PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
GAS (PLTG)
Pusat listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit
energi listrik yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak
generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana
dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah
menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau
energi lainnya sesuai dengan kebutuhannya. Adapun kekurangan dari turbin gas
adalah sifat korosif pada material yang digunakan untuk komponen-komponen
turbinnya karena harus bekerja pada temperature tinggi dan adanya unsur kimia
bahan bakar minyak yang korosif (sulfur, vanadium dll), tetapi
dalamperkembangannya pengetahuan material yang terus berkembang hal tersebut
mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara keseluruhan dihilangkan.
Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan salah satu dari
kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada perkembangannya untuk menaikkan
efisiensi dapat diatur/diperbaiki temperature kerja siklus dengan menggunakan
material turbin yang mampu bekerja pada temperature tinggi dan dapat juga untuk
menaikkan efisiensinya dengan menggabungkan antara pembangkit turbin gas dengan
pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined cycle.
PRINSIP
KERJA PUSAT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)
Pusat listrik tenaga
gas (PLTG) mempunyai beberapa peralatan utama seperti:
1. Turbin gas (Gas
Turbine).
2. Kompresor (Compressor).
3. Ruang Bakar (Combustor).
Prinsip kerja dari sebuah PLTG didasarkan pada siklus Brayton seperti
pada diagram (p, v dan t, s) dibawah ini :
Mula-mula udara dari atmosfir ditekan didalam kompresor hingga
temperature dan tekanannya naik dan proses ini biasa disebut dengan proses
kompresi dimana sebagian udara yang dihasilkan ini digunakan sebagai udara
pembakaran dan sebagiannya digunakan untuk mendinginkan bagian-bagian turbin
gas. Didalam ruang bakar sebagian udara pembakaran tersebut akan bercampur
dengan bahan bakar yang diinjeksikan kedalamnya dan dipicu dengan spark
plug akan menghasilkan proses pembakaran hingga menghasilkan gas panas
(energi panas) dengan temperature dan tekanan
yang tinggi, dari
energi panas yang dihasilkan inilah kemudian akan dimanfaatkan untuk
memutar turbin dimana didalam sudu-sudu gerak dan sudu-sudu diam turbin, gas
panas tersebut temperature dan tekanan mengalami penurunan dan proses ini biasa
disebut dengan proses ekspansi.
Selanjutnya energi
mekanis yang dihasilkan oleh turbin digunakan untuk memutar generator hingga
menghasilkan energi listrik.
Ada beberapa macam
siklus kerja turbin gas sebagai berikut :
·
Turbin gas siklus terbuka (open cycle).
Seperti pada proses kerja turbin gas diatas, dimana gas panas
yang diekspansi didalam turbin akan menghasilkan gas bekas (flue gas) dengan
temperature yang masih cukup tinggi dan tekanan diatas sedikit dari tekanan
atmosfir, selanjutnya gas bekas ini dibuang atau dialirkan ke udara luar, yang
ditunjukkan seperti pada gambar dibawah.
·
Turbin gas siklus tertutup (closed cycle).
Seperti pada proses kerja turbin gas diatas, dimana gas panas
yang diekspansi didalam turbin akan menghasilkan gas bekas (flue gas) dengan
temperature yang masih cukup tinggi dan tekanan diatas sedikit dari tekanan
atmosfir, selanjutnya gas bekas ini dialirkan ke kedalam penukar panas (heat
rejected) untuk didinginkan dengan menggunakan media pendingin air
atau udara hingga temperaturnya turun dan dialirkan lagi kedalam sisi
masuk (suction) kompresor untuk dikompresi lagi, yang
ditunjukkan seperti pada gambar dibawah.
·
Turbin gas siklus terbuka dilengkapi dengan regenerator.
Seperti pada kedua proses kerja turbin gas diatas, dimana gas
panas yang diekspansi didalam turbin akan menghasilkan gas bekas (flue
gas) dengan temperature yang masih cukup tinggi dan tekanan diatas
sedikit dari tekanan atmosfir, selanjutnya gas bekas (flue gas) ini
dialirkan kedalam heat exchanger yang dikenal dengan
istilah regenerator dimana didalamnya gas bekas ini digunakan
untuk memanaskan udara keluar kompresor sebelum digunakan sebagai udara
pembakaran didalam ruang bakar (combustion chamber), seperti
ditunjukkan pada gambar dibawah.
·
Turbin gas siklus terbuka dilengkapi dengan intercooler,
regenerator dan reheater.
Pada siklus ini baik kompresor maupun turbin gas masing-masing
terdiri dari 2 (dua) bagian yang terpisah dan biasa disebut dengan kompresor
tekanan rendah dan kompresor tekanan tinggi serta turbin gas tekanan rendah dan
turbin gas tekanan tinggi. Aliran udara dan gas-gas yang dihasilkan dapat
dijelaskan sebagai berikut, mula-mula udara atmosfir masuk kedalam kompresor
tekanan rendah untuk dikompresi, dari udara tekan yang dihasilkan dialirkan
kedalamintercooler untuk didinginkan hingga menghasilkan
temperature dan kelembaban serta tekanan yang diinginkan dengan menggunakan
media pendingin air atau media pendingin lainnya, dari sini udara tersebut
dialirkan kedalam kompresor tekanan tinggi untuk dikompresi lagi hingga
menghasilkan temperature yang tinggi dan tekanan dengan kepadatan yang lebih
tinggi. Dari keluaran kompresor tekanan tinggi udara tersebut dialirkan kedalam
regenerator untuk mendapatkan temperature yang lebih tinggi lagi yang bertujuan
untuk memudahkan terjadinya proses pembakaran dengan melalui media pemanas gas
bekas/buang (flue gas) yang memanfaatkan gas bekas hasil dari
turbin tekanan rendah. Selanjutnya udara keluaran dari regenerator dialirkan
kedalam ruang bakar utama (primary combustion chamber) yang
menghasilkan proses pembakaran dan dari proses ini dihasilkan gas panas yang
digunakan untuk memutar turbin tekanan tinggi, hasil ekspansi gas panas dari
turbin tekanan tinggi ini berupa gas bekas (flue gas)dialirkan
kedalam ruang bakar kedua (secondary combustion chamber) dan
biasa disebut juga dengan reheater chamber yang selanjutnya
gas bekas tersebut digunakan untuk udara pembakaran didalamnya yang mampu
menghasilkan gas panas lagi dan digunakan untuk memutar turbin tekanan rendah,
siklus tersebut diatas seperti ditunjukkan pada gambar dibawah.
Dari ketiga terakhir siklus turbin gas diatas secara keseluruhan
dimaksudkan untuk menghasilkan sebuah pusat listrik tenaga gas (PLTG) dengan
tingkat efisiensi yang diharapkan lebih tinggi dari turbin gas siklus terbuka.
Adapun sebagai pendukung pusat listrik tenaga gas ini digunakan
beberapa alat bantu (auxiliary equipments) untuk membantu
proses siklus turbin gas berjalan dengan baik, seperti :
1. Sistem pelumas (lube
oil system).
2. Sistem bahan
bakar (fuel system).
3. Sistem pendingin (cooler
system).
4. Sistem udara
kontrol (air control system).
5. Sistem hidrolik (hydraulic
system).
6. Sistem udara
tekan (air pressure system
7. Sistem udara
pengkabutan (atomizing air system).
Edited by : dinda f
Tidak ada komentar:
Posting Komentar