Pengertian dan cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Uap

pendahuluan

Listrik merupakan kebutuhan manusia yang sangat penting. Sejak adanya listrik manusia mengalami kemajuan yang sangat pesat dalam berbagai bidang, yang menonjol adalah dalam bidang teknologi elektronika. Sebelum adanya listrik hampir semua benda dan alat bantu manusia dalam kehidupan sehari-hari digerakan dengan tenaga manusia ataupun alam.

PLTU

Pada dasarnya semua pembangkit mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Didalam unit pembangkit termal terjadi konversi-energi dari energi termal (panas) menjadi energi mekanik dan kemudian menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan selanjutnya disalurkan melalui sistem transmisi ke pelanggan. Lebih dari 70% listrik yang dibangkitkan oleh PLN dihasilkan dari unit pembangkit termal. Unit pembangkit termal terdiri dari beberapa jenis, yaitu :

-       PLTU (pembangkit listrik tenaga uap)

-       PLTG ( pembangkit listrik tenaga gas)

-       PLTGU (pembangkit listrik tenaga gas-uap)

-       PLTP (pembangkit listrik tenaga panas bumi) 

Sistem Kelistrikan dari Pembangkitan hingga Pelanggan

pembangkit listrik tenaga uap atau (PLTU) cukup mendominasi di negara kita indonesia karena salah satu penopang kebutuhan dan ketahanan energi listrik indonesia, PLTU sendiri menggunakan bahan bakar fosil sebagai bahan bakar utama, disamping itu  PLTU haruslah dibangun pada daerah yang strategis dekat dengan suplai bahan bakar dari pulau seberang serta sumber air yang besar. terdapat tiga siklus dalam PLTU yaitu siklus bahan bakar siklus uap dan air serta siklus pelumasan.

    Setiap unit PLTU terdiri dari boiler (steam generator) dengan siklus superheat dan reheat (bila ada), turbin uap ekstraksi dengan sistem supervisory dan start up ototmatis serta generator berpendingin hidrogen atau udara dengan sistem sinkron auto serta pengatur tegangan automatis.

konversi energi di PLTU

Didalam suatu PLTU yang menggunakan batubara sebagai bahan bakarnya, maka ketika batubara dibakar energi panas dilepas dan diberikan ke air didalam boiler. Air berubah menjadi uap superheat dengan tekanan dan suhu tinggi dan dialirkan ke turbin. Generator yang dikopel langsung dengan turbin ikut berputar sehingga menghasilkan listrik. 

 

Siklus PLTU

Keterangan :

1.            Stacker reclaimer       

2.            Telescopic Chute

3.            Junction House

4.            Scraper Conveyor

5.            Coal Bunker

6.            Coal Feeder

7.            Pulverizer

8.            Primary Air Fan

9.            Coal Burner

10.        Forced Draught Fan

11.        Air Preheater

12.        Induced Draught Fan

13.        Electro Static Precipitator

14.        Stack/chimney

15.        Super Heater

16.        High Preasure Turbine

17.        Boiler Feed Pump

18.        High Preasure Heater

19.        Economizer

20.        Steam Drum

21.        Circuling Water Pump

22.        Reheater

23.        Intermediate Pressure Turbin

24.        Low Pressure Turbin

25.        Rotor Generator

26.        Stator Generator

27.        Generator Transformator

28.        Condenser

29.        Condensate Excraction Pump

30.        Low Preasure heater

31.        Sea Water

32.        Dearator

33.        Desal Plant

34.        Raw Water Tank

35.        Make Up Water

 

PLTU pada umumnya telah direncanakan dan dibangun untuk menggunakan batubara sebagai bahan bakar utamanya.Sedangkan, High Speed Diesel (HSD) sebagai bahan bakar.Ignitor atau pematik pada penyalaan awal dengan bantuan udara panas bertekanan. Batubara diperoleh dari tambang.

Batubara dari tambang tersebut di angkut dan dibongkar dari kapal di coal jetty dengan menggunakan ship unloader atau dengan peralatan pembongkaran kapal itu sendiri, dipindahkan ke hopper dan selanjutnya diangkut dengan conveyor menuju penyimpanan sementara (temporary stock) dengan melalui telescopic chute atau dengan menggunakan stacker/reclaimer  atau langsung batubara tersebut ditransfer melalui junction House ke scrapper Conveyor lalu ke coal Bunker seterusnya ke Coal Feeder yang berfungsi mengatur jumlah aliran ke pulverizer dimana batubara di giling dengan ukuran yang sesuai kebutuhan menjadi serbu yang halus.

Serbuk batubara ini dicampur dengan udara panas dari Primary Air Fan dan dibawa ke Coal Burner yang menyemburkan batubara tersebut ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dan terbakar seperti gas untuk mengubah air menjadi uap. Udara pembakaran yang digunakan pada ruang bakar dipasok dari Forced Draught Fan (FDFan) yang mengalirkan udara pembakaran melalui Air Preheater Hasil proses pembakaran yang terjadi menghasilkan limbah berupa abu dalam perbandingan 14 : 1. Abu yang jatuh ke bagian bawah boiler secara periodik dikeluarkan dan dikirim Ash Valley. Gas hasil pembakaran dihisap keluar dari boiler oleh Induced Draught Fan (IDF) dan dilewatkan melalui Elektro Static Precipitator (ESP) yang menyerap 99,5 % abu terbang dan debu dengan sistem elektroda, lalu dihembuskan ke udara melalui Stack/Cerobong Di elecktro Static Precipitator debu menempel di plat-plat dengan metode elektroda, untuk merontokan Fly Ash (debu) plat di hammer (di pukul). Abu kemudian dikumpulkan dan diambil dengan peneumatic gravity conveyor yang digunakan sebagai material pembuat jalan, semen dan bahan bangunan (Conblock).

Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, diserap oleh pipa penguap (Water Walls) yang berada di dindig-dinding boiler (Furnace Boiler) menjadi uap jenuh atau uap basah yang kemudian dipanaskan di Super Heater (SH) yang menghasilkan uap kering. Kemudian uap tersebut dialirkan ke Turbin bertekanan tinggi High Preassure Turbine dimana uap tersebut diexpansikan melalui Nozzels ke sudu-sudu turbin.Tenaga dari uap mendorong sudu-sudu turbin dan membuat turbin berputar.Setelah melalui HP Turbine, uap kembalikan kedalam Boiler untuk dipanaskan ulang di Reheater guna menambah kualitas panas uap sebelum uap tersebut digunakan kembali di Intermediate Pressure dan Low Preasure Turbine (LPT)

 

    Sementara itu, uap bekas dikembalikan menjadi air di Condensor dengan pendinginan air laut dengan melewati sela-sela pipa didalam condensor yang di pasok oleh Circlation Water Pump, Air kondensasi akan digunakan kembali sebagai air pengisi Boiler. Air di pompakan dari kondensor dengan menggunakan Condensate Extraction Pump pada awalnya dipanaskan melalui Low Preassure Heater dinaikkan ke Deaerator untuk menghilangkan gas-gas yang terkandung di dalam air.Air tersebut kemudian dipompakan oleh Boiler Feed Pump melalui High Preassure Heater dimana air tersebut dipanaskan lebih lanjut sebelum ke Steam Drum Siklus air dan uap ini berulang secara terus menerus selama unit beroperasi. 

    Ketika telah mencapai putaran nominal 3000rpm, pada Rotor Generator dibuatlah magnetasi dengan Brushless Exitation System dengan demikian Stator Generator  akan membangkitkan tenaga listrik dengan tenaga 23 KV. Listrik yang dihasilkan kemudian disalurkan ke Generator Transformer  untuk dinaikkan teganganya. Sebagian besar listrik tersebut disalurkan kesistem jaringan terpadu (interkoneksi) se Jawa-Bali melalui saluran udara tegangan ekstra tinggi

SIKLUS PLTU (DOKUMEN PRIBADI)