laporan rancangan pltu sumut 2x150 mw
Post on 10-Apr-2016
132 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LAPORAN PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA TERMAL
PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP SUMUT 1 2X150 MW
Disusun sebagai salah satu tugas mata kuliah semester VII
Disusun oleh :
KELOMPOK 1
NAMA : Latif Wahyu Ardi
: Meli Mutiati Raina
: M. Irfan Zulfikar
: M. Adam Pratama
: Restu Yanuar Rahman
: Taufik Rizal
121724015
121724017
121724018
121724022
121724024
121724028
KELAS : 4C – TPTL
TEKNOLOGI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGTAHUN 2015
BAB I
I.1 Latar Belakang
fsfsfsfsfsf
I.2 Tujuan
Tujuan dari perencanaan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap Sumut 1 adalah :
1. adad
2. adadada
3. adaddad
I.3 Deskripsi Lokasi
I.3.1 Letak Geografis
PLTU Sumut 1 2X150 MW terletak di provinsi Sumatera Utara berdekatan dengan PLTGU
Belawan (2X150+150) MW yang pembangunannya akan selesai pada tahun 2018.
Pembanngunan PLTU Sumut 1 2X150 MW :
Gambar 1.1 Jaringan pada Provinsi Sumatera Utara
Gambar 1.2 Lokasi Pembangunan PLTU Sumut 1 2X150 MW
Letak astronomis dari PLTU Sumut 1 adalah 3o47’42.67’’LU – 98o41’03.54’’BT
I.3.2 Batas Wilayah
Batas wilayah dari lokasi pembangunan PLTU Sumut 1, Belawan 2X150 MW berbatasan
dengan:
Barat Tanjung Pura
Timur Selat Malaka
Utara Selat Malaka
Selatan Sungai Belawan
I.3.3 Iklim
Belawan memiliki iklim tropis dan suhu rata-rata tahunan di Belawan adalah 32 °C. Dalam
setahun, curah hujan rata-rata adalah 2600 mm. Suhu air laut adalah 31 °C. Kelembaban udara
sekitar didaerah Sumatera Utara (Belawan) 90%.
BAB II
PLTU SUMUT 2X150 MW
1 Proyek (Informasi Umum)
1.1 Unit / Kapasitas : 2X150 MW Net, 2X165 MW Gross, BWR 10%
1.2 Akhir Pembangunan : Tahun 2018
2 Jenis dan Spesifikasi Bahan Bakar
2.1 Batubara
Spesifikasi batubara jenis lignite dari Sarongga, Kalimantan Selatan
2.2 Minyak
Spesifikasi Bahan Bakar minyak jenis HSD dari PT. Pertamina Persero
No. Test Items UnitMethod
ASTM-DSpecification Results
1 Density at 15 °C kg/l 4052-11 0.815 - 0.870 0.8529
2 Colour, ASTM 1500-07 3.0 max < 1.0
3 Cetane Index 7437b-
10a(Proc A)45.0 min 52
4 K. Viscosity@40 Deg C, cSt 445-12 2.0 - 5.0 3.985
5 Pour Point °C 97-11 18 max 0
6 Sulphur Content wt % 4294-10 0.35 max 0.316
7 Copper Corrosion 130-10 No.1 max No.1
Ultimate (%) Proximate (%)Carbon © 45,30 Moisture 29,40Sulfur 0,40 Volatile Matter 37,00Hydrogen 4,10 Fixed carbon 30,90Water 29,40 Ash, Dry 2,70Nitrogen 1,10 Higher Heating Value, Btu/Lb 7.821Ash 2,70 HGI Range (41-60)Oxygen 17,00
(3hrs@100Deg C)
8Conradson Carbon
Residuewt % 189-06(10)e1 0.10 max 0.02
9 Water & Sediment Vol % 2709-96(11)e1 0.05 max 0
10 Ash wt % 482-07 0.01 max < 0.001
11 Flash Point, Procedure A °C 93-11 60 min 65
12 Strong Acid Number mgKOH/g 974-12 Nil Nil
13 Total Acid Number mgKOH/g 974-12 0.6 max 0.03
14 Distillation, Range °C 86-11b
15 90% Recovered °C 86-11b 370 max 365.2
16 Particulates MG/L 6217-11 24 max 1.2
17 Appearance VisualBright &
Clear
Bright &
Clear
3 Sistem Penanganan Bahan bakar
3.1 Batubara
3.1.1 Ship Unloader
Kapasitas : 200 ton/jam
3.1.2 Belt Conveyor
Spesifikasi :
o Size Belt Conveyor
Surcharge angle material : 25°
Standard CEMA (Conveyor Equipment Manufactured Association)
Density of Material : 800 kg/m3
Type idler shape : Throughing idler
Speed Belt Conveyor : max 500 rpm untuk Silo Feed Conveyor
380 rpm untuk Tripper Belt Conveyor
Lebar belt : 1200 mm
3.1.3 Stacker/Reclaimer
Spesifikasi stacker :
o Type : Traveling Bucket Wheel Stacker Reclaimero Set : 1o Stacking Capacity : 1500 ton/hourso Reclaiming Capacity : 360 ton/hours
3.1.4 Coal Yard
Dead Storage area 1,24 ha = 76,450 ton batubara Life storage area 0,33 ha = 15,290 batubara Life storage semi open with shed (roof steel structure )
3.1.5 Coal Silo
Spesifikasi
o Buatan : Indonesia PT MJ Techo Kapasitas : 5 – 15 meter3
3.1.6 Crusher
Spesifikasi :
o Pabrik Pembuat : Pennsylvania Crusher Coorporation
USA
o Tipe : TKK 72 x 114 Granulator
o Material : Coal 61,8 Hgi (4,81 % Surface
Moisture)
o Berat : 73,500 Lbs (33, 361 Kg)
o Ukuran Material : 100 mm * 0 mm
o Ukuran Produksi : 97 – 100% - 32 mm
o Kapasitas : 2400 ton/ jam
o Motor H.P. dan R.P.M : 1340 Hp, 496 rpm
o Putaran Crsuher : 496 rpm
o Top Screen Plate Opening : 3 Inch (76 mm)
o Bottom Screen Plate Opening : 4 Inch (101 mm)
o Lower Kick – Off Plate Opening : 4.5 Inch (114 mm)
o Upper Kick - Off Plate Opening : 4.5 Inch (114 mm)
o No. Hammer Rows : 4
o Hammers/ Row : 2 Rows Of 20 Hammers and 2 Rows Of
18
o Hammers/ Set : 76
3.2 Limestone
4 Sistem Pembangkitan Uap
4.1 Boiler
4.1.1 Jenis Boiler
CFB Boiler
o Jenis Bahan Bakar : Lignite (Primer), HSD (Sekunder)
o Tout : 535°C
o Pout : 182 bar
o ṁsteam : 485 t/h
4.2 Feedwater Heater
Definisi
Feedwater Heater (FWH) adalah komponen pembangkit listrik yang digunakan
untuk memanaskan air sebelum dikirim ke boiler. Closed feedwater heater merupakan
bentuk penukar kalor shell and tube, dimana air umpan yang dipanaskan mengalir di
dalam tubes sedangkan uap hasil ekstraksi berada di luar tubes (shell). FWH yang
digunakan merupakan tipe closed feedwater heater.
Fungsi
Menurut Black &Veatch, 1996, Feed Water Heater digunakan untuk
menghasilkan kenaikan efisiensi siklus dan mengurangi kehilangan sejumlah energi di
kondensor dengan menggunakan uap ekstraksi dari turbin pada beberapa tingkatan dan
digunakan untuk memanaskan air umpan.
Bagian-bagian
Menurut Hariyotejo dalam artikel ilmiahnya, konstruksi closed feedwater heater
terdiri atas pelat pemisah pembagi aliran masuk dan keluar (partition plate), reverse
channel, floating head cover dan floating head tube shell, yang berguna memudahkan
pada saat membersihkan deposit (scale) di dalam tabung.
1. Shell: cangkang atau selongsong yang melingkupi tube yang dipasang dengan skirt
135
2. U Tubes: tube yang dibengkokan menyerupai bentuk huruf U tempat feedwater
masuk dan keluar melalui channel
3. Feedwater Nozzle: saluran keluar dan masuk feedwater yang dihubungkan dengan
channel
4. Inlet dan Outlet Nozzle: saluran masuk dan keluar sisi shell
5. Channel: tempat keluar dan masuknya feedwater
6. Heater Support: tempat penyangga feedwater heater
7. Impingement Plate: Piringan yang ada pada saluran uap masuk ataupun drain untuk
melindungi tube dari aliran uap/drain yang masuk lewat heat exchanger
8. Water level: untuk mengetahui ketinggian air yang berada di sisi shell
9. Tubes Support: penyangga tube dan melindungi tube dari gesekan antar tube
10. Tie rods and spacers: untuk menopang tube bundle dan baffle agar terikat dengan
benar
11. Tubeset: Plat disk yang di bor sebagai tempat ujung-ujung pelat U dipasang
12. Pass partilition: plat yang memisahkan feedwater inlet dengan feedwater outlet
13. Vent: untuk melepaskan noncondensable gases dari sisi shell and tube
14. Zona Desuperheating: zona dimana uap hasil ekstraksi turbin masuk ke feedwater
heater dengan keadaan panas lanjut, pada proses ini hanya terjadi penurunan
temperatur tidak terjadi perubahan fasa.
15. Zona Condensing: zona dimana uap dari turbin ektraksi mengalami kondensasi
sampai temperatur cair jenuh dan melepas panas laten.
16. Zona Subcooling: zona dimana uap telah mencapai kondisi cair pada temperatur
jenuh (kondensat) kemudian didinginkan sampai kondisi subcooled.
Feedwater heater di PLTU SUMUT I terdiri dari tiga LPH, dua HPH dan satu daerator.
Pembahasan Deaerator sendiri pada laporan ini berada pada sub bab terpisah dari
feedwater. Standard yang menggunakan mengacu pada HEI (Heat Exchanger Institute).
4.3 Turbin
4.3.1 Jenis Turbin Uap
Daya : 175 MW (Gross)
Tin : 535 °C
Pin : 165 bar
Putaran : 3000 rpm
Single reheat (3000+3000/3000, 3000+3000/3000, 3000+3000/3000)
4.4 Kondensor
Spesifikasi :
4.5 Condensate Forwarding Pump
4.6 Gland Steam Condenser
4.7 Pompa air umpan dan komponen penunjang
5 Sistem Penanganan Udara
Fan
Fan merupakan salah satu peraatan utama pada boiler. Penggunaan fan pada PLTU
batubara lebih dari satu jenis. Berdasarkan arah putaranya fan dapat dibedakan
menjadi 2 macam yaitu axial dan centrifugal. Pada unit pembangkit Indramayu
terdapat beberapa fan diantaranya :
Forced Draft Fan Menyuplai udara sekunder ke ruang bakar agar terjadi pembakaran
sempurna dan purging ruang bakar saat awal sebelum pembakaran. Sistem udara
sekunder terdiri dari :
1. FD fan sentrifugal yang digerakkan oleh motor listrik
No. Item Unit Condensing turbine1 Product code2 Product Model N150-13.24/535/535
3 Product TypeSuper-highpressure, reheat, single casing, single-exhaust, impulse,
condensing4 Rated output MW 1505 Max. Output MW 161.86 Steam pressure before MSV MPa 13.24
7 Steam temperature before MSV C 535
8 Max. steam flow t/h 4809 Exhaust pressure Mpa 0.005310 Stage number 1+8+8+4=21
11 Number of heater 3 HP heater + 1 Daerator + 3 LP Heater
12 Cooling water temperature C 20/2813 Feeding water temperature C 243.914 Length of L-0 bucket mm 900
15 Overall dimension above operation floor ( LxWxH) m 9.1x8.1x4.1
16 Total weight of turbine proper T 230
17 Surface of condenser m2 7800-8200
2. Inlet control damper , shutoff damper, ducting dan peralatan lain
3. Panel kontrol sistem pelumasan PA fan
4. Heat exchanger sebagai pendingin minyak pelumas
Jumlah udara yang masuk ke dalam fan dikendalikan dengan variable inlet vane. FD fan
menghisap udara atmosfer melewati saringan hisap yang dilengkapi peredam.
Jumlah udara yang masuk fan di kontrol oleh inlet vane. Udara yang keluar dari
fan melewati damper yang digerakkan motor menuju discharge duct. Udara
tersebut kemudian mengalir melewati steam coil air heater yang berfungsi
meningkatkan temperatur udara ambient. Kemudian melewati secondary air heater
(SAH ) untuk meningkatkan temperatur udara setelah melewati steam coil.
Setelah itu, udara panas tersebut mengalir ke dalam windboxe yang terpasang di
sisi – sisi boiler. Di dalam Windbox tersebut terdapat damper – damper untuk
mengatur jumlah udara yang masuk ke dalam ruang bakar agar terjadi
pembakaran yang sempurna.
Gambar 3.8 Forced Draft Fan
Persimpangan duct terdapat setelah damper discharge FD fan. Duct tersebut sebagai
penyeimbang tekanan udara dalam windbox. Dari persimpangan duct tersebut udara
dingin digunakan sebagai suplay ignitor dan scanner booster fan. Terdapat instrumen
yang berfungsi untuk mengamati dan mengendalikan proses yang sedang
berlangsung dalam sistem ini.
Induced Draft Fan
Gambar 3.9 Induced Draft fan
Menghisap dan membuang gas sisa hasil pembakaran dari dalam ruang bakar sekaligus
menjaga tekanan rang bakar agar tetap negatif. Sistem udara primer terdiri dari :
1. Dua ID fan axial yang digerakkan oleh motor listrik berkecepatan tetap.
2. Inlet control damper dan shutoff damper
3. Turning gear
4. Ducting dan peralatan lain
5. Panel kontrol sistem pelumasan kopling dan bearing ID fan
6. Heat exchanger sebagai pendingin minyak lumas. Pelumasan bearingmotor oleh bak
minyak.
Gas buang mengalir keatas ruang bakar kemudian turun melewati laluan gas di
bagian belakang ruang bakar menuju air preheater. Di dalam air preheater, sisa panas
dari gas buang digunakan sebagai pemanas awal udara primer dan sekunder. Lalu,
setelah melewati air preheater, gas melewati precipitator (penangkap debu ), hingga
akhirnya gas dibuang ke cerobong ( stack ) oleh ID Fan. Untuk menjaga tekanan pada
ruang bakar tetap negatif, dilakukan pengaturan inlet damper ID Fan dan mengubah –
ubah kecepatan ID Fan.
Kurva Sistim Fan dan Pengaruhnya pada Resistansi Sistim (US DOE, 1989)
Karakteristik Fan
Karakteristik fan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva fan. Kurva fan
merupakan kurva kinerja untuk fan tertentu pada sekumpulan kondisi yang spesifik.
Kurva fan merupakan penggambaran grafik dari sejumlah parameter yang saling
terkait. Biasanya sebuah kurva akan dikembangkan untuk sekumpulan kondisi yang
diberikan termasuk: volum fan, tekanan statis sistim, kecepatan fan, dan tenaga
yang diperlukan untuk menggerakan fan pada kondisi yang diketahui. Beberapa
kurva fan juga akan melibatkan kurva efisiensi sehingga desainer sistim akan
mengetahui kondisi pada kurva fandimana fan akan beroperasi (lihat Gambar 3).
Dari banyak kurva yang diketahui pada gambar, kurva tekanan statis (SP)
versus aliran pada
merupakan kuva yang sangat penting. Perpotongan kurva sistim dan tekanan statis
merupakan titik operasi. Bila resistansi sistim berubah, titik operasi juga berubah. Sekali titik
operasi ditetapkan, daya yang diperlukan dapat ditentukan dengan mengikuti garis tegak lurus
yang melintas melalui titik operasi ke titik potong dengan kurva tenaga (BHP). Sebuah garis
lurus yang digambar melalui perpotongan dengan kurva tenaga akan mengarah ke daya yang
diperlukan pada sumbu tegak lurus sebelah kanan. Pada kurva yang digambarkan, efisiensi
kurva juga disuguhkan.
Kurva Efisiensi Fan (BEE India, 2004)
Karakteristik sistim dan kurva fan
Pada berbagai sistim fan, resistansi terhadap aliran udara (tekanan) jika aliran udara
meningkat. Sebagaimana disebutkasn sebelumnya, resistansi ini bervariasi dengan kuadrat
aliran. Tekanan yang diperlukan oleh sistim pada suatu kisaran aliran dapat ditentukan dan
“kurva kinerja sistim” dapat dikembangkan (ditunjukkan sebagai SC) (lihat Gambar 4).
Kemudian kurva sistim ini dapat diplotkan pada kurva fan untuk menunjukan titik operasi fan
yang sebenarnya pada "A" dimana dua kurva (N1 dan SC1) berpotongan. Titik operasinya
yaitu aliran udara Q 1 terhadap tekanan P1. Sebuah fan beroperasi pada kinerja yang
diberikan oleh pabrik pembuatnya untuk kecepatan fan tertentu. (grafik kinerja fan
memperlihatkan kurva untuk serangkaian kecepatan fan). Pada kecepatan fan N1, fan akan
beroperasi sepanjang kurva kinerja N1 sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 4. Titik
operasi fan yang sebenarnya tergantung pada resistansi sistim, titik operasi fan “A” adalah
aliran (Q1) terhadap tekanan (P1).
Dua metode dapat digunakan untuk menurunkan aliran udara dari Q1 ke Q2:
Metode pertama adalah membatasi aliran udara dengan menutup sebagian damper dalam
sistim. Tindakan ini menyebabkan kurva kinerja sistim yang baru (SC2) dimana tekanan yang
dikehendaki lebih besar untuk aliran udara yang diberikan. Fan sekarang akan beroperasi
pada "B" untuk memberikan aliran udara yang berkurang Q2 terhadap tekanan yang lebih
tinggi P2.
Metode kedua untuk menurunkan aliran udara adalah dengan menurunkan kecepatan dari
N1 ke N2, menjaga damper terbuka penuh. Fan akan beroperasi pada "C" untuk memberikan
aliran udara Q2 yang sama, namun pada tekanan P3 yang lebih rendah. Jadi, menurunkan
kecepatan fan merupakan metode yang jauh lebih efisien untuk mengurangi aliran udara
karena daya yang diperlukan berkurang dan lebih sedikit energi yang dipakai.
Kurva kinerja fan (BEE India, 2004)
Hukum fan
Fan beroperasi dibawah beberapa hukum tentang kecepatan, daya dan tekanan. Perubahan
dalam kecepatan (putaran per menit atau RPM) berbagai fan akan memprediksi perubahan
kenaikan tekanan dan daya yang diperlukan untuk mengoperasikan fan pada RPM yang baru.
Kecepatam, tekanan dan daya fan (BEE India, 2004)
Fan sentrifugal
Fan sentrifugal meningkatkan kecepatan aliran udara dengan impeler berputar. Kecepatan
meningkat sampai mencapai ujung blades dan kemudian diubah ke tekanan. Fan ini mampu
menghasilkan tekanan tinggi yang cocok untuk kondisi operasi yang kasar, seperti sistim dengan
suhu tinggi, aliran udara kotor atau lembab, dan handling bahan.
Fan Aksial
Fan aksial menggerakan aliran udara sepanjang sumbu fan. Cara kerja fan seperti impele r
pesawat terbang: blades fan menghasilkan pengangkatan aerodinamis yang menekan udara. Fan
ini terkenal di industri karena murah, bentuknya yang kompak dan ringan. Jenis utama fan
dengan aliran aksial (impeler, pipa aksial dan impeler aksial).
5.1 Air Preheater
Air Preheater atau Rotary Air Preheater di gunakan sebagai pemanas awal
(preheater) khususnya di pembangkit listrik tenaga uap. alat ini digunakan unuk
memanasklan uadar primer (primary air) dan udara sekunder (secondary air ) maka
alat ini sering di sebut sebagai primary air heater dan secondary air heater. Udara
pembakaran yang di butuhkan furnance ( tungklu perapian)diharapkan memiliki
temperature yang lebih tinggi agar menghasilkan pembakaran yang sempurna. Media
pemanas Air Preheater ini sebagian besar adalah memanfaatkan gas panas hasil
buangan boiler (flue gas) yang memiliki temperature yang tinggi.
Secara umum prinsip kerja dari Air Preheater adalah gas panas hasil
pembakaran dari boiler keluar melewati Air Preheater dan memanasi permukaan dari
elemen Air Preheater, karena Air Preheater berpuar pada porosnya , elemen pemanas
letaknya akan berubah akibat putaran poros tersebut. Elemen pemanas yang telah
berada pada sisi udara akan memanaskan udara yang masuk ke boiler untuk udara
pembakaran dan untuk meniupkan bahan bakar yang di gunakan dalam pembakaran
di boiler.udara panas yang di hembuskan Air Preheater membuat proses pembakaran
di boiler menjadi meningkat karena udara masukan ke boiler telah mengalami
pemanasan terlebih dahulu.
Pada Air Preheater memiliki komponen utama, komponen komponen utama
dalam air preheater adalah sebagai berikut :
a. Elemen pemanas
Elemen pemanas pada Air Preheater berfungsi sebagai media perpindahan panas nya.
Gas panas keluaran dari boiler akan melewati elemen dari Air Preheater sehingga
elemen menjadi panas. Setelah itu elemen panas tersebut berputar dan memanskan
udara masukan yang akan menuju ke boiler. berikut adalah gambar elemen pemanas
dari APH.
Gambar 2.2 Elemen Pemanas di Air Preheater
b. Motor penggerak Air Praheater
Motor penggerak air preheater di gunakan untuk menggerakan elemen air preheater.
Gambar Motor Drive APH
Didalam satu unit Air Praheater terdapat dua motor penggerak yang masing masing
berfungsi menggerakan rotor dari APH sehingga elemen dari pada Air Praheater dapat
bergerak atau berotasi
c. Rotor Housing
Adalah peralatan Air Preheater yang berfungsi sebagai Housing elemen APH.
Gambar 2.3 Rotor Housing
d. Seal Air Preheater
Seal Air Preheater adalah sebagai seal yang berfungsi agar tidak terdapat kebocoran
atau leakage pada APH. Karena jika seal dalam Air Preheater rusak dapat
menimbulkan kebocoran yang dapat mempengaruhi efisiensi dari APH.
Secara keseluruhan Air Preheater di bagi menjadi beberapa bagian yang dapat dilihat dari
gambar di bawah ini :
Gambar 2.4 Skema Keseluruhan Air Preheater
HOWDEN AIR PREHEATER
Comparison of air preheater rotor area :
o Untuk kapasitas pembangkit 150 MW, adalah sekitar : 42 m2 Heat transfer component selection :
o Flat notched crossed, double undulated dan corrugated undulated Gas velocity between 9 – 12 m/s Design condition for air preheater
o Gas side resistance (pressure drop ) : 1,5 kpao air preheater with steam soot blowing, steam quality should meet
Entrance flange pressure: 1.5 MPa; Blowing nozzle pressure: 0.93 MPa ~ 1.07 MPa; Blowing nozzle temperature: 300 ~ 350 ℃.
Howden design of heat exchanger
5.2 ID Fan
Type MOTOR YKK710-6-TH
Serial No 710Y0910101-1.2009-06
Duty SI
Voltage 6000 V
Power 2150 KW
Current 244 Ampere
Connection Y
Speed 995 Rpm
Pf 0.88
IC 611
STD IEC600 34-1
IP 55
Freq 50 HZ
Weight 14850 Kg
Manufacturer Shanghai Electric Machinery Co. Ltd
Flow RateFAN 294 m3/s
main Shaft Speed Speed 990 r/min
Prod. Number 372
Total Pressure 5643 Pa
Driver Power 2150 kN
Date 2009-05
Manufacturer Shinyang Blower Works Group Co. Ltd
Motor Cooling Fan IDF
Type 3Motor HM2-160MI-2
Power 11 Kw
Voltage 380 V
IP 55
RPM 2930 R/MIN
HZ 50
Fan Cooling Fan IDFFlow rate 0,969 m3/s
Power 11 Kw
RPM 2960 R/MINBearing Motor Cooling Fan IDF
Motor Merk Type Pelumas
Inboard SKF 6309 ZZ Outboard SKF 6309 ZZ
Jumlah Blade Cooling Fan IDFBlade 12 Blade
6 Sistem Sirkulasi Air Pendingin
6.1 Circulating Water Pump
7 Sistem Kelistrikan
7.1 Generator
Pout 165 MW
Frekuensi 50 Hz
Power Factor 0,8-0,85
Efisiensi 98,8%
Vout 20 kV
Cooling system Udara
7.2 Transformator
7.2.1 Power Transformer
Vterminal : 20kV/150 kV
Daya nominal : 250 MVA
7.2.2 Unit Transformer
Vterminal : 20kV/10kV
Daya nominal : 12,5MVA
7.3 Switchyard
7.4 Pompa motor
8 Sistem Water Treatment Plant
Skema rancangan WTP untuk Pembangkit Listrik Tenaga Uap Sumut 1 2X150 MW
8.1 Pompa
Debit : 950 m3/h
Head : 282 m
8.2 Clarifier
8.3 Tank
8.3.1 Tangki Service water
Description : Asphalt Storage Tank
Type : Vertical, Cylindrical
Capacity : 200 m³
Base Diameter : 5730mm
Top Diameter : 5730mm
Height : 9000mm
Material : St 37.2 - St 52
Stored Materials : Oil - Asphalt - Bitumen - Chemical
Specification : Galvanized – Stainless if desired
Insulation : 50 kg / m² thick galvanized coated steel sheet with rock
wool
Warranty : 2 years
Keterangan : 1 Unit Pembangkit 1 tangki
8.3.2 Tangki make up water
Description : Asphalt Storage Tank
Type : Vertical, Cylindrical
Capacity : 1000 m³
Diameter
Base Diameter : 11460mm
Top Diameter : 11460mm
Height : 10500 mm
Material : St 37.2 - St 52
Stored Materials : Oil - Asphalt - Bitumen - Chemical
Specification : Galvanized – Stainless if desired
Insulation : 50 kg / m² thick galvanized coated steel sheet with rock
wool
Warranty : 2 years
Keterangan: 1 Unit pembangkit 2 tangki
10 Sistem Penanganan fly ash
10.1 ESP
Electrostatic Precipitator (ESP) adalah sebuah teknologi untuk menangkap abu
hasil proses pembakaran dengan jalan memberi muatan listrik padanya. Prinsip kerja
ESP yaitu dengan memberi muatan negatif kepada abu-abu tersebut melalui beberapa
elektroda (biasa disebut discharge electrode). Jika abu tersebut dilewatkan lebih lanjut
ke dalam sebuah kolom yang terbuat dari plat yang memiliki muatan lebih positif
(biasa disebut collecting electrode), maka secara alami abu tersebut akan tertarik oleh
plat-plat tersebut. Setelah abu terakumulasi pada plat tersebut, sebuah sistem
rapper khusus akan membuat abu tersebut jatuh ke bawah dan keluar dari sistem ESP.
Proses-proses yang terjadi pada ESP sehingga abu (fly ash) dapat terkumpul adalah
sebagai berikut:
1. Charging
ESP menggunakan listrik DC sebagai sumber dayanya, dimana Collecting
Electrode (CE) terhubung dengan kutub positif dan ter-grounding, sedangkan
untuk Discharge Electrodeterhubung dengan kutub negatif yang bertegangan 55-85
kilovolt DC. Medan listrik terbentuk diantara DE dan CE, pada kondisi ini timbul
fenomena korona listrik yang berpendar pada sisi DE. Pada saat gas buang batubara
melewati medan listrik ini, fly ash akan terkena muatan negatif yang dipancarkan oleh
kutub negatif pada DE. Proses pemberian muatan negatif pada abu tersebut dapat
terjadi secara difusi atau induksi, tergantung dari ukuran abu tersebut. Beberapa
partikel abu akan sulit dikenai muatan negatif sehingga membutuhkan medan listrik
yang lebih besar. Ada pula partikel yang sangat mudah dikenai muatan negatif,
namun muatan negatif juga mudah terlepas, sehingga memerlukan
proses charging kembali.
2. Pengumpulan
Abu yang sudah bermuatan negatif, akan tertarik untuk menuju ke CE atau
bergerak menurut aliran gas yang ada. Kecepatan aliran gas buang mempengaruhi
proses pengumpulan abu pada CE. Kecepatan aliran gas yang rendah akan
memperlambat gerakan abu untuk menuju CE. Sehingga umumnya desain ESP
biasanya digunakan beberapa seri CE dan DE yang diatur sedemikian rupa sehingga
semua abu yang terkandung di dalam gas buang boiler dapat tertangkap.
3. Rapping
Lapisan abu yang terkumpul pada permukaan CE harus secara periodik
dirontokan. Metode yang paling umum digunakan adalah dengan jalan memukul
bagian CE dengan sebuah sistem mekanis. Sistem rapper mekanis ini terdiri dari
sebuah hammer, motor penggerak, serta sistem gearbox sederhana yang dapat
mengatur gerakan memukul agar terjadi secara periodik. Sistem rapper tidak hanya
terpasang pada sisi CE, pada DE juga terdapat sistem rapper. Hal ini karena ada
sebagian kecil dari abu yang akan bermuatan positif karena ia ter-charging oleh CE
yang bermuatan positif.
4. Abu yang rontok dari CE akan jatuh dan terkumpul di hopper yang terletak di bawah
sistem CE dan DE. Hopper ini harus didesain dengan baik agar abu yang sudah
terkumpul tidak masuk kembali ke dalam kompartemen ESP. Selanjutnya dengan
menggunakan udara bertekanan, kumpulan abu tersebut dipindahkan melewati pipa-
pipa ke tempat penampungan yang lebih besar.
Gas buang yang keluar dari boiler mengandung banyak senyawa yang bersifat
sangat korosif, jika senyawa-senyawa tersebut bereaksi dengan uap air yang
terkandung di dalam gas buang itu pula. Pada temperatur rendah uap air hasil
pembakaran hidrokarbon batubara dapat terkondensasi dan bereaksi dengan SO2 atau
NOx dan menghasilkan larutan asam yang sangat korosif. Larutan tersebut jika
melewati ESP akan sangat mungkin dapat merusak komponen-komponennya. Maka
pada prakteknya, pengoperasian ESP pada berbagai sistem boiler, baru dinyalakan
jika temperatur gas buang boiler sudah mencapai nilai tertentu. Hal ini bertujuan
selain untuk menghindari bahaya korosi, juga untuk menghindari terjadinya short
circuit akibat adanya senyawa-senyawa asam tersebut.
Secara umum bagian-bagian dari Electrostatic Precipitators (ESP) adalah sebagai
berikut:
1. Casing
Casing dari ESP umumnya terbuat dari baja karbon berjenis ASTM A-36 atau
yang serupa.Casing ini didesain untuk kedap udara sehingga gas buang boiler yang
berada di dalam ESP tidak dapat bocor keluar. Selain itu ia didesain memiliki ruang
untuk pemuaian karena pada operasional normalnya ESP bekerja pada temperatur cukup
tinggi. Oleh karena itu pula sisi luar casing ini dipasang insulator tahan panas demi
keselamatan kerja. Discharge electrode dan collecting electrode didesain menggantung
dengan sisi support (penyangga) berada pada sisi casing bagian atas. Dan pada sisi
samping casing terdapat pintu akses masuk untuk keperluan perawatan sisi dalam ESP.
2. Hopper
Hopper terbuat dari bahan yang sama dengan casing. Ia berbentuk seperti
piramida yang terbalik dan terpasang pada sisi bawah ESP. Hopper berfungsi sebagai
tempat berkumpulnya abufly ash yang dijatuhkan dari collecting electrode dan discharge
electrode. Abu hanya sementara berada di dalam hopper, karena selanjutnya ia akan
dipindahkan menggunakan sebuah sistem transport khusus ke tempat penampungan yang
lebih besar. Namun, hopper ini didesain untuk mampu menyimpan abu sedikit lebih lama
apabila terjadi kerusakan pada sistem transport fly ashyang ada di bawahnya
3. Collecting Electrode
Seperti yang telah saya jelaskan sebelumnya, CE menjadi tempat terkumpulnya
abu bermuatan negatif sebelum jatuh ke hopper. Jarak antar CE pada sebuah ESP
didesain cukup dekat yakni 305-406 mm dengan kedua sisi plat (depan-belakang) yang
sama-sama berfungsi untuk menangkap abu. CE dibuat dari plat yang didukung dengan
baja penyangga untuk menjaga kekakuannya. Ia dipasang dengan suppot yang berada di
atas dan menggantung pada casing bagian atas. Untuk mendapatkan medan listrik yang
seragam pada CE, serta untuk meminimalisir terjadinya loncatan bunga api elektron,
maka CE harus dipasang dengan ketelitian yang sangat tinggi.
4. Discharge Electrode
DE menjadi komponen paling penting di ESP. DE terhubung dengan sumber
tegangan DC tinggi hingga berpendar menciptakan korona listrik. Ia berfungsi untuk
men-charging abu sehingga abu menjadi bermuatan negatif. DE dipasang pada tiap
tengah-tengah CE dengan jarak 152-203 mm tergantung jarak antar CE yang digunakan.
Untuk mencegah short circuit, pemasangan DE harus dipasang juga insulasi yang
memisahkan DE dengan casing dan CE yang bermuatan netral.
5. Sistem Kontrol Aliran Gas Buang
Efisiensi ESP sangat tergantung dengan distribusi aliran gas buang boiler yang
melintasinya. Semakin merata pendistribusian gas buang tersebut ke seluruh kolom CE
dan DE, maka akan semakin tinggi angka efisiensi ESP. Oleh karena itu dipasang sebuah
sistem vane atau sudu pada sisi masuk gas buang ke ESP agar gas tersebut dapat lebih
merata didistribusikan ke setiap kolom.
6. Rapper
Seperti yang sudah saya jelaskan di atas, sistem rapper berfungsi untuk
menjatuhkan abu yang terkumpul pada permukaan CE ataupun DE agar jatuh ke hopper.
Biasanya motor penggerakrapper terletak di bagian atas ESP, dan dihubungkan ke bagian
pemukul dengan sebuah poros yang terinsulasi untuk menghindari short circuit.
Sumber Energi Listrik. Alat yang berfungsi untuk men-supply energi listrik ke sistem ESP
disebut dengan Transformer Rectifier (TR). Sumber energi listrik berasal dari listrik AC
bertegangan 480 Volt, yang ditingkatkan menjadi 55.000 sampai 75.000 Volt sebelum diubah
menjadi tegangan DC negatif yang akan dihubungkan dengan discharge electrode. Karena
secara elektris ESP merupakan beban kapasitif, maka sumber tegangannya didesain untuk
menahan beban kapasitif tersebut. Selain itu, sumber tegangan ini didesain harus tahan
terhadap gangguan arus yang terjadi akibat adanya loncatan listrik (sparking) dari abu fly
ash.
Desain
Desain Effisiensi : 99,58%
Resistance : 235 Pa
Gas Leakage Rate : 2%
Noise : 80 dB
Electric Field Interpole Distance : 410 mm
Effective Length of Each Electric Field : 3,85 m
Total Effective Length of the four Electric Field : 15 m
Total Discharge Electrode Length : 77711 m
Discharge Electrode Material : Stainless
Rapping Area for each rapping hammer : 2587 m2
Effective Length of each Corona rapping hammer : 808 m
Ratio of dust collection area : 81,19 m2/m3/sec
Ratio of dust collection area when 12,5% is out of operation : 71,04 m2/m3/sec
Advancing Speed : 5,95 cm/sec
Advancing speed when 12,5% of the dust collecting area is stopped : 6,80 cm/sec
Flue Gas flow speed : 0,92 m/sec
Housing Material/Thickness : Q235/5mm
Insulation Material for each ESP : Rockwool (Supplied by buyer)
Quantity of Insulation Material for each ESP : 30 m2
10.2 FGD
10.3 Chimney
top related