Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui daya yang dibangkitkan oleh turbin dan energi kalor yang dibutuhkan oleh boiler. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode observasi dan pengelompokan sumber data yang diperlukan seperti kondisi dan pola produksi steam pada boiler, turbin dan mengidentifikasi data-data tersebut kemudian dilakukan perhitungan pada data yang ada. Hasil penelitian boiler menunjukan SUPERHEATED STEAM PRESSURE pada hari pertama sebesar Mpa dan SUPERHEATED STEAM TEMP sebesar C serta daya maksimum yang dibangkitkan turbin sebesar MW. Hasil perhitungan menunjukan daya maksimum turbin yang dibangkitkan selama satu jam adalah 246,526 MW sedangkan pada hari pertama panas spesifik yang dibutuhkan boiler qboiler adalah sebesar KJ/kg. Kesimpulan besar daya maksimum yang dibangkitkan oleh turbin uap pada PLTU selama seminggu adalah 241,424 MW sedangkan kapasitas energi kalor Qboiler yang dihasilkan oleh boiler adalah 278,576 MW. Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free ILTEK Jurnal Teknologi p-ISSN 1907-0772 Volume 15, Nomor 02, Oktober 2020 e-ISSN 2721-3447 103 ANALISA PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK DENGAN TENAGA UAP DI PLTU Hammada Abbas1, Jamaluddin2, M. Arif3, Amiruddin4 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar Jl. Perintis Kemerdekaan No. 29 Makassar, Indonesia 90245 Email amiruddintm453 ABSTRAK Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui daya yang dibangkitkan oleh turbin dan energi kalor yang dibutuhkan oleh boiler. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode observasi dan pengelompokan sumber data yang diperlukan seperti kondisi dan pola produksi steam pada boiler, turbin dan mengidentifikasi data-data tersebut kemudian dilakukan perhitungan pada data yang ada. Hasil penelitian boiler menunjukan SUPERHEATED STEAM PRESSURE pada hari pertama sebesar Mpa dan SUPERHEATED STEAM TEMP sebesar C serta daya maksimum yang dibangkitkan turbin sebesar MW. Hasil perhitungan menunjukan daya maksimum turbin yang dibangkitkan selama satu jam adalah 246,526 MW sedangkan pada hari pertama panas spesifik yang dibutuhkan boiler qboiler adalah sebesar KJ/kg. Kesimpulan besar daya maksimum yang dibangkitkan oleh turbin uap pada PLTU selama seminggu adalah 241,424 MW sedangkan kapasitas energi kalor Qboiler yang dihasilkan oleh boiler adalah 278,576 MW. Kata kunci Boiler dan Turbin ABSTRACT Steam Power Plant PLTU is a plant that relies on the kinetic energy of steam to produce electricity. The purpose of this study is to determine the power generated by turbines and the heat energy needed by the boiler. The research method used is the method of observing and grouping the required data sources such as conditions and patterns of steam production in boilers, turbines and identifying these data and then calculating the existing data. The results of the boiler study showed SUPERHEATED STEAM PRESSURE on the first day of 9,652 Mpa and SUPERHEATED STEAM TEMP of 515,367 C and the maximum power generated by the turbine was 110,758 MW. The calculation results show the maximum power of the turbine generated for one hour is 246,526 MW while on the first day the specific heat needed by the boiler qboiler is 3, KJ/kg. Conclusion The maximum power generated by a steam turbine at a power plant during the week is MW while the heat energy capacity Qboiler produced by the boiler is 278,576 MW. Keywords Boilers and Turbine PENDAHULUAN Kendati penggunaan Bahan Bakar Minyak BBM untuk pembangkit listrik terus menurun. Hal ini sejalan dengan target penurunan penggunaan Bahan Bakar Minyak BBM untuk pembangkit listrik mencapai 0,4% pada tahun 2025 Sofyan 2018. Di negara kita, perusahaan pemasok listrik bagi pelanggan masyarakat adalah Perusahaan Listrik Negara PLN. Atas pemakaian listrik oleh pelanggan PLN dikenakan biaya tertentu dalam rentang waktu satu bulan. Biaya listrik yang digunakan oleh pelanggan dihitung berdasarkan banyaknya energi listrik yang digunakan dalam perhitungan PLN, satuan energi listrik yang digunakan adalah KWH Kilo Watt Hour atau dalam bahasa Indonesia kilo watt jam Sofyan 2018. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar, serta MFO untuk start-up awal Hammada Abbas 1976 . Keuntungan utama penggunaan pembangkit listrik berbahan bakar batu bara adalah dapat beroperasi sepanjang waktu selama masih tersedianya bahan bakar. Kehandalan pembangkit ini tinggi karena dalam operasinya tidak bergantung pada alam seperti halnya PLTA. Mengingat waktu start-nya yang cepat tetapi ongkos bahan bakarnya tergolong mahal, namun investasi awal pembangunan relatiF murah sehingga dapat memenuhi kebutuhan energi listrik daerah terisolir yang mendesak Nurmalita 2012. ILTEK Jurnal Teknologi p-ISSN 1907-0772 Volume 15, Nomor 02, Oktober 2020 e-ISSN 2721-3447 104 Tujuan penelitian ini untuk mengetahui daya maksimum yang dibangkitkan turbin dan mengetahui kapasitas air fluida yang dapat dipanaskan oleh Boiler. Alat Objek yang dilakukan pengujian kinerja pada penelitian ini adalah Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Alat ukur yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah semua alat ukur sensor yang terpasang di ruang pengendali control room dan alat ukur yang terpasang di lapangan. Bahan Bahan yang dipergunakan dalam kegiatan uji kinerja ini adalah Ketel Uap, Super Heater dan Turbin Uap. Metode Analisis Adapun metode penelitian yang dilakukan adalah pengelompokan sumber data yang diperlukan seperti kondisi dan pola produksi steam pada boiler, turbin dan mengidentifikasi data-data tersebut. Setelah itu, dilakukan analisi data untuk menentukan metode pengambilan data dalam kurun 1–2 bulan Sehingga data tersebut dapat dievaluasi pada tahap pemeriksaan menyeluruh. Setelah ditemukan metode pengambilan data, selanjutnya dilakukan pemeriksaan menyeluruh dengan melakukan pengamatan terhadap alat ukur yang digunakan dan melakukan analisa, baik terhadap alat yang digunakan secara kontinu maupun alat yang bersifat tidak tetap. Tahapan selanjutnya dari pemeriksaan menyeluruh ini adalah melakukan pemeriksaan dan pencacatan atau pengambilan data. Pengambilan data dilakukan dengan cara yaitu Pengumpulan data sekunder Data sekunder merupakan data penunjang yang diperoleh dari pihak instansi termasuk data yang tidak dapat diukur di ruang pengendali control room dan data hasil pengamatan langsung. Dalam metode analisis ataupun perhitungan data pada Turbin dan Boiler PLTU yang tidak terlepas dari tujuan dari penelitian ini maka peneliti menggunakan beberapa persamaan berikut untuk menghitung kapasitas air fluida yang dipanaskan oleh Boiler pada PLTU. Penulis menggunakan persamaan sebagai berikut 1. Panas spesifik yang dibutuhkan di Boiler qBoiler QBoiler = h1-h2 .......................................... 1 2. Energi kalor Boiler QBoiler. QBoiler = ..................................... 2 Untuk menghitung daya yang dibangkitkan oleh Turbin pada PLTU penulis menggunakan persamaan sebagai berikut 1. Laju spesifik keluaran Turbinw W = h1-h2 ........................................................................... 3 2. Daya yang di bangkitkan oleh Turbin. WT = 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Data hasil penelitian diambil berdasarkan beban aktual maksimum di setiap harinya selama seminggu. Data hasil penelitian diambil dengan metode observasi yang digunakan untuk mempermudah dalam penyelesaian permasalah dalam pengambilan data di PLTU adalah sebagai berikut Beban generator merupakan beban aktual maksimum dalam 24 jam nilai tekanan dan temperatur pada HP turbin, IP turbin dan LP turbin merupakan daya maksimum perhari. Nilai Steam Flow dan entalpi keluaran pada IP turbin dan LP turbin merupakan interpolasi dengan data manual book. Tabel 1. Data Awal Boiler Tabel 2. Data Awal Turbin Berdasarkan data pada tabel 1 dapat dihitung kapasitas kalor kalor yang dihasilkan oleh boiler, dan pada tabel 2 dapat dihitung daya yang dihasilkan oleh turbin. Kapasitas kalor yang dihasilkan diboiler dapat diketahui dengan menggunakan persamaan 1 dan 2. Berikut adalah hasil perhitungan Boiler selama seminggu. Tabel 3. Hasil yang diperoleh dari perhitungan Boiler Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh peneliti terhadap analisis pembangkit listrik dengan tenaga uap di PLTU, maka diketahui hasil perhitungan kinerja dari boiler data yang diambil pada hari pertama pada jam 1800 pm. Pada hari pertama panas yang dihasilkan oleh spesifik boiler adalah sebesar 3212,2 ILTEK Jurnal Teknologi p-ISSN 1907-0772 Volume 15, Nomor 02, Oktober 2020 e-ISSN 2721-3447 105 kJ/kg, adalah untuk menghasilkan nilai energi kalor boiler di hari pertama yang memperoleh nilai sebesar 257,252 MW. Sehingga dalam penelitian yang dilakukan selama 1 minggu dapat diperoleh nilai rata-rata dari kondisi spesifik yang dibutuhkan di boiler adalah sebesar kJ/kg sedangkan nlai rata-rata dari energi kalor boiler yang dihasilkan selama 1 minggu adalah sebesar 278,576 MW. Menurut Cahyo Adi Basuki, dkk 2011 besarnya laju aliran massa uap lanjut superheated yang ada dalam boiler mengalami perubahan setiap saat. Hal ini mengakibatkan adanya perubahan laju aliran massa bahan bahan bakar yang berbeda-beda setiap saat mengikuti besarnya perubahan beban. Akibat yang ditimbulkan dari peristiwa ini adalah efisiensi termal atau efesiensi siklus juga mengalami perubahan setiap saat sesuai dengan perubahan beban. Menurut Dendi Junaedi 2010 kecendrungan adanya penambahan feedwater heater akan mengurangi kalor yang masuk boiler dan reheater mungkin dengan mengekstraksi uap yang melalui tingkatan turbin pada beberapa feedwater heater akan menghemat rugi-rugi kalor yang terjadi selama uap mengalir di aliran sistem. Daya maksimum yang dibangkitkan oleh turbin selama seminggu adalah sebagai berikut Tabel 4. Hasil yang diperoleh dari perhitungan turbin. Dari hasil pengamatan dan perhitungan data turbin dan boiler berdasarkan beban maksimum yang diambil di PLTU yang dilakukan diporoleh variasi nilai yang berbeda-beda di setiap harinya. Berdasarkan data-data perhitungan yang diporoleh maka dapat disajikan pembahasan mengenai persentase perubahan nilai w dan WT, serta nilai qBoiler dan QBoiler. Boiler pada beban maksimun PLTU tabel 3 ditunjukan hasil perhitungan boiler selama seminggu diperoleh nilai qBoiler sebesar kJ/kg, dari nilai spesifik tersebut diperoleh QBoiler sebesar 257,252 MW. Sedangkan qBoiler maksimun yang dihasilkan oleh boiler pada tanggal 14 Juli 2019 pukul 2100PM sebesar kJ/kg dan qBoiler minimun boiler pada tanggal 12 Juli 2019 pukul 1800PM sebesar kJ/kg. Untuk nilai QBoiler maksimun yang dihasilkan oleh boiler pada 15 Juli 2019 jam 0100 PM merupakan nilai maksimun sebesar 288,869MW, sedangkan nilai minimum QBoiler pada tanggal 12 Juli pukul 2100PM sebesar 257,252MW. Nilai rata–rata qBoiler selama seminggu sebesar dan nilai rata–rata QBoiler selama seminggu sebesar 278,576MW. Pada tabel 4, ditunjukan hasil perhitungan turbin selama seminggu pada tanggal 12 Juli 2019 pukul 1800PM diperoleh nilai w sebesar dan nilai Wt sebesar 246,526MW. Dari hasil perhitungan selama seminggu nilai rata–rata w sebesar 246,526 kJ/kgB, wt sebesar 241,424 MW. Menurut Riyki Apriandi 2016, faktor yang dapat mempengaruhi kinerja dari turbin uap yaitu menurunnya performa peralatan PLTU seperti peralatan pemanas / heater air demin di antaranya HP heater, LP heater, deaerator. Selain itu performa kondensor juga sangat mempengaruhi, karena dikondensor terjadi fase perubahan fluida dari uap menjadi air nantinya air tersebut digunakan kembali untuk dipanaskan di boiler menjadi superheated untuk memutar turbin. KESIMPULAN Berdasarkan analisa perhitungan data yang diperoleh dari hasil penelitian di PLTU Jeneponto pada tanggal 12 juli 2019 dapat di simpulkan sebagai berikut 1. Besar daya maksimum yang di bangkitkan oleh turbin uap pada PLTU Jeneponto selama seminggu adalah 241,424 MW 2. Kapasitas energi kalor Qboiler yang dihasilkan oleh boiler adalah 278,576 MW UCAPAN TERIMA KASIH Pertama-tama kami ucapkan terima kasih banyak kepada orang tua dan ketua jurusan program studi yang selalu memberikan arahan dan masukannya sampai terselesainya penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Abbas, H. 1976. Neraca Turbin UAP. Skripsi. Fakultas Teknik Ujung Pandang, Universitas Hasanuddin. Apriandi, R., Mursadin, A. 2016 .Analisis Kinerja Turbin Uap Berdasarkan Performance Test PLTU PT. Indocement P-12 Tarjun. Jurnal Kinematika. pp 37-46 Junaedi, D. 2010. Analisis Kinerja Boiler Pada PLTU Unit 1 PT. Semen Tonasa. Jurnal Sinergi Jurusan Teknik Mesin 74, 85. Junial, H., Djoko, Y. W. 2018. Analisa Kerja Boiler Feed Pump PLTU Cirebon 1X660 Mw. Program Studi Teknik Mesin, Universitas 17 Agustus 1945 Cirebon. ILTEK Jurnal Teknologi p-ISSN 1907-0772 Volume 15, Nomor 02, Oktober 2020 e-ISSN 2721-3447 106 Munson, R. B., Donald, F., Okiishi, H. T. 2015. Mekanika Fluida. Budiarso. – Ed. 4, - Jakarta Erlangga. Pudjanarso, A., Nursuhud, D. 2013. Mesin Konveksi Energi. Editor FL. Sigit Suyantoro Edisi Ketiga. Yogyakarta. Rohmat, A. T., Made, S., Junaidi, D. 2010. Kesetimbangan Massa Dan Kalor Serta Efesiensi Pembangkit Listrik Tenaga Uap Pada Berbagai Perubahan Dengan Menvariasikan Jumlah Feedwater Heater. Jurusan Teknik Industri dan Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Zulfiana, E., Musyafa, A. 2013. Analisis Bahaya dengan Metode Hazop dan Manajemen Risiko pada Steam Turbin PLTU di Unit 5 Pembangkitan Listrik Paiton PT. YTL Jawa Timur. Jurnal Teknik Pomits. ... Steam power plants use a variety of fuels such as coal and fuel oil and Marine Fuel Oil MFO for initial start. Generally, the Steam Power Plant system uses the main components in the form of a boiler, turbine, generator, and condenser Abbas & Arif, 2019. ...Employees' perceptions of occupational health and safety OHS in a company are significant in preventing accidents and occupational diseases because perceptions affect workers' behavior. This research aims to know factors that affect workers' perceptions about occupational health and safety. This research is an observational study with a cross-sectional design. This research was done in Bolok Electric Steam Power Plan Unit II East Nusa Tenggara with 95 workers. The data analysis used is simple linear regression analysis with α = 5%. Based on the study results, the significance of t and the value of experience 5,329 and 0,000 and knowledge 7,034 and 0,000. It shows that experience and knowledge affect employee's Bahaya dengan Metode Hazop dan Manajemen Risiko pada Steam Turbin PLTU di Unit 5E ZulfianaA MusyafaZulfiana, E., Musyafa, A. 2013. Analisis Bahaya dengan Metode Hazop dan Manajemen Risiko pada Steam Turbin PLTU di Unit 5Kelebihandan Kekurangan PLTU. Sebagai pembangkit listrik, tentunya PLTU memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari PLTU antara lain: Dibandingkan dengan pembangkit listrik yang lain, biaya bahan bakar yang digunakan tidak terlalu tinggi. Usia pakai PLTU ini juga relatif lebih lama, apalagi jika dirawat dan diperbarui secara berkala.
Listrik saat ini sangat dibutuhkan mengingat teknologi semakin berkembang pesat dan keberadaan listrik sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari. Pembangkit listrik tenaga uap atau PLTU adalah sumber penting untuk menghasilkan listrik. Sebagian besar kebutuhan listrik di seluruh dunia dihasilkan oleh PLTU dan umumnya, terletak di daerah pinggiran kota atau beberapa kilometer dari kota karena perlunya beberapa sumber daya, seperti tanah dan air dalam kuantitas besar, juga perlunya pertimbangan operasi tertentu, misalnya pembuangan sendiri juga menjadi salah satu pembangkit yang banyak diminati investor di Indonesia. Berbanding terbalik dengan PLTA, padahal pasokan air di Indonesia melimpah. Jadi, mengapa PLTU lebih banyak didirikan dibandingkan yang lain? Berikut ini uraian tentang sistem kerja, kelebihan dan pembangkit listrik tenaga uapPembangkit listrik tenaga uap atau PLTU adalah industri yang dimanfaatkan untuk pembangkitan dan penyaluran tenaga listrik dalam skala massal dengan uap sebagai penggerak utamanya. Uap ini didapatkan panas pembakaran berbagai sumber bahan bakar, salah satu yang paling umum adalah batu bara. Oleh sebab itu, PLTU juga sering disebut pembangkit listrik tenaga pada dasarnya bekerja berdasarkan siklus Rankine. Uap diproduksi di dalam boiler dengan memanfaatkan panas hasil pembakaran batubara. Uap kemudian diarahkan ke turbin uap untuk diproses dan dikondensasikan dalam kondensor untuk dimasukkan ke dalam boiler Kerja PLTUMeskipun PLTU hanya melibatkan konversi panas pembakaran batu bara menjadi energi listrik, namun pada kenyataannya, prinsip pltu tidak sesederhana itu. Berikut ini cara kerja pltu1. Instalasi Penanganan Batubara dan AbuBatubara diangkut ke melalui jalan darat dan disimpan di instalasi penyimpanan batubara. Setelah itu, batubara dikirim ke pabrik penanganan batubara untuk dihancurkan menjadi potongan-potongan kecil, sehingga mempercepat Generator UapInstalasi pembangkit uap terdiri dari boiler untuk produksi uap dan peralatan tambahan lainnya untuk pemanfaatan gas pembakaran batubara di boiler digunakan untuk mengubah air menjadi uap pada suhu dan tekanan yang dihasilkan boiler dilewatkan melalui superheater untuk dikeringkan dan dipanaskan. Uap super panas kemudian dilanjutkan ke ke turbin pada dasarnya adalah pemanas air umpan sebelum disuplai ke udaraPemanas awal udara ini meningkatkan suhu udara yang digunakan untuk pembakaran batubara. Kegunaan utama pemanasan awal udara adalah meningkatkan efisiensi termal dan meningkatkan kapasitas uap per meter persegi permukaan Turbin UapUap kering dan super panas dari superheater diarahkan ke turbin uap dan bilah turbin mulai berputar dengan kecepatan tinggi. Lalu, energi potensial uap yang tersimpan diubah menjadi energi AlternatorTurbin uap disambungkan dengan alternator. Alternator mengubah energi mekanik turbin menjadi energi listrik. Sisa, uap yang bertekanan rendah kemudian masuk ke dalam kondensor dan diubah menjadi Air UmpanAir kondensat atau air yang sudah melalui proses kondensasi di kondensor digunakan sebagai air umpan masuk ke boiler oleh pompa untuk mengulangi Pembangkit Listrik Tenaga UapMengingat banyaknya PLTU yang digunakan sebagai penyedia pasokan listrik di seluruh dunia, tentunya terdapat berbagai kelebihan. Berikut adalah kelebihan dari PLTUBiaya awal rendahDibandingkan dengan yang lain, biaya awal yang dikeluarkan untuk pembangunan PLTU relatif lebih rendah karena konstruksi yang diperlukan tidak terlalu lahanLuas lahan yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan dengan yang lain, contohnya, sumber daya alam murahBatubara digunakan sebagai bahan bakar lebih murah dibandingkan bahan bakar bensin dan solar. Jadi biaya pembangkitan listrik ini lebih mudahBiaya perawatan yang mudah dikarenakan cara kerjanya yang relatif lebih lokasi fleksibelPLTU dapat dibangun di area manapun dimana sumber air dan fasilitas transportasi mudah Pembangkit Listrik Tenaga UapSelain banyaknya kelebihan yang ditawarkan, PLTU sendiri juga memiliki beberapa kekurangan. Berikut rincian dari kekurangannyaBiaya Operasional TinggiWalau biaya awal dan bahan bakar murah, tapi untuk pengoperasiannya sendiri relatif Pemanasan GlobalKarena pelepasan gas yang dibakar dari batu bara sebagai bahan bakar, hal ini berkontribusi pada pemanasan global secara lebih merugikan bagi organisme hidup akuatikAir panas yang dibuang ke sungai atau kolam menimbulkan efek merugikan bagi organisme hidup dan mengganggu pembahasan tentang pengertian, sistem kerja, kelebihan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga uap. PLTU sendiri masih menjadi salah satu pemasok utama listrik ke berbagai daerah dikarenakan biaya awalnya yang lebih hemat. Akan tetapi, penggunaan batubara sebagai bahan bakarnya, membuat PLTU ini kurang ramah lingkungan.
PLTPatau Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi sekarang lagi gencar-gencarnya untuk dioptimalkan sebagai pembangkit listrik. Terbukti setelah beberapa PLTP di Indonesia sudah beroperasi,baru-baru ini Presiden Jokowi kembali meresmikan 2 pembangkit yaitu PLTP Lahendong unit 5 dan 6. Terletak di Tompaso, Minahasa Sulawesi Utara, PLTP ini dibangun .