Laporan Kerja Praktek Ivan [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTEK KERJA NYATA Sistem Proteksi Generator Main circuit breaker (GMCB) pada Generator di PLTU Tanjung Jati B Unit 1&2



Oleh:



M. IRFAN IZZUDDIN (D400160061)



PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2-30 SEPTEMBER 2019



KATA PENGANTAR



1. 2. 3. 4.



5.



Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah menganugrahkan kesehatan, keselamatan, rahmat, dah karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat melaksanakan Kerja Praktik (KP) dengan lancar. Kerja Praktek (KP) penulis laksanakan untuk memenuhi kewajiban yang harus ditempuh selama masa studi S-1 Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Selama masa pelaksanaan Kerja Praktek (KP) serta dalam penyusunan laporan ini, banyak sekali pihak yang terlibat dan mendukung jalannya KP, oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: Bapak Umar,ST.,MT selaku Ketua Program Studi S-1 Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bapak Ir.Agus Supardi,MT. Selaku Dosen Pembimbing Kerja Praktik (KP) Bapak selaku kepala Maintenance di PLTU Tanjung Jati B Unit 1&2. Bapak Irwanda dan seluruh karyawan Maintenance di PLTU Tanjung Jati B 1&2 yang sudah memberikan pengetahuan tentang Maintenance alat-alat yang ada dan menemani penulis di lapangan. Semua karyawan dan karyawati PLTU Tanjung Jati B 1&2 khususnya Ibu Zaqi, Ibu Isna, Pak wawan serta teman-teman karyawan yang bermarkas di dapur Training Center Room



HALAMAN PENGESAHAN



Laporan praktek kerja nyata dengan judul “Sistem Proteksi Generator circuit breaker (GCB) pada Generator di PLTU Tanjung Jati B Unit 1&2 ” ini telah diperiksa, disetujui dan disahkan pada :



Hari



: Jum’at



Tanggal : 27 September 2019



Dosen Pembimbing



Pembimbing Lapangan



( AGUS SUPARDI ) NIK : …..



( IRWANDA ) NIK : …..



Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Elektro UMS



( UMAR,ST.MT ) NIK : ....



DAFTAR ISI Halaman Judul Halaman Pengesahan ................................................................................................................ i Kata Pengantar ......................................................................................................................... ii Daftar Isi ................................................................................................................................. iii Daftar Gambar ......................................................................................................................... iv



BAB PENDAHULUAN ................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................................................... 1 1.2 Batasan Masalah ................................................................................................................ 2 1.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ........................................................................................ 2 1.4 Tujuan Kerja Praktik .......................................................................................................... 2 1.5 Manfaat Kerja Praktik ........................................................................................................ 3



Bab II PROFIL PERUSAHAAN ................................................................................. 4 2.1 Nama dan Logo Perusahaan ............................................................................................... 4 2.2 General Profil ..................................................................................................................... 4 2.3 Visi, Misi, dan Value .......................................................................................................... 6 2.4 Penghargaan Perusahaan .................................................................................................... 7 2.5 Struktur Organisasi ............................................................................................................. 8 2.6 General Proses Power Plant ............................................................................................... 9 2.6.1 Water Treatment Plant (WTP) ................................................................................ 10 2.6.2 Coal Handling ......................................................................................................... 14 2.6.3 Steam Generation System ...................................................................................... 15 2.6.4 Siklus Udara dan Gas Buangan ............................................................................. 17 2.6.5 Bottom Ash System ............................................................................................... 19 2.6.6 Waste Water Treatment Plant (WWTP) ................................................................ 20 2.7 Konversi Energy Mekanik-Listrik .................................................................................. 21 2.7.1 Generator ................................................................................................................ 21 2.7.2 Transformator ......................................................................................................... 22



BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Industri penyedia tenaga listrik berkembang sangat cepat dan pusat-pusat pembangkit tenaga listrik kini tersebar di Indonesia. Ada beberapa sebab dari peningkatan kebutuhan tenaga listrik tersebut. Pertama-tama listrik merupakan tenaga yang sangat memberi kemudahan bagi kehidupan, selain itu dapat disalurkan secara efektif ke berbagai tempat untuk ditransformasikan dalam berbagai bentuk tenaga lain seperti, tenaga mekanik, panas, cahaya, dan bentuk lain. Kebutuhan yang semakin meningkat inilah yang harus ditanggapi dengan serius untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas penyedia daya listrik, dalam hal ini PLN mempunyai tugas penting untuk mencari solusi yang dapat memenuhi kebutuhan daya tersebut. PLTU Tanjung Jati B merupakan salah satu pembangkit listrik yang berperan penting dalam mensupply energi listrik Jawa-Madura-Bali dengan total kapasitas daya terpasang 4 x 660 MW (nett). Dalam proses pembangkitan energi listrik di PLTU Tanjung Jati B Jepara, terdapat sistem beberapa sistem utama yang menopang proses konversi listrik tersebut, diantaranya boiler, fan system, turbin uap, kondensor, pompa boiler, generator,transformator, serta unit sub-station. Selain sistem utama, terdapat juga beberapa sistem pendukung pembangkitan energi listrik diantaranya yaitu coal handling, coal feeder, pulverizer, bottom ash bunker, water treatment, waste water treatment plant, flue gas handling system, serta sistem penanganan abu (fly ash) yang membentuk suatu sistem pembangkit. Generator adalah salah satu peralatan listrik harus menggunakan sistem pengaman yang standart. Baik pengamanan terhadap manusia, hewan dan peralatan jika terjadi gangguan. Sistem pengamanan diperlukan untuk melindungi generator dari kondisi abnormal. Gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan yang fatal pada peralatan listrik adalah hubung singkat, gangguan-gangguan hubung singkat yang sering terjadi pada generator adalah hubung singkat antar fasa, hubung singkat antar lilitan, hubung singkat dengan tanah pada belitan rotor dan hubung singkat antar lilitan pada belitan rotor. Ganggguan ini menimbulkan kondisi abnormal, sehingga dapat menggunakan proses produksi dari industri ini. Kondisi abnormal ini harus ditanggulangi dan diperbaiki dengan cepat sebelum menimbulkan kerusakan yang berat pada generator dan sistem disekitar generator. Untuk menghindari kondisi seperti ini digunakan sistem proteksi yang handal, sehingga di harapkan gangguan-gangguan yang terjadi tidak akan menganggu atau merusak generator dan sistem, lain yang ada disekitarnya.



Proteksi transmisi tenaga listrik sangat diperlukan dalam transmisi tenaga listrik. Dengan proteksi yang bagus, transmisi tidak akan rusa ketika ada sebuah gangguan yang bersifat semestara. Jika proteksi transmisi tenaga listrik baik, maka milai ekonomis dapat diperoleh karena jika dalam suatu transmisi terjadi gangguan, maka kerusakan peralatan tidak dapat menyebar keperalatan yang lain di karenakan ada sebuah proteksi transmisi. GCB adalah circuit breaker yang terpasang generator dan generator transformer.



BAB II 2.1 Gambaran Umum PLTU Tanjung Jati B Pembangkit Listrik Tenaga Uap Tanjung Jati B terletak di Desa Tubanan, Kecamatan Kembang, Kabupaten Jepara (pantai utara Jawa tengah), sekitar 125 km dari Semarang atau sekitar 25 km dari Jepara, 6O 26” LS 110O 44” BT, yang mempunyai total 4 unit yang masingmasing unit mempunyai kapasitas daya kotor 4 x 719 MW dan kapasitas daya bersih 4 x 660 MW dengan luas mencapai 150 hektar. PLTU ini berbahan bakar batubara yang dikirim melalui laut dengan bahan batu bara yang berasal dari kalimantan.



PT. PLN (Persero) membangun pembangkit ini dengan sistem leasing (sewa guna usaha) dengan jangka waktu 23 th. PT. Central Java Power (Sumitomo Group) adalah pihak pembiri pembiayaan (lessor) sedangkan PT. PLN (Persero) adalah pihak penerima pembiayaan (lesse). Selain itu untuk pengoprasian dan perawatan tidak dilakukan oleh PT PLN (Persero) itu sendiri, melainkan dengan jasa outsource, yaitu unit 1 dan 2 diberi kontrak perusahaan jassa ke PT. TJB Power Service, yaitu gabungan dari perusahaan Medco Power dan FORTUM (asal Finlandia). 2.1.1 Nama dan Logo Perusahaan PT.TJB Power Service – PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2



2.1.2 Lokasi dan Denah Perusahaan



2.1.3 Visi, Misi, Motto PT. TJB Power Services 2.1.3.1 Visi 



“TOP OPERATOR IN INDONESIA”







Top Save







High Availibility







Maximation of overall plant’s profit while keeping the plant good order



2.1.3.2 Misi 



Creat long term profitability



2.1.3.3 Motto 



Excelent in action







Continous improvement







High ethics







Co-operation



2.1.4 Prestasi Perusahaan Ada banyak prestasi yang telah dicapai oleh PT. TJB Power Service yaitu diantaranya: 



Sertifikasi integrasi sistem manajemen ISO 9001, ISO 14001, dan OSHAS 18001 pada april 2010







Sertifikasi SMK 3 dari Departemen Tenaga Kerja pada maret 2011







Penghargaan kecelakaan nihil dari departemen tenaga kerja pada mei 2010







Penghargaan perusahaan peduli lingkungan (CSR Award) dan dari Gubernur Jawa Tengah desember 2010







Penghargaan proper peringkat biru dari kementrian lingkungan hidup periode 2010-2011



Adapun penghargaan sertifikat ISO :



BAB III PROSES PRODUKSI LISTRIK TENAGA UAP TANJUNG JATI B UNIT 1 & 2



3.1 Proses Produksi Listrik Pembangkitan listrik PLTU Tanjung jati B merupakan sebuah pengubah energi dengan bahan bakar batubara. Batubara di peeroleh dari penyedianya dan dikirimkan ke PLTU Tanjung Jati B dengan kapal tipe Panamax 66.000 metrik ton dan bongkar di dermaga batubara yang terletak sekitar 1,4 km dari garis pantai. Batubara kemudian disalurkan melalui conveyor, suatu sistem dan belajar yang berujung pada tempat penyimpanan batu bara berkapasitas 60 hari konsumsi. Setelah itu, batubara didalam tungku melalui conveyor. Pembakaran batubara menghasilkan rotor generator melalui turbin dan menghasilkan listrik. Skema lengkapnya dapat di lihat pada gambar 3.1



Spesifikasi boiler PLTU Tanjung Jati B unit 1 & 2



Gambar boiler Unit MCR



: 660 MW per unit



Unit Min. Load Without Oil Support



: 160 MW per unit



Heat rated at 100% rated output



: 2237 kcal/kWh (ECR)



Unit countinous auxilary Power



: 175 Barg ( B-MCR)



Operating Preassure



: 2.313 T/H ( B-MCR)



Main Steam Temp



: 5410OC



Feed water Temp



: 2910OC



Reheater Outlet Flow



: 37 Barg ( B-MCR)



Coal Mill/ Feeders



: 5 operasi, 1 stand by



Coal Rate



: 263.58 ton/h ( B-MCR)



Burner system



: 88.81% HHV (ECR)



Bagian Boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 & 2 1) Tungku Pembakaran (furnace) Bagian ini merupakan tempat terjadinya pembakaran bahan bakar yang akan menjadi sumber panas.Furnace terdiri dari 18 buah burner yang terletak pada sisi furnace.



2) Coal Burner Coal burner berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar untuk start up, yaitu solar. Solar dikabutkan untuk memudahkan berbaur dengan udara. Bahan bakar yang berbentuk partikel dan membaur dengan udara mudah untuk terbakar, sehingga kinerja boilere tidak terlalu berat. 3) Steam Drum Steam drum digunakan untuk penampungan air panas serta terbentuknya uap. Steam drum menampung uap jenuh beserta air yang perbandingannya kurang lebihnya 50% - 50%. Didalam steam drum terdapat sekat untuk menghalangi air ikut menguap bersama uap. Fasa air langsung turun ke downcomers dan fasa uap akan langsung diteruskan menuju superheater 4) Superheater Uap di dapatkan di bagian atas steam drum mengalir ke superheaters, pemanas lanjutan di area aliran gas di boiler. Proses ini menghasilkan uap bertekanan 175 bar, dan bertemperatur 541OC. Uap dialirkan menuju ke turbin multi tingkat dimana uap terlebih dahulu dialirkan ke turbin bertekanan tinggi. Energi uap diserap sehingga tekanan dan temperatur sementara volume uap meningkat. Uap ini dikembalikan ke boiler sehingga dapat digunakan kembali lalu di reheater untuk dipanaskan. Lalu uap bertekanan 32,6 bar dan bertemperatur 538OC ini di alirkan ke turbin bertekanan menengah lalu menuju ke turbin bertekanan rendah aliran ganda pada keadaan tekanan 9,01 bar. 5) Reheater Reheater merupakan tempat untuk memanaskan kembali uap sisa dari HP turbin selanjutnya uap hasil penasaran di reheater digunakan untuk memutar IPT. 6) Air Heater Komponen ini adalah memanaskan udara untuk meniupkan bahan bakar. Udara yang dihembuskan kedalam air heater adalah udara normal yang memiliki temperatur sekitar 38OC namun setelah melewati air heater meningkat menjadi kurang lebih 230OC. 7) Dush collector Bagian ini berfungsi untuk menangkap atau mengumpulkan abu yang berada pada aliran pembakaran dengan gas buang. Alat ini juga berfungsi untuk mengurangi abu untuk lolos keluar lingkungan.



8) Pengatur pembuangan flue gas Flue gas dari ruang bakar dihisap oleh ID Fan (induced draft fan) melalui dush collector selanjutnya akan dibuang melalui chimney. Hisapan ID Fan dapat diatur dengan mengatur besar bukaan damper. Semakin besar bukaan maka semakin besar isapan yang terjadi. 9) Safety Valve (katup pengaman) Alat ini berfungsi untuk membuang tekanan uap berlebih pada boiler. Safety Valve ada dua jenis, yaitu untuk pengaman uap basah dan katup pengaman uap kering. 10) Gelas Penduga (sight glass) Gelas penduga dipasang pada drum bagian atas yang berfungsi untuk mengetahui ketinggian air di dalam drum agar memudakan pengontrolan jumlah air didalam ketel selama proses operasi berlangsung. 11) Pembuangan Air Ketel (blowdown) Pada komponen ini berfungsi untuk membuang air di dalam drum bagian atas, pembuangan air dilakukan bila terdapat zat-zat yang tidak dapat terlarut, contohnya busa. Busa dapat mengganggu proses pengontrolan air didalam gelas penduga. 12) Pulverizer Pulverizer adalah alat yang digunakan untuk menghaluskan batubara menjadi ukuran 200 meshmenggunakan roll wheel dan loading road. Pulverizer juga berfungsi sebagai tempat grinding, drying, classifying batubara. Pada PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2 pulverizer menggunakan jenis B&W 89G Roll Wheel Pulverizer. 13) Coal Feeder Cool Feeder berfungsi untuk menakar batubara dari coal silo untuk dimasukkan ke dalam pulverizer. Coal feeder yang digunakan di PLTU Tanjung Jati B unit 1&2 adalah merrick496-G Gravimetrik feeder yang berjumlah enam buah, pembagian kerja lima buah beroprasi dan satu stand by. Tekanan yang dimiliki coal feeder lebih tinggi dari tekanan pada pulverizer, hal ini bertujuan untuk mencegah batubara dari pulverizer naik kembali ke coal feeder. 14) Coal Silo Coal Silo adalah tempat penampungan batubara. Coal Silo yang ;etaknya tepat diatas coal feeder mendapatkan distribusi batubara dari coal belt conveyor. Kapasitas penampungan coal silo pada PLTU Tanjung Jati B unit 1&2 adalah 500 ton untuk masing-masing penampung



15) Coal Burner dan ignitor Coal bburner adalah tempat untu membakar batubara, sedangkan ignitor adalah pemantik dengan bahan bakar solar. 16) Economizer Adalah tempat untuk memanaskan air umpan boiler dengan memanfaatkan panas dari flue gas. 17) Soot Blower Soot blower adalah alat yang digunakan untuk membersihkan kerak pada pipapipa boiler. Kerak yang menumpuk pada pipa boiler jika tidak dibersihkan akan mengurangi performa dan efiensi boiler. Soot blower yang dipakai di PLTU Tanjung Jati B unit 1&2 ada 3 jenis , yaitu IK, IKEL, dan Soot blow air heater.



3.3.2 Siklus Pengolahan Air ( Water Treatment Plant ) Air umpan pada sistem pembangkkkit berfungsi sebagai bahan utama pembuat uap yang akan digunakan sebagai fluida kerja dari boiler. Air umpan yang dimasukkan ke dalam boiler harus melewati beberapa treatment terlebih dahulu agar air umpan atau feed water memnuhi persyaratan air pengisi boiler. Persyaratan utama yang harus di penuhi adalah air harus bebas dari senyawa-senyawa kimia, mineral dan oksigen. Karena jika air umpan mengandung senyawa-senyawa kimia, mineral dan oksigen dapat membahayakan komponen-kompenen PLTU sebab dapat menyebabkan kerusakan ataupun pengkroposan dan dapat mengurangi umur dari alat tersebut. Cara yang dapat dilakukan untuk memperoleh air umpan yang bebas dari bahanbahan yang berbahaya bagi komponen-komponen dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya dengan menggunakan sistem pemurnian air laut yang diproses melaluo water treatment plant (WTP). Gambar 3.16 : Skema Proses pada Water Treatment Plant (WTP) Siklus Water Treatment Plant pada PLTU Tanjung Jati B dimulai dari pengambilan air laut melalui Intake yang terletak ditengah laut. Air dari tengah laut di pompa oleh sea water intake pump. 



Intake System



Intake air laut ditarik atau disedot dengah menggunakan sea water intake pump lalu di saring oleh dua screen untuk memisahkan air laut dari biota laut dan benda-benda yang ikut tersedot.



Pertama air laut akan melewati bar screen untuk menyaring benda-benda dan biota laut yang berukuran besar kemudian melalui travering screen untuk menyaring benda dan biota laut yang ukurannya kecil. Gambar 3.17: Sea water intake pump. Gambar 3.18: Bar screen dan travering screen yang terdapat pada WTP. Pada musim-musim tertentu dan banyak sekali biota laut berupa ubur-ubur yang jumlahnya sangat banyak masuk ke intake, biasa orang menyebutnya sebagai jelly dish attack, dan karena jumlahnya sangat banyak maka dapat menggangu kerja dari motor pompa. Gambar 3.19: Kegiatan membersihkan ubur yang tertangkap di screen. Air laut yang sudah melewati screen dan bersih tersebut juga disalurkan menggunakan circulation water pump (CWP) ke tube-tube pada condenser untuk mendingkan uap dari low pressure turbine (LP). Gambar 3.20: Circulation Water Pump (CWP) Air tersebut kemudian di beri klorin yang dihasilkan dari sistem chlorination plant baik pada awal air laut masuk pipa maupun kolam penampung, guna untuk menghasilkan endapan organisme hewan laut yang terdapat dalam intake air laut. Gambar 3.21: Electrochlorination Plant. 



Chlorination Plant



Fungsi utama menghasilkan klorin yang berupa NaClO untuk akhirnya ditambahkan ke air intake dari laut untuk menghilangkan endapan organisme hewan laut. Berikut merupakan skema dari chlorination plant: Gambar 3.22: Skema chlorination plant Klorin yang dihasilkan dari plant ini, dihasilkan dari proses elektrolisis air laut tanpa menggunakan bahan kimia lain. Berikut adalah reaksi kimianya: 



Reaksi Anoda 2CT







Cl2 + 2e-



Reaksi Katoda 2Na+ + 2H2O + 2e-







Reaksi pada sel elektrolisis 2NaOH + Cl2







2NaOH + H2



NaCl + NaClO + H2O



Total Reaksi NaCL + H2O + 2F



NaClO + H2



Air yang sudah diberi klorin akan bebas dari organisme-organisme hewan laut dan menuju proses desalination guna untuk menghilangkan kadar garam pada air laut dan mengubah air laut tersebut menjadi air tawar. 



Desalination dan Demineralisastion



Agar kadar garam dalam air laut intake hilang, dilakukanlah proses desalination untuk melalukan penghilangan tersebut. Berikut adalah meerupakan skema proses desalination dan demineralisation tersebut : Gambar Skema Desalinasi dan Demineralisasi Pada desalinasi ini terdapat proses sedimentasi untuk pengendapan zat padat, koagulasi, dan flokulasi yang terdapat pada clarifier. Gambar Sea water Clarifier Tank. Adapun bahan – bahan kimia terdapat pada proses desalinasi ini adalah sebagai berikut : Bahan kimia untuk Proses Desalinasi Setelah dari clarifier, Air akan terpisah dari lumpur-kotoran (sludge) dan akan mengalir ke supernant basin untuk ditampung. Kemudian, air supernatabt basin air laut akan masuk ke dual media filter dan terjadi penyaringan. Lalu, air akan masuk ke dalam suatu membran semi-permeabel dengan diameter pori-pori sekitar 0.001 micron (Nm) dengan tekanan tinggi menggunakan pompa bertekanan tinggi atau high pressure pump. Gambar High pressure pump Dan akan mengalami proses (reverse osmosis) dimana dilakukannya pengijeksian koagulan untuk mengikat kotoran-kotoran seperti lumpur, asam/basa untuk pengaturan pH, dan anti scalant (tawar) ini akhirnya dipakai sebagai service water, FGD service, dan untuk proses demineralisasi. Gambar komponen reverse osmosis Proses demineralisasi adalah sebuah proses yang dilakukan agar air menjado bebas dari garam. Air dibebaskan dari mineral agar mineral yang mudah bereaksi dengan logam (yang akan merusak pipa-pipa maupun komponen-komponen turbin) tidak lagi menggangu proses pembangkitan. Proses demineralisasi ini dilakukan dengan reaksi kation dan anion melalui material resin sesuai muatannya. Mineral akan terikat melalui proses ini sesuai dengan muatannya apakah anion atau kation. Sehingga hasil air yang dihasilkan akan memiliki nilai conductivity yang sangat rendah atau stara dengan kurang dari 1 mikro siemens (IuS).



Gambar proses Anion, Cation dan mix bed Berikut merupakan reaksi kimia yang terjadi dan penukaran anion-kation, pada proses demineralisasi: R-H+ + Na+CT



R-Na+ + H+Cl-



R+(OH)- + H+Cl-



R+Cl- + H2O



Air yang sudah melalui proses demineralisasi akan hilang mineralnya dan memiliki nilai konduktifitas yang rendah akan aman untuk dijadikan uap di boiler. Gambar Cation-Anion-Mix Bed Tank Air bersih yang sudah bebas dari zat pengotor, garam , mineral, dan muatan dari proses penyaringan, pemberian klorin desalinasi, dan demineralisasi kemudian di simpan dalam sebuah tank yang menampung air bersih tersebut ( make up tank) yang siap untuk di teruskan ke boiler untuk kemudian di panaskan menjadi uap yang memutar turbin. Gambar Make up Tank Make up water tank ini dijaga isinya atau volumenya agar selalu diatas 80%. Berikut merupakan standar kualitas air make up tanl yang harus terpenuhi : Gambar standar kualitas air di make up tank



3.3.3 Waste Water Treatment Plant ( WWTP) Pada plant ini, air limbah yang berasal dari boiler maupun dari luar boiler diolah melalui serangan proses yang nantinya dikembalikan ke laut. Gambar Waste Water Treatment Plant (WWTP) Pada plant ini, terdapat retention basin sebagai tempat penampung air limbah dari boiler. Air tersebut diteruskan ke pH Adjustment Tank sehingga level pH air limbah memenuhi standar lingkungan. Kemudian air limbah tersebut mengalami proses sedimentasi pada clarier sehingga zat padat pada air limbah mengendap. Gambar skema proses di Waste Water Treatment Plant (WWTP) Zat padat hasil endapan dipompa menuju sludge dewatering oleh pompa screw hingga menghasilkan tanah lumpur kering. Air yang telah bersih dari endapan diteruskan ke neutralization tank. Di dalam neutralization tank, air tersebut diberi H2SO4 agar PH menjadi tujuh (pH netral). Gambar clarifier pada WWTP PLTU Tanjung Jati B 3.3.4 Siklus Uap Gambar siklus Air dan Uap Air.



Dalam proses produksi pada PLTU Tanjung Jati B, uap merupakan fluida kerja yang berfungsi untuk menggerakan turbin uap, siklus uap dan air adalah siklus yang tertutup, air akan menjadi uap dan menjadi air kembali begitu seterusnya, ada sedikit air yang hilang dalam siklus ini dan akan di tambahkan oleh Make up Water. Sebelum menjadi uap, air yang berasal dari Make Up Water tank yang di pompakan ke Condensate Storage Tank lalu ke condenser. Air demin hasil kondensasi yang ada di hotwell condensor akan dipompakan oleh pompa CEP ( Condensate extraction pump) menuju ke deaerator. Gland steam condenser berfungsi untuk mengkondensasikan gland seal steam. Setelah itu, air demin akan menuju LP heater. LP heater berfungsi untuk pemanas mula sebelum masuk ke deaerator. Deaerator berfungsi untuk mengurangi kadar oksigen dan gas-gas yang terkandung dalam air hingga pada level serendah-rendahnya sehingga seolah-olah tidak ada lagi, fungsinya untuk mecegah korosi pada pipa-pipa air dalam boiler. Setelah dari deaerator air akan akan di pompakan oleh boiler feed pump (BFD) melewati HP Heater untuk pemanas lanjut, HP heater sendiri berasal dari panas uap extraction dari HP Turbin, air di panaskan terlebih dahulu pada heater tujuannya adalah untuk mencegah thermal shock dari perbedaan panas yang terlalu tinggi, setelah dari HP Heater air akan masuk ke dalam pipa ecomomizer setelah dari economizer setelah dari economizer air akan masuk ke steam drum untuk di pisahkan antara uap air dan air. Gambar Steam Drum. Uap air dari steam drum akan masuk pada pipa primary superheater, yang sebelumnya uap masih mengandung air atau uap air setelah keluar dari primary superheater uap yang keluar sudah menjadi uap kering, setelah dari primary superheater uap uap kering tersebut akan di panaskan kembali ke secondary superheater hingga mencapai suhu sekitar 541OC dan bertekanan sekitar 174,2 barg. Gambar Boiler. Uap tersebut akan masuk ke High Pressure Turbine (HP Turbine) dan memutar sudutsudut turbin, uap keluaran dari HP Turbine mempunyai suhu sekitar 335OC dan bertekanan sekitar 36 barg akan masuk kembali ke boiler dan dipanaskan kembali oleh pipa reheater hingga mencapai suhu sekitar 539OC dan bertekanan sekitar 37,9 barg. Gambar Turbin Uap tersebut akan masuk kedalam Intermediate Pressure Turbine (IP Turbine), Uap keluaran dari IP Turbine mempunyai suhu sekitar 352OC akan langsung masuk ke Low



Pressure Turbine (LP Turbin), uap keluaran LP Turbine sekitar 41,8OC dan uap tersebut akan di dinginkan oleh condense dengan bantuan air laut. Gambar condenser Siklus tersebut akan berputar menjadi siklus tertutup atau siklus close loop. 3.3.5 Siklus Udara Pembakaran Dalam proses pada perlu adanya 3 unsur penting, atau yang sering disebut segitiga api, antara lain : 1. Bahan bakar ( Fuel ) 2. Udara ( Oxygen ) 3. Panas ( Heat ) Gambar segitiga api Ketiga hal tersebut harus dalam jumlah yang tepat untuk menghasilkan pembakaran yang optimal. Salah satu unsur penting dalam reaksi pembakaran adalah oksigen. Oksigen yang di butuhkan diperoleh dari udara. Udara yang dibutuhkan pada PLTU untuk pembakaran dinamakan sistem udara pembakaran dinamakan sistem udara pembakaran. Fungsi dari sistem udara pembakaran ada;ah untuk menyediakan udara yang cukup untuk kebutuhan proses pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar (Boiler). Udara yang digunakan untuk proses pembakaran ada dua yaitu udara primer dan udara sekunder. Udara primer dihisap oleh Primary Air Fans (PA Fans). Primary Air Fans (PA fans) Berfungsi untuk menghasilkan udara yang diperlukan untuk mendorong serbuk batubara dari pulverizer ke ruang bakar (Boiler). Gambar Primary Air fan (FA fan) Sebelum masuk ke Primary Air Fans (PA fans) udara terlebih melalui filter udara. Udara ini kemudian di panaskan pada oleh Air Heater ( AH ) yang panasnya berasal dari flue gas atau gas buang dari boiler setelah pipa economizer. Suhu sebelum masuk AH sekitar 40OC dan setelah melewati AH sekitar 328OC. Gambar Air Heater (AH) Udara PA Fans selain ada yang melewati AH ada juga yang di by pass tidak melewati AH tujuannya adalah agar suhu yang masuk ke pulverizer akan terjaga pada suhu tertentu dari campuran udara panas dan dingin. Udara panas dan dingin tersebut akan bercampur masuk ke pulverizer, suhu udara yang masuk sekitar 259OC, udara tersebut akan bercampur bersama batubara, suhu udara keluar pada pulveerizer sekitar sekitar 70OC dan selanjutnya masuk ke furnance.



Udara yang masuk ke dalam furnance tidak hanya berasal dari PA Fan yang masuk bersama batubara, tetapi juga ada udara yang berasal dari Forced Draft Fan (FD Fan), udara FD fan yang seblumnya di filter terlebih dahulu akan masuk ke dalam steam coil air heater ( SCAH ) untuk di panaskan yang panasnya berasal dari uap dari auxiliry steam, steam extraction dari HP Turbine, udara bersuhu sekitar 130OC udara tersebut lalu di panaskan lagi pada Air Heater yang suhu mencapai sekitar 337OC dan akan langsung masuk ke dalam furnance. Gambar Forced Draft Fan (FD Fan) Boiler sendiri harus dijaga kevakumannya dengan cara menyedot udara gas buang dengan menggunakan Inducted Draft Fan (ID Fan), kevacumannya dijaga sekitar 0,2 barg. Gas Buang atau Flue Gas tersebut akan masuk ke Air Heater (AH) untuk memanaskan udara pada PA Fan dan FD Fan tadi dan akan masuk ke dalam Electrpstatic Percipitator (ESP) yang akan menangkap debut (fly ash) yang terbang bersama flue gas hasil pembakaran. 3.3.6 Siklus penangan Debu Sisa Pembakaran (Ash Handling) Debu Batubara sendiri dibedakan menjadi dua, yaitu Bottom Ash dan Fly Ash, yang keduanya merupakan debu dari sisa pembakaran batu bara. A. Bottom Ash Handling Abu sisa pembakaran atau abu dasar (bottom ash) harus melewati beberapa proses terlebih dahulu sebelum dikeluarkan atau dibuang. Proses pertama yang harus dilakukan yaitu abu sisa dari hasil pembakaran harus melewati proses penyaringan terlebih dahulu. Gambar Tempat Penampungan sementara abu dasar ( Bottom ash bunker) Abu hasil sisa pembakaran atau abu dasar (bottom ash) seecara alami hopper karena gaya grafitasi. Setelah melewati proses penyaringan kemudian abu masuk pada proses penghalusan dengan menggunakan vibrating screen dan crusher. Dari proses penghalusan selanjutnya abu dimasukkan pada ash hopper atau are penimbunan menggunakan alat Scrubbed Chain Conveyor. Kemudian dari bottom ash hopper abu dibawa menuju ash yard dengan menggunakan truk B. Fly Ash Handling Abu terbang (fly ash) berasal dari gas buang (flue gas) dalam ruang bakar yang mengandung partikel-partikel abu. Penanganan dilakukan dengan cara menangkap dan mengumpulkan abu dengan Electrostatic percipitator (ESP). Gambar Electrostatic percipitator (ESP).



Proses yang terjadi pada ESP adalah gas buang yang mengandung partikel abu akan melewati suatu ruang yang didalamnya terdapat pelat-pelat yang berfungsi untuk menangkap partikel abu. Pelat tersebut dialiri listrik searah (DC) yang berasal dari Transformator Step Up yang kemudian di searahkan dengan tegangan input satu satu fase 380VAC dengan tegangan keluaran maksimal 75.000VDC arus maksimal 1.500mA. Partikel-partikel abu dari boiler/ruang bakar (furnance) yang belum bermuatan,akan diberi muatan negatif (-) oleh electroda dan ditangkap oleh collecting plate yang diberikan muatan positif (+), muatan negatif dan positif akan saling tarik menarik, begitu juga debu yang sudah menempel akan di jatuhkan oleh rapper dan jatuh ke fly ash silo dengan myemprotkan udara dalam pipa bersama fly ash, dan fly ash yang terdapat di fly ash silo akan di buang menggunakan truck. 3.3.7 Siklus Penanganan Gas buang atau Flue Gas Setelah melalui elctrostatic precipitator (ESP), maka aliran gas di sedot dengan menggunakan Induced Draft Fan (ID Fan) untuk disalurkan menuju Flue Gas Desulfurization (FGD) untuk dihilangkan kandungan sulfurnya dengan cara ditembak larutan kapur karena jika kandungkan sulfur ikut di buang bersama gas buang dapat menyebabkan hujan asam yang dapat membahayakan lingkungan. Setelah melewati beberapa kompenen, Flue gas dapat langsung dibuang ke atmosfer melalui stack atau cerobong. Flue gas desulfurization (FGD) merupakan sebuah siklus pada PLTU yang berfungsi untuk mengurangi kandungan kadar sulfur dioksida dalam gas buang hasil pembakaran baturbara yang terjadi pada boiler. Bahan utama yang digunakan untuk menyerap kandungan sulfur dioksida (SO2) pada siklus ini adalah batu kapur (limestone) Di dalam siklus flue gas desulfurization (FGD) terdapat beberapa proses untuk penanganan kandungan sulfur dioksida yang terdapat pada gas buang. Proses yang pertama yaitu limestone handling and storage. Limestone Handling and Storage system atau sistem penanganan dan penyimpanan batu kapur adalah proses pemindahan atau pembongkaran limestone storage silos atau penyimpanan batu kapur. Pada proses ini batu kapur. Pada proses ini batu kapur dari kapal tongkang di pindahkan menggunakan bucket unloader, selanjutnya dipindahkan ke limstone silo menggunakan limestone unloading conveyor. Batu kapur kasar dari limstone silo kemudian dihaluskan menggunakan vertical ball mills pada proses Reagent Preparation higga menjadi bubur ( limestone slurry ) yang kemudian di tampung pada sullury storage rank.



Pada sistem Flue gas desulfurization (FGD) memiliki dua ruang absorber adalah untuk menghilangkan sulfur dioksida dalam gas buang melalui proses penyerapan yang disemprotkan berlawanan arah. Penyerapan dapat dicapai bila terjadi kontak antara limestone slurry dan gas buang di dalam ruang absorber. Dengan menyemprotkan limestone slurry ke gas buang, sulfur dioksida diubah menjadi hidrat kalsium sulfit dan kalsium sulfat. Gambar absorber module Gas buang dari boiler mengalir melalui saluran yang dinamakan absorber inlet duct. Selanjutnya dari saluran absorber inlet duct disalurkan menuju ke ruang absorber. Gas buang yang telah diabsorpsi keluar melalui outlet gas buang dan akan menuju ke stack. Penyerapan sulfur dioksida yang terjadi disebabkan oleh proses penyerapan yang terjadi dalam absorber. Dengan menyemprotkan limestone slurry ke gas buang, maka sulfur dioksida dikonversikan menjadi hidrat kalsium sulfit (CaSO3.1/2 H2O) dan kalsium sulfat (CaSO4.2H2O). Setelah gas buang memasuki absorber, gas mengalami proses pendinginan hingga saturasi oleh cairan slurry ( bubuk kapur) yang disemprotkan di atas, proses ini dapat menjamin optimalnya kontak liquid dengan gas. Aliran gas buang berlawanan arah dengan aliran slurry yang disemprotkan ke bawah untuk proses penyerapan sulfur dioksida. Secara terus menurus Sulfur dioksida akan dihilangkan dari gas buang, sehingga membentuk hasil reaksi yang menyebabkan level cairan pada absorber reaction tank meningkat. Level cairan ini dikontrol dengan cara menyalurkan slurry yang diresirkulasikan menuju ke dewatering system menggunakan skema blowdown kontinu. Proses penyerapan sulfur dioksida juga melibatkan sistem oksidasi. Sistem oksidasi akan mengubah kalsium sulfit (CaSO3. 2H2O) yang terbentuk dari proses penyerapan SO2 menjadi kalsium sulfat (CaSO4. 2H2O) dengan mengoksidasinya. Udara oksidasi yang digunakan untuk mengoksidasi slurry. Udara oksidasi masuk ke absorber melalui air sparger yang terletak dibawah level slurry yang diresirkulasikan pada absorber reaction tank untuk memastikan bahwa proses oksidasi dapat berjalan dengan baik. Pada sistem FGD diperlukan air laut untuk memenui kebutuhan dalam sistem. Air laut berfungsi untuk mengolah batu kapur menjadi limestone slurry (bubuk kapur) pada reagent preparatuin area dan juga digunakan dalam absorber untuk membersikan mist eliminat. Selain itu air laut juga digunakan untuk membilas atau membersihkan reagent preparation area.



Di dalam sistem FGD terdapat dua seawater vertical sump pump dimana 1 beroperasi dan 1 sebagai cadangan. Seawater vertical sump pump digunakan untuk mensirkulasikan air ke sistem FGD termasuk ke reagent preparation are, ke prosess water tank, dan ke mist eliminaator wash water tank. Gambar FGD (Flue Gas desulfurization) 3.3.7 Hasil Produksi Listrik Setelah serangkaian siklus yang ada di PLTU Tanjung Jati B tersebut yang mempunyai tujuan utama untuk memutar sudu-sudu turbin hingga turbin dapat berputar pada kecepatan konstan yaitu 3000 rpm lalu dikopel secara langsung dengan generator sinkorn dengan kapasitas 660 MW. Generator tersebut berputar dengan kecepatan 3000 rpm dan diberikan eksitasi pada rotornya dan menghasilkan listrik dengan tegangan sebesar 22,8 kV. Tegangan dari generator tersebut sebesar 22,8 kV lalu dinaikkan tegangannya sebesar tegangan transmisi sebesar 500 kV menggunakan transformator Step Up.



3.4 Spesifikasi Unit Pembangkit PT. TJB Power Services Data spesifikasi teknis unit pembangkit PT. TJB unit 1 dan 2 adalah sebagai berikut : 



Unit MCR



: 660 MW per unit







Unit Min. Load without oil support



: 160 MW per unit







Heat Rated at 100% rated output



: 2273 kcal/kWh (ECR)







Unit Continuous auxiliary power



: 56.6 MW (B-MCR)



A. Boiler Data spesifikasi teknis boiler di PLTU Tanjung B unit 1 dan 2 : 



Operating Pressure



: 175 bar a (B-MCR)







Main Steam flow



: 2,313 T/H (B-MCR)







Main Steam Temp.



: 541oC







Feed Water Temp



: 291oC







Coal Mill/Feeders



: 5 operasi, 1 stand by







Coal Rate



: 263,58 ton/h (B-MCR)







Burner System



:36 Low Nox Burners







Boiler Efficiency



:88,81% HHV (ECR)



B. Turbin Berikut merupakan data spesifikasi teknis turbin PLTU Tanjung Jati B ubit 1 dan 2 : 



Type



: three cylinder impulse type, tandem compound heat condensing turbine







Max. T-MCR



: 719 MW







Rated output



: 710 MW







Heat Rated (at ECR)



: 1861 kcal/kWh







Steam Flow (at T-MCR)



: 2213,1 ton/hour







Speed



: 3000 rpm







Steam pressure



: 167 bar abs







Steam temperature



: 538oC







Reheat Temperature



: 538oC







Exhaust pressure



: 0.0832 bar abs







HP Tyrbine Bypass Capacity



: 35% (at 176 bar)







LP Turbine Bypass Capacity



: HP Bypass System flow + desuperheating pray water flow



C. Kondensor Berikut merupakan data spesifikasi teknis kondensor di PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2 : 



Condenser vacuum



: 0.0832 bar abs







Inlet C.W. Temp.



: 29.2oC







Output C.W. Temp.



: 36.2oC







Circulating Water Flow



: 1.780 m3/menit







Type Circulating Water



: sea water







Number of tubes



: 34.074







Tube surface area



: 27.523 m2



D. Pompa Air Hasil Kondensasi (Condensate Pump) Berikut merupakan data spesifikasi teknis pompa air hasil kondensasi di PLTU Tanjung B unit 1 dan 2 : 



Number : 2 x 100%







Capacity : 30 m3/min







Driver Output : 1500 kW



E. Pompa penyuplai air ke Boiler (Boiler Feedwater Pump) Berikut merupakan data spesifikasi teknis pompa penyuplai air ke boiler di PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2 : 



Number : 3 x 50%







Capacity : 21.5 m3/min at 174.3oC







Driver Output : 9000kW







Driver Speed : electric motor driven variable speed



F. Generator Berikut merupakan data spesifikasi teknis generator PLTU Tanjung Jati B unit 1&2 : 



Trafo : 3 phase synchronous gen. Totallyenclosed







Stator Wind. Cool. : Direct water cooled







Rotor Wind. Cool. : Hydrogen cooled







Excitation System : static excitation with thyristor rectifier







Avtive Power : 721.8 MW







Apparent Power : 802 MVA







Power Factor : 0.9 (lag) – 0.95 (lead)







Voltage : 22.8 kV







Speed Rotation : 3000 rpm







Frequency : 50 hz







Rated H2 Pressure : 4.12 bar



G. Transformator Generator Berikut merupakan data spesifikasi teknis transformator generator di PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2 : 



Rated Power : 786 MVA at 65oC winding temp.







Phase : 3







Voltage : 22.8/525 kV







Vector Groups : Ynd11







Cooling : ODAF







Tap Changer : NO-LOAD, ± 5%, 5 step



H. Sistem Penanganan Batubara Berikut merupakan data spesifikasi data spesifikasi teknis sistem penanganan batubara di PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2 :







Vessel Capacity : 70000 DWT







Ship Unloading Rate : 1500 MT/hour x 2 units







Rate of coal conveyor : 1500/1000 MT/hour







Rate of staking out : 1500MT/hour x 2 units







Rate for reclaiming : 1000 MT/hour x 2 units







Coal storage capacity : 630000 ton (± 2 month)



I. Sistem Penanganan Abu Berikut merupakan data spesifikasi teknis sistem penanganan abu di PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2. 



Fly Ash Transporrt Method



: Pneumatic Vacuum







Ash Silo Capacity



: 48 Hours x 2 units







Bottom Ash Mill reject



: 13,000 kg/hour (Peak)







SSC capacity



: 18,000 kg/hour (Peak)







Ash Storage Area



: Landfill ± 23ha



J. Pompa circulating Water Berikut merupakan data spesifikasi teknis poma circulating water di PLTU Tanjung Jati B unit 1 dan 2 



Number



: 2 X 50%







Capacity



: 925 m3/mnt



K. Desalination Plant dan Water Treatment Plant Berikut merupakan data spesifikasi teknis desalination plant dan water treatment plant di PLTU TJB unit 1 dan 2. 



Desal. Plant Quantity



: 3 x 50%







Desal. Plant Type



: Reverse Osmosis (R.O)







Desal. Plant Capacity



: 2,030 m3/day







WTP Capicity



: 90 ton/hour







Demin Tank Capacity



: 1000 m3 x 3



3.5 Sistem Transmisi PT.TJB Power Services



Sistem transmisi pada PLTU Tanjung Jati B menggunakan Over Head Line (OHL) memiliki jalur dan tegangan yang untuk transmisi 500KV tujuannya ke Area Pengaturan Beban (APB) di Ungaran Gambar Generator Transformer dan Unit Transformer 500KV