Vacuum System
adalah sistem pembuatan kondisi vakum pada peralatan yang digunakan untuk
keperluan efisiensi seperti penurunan titik didih, titik uap, pengembunan,
pemisahan fase dan penurunan tekanan (dimaksudkan agar aliran mengalir dari
tekanan tinggi ke tekanan rendah). Vaccum
System terbagi menjadi 2 yaitu :
1. Vakum oleh Nozzle
Kondisi
vakum yang disebabkan oleh nozzle sehingga terjadi penyempitan aliran (flowrate
dan tekanan menjadi tinggi) dan biasanya menggunakan media steam.
2. Vakum oleh Fan / Blower
Kondisi vakum yang disebabkan oleh
putaran fan / blower untuk membangkitkan tekanan.
Vacuum System yang ada di unit pembangkitan adalah :
- Jet Ejector di Desalination Plant
Sistem
vakum disini dimaksudkan untuk menurunkan titik penguapan sehingga air laut
menguap pada temperatur rendah dan distillate
yang didapat lebih banyak dengan energi panas yang sedikit (lebih efisien)
serta untuk menarik lebih cepat (flowrate meningkat) air laut ke sisi chamber/ruang evaporator. Terbagi
menjadi 2 tipe yaitu :
BACA JUGA: Air & Flue Gas System
1. Start
Up Ejector
Sistem vakum yang digunakan saat start desalination plant. Steam dari auxiliary steam LP turbine (P = ± 7 bar, T = ± 300 oC)
mengalir melewati percabangan vacuum chamber yang terhubung dengan ruang evaporator. Karena tekanan steam lebih besar maka udara dalam ruang evaporator terikut aliran steam
dan terbawa untuk dibuang ke atmosphere. Kondisi vakum disini dicapai pada
kondisi ± 160 mbar.
2. Vakum
Unit
Bertujuan untuk mempertahankan sistem
vakum yang telah dicapai start up ejector.
Terdiri dari 5 buah vacuum chamber
yang terhubung dengan stage tertentu di ruang evaporator untuk mempertahankan vakum. Auxiliary steam LP turbine yang digunakan untuk memanaskan di brine heater mempunyai tekanan tinggi dibanding tekanan dalam ruang evaporator sehingga aliran dalam ruang evaporator terikut melewati vacuum chamber sehingga menyebabkan
vakum dan terikut ke arah brine heater.
Kondisi ini berlangsung terus-menerus untuk menjaga kevakuman selama desalination plant operasi.
- Vacuum System di Resin Regeneration
Saat
proses regenerasi resin, bahan HCl dan NaOH (regenerant) dari regenerant measuring tank terikut aliran
menuju ke mixed bed polisher tank karena tekanan aliran di pipa regenerant
lebih kecil dibanding tekanan aliran dari prefilter
menuju ke mixed bed polisher tank.
- Steam Jet Air Ejector (SJAE)
Peralatan
berbentuk tabung tipe shell and tube
dengan shell (steam dari auxiliary steam HP turbine) dan tube (condensate water dari CP)
dan. Kondisi vakum disini dibangkitkan oleh nozzle dimana aliran dari auxiliary steam HP turbine berkecepatan
tinggi dan dilewatkan percabangan steam LP turbine dari condenser maka
terjadilah penarikan aliran sehingga membuat vakum ruang kondensasi di condenser. Kondisi ini membuat steam LP turbine tertarik lebih cepat dengan
titik pengembunan yang rendah sehingga didapat condensate water lebih banyak dengan waktu singkat. Proses
pemanfaatan panas (heat recovery) yaitu
steam dari auxiliary steam HP turbine
+ steam LP turbine mengalami
kondensasi karena kontak dengan fluida dingin dari CP dan dialirkan ke hotwell
sedangkan condensate water dari CP yang naik temperaturnya dialirkan ke gland steam condenser (GSC). Proses pengoperasian vacuum system SJAE dibagi menjadi 2 sesuai gambar dibawah yaitu :
1. Starting
Ejector
Auxiliary steam HP turbine langsung
menuju ke atmosfer. Dengan steam bertekanan dan kecepatan
tinggi maka steam dari LP turbine di condenser terikut aliran sampai terjadi
vakum (< 635 mmHg) dan sesudah kondisi vakum tercapai maka dilanjutkan oleh normal ejector vacuum system.
2. Normal
Ejector
Setelah kondisi vakum dicapai (<
635 mmHg) oleh proses starting ejector
maka proses normal ejector berfungsi
mempertahankan kondisi vakum. Aliran steam dari auxiliary steam HP turbine langsung
mengalir menuju steam jet air ejector
(SJAE) dan steam LP turbine juga
menuju ke SJAE karena terikut aliran auxiliary steam HP turbine sehingga
kondisi vakum di condenser tetap terjaga. Di SJAE
ini terjadi pemanfaatn panas dimaksudkan untuk membantu agar rentang panas
dengan alat berikutnya tidak terlalu tinggi sehingga efisiensi panas meningkat
dan irit bahan bakar.
- Gland Steam Condenser (GSC)
Bentuk
seperti tabung bertipe shell and tube
(shell dari gland seal steam (GSS) poros / labyrinth turbine dan tube
dari aliran SJAE). GSC ini dimaksudkan untuk pemanfaatan
panas yang tidak digunakan (heat recovery)
dari poros / labyrinth turbine (berfungsi untuk perapat agar steam terisolasi dalam
sistem). GSC digunakan untuk membantu pemanasan awal sebelum ke proses
berikutnya. Kondisi disini dibuat vakum oleh gland steam exhaust blower (GSEB) dengan cara kerjanya sebagai
berikut : Steam GSS yang melewati poros / labyrinth turbine jika tidak mengalami sirkulasi maka akan terdapat
kejenuhan sehingga timbul panas berlebih pada satu titik sehingga mengakibatkan overheating yang bisa mengakibatkan
keretakan material, untuk menjaga agar GSS
tetap dingin maka disirkulasikan paksa dengan GSEB dan gas terlarut yang tidak terkondensasi disedot oleh GSEB untuk dibuang ke atmosphere. GSS kemudian dikontakkan dengan condensate water dari SJAE sehingga terdapat 2 keluaran yaitu
pertama GSS berubah karena mengalami kondensasi
kemudian dikembalikan ke hotwell dan
kedua condensate water yang sedikit
naik temperaturnya dipompa ke LPH.
Dengan adanya pemanfaatan panas di SJAE
dan GSS maka condensate water yang seharusnya langsung ke LPH mengalami pre-treatment sehingga temperaturnya sedikit lebih
tinggi untuk membantu proses di LPH.
- Priming Vacuum Pump
Pompa
yang digunakan untuk membantu memvakumkan ruang di water box condenser. Pompa ini digunakan jika level air laut surut
sehingga tube condenser tidak
seluruhnya terlewati air laut dengan indikatornya adalah ruang water box bagian atas kosong dan terisi
udara. Untuk menarik udara tersebut maka digunakan pompa priming vacuum pump sehingga udara terjebak di water box condenser keluar dan bersamaan dengan keluarnya udara tersebut,
air laut di bagian bawah terikut ke atas dan mengisi tube condenser bagian atas. Jika tube condenser tidak seluruhnya terlewati maka sisi yang tidak
terlewati akan mengalami overheating
karena kontak terus-menerus dengan steam LP turbine dan tidak terlewati fluida dingin sehingga mengakibatkan keretakan material dan bisa jebol. Hasil dari
udara + air laut panas terikut oleh tekanan pompa kemudian dipisahkan di separator tank antara udara dengan air
laut panas sehingga terpisahkan menjadi 2 yaitu udara dibuang ke atmosfer dan
air laut panas sebelum dibuang ke waste water pit didinginkan oleh air tawar dari CWHE di sisi luar sebagai sealing.
- Vapor Extractor Main Oil & Oil Conditioner
Berbentuk blower untuk menyedot seal oil yang telah digunakan untuk perapat (sealing)
(jika turbine tekanan tinggi bertujuan
agar steam tidak keluar ke lingkungan dan jika turbine tekanan rendah bertujuan agar udara lingkungan tidak masuk
ke sistem). Oli yang digunakan untuk perapat akan mengalami kenaikan temperatur
sehingga sewaktu dikembalikan ke main oil tank akan terbentuk buih / busa yang jika dibiarkan akan terbentuk uap air
yang akan menganggu kinerja seal oil .
Proses kerjanya sebagai berikut : seal oil
yang digunakan untuk perapat harus disirkulasikan terus-menerus agar tidak
mengalami overheating dan
dikembalikan ke main oil tank untuk
pendinginan. Saat kembali ke main oil tank, seal oil akan membentuk
busa / buih karena terjadi pemutusan rantai molekul hidrokarbon yang disebabkan
oleh panas dan ini akan menganggu sistem kerja oli karena bisa membentuk buih dan
untuk mengatasinya digunakan vapor extractor untuk menghilangkan busa tersebut yang kemudian dibuang
ke atmosfer. Karena sistem yang bekerja terus menerus kemudian terjadi vakum di main oil tank dan oli sebagai sealing
tersedot lebih cepat menuju ke main oil tank (MOT) karena proses vakum. Sistem ini juga berlaku untuk proses di oil conditioner tank yang menggunakan vapor extractor oil conditioner.
- Vacuum Tank untuk Seal H2 Generator
Generator
yang berputar akan menghasilkan panas disekelilingnya atau peralatan yang
berputar dan bergesekan, sehingga peralatan didalamnya harus dijaga agar tidak overheating dan untuk menjaga temperatur
tetap dingin digunakan gas hydrogen (H2)
dengan alasan sebagai berikut :
- Densitas rendah (mengurangi kerugian gesek dan bising)
- Daya serap panas tinggi (daya serap H2 lebih besar 6 -10 x lebih bagus dari udara karena koefisien perpindahan panas tinggi)
- Daya hantar panas tinggi sehingga dapat menghantarkan panas lebih banyak
- Tidak korosif
- Tidak memerlukan heater karena bisa diatur sesuai kebutuhan
- Komponen generator lebih bersih
- Lifetime lebih panjang
Proses sealing di generator adalah aliran pompa dari MOT digunakan untuk sealing di turbine dan generator. Di generator, oli dikembalikan ke vacuum tank dengan cara spray untuk
menghilangkan gas terlarut, kemudian dikembalikan ke labyrinth packing generator oleh main seal oil pump. Di vacuum tank terjadi pemvakuman yang dilakukan oleh vacuum pump yaitu saat membuang gas terlarut ke atmosfer dan karena
terjadi terus – menerus maka terjadilah vakum dan ini berfungsi untuk
mempercepat aliran turun dari labyrinth packing generator ke vacuum tank.
Di vacuum tank di sirkulasikan terus
menerus dengan cara spray oleh circulation pump untuk menghilangkan buih. Sealing di generator bertujuan untuk mencegah kebocoran gas hydrogen dan untuk
mencegah overheating pada labyrinth packing generator.
Proses
aliran Seal Oil seperti berikut :
Untuk
sesuatu yang bergerak terus-menerus dan bergesekan akan timbul panas yang
jika dibiarkan akan overheating dan
akan mengikis material, maka alat ini harus didinginkan seperti bearing turbine, penggerak hidrolik valve turbine, seal oil generator. Tempat penampungan oli untuk alat-alat besar
dan utama dinamakan MOT
sedangkan alat kecil mempunyai oil yank
sendiri. Kerja seal oil dimulai saat
start dengan putaran turbine masih rendah (± 3 rpm) sehingga bearing turbine membutuhkan pendinginan
dengan kecepatan aliran rendah dan turning gear oil pump (TGOP) bekerja. Dengan kenaikan putaran rpm
yang semakin besar maka TGOP
dimatikan dan diganti oleh auxiliary oil pump (AOP), AOP
bekerja terus menerus sampai putaran turbine mendekati 3000 rpm, setelah 3000
rpm AOP dimatikan dan diganti main oil pump (MOP) yang berkecepatan
dan bertekanan tinggi karena dibantu booster pump didalam MOT.
Sedangkan emergency oil pump (EOP)
digunakan untuk kondisi darurat jika keadaan pembangkit blackout (tidak ada daya AC sama sekali), prosesnya adalah saat turbine
kecepatan tinggi dan berhenti mendadak maka masih terdapat panas pada setiap
bagian yang bergesekan (yang dilewati seal oil) dan jika seal oil dibiarkan
tidak disirkulasi maka panas akan mencapai titik maksimal dan bisa menyebabkan overheating material dan untuk menghidupkan
pompa dibutuhkan energi cadangan arus DC yaitu pompa EOP, sehingga masih ada waktu sedikit untuk sirkulasi seal oil. MOT dilengkapi pendingin dari demin water sehingga temperatur main oil tetap terjaga dingin. Oli yang masuk ke MOT akan mengalami overflow
dan secara gravitasi mengalir ke oil conditioner tank yang dilengkapi strainer
untuk menyaring kotoran dan hasil penyaringan dipompa kembali ke MOT. Kondisi pemvakuman untuk
membuang gas terlarut di MOT
dan oil conditioner tank seperti
penjelasan sebelumnya.
Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2015). Vacuum System PLTU, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya
Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2015). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi DISINI
Previous
« Prev Post
« Prev Post
Next
Next Post »
Next Post »