PLTU

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

1 Pengertian umum PLTU

PLTU merupakan suatu sistem pembangkit energi listrik yang mengkonversikan energi kimia listrik dengan menggunakan uap air sebagai fluida kerjanya , yaitu dengan memanfaatkan energi kinetic uap untuk menggerakkan poros sudu – sudu turbin . sudu – sudu turbin menggerakkan poros turbin , untuk selanjutnya poros turbin menggerakkan generator . dari generator inilah kemudian dibangkitkan  energi listrik . energi listrik tersebut akan mensupplay alat – alat yang disini disebut beban .

PLTU adalah Pusat Listrik dengan penggerak utama turbin dengan uap yang diproduksi oleh ketel melalui proses pembakaran.

 Bahan Bakar PLTU :

ü  Gas

ü  Residu

ü  Batubara

ü  Gambut (Belumdigunakan oleh pembangkit di PLN)

ü  Kayu     (Belumdigunakan oleh pembangkit di PLN)

ü  Sampah (Belumdigunakan oleh pembangkit di PLN)

Prinsip kerja secara umum pada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap atau PLTU adalah pembakaran bahan bakar bercampur gas pada boiler untuk  memanaskan air dan mengubah air tersebut menjadi steam atau uap yang sangat panas dengan tekanan dan suhu tertentu. Selanjutnya aliran steam tersebut   digunakan untuk menggerakkan generator steam atau turbin sehingga dihasilkan  tenaga listrik dari kumparan medan magnet di generator.

                        Uap  air  yang  keluar  cukup  kencang  dari  sebuah  wadah  pemanasan dapat digunakan untuk memutar generator listrik sehingga menghasilkan GGL induksi. Inilah prinsip kerja pembangkit listrik tenaga uap.

            Pembangkit-pembangkit ini umumnya dibangun di pantai atau di tepi sungai besar atau danau agar suplai air berjalan lancar.

Beberapa Data Lain Tentang PLTU :

l  Untuk ukuran besar > 200 MW.

l  Turbin uap terdiri dari 3 cylinder.

l  Dihubungkan dengan satu poros (tandem).

l  Pada sisi turbin tekanan rendah, uap yang keluar didinginkan di

                   condensor.

l  Turbin memutar Generator.

l  Tegangan generator adalah 11 KV s/d 23 KVtergantung daripada daya generatornya.

                                                 Gambar PLTU

2. Prinsip kerja PLTU

Sebuah pembangkit listrik jika dilihat dari bahan baku untuk memproduksinya, maka Pembangkit Listrik Tenaga Uap bisa dikatakan pembangkit yang berbahan baku Air. Kenapa tidak UAP? Uap disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin, sementara untuk menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air. Menariknya didalam PLTU terdapat proses yang terus menerus berlangsung dan berulang-ulang. Prosesnya antara air menjadi uap kemudian uap kembali menjadi air dan seterusnya. Proses inilah yang dimaksud dengan Siklus PLTU.

                        Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin (Demineralized), yakni air yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 µs (mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity sekitar 100 – 200 µs. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi air demin ini.

                        Secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu bisa dilihat ketika proses memasak air. Mula-mula air ditampung dalam tempat memasak dan kemudian diberi panas dari sumbu api yang menyala dibawahnya. Akibat pembakaran menimbulkan air terus mengalami kenaikan suhu sampai pada batas titik didihnya. Karena pembakaran terus berlanjut maka air yang dimasak melampaui titik didihnya sampai timbul uap panas. Uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.

Secara sederhana, siklus PLTU digambarkan sebagai berikut :

Proses Siklus PLTU

ü Pertama-tama air demin ini berada disebuah tempat bernama Hotwell.

ü Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju LP Heater (Low Pressure Heater) yang fungsinya untuk menghangatkan tahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Selanjutnya air mengalir masuk ke Deaerator.

ü Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan deaerator memiliki fungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat pada permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP Heater. Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5  dari 7 lantai yang ada.

ü Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump/BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi drum berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.

ü Sebelum masuk ke Boiler untuk “direbus”, lagi-lagi air mengalami beberapa proses pemanasan di HP Heater (High Pressure Heater). Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada dilantai atas.

ü Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak air untuk menghasilkan uap. Proses ini memerlukan api yang pada umumnya menggunakan batubara sebagai bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara dari FD Fan (Force Draft Fan) dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.

ü Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.

ü Sedangkan udara diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.

ü Kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.

ü Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.

ü Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator akan berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik.

ü Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.

ü Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.

ü Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell. 

Cukup sekian mengenai pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).
semoga bermanfaat bagi teman-teman yang sudah membacanya.