerja pada sudu-sudu turbin sehingga rotor
berputar.
-
Isobaric rejektor (4 – 1), gas bekas dibuang ke udara luar.
Secara teoritik kerja mekanis yang dihasilkan adalah luasan 1-2-3-4, sedangkan
panas yang dibuang ke udara adalah luasan A-1-4-B. Sehingga effisiensi toritik :
Luasan (1-2-3-4) / Luasan (A-2-3-B).
6
Universitas Sumatera Utara
2.1.2 Siklus Actual PLTG
Gambar 2.2 Siklus Brayton sebenarnya
(Fritz Dietzel, Turbin Pompa dan Kompresor )
Pada kenyataannya proses yang dialami oleh PLTG sederhana :
-
Pada proses kompresi (langkah 1-2, pada gambar 2.2), karena adanya gesekan
antara udara dengan sudu-sudu kompresor, terjadi kenaikan entropy. Hal ini
menyebabkan kerja yang diperlukan untuk memutar kompresor menjadi lebih
besar.
Efisiensi kompresor =
-
T2 − T1
T2 ' − T1
Pada proses pembakaran (2’ – 3’), terjadi kehilangan tekanan karena gesekan gas
panas dengan kombustor basket, transition piece dan first nozzle.
Pada proses ekspansi (3’ – 4’), kecuali adanya gesekan gas panas, kerja yang
dihasilkan turbin berkurang karena sebagian digunakan
7
Universitas Sumatera Utara
-
untuk mengatasi gesekan pada bantalan – bantalan, reduction gear dan untuk
menggerakkan peralatan Bantu lain misalnya mainoilpump, governor / impeller
dan lain-lain alat yang digerakkan oleh accecorisgear.
Efisiensi Turbin =
-
T3' − T4 '
T3 − T4
Proses keempat, tidak terjadi didalam mesin melainkan pada udara bebas, yang
mana tekanan gas keluar (titik 4’) lebih besar dari pada tekanan udara masuk
kompresor (titik 1), karena :
• Tekanan gas keluar, sedikit diatas tekanan atmosfir, karena diperlukan untuk
mengatasi gesekan (pressure drop) pada waktu melewati exhaust silencer.
• Tekanan udara masuk kompresor sedikit dibawah tekanan atmosfir karena
mengalami penurunan tekanan pada saat melewati inlet filter dan inlet
silencer.
Pada gambar 2.2 jelas terlihat bahwa siklus sebenarnya adalah terbuka dan
tidak terdiri dari dua proses adiabatic dan dua isobaric, karena adanya gesekan gesekan yang merupakan losses. Jadi dapat dijelaskan disini bahwa :
1. Bertambah tinggi posisi titik 2’, atau dengan kata lain, bertambah tinggi suhu
udara kompresor, bertambah rendah efisiensi kompresor, sehingga daya yang
dipakai untuk memutar kompresor menjadi lebih besar.
2. Bertambah tinggi suhu gas buang (titik 4’), bertambah rendah efisiensi turbin. Hal
ini menandakan bahwa sudu-sudu turbin bertambah kotor, atau bila perbedaannya
besar maka ada sudu yang aus karena pernah mengalami overheating.
8
Universitas Sumatera Utara
2.2
PLTU
Pada dasarnya prinsip kerja suatu PLTU adalah mengikuti siklus Rankine
ideal, seperti gambar di bawah ini :
Gambar 2.3 Siklus Rankine teoritis
(Fritz Dietzel, Turbin Pompa dan Kompresor )
Proses yang terjadi pada siklus Rankine adalah sebagai berikut :
 a–b
= Kompresi isentropis, terjadi dalam Boiler Feed Pump.
 b–c
= Pemanasan air pada tekanan konstan, terjadi dalam Economizer.
 c–d
= Penguapan air sampai menjadi uap jenuh pada tekanan dan
temperature konstan, terjadi dalam Evaporator.
 d–e
= Uap jenuh dikeringkan lebih lanjut sampai menjadi uap panas lanjut
pada tekanan konstan, terjadi dalam Superheater
 e–f
= Ekspansi Isentropis (Adiabatis), terjadi dalam Turbin Uap
 f–a
= Kondensasi uap pada tekanan dan temperature konstan, terjadi dalam
Kondensor.
9
Universitas Sumatera Utara
2.3
PLTGU (Combined Cycle)
2.3.1 Pandangan Umum Siklus Gabungan
Pembangkit daya siklus gabungan pada dasarnya terdiri dari dua siklus utama,
yakni siklus Brayton (siklus gas) dan siklus Rankine (siklus uap) dengan turbin gas
dan turbin uap yang menyediakan daya ke jaringan. Dalam pengoperasian turbin gas,
gas buang sisa pembakaran yang keluar mempunyai suhu yang relatif tinggi.
Sehingga jika dibuang langsung ke atmosfer merupakan kerugian energi. Oleh karena
itu, panas hasil buangan turbin gas tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber panas
ketel uap yang dalam hal ini disebut Heat Recovery Steam Generator (HRSG),
disamping menghasilkan efisiensi yang tinggi dan keluaran daya yang lebih besar,
siklus gabung bersifat luwes, mudah dinyalakan dengan beban tak penuh, cocok
untuk operasi beban dasar dan turbin bersiklus dan mempunyai efisiensi yang tinggi
dalam daerah beban yang luas. Kelemahan berkaitan dengan keruwetannya, karena
pada dasarnya instalasi ini mengabungkan dua teknologi didalam satu kompleks
pembangkit daya. Pada gambar 2.4 menunjukan gambar pembangkit daya.
10
Universitas Sumatera Utara
HRSG
RB
K
4
3
2
TG
2
3
TU
1
C
P
4
1
Gambar 2.5 Skema Pembangkit daya siklus gabungan 1-1-1
Keterangan gambar 2.4 dan Gambar 2.5 :
P
= Pompa
HRSG = Heat Recovery Steam Generator
TG
= Turbin Gas
C
= Condensor
K
= Kompresor
RB
= Ruang Bakar
TU
= Turbin Gas
Proses siklus gabungan dimulai dari siklus Brayton, dimana udara yang sudah
dimampatkan oleh kompresor kemudian dibakar bersamaan dengan bahan bakar di
dalam ruang bakar. Hasil dari pembakaran tersebut berupa gas panas yang kemudian
diekspansikan untuk menggerakkan sudu – sudu turbin gas.Sisa gas panas yang
keluar dari turbin gas tersebut kemudian disalurkan ke dalam HRSG (Heat Recovery
Steam Generator) untuk memanaskan air hingga menjadi uap kering. Uap kering
11
Universitas Sumatera Utara
yang dihasilkan dari HRSG selanjutnya akandiekspansikan untuk menggerakkan sudu
– sudu turbin uap. Karena merupakan gabungan dari siklus Brayton dan siklus
Rankine maka siklus ini dinamakan siklus gabungan (Combined Cycle), seperti
terlihat pada gambar berikut :
Gambar 2.6 Siklus gabungan ( Combined Cycle )
( Rolf Kehlhofer, Combined Cycle Gas & Steam Turbine Power Plant )
Pada umumnya PLTGU disusun oleh tiga komponen mesin utama yaitu :
1. Gas turbine
2. HRSG (Heat Recovery Steam Generator) dan
3. Steam Turbine
yang masing-masing akan dibahas perbagian secara terpisah, dari segi susunan dan
jumlah tiga komponen utama diatas, secara umum konfigurasi PLTGU dapat di
bedakan menjadi beberapa sistem yaitu :
Sistim 1-1- 1 yaitu : 1 unit Gas turbine, 1unit HRSG, 1 Unit Steam turbine
12
Universitas Sumatera Utara
Sistim 2-2- 1 yaitu : 2 unit Gas Turbine, 2 Unit HRSG, 1 Unit Steam Turbine
Sistim 3-3-1 Yaitu : 3 unit Gas Turbine, 3 Unit HRSG, 1 Unit Steam Turbine
Namun tidak tertutup kemungkinan adanya konfigurasi 2-1-1 yaitu 2 gas turbine, 1
HRSG, 1 Steam turbine.
Contoh untuk konfigurasi 2-2-1 adalah PLTGU Belawan yang terdiri dari 2 blok
PLTGU dengan kapasitas terpasang total
817,6 MW. Untuk lebih jelas
konfigurasinya dapat dilihat pada gambar 2.6
Gambar 2.7 Konfigurasi PLTGU Belawan
(Manual Book Optimasi Operasional PLTGUPT.PLN Pembangkitan Belawan)
13
Universitas Sumatera Utara
Efisiensi Panas dari CombinedCycle
Definisi umum dari Efisiensi termal pada suatu PLTGU ( CombinedCycle )
adalah :
ηth =
PGT + PST
QGT
Dimana :
PGT = Daya Turbin Gas
PST = Daya Turbin Uap
QGT = Panas yang masuk tubin gas
Efisiensi dari siklus tunggal ( Single Cycle ) dapat dilihat sebagai berikut :
-
Untuk Turbin Gas :
ηGT =
PGT
QGT
-
Untuk Turbin Uap :
ηST =
PST
QExh
Jika : QGT = Qexh + PGT
Qexh = QGT - η( QGT )
QEXH =QGT ( 1 - ηGT ), maka :
14
Universitas Sumatera Utara
ηST =
2.4
PST
QGT (1 − η GT )
Heat Balance HRSG
2.4.1 Diagram Temperatur (T) – Heat transfer (Q)
Gambar 2.8 Diagram T – Q
( Rolf Kehlhofer, Combined Cycle Gas & Steam Turbine Power Plant )
2.4.2 Efisiensi HRSG ( ηHRSG )
Effisiensi HRSG didapat dari banyaknya panas yang diserap oleh komponenkomponen utama di HRSG dibagi dengan panas yang masuk kedalam HRSG. Rumus
mencari effisiensi :
15
Universitas Sumatera Utara
ηHRSG =
Qoutput HRSG
Qinput HRSG
x 100 %
 Panas yang masuk HRSG (Q
input HRSG)
didapat dari panas yang terkandung
didalam gas asap keluar turbin gas, untuk menghitung Q
input HRSG
digunakan
rumus :
Q input HRSG = G x Cp x ∆T (kW)
= G x ∆h (kW)
Dimana :
G = Massa aliran gas asap (kg/s)
Cp = Panas jenis gas asap tekanan konstan (kJ/kg.oC)
∆T = Selisih antara temperatur gas asap masuk HRSG dengan temperatur
udara diluar HRSG (oC)
∆h = Enthalpy gas asap masuk HRSG dikurangi dengan enthalpy gas asap
keluar HRSG (kJ/kg)
 Panas yang dibutuhkan untuk memanaskan air di economizer, penguapan di
evaporator serta penguapan lanjut di superheater merupakan panas (Q) output
dari HRSG. Adapun rumus untuk menghitung Q output HRSG adalah sebagai
berikut :
Q output HRSG = QSH + Q Eva + QEco (kW)
16
Universitas Sumatera Utara
 Panas di economizer (QEco), dihitung dengan :
QEco = M x Panas jenis air x ∆T (kW)
Dimana :
M = Massa aliran air masuk economizer (kg/s)
Panas jenis air = 4,19 kJ/kg.C
∆T = Temperatur air masuk economizer dikurangi dengan temperatur air
keluar economizer (oC)
 Panas di evaporator (QEva), dihitung dengan :
QEva = M x ∆h
(kW)
Dimana :
M = Massa aliran air masuk evaporator (kg/s)
∆h = Enthalpy uap jenuh keluar evaporator dikurangi dengan enthalphy air
masuk evaporator (kJ/kg)
 Panas di superheater (QSH), dihitung dengan :
QSH = M x Cp x ∆T (kW)
= M x ∆h
(kW)
Dimana :
17
Universitas Sumatera Utara
M = Massa aliran uap jenuh masuk SH (kg/s)
Cp = Panas jenis uap pada tekanan konstan (kJ/kg.oC )
∆T = Temperatur uap panas lanjut keluar SH dikurangi dengan temperatur
uap jenuh masuk SH (oC)
∆h = Enthalpy uap panas lanjut keluar SH dikurangi dengan enthalpy uap
jenuh masuk SH (kJ/kg)
2.5
Komponen Utama PLTGU
2.5.1 Kompresor
Kompresor yang umum dipakai pada turbin gas adalah jenis kompresor aksial
bertingkat 15 – 20. Pada sisi masuk kompresor ini dipasang inlet guide vane (sejenis
damper) untuk mengurangi jumlah udara pada beban rendah, karena pada beban
rendah kebutuhan udara untuk pendinginan juga rendah.
Permukaan sudu dibuat sangat halus / licin, agar kerugian gesekan sekecil
mungkin. Bila sudu-sudu kotor, kerugian gesekan akan naik sehingga tekanan udara
keluar kompresor turun dan suhu naik.
Pada tingkat-tingkat tertentu, terdapat exstraction (bliding) udara, yang
dimaksudkan untuk :
1. Mengurangi jumlah aliran udara pada tingkat tersebut untuk menghindari
terjadinya surging yang bisa mematahkan sudu-sudu. Pada waktu start, saat
18
Universitas Sumatera Utara
putaran masih rendah, tekanan udara pada tingkat yang lebih tinggi masih
rendah. Udara mengalir dengan kecepatan tinggi, padahal laluan udara
pada tingkat yang lebih tinggi semakin sempit. Hal ini mengakibatkan
terganggunya aliran udara secara tiba-tiba.
2. Pengambilan udara untuk pendinginan sudu-sudu turbin.
2.5.2 Ruang Bakar (Combustion Chamber)
Ruang bakar turbin gas umumnya berupa tabung silinder terbuat dari material
tahan panas, dimana pada bagian ujung yang satu dipasang Nozzle bahan bakar yang
dikelilingi oleh pengolak (Swirler) udara primer (udara pembakaran) dan pada bagian
ujung lainnya dihubungkan oleh Transition Piece ke First Stage Nozzle.Di sepanjang
dan di sekeliling sisi tabung ruang bakar terdapat lubang-lubang yang digunakan
untuk jalan masuk udara sekunder (udara pendingin).
2.5.3 Turbin Gas
Tubin gas menggerakkan kompresor dan generator. Disini energi panas dari
gas asap yang keluar dari ruang bakar diubah menjadi energi mekanis. Sudu-sudu
turbin terdiri dari tiga sampai dengan lima tingkat tergantung dari desain pabrik dan
besarnya daya turbin gas.
19
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9 Penampang memanjang dari suatu konstruksi turbin gas.
( Fritz Dietzel, Turbin Pompa dan Kompresor )
Keterangan gambar :
K. Paket kendali
T. Pakt turbin
G. Paket generator.
1. Pemasukan udara kompresor
2. Peredam suara masuk
3. Rotor
4. Kamar bakar
5. Rumahan gas bakar
6. Peredam suara keluar
20
Universitas Sumatera Utara
7. Kotak transmisi beban
8. Generator
9. Unit eksiter
10. Saluran keluar generator
11. Pemasukan udara pendingin generator
12. Turbin uap start
13. Kotak transmisi bantu
14. Penghembus udara pendingin
15. Saringan minyak lumas
16. Pendingin minyak lumas
17. Saringan minyak bakar
18. Pompa minyak lumas bantu
19. Lemari saklar
20. Pemasukan minyak bakar
21. Pemasukan gas bakar
22. Instalasi pemakaian api
23. Fundasi
2.5.4 Heat Recoveri Steam Generator (HRSG)
Merupakan ketel uap panas lanjut yang memanfaatkan gas buang dari PLTG
untuk memanaskan air pengisi ketel menjadi uap jenuh, kemudian menjadi uap panas
lanjut (Superheated Steam) setelah melalui superheater.
21
Universitas Sumatera Utara
HRSG terdiri dari susunan pipa-pipa penyerap panas (TubeBundles) yang
berfungsi sebagai :
1.
Economizer, bagian teratas dari HRSG yang berfungsi sebagai pemanas
air dari deaerator dengan suhu ± 130 0 C
2.
Evaporator, berfungsi mengubah fase air menjadi uap jenuh dengan suhu
± 1600 C.
3.
Superheater, bagian terbawah dari HRSG berfungsi untuk meningkatkan
temperatur uap ketel di atas titik didihnya serta tingkat kekeringan uap
ketel.
Di dalam HRSG juga terdapat Drum uap tempat air masuk dari ekonomizer
dan tempat pemisah uap jenuh dari air mendidih, dari drum uap air yang tersisa
disirkulasikan kembali melalui downcomer. Adapun fungsi lain dari drum uap adalah
sebagai berikut :
1.
Tempat menginjeksi bahan-bahan kimia (Na3PO4) untuk mencegah
pergerakan dan menaikkan PH.
2.
Blow down untuk mengurangi kandungan bahan padat terlarut dalam air.
3.
Dengan volume yang besar, memungkinkan perubahan tinggi permukaan
air akibat fluktuasi beban tanpa membahayakan pipa-pipa economizerdari
level yang sangat rendah maupun level yang sangat tinggi.
22
Universitas Sumatera Utara
2.5.5 Turbin Uap
Turbin uap berfungsi untuk mengkonversikan energi (enthalpy) uap menjadi
energi mekanis penggerak generator.
Energi panas dari uap, berupa tekanan dan temperatur uap dihasilkan oleh
HRSG, kemudian dialirkan ke turbin uap yang selanjutnya memutar sudu – sudu
turbin.uap yang keluar dari sudu – sudu terakhirnya disebut exhaust steam dan
kemudian mengalir ke kondensor.
2.5.6 Kondensor
Tugas utama kondensor adalah mengkondensasi uap dari turbin untuk
digunakan lagi sebagai air pengisi HRSG. Kunci operasinya adalah menjaga tekanan
exhaust steam (vacum) serendah mungkin, agar heat drop di turbin besar, sehingga
akan menaikkan kerja turbin, menaikkan efisiensi unit pembangkit dan menurunkan
jumlah aliran uap pada beban tertentu. Caranya adalah menjaga jumlah air pendingin
melalui pipa kondensor cukup jumlahnya (menjaga agar pipa kondensor tidak
tersumbat kotoran), dan menjaga kebersihan pipa kondensor agar heat transfernya
tidak terganggu.
2.5.7 Generator Turbin Gas dan Turbin Uap
Generator di kopel langsung dengan turbin, terdiri dari dua komponen utama
yaitu rotor dan stator.Rotor adalah bagian dari generator yang terpasang di tengah –
23
Universitas Sumatera Utara
tengah dengan electromagnet, yang diisi oleh sebuah dinamo penguat (Exciter)
dipasang pada poros generator.
Stator adalah bagian generator yang tidak bergerak / statis dimana kumparan
menghasilkan tegangan. Bilamana terdapat suatu gerakan relative antara rotor dan
stator maka garis-garis gaya magnet dari rotor memotong belitan kumparan dari
stator yang akan menginduksikan suatu Gaya Gerak Listrik (GGL) sehingga menjadi
energi listrik dan dihubungkan dengan jaringan luar.
2.5.8 Cerobong (Stack)
Fungsi dari cerobong adalah :
1. Membantu fan untuk mengatasi pressurelosses dalam boiler.
2. Membantu penyebaran flue gas di atmosfir.
2.5.9 Pemurnian Air (WaterTreatment)
Air yang digunakan untuk menghasilkan uap dalam HRSG adalah air yang
sudah dibebaskan dari kandungan unsur – unsur
tertentu. Adapun proses dari
pemurnian air tersebut adalah sebagai berikut :
Air dari laut dipompakan oleh Seawatersupply pump menuju Desalination
Plant dan Electrolytic Chlorination.
-
Proses di Desalination Plant akan menghasilkan Distilate yang kemudian
dipompakan oleh Distilate pump menuju Rawwater tank. Setelah itu
dipompakan
kembali
oleh
DeminRecycle
supply
pump
menuju
24
Universitas Sumatera Utara
DemineralisationPlant lalu ke MixedBedExchanger, untuk menghasilkan
air murni yang kemudian ditampung di MakeUpWater Tank. Dan
selanjutnya digunakan sebagai air penambah HRSG.
-
Proses di ElectrolyticChlorination akan menghasilkan cairan Chlorine
yang ditampung di Hipoclorit tank, kemudian diinjeksikan oleh Injection
Pump ke Inlet air pendingin Kondensor. Proses ini dilakukan untuk
menahan pertumbuhan dan pembentukan koloni organisme laut di dalam
peralatan air pendingin Kondensor, sehingga dapat menjaga kondisi
peralatan tersebut dalam keadaan bersih, aliran dan perpindahan panas
efisien.
Gambar 2.10 Penampang pusat kombinasi turbin gas dengan turbin uap
(Manual Book Optimasi Operasional PLTGU”,PT.PLNPembangkitan Belawan)
25
Universitas Sumatera Utara
2.6 Jenis dan konfigurasi Heat Recovery Steam Generator ( HRSG )
HRSG jika dilihat dari aliran gasnya dibagi dalam dua disain :
a. Vertical Gas Flow HRSG
Aliran gas secara vertikal dari bawah keatas, sehingga susunan peralatan
superheater, evaporator, dan economizerbertumpuk keatas. Pipanya sendiri tersusun
horizontal.Keuntungannya adalah menghemat tempat sedang kelemahannya adalah
memerlukan kontruksi baja yang besar untuk menahan HRSG. Untuk memastikan
distribusi air yang merata (uniform) diseluruh susunan pipa HRSG, diperlukan
Circulating pump.
Gambar 2.11 HRSG dengan vertikal gas flow
(Manual Book Optimasi Operasional PLTGU”,PT.PLNPembangkitan Belawan)
26
Universitas Sumatera Utara
b. Horizontal Gas Flow HRSG
Aliran gas secara horizontal, sehingga membutuhkan banyak tempat
(ruangan), tetapi sangat memudahkan pemeliharaan.Menggunakan pipa-pipa vertikal
dengan header diatas dan dibawah. Bundel (suction) digantung atau disangga
dibawah. Tanpa menggunakan circlulating pump (Natural circulating). HRSG jenis
ini bisa mencapai perbandingan sirkulasi tinggi.
Gambar 2.12 Gambar HRSG dengan horizontal gas flow
(Manual Book Optimasi Operasional PLTGU”,PT.PLNPembangkitan Belawan)
27
Universitas Sumatera Utara
2.7 Jenis sistem Combined cycle
Dilihat dari sistem HRSGnya combined cycle dikenal ada “Single pressure
sistem” dan “Two pressure sistem”. Semua sistem tersebut memiliki kelebihan dan
kekurangan masing-masing, misal : “Two Pressure system” memiliki effisiensi lebih
tinggi dari “Single Pressure System”. Adapun berbagai tipe Combined Cycle dilihat
dari system HRSGnya dapat dijelaskan berdasarkan gambar diagram flow, sebagai
berikut :
1.
Combined cycle dengan HRSG Single pressure system
HRSG dengan singgle pressure system ini hanya memiliki satu Economizer,
Evaporator dan superheater yang bekerja pada tekanan yang sama dan juga turbin uap
yang digunakan yaitu turbin tekanan tunggal.
Gambar 2.13 Diagram flow Combined Cycle “Single Pressure System”
( Rolf Kehlhofer, Combined Cycle Gas & Steam Turbine Power Plant )
28
Universitas Sumatera Utara
Keterangan Gambar :
1. Compressor
2. Gas turbine
3. Bypass stack
4. Superheater
5. Evaporator
6. Economizer
7. Boiler drum
8. Steam turbine
9. Condenser
10. Steam bypass
11. Feed water tank
12. Feed water pump
13. Condensate pump
2.
Combined Cycle dengan HRSG Single pressure system with Preheating loop
Pada HRSG system ini prinsip dasarnya sama dengan single pressure tanpa
preheating loop, pada sistem ini preheating loop berfungsi untuk menaikkan
temperatur didalam tangki air pengisi (Feed water tank), sehingga air pengisi yang
dimasukan kedalam ekonomizer memiliki temperatur yang tinggi.
Gambar 2.14 Diagram flow Combined Cycle “Single Pressure System” dengan low
pressure evaporator (preheating loop)
( Rolf Kehlhofer, Combined Cycle Gas & Steam Turbine Power Plant )
29
Universitas Sumatera Utara
Keterangan gambar :
1. Preheating loop Compressor
2. Gas turbin
3. Flue gas bypass (optional)
4. Superheater
5. Evaporator
6. Economizer
7. Boiler drum (high pressure)
8. Steam turbine
9. Condenser
10. Steam bypass (high pressure)
11. Feed water tank,deaerator
12. Feed pump (high pressure)
13. Condensate pump
14. flash system
15. Booster pump
16. Flash tank
3.
Combined Cycledengan HRSG Two pressure system
HRSG pada system ini bekerja dengan dua tekanan, yaitu pada tekanan rendah
(low pressure) dan tekanan tinggi (high pressure). Tekanan ekonomis > 50 bar untuk
tekanan tinggi dan sekitar 3 – 5 bar untuk sisi tekanan rendah. Pada combined cycle
dengan system two pressure memakai turbin uap dengan dua tekanan, yaitu turrbin
uap tekanan tinggi dimana tekanan uap masuk dari sisi drum ketel tekanan tinggi dan
turbin uap tekanan rendah dimana uap masuk dari sisi drum ketel tekanan rendah.
30
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.15 Diagram flow Combined Cycle “Two Pressure System” .
( Rolf Kehlhofer, Combined Cycle Gas & Steam Turbine Power Plant )
Keterangan Gambar :
1. Compressor
2. Gas turbin
3. Flue gas bypass (optional)
4. High pressure Superheater
5. High Pressure Evaporator
6. High pressure Economizer
7. High pressure Boiler drum
8. Steam turbine
9. Condenser
10. High pressure Steam bypass
11. Feed water tank/deaerator
12. High pressure Feed pump
13. Condensate pump
14. Low pressure feed pump
15. Low pressure evaparator
16. Low pressure boiler drum
17. Low pressure economizer
18. Low pressure steam bypass
31
Universitas Sumatera Utara