LAPORAN KERJA PRAKTEK PT PJB SERVICES

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Merupakan suatu kenyataan bahwa kebutuhan akan energi, khususnya energi listrik di Indonesia, makin berkembang menjadi bagian tak terpisahkan dari kebutuhan hidup masyarakat sehari-hari seiring dengan pesatnya peningkatan pembangunan di bidang teknologi, industri dan informasi. Namun pelaksanaan penyediaan energi listrik yang dilakukan oleh PT PLN (Persero), selaku lembaga resmi yang ditunjuk oleh pemerintah untuk mengelola masalah kelistrikan di Indonesia, sampai saat ini masih belum dapat memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik secara keseluruhan. Kondisi geografis negara Indonesia yang terdiri atas ribuan pulau dan kepulauan, tersebar dan tidak meratanya pusat-pusat beban listrik, rendahnya tingkat permintaan listrik di beberapa wilayah, tingginya biaya marginal pembangunan sistem suplai energi listrik, serta terbatasnya kemampuan finansial, merupakan faktor-faktor penghambat penyediaan energi listrik dalam skala nasional. Kebutuhan tenaga listrik di Indonesia tumbuh rata-rata sebesar 8,4% per tahun. Hal ini untuk mendukung pertumbuhan ekonomi nasional yang rata-rata 6% per tahun. Setiap tahun dibutuhkan tambahan pasokan listrik sekitar Mega Watt (MW). Hingga 2022 dibutuhkan tambahan pasokan listrik 60 Giga Watt (GW), jaringan transmisi 58 ribu kilo meter sirkit (kms), dan gardu induk 134 ribu Mega Volt Ampere (MVA). Untuk membangun infrastruktur kelistrikan besar-besaran tersebut dibutuhkan biaya investasi Rp 884 triliun atau sekitar Rp 88,4 triliun per tahun. Sementara kemampuan PLN hanya sekitar Rp 60 triliun per tahun. Demikian yang tertuang pada dokumen Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) PT PLN (Persero) yang ditetapkan dengan Keputusan Menteri ESDM No 4092K/21/MEM/2013. Laporan Kerja Praktek 1

2 Penyediaan tenaga listrik memang padat modal dan teknologi. Mengingat realita tersebut, PLN bersikap sangat terbuka terhadap masuknya pemain lain ke bisnis penyediaan tenaga listrik. Mekanismenya, tentunya pemerintah yang mengatur. Pemerintah juga terus mendorong pihak swasta, Pemerintah Daerah, BUMN/BUMD dan pihak lainnya untuk ikut serta membangun infrastruktur ketenagalistrikan, salah satunya PT Pembangkitan Jawa Bali Services. Gambar 1.1 Rencana tambahan kapasitas pembangkit listrik Indonesia dalam rentang waktu Pada gambar 1.1 digambarkan presentase jumalah kapasitas tambahan yang dapat dihasilkan oleh berbagai macam pembangkit yang ada di Indonesia. Pada gambar 1.1 didapati kesimpulan bahwa tambahan kapasitas pembangkit yang paling tinggi adalah PLTU Batubara dengan angka 78,8%. PLTU atau pembangkit listrik tenaga uap merupakan pembangkit yang paling banyak di Indonesia untuk saat ini. Hal tersebut berdasarkan gambar 1.1 yang telah ditunjukkan. PLTU sendiri merupakan suatu pembangkit listrik dimana energy listrik dihasilkan oleh generator yang diputar oleh turbin uap yang memanfaatkan tekanan uap hasil dari penguapan air yang dipanaskan oleh bahan bakar di dalam ruang bakar (boiler). Salah satu jenis PLTU adalah PLTU berbahan bakar batubara. PLTU berbahan bakar batubara sangat fital penggunaannya di Indonesia maupun di dunia. PLTU batubara merupakan sumber utama energi di dunia. Dimana 60 % pasokan listrik dunia masih bertumpu pada PLTU berbahan bakar batubara. PLTU merupakan suatu sistem yang saling terkait antara satu komponen dengan komponen lainnya. Seperti pada gambar 1.2 terlihat diagram uap dan air pada PLTU yang menunjukan keterkaitan antara komponen. Laporan Kerja Praktek 2

3 Oleh karena itu kemampuan pembangkit listrik untuk tampil prima merupakan hal yang penting agar ketersediaan listrik di Indonesia tetap terjaga. Segala kerusakan baik besar ataupun kecil harus segera ditanggulangi secara cepat dan tepat. Gambar 1.2 Siklus sederhana PLTU Pada gambar 1.2 di atas adalah komponen komponen utama dalam berjalannya suatu PLTU. Termasuk di dalamnya adalah kondensor. Kondensor merupakan alat penukar kalor yang berfungsi untuk mengkondensasikan uap keluaran turbin. Uap setelah memutar turbin langsung mengalir menuju kondensor untuk diubah menjadi air (dikondensasikan), hal ini terjadi karena uap bersentuhan langsung dengan pipa-pipa (tubes) yang didalamnya dialiri oleh air pendingin. Oleh karena kondensor merupakan salah satu komponen utama yang sangat penting, maka kemampuan kondensor dalam mengkondensasikan uap keluaran turbin harus benar benar diperhatikan, sehingga perpindahan panas antara fluida pendingin dengan uap keluaran turbin dapat maksimal dan pengkondensasian terjadi dengan baik. Kondensor terdiri dari tube-tube kecil yang melintang. Pada tube-tube inilah air pendingin dari laut dialirkan. Sedangkan uap mengalir dari atas menuju ke bawah agar mengalami kondensasi atau pengembunan. Sebelum masuk kedalam Laporan Kerja Praktek 3

4 kondensor, air laut biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran ataupun lumpur yang terbawa air laut. Agar uap dapat bergerak turun dengan lancar dari sudu terakhir turbin, maka vakum kondensor harus dijaga, karena dengan ada vakum pada kondensor akan membuat tekanan udara pada kondensor menjadi rendah. Dengan tekanan yang lebih rendah di kondensor, maka uap akan bisa bergerak dengan mudah menuju kondensor. Proposal kali ini akan membahas lebih rinci mengenai Vacuum Condenser, baik itu penyebab turunnya kevakuman kondensor dan bagaimana cara mengatasinya. 1.2 Tujuan Tujuan pelaksanaan kerja praktek di PLTU Nii Tanasa Kendari dapat dibagi menjadi 2 bagian, yakni tujuan umum dan tujuan khusus Tujuan Umum Secara umum tujuan dari pelaksanaan kerja praktek ini, antara lain: 1. Terciptanya suatu hubungan yang sinergis, jelas dan terarah antara dunia perguruan tinggi dan dunia kerja sebagai pengguna outputnya. 2. Meningkatkan kepedulian dan partisipasi dunia kerja (industri) dalam memberikan kontribusinya pada sistem pendidikan nasional. 3. Membuka wawasan mahasiswa agar dapat mengetahui dan memahami aplikasi ilmunya di dunia industri pada umumnya serta mampu menyerap dan berasosiasi dengan dunia kerja secara utuh. 4. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami sistem kerja di dunia industri sekaligus mampu mengadakan pendekatan masalah secara utuh. 5. Menumbuhkan dan menciptakan pola berpikir konstruktif yang lebih berwawasan bagi mahasiswa. Laporan Kerja Praktek 4

5 1.2.2 Tujuan Khusus Secara khusus tujuan dari pelaksanaan kerja praktek ini, antara lain: 1. Mengetahui lebih jauh mengenai proses produksi maupun proses operasi di PLTU Nii Tanasa Kendari. 2. Mengenal lebih jauh tentang teknologi yang sesuai dengan bidang konversi energi yang dipelajari di Jurusan Teknik Mesin ITS. 3. Mempelajari lebih jauh sistem Pembangkit Tenaga (Power Plant) yang ada di PLTU Nii Tanasa Kendari. 4. Mempelajari beberapa permasalahan engineering khususnya masalah Kondensor Vakum yang ada di PT Pembangkitan Jawa Bali Services serta melakukan analisa beserta penyelesaian dari permasalahan tersebut. 1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek Mengingat luasnya bidang kerja yang ada pada PLTU Nii Tanasa Kendari serta ditambah lagi dengan terbatasnya alokasi waktu yang tersedia dalam pelaksanaan kerja praktek ini, maka dalam pelaksanaannya nanti diambil beberapa ruang lingkup guna menyederhanakan permasalahan yang nantinya akan dianalisa lebih lanjut. Adapun batasan batasannya, antara lain: 1. Peninjauan yang dilakukan pada bagian sekretariat. 2. Peninjauan yang dilakukan pada bagian Lingkungan Hidup, Kesehatan dan Keselamatan Kerja (LK3). 3. Peninjauan yang dilakukan pada Ruang Operasi (Operating Room) pada PLTU. 4. Peninjauan yang dilakukan pada Rendalhar ( Perencanaan, Pengendalian dan Pemeliharaan) pada PLTU. 5. Peninjauan khusus yang dilakukan pada komponen kondensor. Laporan Kerja Praktek 5

6 1.4 Sistematika Penulisan Laporan Adapun sistematika penulisan laporan hasil Kerja Praktek di PLTU Nii Tanasa Kendari adalah sebagai berikut: BAB I : Pendahuluan BAB II : Dasar Teori BAB III : Metodologi Penelitian BAB IV : Pembahasan BAB V : Penutup Daftar Pustaka Lampiran Laporan Kerja Praktek 6

7 BAB II DASAR TEORI 2.1 Komponen Utama PLTU Gambar 2.1 Main building PLTU PT PJBS UP Nii Tanasa Komponen utama pada PLTU mempunyai peranan yang penting dalam berlangsungnya proses produksi listrik. Secara garis besar dapat dikatakan komponen - komponen inilah yang mengubah air laut menjadi energi listrik.boiler mengubah air menjadi fluida kerja yaitu uap bertekanan tinggi.turbin mengubah uap bertekanan tinggi menjadi energi kinetik untuk menggerakkan poros turbin. Generator yang mempunyai sumbu poros sama dengan turbin akan akan mengubah energi kinetik menjadi energi listrik Boiler Boiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Boiler terdiri dari pipa-pipa yang berisi air.pada bagian dasar terdapat furnace yang berfungsi sebagai tempat pembakaran guna menghasilkan panas. Panas ini akan digunakan untuk menguapkan air yang berada di dalam pipa-pipa tersebut. Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat Laporan Kerja Praktek 7

8 dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Panas berasal dari pembakaran udara panas dan bahan bakar. Gambar 2.2 Konstruksi boiler PLTU Kualitas uap yang keluar dari turbin harus dijaga yaitu dengan mempertahankan temperatur dan tekanan pada rentang yang konstan.untuk menjaga agar suhu tetap konstan pada beban yang berubah-ubah dapat dilakukan dengan mengatur pembakaran. Semua boiler dilengkapi dengan de-superheater untuk menurunkan temperatur uap yang melebihi batas. Pada pengaturan ini, uap diturunkan temperaturnya dengan cara menyemprotkan air pada aliran uap. Pengaturan ini sangat efektif karena air kontak langsung dengan uap yang diturunkan suhunya. Boiler Spreader stokers memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan pembakaran grate. Batubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas Laporan Kerja Praktek 8

9 bed pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi, partikel yang lebih besar akan jatuh ke grate, dimana batubara ini akan dibakar dalam bed batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Metode pembakaran ini memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban, dikarenakan penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat. Berikut ini spesifikasi Boiler Stoker PLTU Nii Tanasa : BOILER Manufacture Wuxi Type Spreader Stoker Steam generating capacity at boiler max. load (main steam 60.5 T/H flow) Design Pressure (Drum) kg/cm2g Design temperature at superheater outlet 485 0C Boiler heat release rate at MCR 60.5 T/H Rated steam pressure 5,3 Mpa Feed water temperature 150 0C Preheated air temperature 115 0C Exhaust gas temperatur 155 0C Design coal (indonesia) 4200 kcal/kg Pressure of hydraulic pressure test 9,45 Mpa Max.allowed working pressure when build 6,3 Mpa Slag screen 41,46 Surface for furnace 248,36 Low temperature superheater 271 High temperature superheater 438,8 Economizer surface 1279 Air preheater 1138 Number Two (2) Units Gambar 2.3 Spesifikasi Boiler Stoker PLTU Nii Tanasa Turbin Uap Turbin uap berfungsi untuk mengubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Uap dengan tekanan dan temperatur yang tinggi mengalir melalui nozzle sehingga kecepatannya naik dan mengarah dengan tepat untuk mendorong sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros. Akibatnya poros turbin bergerak menghasilkan putaran (energi mekanik). Laporan Kerja Praktek 9

10 Gambar 2.4 Konstruksi turbin uap PLTU Banyaknya suplai uap yang masuk ke dalam turbin tergantung dari besar daya yang akan dihasilkan. Jika diinginkan daya yang besar maka akandibutuhkan suplai uap dalam jumlah banyak, begitu juga sebaliknya jika daya yang dihasilkan kecil maka suplai uap juga sedikit. Pengaturan suplai uap ini dilakukan oleh control valve yang diatur melalui central control room (CCR). Dalam hal ini besar daya maksimum yang mampu disuplai oleh PLTU Nii Tanasa unit 1 dan 2 sebesar 2x10 MW. Fluida kerja pada turbin ini adalah uap kering dari boiler. Uap kering dari final superheater akan menuju ke high pressure turbin. Dengan mekanisme sedemikian rupa uap kering ini akan mampu menggerakkan high pressure turbin. Perlu diingat, bahwa sudu turbin ada 2 macam yaitu sudu pengarah (stator) untuk mengarahkan laju uap diturbin dan sudu gerak (rotor) yang akan bergerak saat ditabrak uap kering. Kemudian uap hasil ekspansi high pressure turbin dibawa menuju ke low pressure turbin. Dengan demikian putaran poros turbin akan semakin meningkat. Karena poros turbin satu sumbu dengan poros generator (terkopel) maka generator juga akan ikut berputar. Uap yang telah melakukan Laporan Kerja Praktek 10

11 kerja di turbin, tekanan dan temperaturnya akan mengalami penurunan hingga kondisi uap basah. Uap keluar turbin ini kemudian dialirkan ke kondensor. Turbin uap merupakan komponen PLTU yang penting dan mahal, oleh karena itu turbin dilengkapi dengan peralatan proteksi (turbin protective device) yang berfungsi untuk mengamankan turbin dari kemungkinan terjadinya kerusakan fatal. Peralatan proteksi turbin akan bekerja bila salah satu sirkuit pengaman energize. Kerja sistem proteksi turbin adalah menutup (trip) main stop valve (MSV) turbin yang merupakan katup isolasi uap masuk. Sistem proteksi akan mentrip turbin apabila salah satu dari hal- hal berikut ini terjadi : - Putaran lebih (overspeed). - Tekanan pelumas bantalan rendah (low bearing oil press). - Keausan bantalan aksial tinggi (high trust wear). - Vakum kondensor rendah (low vaccum condenser). - Tombol trip turbin ditekan (emergency condition). Berikut ini spesifikasi Turbin di PLTU Nii Tanasa : STEAM TURBIN Manufacture Qingdao Jieneng Steam Turbine CO.LTD Type N Speed 3000 RPM Main Steam Pressure 3.4 ± Mpa Main Steam Temperature 450 ± C First Stage Extraction Pressure Max: 0.82 Mpa Second Stage Extraction Pressure Max: Mpa Third Stage Extraction Pressure Max: Mpa Pulse Oil Pressure 0.35 Mpa Main Oil Pump Inlet Oil Pressure 0.05 Mpa Main Oil Pump Outlet Oil Pressure 0.65 Mpa Axial Displacement Oil Pressure 0.44 Mpa HP Outlet Temperature C LP Outlet Temperature C Number Two (2) Units Gambar 2.5 Spesifikasi Turbin di PLTU Nii Tanasa Laporan Kerja Praktek 11

12 2.1.3 Generator Gambar 2.6 Konstruksi generator PLTU Tujuan utama dari kegiatan di PLTU adalah menghasilkan energi listrik. Produksi energi listrik merupakan target dari proses konversi energi di PLTU. Generator merupakan salah satu komponen utama yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Generator yang dikopel langsung dengan turbin akan menghasilkan tegangan listrik ketika turbin berputar. Proses konversi energi di dalam generator adalah dengan memutar medan magnet di dalam kumparan. Rotor generator sebagai medan magnet menginduksi kumparan yang dipasang pada stator sehingga timbul tegangan diantara kedua ujung kumparan generator. Untuk membuat rotor agar menjadi medan magnet, maka dialirkan arus DC ke kumparan rotor. Sistem pemberian arus DC kepada rotor agar menjadi magnet ini disebut eksitasi. Eksitasi adalah sistem mengalirkan pasokan listrik DC untuk penguat medan rotor alternator. Dengan mengalirnya arus DC ke kumparan rotor, maka rotor menjadi magnet dengan jumlah kutub sesuai jumlah kumparannya.alat untuk membangkitkan arus eksitasi disebut eksiter.untuk mengalirkan arus listrik Laporan Kerja Praktek 12

13 ke rotor dapat dilakukan dengan slip ring dan sikat arang (brush) atau membuat eksiter dengan kumparan berputar. Sistem pendingin generator diperlukan untuk menyerap panas yang timbul di dalam generator sehingga mencegah terjadinya panas lebih yang dapat merusak isolasi. Panas di dalam generator merupakan kerugian yang akan menurunkan efisiensi generator. Kerugian tersebut terjadi akibat dari: - Arus yang mengalir di dalam pengahantar. - Inti besi yang menjadi magnet dan medan magnet yang berubah-ubah. - Gesekan angin antara rotor dengan media pendingin. Untuk menyerap dan membuang panas (disipasi) yang timbul di dalam generator yang sedang beroperasi dapat digunakan beberapa macam media pendingin. Media pendingin generator dapat menggunakan udara, gas hidrogen atau air (water). Sedangkan pada PLTU Nii Tanasa menggunakan udara sebagai sistem pendingin. 2.2 Komponen Pendukung PLTU Nii Tanasa Unit PLTU Nii Tanasa memerlukan beberapa alat bantu yang menunjang kelangsungan operasinya. Alat bantu penunjang merupakan unit atau instalasi tersendiri yang berfungsi membantu memasok kebutuhan operasi PLTU. Beberapa contoh kebutuhan PLTU yaitu pasokan air untuk pendinginan, pasokan air untuk diuapkan, pasokan oli pendingin, pasokan udara pembakaran, dan pasokan bahan bakar. Unit penunjang tersebut antara lain: 1. Demineralized Plant Demineralized atau biasa disebut demin berfungsi untuk mengolah air tawar dari air laut menjadi air demin (air murni yang tidak mengandung mineral). Proses penghilangan mineral dilakukan dengan caramelarutkan zat kimia dengan menggunakan saringan kation dan saringan anion serta saringan campuran. 2. Sea Water Tank Merupakan tangki yang berguna untuk menampung air laut yang telah dipompa oleh sea water pump. Laporan Kerja Praktek 13

14 Gambar 2.7 Sea Water Tank 3. Demin Tank Merupakan tangki air yang berfungsi untuk menampung air hasil dari proses demineralisasi. Kondisi air pada tangki ini sudah benar-benar air murni untuk proses penguapan. Gambar 2.8 Demin Tank Laporan Kerja Praktek 14

15 4. Kondensor Gambar 2.9 Surface Condenser Merupakan peralatan untuk mengubah uap menjadi air. Proses perubahannya dilakukan dengan cara mengalirkan uap kedalam suatu ruangan yang berisi pipa-pipa. Uap mengalir diluar pipa-pipa sedangkan air sebagai pendingin mengalir melalui bagian dalam pipa.kebutuhan air untuk pendingin di dalam kondensor sangat besar sehingga dalam perencanaan biasanya sudah diperhitungkan. Air pendingin diambil dari sumber yang cukup tersedia banyak air, seperti danau atau laut. Faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan panas pada kondensor di antaranya yaitu : - Jumlah aliran air pendingin. - Kebersihan pipa saluran air pendingin. - Temperatur air pendingin. Perpindahan panas akan mempengaruhi kinerja kondensor. Gangguan dari salah satu faktor di atas akan menyebabkan penurunan tekanan vakum Laporan Kerja Praktek 15

16 kondensor. Penurunan vakum kondensor atau naiknya tekanan balik akan berpengaruh pada kemampuan kerja turbin. 5. Low Pressure Heater Instalasi ini berfungsi untuk melakukan pemanasan awal pada air yang akan digunakan sebagai fluida kerja. Pada PLTU Unit 1 dan 2 terdapat 2 buah Low Pressure Heater. Panas yang diperoleh pada instalasi ini berasal dari uap panas hasil ekstraksi turbin. Gambar 2.10 Low Pressure Heater 6. Deaerator Instalasi ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan oksigen yang terdapat pada air kondensat hasil proses low pressure turbin. Di dalam deaerator, air kondensat dihilangkan kandungan oksigen (udara) dengan cara semburan uap yang juga sekaligus memanaskan air tersebut. Lokasi deaerator yang berada diatas memudahkan dalam proses deaerasi dan airnnya kemudian ditampung didalam tangki deaerator (air pengisi). Laporan Kerja Praktek 16

17 Gambar 2.11 Deaerator 7. High Pressure Heater Hampir sama dengan low pressure heater, instalasi ini berfungsi untuk melakukan pemanasan awal air pengisi sebelum memasuki boiler. Yang membedakan keduanya adalah tekanan dan temperatur outlet dari high pressure heater lebih tinggi dari pada low pressure heater. Gambar 2.12 High Pressure Heater Laporan Kerja Praktek 17

18 8. Boiler Feed Pump (BFP) LAPORAN KERJA PRAKTEK Gambar 2.13 Boiler Feed Pump Instalasi ini berfungsi untuk memompakan air pengisi dari deaerator menuju high pressure heater untuk kemudian disalurkan ke dalam boiler dan juga sebagai spray main steam temperature. 9. Condensate Pump Gambar 2.14 Condesate Pump Laporan Kerja Praktek 18

19 Instalasi ini berfungsi untuk memompa air dari kondensor ke deaerator. Condensate Pump juga digunakan sebagai spray di gland steam exhauster box. 10. Forced Draft Fan Gambar 2.15 Forced Draft Fan Instalasi ini berfungsi untuk memasok udara luar ke dalam boiler. Selanjutnya udara ini akan digunakan untuk melakukan proses pembakaran bersamaan dengan bahan bakar. Sebelum masuk ke dalam boiler udara ini akan dilakukan pemanasan awal. Panas ini berasal dari gas buang pembakaran boiler yang akan dibuang melalui stack sehingga saat memasuki boiler udara ini akan mudah melakukan pembakaran. Dan juga sebagai suction/sisi hisap dari Secondary Air Fan. Laporan Kerja Praktek 19

20 11. Circulating Water Pump LAPORAN KERJA PRAKTEK Gambar 2.16 Circulating Water Pump Instalasi ini berfungsi untuk memompa air laut ke kondensor sebagai air pendingin (cooling water) pada sistem pendinginan pada PLTU. 12. Cooling Tower Gambar 2.17 Cooling Tower Instalasi ini berfungsi untuk memompakan air pendingin menuju ke instalasi- instalasi yang membutuhkan media pendinginan berupa air.contoh peralatan yang memanfaatkan air sebagai media pendingin yaitu kondensor, Laporan Kerja Praktek 20

21 cooling water heat exchanger dan sistem pendinginan oli. Selain itu, juga dapat membuang panas yang dibawa oleh air ke atmosfir dengan menggunakan exhaust fan. 13. Secondary Air Fan Gambar 2.18 Secondary Air Fan Instalasi ini dirancang sebagai pemasok udara pembakaran dalam boiler. Dimana udara yang menghembus di dalam boiler itu dibuat sebagai pembakar batu bara agar dapat terbakar dengan sempurna. 14. Water Ejector Pump Instalasi pompa ini berfungsi untuk membuang gas/ uap yang tidak terkondensasi di dalam kondensor. Selain itu juga mempertahankan vakum dalam kondensor. Instalasi ini sangat berperan besar untuk menjaga kevakuman yang ada pada kondensor. Semakin tinggi tingkat kevakuman kondensor, semakin tinggi pula efisiensi turbin yang dihasilkan dalam PLTU. Laporan Kerja Praktek 21

22 15. Induced Draft Fan Gambar 2.19 Water Ejector Pump Gambar 2.20 Induced Draft Fan Instalasi ini berfungsi untuk membuang gas bekas pembakaran (flue gas) ke atmosfir melalui cerobong (chimney) dan juga sebagai pengatur tekanan ruang pembakaran (furnace) pada boiler. Laporan Kerja Praktek 22

23 16. Repative Burning Draft Fan LAPORAN KERJA PRAKTEK Gambar 2.21 Repative Burning Draft Fan Instalasi ini berfungsi sebagai pembawa batubara yang tidak terbakar dari gas buang menuju ke furnace dan juga menambah efisiensi boiler. 17. Electrostatic Precipitator Gambar 2.22 Electrostatic Precipitator Laporan Kerja Praktek 23

24 Electrostatic Precipitator adalah peralatan yang berfungsi menangkap abu sisa pembakaran yang berada dalam gas buang yang akan dibuang ke atmosfir melalui stack, sehinga gas buang yang akan dibuang tidak mengandung partikel-partikel abu yang dapat mencemari lingkungan. Prinsip kerja Electrostatic Precipitator (ESP) adalah partikel partikel abu dari boiler/ruang bakar (furnace) yang belum bermuatan, akan diberi muatan ( negative ) oleh Electroda dan selanjutnya dengan teori Electric magnet akan ditangkap oleh Collecting Plate. 18. Fuel Gas Desulfurization (Fly Ash Silo) Gambar 2.23 Fly Ash Silo Di Silo Fly Ash di proses lagi menggunakan Mixer Conveyor / Hidromix Conditioning, dengan Hidromix Conditioning ini Fly Ash dispray menggunakan service water sehingga Fly Ash menjadi basah dan jatuh ke Belt Conveyor, lalu ditampung di Ash Valley. Selain itu ada juga Fly Ash yang langsung ditransfer ke Truck Capsule menggunakan Dry Unloader (DU). Jika pada Belt Conveyor mengalami kerusakan maka Abu Basah yang keluar dari Laporan Kerja Praktek 24

25 Mixer Conveyor bisa langsung ditampung dump truck lalu ditransfer ke Ash Valley. 19. Gland Steam Condenser Gambar 2.24 Gland Steam Condenser Gland steam condensor adalah penukar panas untuk mengkondensasikan uap bekas dari perapat turbin. Uap bekas ini akan memanaskan air kondensat dari pompa kondensat yang dialirkan melintasi gland steam condensor. Karena panasnya diserap oleh air kondensat, uap bekas dari perapat poros akan mengembun dan selanjutnya dialirkan ke hotwell. Didalam gland steam condensor, air kondensat mengalir dibagian dalam pipa sedang uap bekas perapat berada diluar pipa. Gland Steam Condensor dilengkapi dengan Fan penghisap (exhauster Fan) yang berfungsi untuk membuat tekanan Gland Steam Condensor sisi uap menjadi vacum. Dengan kevacuman ini, maka uap bekas perapat turbin akan mudah terkondensasi di dalam gland steam condensor. Laporan Kerja Praktek 25

26 20. Unit Auxilary Transformer Instalasi ini berfungi untuk menurunkan tegangan generator dari tegangan menengah menuju ke tegangan rendah. Setiap unit pembangkit mempunyai 1 unit auxilary transformer. 21. AC Oil Pump Gambar 2.25 Unit Auxilary Transformer Gambar 2.26 AC Oil Pump Laporan Kerja Praktek 26

27 Instalasi ini berfungsi sebagai pompa pelumasan awal turbin dan generator. Selain itu pompa ini juga digunakan sebagai pompa penggerak hidrolik untuk Main Stop Valve dan Governor Valve. 22. DC Oil Pump Gambar 2.27 DC Oil Pump Pompa ini digerakkan oleh motor DC yang disuplai dari battery. Pompa ini ber fungsi untuk mensuplai minyak pelumas dalam kondisi darurat, seperti ketika terjadi black-out, dimana tegangan AC hilang. Laporan Kerja Praktek 27

28 23. Main Oil Tank Gambar 2.28 Main Oil Tank Instalasi ini berfungsi untuk menampung oli sebagai pelumas komponen pada turbin. Tangki ini menyupli oli untuk semua pompa termasuk main oil pump, turbo oil pump, AC oil pump, dan DC oil pump. 24. Water Pool Gambar 2.29 Water Pool Laporan Kerja Praktek 28

29 Instalasi ini berfungsi untuk menampung service water yang digunakan untuk supply pada cooling tower dan media lain yang membutuhkan air di common area PLTU. 25. Chloronation Plant Chloronation plant berfungsi untuk memproduksi sodium hypochlorite dari air laut secara elektrolisis. Proses produksi chlorine adalah dengan mengalirkan air laut ke dalam electro cell yang diberi tegangan DC sehingga menghasilkan sodium hypoclorite dan gas hidrogen. Sodium hypochlorite yang dihasilkan oleh electro cell dialirkan kedalam storage tank.fungsi sodium hypochlorite adalah mengontrol mikroorganisme yang ada dalam sistem air pendingin. Gambar 2.30 Chlorination Plant Laporan Kerja Praktek 29

30 2.3 Penjelasan Umum Kondensor LAPORAN KERJA PRAKTEK Gambar 2.31 Kondensor Kondensor merupakan alat penukar kalor yang berfungsi untuk mengkondensasikan uap keluaran turbin. Uap setelah memutar turbin langsung mengalir menuju kondensor untuk diubah menjadi air (dikondensasikan), hal ini terjadi karena uap bersentuhan langsung dengan pipa-pipa (tubes) yang didalamnya dialiri oleh air pendingin. Oleh karena kondensor merupakan salah satu komponen utama yang sangat penting, maka kemampuan kondensor dalam mengkondensasikan uap keluaran turbin harus benar benar diperhatikan, sehingga perpindahan panas antara fluida pendingin dengan uap keluaran turbin dapat maksimal dan pengkondensasian terjadi dengan baik. Kondensor terdiri dari tube-tube kecil yang melintang. Pada tube-tube inilah air pendingin dari laut dialirkan. Sedangkan uap mengalir dari atas menuju ke bawah agar mengalami kondensasi atau pengembunan. Sebelum masuk kedalam kondensor, air laut biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran ataupun lumpur yang terbawa air laut. Agar uap dapat bergerak turun dengan lancar dari sudu terakhir turbin, maka vakum kondensor harus dijaga, karena dengan ada vakum pada kondensor Laporan Kerja Praktek 30

31 akan membuat tekanan udara pada kondensor menjadi rendah. Dengan tekanan yang lebih rendah di kondensor, maka uap akan bisa bergerak dengan mudah menuju kondensor. Fungsi kondensor adalah mengkondensasikan uap bekas dari turbin menjadi air kondensat melalui pipa-pipa pendingin agar dapat disirkulasikan kembali. Akibat kondensasi ini sisi uap kondensor termasuk hotwell berada pada kondisi vacuum. Prinsip kerjanya, air laut sebagai media pendingin masuk ke water box condensor didistribusikan ke pipa-pipa kecil (tube condenser) untuk menyerap panas yang diterima tube dari extraction steam LP-turbine. Selain itu kondensor juga berfungsi untuk menciptakan back pressure yg rendah atau vacuum pada exhaust turbin. Dengan adanya vakum yang rendah, maka bisa meningkatkan efisiensi turbin dan siklus kerja turbin lebih meningkat karena tidak terjadi back pressure dan juga menurunkan vibrasi pada bearing turbin. Karena sangat berpengaruh terhadap efisiensi dan keandalan turbin maka perawatan kondensor harus selalu terjaga dan juga kebersihanya.harus terhindar dari sampah dan biota laut sangat mengganggu unjuk kerja kondensor. Gambar 2.32 Struktur Kondensor Laporan Kerja Praktek 31

32 Gambar 2.33 T-s Diagram Siklus Rankine a b : Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi isentropis, dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi. b c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih. Terjadi di LP heater, HP heater dan Economiser.. c d : Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan steam drum. d e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperatur kerjanya menjadi uap panas lanjut (superheated vapour). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses isobar. e f : Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin. f a : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor. Pentingnya peralatan tersebut sebagai pendukung operasional hal ini mutlak diperlukan untuk memperhatikan pemeliharan, inspection dan control dari kondensor untuk selalu menjaga pada kondisi terbaik. Peralatan peralatan bantu yang terkait kerja kondensor dan mendukung perawatan lainnya, yaitu : 1. Circulating Water Pump Laporan Kerja Praktek 32

33 2. Condensate Pump 3. Cathodic Protection 4. Ferros Pump 5. Ball Taproge Pump 6. Conductivity Meter 7. PH Meter 8. Primiing Vacum Pump 9. Injektion Cholopac 10. Back Wash 11. Cond Leak Detector LAPORAN KERJA PRAKTEK Masalah sering mempengarui unjuk kerja pada kondensor : 1. Kebocoran tube kondensor 2. Vakum pada kondensor turun 3. Air kondensat terkontaminasi 4. Level sea water 5. Sampah ikut terbawa air pendingin 6. Korosi pada dinding kondensor Kondensor dan peralatan bantu / Auxiliari harus dijaga kondisinya dala satu tahun sekali harus selalu diadakan pengecekan dan perawatan baik yg ada didalam maupun luar. Faktor kebersihan tube mempunyai pengaruh terhadap Efisiensi unit oleh karena kebersihan terutama pada saat laut surut pengaturan outlet valve kondensor harus disesuaikan dengan keadaan unit. Jatuhnya vakum kenaikan perbedaan suhu antara uap dan air pendingin karena kontaminasi, sesuai dengan property of scale dan kondisi permukaan bagian dalam tube, metode bagian dalam tube, antara lain : 1. Metode pembersihan tube dengan sikat nyla 2. Metode pembersihan tube dengan bola karet 3. Metode pembersihan tube dengan water jet 2.4 Klasifikasi Kondensor Secara umum klasifikasi kondensor ada 2, yaitu : Direct kontak kondensor Laporan Kerja Praktek 33

34 Surface kontak kondensor Direct kontak kondensor LAPORAN KERJA PRAKTEK Direct kontak kondensor yaitu jenis kondensor yang mengkondensasikan steam dengan mencampur langsung dengan air pendingin. Direct kontak atau disebut juga Open Kondensor menggunakan cooling tower, seperti ini banyak digunakan pada geoathermal power plant atau panas bumi. Keunggulan jenis Direct contak condensor adalah : 1. Bila terjadi kebocoran tube condensor tidak sampai merusak kwalitas air kondensate karena air yang digunakan sebagai pendingin kwalitasnya sama 2. Tidak terlalu banyak proteksi 3. Perawatan mudah 4. Lingkungan bersih Surface Kondensor Kondensor jenis ini paling banyak digunakan pada power plant atau PLTU, karena jenis ini dipandang lebih praktis, ekonomis, dan efisien baik tempat maupun pemeliharaanya. Terutama untuk power plant / pembankit yang berskala besar.type ini merupakan Heat exchanger tipe shell and tube dimana meknisme perpindahan panas utama adalah condensasi saturated steam pada sisi luar tube dan pemanasan secara konveksi paksa dari sirkulating waternya ada didalam tube kondensor. Kelemahan jenis Surfase condensor adalah : 1. Bila mana terjadi kebocoran tube condensor seluruh air condensate akan tercontaminasi air pendingin (sea water). 2. Membutuh protecsi yang banyak 3. Water box dan Tube cepat kotor 4. Lingkungan sekitar korosif dan kotor Keunggulan jenis Surfase condensor adalah : 1. Tidak terlalu banyak makan tempat 2. Air pendingin didapat dengan mudah dan murah Laporan Kerja Praktek 34

35 3. Bisa digunakan pembangkit skala besar 2.5 Alat Bantu Vakum Fungsi alat bantu vakum adalah sebagai berikut : 1. Mengekstrak atau membuang udara atau gas-gas lainnya di dalam kondensor dan membuangnya ke atmosfer ( menjaga vakum ). 2. Pembuat vakum saat start unit turbin uap. Setelah normal operasi dan terdapat steam yang masuk ke turbin maka proses vakum kondensor diambil alih oleh proses kondensasi steam menjadi air ( air kondensat ) Liquid Ring Vacuum Pump Gambar 2.34 Liquid Ring Vacuum Pump Pompa vakum adalah sebuah alat untuk mengeluarkan molekulmolekul gas dari dalam sebuah ruangan tertutup untuk mencapai tekanan vakum. Pompa vakum menjadi salah satu komponen penting di beberapa industri besar seperti PLTU, pabrik lampu, vacuum coating pada kaca, pabrik komponen-komponen elektronik, pemurnian oli, bahkan hingga alatalat kesehatan seperti radiotherapy, radiosurgery, dan radiopharmacy. Prinsip dari pompa ini adalah dengan jalan mengekspansi volume ruang oleh pompa sehingga terjadi penurunan tekanan vakum parsial. Sistem sealing mencegah gas masuk ke dalam ruang tersebut. Selanjutnya Laporan Kerja Praktek 35

36 pompa melakukan gerakan buang, dan kembali mengekspansi ruang tersebut. Jika dilakukan secara siklis dan berkali-kali, maka vakum akan terbentuk di ruangan tersebut Steam Jet Ejector Steam jet ejector merupakan alat pembangkit vakum dengan menggunakan steam sebagai media pendorong. Suatu pancaran cairan, gas atau uap (steam) keluar dari nozzle dengan kecepatan tinggi sehingga dihasilkan tekanan rendah di titik nozzle tersebut. Dengan demikian, gas yang harus diangkut akan terhisap, terbawa dan mengalami percepatan. Steam jet ejector berfungsi untuk mengeluarkan gas atau uap dari suatu ruangan dan mempertahankan kevakuman yang tercapai. Steam jet ejector merupakan pompa yang tidak mempunyai bagian-bagian yang bergerak. Oleh karena itu, pompa ini sangat sederhana dan tidak memerlukan perawatan yang rumit. Gambar 2.35 Steam Jet Ejector Dalam steam jet ejector, uap yang telah dipakai dikondensasi dengan mencampurkannya dengan air. Daya hisap dan vakum akhir yang tercapai seringkali tergantung pada tekanan awal pancaran, tekanan uap kondensat dan konstruksi pompa (jumlah langkah kerjanya). Dengan steam jet ejector satu langkah hanya bisa dicapai vakum sebesar 130 mbar ( perbandingan kompresi sekitar 1:8). Laporan Kerja Praktek 36

37 Pada steam jet ejector yang disusun secara seri, beberapa jet ejector dihubungkan berturut-turut dan makin kebelakang jet ejector semakin kecil. Pada tiap langkah, uap diumpankan secara terpisah. Agar uap dari langkah sebelumnya tidak dikompresi pada langkah berikutnya, maka diantara jet ejector dipasang condenser kontak. Didalam condeser kontak ini, disemprotkan air agar uap dan steam terkondensasi. Air yang keluar dari condenser dialirkan melalui pipa barometik (ketinggian minimal 10 meter) atau dengan pompa (misalnya dengan side channel pump). Selain dengan sistem seri dan karena steam jet ejector tidak mempunyai daya hisap yang besar, maka untuk membuat vakum awal sering digunakan pompa pendesak (misalnya dengan pompa vakum cincin air). Dalam proses stripping untuk evaporasi, sering digunakan sebuah steam jet ejector dengan tekanan input steam 4 bar dan steam outputnya digunakan sebagai steam stripper untuk stage sebelumnya, sedangkan vakum awal digunakan pompa vacuum cincin air. Dengan system seperti ini bisa diperoleh vakum awal 600 mbar (oleh pompa) dan vakum akhir sebesar 980 mbar. Vakum akhir ditempat hisap yang dicapai dengan steam jet ejector langkah majemuk dibatasi oleh tekanan uap dari condensate dan besarnya sekitar 4 mbar abs (-996 mbar). Vakum akhir yang lebih baik (0,7 mbar abs) bisa dicapai bila bahan pancar dari langkah pertama tidak dikondensasi (langsung dibuang) karena uap akhir yang tersisa biasanya merupakan uap yang tidak mudah untuk dikondensasi. Pada steam jet ejector yang bekerja pada vakum yang tinggi (diatas 5 mbar), maka diperlukan pemanasan jet ejector supaya tidak terbentuk es akibat titik beku air dilewati selama operasi berlangsung. Pemanasan bisa dilakukan dengan sistem koil yang mengelilingi body jet ejector yang biasa dikenal dengan trace heater. Model sekarang, trace heater dibuat mengelilingi penuh dinding jet ejector dan supaya berfungsi optimal maka koil harus benar-benar menempel dinding jet ejector. Laporan Kerja Praktek 37

38 Steam jet ejector bersifat stabil terhadap penghisapan cairan atau uap yang terkondensasi (sama halnya dengan pompa pancar air). Umumnya dipakai steam jet ejector 3 langkah atau 4 langkah secara seri, tergantung dari kebutuhan vakum disesuaikan dengan biaya uap dan air. Steam yang dipakai biasanya adalah dry saturated steam dengan tekanan sekitar 10 bar atau lebih. 2.6 Penurunan Tingkat Kevakuman Kondensor Terjadi Fouling pada Kondensor Adanya fouling ataupun endapan yang mengotori tube-tube kondensor sangat mungkin terjadi. Hal ini karena cooling water condenser, sebagaimana di sebagian besar PLTU sumber air-nya adalah berasal dari air laut, sehingga akan banyak terdapat endapan dan kotoran-kotoran yang ikut masuk dan sebagian mengendap pada permukaan tube-tube dan pada bagian kondensor lainnya. Fouling yang terjadi pada kondensor dapat dikategorikan menjadi beberapa tipe. Fouling karena Microbiologi, scale, deposit, korosi dan kotoran yang menyumbat tube kondensor. Gambar 2.36 Fouling pada kondensor Fouling yang terjadi pada kondensor ini akan menyebabkan penurunan kinerja kondensor. Laju perpindahan panas yang terjadi pada Laporan Kerja Praktek 38

39 kondensor akan berkurang sehingga laju proses kondensasi uap menjadi condensate water pun akan turun. Pencegahan fouling kondensor sangatlah penting karena secara natural kondensor akan memiliki kecenderungan terjadi fouling, hal ini karena cooling water yang digunakan yaitu air laut yang banyak terdapat endapan dan kotoran-kotoran lainnya Kerusakan pada Tube Kondensor Pada beberapa pembangkit banyak material yang digunakan sebagai bahan untuk tube pada kondensor bergantung pada air pendinginannya. Di antaranya adalah aluminuim, tembaga, nikel, baja, titianium, dan lain sebagainya. Air pendinginya bisa berupa air segar, air laut, dan air bor. Dari situ tube banyak mengalami kegagalan material seperti korosi dan erosi. Korosi ini disebabkan karena adanya zat dari lingkungan, dalam hal ini adalah air pendingin. Zat garam yang dibawa air laut misalnya dapat Gambar 2.37 Severe corrosion of tube-tube plate in condenser berinteraksi dengan logam pada bahan material tube dan nantinya menjadi kerak yang lama - kelamaan dibiarkan akan menjadi karat (korosi). Sedangkan erosi pada tube disebabkan karena terkikisnya material tube Laporan Kerja Praktek 39

40 yang semakin hari akan menimbilkan penipisan pada tube dan dapat berakibat kebocor pada tube kondensor tersebut. Kebocoran tersebut akan berpengaruh besar dalam kinerja kondensor yang mana juga akan berakibat pada penurunan efisiensi termail yang dibangkitkan pada sebuah pembangkit Level Cooling Water Air Laut Surut Pasang surut air laut mempunyai pengaruh pada kevakuman kondensor yang erat kaitannya dengan flow rate ketika air laut pasang dan ketika air laut surut. Sebagai dasar pembahasan kita lihat prinsip perpindahan panas, dimana terdapat persamaan energy balance. Hal ini karena pada kondensor terjadi perpindahan panas antara steam dan air sehingga menyebabkan steam mengalami perubahan fase. Adapun persamaan tersebut adalah Q = M Cp ΔT. Dimana M adalah jumlah cooling water flow rate yang masuk ke kondensor. Dengan asumsi Cp air laut tetap maka ΔT akan berubah mengikuti perubahan pasang surut air laut atau flow rate sea water (cooling water). Ketika flow cooling water rate besar (M) atau ketika air laut pasang maka akan menyebabkan penurunan selisih temperature cooling water inlet dan outlet kondensor (ΔT). Semakin tinggi temperature outlet cooling water maka vakum kondensor akan semakin rendah. Dalam pengaturan flow cooling water kondensor ini, pengaturan dilakukan dengan mengatur pembukaan motor valve outlet kondensor. Pengaturan ini akan berdampak pada perubahan pressure inlet dan outlet kondensor, kecepatan aliran cooling water pada tube kondensor, dan cooling water flow rate ke kondensor. Berikut kami sajikan grafik perbandingan cooling water flow rate dan pressure kondensor. Laporan Kerja Praktek 40

41 Gambar 2.38 Grafik Perbandingan antara Pressure Condenser dan Cooling Water Flow Rate Terlihat pada grafik perbandingan cooling water flow rate dan pressure kondensor, terlihat bahwa semakin besar flow rate cooling water menyebabkan pressure kondensor semakin rendah (kondensor semakin vakum), hal ini dikarenakan proses kondensasi akan berlangsung lebih optimal. Biasanya untuk bukaan valve ketika air laut pasang adalah 65% dan untuk air laut surut adalah 55% Temperatur Cooling Water di atas Normal Temperatur cooling water (sea water) juga akan mempengaruhi pressure kondensor (vakum kondensor). Akan tetapi temperatur cooling water ini kita tidak memiliki kemampuan untuk mengaturnya. Temperatur cooling water ini akan berubah tergantung iklim dan lokasi dimana sebuah pembangkit itu berada. Temperatur cooling water juga sangat berpengaruh terhadap pressure atau vakum kondensor, dan pengaruhnya ini sangat signifikan. Sebagaimana flow cooling water, temperatur cooling water ini akan berpengaruh pada kecepatan suatu steam berkondensasi. Semakin rendah temperatur, steam exhaust LP Turbine akan lebih cepat terkondesasi sehingga pressure kondensor akan rendah (vakum tinggi). Berikut grafik pengaruh temperatur cooling water terhadap pressure kondensor. Laporan Kerja Praktek 41

42 Gambar 2.39 Grafik Perbandingan Pressure Kondensor dan Temperatur Cooling Water Dari dapat grafik kita lihat bahwasannya perbedaan temperatur cooling water (dengan perbandingan flow rate steam exhaust LP turbine dan flow rate cooling water konstan) sangat signifikan terhadap perubahan vakum kondensor (pressure kondensor) Gland Steam Exhaust Pressure Low/Control Valve Close Gland steam ini erat kaitannya dengan sistem sealing pada turbin. Gland steam sealing ini berfungsi untuk mengurangi kebocoran uap, khususnya pada celah shaft, mengurangi intrusi udara ke dalam turbin, khususnya pada turbin LP, dan sebagai uap perapat poros turbin. Tekanan seal steam di dalam saluran pipa header harus selalu dijaga stabil. Karena jika saja tekanan tersebut hilang maka akan sangat membahayakan turbin uap. Uap air di dalam turbin HP akan bocor keluar melalui sela-sela labyrinth seal, dan pada sisi turbin LP udara atmosfer akan masuk. Apabila tekanannya rendah, maka udara atmosfer dari luar akan masuk ke turbin dan akan bercampur dengan uap yang nantinya dibawa ke kondensor. Adanya udara tersebut akan berpengaruh pada proses kondensasi alami di kondensor, jika dibiarkan terus menerus maka vakum akan drop dan unit akan mengalami trip. Laporan Kerja Praktek 42

43 Selain itu, control valve juga memiliki andil dalam menjaga tekanan uap gland steam sealing tetap stabil. Control valve akan otomatis membuka dan membuang apabila terjadi steam yang berlebihan dan akan menutup bila steamnya sudah tepat. Jika terjadi penutupan pada control valve maka apabila terjadi steam berlebih akan terjadi overheat pada turbin Kemampuan Komponen Vakum Menurun Komponen Vakum seperti halnya vacuum pump dan water jet ejector mempunyai peran yang besar dalam proses pembuatan vakum pada kondensor. Kemampuan pompa vakum dan water jet ejector akan menurun karena kerusakan mekanis yang disebabkan oleh zat kimia terkandung pada fluida yang menyebabkan korosi, terjadi aus pada pompa karena kura pelumasan (oli), dan bisa juga disebabkan karena terjadi kavitasi pada komponen tersebut. Hal hal tersebut mempengaruhi unjuk kerja yang akan dihasilkan alat bantu vakum, maka dari itu alat bantu vakum juga memerlukan pemeliharaan Non-Condensable Gasses Adanya Non Condensable Gasses (gas-gas yang tidak dapat terkondensasi) dapat menyebabkan penurunan tingkat kevakuman. Non Condensable gasses ini bisa merupakan gas dari luar yang masuk ke kondensor (air leakage), hal ini karena kondesor didesain memiliki tekanan di bawah atmosfer maka akan mungkin ada udara dari luar akan masuk ke kondensor. Selain itu penyebab dari non condensable gasses ini juga berasal dari gas-gas yang mengalami leakage pada sistem PLTU yang terbawa oleh steam ke kondensor (air in steam) atau juga dari penguraian air menjadi gas oksigen dan gas hidrogen. Sehingga gas-gas yang tidak dapat terkondensasi tersebut harus dikeluarkan dari kondensor. Gas-gas yang tidak dapat terkondensasi tersebut harus dikeluarkan atau dibuang dari kondensor karena menyebabkan kenaikan pressure kondensor, dan kenaikan pressure ini akan menyebabkan penurunan daya mampu yang dihasilkan oleh turbin uap dan menurunakan efiensi pengoperasian turbin uap. Adapun beberapa tempat yang dapat menjadi sumber gas leakage sebagian seperti pada gambar di bawah. Laporan Kerja Praktek 43

44 Gambar 2.40 Tempat tempat Air Leakage Gas-gas tersebut akan menyelimuti permukaan luar tube-tube kondensor, hal ini akan menyebabkan berkurangnya kecepatan transfer panas antara uap (steam) dengan cooling water (sea water). Sehingga ketika kecepatan transfer panas berkurang hal ini akan menyebabkan peningkatan pressure kondensor Debris Filter Condenser Tidak Optimal Debris kondensor berfungsi untuk menyaring kotoran (sampah) yang terkandung dalam air yang akan masuk ke kondensor. Apabila terjadi kerusakan pada debris seperti rusaknya motor pada debris dan kerusakan mekanis pada filter (lubang) akan mengakibatkan kotoran dapat lolos dan masuk ke kondensor, akibatnya tube tube akan mengalami plugging (penyumbatan) dan bisa menyebabkan gangguan perpindahan panas yang secara langsung juga berkibat pada buruknya kevakuman pada kondesor. Begitu juga dengan penggunaan debris yang masih konvensional (hanya filter) tanpa memakai motor juga berpengaruh pada performa efektivitas dari saringan yang dihasilkan, karena pada dasarnya pemberian motor gerak pada debris tersebut adalah untuk membantu proses filterisasi. Laporan Kerja Praktek 44

45 2.7 Sistem Pemeliharaan pada Kondensor Backwash Condenser Backwash kondensor merupakan salah satu usaha untuk menjaga performa kondensor dengan cara membalik arah aliran kondensor. Fungsinya yaitu untuk membersihkan kondensor dari kotoran yang menyumbat dan mengganggu proses aliran cooling water dengan cara membalik arah alirannya, bahasa mudahnya untuk flushing kotoran - kotoran yang mengganggu aliran air laut ke kondensor khususnya yang berada di inlet tube kondesor. Kondensor didesign dengan dua sisi yang arah alirannya berlawanan. Tujuan dari backwash kondensor ini dimaksudkan agar aliran cooling water lebih baik, lebih lancar sehingga proses perpindahan panas anatara steam dan air laut (proses kondensasi) berjalan lebih baik dan lebih cepat. Hasilnya yaitu peningkatan vakum kondensor sehingga efisiensi unit kembali bertambah. selain itu dengan adanya backwash kondensor ini differential pressure inlet dan outlet kondensor akan lebih rendah. Dalam penentuan kapan proses backwash kondensor itu dilaksanakan sebenarnya lebih dominan dilihat dari Differential Pressure antara Inlet dan Outlet pressure kondensor atau pressure drop sea water inlet dan outlet kondensor. Hal ini karena tujuan kita melakukan backwash kondensor yaitu membuang kotoran, sampah, yang menghalangi aliran sea water (plugging) tube kondensor. Efek dari plugging tube ini akan meyebabkan aliran sea water terhalang dan jumlah flow rate sea water yang masuk ke tube-tube kondensor akan berkurang (ibaratnya mampet), sehingga inlet pressure akan tinggi dan outlet pressure akan rendah. Laporan Kerja Praktek 45

46 2.7.2 Cleaning Tubes Condenser LAPORAN KERJA PRAKTEK Gambar 2.41 Cleaning Tube Condenser Tube-tube kondensor sangat mungkin terjadi endapan di permukaannya, sehingga perlu dilakukan cleaning. Cleaning kondensor ini dapat dilakukan dalam dua metode, yaitu secara online dimana dilakukan ketika unit turbin uap dalam keadaan normal operasi dan offline ketika turbin uap dalam keadaan stand by. Untuk cleaning tube dalam keadaan online ini sebenarnya sangat penting karena dengan hal ini performa kondensor akan tetap selalu terjaga. Cleaning tube secara online dapat dilaksanakan dengan cara menggunakan bola Tapproge yang di PLTU sering disebut Ball Cleaning Kondensor. Laporan Kerja Praktek 46

47 Dalam system Ball Clening ini, fungsinya adalah untuk membersihkan permukaan tube-tube kondensor. Sistem Ball Cleaning menggunakan Bola ( Tapproge ) sebagai alat untuk membersihkan tube kondensor. Bola ini akan diikutkan aliran pada kondensor, masuk di water box inlet kondensor ikut aliran kondensor dan keluar di water box outlet kondensor kemudian bola-bola tersebut ditangkap oleh Catcher dan diarahkan ke ball collector. Gambar 2.42 Ball Cleaning Condenser Checking Air Leakage in Condenser Air leakage test pada kondensor bisa dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya yaitu pengujian dengan gas tracer seperti dengan menggunakan gas helium atau halogen. Selain itu juga bisa dilakukan air leakage test secara ultrasonic ataupun secara thermograph, selain itu tes leak dengan air merupakan salah satu yang paling murah dan banyak dilakukan. Perlu diketahui juga bahwasanya pada PLTU biasanya memiliki peralatan khusus untuk tes leak pada tube baik itu kondensor maupun heat transfer equipment lainnya. Laporan Kerja Praktek 47

48 Metode maintenance ini sudah banyak digunakan pada berbagai pembangkit di Indonesia. Selain lebih praktis dan efisien, metode checking air leakage juga termasuk dalam metode maintenance yang tergolong murah dalam segi ekonomis. Saat ini banyak dikembangkan untuk menambah daya bangkitan kondensor dan menaikkan efisieni termal dari sebuah PLTU. 2.8 Siklus Rankine Gambar 2.43 Checking Air Leakage Siklus Rankine adalah siklus daya uap yang digunakan untuk menghitung atau memodelkan proses kerja mesin uap / turbin uap. Siklus ini bekerja dengan fluida kerja air. Semua PLTU (pembangkit listrik tenaga uap) bekerja berdasarkan prinsip kerja siklus Rankine. Siklus Rankine pertama kali dimodelkan oleh: William John Macquorn Rankine, seorang ilmuan Scotlandia dari Universitas Glasglow. Untuk mempelajari siklus Rankine, terlebih dahulu kita harus memahami tentang T-s diagram dan H-s diagram. T-s diagram adalah diagram yang menggambarkan hubungan antara temperatur (T) dengan entropi (s) fluida pada kondisi tekanan, entalpi, fase dan massa jenis tertentu. Jadi pada diagram T-s terdapat besaran-besaran tekanan, Laporan Kerja Praktek 48

49 massa jenis, temperatur, entropi, entalpi dan fase fluida. Sedangkan diagram h-s menggambarkan hubungan antara energi total (entalpi (h)) dengan entropi (s). Sama seperti diagram T-s, untuk setiap fluida memiliki diagram h-s nya sendirisendiri. Kedua diagram ini dapat digunakan untuk menghitung kinerja pembangkit listrik tenaga uap dengan menggunakan siklus Rankine. Siklus kerja PLTU yang merupakan siklus tertutup dapat digambarkan dengan diagram T s (Temperatur entropi). Siklus ini adalah penerapan siklus rankine ideal. Adapun urutan langkahnya adalah sebagai berikut : Gambar 2.44 Diagram T s Siklus PLTU (Siklus Rankine) a b : Air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah langkah kompresi isentropis, dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi. b c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga mencapai titik didih. Terjadi di LP heater, HP heater dan Economiser.. c d : Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan steam drum. d e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai temperatur kerjanya menjadi uap panas lanjut (superheated vapour). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan proses isobar. Laporan Kerja Praktek 49

50 e f : Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan temperaturnya turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin. f a : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor. 2.9 Tekanan Vakum Gambar 2.45 Perbandingan Tekanan Tekanan vakum adalah tekanan dalam tangki, maksudnya adalah tekanan kurangnya dari tekanan udara luar atau atmosfir. Tekanan di bawah tekanan atmosfer disebut tekanan vakum (vacuum pressure) dan diukur dengan pengukur vakum yang menunjukkan perbedaan antara tekanan atmosfer dan tekanan absolut. Pgage = Pabs Patm Pvac = Patm Pabs (untuk P > Patm) (untuk P < Patm) Tekanan gas di dalam tangki dapat dianggap seragam karena berat gas terlalu kecil dan tidak mengakibatkan pengaruh yang berarti. Skala tekanan vakum mempunyai titik nol pada tekanan atmosfir dan yang paling tinggi sama dengan zero absolute. Pengukuran tekanan absolut sangat penting dalam menentukan Laporan Kerja Praktek 50

51 skala tekanan gage dan skala vakum untuk mengukur tekanan, baik tekanan gage, absolut, vakum ataupun beda tekanan (differential pressure) Floating Intake Intake adalah suatu unit yang berfungsi untuk menyadap atau mengambil air baku dari badan air sesuai dengan debit yang diperlukasn untuk pengolahan. Variasi kualitas air permukaan sangat berarti dalam menentukan titik pengambilan air. Dimana terdapat adanya variasi yang konstan (tidak befluktuasi), di tempat seperti inilah merupakan titik pengambilan yang diharapkan. Analisa kualitas air permukaan pada setiap bagian penampang di titik yang dinilai cocok untuk pengambilan air sangat penting bagi penetapan lokasi intake, terutama intake langsung. Dan analisa kualitas pada bagian air permukaan horizontal sangat pokok untuk menetapkan titik pegambilan semua jenis intake. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan intake : 1. Intake sebaiknya terletak di tempat dimana tidak ada aliran deras yang bisa membahayakan intake. 2. Tanah disekitar intake seharusnya cukup stabil dan tidak mudah terkena erosi. 3. Inlet sebaiknya berada di bawah permukaan badan air untuk mencegah masuknya benda-benda terapung. Disamping itu inlet sebaiknya terletak cukup di atas air. 4. Intake seharusnya terletak jauh sebelum sumber kontaminasi. 5. Intake sebaiknya dilengkapi dengan saringan kasar (bar screen) yang selalu dibersihkan. Ujung pengambilan air (inlet) yang berhubungan dengan pompa sebaiknya juga diberi saringan (strainer). Air permukaan dapat diambil dari kanal sebagai intake, dimana pengambilan airnya ditampung dalam sebuah penampung (chamber). Dari penampung ini air dilairkan menuju instalasi pengolahan dengan pipa yang dilengkapi dengan bar screen dan traveling screen. Laporan Kerja Praktek 51

52 Gambar 2.46 Instalasi Floating Intake Floating Intake merupakan jenis intake yang jarang ditemukan, bahkan masih belum digunakan pada berbagai perusahaan baik perusahaan pembangkit maupun perusahaan air minum. Floating intake ini dibuat dengan design inlet pipe yang terapung dengan bantuan floats dan flexible pipe. Seperti yang terlihat pada gambar 3.14 tersebut, inlet pipa dibuat terapung dengan bantuan main floats, di sepanjang flexibel pipe diberikan intermediate floats untuk membantu menopang agar tidak terjadi lengkungan pada flexibel pipe tersebut. Di ujung inlet diberikan strainer untuk menyaring kotoran yang terkandung dalam air yang masuk ke dalam inlet tersebut. Design floating intake ini dibuat untuk menyesuaikan level air yang nada pada kanal intake. Pada PLTU yang menggunakan air laut sebagai media pendingin (cooling water) untuk sistem pendinginannya akan berpengaruh besar ketika air laut mengalami musim pasang ataupun musim surut. Ketika musim surut, tidak menutup kemungkinan terjadi pendangkalan intake dan tidak cukup lelvel air laut untuk menyentuh atau sama dengan level suction inlet pada pipa pompa sehingga mengakibatkan unit pada PLTU tersebut tidak dapat beroperasi. Dengan adanya design floating intake ini diharapkan masalah ketika air laut pasang maupun surut bisa teratasi, dimana dengan bantuan floats tersebut inlet akan selalu dalam level sama (dibawah permukaan air) dan cukup untuk melakukan proses pendinginan pada PLTU. Selalin itu, dengan design ini flow Laporan Kerja Praktek 52

53 rate yang akan masuk ke dalam instalasi pompa akan cenderung selalu konstan, tidak lagi terpengaruh pada pasang surut air laut. Laporan Kerja Praktek 53

54 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Dalam melakukan penelitian dan analisa kondensor vakum pada PLTU Nii Tanasa Kendari terdapat beberapa tahapan yang dilakukan, antara lain : 1. Studi Kasus Permasalahan mengenai menurunnya tingkat kevakuman kondensor pada PLTU Kendari diperoleh berdasarkan observasi kondisi aktual di lapangan dan diskusi dengan pihak operator dan pihak engineering. 2. Studi Literatur Untuk memperdalam pemahaman mengenai permasalahan yang dibahas, dilakukan studi literature yang berkaitan dengan proses operasi PLTU Kendari dan perhitungan penurunan tingkat kevakuman kondensor. Studi literature diperoleh dari e-book, jurnal, dan penelitian terlebih dahulu. 3. Pengumpulan dan Pengolahan data Sebelum melakukan penelitian, diperlukan adanya data acuan perhitungan sehingga dilakukan pengumpulan data desain dan aktual. Data desain diperoleh dari heat balance PLTU Kendari unit 1 dan unit 2. Sedangkan data actual diperoleh dari CCR (Central Control Unit) PLTU Kendari unit 1 dan unit Analisa Data dan pembahasan Setelah proses perhitungan selesai, hasil perhitungan ditampilkan dalam bentuk grafik yang dapat dianalisa secara kuantitatif. Hasil dari pengolahan tersebut, dianalisa dan diberikan rekomendasi untuk penyelesaian masalah yang ada. 6. Penyusunan Laporan Setelah seluruh tahapan telah dilakukan, kemudian hasil dari penelitian ini disusun dalam bentuk laporan. Laporan Kerja Praktek 54

55 BAB IV PEMBAHASAN Kondensor yang digunakan pada PLTU Nii Tanasa Kendari adalah kondensor tipe permukaan (Surface Condenser), dengan spesifikasi yang bisa dilihat pada tabel 4.1 dibawah ini. Tabel 4.1 Spesifikasi Kondensor pada PLTU Nii Tanasa Kendari CONDENSOR & FEED WATER HEATING PLANT Model N-1250 Manufacturer Supplied with turbine Type Two-flow double-path surface type Cooling surface area 1250 m2 Steam press. ~0.0081(abs)MPa Steam flow 42 t/h Cooling water flow t/h Cooling water temp. 30 0C Design press. at water side 0.3 MPa Tube material TA2 Tube size Φ mm Net weight without water ~22 t LP Outlet Temperature C Number Two (2) Units 4.1 Sistem Pemeliharaan pada Kondensor PLTU Nii Tanasa Pemeliharaan yang sering dilakukan pada kondensor antara lain : 1. PM (Preventive Maintenance) yaitu cek level baik sisi control maupun sisi mekaniknya. 2. Cek kondisi semua flange yang berhubungan dengan vacuum maupun sisi airnya. 3. Cek kualitas air hotwell (kemungkinan dapat tercampur dengan air laut bila terjadi tube condenser bocor). 4. Corrective dapat dilakukan bila tube bocor dengan mematikan salah satu sisi tube. 5. Bila kondisi overhoule atau pekerjaan pada saat unit mati dilakukan cleaning tube dan juga tes kebocoran dengan cara hydraulic pressure dengan media uadara maupun air, eddy current, PT cek untuk sisi dinding tube (tube baffle). Laporan Kerja Praktek 55

56 4.2 Sistem Pengaman pada Kondensor PLTU Nii Tanasa Sistem pengaman sangatlah penting pada semua peralatan berputar maupun tidak berputar, pada condenser pun juga terpasang system pengaman antara lain: a. Level low dan high b. Temperatur high, tapping ini terpasang pada sisi LP turbin c. Vacuum breaker d. Vacuum low 4.3 SOP Vacuum Up Condenser PLTU Nii Tanasa Maksud dan Tujuan Prosedur Start-Up vacuum up Condenser test adalah untuk pengetesan peralatan pembuat hampa kondensor dan menguji kemampuan peralatan pembuat vakum dan juga pengetesan kemampuan untuk mempertahankan vakum pada kondensor Peralatan Utama Valve lnlet Water Jet Pump #1 Valve lnlet Water Jet Pump #2 Water Jet Pump #1 Water Jet Pump #2 Valve Oulet Water Jet Pump #1 Valve Oulet Water Jet Pump #2 Water Air Ejector Water Jet Tank Valve Vacuum Breaker Valve Vacuum Condensor Main Condensor Electric Panel MCC & LCS DCS Control Room Valve from Service Water Valve Drain Water Jet Tanki Persiapan Start-Up Laporan Kerja Praktek 56

57 1. Air didalam Water Jet Tank, Water Jet Pump penuh 2. Valve lnlet & Outlet Water Jet Pump #1 Posisi terbuka 3. Valve Inlet & Outlet Water Jet Pump #2 posisi terbuka 4. Power Suply di MCC tersedia & sudah siap 5. Selctor swicth di MCC posisi remot 6. Valve Vacuum Break posisi tertutup 7. Valve Drain Water JetTank posisi tertutup 8. Valve pengisian tank Water Jet Pump dari Cooling Tower posisi tertutup 9. Pressure indicator Vacuum & valve, terbuka, dan terpasang 10. Pressure indicator discharge Water Jet Pump, terbuka, dan terbuka 11. Valve Handweel #.6 #7 #8 di pipeline sebelum kondensor terbuka Proses Start-Up 1. Periksa apakah arah motor sudah benar ke kanan (cek putaran ) 2. Periksa pompa dengan cara di putar dengan tangan sebelum pompa dikopel dengan motor 3. Periksa apakah gate valve vacuum breaker sudah tertutup 4. Periksa apakah level air didalam tanki sudah full 5. Masukkan power supply di Panel MCC 6. Posisikan selektor switch ke posisi remote ( pompa di operasi dari DCS Control room ) 7. Tutup rapat gate valve vacuum breaker 8. Buka valve Handweel #1 #2 #3 di pipe line 9. Buka valve Pressure lndicator vacuum condensor & Discharge WJP pump 10. Tutup semua valve yang menuju ke kondensor 11. Buka Gate Valve Suction & discharge water Jet Pump 12. Buka katup uap gland steam yang menuju perapat turbin (atur tekanan Mpa ) 13. Operasikan secara manual dari DCS Control room ( Pompa start ) 14. Proses pembuatan vacuum berlangsung.vacuum naik menuju Mpa (abs) Laporan Kerja Praktek 57

58 Tekanan Vakum (KPa) LAPORAN KERJA PRAKTEK 15. Apabila pengetesan atau sistim vacuum pump condensor tidak diperlukan lagi, lakukan : Tutup gate valve #6 #7 #8 di pipeline secara perlahan. Stop motor ( switch motor off ) lnterlock transfer JWP Pump Test 1. Posisikan switch water jet pump di DCS Control room ke Auto 2. Start WJP #1 pompa star 3. Posisikan switch WJP #1 ke posisi off, WJP #1 Off, WJP #2 Start 4. Posisikan switch WJP #2 ke posisi off, WJP #2 Off, WJP #1 Start Kriteria Keberhasilan Vacuum-Up Condensor test Vacuum dapat mencapai minimal Mpa (abs) Sistem dapat mempertahankan vacuum saat unit operasi Parameter peralatan utama,temperatur,vibrasi, Pressure & level water kondisi normal. 4.4 Analisa Data Kevakuman Kondensor Grafik Tekanan Vakum , ,5-89,1-86,1-90,7-92,2 Bulan (Masehi) -88,2-92,2-90,2-91,9 Gambar 4.1 Grafik Tekanan Vakum pada Kondensor PLTU Nii Tanasa Kendari selama bulan Agustus Desember 2014 dan Februari Juli 2015 Laporan Kerja Praktek 58

59 Seperti yang terlihat dari gambar grafik di atas, dapat diketahui bahwa tekanan vakum pada kondensor PLTU Nii Tanasa mempunyai rata rata di atas normal operasi yaitu sebesar -84 Kpa. Tekanan rata rata tertinggi diperoleh pada bulan Maret 2015 yaitu sebesar -92,2 Kpa dan tekanan rata rata terendah diperoleh pada bulan September 2014 yaitu sebesar -66,9, dimana pada bulan September 2014 tersebut didapati hingga unit mengalami trip karena vakum kondensor tidak mencukupi untuk normal operasi. Hal tersebut terjadi karena air laut sedang mengalami musim surut sehingga level air laut tidak mencapai section head pada pompa Circulating Water Pump, akibatnya pompa tidak dapat beroperasi dan berakibat tidak adanya proses pendinginan pada unit dan mengalami trip. 4.5 Fishbone Diagram Kondensor Vakum Sistem Pemeliharaan Alat Bantu Vakum Main Cooling System TINGKAT KEVAKUMAN KONDENSOR RENDAH Kerusakan Valve Tube Kondensor Gambar 4.2 Fishbone Diagram Kondensor Vakum Berdasarkan fishbone diagram di atas, bisa diketahui bahwa penyebab terjadinya tingkat kevakuman yang rendah pada kondensor adalah main cooling system yang kurang baik, alat bantu vakum pada PLTU kurang berfungsi dengan optimal, yang mana dua hal tersebut akan menyebabkan satu permasalahan besar yaitu terjadinya kerak ataupun fouling pada tube kondensor yang akan meghambat perpindahan panas yang terjadi di kondensor, dan berakibat juga pada semakin rendahnya tingkat kevakuman kondensor tersebut. Adanya kerusakan valve pada Laporan Kerja Praktek 59

60 line menuju kondensor juga bepengaruh buruk sehingga sistem sealing yang ada pada perapat poros turbin kurang bekerja dengan baik. Serta sistem pemeliharaan yang kurang mendukung dari sisi peralatan untuk melakukan pemeliharaan yang kurang optimal. 4.6 Analisa Penyebab Tingkat Kevakuman Kondensor Rendah Main Cooling System Main cooling system merupakan salah satu faktor pendukung terbesar untuk beroperasinya kondensor, terutama pengaruh pada kevakuman kondensor. Main cooling system disini yang dimaksudkan berpengaruh pada kevakuman kondensor di PLTU Nii Tanasa adalah kurang berjalan dengan optimal Water Treatment Plant (WTP), debris yang tidak bekerja optimal, dan banyaknya line pipa dari WTP ke kondensor yang mengalami kebocoran Water Intake Gambar 4.3 Kerusakan Sluice Gate water intake Instalasi berperan penting sebagai besarnya inputan air laut yang nantinya akan diproses di WTP. Ketika air laut surut dan ketika air laut pasang akan memberikan pengaruh pada water sea flow rate yang masuk ke intake kondensor apabila desain dari intake tidak tepat dengan Laporan Kerja Praktek 60

61 lingkungan yang ada. Pada PLTU Nii Tanasa ini, intake tidak mengalami masalah yang besar. Hal ini bisa dilihat ketika air laut dan air laut pasang, intake tetap tenggelam penuh tanpa mengalami pengurangan besar volume air yang mengalir ke intake tersebut, hanya saja akan berpengaruh pada sea water flow rate yang berbeda ketika air laut surut dan ketika air laut pasang. Hal lain yang perlu dikaji adalah sluice gate pada water intake ini hanya bisa untuk bukaan penuh saja. Sluice gate ini seharusnya bisa juga untuk menutup sehingga saat proses pemeliharaan intake, air laut tidak masuk melewati sluice gate. Gambar 4.4 Pipa Inlet Circulating Water Pump Pada PLTU Nii Tanasa, suatu saat pernah mengalami trip pada unit 1 maupun unit 2 karena air laut surut. Hal ini merupakan satu masalah yang besar untuk sebuah PLTU karena berhenti beroperasi karena tidak ada sistem pendinginan akibat air laut surut. Air laut yang ada pada kanal intake tidak cukup untuk melalui level section head pada CWP sehingga air laut tidak bisa dipompa. Hal ini mendasari untuk adanya pemasangan instalasi floating intake pada PLTU Nii Tanasa, yang sebelumnya harus dilakukan dredging untuk mendukung pemasangan instalasi floating intake ini. Dengan pemasangan instalasi tersebut diharapkan flow akan selalu konstan pada saat musim air laut pasang ataupun surut. Laporan Kerja Praktek 61

62 Bar Screen dan Traveling Screen Instalasi ini berfungsi sebagai filter kedua setelah jaring untuk air laut yang akan nantinya diproses di WTP. Screen pada PLTU ini tidak bisa digunakan dengan optimal, screen tersebut mati dan hanya bisa digunakan manual pada saat tertentu saja. Seharusnya untuk memingkatkan kualitas air yang akan diproses nantinya screen ini harus berfungsi dengan automatic dan secara continuous. Gambar 4.5 Kerusakan pada Screen & Traveling Bar Automatic Filter Instalasi ini berfungsi sebagai filter ketiga stelah air dipompa oleh CWP. Instalasi ini juga berfungsi untuk membantu mengurangi beban kerja debris filter kondensor pada PLTU ini karena debris yang ada masih konvensional tanpa menggunakan motor. Namun instalasi ini tidak berfungsi sama sekali sehingga berpengaruh pada tingkat kualitas air yang nantinya akan diproses dan masuk pada kondensor. Laporan Kerja Praktek 62

63 Chlorination Plant Gambar 4.6 Automatic Filter tidak berfungsi Gambar 4.7 Instalasi manual Chlorination Plant Instalasi ini berfungsi untuk melemahkan biota biota laut seperti kerang, kepiting, dan sebagainya yang ikut masuk ke dalam intake. Instalasi automatic ini mengalami kerusakan sehingga harus menggunakan drum dan dilewatkan melalui selang kecil dan dilakukan secara manual. Hal ini mengurangi kinerja chlorination plant yang seharusnya berperan penting untuk kualitas air. Pada kenyataanya ditemui banyak kotoran yang Laporan Kerja Praktek 63

64 terdapat pada tube kondensor ketika kondensor dibuka. Hal tersebut menghambat perpindahan panas pada tube begitu juga tingkat kevakuman kondensor Waste Water Treatment Plant Instalasi ini berfungsi untuk memisahkan zat kimia yang berbahaya untuk lingkungan. Namun instalasi ini tidak digunakan karena mengalami kerusakan, sehingga bisa air yang digunakan da[pat menjadi limbah pada sekitar lingkungan dan juga bisa memicu adanya korosi pada berbagai komponen yang memerlukan air pada PLTU ini, termasuk kondensor didalamnya. Tube tube pada kondensor maupun casing dan line line pipa kondensor mengalami korosi yang lebih cepat adalah salah satu akibat dari instalasi ini yang tidak berfungsi. Gambar 4.8 Kerusakan pada Waste Water Trearment Plant Debris Filter Debris filter ini berfungsi untuk menyaring air dari kotoran yang nantinya masuk ke dalam kondensor. Pada PLTU ini, debris filter hanya menggunakan saringan yang langsung dilewati dengan air yang akan masuk ke dalam kondensor. Hal ini juga berpengaruh pada tingkat efisien dari filter tersebut. Hal tersebut bisa dibuktikan dengan masih ditemukannya kotoran pada tube kondensor, seperti plastik, karet, bahkan kepiting didalamnya. Debris filter ini bisa ditingkatkan dengan Laporan Kerja Praktek 64

65 menggunakan motor yang bekerja pada debris filter tersebut. Motor tersebut akan meningkatkan efisiensi filter saat bekerja Kebocoran Line menuju Kondensor Gambar 4.9 Kebocoran pada line Water Treatment Plant Hal ini juga berpengaruh pada kualitas volume air yang nantinya diproses dalam kondensor, kebocoran line ini disebabkan karena pada PLTU ini telah ditemui beberapa pipa yang mengalami korosi yang akhirnya mengalami kebocoran dan adanya beberapa pelanggaran teknis seperti adanya alat berat yang melalui ground line WTP. Tingkat volume air yang seharusnya sama dari awal proses WTP akan berkurang ketika masuk ke dalam kondensor dengan adanya kebocoran tersebut. Selain itu, ketika ada kebocoran juga berpengaruh pada kevakuman kondensor karena dari kebocoran tersebut juga memungkinkan udara untuk masuk ke dalam proses kondensasi yang terbawa dari air menuju ke kondensor. Laporan Kerja Praktek 65

66 Pendangkalan pada Kanal Intake Pendangkalan intake merupakan satu masalah yang harus dijadikan satu pertimbangan penting untuk diperbaiki. Pada PLTU Nii Tanasa, intake bisa dikatakan dangkal karena banyak tumpukan lumpur, kotoran maupun batuan yang longsor dari bibir pantai sehingga membuat kanal intake menjadi dangkal. Selain menyebabkan pendangkalan, hal tersebut bisa juga menambah jumlah kotoran yang akan masuk ke dalam inlet. Gambar 4.10 Kawasan Intake Canal PLTU Nii Tanasa Seperti yang terlihat pada gambar 4.9, kanal yang terdapat pada PLTU Nii Tanasa cukup pendek dan tidak seluruh dilindungi fondasi untuk menhindari longsor pada kanal dan terjadi pendangkalan. Maka dari itu, akan lebih baik jika dilakukan dredging pada intake kanal kemudian untuk fondasinya diperpanjang hingga jaring paling depan untuk menghindari pendangkalan intake. Selain itu dengan dredging dapat menambah kedalaman kanal dan volume air yang ditampung Alat Bantu Vakum Alat bantu vakum yang digunakan pada PLTU Nii Tanasa hanya da satu komponen yaitu water jet ejector pump. Alat ini berfungsi untuk membuat tekanan vakum pada kondensor saat start awal pengoperasian dan juga mempertahankan vakum ketika unit sedang beroperasi. Kinerja alat ini sangatlah besar, pada PLTU unit yang besar peralatan vakum Laporan Kerja Praktek 66

67 minimal digunakan dua peralatan yaitu vacuum pump dan steam jet ejector. Vacuum pump digunakan untuk membuat vakum di awal pengoperasian, sedangkan steam jet ejector digunakan untuk mempertahankan vakum ketika unit sedang beroperasi. Akan lebih baik apabila pada PLTU Nii Tanasa juga digunakan sistem peralatan seperti itu sehingga beban kerja yang harus diterima oleh water ejector dapat berkurang dan kevakuman kondensor bisa semakin baik. Selain itu, juga dapat berpengaruh pada reliability pada water jet ejector pump itu sendiri apabila digunakan secara berkala dan tidak bergantian Tubes Kondensor Fouling pada tubes Gambar 4.11 Fouling pada tube kondensor Fouling (adanya kotoran) pada tubes kondensor pada PLTU ini akan mempengaruhi proses perpindahan panas dari steam keluaran dari exhaust turbine ke tubes. Ketika ada kotoran pada tubes, maka perpindahan panas tidak akan berlangsung secara sempurna karena terhambat adanya kotoran tersebut, yang pada akhirnya berpengaruh pada proses kondensasi dalam kondensor tersebut. Akan sedikit perubahan fase Laporan Kerja Praktek 67

68 yang terjadi dari uap ke air dan akan banyak terdapat non-condensable gas yang nantinya akan mengurangi tingkat kevakuman dari kondensor itu sendiri Korosi pada tubes Gambar 4.12 Korosi pada waterbox kondensor Sama halnya dengan fouling, adanya korosi pada kondensor juga akan berpengaruh pada proses perpindahan panas dan kondensasi di dalam kondensor yang nantinya berpengaruh pada tingkat kevakuman kondensor. Selain itu, apabila terjadi korosi terus menerus akan terjadi cracking (patah atau lubang) pada tube kondensor tersebut sehingga bisa menimbulkan terjadinya kebocoran, dimana ketika ada kebocoran maka air yang terkondensasi dan air laut akan bercampur di dalam hotwell. Laporan Kerja Praktek 68

69 4.6.4 Kerusakan Valve LAPORAN KERJA PRAKTEK Gambar 4.13 Kerusakan pada Pressure Control Regulating Valve Kerusakan valve yang terjadi pada PLTU Nii Tanasa adalah pada pressure regulating valve yang tidak dapat dioperasikan. Valve ini berfungsi untuk mengatur tekanan pada perapat poros turbin. Valve ini beroperasi secara otomatis, apabila tekanan berlebih pada perapat poros maka valve akan otomatis menutup, dan valve akan terus membuka apabila perapat poros masih membutuhkan uap sebagai perapat poros turbin. Kerusakan pada valve yang seharusnya berfungsi otomatis (automatic control valve) menjadi dioperasikan secara manual berakibat pada sistem sealing yang ada pada turbin, gland seal dan labyrinth seal. Tekanan yang digunakan pada PLTU Nii Tanasa adalah tekanan konstan dan control valve dilakukan secara manual. Apabila, sewaktu waktu tekanan pada atmosfer lebih besar daripada tekanan yang diatur konstan tersebut maka ada kemungkinan udara dari atmosfer masuk ke turbin kemudian bercampur dengan steam Laporan Kerja Praktek 69