ARTIKEL PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS

(PLTG)

Oleh:

Gloria N Samosir (111331043)

Nelisa Triyono (111331050)

Kelas:

3 Tc B

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi listrik

yang menggunakan gas alam untuk menggerakkan turbin gas yang dikopel langsung dengan

generator, sehingga generator tersebut dapat menghasilkan energi listrik. 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.

Komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

1. Turbin Gas (Gas Turbine)

Berfungsi untuk mengubah energi gerak gas menjadi energi putar

Gambar 1. Turbin Gas

2. Kompresor (Compressor)

Berfungsi untuk meningkatkan temperatur dan tekanan udara. 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.

3. Ruang Bakar (Combustor)

Berfungsi untuk membakar bahan bakar dengan menghembuskan udara yang

telah dinaikkan temperatur dan tekanannya di kompresor.

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.

Siklus Kerja Turbin Gas

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.

Gambar 2. Siklus Open Cycle

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.

Gambar 3. Siklus Closed Cycle

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.

Gambar 4. Siklus Open Cycle dengan regenerator

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 kedalam intercooler 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.

Gambar 5. Siklus Open Cycle dengan intercooler, regenerator dan reheater.

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).

Peralatan Pendukung Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Air Intake

Berfungsi mensuplai udara bersih kedalam kompresor.

Blow Off Valve

Befungsi mengurangi besarnya aliran udara yang masuk ke dalam compressor utama

atau membuang sebagian udara dari tingkat tertentu untuk menghindari terjadinya

stall (tekanan udara yang besar dan tiba-tiba terhadap sudu kompresor yang

menyebabkan patahnya sudu kompresor).

VIGV (Variable Inlet Guide Fan)

Berfungsi untuk mengatur jumlah volume udara yng akan dikompresikan sesuai

kebutuhan.

Ignitor

Berfungsi penyalaan awal atau start up. Campuran bahan bakar dengan udara dapat

menyala oleh percikan bunga api dari ignitor yang terpasang.

Lube oil system

Berfungsi memberikan pelumasan dan juga sebagai pendingin bearing seperti turbin,

kompresor, generator

Hydraulic Rotor Barring

Rotor barring beroperasi pada saat unit stand by dan unit shutdown (selesai operasi).

Exhaust Fan Oil Vapour

Berfungsi utama untuk membuang gas-gas yang tidak terpakai yang terbawa oleh

minyak pelumas setelah melumasi bearing-bearing turbin, kompresor, dan generator.

Power Oil System

Berfungsi mensuplai minyak pelumas ke hydraulic piston, control-control valve, dan

protecting dan safety system.

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Pada awalnya, udara dimasukkan ke dalam kompresor untuk ditekan hingga

temperatur dan tekanannya naik. Proses ini disebut dengan proses kompresi. Udara yang

dihasilkan dari kompresor akan digunakan sebagai udara pembakaran dan juga untuk

mendinginkan bagian - bagian turbin gas.

Setelah dikompresi, udara tersebut dialirkan ke ruang bakar. Dalam ruang bakar,

udara bertekanan 13 kg/cm2 ini dicampur dengan bahan bakar dan dibakar. Apabila

digunakan bahan bakar gas (BBG), maka gas dapat langung di campur dengan udara untuk

dibakar, tetapi apabila digunakan bahan bakar minyak (BBM), maka BBM ini harus dijadikan

kabut terlebih dahulu kemudian baru dicampur dengan udara untuk dibakar. Teknik

mencampur bahan bakar dengan udara dalam ruang bakar sangat mempengaruhi efisiensi

pembakaran.

Pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar menghasilkan gas bersuhu tinggi sampai

kira-kira 1.300o C dengan tekanan 13 kg/cm2. Gas hasil pembakaran ini kemudian dialirkan

menuju turbin untuk disemprotkan kepada sudu-sudu turbin sehingga energi gas ini

dikonversikan menjadi energi mekanik dalam turbin penggerak generator (dan kompresor

udara) dan akhirnya generator menghasilkan tenaga listrik.

Gambar 2. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Kelebihan dan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Kelebihan PLTG:

1. Siklus kerja pembangkit lebih sederhana

2. Area pembangkitan relative tidak terlalu luas, sehingga PLTG dapat dipasang di

pusat kota / industri

3. Peralatan control dan alat bantu sangat minim dan singkat

4. Waktu pemanasan dari kondisi dingin sampai beban penuh sangat singkat

Kekurangan PLTG:

1. Biaya pemeliharaan PLTG sangat besar. Hal ini dikarenakan pembangkit bekerja pada

suhu dan tekanan tinggi, komponen-komponen dari PLTG yang disebut hot parts

menjadi cepat rusak sehingga memerlukan perhatian yang serius.

2. Operasi turbin gas yang menggunakan gas hasil pembakaran dengan suhu sekitar

1.300o C memberi resiko korosi suhu tinggi, yaitu bereaksinya dengan logam kalium,

vanadium, dan natrium yang terkandung dalam bahan bakar dengan bagian-bagian

turbin seperti sudu dan saluran gas panas (hot gas path).