Aertikel Pembangkit Listrik Tenaga Uap | PLTU
A. Pengertian PLTU
Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah pembangkit yang
mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk
utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke
turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit
listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara
dan minyak bakar serta MFO untuk start up awal.
B. Bagian-Bagian PLTU
Bagian utama yang
terdapat pada suatu PLTU yaitu :
1.
Boiler (ketel uap)
Boiler adalah suatu
perangkat mesin yang berfungsi untuk merubah air menjadi uap. Proses perubahan
air menjadi uap dilakukan dengan memanaskan air yang berada didalam pipa-pipa
dengan panas hasil pembakaran bahan bakar. Proses pembakaran dilakukan secara
kontinyu didalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari
luar.
Uap yang dihasilkan
adalah uap superheat dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Jumlah produksi
uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas pembakaran
yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari pipa-pipa berisi air
disebut dengan water tube boiler (boiler pipa air).
Dalam pengoperasiannya,
boiler ditunjang oleh beberapa peralatan bantu seperti economizer, ruang bakar,
dinding pipa, burner, steam drum, superheater dan cerobong.
2.
Economizer
Economizer atau pemanas
awal berfungsi untuk memanaskan air pengisi ketel sebelum masuk ke boiler.
Pemanasan awal ini perlu yaitu untuk meningkatkan efisiensi ketel dan juga agar
tidak terjadi perbedaan temperatur yang besar di dalam boiler yang dapat
mengakibatkan keretakan dinding boiler.
3.
Ruang bakar (furnace)
Ruang bakar adalah bagian
dari boiler yang dindingnya terdiri dari pipa-pipa air. Pada sisi bagian depan
terdapat sembilan burner yang letaknya terdiri atas 3 tingkat tersusun secara
mendatar.
4.
Dinding pipa (wall tube)
Merupakan dinding di
dalam ruang bakar yang berfungsi sebagai tempat penguapan air. Dinding ini
berupa pipa-pipa yang berisi air yang berderet secara vertikal.
5.
Burner
Merupakan peralatan
pembakar yang bahan bakarnya terbagi menjadi bagian-bagian kecil sehingga
memudahkan proses pembakaran dengan udara. Bahan bakar HSD (High Speed Diesel)
dipergunakan untuk pembakaran awal. Sedangkan bahan bakar utamanya adalah
residu.
Penyalaan burner
tergantung pada beban beban dari unit. Burner Management System (BMS) adalah
penyaluran konfigurasi penyalaan burner pada saat start up atau shut down dan
load change. Jumlah burner yang menyala atau mati tergantung pada beban
generator yang sebanding dengan kapasitas bahan bakar untuk memproduksi uap
pada boiler. Konfigurasinya diatur supaya pemanasan dalam ruang bakar merata
dan efisien. Penyalaan boiler yang tidak seimbang dengan beban generator dapat
mengakibatkan tidak stabilnya tekanan dan temperatur uap.
6.
Steam drum
Steam drum adalah alat
pada boiler yang berfungsi untuk menampung feed water dalam pembuatan uap yang
temperaturnya cukup tinggi dan berupa campuran air dan uap. Di dalam steam drum
terdapat peralatan pemisah uap. Campuaran feed water dan uap mengalir mengikuti
bentuk separator sehingga uap air pada campuran akan jatuh dan masuk ke
saluaran primary dan seconadry superheater. Uap yang telah dipisahkan oleh
separator masuk ke cevron dryers.
Disini uap mengalami
pemisahan yang terakhir sehingga didapat uap jenuh. Air yang jatuh dialirkan ke
bagian bawah dari drum secara gravitasi dan mengalir ke dalam tempat
penampungan kemudian keluar melalui down corner dan uap jenuh akan keluar dari
dry box.
7.
Turbin uap
Turbin uap berfungsi
untuk merubah energi panas yang terkandung dalam uap menjadi gerakan memutar
(putaran). Uap dengan tekanan dan temperatur tinggi diarahkan untuk mendorong
sudu-sudu turbin yang dipasang pada poros sehingga poros turbin berputar.
Akibat melakukan kerja di turbin tekanan dan temperatur uap keluar turbin turun
hingga hingga menjadi uap basah. Uap ini kemudian dialirkan ke kondensor,
sedangkan tenaga putar yang dihasilkan digunakan untuk memutar generator. Saat
ini hampir semua mesin turbin uap adalah dari jenis turbine condensing atau uap
keluar turbin (exhaust steam) dialirkan ke kondensor.
8.
Kondensor
Kondensor adalah
peralatan untuk merubah uap menjadi air. Proses perubahan nya dilakukan dengan
cara mengalirkan uap kedalam suatu ruangan yang berisi pipa-pipa (tubes). Uap
mengalir diluar pipa-pipa sedangkan air sebagai pendingin mengalir didalam
pipa-pipa. Kondensor seperti ini disebut surface (tubes) condenser. Sebagai
pendingin digunakan air sungai atau air laut.
Laju perpindahan panas
tergantung pada aliran air pendingin, kebersihan pipa-pipa dan perbedaan
temperatur antara uap dan air pendingin. Proses perubahan uap menjadi air
terjadi pada tekanan dan temperatur jenuh, dalam hal ini kondensor berada pada
kondisi vakum. Karena temperatur air pendingin sama dengan temperatur udara
luar, maka temperatur air kondensat nya maksimum mendekati temperatur udara
luar. Apabila laju perpindahan panas terganggu, maka akan berpengaruh terhadap
tekanan dan temperatur.
C. Cara Kerja PLTU
Cara kerja PLTU batubara, mula-mula batubara dari luar dialirkan ke
penampung batubara dengan conveyor,kemudian dihancurkan menggunakan pulverized
fuel coal . Tepung batubara halus kemudian dicampur dengan udara panas oleh
forced draught .Dengan tekanan yang tinggi, campuran tersebut disemprotkan ke
dalam boiler sehingga akan terbakar dengan cepat seperti semburan api. Kemudian
air dialirkan ke atas melalui pipa yang ada di dinding boiler.
Air dimasak menjadi uap
kemudian uap dialirkan ke tabung boiler untuk memisahkan uap dari air yang
terbawa. Selanjutnya uap dialirkan ke superheater untuk melipatgandakan suhu
dan tekanan uap hingga mencapai suhu 570° C dan tekanan sekitar 200 bar yang
meyebabkan pipa akan ikut berpijar menjadi merah.Untuk mengatur turbin agar
mencapai set point, dilakukan dengan men-setting steam governor valve secara
manual maupun otomatis.
Uap keluaran dari turbin
mempunyai suhu sedikit di atas titik didih, sehingga perlu dialirkan ke
condenser agar menjadi air yang siap untuk dimasak ulang. Sedangkan air
pendingin dari condenser akan di semprotkan kedalam cooling tower sehingga
menimbulkan asap air pada cooling tower. Air yang sudah agak dingin dipompa
balik ke condenser sebagai air pendingin ulang. Sedangkan gas buang dari boiler
diisap oleh kipas pengisap agar melewati electrostatic precipitator untuk
mengurangi polusi dan gas yang sudah disaring dibuang melalui cerobong.
Daftar Pustaka
Komentar
Posting Komentar