Thursday, June 18, 2015

Steam & Condensate System PLTU 200 MW


Kata kunci : Steam, Condensate, Condenser, Condensor, Kondensor, Saturated, Superheated, Boiler 

Steam yang terdapat di Boiler terbagi menjadi 2 yaitu :
  • Saturated Steam : uap jenuh / basah di titik kritis yaitu berupa fase uap namun dibawah suhu uap sedikit saja akan berbentuk fase cair. Tempatnya di Economizer dan Steam Drum 
  • Superheated Steam : uap kering bebas dari fase cair, didapatkan dari pemanasan lanjut Saturated Steam pada tekanan yang sama. Tempatnya di Superheater dan Reheater
Penyebutan istilah untuk steam di pembangkit ada 3 yaitu :
  • Auxiliary Steam : steam yang diambil dari Header (pipa utama) yang menuju ke Turbin (biasanya sesudah Final Superheater). Auxiliary Steam HP Turbine (P = 15 kgf / cm2) diambil dari Header Final Superheater (P = 160 kgf / cm2) dengan menurunkan tekanan memakai valve untuk keperluan peralatan seperti Gland Seal Steam Regulator (GSSR), SJAE, Evaporator (khusus pemanasan jika bahan bakar Residual Oil), Atomizing Steam (untuk pengkabut di Main Gun Burner jika bahan bakar Residual Oil). Auxiliary Steam LP Turbine (P = 2,5 kgf / cm2) diambil dari sisa Auxiliary Steam HP Turbine (P = 15 kgf / cm2) yang tekanannya diturunkan dengan valve untuk keperluan peralatan seperti Deaerator, Desalination Plant dan Backup Evaporator. Pemakaian pada umumnya saat Start Up Unit karena persiapan steam di sistem belum ada dan penggunaan sistem ini mempunyai kelemahan yaitu mengurangi efisiensi kerja karena steam yang seharusnya penuh untuk kerja Turbin ada sedikit yang digunakan untuk keperluan lain. 
  • Extraction Steam : steam yang diambil dari Casing Turbine yang didapatkan dari steam keluaran sudu – sudu turbin. Extraction Steam HP & IP Turbine digunakan untuk keperluan peralatan seperti HPH 8 (Extraction Steam no. 1), HPH 7 (Extraction Steam no. 2), HPH 6 (Extraction Steam no. 3). Extraction Steam LP Turbine digunakan untuk keperluan peralatan seperti Deaerator (Extraction Steam no. 4), LPH 4 (Extraction Steam no. 5), LPH 3 (Extraction Steam no. 6), LPH 2 (Extraction Steam no. 7), LPH 1 (Extraction Steam no. 8). Contoh alat yang memakai ini adalah LPH dan HPH. Pemakaian pada umumnya saat unit Normal Operasi dan penggunaan steam ini tidak mengurangi efisiensi. 
  • Main Steam : steam yang sudah benar – benar kering (Superheated Steam) yang spesifikasi sesuai kebutuhan untuk menggerakkan Turbin dengan P = 169 kgf / cm2 dan T = 541 oC.
  • Atomizing Steam : Steam yang digunakan untuk membuat partikel kecil (atom) / pengkabutan di Main Gun Burner (fungsinya mengkabutkan bahan bakar sehingga lebih mudah di spray – kan di Boiler)
Proses pembentukan steam terjadi di Boiler dengan urutan proses didalamnya yaitu Economizer – Steam Drum – Superheater – HP Turbine – Reheater – IP Turbine – LP Turbine – Condenser.
Boiler (Economizer (T = ± 260 oC) – Steam Drum – Primary Superheater (T = ± 370 oC) – Secondary Superheater (T = ± 470 oC) – Final Superheater (T = ± 541 oC)) 
 BACA JUGA : Macam-Macam Boiler
 
Boiler adalah komponen peralatan yang berfungsi untuk mengubah Feed Water menjadi Main Steam dengan bantuan panas dari bahan bakar (High Speed Diesel (HSD), Residual Oil (RO) dan Gas Alam). Didalam Boiler terdapat beberapa istilah seperti :
  • Furnace
Tempat pembakaran oleh Main Gun Burner sehingga daerah ini adalah daerah yang paling panas. 
Area Boiler-Furnace
Wind Cap Boiler Furnace
  • Wall Tube
Dinding Boiler terdiri dari banyak Tube yang tersusun mengelilingi Boiler sehingga membentuk dinding dan berisi Feed Water.
Wall Tube Sebelah Cyclone Dilengkapi Anchor
Wall Tube Boiler
  • Heat Recovery Area (HRA)
Bagian dari Boiler berupa sekat khusus yang memanfaatkan panas sisa Boiler sehingga efisiensi menjadi naik.
  • Economizer
Tempat pemanasan awal Feed Water sewaktu memasuki Boiler. Alat ini memanfaatkan panas sisa Boiler (Flue Gas) sebelum dibuang ke cerobong (Stack).
  • Steam Drum
Berupa tabung horizontal yang dilengkapi sirip – sirip untuk memisahkan antara fase uap dengan fase cair sehingga fase uap terpisah dan langsung menuju ke Superheater sedangkan fase cair jatuh ke bagian bawah kolom penampung (Storage Tank) Steam Drum berdasarkan gravitasi untuk dibawa ke Boiler melewati Downcomer. Di Boiler terdapat Riser yaitu pipa untuk menaikkan kembali fase cair dari Downcomer untuk pemanasan ulang dan hasilnya menuju  ke Steam Drum dan mengalami siklus terus -  menerus sampai benar – benar fase cair teruapkan.
Steam Drum PLTU BT
  • Superheater
Bagian dari Boiler yang berfungsi memanaskan lebih lanjut steam basah (Saturated Steam) menjadi steam kering (Superheated Steam). Superheater terbagi menjadi 3 yaitu Primary Superheater, Secondary Superheater dan Final Superheater.
  • Reheater
Steam keluaran dari HP Turbine karena sudah terpakai untuk memutar sudu – sudu maka tekanan dan suhu berkurang disebut Cold Reheat (P = ± 29 kgf / cm2 & T = ± 303 oC) sehingga memerlukan penambahan suhu untuk mencapai tekanan yang sedikit lebih besar maka dipanaskan lagi di bagian Boiler yaitu Reheater. Steam hasil dari pemanasan ulang (P = ± 29 kgf / cm2 & T = ± 541 oC) kemudian dilewatkan ke IP Turbine.
  • Turbin dan Generator
Turbin terbagi menjadi 3 bagian dalam 1 poros yaitu High Pressure (HP) Turbin, Intermediate Pressure (IP) Turbin dan Low Pressure (LP) Turbin. Main Steam dari Superheater Boiler menggerakkan HP Turbin kemudian steam outlet dipanaskan lagi di Reheater Boiler untuk menaikkan tekanan dan suhu. Dari Reheater, steam dilewatkan IP Turbin dan outletnya langsung dihubungkan oleh saluran berbentuk U menuju ke LP Turbin. Turbin dan Generator terhubung dalam 1 poros dengan RPM = 3000.
Add caption
Turbin PLTU GR
Condensate adalah produk dari hasil kondensasi yang didapatkan dari pengkontakkan antara steam (fluida panas) dengan air laut (fluida dingin) di peralatan Condenser yang hasilnya ditampung di Hotwell dan produk disebut Condensate Water. Urutan Condensate Water adalah : Hotwell (P = 19 kgf/cm2) – SJAEGSCLPH 1 (T = 85 oC) – LPH 2 (T = 103 oC) – LPH 3 (T = 127 oC) – LPH 4 (T = 144 oC) – Deaerator (P = 7 kgf / cm2 & T = 174 oC) – Feed Water
Prosesnya meliputi beberapa peralatan sebagai berikut :
  • Condenser & Hot Well
Di Condenser terdapat 2 sisi yaitu sisi Shell yang berisi Auxiliary Steam LP Turbine dan sisi Tube berisi air pendingin dari air laut yang dipompa oleh Pompa CWP. Kedua sisi terjadi kontak sehingga terjadi penukaran panas dan terjadi pengembunan (Kondensasi). Karena terjadi proses kondensasi maka dihasilkan Condensate Water dan ditampung di Hot Well yang letaknya tepat dibawah Condenser. Untuk operasi ideal dalam siklus tertutup maka tidak ada air yang hilang namun dalam operasi kenyataan terdapat losses sehingga diperlukan air penambah di Hot Well dari Make Up Water sehingga level kebutuhan air untuk menghasilkan steam tetap terjaga.
Condenser PLTU BT
  • Condensate Pump (CP)
Berfungsi memompa Condensate Water dari Hot Well menuju ke LPH dengan tekanan pompa sebesar ± 20 kgf / cm2 dan suhu ± 40 oC.
  • Low Pressure Heater (LPH)
Low Pressure Heater (LPH) terdiri dari 4 buah yaitu LPH 1 (± 78 oC) – LPH 2 (± 144 oC) – LPH 3 (± 220 oC) – LPH 4 (± 280 oC) yang alirannya seri untuk memanaskan awal sebelum masuk ke Deaerator (± 260 oC). Steam pemanas yang dipakai adalah Extraction Steam Turbin LP (diambil dari sirip – sirip Turbin).

Referensi : Laporan pribadi unit pembangkitan

ARTIKEL TERKAIT : 
1. Desain Kolom Pemisah Distilasi 
2. Istilah Mirip tapi Tidak Sama Artinya di Teknik Kimia (1 of 2) 
3. Subcritical vs Supercritical Boiler 

No comments:

Post a Comment