Artikel Terbaru

Water Treatment Plant PLTU




Fluida yang dipakai untuk menggerakkan turbine disebut main steam yang berupa steam kering (superheated steam) yang didapatkan dari pemanasan lanjut steam basah (saturated steam) dan steam basah didapatkan dari pendidihan air bebas mineral (demineralized water). Air bebas mineral didapatkan dari proses water treatment air tawar (raw water) dan air tawar didapatkan dari proses penghilangan kadar garam air laut. Urutan proses air seperti berikut :

“The fluid that is used to rotate turbine rotor namely main steam that form dry steam (superheated steam) which obtained from further heating wet steam (saturated steam) and wet steam is obtained from boiling demineralized water. Demineralized water is obtained from water treatmnet process of raw water and raw water is obtained from removing process salt content. The sequence of water process as follows :"

Untuk menghasilkan air bebas mineral di unit pembangkitan diperlukan suatu sistem pengolahan air yang disebut water treatment plant (WTP). WTP adalah proses pengolahan air yang dimulai dari pre-treatment-desalination dan demineralization.

“To produce demineralized water, in power plant unit required water treatment system that called water treatment plant (WTP). WTP is the process to water treatment such as pre-treatment-desalination and demineralization”

Proses WTP : Air Laut – Desalination Plant – Raw Water Tank (Air Tawar) – Demineralization Plant (Air Demin) – Make Up Water Tank – Unit (Condensor – Deaerator – Steam Drum – Steam Turbin) 
Penjelasan sebagai berikut : 
  • Air Laut 
Air laut dari intake canal (conductivity = 40.000-50.000 µs/cm) yang memiliki beberapa filter sebagai berikut :
  • Coarse Screen  
Filter pertama air laut yang bertujuan menahan kotoran yang berukuran besar. Berbentuk seperti jaring
  • Bar Screen
Filter kedua air laut yang berbentuk seperti anyaman yang terbuat dari material besi tahan karat sehingga padatan yang masih lolos dari coarse screen diharapkan tertangkap disini.
  • Travelling Screen 
Filter ketiga yang berupa saringan berjalan dari atas ke bawah. Filter ini akan terus berputar untuk menyapu kotoran yang terikut dari bawah untuk dibawa keatas dan dibuang.
  • Debris Filter
Filter keempat yang dilengkapi teknologi modern yang bisa autobackwash berdasarkan perbedaan tekanan antara in dan out. Filter ini ditempatkan di antara perpipaan sebelum inlet condenser.
  • Desalination Plant 
Desalination Plant adalah proses meminimalisir kadar garam (salinitas) dari air laut. Untuk pembangkit listrik yang berkapasitas besar menggunakan alat tipe multi stage flash evaporator (MSFE) yaitu sistem distilasi multi stage yang sekali lewatan air laut tanpa sirkulasi sehingga antara masukan dan keluaran selalu fluida yang baru. Dalam proses ini didapatkan distillate (produk yang diharapkan yang disebut air tawar (raw water) yang memiliki conductivity ≤ 40 µs / cm dan produk yang tidak diharapkan yang mengandung salinitas tinggi yang tidak mengalami kondensasi dan dibuang dengan pompa blow down pump. Istilat tersebut umumnya digunakan untuk desalination plant tipe MSFE atau MED, namun jika menggunakan tipe reverse-osmosis (RO) maka terdapat 2 istilah yaitu permeate (produk yang diharapkan) dan concentrate (produk yang dibuang).


“Desalination plant is the process of removal salt content from sea water. In the power plant with high power output using MSFE types which multi stage distillation system that once through sea water without circulation so that between inputs and outputs always new fluid. In this process, it’s obtained distillate (expected product that called raw water which has a conductivity ≤ 40 µs / cm and unexpected product that contain high salinity which it’s obtained from fluid that not condensed and discharged by blowdown pump.”

BACA JUGA : Macam-Macam Desalination Plant
 
Peralatan dalam Desalination Plant adalah :
  • Sea Water Pump 
Pompa yang digunakan untuk mengalirkan air menuju ke pre-treatment seperti clarifier atau bak pengendapan.
  • Automatic Filter dan Basket Filter
Automatic Filter bekerja normally open dan motor filter bergerak otomatis berdasarkan perbedaan tekanan antara inlet dan outlet filter (karena ada penyumbat padatan) sehingga motor akan bergerak memutar filter untuk merontokkan filter. Basket filter berfungsi menyaring jika masih ada partikel padatan terikut. 


“Automatic filter works normally open and motor filter move automatically according to difference pressure between inlet and outlet filter (due to solid plugs) so that motor will move rotate filter to drop off solid plugs. Basket filter has function to separate if there are particles entrained solid."

BACA JUGA : Macam-Macam Alat Penyaring (Screen / Filter)
  • Chemical Injection 
Beberapa injeksi kimia yang dipakai adalah :
  • Anti Scaling berfungsi untuk mencegah terjadinya kerak di perpipaan 
  • Anti Foam berfungsi untuk mencegah terjadinya buih - buih pada air laut di water treatment plant
  • Acid berfungsi untuk membersihkan tube
Injeksi dilakukan sebelum air laut masuk ke Basket Filter atau Automatic Filter. 
  • Sealing Water Pump
Pompa yang digunakan untuk perapat (sealing water) pada sistem pompa agar udara, air dan pengotor dari luar masuk ke pompa selain itu juga untuk mendinginkan karet pompa. 

“The pump that is used for sealing on the pump system so that air, water and impurities from the outside not entrance to the pump, beside that it’s to cool pump rubbers.”

  • Brine Heater
Pemanas air laut sebelum masuk proses yang panasnya diambil dari auxiliary steam low pressure (LP) turbine dengan suhu ± 110 oC dan tekanan 1,25 bar. 
  • Ruang Evaporator (Multi Stage / Chamber)
Stage / Chamber sebanyak 30 buah yang tersusun seri melingkar 4 seri diagonal dengan susunan seri 1 (stage 1 – 10), seri 2 (stage 11 – 18), seri 3 (stage 19 – 25) dan seri 4 (stage 26 – 30). Air laut dipompa  menuju ke stage terakhir 30 dan mengalir sampai ke stage awal 1 melewati sisi dalam chamber kemudian melewati brine heater untuk pemanasan kemudian dilewatkan ruang evaporator (stage) mulai dari seri 1 - seri 2 - seri 3 dan seri 4. Air laut yang sudah melewati brine heater akan mengalami penguapan selama mengalir ke ruang evaporator dan karena kontak dengan aliran air laut dingin di dalam chamber maka terjadilah kondensasi (distillate water) dan tertampung khusus di dalam chamber untuk dibawa ke proses selanjutnya dengan distillate pump sedangkan yang tidak teruapkan di stage awal akan terus mengalir sampai stage terakhir sampai ter-kondensasi. Namun sampai stage terakhir terdapat air laut yang tidak mengalami kondensasi dan disedot oleh pompa blowdown pump untuk dibuang kembali ke laut. Kondisi disini vacuum karena pengaruh jet ejector system sehingga penguapan di tiap ruang evaporator menjadi lebih cepat pada panas rendah dan cepat mengalami proses kondensasi. 
“Stage / chamber / evaporation room composed of 30 pieces that it’s arranged circular 4 series diagonal with first series (stage 1 – 10), second series (stage 11 – 18), third series ( stage 19 – 25) and fourth series (stage 26 – 30). The sea water is pumped to the final stage 30 and flow until to the first stage through inner side chamber. Then passing brine heater to raise heat then it’s passed chamber again start series 1 – series 2 – series 3 – series 4. Sea water that passed brine heater will evaporate during flow in the chamber and because contact with cold flow sea water in the chamber so happen condensation (distillate water) that separated by demister and it’s collected in special place distillate column to bring to the next process with distillate pump whereas sea water that not evaporate in the first stage will continue flow to the final stage until maximal condensation. But until final stage still sea water that not condentation and it’s discharged by blowdown pump to remove into pit then into sea. Condition in here that made by vacuum because influence of jet ejector system so that evaporate in every chamber be faster on low heat and quick happen condentation process.”
  • Jet Ejector
Peralatan yang berfungsi untuk membuat vacuum system, pembahasan lebih lengkap ada di : Vacuum System PLTU
  • Distillate Pump
Pompa untuk air yang diharapkan dari hasil proses kondensasi di desalination plant untuk dibawa ke tank.
  • Condensate Pump
Pompa hasil kondensasi di brine heater untuk dikembalikan lagi ke stage.
  • Blowdown Pump
Pompa untuk menyedot air laut yang tidak mengalami kondensasi di ruang evaporator untuk dibuang ke laut. 
Produk dari desalination plant kemudian dipompa oleh distillate pump ke tank untuk penampungan sementara kemudian dipompa oleh modif pump ke raw water tank (RWT).
  • Demineralization Plant / WTP Plant
WTP Plant berfungsi untuk menghasilkan air bebas mineral dan didalamnya terdapat beberapa peralatan seperti :  
  • HCL Tank
Larutan HCl 32 % yang akan diencerkan sesuai kebutuhan regenerasi yaitu 4 % untuk proses regenerasi resin kation (Rz-) dan menangkap ion H+ dari HCl sehingga terjadi pengikatan Rz-H+
  • NaOH Tank
Larutan NaOH 40 % yang akan diencerkan sesuai kebutuhan regenerasi yaitu 4 % untuk proses regenerasi resin anion (Rz+) dan menangkap ion OH- sehingga terjadi pengikatan Rz+OH-
  • Prefilter Tank
Bertujuan penyaring awal raw water sebelum masuk ke mixed bed polisher dari pengotor air, kandungan besi. Didalamnya terdapat catridge untuk penangkap kotoran.

“The function is first filter raw material before entrance to the mixbed polisher from impurities and metallic content. Inner equipment are cartridges to catch impurities.”

  • Mixed Bed Polisher Tank
Berisi resin anion (Rz+) untuk pengikatan ion mineral negatif (Cl-, SO42-, CO32-, SiO2- dan resin kation (Rz-) untuk pengikatan ion mineral positif (Mg2+, Ca2+). Resin dicampur dalam satu tank sehingga disebut mixed bed dan air keluaran mempunyai conductivity ≤ 1 µs / cm (demineralized water) yang siap untuk dimasak di boiler. Reaksi pengikatan sebagai berikut :
Resin Kation (-)  Rz-H+ + X+ ---> Rz-X+ + H+ (dengan X+ adalah ion positif)
Resin Anion (+)  Rz+OH- + X- ---> Rz+X- + OH- (dengan X- adalah ion negatif) 
  • Mixing Air Receiver
Berisi udara bertekanan untuk mencampur resin di mixed bed polisher.
  • Waste Water Pit
Tempat penampungan air sisa proses regenerasi.
  • Make Up Water Tank (MWT)
Tempat penampungan air yang siap untuk proses selanjutnya di unit. Kondisi air disini disyaratkan mempunyai conductivity < 1 µs / cm dan pH 6,5 – 8.
Tabel 1. Kondisi Batasan Air Pengisi untuk Kapasitas 100 MW PLTU
Parameter
pH
(25o C)
Cond (µs/cm)
SiO2 (ppb)
PO4
(ppb)
DO
(ppb)
N2H4
(ppb)
Total Fe (ppb)
Total Cu (ppb)
Cl-(ppb)
WTP / MWT
6,5-8,0
< 1
< 20
-
-
-
< 50
-
< 100
Cond / Eco
8,8-9,5
-
-
-
< 7
< 10
< 30
< 10
< 100
Boiler Water
8,7-9,5
< 60
< 0,5
< 5
-
-
-
-
< 2000
Distillate
6,5-8,0
< 20
-
-
-
-
< 200
-
-

Tabel 2. Kondisi Batasan Air Pengisi untuk Kapasitas 200 MW PLTU
Parameter
pH
(25o C)
Cond (µs/cm)
SiO2 (ppb)
PO4
(ppb)
DO
(ppb)
N2H4
(ppb)
Total Fe (ppb)
Total Cu (ppb)
Cl-(ppb)
WTP / MWT
6,0-8,0
< 1
< 20
-
-
-
< 50
-
< 100
Cond / Eco
8,8-9,5
-
-
-
< 7
< 10
< 20
< 5
< 100
Boiler Water
8,7-9,4
< 20
< 0,2
< 3
-
-
-
-
< 1000
Distillate
6,5-8,0
< 20
-
-
-
-
< 200
-
-

Tabel 3. Kondisi Batasan Air Pendingin untuk Kapasitas 100 MW PLTU
Parameter
pH
(25o C)
Cond (µs/cm)
Kadar NO2
(ppm)
Cl2
(ppm)
Cooling Water
7-10
300-750
200-500
-
CWP
-
-
-
0,3-0,5

Tabel 4. Kondisi Batasan Air Pendingin untuk Kapasitas 200 MW PLTU
Parameter
pH
(25o C)
Cond (µs/cm)
Kadar NO2
(ppm)
Cl2
(ppm)
Cooling Water
7-10
300-750
200-500
-
CWP
-
-
-
0,3-0,5

Macam – Macam chemical yang diinjeksikan adalah :
  • NaOH ---> regenerant di mixed bed polisher 
  • HCl ---> regenerant di mixed bed polisher 
  • N2H4 ---> oxygen scavenger di deaerator dan outlet condensate pump 
  • Na3PO4 ---> menaikkan pH di steam drum jika ada kemungkinan kebocoran tube condenser dan mereaksikan garam terlarut untuk dijadikan sludge 
  • Ferrous Sulfat (FeSO4) ---> corrosion inhibitor di tube condenser 
  • NaNO2 ---> biofouling dan slag inhibitor pada cooling water
  • Anti Foam ---> pencegah pembusaan di desalination plant 
  • Anti Scale ---> pencegah kerak di desalination plant 
  • Coagulant (FeCl3 & PAC) ---> pemercepat pembentukan lumpur di waste water pit
Referensi : Laporan pribadi unit pembangkitan 

ARTIKEL TERKAIT : 
1. Water Process dan Injeksi Kimia di PLTU
2. Feed Water System PLTU
3. Chemical Injection PLTU & PLTGU

    Previous
    « Prev Post