Prinsip Kerja PLTU

Turbin adalah mesin penggerak, dimana energi fluida kerja dipergunakan langsung untuk memutar roda/poros turbin. Pada turbin tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi, melainkan gerakan rotasi. Bagian turbin yang berputar biasa disebut dengan istilah rotor/roda/poros turbin, sedangkan bagian turbin yang tidak berputar dinamai dengan istilah stator. Roda turbin terletak didalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang digerakkannya atau memutar bebannya (generator listrik, pompa, kompresor, baling-baling, dll).

Didalam turbin fluida kerja mengalami ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan dan mengalir secara kontinyu. Penamaan turbin didasarkan pada jenis fluida yang mengalir didalamnya, apabila fluida kerjanya berupa uap maka turbin biasa disebut dengan turbin uap.

Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) mempunyai bagian-bagian utama seperti :
a. Turbin uap (steam turbine)
b. Boiler (steam generator)
c. Kondensor (condenser)
d. Pompa-pompa (pumps)

Turbin uap untuk pembangkit menggunakan siklus uap tertutup, uap yang telah memutar turbin dengan energinya dikondensasikan kembali menjadi air dan dipompa ke boiler, selanjutnya dipanaskan lagi didalam boiler tersebut. Demikian seterusnya siklus ini terjadi terus menerus.

Gambar Prinsip Kerja PLTU

Air laut yang jumlahnya melimpah ruah dipompa oleh CWP (Circulating Water Pump) (1) yang sebagian besar dipakai untuk media pendingin di Condenser (6) dan sebagian lagi dijadikan air tawar di Desalination Evaporator (2). Setelah air menjadi tawar, kemudian dipompa oleh Distillate Pump (3) untuk kemudian dimasukkan ke dalam Make Up Water Tank (4) yang kemudian dipompa lagi masuk ke sistem pemurnian air (Demineralizer) dan selanjutnya dimasukkan ke dalam Demin Water Tank (5). Dari sini air dipompa lagi untuk dimasukkan ke dalam Condenser bersatu dengan air kondensat sebagai air benam ban. Air kondensat yang kondisinya sudah dalam keadaan murni dipompa lagi dengan menggunakan pompa kondensat, kemudian dimasukkan ke dalam 2 buah pemanas Low Pressure Heater (7) dan kemudian diteruskan ke Deaerator (8) untuk mengeluarkan atau membebaskan unsur O2 yang terkandung dalam air tadi. Selanjutnya air tersebut dipompa lagi dengan bantuan Boiler Feed Pump (9) dipanaskan lagi ke dalam 2 buah High Pressure Heater (10) untuk diteruskan ke dalam boiler yang terlebih dahulu dipanaskan lagi dengan Economizer (11) baru kemudian masuk ke dalam Steam Drum (12). Proses pemanasan di ruang bakar menghasilkan uap jenuh dalam steam drum, dipanaskan lagi oleh Superheater (14) untuk kemudian dialirkan dan memutar Turbin Uap (15). Uap bekas yang keluar turbin diembunkan dalam condenser dengan bantuan pendinginan air laut kemudian air kondensat ditampung di hot well.

Bahan bakar berupa residu/MFO dialirkan dari kapal/tongkang (16) ke dalam Pumping House (17) untuk dimasukkan ke dalam Fuel Oil Tank (18). Dari sini dipompa lagi dengan fuel oil pump selanjutnya masuk ke dalam Fuel Oil Heater (19) untuk dikabutkan di dalam Burner (20) sebagai alat proses pembakaran bahan bakar dalam Boiler.

Udara di luar dihisap oleh FDF (Forced Draught Fan) (21) yang kemudian dialirkan ke dalam pemanas udara (Air Heater) (22) dengan memakai gas bekas sisa pembakaran bahan bakar di dalam Boiler (13) sebelum dibuang ke udara luar melalui Cerobong/Stack (23).

Perputaran Generator (24) akan menghasilkan energi listrik yang oleh penguat/exciter tegangan mencapai 11,5 kV, kemudian oleh Trafo Utama/Main Transformater (25) tegangan dinaikkan menjadi 150 kV. Energi listrik itu lalu dibagi melalui Switch Yard (26) untuk kemudian dikirim ke Gardu Induk melalui Transmisi Tegangan Tinggi (27). Kemudian, tenaga listrik itu dialirkan lagi pada para konsumen.

Proses PLTU secara sederhana dijelaskan sebagai berikut :PLTU memanfaatkan bahan bakar Minyak, Gas atau Batu Bara sebagai Enerji Primernya. Air dari Hotwell Condensor dipompakan ke Deaerator melalui beberapa Low Pressure Heater untuk mendapatkan tinggi tekan positif (NPSH), selanjutnya dipompakan (dengan BFP ke Steam Drum melalui beberapa High Pressure Heater dan Pipa Ekonomiser di dalam Boiler. Di dalam Boiler proses pembakaran berlangsung dengan didahului pengaliran Udara oleh FD Fan melalui Air Heater, Air Register ke Burner, sementara bahan bakar minyak atau Gas atau Batu bara di alirkan ke Burner & bercampur dengan Udara menjadi Pembakaran di Boiler. Air di dalam Pipa Boiler dipanaskan dengan pembakaran tadi sehingga bersirkulasi diantara Pipa Down Comer, Water Header, Pipa Riser dan berkumpul Steam Drum. Uap dengan tekanan & Temperatur tertentu yang dihasilkan dipanaskan lebih lanjut di Superheater untuk digunakan memutar Turbin Uap yang di Kopel dengan Generator menghasilkan daya Listrik. Uap sisa memutar Turbin dikondensasikan di Kondensor dengan media pendingin Air Laut (Cooling System) untuk selanjutnya Air Kondensasi ini dapat digunakan lagi menjadi air Boiler (Proses).