SIKLUS PLTU

Pada PLTU, uap dihasilkan dengan jalan memanaskan air pada boiler. Dari air yang dipanaskan pada boiler inilah akan dihasilkan uap yang akan digunakan untuk menggerakkan turbin. Air untuk mengisi boiler tersebut memerlukan persyaratan kimia khusus dan untuk menghasilkannya membutuhkan treatment (kimia) yang khusus pula. Untuk itu perlu dilakukan penanganan yang khusus terhadap air pengisi boiler tersebut.

Pada boiler dikenal adanya close loop system. Dalam close loop system berarti air yang telah menjadi uap akan di kondensasikan untuk digunakan kembali sebagai bahan baku uap. Dengan menggunakan air yang sama, maka akan mengurangi biaya operasi. Dalam proses ini tetap diperlukan air penambah (make-up water) dengan jumlah sesuai dengan water losses yang terjadi selama siklus air.

Pada PLTU, bagian yang mengatur penggunaan kembali air pengisi boiler ini adalah condensate system. Condenser merupakan bagian utama dari condensate system. Pada condenser ini uap akan dikondensasikan menjadi air, dimana air ini akan digunakan lagi sebagai feedwater. Sedangkan uap yang telah terkondensasi akan dikumpulkan di hotwell. Hotwell ini merupakan awal dari siklus air pada sistem kondensate.

SISTEM AIR KONDENSAT

Sistem air kondensat adalah sumber pasokan utama untuk sistem air pengisi. Ruang lingkup sistem air kondensat adalah mulai dari hotwell sampai ke Dearator.  Air kondensat berasal dari proses kondensasi uap bekas didalam kondensor. Di dalam sistem air kondensat, air mengalami 3 proses utama yaitu mengalami pemanasan, pemurnian dan deaerasi.

Pemanasan

Pada saat melintasi sistem air kondensat, air mengalami pemanasan pada berbagai komponen antara lain di gland steam condensor dan dibeberapa pemanas awal air pengisi tekanan rendah/ LPH (Low Pressure Heater). Tujuannya untuk meningkatkan efisiensi siklus serta menghemat pemakaian bahan bakar. Bila air kondensat tidak dipanaskan, berarti membutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk menaikkan temperatur air didalam ketel/Boiler.

Selain itu, air kondensat juga mengalami proses pemurnian untuk mengurangi pencemar-pencemar padat dan cair yang terkandung dalam air kondensat.

Pemurnian

Pemurnian air yang dilakukan didalam sistem air kondensat termasuk sistem pemurnian didalam siklus (Internal Treatment), pemurnian dilakukan dengan cara mengalirkan air kondensat melintasi penukar ion (Condensate Polishing ) dan injeksi kimia, agar pencemar yang dapat mengakibatkan deposit maupun korosi pada komponen-komponen ketel dapat dihilangkan sehingga kualitas air kondensat menjadi lebih baik.

Terjadinya deposit di ketel yang disebabkan oleh kualitas air yang buruk, dapat mengakibatkan terhambatnya proses perpindahan panas didalam ketel dan pada kondisi ekstrim dapat mengakibatkan bocornya pipa-pipa ketel akibat over heating.  

Deaerasi

Deaerasi adalah proses pembuangan pencemar gas dari dalam air kondensat seperti oksigen (O₂), carbondioksida (CO₂) dan non condensable gas lainnya. Pencemar gas dapat menyebabkan korosi pada saluran dan komponen-komponen yang dilaui air kondensat. Ilustarsi sistem air kondensat terlihat seperti pada gambar berikut.

  

SISTEM AIR PENAMBAH (  MAKE UP WATER  )

Secara teoritis, air di dalam siklus PLTU akan terus bersirkulasi tanpa terjadi pengurangan massa air sehingga tidak memerlukan penambah dari luar siklus. Tetapi pada prakteknya, banyak terjadi kehilangan massa air yang antara lain disebabkan oleh adanya kebocoran-kebocoran di dalam sistem, spray ( Tempering ) dan pembuangan gas yang masih mengandung air oleh karena itu harus ada tambahan air

Sistem air penambah berfungsi untuk memenuhi kebutuhan akan tambahan fluida kerja tersebut. Mengingat bahwa kualitas air penambah harus sama baiknya dengan kualitas air yang telah berada dalam siklus tersebut, maka sistem air penambah dilengkapi dengan unit pengolahan air (demineralizer plant) yang berfungsi untuk mengolah air sumber (raw water) menjadi air penambah (make up water).

Air condensate atau demin dari condensate storage tank (CST) ditransfer ke kondensor hotwell menggunakan condensate transfer pump. Sistem pengoperasian dari condensate transfer pump hanya digunakan pada saat awal pengoperasian.

Aliran air penambah yang masuk ke hotwell diatur oleh katup air penambah (make up valve). Pembukaan katup dikendalikan oleh level Transmitter (LT) yang menggunakan Parameter Level Hotwell sebagai set point, karena variasi level hotwell merepresentasikan kebutuhan air penambah. Bila level hotwell turun menjadi lebih rendah dari semestinya, maka katup air penambah akan membuka sehingga air penambah dari tangki air penambah (Condensate Storage Tank) akan mengalir kedalam hotwell menggunakan CTP ( pada saat awal start unit) dan vaccum line (normal operasi). Hal yang perlu diperhatikan oleh operator adalah bahwa jangan biarkan level tangki air penambah terlalu rendah. Bila level hotwell tinggi, maka hotwell level transmitter (LT) akan memerintahkan katup pelimpah (Spill Valve) untuk membuka dan sebagian air hotwell akan mengalir melalui pompa kondensat dan kembali ke tangki air penambah/Condensate Storage Tank menggunakan Condensate Pump.

SISTEM AIR PENDINGIN BANTU ( CLOSE CIRCULATION COOLING WATER )

Sistem C3W ini berfungsi untuk mendinginkan semua peralatan yang ada pada sistem PLTU. Medianya air Demin yang ada pada Expansion Tank. Air demin/C3W dari Expansion Tank dipompa menggunakan C3WP. Setelah mendinginkan semua peralatan, air C3W disirkulasikan kembali, tetapi sebulumnya didinginkan kembali menggunakan air laut. Proses pendinganan ini berlangsung di Heat Exchanger.

KOMPONEN UTAMA DAN FUNGSINYA

SISTEM AIR KONDENSAT

-          Hotwell Kondensor

Sebagai penampung air hasil kondensasi uap bekas turbin

-          Condensate Pump

Berfungsi untuk mengalirkan air kondensat dari hotwell melintasi sistem air kondensat menuju ke deaerator. Sistem kondensat memiliki 2 buah pompa kondensat yaitu 1 untuk cadangan (stand by) dan satu lagi beroperasi. Jenis pompa yang banyak dipakai adalah pompa sentrifugal bertingkat (multy stage). Hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa sisi hisap pompa kondensat berhubungan dengan hotwell yang vakum. Untuk menjamin kontinuitas aliran air ke sisi hisap (suction) pompa, maka tekanan pada sisi hisap pompa paling tidak harus sama dengan tekanan kondensor. Berkaitan dengan hal tersebut, maka sisi hisap pompa dilengkapi dengan saluran penyeimbang tekanan (Equalizing / Balancing Line) agar tekanan pada sisi hisap pompa selalu sama dengan tekanan kondensor. Faktor yang perlu diperhatikan oleh operator adalah bahwa katup isolating (manual valve) pada saluran penyeimbang ini harus selalu terbuka selama pompa beroperasi. Kavitasi ini juga dapat timbul bila temperatur air kondensat didalam hotwell terlalu tinggi. Pompa kondensat juga dilengkapi  oleh saringan (strainer) pada sisi hisapnya. 

-          Condensate Polishing

Condensate Polishing berfungsi untuk memurnikan air menggunakan bahan kimia, agar pencemar yang terkandung di air kondensat serta dapat mengakibatkan korosi pada komponen-komponen boiler dapat dihilangkan, sehingga kualitas air kondensat menjadi lebih baik.

Terdiri dari :

-          Ion exchanger

Sebagai Wadah resin tempat pertukaran ion terjadi

-          Resin trap

Berfunsi Sebagai penyaring resin agar tidak terbawa sistem

-          Anion regeneration dan sparation vessel

Sebagai tempat terjadinya regenerasi resin (kation)

-          Kation regeneration dan separation vessel

Sebagai tempat terjadinya regenerasi resin (anion)

-          GSC (Gland Steam Condensor)

Gland steam condensor adalah penukar panas untuk mengkondensasikan uap bekas dari perapat turbin dan BFPT. Uap bekas ini akan memanaskan air kondensat dari pompa kondensat yang dialirkan melintasi gland steam condensor. Karena panasnya diserap oleh air kondensat, uap bekas dari perapat poros akan mengembun dan selanjutnya dialirkan  ke hotwell. Didalam gland steam condensor, air kondensat mengalir dibagian dalam pipa sedang uap bekas perapat berada diluar pipa. Gland Steam Condensor dilengkapi dengan Fan penghisap (exhauster Fan) yang berfungsi untuk membuat tekanan Gland Steam Condensor sisi uap menjadi vacum. Dengan kevacuman ini, maka uap bekas perapat turbin akan mudah terkondensasi  di dalam gland steam condensor.

 

-          Deaerator Level Control

Deaerator Level Control terdiri dari dua buah Control Valve (Big dan Small) dan satu buah isolating valve pada satu line Bypass. Berfungsi sebagai pengatur level air di Deaerator, apabila level air di deaerator levelnya rendah, maka Small control valve akan membuka dan membantu Big untuk mengisi air pada deaerator hingga pada level yang dibutuhkan. Setelah level air pada deaerator telah normal maka small control valve ini akan menutup.

Minimum Flow

Minimum Flow berfungsi untuk menjamin aliran/pressure air kondensate agar tetap stabil/normal. Dengan minimum flow ini, jika air kondensat pressurenya rendah akan di kembalikan kembali ke hotwell (resirkulasi).

-          LOW PRESSURE HEATER

Berfungsi untuk pemanas air kondensat, menggunakan Excause Steam dari Low Pressure Turbin. Tujuannya untuk efisiensi siklus dan menghemat bahan bakar.

-          DEAERATOR

Berfungsi membuang gas-gas yang tidak dibutuhkan dari dalam air kondensat seperti oksigen (O₂), carbondioksida (CO₂) dan non condensable gas lainnya

 

-          Kondensor

Berfungsi untuk merubah uap bekas turbin menjadi air kondensat dengan media pendinginnya air laut. Uap bekas expansi turbin dikondensasikan di ruangan kondensor yang vaccum dan berkontraksi langsung dengan tube-tube berisi air laut, Sehingga terjadi pertukaran panas antara uap dan air. 

SISTEM AIR PENAMBAH

CST (Condensate Storage Tank )

Penampung air demin untuk kebutuhan siklus air pada sistem air kondensat, sistem air pengisi dan lainya.

CTP ( Condensate Transfer Pump)

Condensate transfer pump (CTP) berfungsi sebagai sarana atau alat untuk memindahkan fluida air dalam hal ini air kondensate atau air demin, dari condensate storage tank (CST) ke kondensor hotwell.

SPILLOVER

Terdiri dari Control Valve dan Isolating valve pada Line Bypass. Apabila level hotwell tinggi maka air kondensat akan kembali ke CST melalui percabangan Line sistem Kondensat dibantu dengan CP (Condensate Pump).

Sistem Air Pendingin Bantu (Close Circulation Cooling Water)

ExpansionTank

Merupakan sarana penampung air pendingin bantu yang diisi air demin (make up water) dimana umumnya diletakkan pada tempat yang cukup tinggi dari permukaan tanah dengan maksud untuk memberikan tekanan pada sisi hisap pompa air pendingin bantu/C3W PUMP. Untuk mengantisipasi kebocoran-kebocoran dalam sistem, maka disediakan sistem kontrol otomatis untuk menjaga agar level Expansion Tank tetap konstan. Guna memenuhi kebutuhan tersebut, pada tangki disediakan saluran untuk menambah air yang berasal dari percabangan sisi tekan pompa air condensate. Pada saluran ini dipasang katup pengatur (control valve) yang dikendalikan oleh level tangki (LT).  Bila level tangki turun dari semestinya, katup pengisian ini akan membuka sehingga air dari sisi tekan pompa condensate akan mengalir mengisi tangki. Biasanya untuk pengisian expansion tank ini bersumber dari CST menggunakan CTP.

  

 Pompa air pendingin bantu (C3W Pump)

Pompa ini berfungsi untuk mensirkulasikan air C3W. Biasanya disediakan dua buah yang satunya untuk normal operasi sedang satunya untuk cadangan (stand by). Masing-masing pompa dilengkapi dengan saringan (strainer) pada sisi hisapnya. Sisi tekan masing-masing pompa dilengkapi katup satu arah (check valve) untuk mencegah aliran balik manakala pompa sedang dalam keadaan stop. Kedua pompa juga dilengkapi dengan transmiter yang dipasang pada saluran tekan air pendingin bantu. Transmiter ini berfungsi untuk memberikan sinyal pada PLC untuk star otomatis terhadap pompa. Bila tekanan saluran tekan air pendingin utama turun hingga batas tertentu, maka PLC akan memerintahkan pompa yang stand by untuk start secara otomatis.  

Penukar panas air pendingin bantu (Auxiliary Cooling Waterheat Exchanger)

Merupakan penukar panas tipe permukaan (surface type) yang berfungsi untuk mendinginkan air pendingin bantu dengan air pendingin utama (air laut)sebagai media pendinginnya. Pada penukar panas ini, air C3W (air DEMIN ) mengalir di luar tube-tube pendingin sedangkan media pendingin ( air Laut ) mengalir di dalam tube-tube pendingin.