Sulthoni Catur Hariadi
INTRODUCTION
Prinsip Kerja PLTGU
PLTGU pada dasarnya merupakan penggabungan antara PLTG (Turbin Gas) dan PLTU (Turbin Uap). Turbin gas merupakan pembangkit yang mendapatkan energi panas dari proses pembakaran antara gas yang sudah dipanaskan dan udara terkompresi (bertekanan). Dari hasil pembakaran tersebut, gas buang yang masuk ke turbin memiliki temperatur sekitar 1100˚C yang selanjutnya akan melewati dan memutar sudu turbin yang sudah seporos dengan rotor generator sehingga generator turbin gas dapat menghasilkan listrik.
Dikarenakan gas buang yang sudah melewati sudu turbin masih memiliki temperature yang cukup panas sekitar 600*C, panas tersebut masih dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air sehingga dapat digunakan untuk memutar turbin uap. Tempat untuk memanaskan air buangan dari turbin gas dikenal dengan istilah HRSG (Heat Recovery Steam Generator). PLTU atau Turbin Uap memanfaatkan energi panas dan uap dari gas buang hasil pembakaran di PLTG untuk memanaskan air di HRSG (Heat Recovery Steam Generator), hingga menjadi uap jenuh kering. Uap jenuh kering inilah yang akan digunakan untuk memutar sudu (baling-baling). Ada beberapa tingkatan uap jenuh kering (superheated steam), yaitu LP (Low Pressure), IP (Intermediate Pressure), dan HP (High Pressure). Uap yang telah melewati Turbin Uap akan didinginkan dengan air laut di ingwall dan berubah fasa dari gas menjadi cair.
Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud cair (BBM) maupun gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat efisiensi pembakaran dan prosesnya. Pada PLTGU Priok, hanya Blok 1 dan 2 yang diijinkan menggunakan HSD (High Speed Diesel) atau BBM dan hanya pada kondisi -kondisi tertentu.
Siklus PLTGU
Siklus PLTGU terdiri dari gabungan siklus PLTG dan siklus PLTU. Siklus PLTG menerapkan siklus Brayton, sedangkan siklus PLTU menerapkan siklus ideal Rankine seperti gambar berikut :
a. Langkah 1-2 : Udara luar dihisap dan ditekan di dalam kompresor, menghasilkan udara bertekanan (langkah kompresi)
b. Langkah 2-3 : Udara bertekanan dari kompresor dicampur dengan bahan bakar, terjadi reaksi pembakaran yang menghasilkan gas panas (langkah pemberian panas)
c. Langkah 3-4 : Gas panas hasil pembakaran dialirkan untuk memutar turbin (langkah ekspansi)
d. Langkah 4-1 : Gas panas dari turbin dibuang ke udara luar (langkah pembuangan)
a. E – A : Kompresi isentropy, dimana nilai isentropy konstan, diikuti kenaikan pressure dan temperature akibat kompresi fluida. Peristiwa ini terjadi pada suplai air pengisi steam drum melalui pompa BFP ( Boiler Feed Pump )
b. A – B : Isobar dan isothermal, dimana tidak ada perubahan ( konstan ) pressure dan temperature fluida, yaitu kondisi ini menggambarkan adanya proses evaporasi fluida. Proses evaporasi terjadi akibat adanya peristiwa penyerapan panas laten fluida ( latent heat : panas yang dibutuhkan untuk mengubah fase fluida cair menjadi uap kering / dry steam ). Peristiwa ini terjadi pada pipa boiler ( wall tube dan wing wall evaporasi )
c. B – C : isobar ( tekanan konstan ), bisa dilihat kurva P – V ( pressure – volume ) dari siklus rankine di atas
d. C – D : isentropy , perubahan nilai entropi fluida konstan, peristiwa ini terjadi pada exhaust steam yang menuju ke kondensor. Tentunya nilai entropy sebenarnya tidaklah sama karena sifat exhaust steam tersebut sudah terkategori saturated steam. Ditambah adanya pemanfaatan panas exhaust steam untuk memanaskan air pengisi drum sehingga nilai entropi mengalami penurunan.
e. D – E : isothermal, yaitu penyerapan panas laten ( latent heat ) sehingga fluida uap terkondensasi menjadi air kondensat dan tertampung pada hot well condenser.
