Laporan Operasi Unit Pltg.docx

LAPORAN OPERASI UNIT PLTG LABORATORIUM ENERGI POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

Oleh : Prima Nurfarhan W

NIM 4215020027

Rachmad Hariadi

NIM 4215020015

Walid Maulana Habibie

NIM 4215020029

Yoga Amin Purnomo

NIM 4215020030

Dosen Pembimbing : Jusafwar, S.T., M.T.

JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2017

SKEMA KERJA PLTG LABORATORIUM ENERGI

Gambar 1. Alur kerja media udara dan bahan bakar pada PLTG Lab. Energi Udara dari lingkungan dialirkan melalui filter oleh blower yang digerakkan oleh motor listrik dengan bantuan belt. Kemudian melalui damper dan kompresor udara tersebut menuju

ruang bakar. Alur-alur tersebut melalui beberapa alat ukur yaitu flowmeter dan temometer. Pada ruang bakar, udara tersebut diubah menjadi udara panas. Udara panas tersebut mengalir melalui sudu-sudu turbin sehingga menghasilkan energy gerak (mekanik). Energy mekanik turbin ini digunakan untuk menggerakkan kompresor. Kemudian udara panas buangan dari turbin ini dimanfaatkan lagi untuk menggerakkan turbin power. Energy mekanik turbin power digunakan untuk menggerakkan generator. Udara panas sisa turbin power dibuat kembali kelingkungan. Bahan bakar dari tabung gas akan masuk keruang bakar, tetapi sebelum masuk ruang bakar akan melalui beberapa alat ukur. Manometer tabung bourdon, flowmeter dan thermometer adalah alat ukur yang dilalui bahan bakar gas. Kemudian ada beberapa valve yang dilalui bahan bakar gas, yaitu check valve, main selenoid stop valve (reset), reducting valve, dan gas valve.

Gambar 2. Panel PLTG Lab. Energi

PERALATAN/KOMPONEN PLTG LABORATORIUM ENERGI No.

Komponen/Peralatan Fungsi

1

Blower

Alat pengganti peran kompressor saat starting.

2

Motor

Menggerakkan blower dan pompa.

3

Filter Udara

4

Mencegah partikel pengotor masuk ke dalam sistem turbin gas. Berfungsi memampatkan udara sehingga tekanan udara

Kompressor

bertambah dan mampu ekspansi saat keluar dari Combustion Chamber.

5

Ignitor

Berfungsi sebagai pemantik api untuk starting pembakaran menggunakan arus listrik.

6

Turbin 1

Memutar kompressor.

7

Turbin 2

Memutar generator.

8

9

10

11

12 13

Dinamo

Pompa Oli

Bearing

Heat Exchanger Ruang Bakar Sabuk (Belt)

Berfungsi mengkonversi energi putaran mekanik turbin menjadi listrik. berfungsi menaikkan tekanan pd oli supaya mampu mengalir pada komponen-komponen yang akan didinginkan. Bantalan untuk penahan beban pada turbin gas baik beban komponen maupun aksial. Media penukar panas pada turbin gas untuk mendinginkan oli. Memanaskan udara dari kompresor supaya temperatur naik. Media penghubung antara turbin dan generator guna menggerakkan generator.

14

Exhaust

Berfungsi sebagai saluran pembuangan sisa gas panas.

15

Tabung Gas

Media penyimpanan gas pd turbin gas siklus tertutup.

16

17

Valve Oil Tank

Katup pd sistem oil turbin gas berfungsi mencegah aliran balik pada oli maupun regulasi pada temperatur oli. Media penyimpanan oli pada turbin gas.

PRINSIP KERJA PLTG LABORATORIUM ENERGI

Gambar 3. Siklus Brayton Keterangan : Proses 1 – 2 kompresor menekan udara lingkungan masuk kedalam ruang bakar Proses 2 – 3 ruang bakar merupakan tempat bercampurnya udara dengan bahan bakar sehingga terjadinya pembakaran Proses 3 – 4 turbin gas 1 digerakkan oleh udara hasil pembakaran ruang bakar untuk menggerakkan kompresor Proses 4 – 5 turbin gas power digerakkan oleh udara sisa penggerak turbin gas 1 untuk menggerakkan dynamometer Prinsip Kerja : -

Operasikan sistem pendingin oil, kemudian operasikan sistem pelumasalan agar mendinginkan bantalan supaya tidak terjadi temal stress. Atur eksitasi dynamometer

-

Operasikan blower untuk mensuplai udara pertama operasi, sebab kompresor berada satu poros dengan turbin. Sedangkan turbin beroperasi memerlukan ekspansi udara panas dari proses pembangkaran di ruang bakar. Pembakaran memerlukan campuran udara dan bahan bakar.

-

Kemudian berikan input bahan bakar yang telah diatur tekanannya dan alirannya. Lakukan ignition untuk membakar campuran bahan bakar dengan udara. Tunggu beberapa saat sampai tejadi pembakaran.

-

Ketika sudah terjadi pembakaran, hentikan operasi blower. Dikarenakan turbin sudah beroperasi sehingga kompresor pun sudah ikut bergerak.

-

Gas panas sisa turbin kompresor dialirkan ke turbin power untuk menggerakkannya. Gerakkan turbin power memutar dynamometer.

-

Eksitasi dynamometer dan putaran rotor dynamometer menghasilkan daya listrik.

URUTAN KONVERSI ENERGI PADA TURBIN GAS Energi Listrik

Energi Output Mekanik

Energi Kinetik

Energi Panas

Energi Kimia

Energi Potensial Udara

Energi ignition

Energi Kinetik Udara

Energi Input Mekanik

Gambar 4. Skema alur konversi energy PLTG Lab. Energi Tabel 1. Daftar energy yang dikonversi serta komponen yang mengkonversinya No.

Energi

Komponen

1

Energi Input Mekanik

-

Motor Listrik

2

Energi Kinetik Udara

-

Udara Masuk

-

Blower

3

Energi Potensial Udara

-

Kompresor

4

Energi Kimia

-

Bahan Bakar Gas

5

Energi Ignition

-

Panas

6

Energi Panas

-

Ruang Bakar

7

Energi Kinetik

-

Udara Panas

-

Sudu Turbin

8

Energi Mekanik

-

Poros

9

Energi Listrik

-

Generator

ALAT UKUR DAN PARAMETER PADA PLTG LAB. ENERGI No

Lokasi

1

Nama Alat Ukur Manometer Bourdon Tekanan

Jalur Bahan Bakar Gas

Hal yang Diukur

Satuan

Tekanan gas pada tabung gas dan

Bar

saluran suplai Suhu gas pada

Thermocouple

saluran bahan

0

C

bakar gas Flowmeter 2

Manometer Bourdon Jalur Pelumasan

Tekanan Thermocouple

3

Thermocouple

Kompresor

Flowmeter Manometer VenturiTekanan

4

Manometer VenturiTekanan

Manometer Bourdon Ruang Bakar

Tekanan

Aliran bahan bakar gas Tekanan suplai oil Suhu suplai oil Suhu udara

g/s

Bar 0

C

0

C

masuk Aliran udara masuk Tekanan udara setelah kompresi

g/s

Bar

Tekanan udara sebelum masuk

Bar

ruang bakar Tekanan udara panas setelah

Bar

pembakaran Suhu udara setelah kompresi

Thermocouple

dan udara panas

0

C

setelah pembakaran 5

Kecepatan pada Turbin

Speedometer

GTG dan Power turbin

Rev/s

Tekanan udara Manometer Bourdon Tekanan

panas sebelum masuk turbin dan

Bar

sesudah keluar turbin Suhu udara panas sebelum masuk

Thermocouple

turbin dan udara

0

C

0

C

panas setelah keluar turbin 6

Suhu udara panas Jalur gas Buang

Thermocouple

setelah keluar turbin

7

Tegangan pada Voltmeter

dynamometer

V

excitor

Generator

Arus pada Amperemeter

dynamometer excitor

A

DATA KINERJA PADA PLTG LAB. ENERGI No.

1

Lokasi

Fuel Flow

Data Standar Variable

Nilai

Satuan

Mf

1,83

gr/dtk

Tg

19,39

kPa

Pg

151,3

gr/dtk gr/dtk

2

Air Flow

Ma

115,4

3

Oil

Toil

61,41

4

Pressure

P3

0,45

Bar

P4

0,10

Bar

T1

19,17

0

C

T2

71,55

0

C

T3

716,5

0

C

T4

628

0

C

T5

508,5

0

C

GG

1239

Rev/dtk

PT

608,6

Rev/dtk

V

80,72

Volt

A

38,20

Ampere

P

1790

Watt

5

6

7

Temperature

Speed

Power Out

0

C

Data Operasi

Kesenjangan

Catatan

INFORMASI GANGGUAN PADA PLTG LAB. ENERGI No. 1.

Lokasi

Bentuk Gangguan

Penyebab

Solusi

V. Prosedur Operasi dan Stop Prosedur start 1. hubungkan suplai air pendingin dan saluran . 2. hubungkan tabung gas 3. hubungkan suplai listrik. 4. Atur pengatur inlet udara ke posisi start 5. Tutup katup gas dan buka katup tabung gas 6. Atur eksitasi dynamometer maksimum 7. Start pompa oli 8. Tekan tombol reset 9. Start blower 10. Atur tekanan gas menjadi 200 Kpa (2.0 bar) dengan mengurangi bukaan katup 11. Tekan tombol pengapian dan tahan selagi membuka katup gas untuk memberikan aliran gas 0.5 g/s 12. Jika pengapian, akan terlihat oleh kenaikan pada T3, tidak terjadi selama 5 detik saat memulai aliran gas, tutup katup gas untuk mengizinkan tidak membakar gas untuk membersihkan gas dari sistem sebelum melanjutkan dari item 11. 13. Lepaskan tombol pengapian 14. Buka katup gas dengan lambat untuk memberikan kecepatan generator gas sebesar 1000 rps untuk menjaga suhu ruang bakar di bawah 900 oC (operasi ini akan membutuhkan beberapa menit tergantung suhu oli) 15. Putar pengatur inlet udara ke posisi beroperasi 16. Matikan blower. Prosedur Operasi 1. Saat program percobaan tidak boleh melebihi batasan batasan berikut 

Kecepatan generator gas 2000 rps



Kecepatan turbin 600 rps



Temperature inlet turbin gas generator 900 o C

2. Atur tekanan gas 150 Kpa (1.5 bar) sebelum pembacaan aliran bahan bakar 3. Turbin gas memiliki beberapa fitur keamanan yang terpasang di dalamnya. Jika temperature ruang bakar T3 dizinkan melebihi 900oC sesuai kelebihan bahan bakar, atau tekanan oli di bawah 150 Kpa (1.5 bar), lalu suplai gas akan tertutup oleh katup

solenoid. Untuk menyalakan kembali tubine setelah operasi katup solenoid, ikuti intruksi start tahap 4 – 17.

Prosedur Stop 1. Tutup katup tabung gas 2. Tutup katup gas 3. Saat turbin sudah berhenti atur kembali control inlet udara ke posisi start. 4. Mulai kembali blower 5. Ketika T4 telah turun dibawah 80 O C dan temperature oli turun dibawah 40 OC i) Matikan blower ii) Matikan pompa oli iii) Matikan suplai gas iv) Matikan suplai gas v) Matikan dan putuskan suplai listrik