BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung atau dengan bantuan elemen lain, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung dari jenis mekanisme yang digerakkan turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, seperti untuk pembangkit listrik. Turbin uap berfungsi untuk mengubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Prinsip kerja steam turbin adalah dengan menerima uap dengan tekanan dan temperatur tinggi mengalir melalui nosel sehingga kecepatannya naik dan mengarah dengan tepat untuk mendorong sudu-sudu turbin. Akibatnya poros turbin bergerak menghasilkan putaran (energi mekanik). Aliran uap pada turbin diawali dari Main Steam yang keluar dari Superheater Boiler berupa Uap kering masuk ke turbin uap pada bagian High Pressure Turbin pada tekanan dan temperatur tertentu. Setelah melewati HP turbin, tekanan dan temperatur uap turun sehingga uap dialirkan kembali ke reheater di boiler melalui pipa cold reheat untuk proses pemanasan kembali untuk menaikkan temperatur ke temperature main steam. Uap ini selanjutnya 1
dialirkan untuk memutar Intermediate Pressure turbin dengan perantara pipa hot reheat. Selesai di IP turbin, uap dialirkan kembali ke Low Pressure turbin. Putaran turbin tersebut menjadi pemutar generator. Setelah melewati ketiga turbin tersebut, temperatur dan tekanan uap turun menjadi uap basah dan selanjutnya dialirkan ke kondensor untuk proses kondensasi menjadi air kondensat. Sebagian steam digunakan untuk pemanasan mula pada LP, HP Heater dan proses deaerasi pada deaerator. Uap tersebut disebut uap ekstrasi. 1.2. TUJUAN TUGAS AKHIR Tugas perhitungan efisiensi turbin uap bertingkat pada PLTU kapasitas 330 MW ini bertujuan untuk : 1. Mengetahui efisiensi pada turbin yang sudah beroperasi pada kapasitas 330 MW. 2. Analisa untuk menjaga efisiensi HP turbin PLTU kapasitas 330 MW 1.3. PERUMUSAN MASALAH Pada pengoperasian turbin terdapat penurunan efisiensi setelah turbin beroperasi beberapa waktu. Efisiensi pada turbin dapat dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain: kualitas steam dari boiler dan HP turbin efisiensi. Untuk menjaga efisiensi turbin perlu dilakukan beberapa analisa. 2
1.4 BATASAN MASALAH Pembahasan pada perhitungan efisiensi turbin uap bertingkat pada PLTU kapasitas 330 MW ini dibatasi pada : 1. Analisa data karakteristik operasi turbin kapasitas 330 MW. 2. Performa ditinjau pada nilai efisiensi turbin HP. 3. Nilai efisiensi HP turbin ditinjau dari steam boiler. 1.5 METODE PENELITIAN Dalam pembahasan perhitungan efisiensi turbin uap bertingkat pada PLTU kapasitas 330 MW ini kami mengangkat masalah utama yakni menganalisa efisiensi pada turbin dengan kapasitas 330 MW yang sudah beroperasi dari setelah komisioning sampai satu tahun beroperasi kemudian dilakukan improvement efisiensi untuk menjaga nilai efisiensi. Pembahasan perhitungan ini kami angkat karena masalah efisiensi turbin merupakan salah satu hal yang berpengaruh pada efisiensi unit secara keseluruhan. Sehingga untuk membahas perhitungan tersebut kami membagi menjadi beberapa langkah angkah : 1. Mencari data operasi turbin kapasitas 330 MW 2. Perhitungan efisiensi turbin 3. Siklus Rankine 4. Diagram Mollier 3
1.6 ALUR PENELITIAN Metodologi penelitian merupakan suatu proses yang terdiri dari tahap yang saling terkait secara sistematis satu dengan yang lainnya dan akan mendefinisikan siklus pemecahan masalah atau pengembangannya serta mencantumkan sistem yang akan dibangun. Dengan adanya metodologi ini, maka siklus pemecahan masalah dapat dilaksanakan secara terstruktur. Langkah dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 1.1. Mulai Tujuan Penelitian Perumusan Masalah Studi Pustaka Perhitungan Efisiensi Studi Lapangan Melakukan observasi langsung dan interview dengan operator Pengumpulan Data 1. Data operasi turbin 2. Data efisiensi tiap siklus waktu Perhitungan teoritis Perhitungan efisiensi data operasi dengan perhitungan secara teoritis Gambar 1.1 metodologi penelitian 4
1.7 RELEVANSI DAN KONTRIBUSI PENELITIAN Penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan referensi bagi pelaksana pengoperasian untuk meningkatkan performa turbin dan PLTU pada umumnya. 1.8 SISTEMATIKA LAPORAN Rancangan kerangka laporan tugas akhir ini disusun terdiriatas 4 Bab dengan rincian masing-masing Bab sebagai berikut : BAB 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan 1.3 Perumusan Masalah 1.4 Batasan Masalah 1.5 Metode Penelitian 1.6 Alur Penelitian 1.7 Relevansi dan Kontribusi Penelitian 1.8 Sistematika Laporan BAB 2. Landasan Teori 2.1 Turbin Uap 2.1.1 Prinsip Kerja Turbin 2.1.2 Aliran Uap Pada Turbin 2.2 Turbin Auxiliary 2.3 Jenis dan Karakteristik Turbin Uap 2.4 Konstruksi dan Bagian Utama Turbin Uap 5
2.4.1 Casing 2.4.2 Rotor 2.4.3 Bantalan 2.4.4 Katup Utama 2.4.5 Sistem Perapat Poros 2.4.6 Sistem Pelumasan 2.4.7 Turning Gear 2.4.8 Sistem Jacking Oil 2.5 Deskripsi HP Turbin, IP Turbin dan LP Turbin 2.5.1 Deskripsi HP Turbin 2.5.2 Deskripsi IP Turbin 2.5.3 Deskripsi LP Turbin 2.6 Tahapan Konstruksi Turbin 2.7 Rumus Efisiensi Turbin Isentropik Keseluruhan 2.8 Siklus Rankine Efisiensi Turbin Isentropik Keseluruhan 2.9 Siklus Efisiensi Mollier BAB 3. Analisa dan Pembahasan 3.1 Spesifikasi Turbin 3.2 Perhitungan Efisiensi Turbin Isentropik Keseluruhan 3.3 Perhitungan Efisiensi Turbin Isentropik Tiap Tingkat 3.4 Analisa Efisiensi Pada HP Turbin BAB 4. Penutup 4.1 Simpulan 4.2 Saran 6