BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang sangat penting dalam kehidupan manusia saat ini, hampir semua aktifitas manusia berhubungan dengan energi listrik. Seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan tingkat populasi penduduk di Indonesia yang semakin tinggi maka permintaan akan energi listrik juga meningkat, oleh karena itu berbagai upaya yang dilakukan oleh pemerintah agar memenuhi kebutuhan listrik masyarakat. Salah satunya dengan melaksanakan program percepatan pembangkit listrik MW yang tersebar diseluruh Indonesia dengan membangun pembangkitan listrik. Sistem pembangkit listrik di Indonesia sebagian besar menggunakan bahan bakar fosil (batubara/solar) sebagai sumber panas untuk menghasilkan uap panas lanjut yang bertemperatur dan tekanan tinggi untuk dikonversi menjadi energi listrik. Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah salah satu pembangkit yang menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber panas. PLTU merupakan pembangkit yang paling efisien untuk dikembangkan di Indonesia dibandingkan dengan tenaga lainnya. Salah satu pembangkit yang di kembangkan dalam pencapaian tersebut adalah pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) Rembang dengan kapasitas 2 x 315 MW. Dalam memenuhi sumber enegri listrik, pengelola perusahaan pembangkit harus mampu mengoptimalkan efisiensi dari setiap pembangkit dengan harapan dapat menurunkan biaya produksi yang dikeluarkan dalam segi bahan bakar maupun perawatan setiap komponen dan produksi listrik dapat mencapai kapasitas maksimum, sehingga memperoleh keuntungan yang tinggi. Salah satu komponen yang dikatakan sebagai penyebab losses terbanyak pada suatu pembangkit adalah kondensor. Salah satu penyebab terjadinya losses diindikasikan dari perubahan tekanan vakum dalam kondensor yang menyebabkan tidak sempurnanya proses kondensasi. Dengan kurang efisiensinya uap yang tidak terkondensasi menyebabkan air pengisi boiler berkurang, sehingga diperlukan tambahan pasokan Laporan Tugas Akhir 1

2 air pengisi boiler (demin water) yang memiliki harga yang mahal dan pasokan bahan bakar lebih untuk kerja furnace sebagai pemanas ulang. Kondensor merupakan alat penukar kalor (heat exchanger) yang berfungsi mengkondensasikan uap bekas dari low pressure turbine menjadi titik-titik air (air kondensat) dan air yang terkondensasi ditampung pada hotwell. Selanjutnya air tersebut disirkulasikan kembali ke boiler untuk di proses kembali menjadi uap. Proses pada kondensor yang terjadi adalah proses perpindahan panas antara fluida pendingin yang dilewatkan dalam pipa (tubes) kemudian uap dari low pressure turbine (fluida yang didinginkan) melewati selongsong / diluar pipa. Panas dari uap bekas diteruskan ke massa fluida pendingin melalui media pemisah yaitu permukaan perpindahan panas yang dibuat dengan pipa-pipa dengan ketebalan yang tipis dalam jumlah banyak untuk mencapai efektivitas terbaik penukar kalor. Apabila di dalam kondensor tidak memiliki sistem yang baik dalam mengkondensasikan uap bekas, maka akan menambah biaya produksi air pengisi boiler akibat uap yang terbuang sia sia pada kondensor. Oleh karena itu, dalam tugas akhir ini akan membahas tentang efektivitas alat penukar kalor yang dilihat dari variasi kevakuman kondensor pada PLTU Rembang, sehingga dapat diketahui besar nilai tekanan vakum di dalam kondensor yang perlu dijaga agar memiliki efektivitas kondensor yang baik. 1.2 Rumusan Masalah Kondensor merupakan komponen utama dalam suatu pembangkit, dalam sistem kerjanya kondensor harus dijaga tingkat kevakumannya. Tingkat kevakuman kondensor yang baik dapat meningkatkan efisiensi unit pembangkit. Seberapa besar pengaruh tingkat kevakuman kondensor terhadap efektivitas dari komponen tersebut dan pengaruh perubahan tekanan vakum kondensor dengan laju perpindahan panas pada kondensor di PT PJB UBJO&M PLTU Rembang. Laporan Tugas Akhir 2

3 1.3 Batasan Masalah Masalah yang diangkat dalam tugas akhir ini terlalu luas jika akan dianalisis secara menyeluruh, oleh karena itu dalam tugas akhir ini terdapat batasan masalah yaitu: 1. Kondisi aliran didalam dan di luar tube steady state dan steady flow. 2. Ruang lingkup analisis hanya sebatas pada kondensor PLTU Rembang 3. Perpindahan panas yang ditinjau hanya perpindahan panas secara konduksi dan konveksi dengan mengabaikan perpindahan panas secara radiasi 4. Hanya menganalisis perpindahan panas dari keluaran uap low pressure turbine, sementara kalor dari komponen lain yang terdapat pada kondensor diabaikan. 5. Penelitian dilakukan dengan membandingkan variasi tekanan vakum pada -93 kpa, -92 kpa, -91 kpa, -90 kpa, -89 kpa. 1.4 Tujuan Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah maka tujuan penelitian ini adalah : 1. Mengetahui hubungan laju perpindahan panas dan nilai efektivitas kondensor dengan variabel perubahan tekanan vakum. 2. Mengetahui tingkat kevakuman kondensor yang optimal pada PLTU Rembang unit # Membandingkan tekanan vakum dengan efektivitas kondensor. 1.5 Manfaat Dari beberapa tujuan di atas maka bisa diambil beberapa manfaat, diantaranya: 1. Sebagai refrensi terhadap penelitian selanjutnya yang berkaitan dengan sistem perpindahan panas pada kondensor PLTU Rembang 2. Memahami metode perhitungan yang digunakan untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh penurunan kerja pada kondensor. 3. Dapat memberikan saran pada pihak PLTU untuk menjaga nilai kevakuman kondensor agar pada tingkatan tekanan vakum yang optimal. Laporan Tugas Akhir 3

4 1.6 Metodologi Penelitian Tahapan dalam melakukan penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi literatur Pencarian data dengan mempelajari literatur literatur yang ada. Literature tersebut berhubungan dengan konversi energi seperti ilmu Thermodinamika dan Perpindahan panas. Studi ini terutama untuk memperoleh teori teori yang menunjang laporan tugas akhir ini. 2. Studi wawancara (interview) Pengambilan data dengan melakukan wawancara kepada pimpinan, operator, dan teknisi mengenai obyek maupun kepada pihak pihak yang memiliki informasi yang dibutuhkan, sehingga dapat membantu dan memberikan penjelasan yang mendetail tentang masalah yang dianalisis. 3. Studi lapangan Pencarian data dengan cara melakukan tinjauan langsung kelapangan untuk mengetahui peralatan apa saja yang digunakan, mesin mesin yang digunakan ini bersangkutan dengan pengoprasian dan perawatan, metode mengenai cara yang digunakan dalam proses. Metode ini sangat berguna unuk memecahkan masalah yang diangkat karena penulis terjun langsung kelapangan. 1.7 Sistematika Penulisan Laporan Untuk mempermudah penyusunan tugas akhir ini, dibuat garis besar yang terdiri dari beberapa bab. Adapun sistematikanya sebagai berikut : BAB I. PENDAHULUAN Pendahuluaan ini berisi tetang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat dari penyusunan tugas akhir, metode pengumpulan data, dan sistematika penuliasan tugas akhir. Laporan Tugas Akhir 4

5 BAB II. LANDASAN TEORI Bab ini berisikan tentang dasar teori perpindahan panas, koefisien perpindahan kalor menyeluruh, metode LMTD dan metode NTU-Efektivitas BAB III. KLASIFIKASI KONDENSOR Bab ini berisikan tentang pengertian kondensor, spesifikasi kondensor, prinsip kerja kondensor, bagian kondensor, alat bantu kondensor, dan jenis - jenis kondensor. BAB IV. PENGUMPULAN DATA Bab ini berisikan tentang metode pengambilan data, parameter operasi, dan siklus kerja kondensor. BAB V. PEMBAHASAN DAN ANALISIS Bab ini berisi tentang penjelasan secara rinci proses penelitian salah satu contoh perhitungan data yang diperoleh sesuai kondisi saat operasi disusun berupa tabel dan grafik analisis data untuk mengetahui kondisi unjuk kerja kondensor. Grafik yang ditampilkan merupakan grafik perbandingan antara temperatur air pendingin dengan tekanan vakum, aliran massa fluida panas dengan tekanan vakum, tekanan vakum dengan efektivitas kondensor dan tekanan vakum dengan laju perpindahan panas. BAB VI. PENUTUP Bab ini berisi tentang saran dan kesimpulan yang dapat ditarik untuk mengetahui kinerja kondensor berdasarkan perhitungan dan analisa yang telah dilakukan. Laporan Tugas Akhir 5