A.KETEL UAP
Ketel uap adalah suatu pesawat yang berfungsi untuk memproduksi uap melalui proses pemanasan dan penguapan air. Air dialirkan didalam pipa pipa penguap dan gas panas mengalir dibagian luar diantara pipa pipa penguap .Hasil pembakaran bahan bakar residu dan udara merupakan sumber panas . Kalor pembakaran yang dihasilkan selanjutnya ditampung didalam steam drum (drum uap),dimana uap ini masih merupakan uap basah (satureted steam ). Dari steam drum ini uap dipanaskan lagi pada peaswat pemanas lanjut ( super heater )sehinnga menjadi uap panas lanjut ( super heat steam ) dengan tekanan dan temperatur tertentu. Uap lanjut ini kemudian difunsikan sebagai penggerak turbin.
A. Peralatan bantu ketel uap
a. Ruang bakar (furnace )
Ruang bakar adalah merupakan bagian dari ketel uap ,dimana didalam ruang bakar ini sebagian besar proses pembakaran dan perpindahan panas secara radiasi kedinding dinding pipa penguap berlangsung . Konstruksi dinding ruang bakar bagian dalam terdiri dari susunan sejumlah pipa pipa penguap yang dikenal dengan : furnace water wall. Bentuk ruang bakar dibuat sedemikian rupa untuk mendapatkan turbulensi dimana aliran gas panas dapat terjadi secara sempurna ,sehingga proses perpindahan panas menjadi lebih efectif.
b. Force Draft Fan.
Suatu pesawat yang didalamnya terdapat fan yang diputar oleh motor listrik . Guna sebagain penekan udara atau menghembuskan udara, dimana udara tersebut diambilkan dari udara luar sekitarnya.sebagai udara bakar dan sebagai pendingin pada seot blower
c. Superheater
Yaitu suatu susunan pipa pipa baja yang ditempatkan ditengah tengah jalannya gas ke boiler . Setelah uap itu mengumpul di dalam " Drum Boiler " uap itu melewati tabung super heater yang dipanaskan sampai kesuatu suhu yang menjadi uap panas lanjut. Uap yang dipanaskan secara khusus ini ( super heater steam ) mempunyai dua sifat :
- Menambah panasnya uap yang terus menerus beredar dan karenanya menambah efisiensi.
- Karena uap ini lebih kering keadaannya menjadi tidak mudah mengembun pada tahap yang lebih rendah pada saat memutar turbin.
d. Ekonomizer
Ekonomizer adalah peralatan pemindah panas ( heat transfer ) untuk memanaskan air pengisi ketel .Hal ini dimaksudkan agar temperatur air pengisi tidak jauh berbeda dengan temperatur air yang berada didalam drum uap. Sebagai media pemanasnya dipakai kalor gas bekas yang akan menuju ke cerobong (steck ) ,konstruksi ekonomizer terdiri dari susunan sejumlah pipa penguap yang berliku liku ,sehingga hal ini memungkinkan gas panas akan dapat terserap oleh pipa pipa penguap dengan baik. Dengan adanya kipas tekan paksa ( FD Fan ) maka aliran gas panas akan tertekan kecerobong, sehingga pada ekonomizer berlangsung proses perpindahan panas secara konveksi dan counter flow.
e. Air preheat coil
Pesawat ini berfungsi sebagai pemanas udara yang diambil dari air pemanas dari deaerator.
cara kerja :
Air pemanas dari deaerator dipompakan melalui pipa pipa yang dipasang sejajar ,dengan demikian panas yang dihasilkan oleh deaerator akan diserap oleh udara yang dihembuskan oleh FD Fan.
f. Regenerative Air Heater
Dimana air heater berputar gas bekas dari ruang bakar masuk pada lubang /sirip sebelah atas ,oleh karena berputar maka bersinggungan dengan lubang yang berisi udara akan menjadi panas
g. Air Register
Berguna sebagai pengatur udara untuk kebutuhan bahan bakar ,atau udara pembakaran agar pembakaran dapat sempurna. maka untuk mengatur banyaknya pembakaran antara perbandingan udara dan bahan bakar dengan pengatur aliran udara.
h. Igniter
Dipergunakan untuk penyalaan pendahuluan ( start ) sebelum burner dinyalakan maka igniter harus dinyalakan terlebih dahulu ,igniter dilengkapi dengan dua katoda ,apabila bunga api yang ditimbulkan dari api listrik menyala maka besamaan dengan bahan bakar solar yang disemprotkan itu akan terbakar. Apabila pembakaran dengan bahan bakar solar sudah cukup untuk memanaskan dinding dinding pipa air dalam ruang bakar maka burner dengan bahan bakar residu dapat dinyalakan dan igniter dengan bahan bakar solar dapat di matikan.
i. Burner
Alat pembakar yang memakai FO (Residu ) dengan tekanan suply minimum 35 kg /cm2 .Sebelum FO dipakai dipanasi terlebih dahulu dengan uap sampai temperatur mencapai 80 - 85 supaya viscositas mencapai 110 s/d 100 SSU ( temperatur mengikuti viscositas ).
j. Soot Blower
Alat ini dipergunakan untuk membersihkan jelaga / debu yang menempel pada pipa pipa air dengan jalan menghembuskan uap ( aux.steam ),alat ini dengan perlengkapan rotari untuk membersihkan pekerjaaan setiap 12 jam sekali dalam waktu 5 menit.
k. Spray Heater
Suatu alat untuk mengaturr temperatur uap yang akan keluar dari boiler. Apabila temperatur uap naik melebihi batas yang ditentukan maka disemprotkan air oleh spray heater sehingga temperatur uap menurun sampai batas suhu yang telah ditentukan.
l. Drum Uap / Steam Drum
Berfunsi untuk menampung uap yang telah dihasilkan ,dan uap tersebut merupakan saturated ( uap basah ).
Dalam drum uap ini dilengkapi dengan peralatan antara lain :
- Sparator
Karena uap didalam drum masih berupa uap basah maka terdapat butir butir air yang mengandung unsur garam yang larut. Oleh karena itu unsur garam tersebut harus dipisahkan dan ditahan jangan sampai masuk ke super heater ,sebab pada waktu uap memasuki pipa pipa super heater yang bertemperatur lebih tinggi. Maka butir air yang mengandung garam akan menguap dan unsur garamnya menempel pada pipa pipa super heater bagian dalam .Hal ini akan mempengaruhi efisiensi proses perpindahan panas.
- Pipa Blow Down
Pipa ini dimaksudkan untuk membuang endapan yang terdapat didalam drum . Pipa tersebut ditempatkan didaerah dimana terdapat unsur garam yang tinggi, yaitu pada bagian bawah. Pembuangan endapan ini dilakukan secara continue (continue blow down ).
m. Boiler Feed Pump
Fungsi pompa air penambah boiler :
- Memompakan air dari deaerator menuju ke boiler melewati pemanas HPH serta ekonomizer .
B. TURBIN UAP
Uraian umum
Turbin uap adalah suatu pesawat penggerak mula yng berfungsi untuk mengubah energi termal yang terkandung didalam (entalpi) menjadi energi mekanik yang berupa putaran poros .Fluida kerja dengan tekanan dan kecepatan masuk melalui sudu tetap ( nozzle ) ,dimana didalam sudu tetap ini uap melepaskan sebagian kalornya dan kecepatannya akan bertambah. Kemudian uapm dengan kecepatan tinggi tersebut akan membentur sudu gerak ,perubahan momentum dari fluida kerja akan menyebabkan terjadinya gaya yang mendorong sudu gerak ,dan menimbulkan putaran pada poros turbin. Putaran poros turbin selanjutnya diteruskan dikopel dengan poros generator,sehingga generator berputar dan menimbulkan / membangkitkan tenaga listrik.
a. Turbin Uap PLTU
Turbin uap Type : Single flow non reheat condensing .Dimana aliran uap didalam turbin mempunyai jenis aliran searah dan setelah uap melakukan kerja memutar turbin langsung di kondensasikan tanpa pemanasan ulang ( non reheat ). Turbin uap unit 3 adalah type :Two casing tandem compound Double Exhouse Condensing Reheat.
b.Alat Bantu Turbin
1. Main Oil pump
Gunanya ; mensuplay minyak ke turbin control mekanik dengan sistem hidrolik.
- Menggerakkan booster pump dengan cara mensuplay minyak yang kemudian untuk
memutarkan sudu turbin booster pump
- Minyak dari turbin booster pump dialirkan guna pelumasan dengan tube oil sistem
pada bearing bearing.
c. Booster pump
Gunanya : memompakan minyak pelumas dari tangki untuk disuplay ke section main oil booster
pump.
d. Auxiliary Oil Pump
Gunanya : - Membuka Main Stop Valve dengan Hydrolic Oil System.
- Sebagai penggantiMain Oil Pump pada saat turbin start atau bila Main Oil Pump
mengalami kerusakan.
- Membantu kerja Main Oil Pump pada saat putaran turbin dibawah putaran normal.
e. Bearing and Seal Oil Pump
Gunanya : - Mensuplay minyak ke bearing bearing generator dan turbin untuk pelumasan .
- Mensuplay minyak untuk seal / perapat gas hydrogen.
f. Emergency Bearing and Seal Oil Pump.
Gunanya : - Sebagai pengganti bearing and seal oil pump pada saat terjadi pemadaman total
sehingga power listrik AC hilang ,karena motor penggerak dari emergency bearing
and seal oil pump menggunakan power listrik DC maka pompa tersebut dijalankan
dengan menggunakan batery.
g. Turbin Exhaust Spray
Merupakan sistem penyemprotan saluran keluar turbin untuk menjaga agar temperatur uap yang akan menuju nke condensor tidak terlalu tinggi max 120 C
Alat ini bekerja secara otomatis apabila temperatur uap melebihi batas max.
h. Turning gear
Adalah suatu motor penggerak yang terletak diatas gear clasing diantara turbin dan generator ,fungsinya :
- Sebagai alat untuk memutar poros turbin dan generator dengan pemutaran rendah
selama perubahan temperatur.
- Untuk melancarkan pelumasan dengan memutar poros turbin generator pada saat turbin
akan distart.
efeknya : - Bila tidak diputar pada saat perubahan temperatur bisa mengahkibatkan poros menjadi
bengkok
i. Kondensor
Sebagai alat untuk mengkondensasikan uap yang berasal dari turbin ( sisa uap yang memutar sudu sudu ) .Pendinginan didalam ruang kondensor menggunakan air laut yang diambilkan dari circulating water pump. Condensor ini bila mana bekerja masih dibantu oleh alat lain untuk mempercepat proses pengembunan uap bekas. Didalam condensor ini memerlukan keadaan vacum. Dengan bantuan ruang vacum ini pengembunan pengembunan yang terjadi di dalam condensor juga dapat menaikan efisiensi turbin karena karena dari uap turbin yang telah betekanan rendah tidak akan mendapat tekanan tekanan perlawanan dari condensor pada saat uap keluar dari turbin.
j. Main Air Ejector
Suatu pesawat pembuat vacum udara yang menggunakan main system sebagai penarik udara yang ada didalam ruang condensor . Alat ini dipakai bilamana sudah beroperasi normal dan untuk start up dipakai preiming ejector sampai kevacuman tertentu, kemudian dengan main ejector dan preiming ejector distop.
k. Deaerator
Deaerator ini merupakan pemanas langsung ( Direct Contact Heater ).Deaerator terdiri dari deaerating heater dan deaerating storage tank.
Air pengisi masuk melalui bagian atas dan dispraykan sehingga terurai ,dan melalui tray tray dijatuhkan kebawah. Uap pengambilan dari turbin dimasukan dari arah yang berlawanan ,dan diharapkan agar udara dan gas gas yang masih larut dalam air akan terpisah yang selanjutnya dibuang keatmosfer melalui van . Kemudian air pengisi ditampung dalam deaerator storege tank dan dipompakan oleh pompa air pengisi ketel ( BFP) ke ekonomizer. Jadi deaerator tersebut dismping berfungsi untuk memanaskan air pengisi ,juga untuk membuang udara dan gas - gas yang larur dalam air pengisi
C. GENERATOR
a. Uraian umum
Generator adalah suatu mesin listrik yang menerima daya dan usaha mekanik dari poros dan dirubah menjadi daya dan usaha listrik ,generator yang dipakai di PLTU Semarang mempunya ikapasitas 50 MW dengan tegangann 11,5 KV,Frequensi 50 Hz dan terdiri dari 3 phase R, S, T putarannya 3000 Rpm buatan pabrik General Electric .Company. Mengingat tegangan yang cukup besar maka kutub kutubnya diletakkan disebelahdalam dan berputar sebagai rotor , dan pengambilan arus untuk kutub tersebut di lakukan dengan bantuan dua buah cincin.
b. Syarat pembangkitan
Untuk membangkitkan tenaga listrik diperlukan dua syarat yaitu :
a. Tenaga gerak yang dihasilkan oleh mesin pembangkit tenaga uap yang memutarkan poros
turbin ,dimana poros ini ditempatkan satu poros dengan generator.
b. Tenaga magnit yang diambil dari penguat generator ( Exciter )yang terdiri dari rangkaian
penyearah arus listrik secara electronik ( Rectifier ) yang diambilkan dari power potensial
transformer.
d. System pendinginan pada generator
Pendinginan pada generator digunakan gas Hydrogen ,dikarenakan adanya panas yang diserap oleh gas hydrogen yang akan mengalir ke cooler atau ke alat pendingin dimana hydrogen didinginkan ,setelah tercapai pendinginan kemudian dialirkan ke rotor dan kekumparan stator dengan bantuan Fan ,maka gas hydrogen akan menyebar ,dan untuk menjaga jangan sampai keluar maka dipasang seal.
Hydroge cooling system
Hidrogen ( H2) digunakan untuk mendinginkan generator sebagai pengganti pendingin yang lazim dipakai yaitu udara.
penyebab utama penggunaan hydrogen untuk menggantikan udara adalah :
- Berat jenis H2 lebih ringan dari pada udara
- Kebersihan H2 lebih murni
- Koefisien pemindahan panas H2 lebih besar.
Maka penggunaan H2 sebagai pendingin akan mengurangi kehilangan tenaga ,karena gesekan udara . Gesekan udar timbul kalau sebuah benda berputar diudara.
Misal :
Seperti halnya pada generator ,maka gesekan gesekan ini akan mengurangi efisiensi.
Dengan H2 sebagai pendingin pada generator maka ruang generator tetap bersih ,dengan tidak adanya debu debu ataupun titik air maka tidak akan timbul korosi ,dengan demikian umur relatif agak lebih lama .
Pendinginan gas hydrogen (gas cooler )
Gas H2 disirkulasikan melalui dua buah pipa didalam generator. Panas yang timbul dari stator dan rotor diserap oleh gas hydrogen dan selanjutnya panas tersebut diserapkan pada air pendingin gas H2 .Penggunaan pada batas 5- 75 % H2 dalam udara bisa meledak .
Pada generator PLTU Semarang dipertahankan kemurnian gas H2 97 - 98 %.
e. Main Exiter
Suatu pesawat / alat penguat medan magnit utama generator yang terdiri dari rangkaian penyearah arus listrik .Secara electornik yaitu dengan memakai Rectifier yang powernya diambilkan dari arus bolak balik melalui power potensial transformer.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar