SESSION 3 GAS-TURBINE POWER PLANT

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "SESSION 3 GAS-TURBINE POWER PLANT"

Hamdani Widjaja
7 tahun lalu
Tontonan:

1 SESSION 3 GAS-TURBINE POWER PLANT

2 Outline 1. Dasar Teori Turbin Gas 2. Proses PLTG dan PLTGU 3. Klasifikasi Turbin Gas 4. Komponen PLTG 5. Kelebihan dan Kekurangan

3 1. Dasar Teori Turbin Gas Turbin gas bekerja atas dasar siklus Brayton yang merupakan suatu standar siklus udara.

4 q i P 2 = P 3 P 2 n 3 Pv k = c pressure ratio, r p = P 1 /P 2 Siklus Brayton Pv k = c w out P 1 = P 4 w in 1 q o 4 v v v ut v 4 V T q in P = const. = P 2 P = const. = P 1 q out 4 Proses 1-2 Kompresi Isentropik (pada kompresor) Proses 2-3 P = konstan, Penambahan Panas Proses 3-4 Ekspansi Isentropik (pada Turbin) s 1 =s 2 s 3 =s 4 s Proses 4-1 P = konstan, Pembuangan Panas

5 Efisiensi Siklus Brayton Q Q 1 1 Q ( V / V ) k Q 1-2 = Energi masuk (Conditions 1 2) Q 4-1 = Energi keluar (Condition 4 1) V 2 /V 1 = Rasio kompresi k = Specific Heat Ratio = 1,3 1,4 (udara)

6 Penjelasan Siklus Brayton Pemampatan (compression) udara dihisap dan dimampatkan Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan udara kemudian dibakar Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozzle Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan

7 Prinsip Turbin Gas Regeneratif

8 2. PROSES PLTG Fuel Combustion Chamber Compressed Air Combustion Gases Electric Power Output Electric Generator Compressor Turbine Air Intake Exhaust Gases

9 Proses PLTG Transmission line Air filter compressor stack Switch yard Electric Power diesel Generator Gas line Main transformer Pumping house Fuel pump Gas Turbine Combustion system

10 Proses PLTG El air PGN Filter GT G chimney HRSG Steam 4 chimney 1 GFC 2 by pass main 1 1. Gas pressure regulator 2. Gas accumulator 3. Deaerator 4. Economizer GFC; gas fuel compressor HRSG; Heat Recovery Steam and Gas water 3

11 Proses PLTGU

12 Proses PLTGU AIR INLET FILTER EXHAUST BYPASS SILENCER EXHAUST SILENCER DIVERTER VALVE GENERATOR GAS TURBINE HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR (HRSG) SUPPLE- MENTARY BURNER PROCESS STEAM

13 Proses PLTGU

14 Efisiensi Termal PLTGU & PLTG

15 3. KLASIFIKASI TURBIN GAS Berdasarkan Siklusnya Turbin gas siklus tertutup (Close Cycle) Turbin gas siklus terbuka (Open Cycle)

16 Berdasarkan Siklus Fuel Combustion Chamber Q in Heat Exchanger Compressed Air Combustion Gases High Pressure Air High Temp.Air Compressor Turbine W net Compressor Turbine Heat Exchanger Air Intake Exhaust Gases Q out Open cycle Closed Cycle

17 Berdasarkan Konstruksi Poros Turbin gas poros tunggal (Single Shaft) Turbin gas poros ganda (Double Shaft)

18 Berdasarkan Konstruksi Poros Single Shaft Double Shaft

19 Berdasarkan Aplikasi Industrial heavy-duty gas turbines Aircraft-derivative gas turbines

20 Industrial Heavy-duty Gas Turbines Daya keluaran yang besar Berumur panjang Memiliki efisiensi paling tinggi dibanding tipe gas turbin lain Tidak berisik dibandingkan dengan Aircraft-derivative gas turbine

21 Aircraft-derivative gas turbines Paling banyak digunakan pada Power Plant Biaya instalasi yang relatif murah Peralatan start-up membutuhkan daya yang kecil Proses start-up dan shut-down dapat dilakukan dengan cepat Dapat meng-handle fluktuasi perubahan beban

22 Berdasarkan Kapasitas Medium-range gas turbines Small gas turbines

23 Medium-range gas turbines Kapasitas berkisar antara hp (3,7 11,2 MW). Memiliki efisiensi yang cukup tinggi. Pada kompresor terdapat tingkat sudu, dengan rasio tekanan sekitar Biasanya menggunakan regenerator untuk meningkatkan efisiensi

24 Small gas turbines Biasanya menggunakan kompresor sentrifugal Kapasitas di bawah 500 hp (3,7 MW) Memiliki efisiensi sekitar 20 %, karena: Efisiensi kompresor sentrifugal yang digunakan memiliki efisiensi lebih rendah dibanding kompresor aksial Temperatur masuk pada turbin diusahakan tidak melebihi 1700 o F (927 o C)

25 4. KOMPONEN PLTG

26 Komponen Utama

27 Air Inlet Section Air Inlet Housing Inertia Separator Pre-Filter Main Filter Inlet Bellmouth Inlet Guide Vane

28 Compressor Section Compressor Rotor Assembly Compressor Stator Inlet Casing Forward Compressor Casing Aft Casing Discharge Casing

29 Compressors Centrifugal Compressor Axial Flow Compressor

30 Centrifugal Compressor

31 Axial Compressor

32 Combustion Section Combustion Chamber Combustion Liners Fuel Nozzle Ignitors (Spark Plug) Transition Pieces Cross Fired Tubes Flame Detector

34 Combustion Chamber Zona pembakaran pada combustion chamber ada 3, yaitu: Primary zone Secondary zone Dilution zone Gradien temperatur, deposit karbon, dan asap harus diminimalisir, karena: Gradien temperatur dapat menyebabkan combustion liner membengkok dan retak Deposit karbon meningkatkan pressure loss dan mengacaukan pola aliran Asap pencemaran lingkungan

35 Tipe Combustor Can Annular Can-annular annular

36 Turbine Section Turbine Rotor Case First Stage Nozzle First Stage Turbine Wheel Second Stage Nozzle and Diafragma Second Stage Turbine Wheel

37 Turbine Blade Cooling 1. Convection cooling 2. Impingement cooling 3. Film cooling 4. Transpiration cooling 5. Water cooling

38 Axial Flow Turbine Impuls, umum untuk menghadapi tekanan sangat tinggi (stage awal steam) Reaksi, umum untuk menghadapi tekanan sedang (gas turbine)

39 Heat Recovery Steam Generators

40 Komponen Penunjang Starting Equipment untuk melakukan start up sebelum turbin bekerja Coupling and Accessory Gear untuk memindahkan daya & putaran dari poros yang bergerak ke poros yang akan digerakkan Lube Oil System untuk melakukan pelumasan secara kontinyu pada setiap komponen sistem turbin gas Cooling System sistem pendingin yang digunakan pada turbin gas adalah air dan udara

41 5. KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN Keuntungan dan Kerugian PLTG Keuntungan dan Kerugian PLTGU

42 Kelebihan dan Kekurangan PLTG Kelebihan: Proses instalasi yang mudah dan murah Start-up time yang cepat Tenaga darurat (back-up) Dapat menggunakan berbagai macam variasi bahan bakar Ramah lingkungan Kekurangan: Single-cycle memiliki efisiensi yang rendah

43 Kelebihan dan Kekurangan PLTGU Keuntungan: Gas panas keluaran dari turbin gas dapat digunakan untuk memanaskan air sehingga menjadi uap untuk menggerakkan turbin uap Meningkatkan efisiensi menjadi sebesar 40-50% Efisiensi bahan bakar Kerugian: Peningkatan biaya Peningkatan luas area yang dibutuhkan

dokumen-dokumen yang mirip

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG) Prepared by: anonymous

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG) Prepared by: anonymous Pendahuluan PLTG adalah pembangkit listrik yang menggunakan tenaga yang dihasilkan oleh hasil pembakaran bahan bakar dan udara bertekanan tinggi.