MAKALAH KERJA PRAKTEK (KP) PT. INDONESIA POWER

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dengan semakin pesatnya perkembangan iptek menuntut siswa untuk menyiapkan diri menghadapinya, tidak hanya berupa teori semata tetapi juga aplikasinya dalam dunia kerja secara nyata. Pengetahuan yang di dapat di bangku praktik akan menjadi kurang bermanfaat jika tidak disertai dengan suatu pengalaman aplikatif yang dapat memberikan gambaran kepada siswa tentang dunia kerja secara nyata juga penerapan ilmu dan teknologi dalam bidang mesin yang ditekuninya.

Praktik kerja lapangan sebagai salah satu mata praktik wajib pada jurusan Teknik Mesin SMK Dharma Wirawan dapat memberikan kesempatan luas kepada siswa untuk dapat menerapkan ilmunya dan memperoleh pengalaman dunia kerja pada perusahaan atau instansi yang dipilih sebagai sebagai tempat kerja praktek. 

Sebagai tempat kerja praktek dipilih PT. INDONESIA POWER Unit Bisnis Pembangkitan (UBP) Perak Grati yang berlokasi di kota Pasuruan, Jawa Timur. PT. INDONESIA POWER Unit Bisnis Pembangkitan (UBP) Perak Grati merupakan badan usaha milik Negara (BUMN) anak Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang bertugas melayani salah satu kebutuhan listrik daerah Jawa dan Bali.

Peran perusahaan sebagai industri strategis dan vital dalam memenuhi kebutuhan energi yang bisa bersaing dengan berbagai pihak baik dalam maupun luar negeri, terus menerus diusahakan seiring dengan pemenuhan akan layanan kepada masyarakat secara baik dan professional. Hal tersebut di atas juga diiringi dengan tuntutan untuk memperoleh sertifikasi

Dunia kerja seringkali dirasakan oleh siswa sebagai suatu yang asing karena dinamika problematikanya yang sangat kompleks bila dibandingkan dengan dunia sekolah atau pendidikan. Apalagi ditambah dengan semakin ketatnya persaingan dalam memasuki dunia kerja, maka siswa sangat diperlukan bekal wawasan dan pengetahuan memasuki dunia kerja, maka bagi siswa sangat diperlukan bekal berupa wawasan dan pengetahuan untuk memasuki dunia kerja. Sehingga diharapkan dengan adanya Kerja Praktek ini, siswa tidak hanya mengetahui teorinya saja tetapi juga mengetahui prakteknya secara langsung.

I.2 Waktu dan Lokasi Kerja Praktek (KP)

Kerja Praktek (KP) ini dilaksanakan mulai tanggal 8 februari 2010 sampai dengan 8 mei 2010 di PT. Indonesia Power UBP Perak-Grati Jln. Raya Surabaya-Probolinggo KM 73, Desa Wates, Kecamatan Lekok, Kabupaten Pasuruan , Jawa Timur.

I.3 Tujuan

Tujuan kerja praktek yang penulis laksanakan selama kurang lebih tiga bulan yaitu mulai tanggal 8 februari 2010 sampai dengan 8 Mei 2010 untuk mengembangkan kemampuan penulis sebagai siswa yaitu:

I.3.1 Tujuan Umum

1. Untuk dapat mengaplikasikan bidang keilmuwan yang didapat di bangku praktik ke dalam dunia kerja.
2. Untuk memenuhi mata praktik wajib di jurusan Teknik Mesin SMK Darma Wirawan 
3. Sebagai sarana penghubung kerja sama antar lembaga sekolah dengan perusahaan dalam hal ketenagakerjaan atau teknologi dan sebaliknya. 

I. 3.2 Tujuan Khusus

Mengetahui dan memahami cara kerja Heat Recovery Steam Generator (HRSG) serta perawatannya.

I. 4 Ruang Lingkup Permasalahan

Permasalahan yang dibahas dalam laporan ini adalah terbatas pada pokok sebagai berikut: 

• Gambaran umum proses dan operasi PLTGU Grati 
• Heat Recovery Steam Generator (HRSG) 

I. 5 Metode Pengumpulan Data

Metode Penyusunan laporan 

Laporan disusun dengan studi langsung pada objek di lapangan, diskusi dan tanya jawab dengan karyawan-karyawan PT. Indonesia Power UBP Perak-Grati, serta bimbingan dan konsultasi dengan pembimbing lapangan. Penyusunan laporan juga dilaksanakan dengan studi literatur atau pustaka yang didapat dari buku-buku manual, diagram kelistrikan dan sumber lainnya seperti tercantum pada daftar pustaka.

Dalam pengumpulan data (informasi) penulis melakukan studi lapangan dan studi pustaka.

Studi Lapangan

Data yang kami peroleh dari studi lapangan ini berasal dari:

• Pengamatan selama kerja praktek
• Bimbingan dari mentor dan kru maintenance, control and instrument dan narasumber lain.

Studi Pustaka

Yaitu mencari informasi dengan cara mempelajari dokumen dan buku-buku yang berhubungan.

BAB II

PROFIL PT INDONESIA POWER

2.1 Sejarah PT Indonesia Power

Pada awal 1990-an, pemerintah Indonesia mempertimbangkan perlunya deregulasi pada sektor ketenagalistrikan. Langkah kearah deregulasi tersebut diawali dengan berdirinya Paiton Swasta I, yang dipertegas dengan dikeluarkannya Keputusan Presiden No. 37 tahun 1992 tentang pemanfaatan sumber dana swasta melalui pembangkit – pembangkit listrik swasta. Kemudian pada akhir 1993, Menteri Pertambangan dan Energi (Mentamben) menerbitkan kerangka dasar kebijakan (Sasaran dan Kebijakan Pengembangan Subsektor Ketenagalistrikan) yang merupakan pedoman jangka panjang restrukturisasi sektor ketenagalistrikan.

Sebagai penerapan tahap awal, pada tahun 1994 PLN diubah statusnya dari Perum menjadi Persero. Setahun kemudian, tepatnya pada tanggal 3 Oktober 1995, PT PLN (Persero) membentuk ua anak perusahaan yang tujuannya untuk memisahkan misi sosial dan misi komersial yang diemban oleh badan usaha milik negara tersebut. Salah satu dari anak perusahaan itu adalah PT Pembangkitan Tenaga Listrik Jawa Bali I, atau lebih dikenal dengan nama PLN PJB I. Anak perusahaan ini ditujukan untuk menjalankan usaha komersial pada bidang pembangkitan tenaga listrik dan usaha – usaha lain yang terkait.

Pada tanggal 3 Oktober 2000, bertepatan dengan ulang tahunnya yang kelima, manajemen perusahaan secara resmi mengumumkan perubahan nama PLN PJB I menjadi PT Indonesia Power. Perubahan nama ini merupakan upaya untuk menyikapi persaingan yang semakin ketat dalam bisnis ketenagalistrikan dan sebagai persiapan untuk privatisasi perusahaan yang akan dilaksanakan dalam waktu dekat. Lebih dari sekedar perubahan nama, langkah tersebut merupakan penegasan atas tujuan perusahaan untuk menjadi perusahaan pembangkitan independen yang berorientasi murni bisnis sesuai dengan tuntutan dan perubahan yang terjadi di pasar ketenagalistrikan Indonesia, termasuk meningkatnya persaingan serta kebutuhan untuk melakukan privatisasi melalui sebuah IPO (Initial Public Offering).

Walaupun sebagai perusahaan komersial di bidang pembangkitan baru didirikan pada pertengahan 1990-an, Indonesia Power mewarisi berbagai jumlah aset berupa pembangkit dan fasilitas – fasiltas pendukungnya. Pembangkit – pembangkit tersebut memanfaatkan teknologi modern berbasis komputer dengan menggunakan beragam energi primer seperti air, batu bara, solar, gas bumi, dan sebagainya. Namun demikian, dari pembangkit tersebut terdapat pembangkit paling tua di Indonesia sepeerti PLTA Plengan, PLTA Ubrug, PLTA Ketenger dan sejumlah PLTA lainnya yang dibangun pada tahun 1920-an dan sampai sekarang masih beroprasi. Dari sini dapat dipandang bahwa secara kesejahteraan pada dasarnya usia PT Indonesia Power sama dengan keberadaan listrik di Indonesia.

PT Indonesia Power merupakan perusahaan pembangkit tenaga listrik terbesar di Indonesia (9040 MW) dengan delapan unit bisnis pembangkitan utama di beberapa lokasi strategis di pulau Jawa dan Bali serta unit bisnis yang bergerak di bidang jasa pemeliharaan yang disebut Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan (UBJP). Unit Bisnis Pembangkitan yang dikelola PT Indonesia Power adalah Unit Bisnis Pembangkitan Suralaya, Priok, Saguling, Kamojang, Merica, Semarang, Perak & Grati dan Bali serta Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan.

Kiprah PT Indonesia Power dalam pengembangan usaha penunjang di bidang pembangkit tenaga listrik juga dilakukan dengan membentuk anak perusahaan PT. COGINDO DAYA PERKASA (saham 99,9 %) yang bergerak dalam bidang jasa pelayanan dan manajemen energi dengan penerapan konsep cogeneration, juga PT. Indonesia Power mempunyai saham 60 % di PT Arada Daya Coalindo yang bergerak dalam bidang usaha perdagangan batubara. Aktivitas kedua anak perusahaan ini diharapkan dapat lebih menunjang peningkatan pendapatan perusahaan di masa yang akan datang.

2.2. Paradigma, Visi, Misi, Motto, dan Tujuan PT Indonesia Power

PT. Indonesia Power sebagai perusahaan memiliki paradigma, visi, misi, dan motto serta simbol perusahaan yang memiliki makna tersendiri.

§ Paradigma

Hari ini lebih baik dari hari kemarin, hari esok lebih baik dari hari ini.

§ Visi

Menjadi perusahaan publik dengan kinerja kelas dunia dan bersahabat dengan lingkungan.

§ Misi

Melakukan usaha dalam bidang ketenagalistrikan dan mengembangkan usaha lainnya yang berkaitan berdasarkan kaidah indutri dan niaga yang sehat guna menjamin keberadaan dan pengembangan perusahaan dalam jangka panjang.

§ Motto

Bersama kita maju (Together for a better tomorrow)

§ Tujuan PT Indonesia Power

• Menciptakan mekanisme peningkatan efisiensi yang terus menerus dalam penggunaan sumber daya perusahaan. 
• Meningkatkan pertumbuhan perusahaan secara berkesinambungan dengan bertumpu pada usaha penyediaan tenaga listrik dan sarana penunjang yang berorientasi pada permintaan pasar yang berwawasan lingkungan. 
• Menciptakan kemampuan dan peluang untuk memperoleh pendanaan dari berbagai sumber yang saling menguntungkan. 
• Mengoperasikan pembangkit tenaga listrik secara kompetitif serta mencapai standar kelas dunia dalam hal keamanan, keandalan, efisiensi, maupun kelestarian lingkungan. 
• Mengembangkan budaya perusahaan yang sehat di atas saling menghargai antar karyawan dan mitra serta mendorong terus kekokohan integritas pribadi dan profesionalisme.

2.3. Makna Bentuk dan Warna Logo

Makna bentuk dan warna logo perusahaan PT. Indonesia Power merupakan cerminan identitas dan lingkup usaha yang dimilikinya.

Secara keseluruhan nama Indonesi Power merupakan nama yang kuat untuk melambangkan lingkup usaha perusahaan sebagai power utilty company di Indonesia. Walaupun bukan merupakan satu-satunya power utility company di Indonesia, namun karena perusahaan memiliki kapasitas terbesar di Indonesia bahkan di kawasannya, maka nama Indonesia Power dapat dijadikan brand name.

Bentuk

Karena nama yang kuat INDONESIA dan POWER ditampilkan dengan menggunakan jenis huruf (font) yang tegas dan kuat, yaitu futura book/regular dan futura bold.

Aplikasi bentuk kilatan petir pada huruf “O” melambangkan tenaga listrik yang merupakan lingkup usaha utama perusahaan.

Titik atau bulatan merah (red dot) di ujung kilatan petir merupakan simbol perusahaan yang telah digunakan sejak masih bernama PT PLN PJB I. Titik ini merupakan simbol yang digunakan di sebagian besar materi komunikasi perusahaan. Dengan simbol yang kecil ini diharapkan identitas perusahaan dapat langsung terwakili.

Warna

1. Merah

Diaplikasikan pada kata INDONESIA, menunjukkan identitas yang kuat dan kokoh sebagai pemilik sumber daya untuk memproduksi tenaga listrik, guna dimanfaatkan di Indonesia, dan juga di luar negeri.

2. Biru

Diaplikasikan pada kata POWER. Pada dasarnya warna biru menggambarkan sifat pintar dan bijaksana. Dengan aplikasi pada kata power, maka warna ini menunjukkan produksi tenaga listrik yang dihasilkan perusahaan memiliki ciri-ciri:

• Berteknologi tinggi
• Efisien
• Aman
• Ramah lingkungan

2.4. Budaya Perusahaan, Lima Filosofi Perusahaan, dan Dua Belas Dimensi Perilaku IP-HaPPPI

§ Budaya Perusahaan

Salah satu aspek dari pengembangan sumber daya manusia perusahaan adalah pembentukan budaya perusahaan.

Unsur – unsur budaya perusahaan:

1. Perilaku akan ditunjukan seseorang akibat adanya suatu keyakinan akan nilai – nilai atau filosofi.
2. Nilai adalah bagian dari budaya / culture perusahaan yang dirumuskan untuk membantu upaya mewujudkan budaya perusahaan tersebut. Di PT PLN PJB I nilai ini diebut “Filosofi Perusahaan”.
3. Paradigma adalah suatu kerangka berpikir yang melandasi cara seseorang menilai sesuatu.

Budaya perusahaan diarahkan untuk membentuk sikap dan perilaku yang didasarkan pada 5 filosofi dasar dan lebih lanjut, filosofi dasar ini diwujudkan dalam 12 dimensi perilaku.

§ Lima filosofi perusahaan

1. Mengutamakan pasar dan pelanggan.

Berorientasi kepada pasar serta memberikan pelayanan yang terbaik dan nilai tambah kepada pelanggan.

2. Menciptakan keunggulan untuk memenangkan persaingan.

Menciptakan keunggukan melalui sumber daya manusia, teknologi finansial, dan proses bisnis yang andal dengan semangat untuk memenangkan persaingan.

3. Mempelopori pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Terdepan dalam pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi secara optimal.

4. Menjunjung tinggi etika bisnis.

Menerapkan etika bisnis sesuai standar etika bisnis internasional.

5. Memberi penghargaan ata prestasi.

Memberi penghargaan atas prestasi untuk mencapai kinerja perusahaan yang maksimal.

Filosofi perusahaan dibuat karena:

• Memberkan acuan bagi seluruh anggota organisasi tentang bagaimana cara merealisasikan budaya perusahaan.
• Merumuskan apa yang dianggap penting tentang bagaimana berhasil dalam berbisnis.
• Memberikan motivasi, memacu prestasi, dan produktivitas perusahaan.
• Memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai identitas dan cerita perusahaan

§ Tujuh Nilai Perusahaan IP-HaPPPI

1. Integritas

Sikap moral yang mewujudkan tekad untuk memberikan yang terbaik kepada perusahaan.

2. Profesional

Menguasai pengetahuan, ketrampilan dan kode etik sesuai bidang pekerjaanya.

3. Harmoni, Serasi, selaras, seimbang dalam :

• Pengembangan kualitas pribadi,
• Hubungan dengan stakeholder (pihak terkait),
• Hubungan dengan lingkungan hidup.

4. Pelayanan Prima

Memberi pelayanan yang memenuhi kepuasan melebihi harapan stakeholder.

5. Peduli

Peka tanggap dan bertindak untuk melayani stakeholder serta memelihara lingkungan sekitar.

6. Pembelajar

Terus-menerus meningkatkan pengetahuan dan ketrampilan serta kualitas diri yang mencakup fisik, mental, sosial, agama, dan kemudian berbagi dengan orang lain.

7. Inovatif

Terus-menerus dan berkesinambungan menghasilkan gagasan baru dalam usaha melakukan pembaharuan untuk penyempurnaan baik proses maupun produk dengan tujuan peningkatan kinerja.

§ Dua belas dimensi perilaku;

1. Integritas, berpikir benar, bersikap jujur, dapat dipercaya, dan bertindak profesional.
2. Sikap melayani, berupa memenuhi komitmen terhadap kualitas pelayanan yang terbaik kepada pelanggan.
3. Komunikasi, melakukan komunikasi yang terbuka, efektif, dan bertanggung jawab serta mengikuti etika yang berlaku.
4. Kerjasama, melakukan kerjasama yang harmonis dan efektif untuk mencapai tujuan bersama dengan mengutamakan kepentingan perusahaan.
5. Tanggung jawab, bertanggung jawab dalam menyelesaikan tugas dan kewajiban hingga tuntas, tepat waktu, untuk mencapai hasil terbaik bagi perusahaan.
6. Kepemimpinan, memberikan arahan yang jelas, mau menerima umpan balik, dan menjadi contoh bagi lingkungan kerjanya.
7. Pengambilan resiko, melaksanakan pengambilan keputusan dengan resiko yang sudah diperhitungkan dan dapat dipertanggungjawabkan.
8. Pemberdayaan, memberdayakan potensi SDM dengan memberikan kepercayaan dan kewenangan yang memadahi.
9. Peduli biaya dan kualitas, melaksanakan setiap kegiatan usaha dengan mengutamakan efektifitas biaya untuk mencapai kualitas yang terbaik.
10. Adaptif, menyesuaikan diri dengan cepat terhadap perubahan, menyumbangkan gagasan dan menjadi agen perusahaan.
11. Keselarasan tujuan, menyelaraskan tujuan SDM dengan tujuan perusahaan melalui pemahaman visi dan misi.
12. Keseimbangan antara tugas dan hubungan sosial, menyeimbangkan usaha mncapai hasil kerja yang optimal dengan terciptanya suasana kerja yang harmonis.

2.5. Kapasitas Daya PT.Indonesia Power

Sesuai dengan tujuan pembentukannya, Indonesia Power menjalankan bisnis pembangkitan tenaga listrik sebagai bisnis utama di Jawa dan Bali. Saat ini Indonesia Power memasok lebih dari separuh atau sekitar 54% kebutuhan pangsa pasar tenaga listrik Jawa – Bali. Kemampuan tersebut didukung oleh kenyataan bahwa Indonesia Power merupakan pembangkit yang memiliki jumlah pembangkit yang terdiri dari 132 unit pembangkit dan fasilitas pendukung lainnya dengan kapasitas terpasang total 9040 MW. Ini merupakan kapasitas terbesar yang dimiliki perusahaan di Indonesia atau yang ketiga terbesar di dunia. PT Indonesia Power sendiri mempunyai kapasitas yang terpasang per – unit bisnis pembangkitan.

2.6. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power UBP Perak – Grati

PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Perak – Grati (UBP Perak – Grati) merupakan salah satu Unit Bisnis Pembangkitan yang dimiliki oleh PT. Indonesia Power. Unit bisnis ini awalnya berkantor di dalam area Pelabuhan Tanjung Perak, di Jalan Nilam Barat nomor 2-4 Surabaya. Alasan pemilihan lokasi tersbut sebagai tempat PLTGU dan sebagai kantor adalah:

• Dekat dengan pusat pemakaian listrik.
• Kebutuhan air pendingin (air laut) cukup memadahi.
• Pengadaan spare part dan material pendukung mudah
• Penyaluran bahan bakar mudah.
• Tidak berdekatan dengan pemukiman penduduk

Pada tanggal 20 Mei 2000, kantor Unit Bisnis Pembangkitan Perak dan Grati menempati lokasi baru di area unit PLTGU Grati yang beralamat di Jalan Raya Surabaya - Probolinggo Km 73 desa Wates kecamatan Lekok Pasuruan. Menempati lahan seluas 73 hektar yang terdiri dari 38 hektar lahan pantai dan 35 hektar lahan reklamasi. Alasan pemilihan lahan ini adalah:

• Penanganan langsung pembangkit yang berkapasitas lebih besar.
• Lokasi milik sendiri.
• Lokasi yang terletak di Perak berstatus sewa dan memiliki biaya sewa yang mahal, sehingga sebagian dikembalikan kepada PT Pelindo dan sebagian tetap disewa untuk unit PLTU.

Unit Bisnis Pembangkitan ini menggunakan dua macam bahan bakar yaitu solar dan gas alam. Karena gas alam belum masuk, unit ini sekarang menggunakan bahan bakar solar yang dikirim dari fasilitas pantai kapal tanker (sekitar 4 Km dari lokasi) ke tangki PLTGU berkapasitas 4 x 20.000 KL.

Daya yang dihasilkan kemudian disalurkan ke interkoneksi Jawa Bali melalui SUTT 150 Kv dan SUTET 500 KV. Saat ini PLTGU Grati memainkan peranan penting sebagai pembangkit yang dibutuhkan untuk sistem kelistrikan Jawa-Bali.

Unit Bisnis Pembangkitan Perak dan Grati sampai saat ini mempunyai pembangkit dengan kapasitas terpasang total 950 MW walaupun dalam pengoperasiannya tdak mencapai nilai tersebut, dengan rincian : 

• Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Perak 
• Unit 1 buatan Westing House USA n 25 MW sejak 1964 (sudah tidak beroperasi)
• Unit 2 buatan Westing House USA n 25 MW sejak 1964 (sudah tidak beroperasi)
• Unit 3 buatan Mitsubishi Japan beroprasi 50 MW sejak 1978
• Unit 4 buatan Mitsubishi Japan beroprasi 50 MW sejak 1978

Sub UBP Perak ini juga dilengkapi dengan fasilitas berikut:

• Desalination Plant untuk memproduksi air pengisian dari air laut
• Water Treatment Plant untuk mengolah air pengisi ketel
• Waste Water Treatment Plant untuk mengolah air limbah sebelum dibuang ke laut.

Sejak awal beroperasi, PLTU Perak telah mengalami beberapa kali proses perbaikan untuk mengoreksi deefisiensi yang terjadi terhadap rancangan dari pabrik. Dalam kondisinya sekarang, unit 3 mengalami penurunan kapasitas menjadi 45 MW, sedangkan unit 4 mengalami penurunan kapasitas menjadi 43 MW. Unit PLTU Perak berada di atas permukaan tanah seluas 6 ha di kawasan industri dan bisnis dekat pelabuhan Tanjung Perak di bagian utara Surabaya, Jawa Timur.

Unit pembangkitan ini terdiri dari 3 tahap pembangunan:

1. Tahap pertama adalah PLTU Perak I dan II berkapasitas 2x25 MW telah beroperasi sejak 1964 sampai 1995. Karena situasi ekonomi yang kurang menguntungkan, unit pembangkitan ini dikeluarkan dari sistem kelistrikan Jawa-Bali pada tahun 1996.
2. Tahap kedua adalah PLTG Perak yang berkapasitas 1x29 MW yang telah beroperasi sejak 1975 sampai 1996. Sejak tahun 1996, PLTG Perak direlokasikan ke Cilacap, Jawa Tengah dan masuk ke jajaran UBP Semarang.
3. Tahap ketiga adalah PLTU Perak III dan IV yang berkapasitas 2x50MW yang telah beroperasi sejak tahun 1978 sampai sekarang. Tenaga listrik yang dihasilkan kemudian disalurkan melalui trafo utama ke system jaringan SUTT 150KV. PLTU Perak memanfaatkan bahan bakar MFO yang disuplai melalui pipa dari Pertamina ke tangki PLTU dengan total kapasitas 17.570Klt dan BBM HSD untuk pengoperasian selama proses start sampai berbeban 25%.

Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) Grati Pasuruan 

Blok 1 (Combine Cycle) dioperasikan sjak bulan Oktober 1997

3 x 100 MW Turbin Gas

1 x 160 MW Turbin Uap

3 Unit HRSG (Heat Recovery Steam Generator)

Blok 2 (Open Cycle)

3 x 100 MW Turbin Gas

Blok 1 beroprasi secara komersial ejak Oktober 1997. PLTU Grati dibangun oleh tiga kontraktor, antara lain:

• Turbin Gas dan Turbin Uap oleh Mitsubishi HI Jepang
• Heat Recovery Steam Generator (HRSG) oleh Cockeril Mechanical Industries (CMI) Belgia
• Generator dan perlengkapan listrik oleh Siemens Jerman

PLTGU Grati dilengkapi dengan alat bantu seperti:

• Auxiliary Boiler yang memproduksi uap untuk proses desalinasi bila HRSG tidak bekerja.
• Desalination Plant untuk menyuling air laut menjadi raw water
• H2 Plant untuk memproduksi H2 guna mendinginkan generator di sistem pendinginan air laut (kondensor).
• Waste Water Treatment Plant untuk mengontrol kualitas air limbah sebelum dibuang ke laut.
• Water treatment plant untuk memproduksi air pengisi.

PLTGU Grati berada di atas lahan seluas 70 ha (35 ha lahan pantai dan 35 ha lahan reklamasi) di Lekok, Grati, Pasuruan, Jawa Timur, 80 Km dari Surabaya. Pembangkitan ini terdiri dari Blok I (Combined Cycle) dengan total daya terpasang 500 MW, Block II (Open Cycle) dengan total daya terpasang 300 MW, mulai dibangun tahun 1995 dan selesai bulan April 1997. Daya yang dihasilkan kemudian disalurkan ke interkoneksi Jawa-Bali melalui SUTT 150 KV dan SUTET 500KV. Saat ini PLTGU Grati memainkan peranan penting sebagai pembangkit yang dibutuhkan untuk sistem kelistrikan Jawa-Bali.

PLTU dan PLTG mempunyai perbedaan yang mengarah pada keuntungan dan kerugian masing – masing. Berikut ini perbandingan antara PLTU dan PLTG mengenai faktor – faktor yang penting seperti dalam Tabel 2.3.

Asal mula UBP Perak dan Grati adalah PLN sektor Perak, karena semua pembangkitan berada di PLTU atau PLTG Perak Surabaya yang terdiri dari PLN Eksploitasi IX, PLN Wilayah XII di Jawa Timur, PLN Distribusi dan Pembangkitan I Jawa Tengah, serta PLN Pembangkitan dan Penyaluran Jawa bagian Timur dan Bali (KJT).

Sejak tanggal 3 Oktober 1995, Unit Pembangkitan ini mulai masuk dalam jajaran PT. Indonesia Power dengan kantor induk di Jakarta. Tahun 1996, PLTG Perak Surabaya direlokasikan ke Cilacap, Jawa Tengah dan menjadi bagian jajaran UBP Semarang. UBP Perak dan Grati menggunakan bahan bakar berbeda yaitu PLTGU Grati menggunakan gas dan HSD, HSD diperoleh dari fasilitas lepas pantai kapal tanker (sekitar 4 Km dari lokasi) ke tangki PLTGU berkapasitas 4x20.000 kilo liter. Sedangkan PLTU Perak menggunakan bahan bakar MFO.

BAB III

GAMBARAN UMUM PLTGU

3.1 Tinjauan Umum

Pembangkit listrik atau yang sering juga disebut sebagai power plant system merupakan suatu sistem yang mengubah energi panas menjadi energi listrik. Komponen utamanya adalah heat exchanger, generator, turbin, condensor dan pompa. PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap) merupakan aplikasi dari siklus Brayton dan siklus Rankine pada teori thermodinamika. Siklus Brayton memanfaatkan gas untuk memutar turbin yang kemudian menggerakkan generator. Sedangkan siklus Rankine memanfaatkan panas uap (steam) untuk memutar turbin. Perpaduan dua siklus ini dalam menghasilkan listrik pada PLTGU dikenal dengan istilah combined cycle power plant.

3.2 Siklus Thermodinamika

3.2.1 Siklus Brayton pada PLTG

Turbin gas memiliki karakteristik ringan serta lebih ringkas jika dibandingkan dengan turbin uap. Turbin gas lazim digunakan sebagai pembangkit listrik stationery. Pembangkit tenaga turbin gas dapat dioperasikan baik pada sistem terbuka maupun sistem tertutup, namun sistem terbuka lebih umum dan banyak digunakan. Di dalam model ini, mesin menarik udara atmosfer secara terus menerus ke dalam kompresor, dimana udara dikompresi sehingga memiliki tekanan tinggi. Udara yang telah dikompresi tersebut kemudian masuk ke dalam ruang bakar (Combustor), dimana udara tersebut dicampur dengan bahan bakar dan proses pembakaran terjadi, yang menghasilkan produk pembakaran pada temperatur tinggi. Produk hasil pembakaran tersebut melakukan ekspansi melalui turbin. Sebagian dari kerja yang dihasilkan turbin digunakan untuk menggerakkan kompresor, sisanya digunakan untuk membangkitkan listrik.

3.2.2 Siklus Rankine pada PLTU

Dalam pengoperasian idealnya, PLTU menggunakan siklus tertutup (closed system). Air yang digunakan sebagai fluida kerjanya dapat digunakan kembali untuk proses berikutnya. Siklus PLTU mengikuti prinsip kerja siklus rankine, yaitu pemanasan suatu fluida (air) oleh heat exchanger kemudian berubah menjadi uap panas. Lalu uap panas tadi masuk ke dalam steam turbin sehingga dapat menggerakkan generator. Setelah itu uap yang keluar dari generator masuk dalam condensor dan berubah menjadi air kembali. Setelah itu air dipompa masuk ke dalam heat exchanger untuk dipanaskan. Dan seterusnya sehingga membentuk suatu siklus yang dinamakan siklus rankine.

Rankine Cycle :

1-2 Isentropic pump (constant pressure)

2-3 Heat addition

3-4 Superheater (constant pressure, heat addition)

4-5 Isentropic expansion 

5-1 Constant temperature (heat rejection)

3.3 Komponen-Komponen pada PLTGU

Proses pembangkitan listrik pada PLTGU dibagi menjadi dua macam, yaitu proses pembangkitan dengan energi primer dari gas (PLTG) dan proses pembangkitan listrik dengan energi primer dari uap (PLTU). Berikut komponen beserta sistem-sistem yang terdapat pada PLTG maupun PLTU yang dicombined pada PLTGU.

3.3.1 Proses Pembangkitan Listrik Tenaga Gas

Starting motor yang seporos dengan turbin gas, generator, dan kompresor berputar sehingga kompresor menghisap udara. Selanjutnya, udara kompresi tersebut bercampur dengan bahan bakar dan dikabutkan dengan bantuan nozzle menuju ruang bakar. Lalu, dengan bantuan percikan api dari igniter, terjadilah pembakaran yang menghasilkan aliran gas panas dengan tekanan dan temperatur tinggi. Aliran gas panas ini memutar turbin hingga putaran 3000 rpm (rated speed) sehingga generator akan menghasilkan listrik. 

Komponen Pendukung Siklus Brayton pada PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas):

1. Transfer pump, pompa yang berfungsi untuk memindahkan fluida yang berupa HSD oil dari tank menuju ruang bakar.
2. Kompressor, mengambil udara atmosfer dan merubahnya menjadi udara bertekanan tinggi untuk membantu proses pembakaran di ruang bakar. Kompresor terdiri dari intake air filter, Inlet Guade Van (IGV), sudu-sudu tetap dan sudu-sudu jalan yang berjumlah 19 stages. Adapun fungsinya untuk menarik udara luar masuk ke ruang bakar sebagai proses pembakaran dan media pendingin. 
3. Combustion Chamber, ruang bakar yang berfungsi sebagai tempat pembakaran bahan bakar pada system turbin gas.
4. Turbine, gas turbin yang berfungsi untuk mengekspansi gas panas hingga menghasilkan energi mekanis untuk menggerakkan generator.
5. Generator, berfungsi untuk menghasilkan energi listrik. 

System Pendukung Gas Turbin : 

1) Fuel Oil System (Sistem Bahan Bakar)

HSD Oil (High Speed Diesel) digunakan sebagai bahan bakar pada sistem pembakaran pada PLTGU ini. Sistem pembakaran tersebut dimulai dari tangki penampungan (HSD Oil Tank) yang dipompa menggunakan Transfer Pump dengan melalui flowmeter untuk perhitungan pemakaiannya. Selanjutnya untuk mendapatkan hasil pembakaran menjadi lebih sempurna diperlukan tekanan cukup besar, untuk mendapatkan hasil tersebut digunakan Main Oil Pump yang terpasang dan berputar melalui hubungan poros turbin gas dengan Accesories Gear atau Load Gear. Untuk mengatur jumlah aliran bahan bakar yang masuk ke ruang bakar diatur dengan Control Valve (CV), selanjutnya aliran bahan bakar tersebut dikontrol lagi oleh kombinasi dari Primary Fuel Throttle Valve dan Secondary Fuel Throttle Valve.

2) Lube Oil System (Sistem Pelumasan)

Sistem pelumasan digunakan untuk melumasi bearing turbin gas, bearing generator, dan juga untuk menyuplai minyak untuk sistem hidraulik pada main stop pump (AOP). Main stop pump (AOP) distart untuk menyuplai minyak dalam bearing turbin gas dan generator, untuk selanjutnya turbin gas diputar pada putaran turning gear pada putaran ± 3 rpm. Hal ini bertujuan agar start up gaya geser (friction force) yang terjadi diantara metal bearing dengan poros turbin gas dan generator dapat dikurangi. Setelah turbin gas mulai start dan putaran mulai naik sampai putaran nominalnya, maka supply minyak pelumasan diambil alih dari AOP ke Main Lube Oil Pump (MOP). Dimana, Main Lube Oil Pump ini diputar melalui hubungan antara Accessories gear atau Load gear dengan poros turbin.

3) Hydroulic System (Sistem Hidraulik)

Sistem hidraulik digunakan untuk menggerakkan Main Stop Valve. Dan valve bahan bakar HSD (147 A&B) (135 A) dan valve bahan bakar gas (170)&(165).Dimana Main Stop Valve berfungsi untuk menghentikan laju aliran bahan bakar minyak saat unit terjadi gangguan dan atau untuk membuka saluran bahan bakar pada sistem pemipaan bahan bakar. Mekanisme pengoperasian (membuka dan menutup) Main Stop Valve diperlukan hydroulic system dengan minyak bertekanan, dimana supply minyak hidraulik diambil dari pipping system pelumas turbin gas.

4) Cooling System (Sistem Pendingin)

Tingginya temperatur minyak pelumas setelah digunakan melumasi bearing turbin dan bearing generator akan masuk ke lube oil cooler untuk didinginkan oleh sistem pendingin minyak pelumas dengan media pendinginnya adalah air. Setelah digunakan sebagai media pendingin minyak pelumas, air tadi akan berubah menjadi bertemperatur tinggi kemudian akan didinginkan di dalam ACWC (Air Cooler Water Cooler) yang sistemnya mirip dengan radiator.

5) Starting System (Sistem Start)

Peralatan Start (Starting System) di dalam turbin gas digunakan sebagai penggerak mula, hal ini diperlukan karena pada saat start kondisi turbin masih belum mampu menggerakkan generator dan kompressor dikarenakan belum terjadinya pembakaran. Starting turbin gas memerlukan momen yang besar karena berat dari turbin dan generator sehingga dipasang pony motor yang di pasang secara seri dengan staring motor. Mula-mula starting device dioperasikan untuk menggerakkan turbin gas dan generator. Pada putaran tertentu, kompressor telah menghasilkan udara bertekanan, dan pembakaran dilakukan di ruang bakar. Gas hasil pembakaran tersebut dapat menggerakkan turbin. Jika hal itu tercapai, maka starting device dilepas dari poros turbin dan generator.

• Bahan bakar yang digunakan berupa solar (HSD atau High Speed Diesel) dialirkan dari kapal tanker ke dalam rumah pompa BBM HSD kemudian dipompa lagi dengan pompa bahan bakar untuk dimasukkan dalam ruang bakar sehingga menghasilkan energi pemutar turbin gas. Penggerak awal turbin gas sebelum digerakkan oleh energi gas hasil pembakaran adalah motor listrik (starting motor) yang berfungsi memutar kompresor sebagai penghisap udara luar.
• Bahan bakar gas di suplay dari PT SANTOS

3.3.2. Proses Pembangkitan Listrik Tenaga Uap

Gas bekas yang keluar dari turbin gas dimanfaatkan lagi setelah terlebih dahulu diatur oleh exhaust damper untuk dimasukkan ke dalam ketel (HRSG). Uap yang dihasilkan digunakan untuk memutar turbin uap agar menghasilkan tenaga listrik pada generator. Uap bekas dari turbin uap tadi diembunkan lagi ke kondensor kemudian kondensat dipompa ke dalam deaerator oleh CEP (Condensate Extraction Pump) dan dipompa lagi oleh BFP ( Boiler Feed Water Pump) ke dalam drum untuk kembali diuapkan.

Hasil dari listrik yang keluar dari masing-masing generator akan dikuatkan ke transformator 150/500 kV masing-masing yang seterusnya dialirkan melalui tiang transmisi ke switch yard dan kemudian dikirim ke gardu induk melalui transmisi tegangan tinggi dan tegangan rendah . PLTU menggunakan siklus tertutup (closed cycle) sehingga fluida dapat digunakan kembali untuk proses berikutnya. Siklus PLTU meliputi siklus Rankine yang desainnya dapat berupa superheating, regenerating, dan reheating.

Common Water Plant yang digunakan antara lain :

Ø Hidrogen Plant

H2 Plant dalam unit pembangkit dimaksudkan untuk menghasilkan hidrogen. Proses ini merupakan proses elektrolisa air dengan menggunakan arus tinggi. Air yang digunakan dalam proses ini disuplai dari make up water. Selanjutnya, hidrogen yang dihasilkan akan digunakan sebagai media pendingin generator.

Ø Chlorination Plant

Chlorination merupakan proses mengolah air laut dengan cara elektrolisis air laut untuk menghasilkan NaOCl. NaOCl digunakan untuk memabukkan ikan dan mencegah tiram, kerang dan biota laut masuk ke dalam pompa. 

Ø Desalination Plant

Desalination merupakan proses pengolahan air laut menjadi air tawar sehingga air hasil desalination plant memiliki konduktivitas ≤ 20 µms. Dimana suplai air laut diambil dari CWP (Circulation Water Pump). Media pemanas dalam proses ini diambilkan dari HRSG yaitu dari LP Aux Boiler dan HP Aux Boiler, apabila HRSG tidak beroperasi maka media pemanas diambilkan dari Aux Boiler. Air yang dihasilkan oleh proses ini disebut service water yang disimpan di raw water storage. Service water digunakan untuk proses lebih lanjut di demineralization plant. 

Ø Demineralization Plant

Demineralization merupakan proses pengolahan air yang digunakan untuk menambah air di HRSG, dimana air dari raw water tank diproses di dalam demin plant yang akan menghasilkan tingkat konduktivitas lebih rendah sehingga diharapkan tidak terjadi korosi di dalam tube HRSG dan aman untuk pemakaian sebagai air penambah HRSG. Hasil dari demineralization plant memiliki konduktivitas < 1 µms.

Ø Auxiliary Boiler

Auxiliary Boiler Steam digunakan untuk memanaskan make up water dalam proses desalinasi apabila HRSG tidak beroperasi.

Ø Waste Water Treatment Plant

Sisa air yang ditampung di sumpit ditampung di storage pound dan di blower. Kemudian dialirkan ke Netralizing Pit Unit, untuk mendinginkan digunakan blower. Setelah itu, air dinetralkan kadar pH dengan pemberian HCl dan NaOH di pH Control Pit. Setelah dinetralkan, pengendapan kotoran dilakukan di Coagulant Tank and Sedimentation dan dipisahkan antara yang bersih dan yang kotor. Yang bersih masuk ke Clear Water Pit dan pressure filter masuk ke oksidasi di oksidasion pit dan masuk di Purified Waste Water sehingga hasilnya dapat dibuang ke laut. Yang kotor masuk ke sludge enrichment tank untuk diendapkan lebih lanjut, bagian yang bersih diproses kembali mulai dari netralizing pit unit dan bagian yang kotor dialirkan ke sludge tank untuk diangkut oleh truk dalam jangka waktu tertentu.

Komponen utama yang menunjang pembangkitan listrik tenaga uap pada PLTGU Grati yaitu: 

v Condenser 

Berfungsi sebagai tempat pendinginan uap hasil ekspansi dari turbin uap (LP Turbin) dimana air laut yang dipompa oleh CWP (Circulation Water Pump) digunakan sebagai media pendinginnya 

v CEP

Berfungsi sebagai media penyuplai air dari condenser ke dalam inlet LP Economizer dan HP Economizer di dalam HRSG melalui BFP (Boiler Feedwater Pump) dan melalui Deaerator.

v Deaerator

Pada Deaerator terjadi proses menghilangkan kandungan O2 terlarut pada air.

v BFP (Boiler Feedwater Pump)

Terdapat 2 jenis BFP yaitu LP BFP yang menyalurkan air dari Deaerator menuju LP Economizer dan HP BFP yang menyalurkan air dari Deaerator menuju HP Economizer 1. 

v Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

Berfungsi sebagai heat exchanger untuk menghasilkan uap high & low pressure yang digunakan untuk memutar turbin uap, yang nantinya akan memutar generator.

v LP Circulation Pump (LP BCP)

Berfungsi mensirkulasikan air antara LP Drum dengan LP Evaporator yang bertujuan untuk mendapatkan distribusi panas di dalam air yang homogen.

v HP Circulation Pump (HP BCP)

Berfungsi untuk mensirkulasikan air antara HP Drum dengan HP Evaporator dimana sirkulasi ini bertujuan untuk mendapatkan distribusi panas di dalam air secara homogen.

v Steam Turbine (Turbin Uap)

Berfungsi untuk mengekspansi udara panas sehingga menghasilkan energi mekanis untuk menggerakkan generator.

v Generator

Berfungsi sebagai perubah energi mekanis menjadi energi listrik.

· Adapun peralatan pendukung sistem turbin uap ini adalah :

Ø Sistem Minyak Pelumas Turbin Uap

Sistem ini digunakan untuk melumasi bearing turbin uap dan bearing generator, dimana pada sistem ini digunakan peralatan meliputi Main Lube Oil Pump (MOP), Auxiliary Oil Pump (AOP), Emergency Oil Pump dan Lube Oil Cooler.

Ø Sistem Pendingin Minyak Pelumas

Sistem ini digunakan untuk mendinginkan minyak pelumas yang bertemperatur tinggi setelah digunakan untuk melumasi bearing turbin uap dan generator yang mengalirkan masuk ke dalam Lube Oil Cooler, dimana menggunakan media pendingin berupa air. Air yang bertemperatur tinggi setelah digunakan untuk mendinginkan minyak pelumas didinginkan di dalam heat exchanger dengan media pendinginnya diambil dari aliran air laut melalui discharge Circulation Water Pump dan di naikan pressurenya oleh SWBP.

Ø Sistem Hidrolik

Sistem ini pada turbin uap digunakan untuk membuka dan menutup 4control valve pengatur steam pada pipa suplai uap superpanas untuk memutar turbin. Minyak yang digunakan untuk sistem hidrolik ini merupakan minyak hidrolik yang tertampung di dalam tangki dan disuplai dengan menggunakan Hidrolic Lube Oil Pump.

Ø Sistem Pendingin Siklus Tertutup

Peralatan pada sistem ini terdiri dari Closed Cycle Cooling Water heat exchanger (CCCW), Closed Cycle Cooling Water Pump (CCCWP). Sirkulasi air pendingin ini digunakan untuk mendinginkan steam turbine Lube Oil Cooler (LOC), steam turbine Generator Hydrogen Cooler (GHC) dan steam turbine Gland Exhauster (GE) dan untuk pendingin di commont plant. Air dari sisi outlet CCCW yang bertemperatur rendah setelah didinginkan dengan air laut yang diambil dari sisi discharge CWP akan digunakan sebagai media pendingin dalam LOC, GHC, dan GE. Selanjutnya dari sisi inlet peralatan ini, air bertemperatur lebih tinggi dipompa dengan menggunakan CCCWP masuk ke CCCW, demikian siklus air pendingin ini yang berlangsung tertutup.

Ø Sistem Common Water Plant

Meliputi Hidrogen Plant, Chlorination Plant, Desalination Plant, Demineralization Plant, Auxiliary Boiler, dan Waste Water Treatment Plant.

3.3.3 Proses Operasi PLTGU Grati

3.3.3.1 Proses Starting PLTGU

Blok 2 yang terdiri dari unit 4,5,dan 6 dirancang sebagai pembangkit pemikul beban puncak sehingga operasinya diharuskan untuk start-stop sesuai dengan permintaan dari P3B. Adapun prosedur untuk starting PLTGU dapat dilihat dari ruang CCR (Central Control Room) PLTGU Grati.

Ketika koordinasi antara ruang CCR dengan operator di lokal unit telah tercapai dalam arti telah siap untuk melakukan proses start PLTG, maka ruang CCR akan mengumumkan bahwa GT siap untuk start. Apabila Status Indicator menunjukkan Ready To Start maka GT siap untuk di start Indicator Turning Motor Run akan menyala yang artinya motor penyala telah dihidupkan dan saat lampu Status Indicator menunjukkan Start maka Pony Motor akan bekerja. Pony Motor berfungsi untuk mengurangi arus start pada Motor Starting yang biasanya nilainya cukup besar dan ini tidak diinginkan. Tak lama 10 menit kemudian, maka Starting Motor akan mulai bekerja untuk membantu memutar poros generator dari 0 sampai kira-kira 2000 rpm. Setelah itu, Control Oil Pump akan mulai bekerja menyediakan tekanan sebesar 100 kg/m3 pada control valve bahan bakar sehingga akan terdistribusi dengan baik.

Pada kecepatan 300 rpm dan Ignition Speed akan bekerja. Kira-kira selama 5 menit, Ignition Speed bekerja dengan tujuan agar udara yang masuk ke dalam Combuster dapat membuang sisa-sisa bahan bakar yang dapat mengganggu proses Starting. Pada putaran ±600 rpm, proses Ignition akan dimulai dimana Igniter yang terdapat pada nozzle nomor 11 dan 12 akan mulai bekerja seperti busi pada kendaraan bermotor agar pembakaran dapat terjadi. Syarat terjadinya pembakaran adalah ada api yang dihasilkan oleh Igniter, ada bahan bakar berupa HSD atau gas alam yang masuk ditandai dengan menyalanya lampu indikator Fuel On dan ada udara didalam Combuster. Pada proses ini PLTG sering mengalami gagal start, dimana ignitor gagal menghasilkan api sebagai salah satu syarat terjadinya pembakaran. Prosedur normalnya, igniter akan dibiarkan menyala selama satu menit apabila memakai bahan bakar HSD, 10 detik memakai bahan bakar gas dan apabila gagal maka proses starting PLTG akan di restart maksimal 3 kali. Apabila 3 kali tersebut tetap tidak mampu untuk menyalakan api pada ke-18 nozzlenya maka proses starting akan dihentikan dan biasanya yang pertama kali akan diperiksa adalah igniternya, mungkin disebabkan oleh adanya kotoran atau penyebab lainnya. Apabila pembakaran berhasil, maka sensor pendeteksi api Flame 2 dan Flame 3 akan menyalakan indikator Flame yang berarti ada api di ke-18 nozzlenya.

Ketika putaran poros mencapai 1000 rpm maka Jacking Oil Pump akan berhenti sebab generator sudah dianggap mampu untuk memutar dan mengangkat porosnya sendiri, Jacking Oil Pump sendiri merupakan pompa minyak bertekanan tinggi untuk melumasi bearing sebelum putaran 1000 rpm karena pada putaran dibawah 1000 rpm belum terbentuk lapisan film yang cukup untuk melumasi journal bearing. Ketika putaran telah mencapai 2010 rpm maka pony motor dan starting motor akan berhenti bekerja sebab turbin telah mampu untuk memutar poros tanpa bantuan penggerak mula akibat pengaruh momen inersia pada poros generator. Pada putaran 2775 rpm maka HP Bleed Valve dan LP Bleed Valve akan ditutup sehingga tidak terjadi pembuangan udara.

Pada putaran 2940 rpm, generator eksitasi akan bekerja, dimana selama 4 sekon pertama suplai DC akan diambil dari baterai aki sampai generator berhasil menghasilkan tegangan sendiri dan suplai DC berikutnya akan diambil dari keluaran generator sendiri setelah terlebih dahulu disearahkan oleh AVR.

Apabila kecepatan putaran poros generator telah mencapai nilai nominal yakni 3000 rpm, maka generator telah siap mensuplai daya ke dalam jaringan listrik interkoneksi Jawa Bali. Agar PLTG dapat menyalurkan dayanya ke jaringan terlebih dahulu dilakukan proses sinkronisasi melalui Generator Circuit Breaker (52G), dimana tegangan, fasa dan frekuensi dari generator harus sama dengan jaringan. Apabila telah sinkron maka daya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit telah mampu mensuplai kebutuhan listrik jaringan interkoneksi Jawa Bali yang ditujukkan oleh lampu indikator 52G yang menyala. Adapun berapa daya yang harus disuplai ke dalam jaringan listrik interkoneksi diatur melalui komputer sesuai permintaan P3B.

3.3.3.2 Operasi Open Cycle

Setiap pada unit PLTGU Grati mampu untuk bekerja dengan open cycle, namun sesuai pertimbangan ekonomis bahwa gas buang dari PLTG masih sangat panas untuk memanaskan uap pada PLTU, maka unit 1, 2, dan 3 sangatlah jarang untuk melakukan operasi open cycle sebab unit-unit tersebut yang tergabung dalam blok 1 telah dirancang untuk mampu melakukan operasi combined cycle.

Proses pembangkitan diawali dengan menjalankan motor starter sebagai penggerak mula sampai udara masuk ruang compressor dan mengalami proses pemampatan sehingga menjadi udara bertekanan. Bersamaan dengan proses pemampatan udara, di ruang bakar diinjeksikan bahan bakar. Setelah udara bertekanan dan bahan bakar masuk , dinyalakan igniter yang berfungsi sebagai busi sehingga terjadi pembakaran yang mengakibatkan kenaikan temperatur dan tekanan dalam ruang bakar. Tekanan ini kemudian akan menekan sudu-sudu turbin gas sehingga timbul energi mekanis untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan merubah energi tersebut menjadi energi listrik. Kembali ke motor starting, pada putaran 2100 rpm, motor ini akan otomatis mati/lepas, yakni setelah hasil pembakaran di combuster mampu memutar compressor, turbin dan generator. Sementara itu, putaran compressor, turbin dan generator terus naik sampai putaran nominalnya 3000 rpm. Kemudian keluaran generator mengalami sinkronisasi dengan jaringan listrik Jawa-Bali. Adapun gas buang hasil pembakaran akan langsung dibuang ke udara melalui cerobong (Stack) yang sebetulnya masih memiliki nilai kalor yang tinggi untuk dimanfaatkan.

3.3.3.3. Operasi Combined Cycle

Operasi ini merupakan perpaduan antar operasi pembangkitan listrik gas dengan uap. Gas sisa pembakaran dari pembangkitan listrik dengan gas yang masih bertemperatur tinggi dilewatkan melalui HRSG untuk memanaskan air menjadi uap bertekanan tinggi (High Pressure/ HP) dan tekanan rendah (Low Pressure/LP). Ketel HRSG tanpa pembakaran, jadi murni menggunakan gas sisa pembakaran dari gas turbin. Karena suhu gas dari sisi turbin gas masih tinggi (± 500oC) maka akan lebih efisien jika digunakan untuk memanaskan untuk diubah menjadi uap.

Uap dari HRSG akan digunakan untuk menggerakkan sudu-sudu turbin uap. Uap yang dihasilkan oleh HRSG, sebagaimana penjelasan di atas, memiliki 2 kondisi yaitu HP dan LP.

Uap yang bertekanan tinggi akan masuk HP steam turbine dan kemudian tekanan dari uap tersebut akan menggerakkan sudu-sudu turbin sehingga dihasilkan energi mekanik. Energi mekanik ini diubah oleh generator menjadi energi listrik. Uap bertekanan rendah dari HRSG akan menggerakkan sudu-sudu turbin di LP Steam Turbine yang nanti juga akan menghasilkan energi mekanis yang akan diubah menjadi energi listrik oleh generator.

Untuk menjaga agar temperatur di dalam steam turbine tidak melebihi batas di ijinkan (set point temperature), dilakukan dengan mengatur suhu uap yang masuk dari HRSG. Pengamanan temperatur juga dilakukan dengan memberikan desuper heater unit Jadi jika terjadi kenaikan temperatur yang melebihi ambang batas, maka secara otomatis, desuper heater TVC akn mengatur temperatur uap sampai batas aman.

Sisa uap dari LP steam turbine akan masuk ke dalam condenser untuk mengalami proses kondensasi yang di tampung di hotwell. Apabila level air hotwell belum memenuhi maka dilakukan penambahan dengan air tambahan (make up water). Proses kondensasi dilakukan dalam ruang vakum agar terjadi perpindahan panas dari steam ke air. Kondensat yang dihasilkan akan disirkulasikan kembali ke HRSG untuk menjalani proses pemanasan sehingga menjadi uap kembali dan siap untuk menggerakkan steam turbine

3.3.4 Sistem Jaringan Kelistrikan PLTGU Grati

Kompleks PLTGU Grati terdiri dari 2 blok, Blok 1 yang merupakan pembangkit combined cycle mensuplai daya listrik yang dihasilkan ke jaringan listrik 500 kV Jawa-Bali sedangkan Blok 2 yang merupakan pembangkit open cycle menyuplai daya listrik 150 kV Jawa-Bali. Pembangkit blok 1 beroperasi penuh selama 24 jam kecuali jika sedang ada gangguan atau kegiatan perawatan sedangkan pembangkit blok 2 dirancang sebagai pembangkit cadangan ketika beban puncak sehingga operasinya disesuaikan dengan kebutuhan jaringan atas perintah P3B (Pusat Pengendalian dan Pengaturan Beban) selain karena pertimbangan ekonomis juga.

Ketika pembangkit belum beroperasi, untuk memenuhi kebutuhan daya yang diperlukan untuk proses starting pembangkit, disuplai oleh pembangkit lain yang terhubung dengan jaringan 150 kV. Untuk lebih jelasnya kita sederhanakan.

Daya yang disalurkan melalui jaringan 150 kV, diturunkan tegangannya menjadi 6 kV melalui trafo step down BCT. Pada PLTGU Grati memiliki 2 buah trafo step down BCT yakni SST1 dan SST2, yang masing-masing digunakan untuk kebutuhan PLTG dan PLTU. Tegangan 6 kV pada SGT digunakan untuk mensuplai daya pada motor-motor yang membutuhkan tegangan 6 kV seperti Pony Motor, Starting Motor, dan lainnya untuk digunakan pada proses starting.

Kemudian dari tegangan 6 kV diturunkan lagi menjadi 380 V melalui trafo step down SST. Tegangan 380V dipergunakan untuk mensuplai kebutuhan dari panel-panel pengendalian seperti PDC (Panel Distribution Centre) dan MCC (Motor Control Center) dan juga untuk mensuplai kebutuhan dari ruangan CCR (Central control Room) sehingga proses starting dapat dikendalikan dengan baik digunakan tegangan 220 KV DC 

Untuk mengoperasikan generator sehingga dapat menghasilkan tegangan sendiri, pertama kali dibutuhkan penguatan tegangan. Untuk itu dipergunakan kumparan eksitasi (penguatan) yang membutuhkan sumber tegangan DC sebagai catu dayanya. Sebagai sumber DC, ketika generator pertama kali start maka diambil dari baterai akinya yang berjumlah 104 buah dengan masing-masing tegangan ±2,2V sehingga diperoleh nilai tegangan ±238V. Setelah 4 sekon, generator dianggap sudah mampu untuk mensuplai penguatan sendiri dan kontak ke baterai aki akan terputus. Sebagai penggantinya diambil dari tegangan keluaran generator yang berupa sumber AC dengan tegangan 10,5kV untuk kemdian diturunkan tegangannya sesuai dengan kebutuhan eksitasi oleh trafo step down MKC yang lalu disearahkan oleh AVR, sehingga diperoleh tegangan keluaran berupa sumber DC yang mampu untuk mencukupi kebutuhan eksitasi generator.

Ketika generator sudah mampu beroperasi penuh, maka daya yang dihasilkan akan disalurkan ke GITET (Gardu Induk Tegangan Tinggi) setelah sebelumnya disinkronisasi sesuai dengan tegangan, frekuensi dan fasa dari jaringan interkoneksi Jawa Bali. Karena tegangan yang dihasilkan oleh Generator Turbin Uap hanya sebesar 15,75kV maka agar dapat disinkronkan dengan tegangan transmisi 500kV ataupun 150 kV dipergunakan Trafo Utama Step Up dengan kode BAT melalui Generator Circuit Breaker (52G). Pada PLTGU Grati terdapat 5 trafo dengan jenis ini, 3 unit trafo two winding dengan kode 11BAT01, 10BAT01, dan 21BAT01 yang dipergunakan untuk mensuplai daya dari unit GT 1.1, unit ST dan unit GT 2.1 ke jaringan dan 2 unit trafo three winding dengan kode 12BAT01 dan 22BAT01 masing-masing untuk mensuplai daya dari unit GT 1.2 dan GT 1.3 serta unit dari GT 2.2 dan GT 2.3.

Daya yang dihasilkan oleh generator tidak 100% dikirimkan ke jaringan tetapi ada yang dipergunakan untuk pemakaian sendiri melalui Trafo Step Down dengan kode BBT sehingga ketika generator sudah beroperasi penuh, sebagai penyuplai MMC, PDC maupun ruang kontrol CCR tidak dibutuhkan lagi suplai dari pembangkit luar tapi cukup dari daya yang dihasilkan sendiri.

3.4 Pemeliharaan Unit

Secara filosofi, terdapat 4 jenis pemeliharaan yaitu : 

• Break Down atau Corrective Maintanance
• Dasar dari filosofi dibalik break down maintenance adalah mengoperasikan peralatan sampai terjadi kerusakan dan hanya memperbaiki atau mengganti komponen yang rusak. Kekurangan perawatan jenis ini adalah merupakan jenis manajemen yang tidak terencana.

Preventive atau Time-Based Maintenance

Filosofi dibalik preventive maintenance adalah perawatan yang terjadwal dalam interval waktu tertentu, berdasarkan calendar desk atau run-time hours dari peralatan. Pada waktu tersebut dilakukan perbaikan atau penggantian komponen yang rusak sebelum terjadi masalah.

Predictive atau Condition-Based Maintenance

Kondisi operasi yang dilakukan pada predictive maintenance adalah mengamati peralatan secara periodik. Ketika terdeteksi trend yang berbahaya, komponen yang bermasalah pada peralatan diidentifikasi dan dijadwalkan untuk perbaikan. Peralatan tersebut akan dimatikan pada saat tersebut apabila masalah yang terjadi sangat darurat dan komponen yang rusak akan diganti.

Proactive atau Prevention Maintenance

Filosofinya adalah menganalisa kerusakan dan pengukuran proactive akan dilakukan agar kerusakan tidak terulang lagi.

Akan tetapi di dalam PLTGU Grati pemeliharaan yang dilakukan meliputi :

• Pemeliharaan Rutin
• Pemeliharaan ini dilakukan berulang dengan interval waktu maksimum satu tahun dan dapat dilaksanakan pada saat unit operasi maupun tidak operasi serta tidak tergantung pada pengoperasian mesin. Pemeliharaan mesin berjalan (on line maintenance) dilakukan pada kondisi unit operasi dan pemeliharaan rutin pencegahan (preventive maintenance) dilakukan dengan rencana dan waktu yang telah ditetapkan, misalnya harian, mingguan, atau bulanan dalam satu tahun.

Pemeliharaan Periodik

Pemeliharaan periodik dilakukan berdasarkan jam operasi peralatan (time based maintenance). Pemeliharaan ini dilakukan dalam kondisi unit / peralatan tidak beroperasi dengan sasaran untuk mengembalikan unit / peralatan pada performance semula (commissioning) atau lebih baik dari sebelumnya. Pemeliharaan yang dilaksanakan dalam periode lebih dari setengah tahun dan tergantung pada pengoperasian mesin.

Pemeliharaan Khusus

Pemeliharaan yang direncanakan dan dilaksanakan secara khusus berdasarkan kejadian khusus baik disebabkan oleh gangguan dengan sasaran untuk memperbaiki atau meningkatkan performance mesin / unit. Pemeliharaan khusus dapat dilaksanakan pada saat pemeliharaan periodik maupun di luar pemeliharaan periodik.

Pemeliharaan Prediktif (Predictive Maintenance) 

Ialah pemeliharaan yang berdasarkan atas analisa dan evaluasi kondisi operasi mesin dengan sasaran mengoptimalkan ketersediaan mesin pembangkit dan biaya pemeliharaan.

Pelaksanaan yang dilakukan dalam pemeliharaan prediktif antara lain:

• Mengadakan pemeriksaan dan monitoring secara kontinyu terhadap peralatan pada operasi atau pada waktu dilaksanakannya inspection.
• Mengadakan analisa kondisi peralatan atau komponen peralatan.
• Membuat estimasi sisa umur operasi peralatan sampai memerlukan perbaikan atau penggantian berikutnya.
• Mengevaluasi hasil analisa untuk menentukan interval inspection.

BAB IV

HRSG (HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR)

4.1 Gambaran Umum HRSG

HRSG bertujuan untuk memanfaatkan panas dari aliran gas panas. HRSG memproduksi uap untuk menggerakkan steam turbin. Pada PLTGU Grati ini terdapat dua blok, pada blok 1 terdapat tiga HRSG yang masing-masing dihubungkan dengan sebuah gas turbin dan ketiga HRSG tersebut menggerakkan sebuah steam turbin. Sedangkan pada blok 2 terdiri dari tiga gas turbin dengan pengoperasian open cycle. Daya total yang dihasilkan power plant ini adalah 800 MW (500 MW dari blok 1 dan 300 MW dari blok 2).

4.2 Bagian – Bagian pada HRSG

4.2.1 Struktur Baja

Struktur baja power plant terbuat dari tiga struktur baja. Masing-masing HRSG memiliki satu struktur baja yang dihubungkan dengan metode penyambungan (bracing). Untuk setiap HRSG, struktur baja utama dari HRSG terdiri dari empat kolom vertikal yang dihubungkan bersama bracing horizontal dan vertikal. Dua beam (yang disebut balok utama) terpasang di kolom bagian atas yang terletak di sisi terpanjang HRSG, dan tujuh beam horizontal (yang disebut box beams) disambung dengan dua balok utama. Box beams terletak tegak lurus pada pipa dan saluran gas panas. Hal ini memungkinkan terjadinya ekspansi thermal.

Struktur baja penunjang yang didesain khusus sesuai dengan data peralatan dan kondisi pemakaian membantu semua peralatan yaitu HRSG, drum, casing, cerobong, pipework internal kecuali pompa dan blow-down tank. Untuk akses ke pintu, drum, cerobong dan valves disediakan plateform, tangga dan ladders. Plateform tambahan disediakan untuk akses ke header BDT (Blow Down Tank). Peralatan pengangkat (hoist equipment) diletakkan di struktur utama pada level pipa inlet untuk memungkinkan pengangkatan BCP.

4.2.2 Pipa Inlet HRSG dan Casing

Pipa inlet dan casing HRSG terpasang pada box beam. Ketika HRSG beroperasi, selama ekspansi thermal, semua casing dan pipa inlet terekspansi ke bawah. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi dan menghindari perpindahan transversal HRSG, kekokohan dan kemampuan menghantarkan (fixed and guide) yang harus dimiliki oleh box beam level dan last HRSG level. Pada pipa inlet dan exhaust damper dihubungkan dengan sambungan ekspansi yang memungkinkan terjadinya ekspansi thermal vertikal dan longitudinal pada keseluruhan HRSG. Casingnya terbuat dari lembaran baja yang disertai insulasi eksternal.

4.2.3 Heat Exchanger

HRSG adalah salah satu jenis heat exchanger yang tube-tubenya terpasang horizontal pada modul. Lebar pada tiap modul adalah setengah lebar dari keseluruhan HRSG. Tube-tubenya dihubungkan two by two dengan pengelasan pada headers untuk membentuk keseluruhan HRSG. Setiap HRSG dilalui aliran gas vertikal. Sebuah casing tipe hot dry dibangun di sekeliling HRSG dan dipasang pada box beam.

4.2.4 Water/Steam Circuit

HRSG terbagi menjadi tiga sirkuit terpisah, yaitu high pressure circuit (HP), low pressure circuit (LP) dan preheater. Low pressure heat exchanger terdiri dari sebuah economizer dan sebuah evaporator. High pressure terdiri dari dua economizer (econ 1 dan 2), sebuah evaporator, dan dua superheater (SH 1 dan 2). LP drum terpasang pada struktur baja HRSG dimana hanger menjamin pergerakan relatif yang sesuai. HP drum terpasang horizontal pada plateform bagian atas. Blowdown tank dan pompa sirkulasi terletak di lantai dasar.

4.2.5 Drain (Saluran Buang)

Pipa-pipa untuk continuous blow down dan intermittent blow down, jika terjadi kelebihan HP steam akan dibuang ke BDT (Blow Down Tank) melalui saluran pembuangan.

4.2.6 Pipa outlet HRSG dan Cerobong

Pipa keluaran HRSG dan cerobong berada di atas box beam.

4.3 Deskripsi Bagian-Bagian yang Bertekanan

HRSG dilalui air yang berasal dari feedwater tank dengan menggunakan Boiler Feedwater Pump (BFP). Untuk ketiga HRSG terdapat empat BFP untuk masing-masing sirkuit LP dan HP.

4.3.1 Prinsip Sirkuit High Pressure

Sirkuit high pressure memproduksi uap untuk steam turbin (HP stage).

• Economizer (HAC20 AC001 dan HAC20 AC002) memanfaatkan sebagian besar panas yang berasal dari saluran gas pada outlet HP evaporator dan outlet LP evaporator.
• Evaporator (HAD20 AC001) menghasilkan uap melalui siklus sirkulasi dari dan ke HP steam drum melalui Boiler Circulation Pump (BCP)
• Superheater (HAH20 AC001 dan HAH20 AC002) memanaskan uap jenuh dari drum sebelum dikirim ke steam turbin / menjadi uap kering sebelum digunakan pada Steam Turbin.

4.3.2 Prinsip Sirkuit Low Pressure

• Sirkuit low pressure menghasilkan uap untuk steam turbin (LP stage) 
• Economizer (HAC10 AC002) memanfaatkan sebagian besar sisa panas yang terkandung di saluran gas pada HP economizer 2. 
• Evaporator (HAD10 AC001 dan HAD10 AC002) menimbulkan uap melalui sirkulasi dari dan ke LP drum. 

4.3.3 Prinsip Sirkuit Preheater

Preheater digunakan hanya jika menggunakan bahan bakar natural gas. Preheater berfungsi untuk memanaskan air yang datang dari kondensor sebelum dikirim ke deaerator. Preheater (HAC10 AC001) memanfaatkan panas sisa melalui saluran gas di HP ekonomizer dan LP economizer.

4.3.4 Sirkuit Sirkulasi

Untuk mengalirkan air ke LP dan HP evaporator digunakan LP dan HP BCP (Boiler Circulation Pump). Setiap evaporator (LP dan HP) dilengkapi dengan dua pompa, yang satu beroperasi dan satunya dalam keadaan standby. Dari setiap steam drum (LP dan HP) air mengalir ke BCP (yang berlokasi didasar, sampai dapat dipastikan hingga kedalaman NPSH) dan dipompakan ke evaporator, dimana uap diproduksi. Air keluaran dari evaporator memiliki dua fasa dan dikirim ke drums. Pompa didesain sehingga aliran yang melalui evaporator sudah tercukupi dengan satu pompa yang bekerja pada kondisi normal untuk menjamin transfer panas tanpa korosi atau masalah endapan. Setiap pompa dihubungkan dengan pipa di bagian suction dan discharge flange. Pompa terpasang menggantung maka casing pompa dapat bergeser yang akan mengakibatkan ekspansi thermal dari supporting pipework. Motor penggerak dipasang di bagian dasar dan dihubungkan ke pompa oleh poros cardan dengan balok atau batang luncur

4.3.5 Deskripsi Heat Exchanger

Setiap heat exchanger terbuat dari finned tubes yang terhubung satu dengan yang lainnya melalui pengelasan pada bare tubes. Fins terbuat dari baja helicoidal yang melingkar pada sekeliling bare tubes dan dilas continuous dengan proses elektrik frekuensi tinggi. Jumlah total tube pada heat exchanger dihitung berdasarkan permukaan transfer panas yang diperlukan yang didapatkan dari heat balance HRSG.

Jumlah tube tergantung pada air dan aliran uap, contohnya pada kecepatan dan headloss fluida di dalam tube. Tube tersusun staggered (lebar dan panjang dari heat exchanger) dioptimalisasikan dengan kecepatan gas, pressure drop dari gas, pressure drop dari air dan uap melalui sirkuit. Setiap tube secara sederhana disupport oleh tube sheet untuk memungkinkan terjadinya ekspansi thermal secara bebas. Titik kontak antara tube dengan tube sheet adalah helocoidal fins sehingga dapat megurangi pemakaian tube terlalu banyak

4.3.6 Anti Vibration Baffles

Anti vibration baffles disisipkan ke dalam heat exchanger. Anti vibration baffles terbuat dari plat-plat besi, panjangnya sama dengan panjang HRSG, dipasang tegak lurus dengan tube-tube. Baffle bertujuan untuk membagi lintasan gas, hal ini untuk menghindari gangguan akibat kelebihan aliran dan untuk mengurangi vibrasi.

4.3.7 Deskripsi HRSG Drum

Sebuah HP drum (HAD20 BB001) dan sebuah LP drum (HAD10 BB001) dipasang pada HRSG. Tujuan HRSG drum adalah sebagai berikut :

• Untuk memastikan terjadinya campuran yang baik antara keluaran economizer dan evaporator.
• Untuk menyediakan tempat bagi cadangan air, diperlukan untuk control system sirkulasi.
• Untuk memungkinkan ekspansi air selama strat-up (proses start), ketika uap yang dihasilkan pertama kali perlu diblow sehingga air keluar dari tube evaporator

Untuk memastikan air dan uap terpisah.

Bentuk kedua drum tersebut adalah sama. Pemisahan air dan uap dilakukan dalam system dua stage meliputi lubang pada sheet dan lubang – lubang (demister) yang dipasang terpisah pada bagian atas drum. Steam drum sendiri dilengkapi dengan semua peralatan yang dibutuhkan sesuai fungsinya.

1. Pengering lubang uap 
2. Header pendistribusi uap (dan pemisah pertama uap atau air) 
3. Header pendistribusi feed water
4. Keluaran air untuk pompa dengan air vortex
5. Masukkan uap nozzle
6. Keluaran uap nozzle
7. Safety valve

Peralatan: 

Manholes (lubang untuk masuknya pekerja) 

· Nozzle untuk : pengukuran level, valve pengaman, blow down, continuous blow down, pengukuran tekanan, penginjeksian bahan kimia, dan pengambilan sample

4.3.8. Control Valves

Pada sirkuit low pressure (LP), control valve diletakkan diantara economizer dan drum yang bertujuan untuk melindungi economizer dari terjadinya evaporasi (penguapan). Selama operasi beban rendah, apabila tanpa perhatian khusus, banyak penguapan yang mungkin terjadi di LP economizer. Untuk menghindarinya, control valve LP feed water ditempatkan setelah economizer. Selama proses start, bahaya dari penguapan dihindari dengan penutupan control valve sehingga menjaga agar tidak ada aliran dari BFP pada economizer. Untuk menghindari over pressure (kelebihan tekanan) pada economizer selama proses start, feed water control valve terbuka secara otomatis selama beberapa waktu yang singkat tanpa disertai kenaikan yang signifikan dari level air pada drum

Untuk sirkuit high pressure (HP), feed water control valve terletak di inlet economizer. Untuk menghindari penguapan pada HP economizer 1 terdapat HP economizer resirculation control valve diantara outlet BFP dan HP economizer 1. Efek dari HP resirculation control valve adalah untuk menaikkan temperature masukkan economizer dan juga menambah flow aliran, sehingga temperature keluaran menurun di bawah temperature jenuh dan penguapan bisa dihindari. Elektro pneumatic control valve digunakan untuk LP dan HP BFP. 

4.4 Deskripsi Bagian-Bagian yang Tidak Bertekanan

4.4.1 HRSG Casing

Penukar panas (heat exchanger) lengkap dengan headernya dan tube-tube, terbuat dari panel lembaran baja las yang disebut HRSG Casing. Casing tidak didinginkan dan tidak memiliki isolasi panas internal, temperature logam casing akan sama dengan temperature gas sehingga terhindar dari korosi. Tingkat baja casing dipilih menurut temperature actual gas. Pengeras khusus terbuat dari “cold beams” (beam tidak terhubung dengan panas saluran gas dan akibatnya terisolasi secara termal) disediakan pada sebelah kanan dan kiri panel. Semua pengeras membuat penyekat mampu untuk menahan tekanan gas. Desain dari cold beams dan sambungannya pada casing HRSG dikembangkan untuk memungkinkan ekspansi thermal yang berbeda pada seluruh komponen selama temperature aliran berubah, tanpa menyebabkan berbagai tegangan thermal.

4.4.2 Saluran-Saluran HRSG

Exhaust damper mengatur penyaluran gas panas ke HRSG atau kemudian ke atmosfer melalui cerobong. Duct dibuat dari panel lembaran baja uncooled dan jenis baja diseleksi dari temperature gas aktual. Duct inlet dan outlet HRSG diinsulasi eksternal.

4.4.2.1 Pipa Inlet HRSG

Pipa ini memiliki desain yang sama dengan desain casing, mengalirkan gas dari exhaust turbin gas ke section terbawah HRSG. Sambungan ekspansi dipasang di antara diverter dan pipa masuk untuk mengurangi kerugian ekspansi thermal.

4.4.2.2 Pipa Outlet HRSG dan Cerobong

Pipa outlet HRSG memiliki fungsi sebagai tempat keluaran gas pada section horizontal HRSG, diameter pipa outlet diperkecil untuk meningkatkan kecepatan gas mencapai nilai yang dapat diterima (20 sampai dengan 25 m/s2).

4.4.3 Sambungan Ekspansi

Sambungan ini (HNA10 BR010) memungkinkan terjadinya pergerakan longitudinal, lateral dan vertikal dari pipa dan diverter damper dikarenakan adanya ekspansi thermal. Sambungan ekspansi diletakkan pada inlet pipa.

Deskripsi Sambungan

Sambungan terbuat dari beberapa lapisan material-material yang berbeda dengan tujuan : 

• Proteksi atau perlindungan terhadap cuaca (hujan dan sinar matahari) 
• Gastightness 
• Insulasi thermal 
• Daya tahan mechanical 
• Sebuah bolster internal melindungi dari semburan gas dan juga digunakan sebagai insulasi thermal. 

4.4.4 Blanking Plate 

Untuk alasan keselamatan, selama perawatan HRSG, sebuah blanking plate dapat ditempatkan pada pipa diantara diverter dan HRSG untuk memastikan isolasi telah sempurna pada bagian belakang dari lapisan exhaust gas turbine ketika turbin dioperasikan.

4.5 Insulasi Thermal

Casing, pipa inlet dan outlet dari HRSG diinsulasi thermal dengan lapisan mineral wool pada lembaran baja di permukaan eksternal. Tebal insulasi tergantung pada temperature lokal: dari 300mm pada pipa inlet HRSG sampai 50 mm pada cerobong HRSG. Keseluruhan permukaan ditutupi dengan lembaran alminium, memungkinkan keseluruhannya memiliki ekspansi thermal yang berbeda.

Drum dan tanks ditutup dengan mineral wool casing HRSG, selain itu, lembaran penutup diletakkan pada peralatan pembantu (supporting device). Pipa dan valve dilapisi dengan material insulasi calcium silicate, kemudian ditutupi dengan lembaran stucco elbossed aluminium.

4.6 Peralatan Pendukung HRSG

4.6.1 Pompa

BCP dipasang pada tiap evaporator termasuk drum dan sebuah heat exchanger. BCP memastikan terjadinya sirkulasi air. Desain aliran pada tiap pompa dipilih sesuai dengan keperluan. Total perbedaan head pada pompa tergantung dengan head losses melalui sirkuit yang berubah-ubah dari kondisi start-up (cold) ke full load (beban penuh) sesuai dengan load (beban) HRSG. Pompa selalu beroperasi. Dua buah BCP dipasang pada LP dan HP evaporator di pipa inlet, sebuah pompa beroperasi normal dan yang lainnya pada kondisi stand-by. Siap untuk star dengan segera, apabila terjadi kerusakan pada pompa yang sedang bekerja (untuk HP circuit HAG21 AP001 dan HAG22 AP001; untuk LP circuit HAG11 AP001 dan HAG12 AP001). Lubang strainer fine (HAG 21 AT001 dan HAG22 AT001) untuk HP BCP; HAG11 AT 001 dan HAG12 AT001 untuk LP BCP) dipasang dalam suction pipa pada periode tertentu. Tiap BCP dihubungkan dengan cooling water circuit :

• Untuk LP circuit pump : stuffing box dan seal seat dingin.
• Untuk HP circuit pump : stuffing box dan mechanical heat exchanger dingin.

Flow switches dipasang pada tiap pompa untuk mendeteksi kerusakan pada cooling flow. Termoswitches dipasang pada HP BCP mechanical seal circuits.

4.6.2 Safety Valves

Delapan buah safety valve dipasang pada masing-masing HRSG sebagai daftar di bawah ini.

Lokasi Safety Valve 

Safety valve di drum dan superheater membuang uap ke atmosfer melalui silencer. Safety valve yang lain menyalurkan ke blow down tank. Solenoid relief valve diletakkan pada main steam line dan dilengkapi dengan dua isolating valve (LBA20 AA201 dan LBA20 AA202) dimana dalam keadaan normally open. Uap outlet safety valve dilengkapi dengan system exhaust memungkinkan terjadinya thermal expansion displacement

4.6.3 Blow Down Tank

Sebuah blow down tank dipasang pada tiap HRSG untuk menampung drains yang datang dari HP circuits dan dari steam line. Line yang tersambung dengan blow down tank meliputi :

• HP dan LP drums continuous blow down
• HP dan LP drums intermittent blow down
• HP steam start-up drain
• HP superheater interblock drain
• HP dan LP drum level indicators drains

Line dari continuous blow down dilengkapi dengan sebuah continuous blow down valve per sirkuit (HAD22 AA203 untuk HP drum dan HAD12 AA202 untuk LP drum). Valve ini diperbaiki manual. Air yang terkumpul di bawah blow down tank disalurkan ke drain pit tank. Uap dari blow down tank dibuang langsung ke atmosfer.

4.6.4 Desuperheater

HP sirkuit dilengkapi dengan sebuah desuperhater. Ketika HP steam menjadi terlalu panas, sebuah pneumatic control valve membuka sebuah water line yang datang melalui HP feedwater line. Air ini di-spray ke HP line steam pipe.

4.6.5 Weather Damper

Sebuah weather damper terletak di bawah cerobong, terdiri dari dua blades yang dapat ditutup ketika HRSG tidak beroperasi

4.6.6 Miscellaneous

Nozzle dengan isolation valves terdapat di HRSG circuit, tujuannya adalah : 

• Injeksi kimia pada drum
• Pemberian N2 pada bagian yang bertekanan
• Pengambilan sample pada drum
• Sebagai blower (optional)

4.7. Proses di HRSG

Proses terjadinya uap panas hingga memasuki steam turbin dapat ditunjukkan oleh flowchart berikut:

Flowchart dapat dilihat pada lampiran

Keterangan:

Make Up Water Tank

Make Up Tank berisi air demin yang memiliki conductivity < 1 µs dan memiliki derajat keasaman netral, atau pH 7.

Make Up Pump

Make Up Pump berfungsi mengalirkan air dari Make Up Tank ke kondensor

Kondensor

Kondensor merupakan sebuah heat exchanger (alat penukar panas). Steam dari steam turbin didinginkan melalui air laut sehingga terjadi proses kondensasi. Terdapat dua inlet air laut dengan arah inlet dan outlet dari keduanya berkebalikan. Air yang telah mengalami proses kondensasi kemudian ditampung di hot well. Pada kondenseor, air condensate memiliki temperature 400C, memiliki tekanan 0,0753 kg/cm, dan memiliki flow 546,21 kg/hr.

CEP (Condensate Extraction Pump) 

CEP memompa air dari kondensor menuju Deaerator. (kalau memakai minyak).

Gland Steam Condensor 

Gland Steam Condensor merupakan Heat Exchanger dimana tube – tube yang berisi gland steam dilalui air dari kondensor. Tipe heat exchanger pada Gland Steam Condensor adalah Heat Exchanger shell and tube dengan aliran counter flow. Pada Gland Steam Condensor air yang menuju deaerator mengalami peningkatan temperatur dan Gland Steam Condensor mengalami penurunan temperature. Pada Gland Steam Condensor, air memiliki temperature 40,80C dan flow 133,4 kkal/kg.

Deaerator 

Pada deaerator terdapat proses penghilangan kandungan O2 dengan menggunakan N2H4.

• LP BFP mengalirkan air menuju LP economizer. Air yang dialirkan LP BFP memiliki temperatur ±132,90C, memiliki tekanan ±13,4 kg/cm, dan memiliki flow ±142,5 kg/hr.
• HP BFP mengalirkan air menuju HP economizer1. Air yang dialirkan HP BFP memiliki temperatur ±132,90C, memiliki tekanan ±119 kg/cm, dan memiliki flow ±502,2 kg/hr.

Economizer 

Pada economizer terjadi proses pemanasan air. Terdapat 3 jenis economizer yaitu LP economizer, HP economizer1, HP economizer2.

o LP Economizer

LP economizer memanaskan air hingga temperature 1590C. LP economizer memiliki pressure 17 kg/cm2G.

o HP Economizer1

HP economizer1 memanaskan air hingga temperature 1760C. Air dari HP economizer1 mengalir menuju HP economizer2. 

o HP Economizer2

HP Economizer2 memanaskan air hingga temperature 2950C. 

LP Drum 

Setelah melalui LP Economizer, air dialirkan menuju LP Drum, begitu pula setelah air keluar dari LP evaporator, air dialirkan menuju LP Drum. Pada LP Drum, terjadi pemisahan antara air dengan steam, steam akan menuju bagian atas LP Drum dan menuju ke LP Turbin. LP Drum memiliki tekanan konstan berapapun loadnya yaitu sebesar 5 kg/cm2.

HP Drum

Tekanan pada HP drum tidak konstan seperti halnya pada LP Drum, namun tergantung pada loadnya. Temperatur air yang mengalir pada HP drum dari HP economizer 2 adalah 2640C.

BCP (Boiler Circulation Pump) 

Terdapat 2 jenis BCP yaitu LP BCP dan HP BCP. LP BCP mengalirkan air dari LP Drum menuju ke LP Evaporator. HP BCP mengalirkan air dari HP Drum menuju ke HP Evaporator.

Evaporator 

Terdapat 2 jenis evaporator yaitu LP evaporator dan HP evaporator.

o LP Evaporator

LP Evaporator memiliki temperature 2360C dan flow 80 ton/hr. Pada evaporator terjadi proses evaporasi atau penguapan. Steam yang dihasilkan kemudian menuju LP drum. 

o HP Evaporator

HP Evaporator memiliki temperature 4470C dan flow 280 ton/hr. Pada evaporator terjadi proses evaporasi atau penguapan. Steam yang dihasilkan kemudian menuju HP drum. 

HP Superheater 

HP Superheater terdiri dari HP Superheater1 dan HP Superheater2. 

o HP superheater1

Temperatur dan pressure pada HP superheater1 4950C dan 35 kg/cm2G. Steam dari HP Superheater1 kemudian menuju HP superheater2 melalui desuperheater.

o HP superheater2

Temperatur pada HP superheater2 ³5070C, Steam dari HP Superheater2 kemudian memutar HP steam turbin.

Desuperheater

Desuperheater digunakan untuk membuat temperature steam yang keluar pada HP superheater2 sesuai dengan yang diinginkan dengan cara mengatur temperature keluaran dari HP superheater1. Apabila temperature keluaran HP superheater1 terlalu tinggi, maka pada desuperheater tube akan dispray dengan menggunakan air yang berasal dari HP BFP dengan tekanan diantara 120 kg/cm sampai dengan 130kg/cm.

Steam Turbin 

Terdapat dua macam steam turbin yaitu LP steam turbin dan HP steam turbin.

o LP Steam Turbin

Steam dari LP Drum dan steam keluaran dari HP steam turbin menggerakan LP steam turbin. Steam inlet LP steam turbin memiliki temperature ±1500C, tekanan ±1/5 kg/cm, dan flow ±545,62 kg/hr. 

o HP Steam Turbin

Steam dari HP Superheater kemudian menggerakan HP Steam Turbin. Steam yang telah digunakan memutar HP Steam Turbin kemudian mengalir ke LP Steam Turbin untuk memutarnya bersama dengan steam yang keluar dari LP drum.

Generator 

Putaran dari steam turbin menggerakan generator. Generator memiliki daya 159,58 KW.

4.8. Maintenance pada HRSG

4.8.1. Perawatan Rutin

Selama HRSG beroperasi normal, periksa secara teratur hanger pipa. Ketika ada kesalahan setting, hanger secepatnya harus direset pada kondisi dingin (200C di drum). Periksa kelonggaran hanger dengan tangan.

4.8.2. Perawatan Overhaul Major

4.8.2.1 Operasi-operasi yang dilakukan dengan HRSG dingin dan tanpa pembuangan.

Sebelum memasuki pipa inlet, sediakan waktu yang cukup agar casing menjadi dingin. Semua pintu akses harus dibuka untuk ventilasi casing. Ketika inspector masuk ke dalam untuk pertama kali, di luar harus terdapat orang lain yang siap menyalakan alarm jika terjadi masalah. Pastikan bahwa diverter damper terkunci dengan aman atau gas turbin tidak distart (lock off). Ketika blanking plate telah tersedia maka harus dipasang.

Periksa kebocoran tube-tube HRSG. Pemeriksaan ini dilakukan dengan cara mengisi HRSG (termasuk Superheater). HRSG harus berada dalam tekanan rendah sekurang-kurangnya 2 jam. Kemudian, naikkan tekanan menggunakan feedpump. pengontrolan kenaikan tekanan dilakukan secara manual menggunakan by pass di feedwater isolating valve dan control valve. Harus diperhatikan agar jangan melebihi temperature operasi. Untuk memeriksa kebocoran tube petugas harus masuk ke dalam casing

Pengecekan untuk korosi casing yaitu dengan mengukur ketebalan casing secara internal di dalam pipa inlet dan outlet. Hal ini selalu dilakukan di titik yang sama menggunakan peralatan ultrasonic .Perkiraan korosi disimpulkan dengan membandingkan ketebalan yang terukur di setiap akhir tahun. Pindahkan insulasi dari pipa outlet dan melakukan pengecekan apakah terdapat retak/celah dari pengelasan di casing. Operasi perawatan ini dilakukan setiap 10 tahun atau ketika ada keraguan pada pengelasan.

4.8.2.2 Operasi yang dilakukan dengan HRSG yang dingin dan kosong

Ketika inspeksi boiler diperlukan, semua manholes pada drum dibuka dan drum harus diisi secara hati-hati dengan air (Pada kedua sisi untuk 2 hari yang berurutan), terutama untuk memasuki drum. Inspector harus ditemani oleh seseorang yang berdiri di luar siap untuk membunyikan alarm bila terjadi masalah. Sebagai catatan, memasuki sebuah drum yang terisi dengan nitrogen dapat menimbulkan kematian dengan cepat.

Inspector memasuki semua drum dan memeriksa permukaan internal. Hal ini dilakukan dengan menutupi seluruh permukaan dengan magnetite (warna hitam) Apabila warna merah terdeteksi, hal ini mengindikasikan kualitas air tidak cukup baik. Pemeriksaan cracking dilakukan pada drum (pemeriksaan disarankan setelah 10 tahun). Sliding support dan hanger dibersihkan menggunakan udara yang dimampatkan. Cerobong diperiksa apakah masih tetap kokoh dan juga kelonggaran sekrup.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Heat Recovery Steam Generator (HRSG) merupakan heat exchanger yang memanfaatkan gas panas sisa dari turbin gas pada proses PLTG untuk digunakan sebagai penghasil uap super panas pada proses PLTU. Kedua proses pembangkitan tersebut terangkai jadi satu sistem menjadi combined cycle power plant PLTGU.
2. Heat Recovery Steam Generator (HRSG) merupakan heat exchanger tipe shell and tube dengan aliran cross flow. Dimana fluida panasnya adalah gas sisa dari turbin gas, sedangkan fluida dinginnya adalah air yang akan diubah menjadi uap super panas. Tube-tube pada Heat Recovery Steam Generator (HRSG) tersusun staggered dan horizontal dengan jenis fined tube.
3. Maintenence atau perawatan pada HRSG terbagi menjadi dua yaitu perawatan rutin dan perawatan overhaul major.
4. Perawatan rutin pada HRSG yaitu dengan melakukan pemeriksaan pada hanger.
5. Perawatan overhaul mayor pada HRSG terdiri dari 

• operasi yang dilakukan pada saat kondisi HRSG dingin dan tanpa pembuangan dengan cara pengisian air pada HRSG untuk mendeteksi adanya kebocoran serta pengecekan korosi dengan menggunakan NDT ultrasonic. 
• operasi yang dilakukan pada kondisi HRSG yang dingin dan kosong dengan cara memeriksa kondisi internal drum menggunakan magnetite.

5.2 Saran

• Penting adanya suatu ketaatan melakukan jadwal maintenence/perawatan terhadap alat-alat sesuai dengan aturan yang sudah ditentukan. Hal ini bertujuan untuk bisa menghindari kerusakan mendadak yang tergolong fatal.
• Pemerataan sumber daya manusia dalam struktur bagian perawatan perlu ditingkatkan agar kinerjanya bisa lebih maksimal.

MAKALAH KERJA PRAKTEK (KP) PT. INDONESIA POWER 2017-03-04T00:50:00-08:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: frf