Gambar 1. Proses Pembangkitan Tenaga Listrik
Pembangkitan Tenaga Listrik adalah proses penyaluran energi listrik dari pembangkit hingga sampai ke beban atau konsumen dimana terdapat proses transmisi dan distribusi. Perbedaan antara transmisi dan distribusi adalah transmisi menyalurkan energi listrik dari generator (pembangkit) hingga sampai ke gardu induk sedangkan distribusi menyalurkan energi listrik dari gardu induk hingga sampai ke konsumen.
B. Bagian-bagian Perlengkapan Pembangkitan Listrik
a. Penggerak utama, terdiri dari mesin diesel, turbin, beserta komponen dan perlengkapan lainnya (kondensor, boiler).
b. Komponen listrik, terdiri dari generator, transformator, peralatan proteksi, saluran kabel, busbar, dan lain lain.
c. Komponen sipil, seperti bendungan, pipa pesat, sarana prasarana penunjang, gedung kontrol.
d. Komponen mekanis, seperti peralatan pendingin.
C. Fungsi Peralatan Perlengkapan Pembangkitan Listrik Pada PLTU
Di sini kita akan membahas tentang boiler yang ada di PLTU. Bahan bakar pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah batu bara.
Gambar 1. Boiler PLTU Paiton
Boiler atau ketel uap adalah suatu perangkat mesin yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Proses perubahan air menjadi uap terjadi dengan memanaskan air yang berada di dalam pipa-pipa dengan memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Pembakaran dilakukan secara kontinyu di dalam ruang bakar dengan mengalirkan bahan bakar dan udara dari luar. Uap yang dihasilkan boiler adalah uap superheat dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Jumlah produksi uap tergantung pada luas permukaan pemindah panas, laju aliran, dan panas pembakaran yang diberikan. Boiler yang konstruksinya terdiri dari pipa-pipa berisi air disebut dengan water tube boiler.
Gambar 2. Water Tube Boiler
Bagian-bagian Boiler
Gambar 3. Boiler
- Furnance (Ruang bakar). Bagian utama boiler dimana tempat berlangsungnya proses pembakaran antara bahan bakar dengan udara pembakaran.
- Downcomers. Mensikurlasikan fluida yang masih berwujud air pada steam drum menuju lower header boiler dan masuk ke water wall boiler.
- Stema Drum yaitu bejana tertekanan tempat menampung air dari economizer dan uap hasil penguapan dari water wall dan berfungsi sebagai pemisah antara air dan uap.
- Superheater. Uap keluaran dari steam drum akan menuju superheater uap dipanaskan lebih lanjut hingga mencapai temperature kerjanya menjadi uap panas lanjut.
- Rehetaer. Pemanasan ualng uap keluaran dari High Pressure Turbine.
- Desuperheater. Menjaga temperature uap dan reheat steam dengan cara menyuntikkan air bertekanan yang diambil dari discharge boiler feed.
Siklus air merupakan suatu mata rantai rangkaian siklus fluida kerja. Boiler mendapat pasokan fluida kerja air dan menghasilkan uap untuk dialirkan ke turbin. Air sebagai fluida kerja diisikan ke boiler menggunakan pompa air pengisi dengan melalui economiser dan ditampung didalam steam drum. Economiser adalah alat yang merupakan pemanas air terakhir sebelum masuk ke drum. Di dalam economiser air menyerap panas gas buang yang keluar dari superheater sebelum dibuang ke atmosfir melalui cerobong.
Gambar 4. Economiser tipe pipa bersirip
Peralatan yang dilalui dalam siklus air adalah drum boiler, down comer, header bawah (bottom header), dan riser. Siklus air di steam drum adalah, air dari drum turun melalui pipa-pipa down comer ke header bawah (bottom header). Dari header bawah air didistribusikan ke pipa-pipa pemanas (riser) yang tersusun membentuk dinding ruang bakar boiler. Didalam riser air mengalami pemanasan dan naik ke drum kembali akibat perbedaan temperatur.
Perpindahan panas dari api (flue gas) ke air di dalam pipa-pipa boiler terjadi secara radiasi, konveksi dan konduksi. Akibat pemanasan selain temperatur naik hingga mendidih juga terjadi sirkulasi air secara alami, yakni dari drum turun melalui down comer ke header bawah dan naik kembali ke drum melalui pipa-pipa riser. Adanya sirkulasi ini sangat diperlukan agar terjadi pendinginan terhadap pipa-pipa pemanas dan mempercepat proses perpindahan panas. Kecepatan sirkulasi akan berpengaruh terhadap produksi uap dan kenaikan tekanan serta temperaturnya.
Selain sirkulasi alami, juga dikenal sirkulasi paksa (forced circulation). Untuk sirkulasi jenis ini digunakan sebuah pompa sirkulasi (circulation pump). Umumnya pompa sirkulasi mempunyai laju sirkulasi sekitar 1,7, artinya jumlah air yang disirkulasikan 1,7 kali kapasitas penguapan. Beberapa keuntungan dari sistem sirkulasi paksa antara lain :
- Waktu start (pemanasan) lebih cepat
- Mempunyai respon yang lebih baik dalam mempertahankan aliran air ke pipa-pipa pemanas pada saat start maupun beban penuh.
- Mencegah kemungkinan terjadinya stagnasi pada sisi penguapan
Gambar 5. Siklus Air
Sumber:
http://bubihh.blogspot.com/2014/12/komponen-boiler-pltu.html