Efisiensi Pada Turbin PLTU

Efisiensi Pada Turbin PLTU


DUNIA PEMBANGKIT LISTRIK - Seperti halnya komponen-komponen PLTU yang lain, turbin uap juga tidak mungkin mengubah 100 % energi panas yang masuk menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros.

Turbin Pada PLTU (Google)
Input panas ke Turbin untuk diubah menjadi energi mekanik adalah sebesar B. Sedangkan energi mekanik yang dihasilkan turbin (output) adalah sebesar A.

3.1.   Efisiensi Sudu

Komponen turbin yang berfungsi untuk menghasilkan energi mekanik adalah sudu jalan. Berdasarkan penelitian, diketahui bahwa efisiensi sudu merupakan fungsi dari perbandingan (Ratio) antara kecepatan sudu dengan kecepatan uap. Gambar 6, melukiskan variasi efisiensi sudu terhadap ratio kecepatan.

Selain merupakan fungsi dari ratio kecepatan, efisiensi sudu juga tergantung pada besarnya sudut uap masuk sudu (a). Pada gambar terlihat bahwa efisiensi sudu maksimum (teoritis) sebesar 100 % akan dicapai pada ratio kecepatan sebesar 0,5 dan sudu a = 0 0Disamping kedua aspek tersebut, efisiensi sudu juga tergantung pada jenis sudu.

3.2    Kerugian - Kerugian Pada Turbin

Selain kerugian gesekan yang telah disinggung didepan, pada turbin juga terjadi berbagai kerugian lain seperti :
·         Kerugian pada perapat (labyrinth).
·         Kerugian karena derajat kebasahan uap.
·         Kerugian energi kinetic bekas (leaving loss).
·         Kerugian Throttling pada beban partial.
·         Kerugian mekanik.

3.2.1.   Kerugian Perapat (Labyrinth).
                            
Kerugian perapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu : kerugian perapat poros turbin dan kerugian perapat antar tingkat sudu-sudu antara rotor dengan casing. Pada perapat poros turbin (Gland Seal) terutama untuk turbin tekanan tinggi, sejumlah uap dari dalam casing akan mengalir melintasi Gland Seal. Fraksi uap ini tentunya tidak mungkin menyerahkan energi panasnya pada turbin untuk diubah menjadi energi mekanik. Karenanya, kebocoran ini juga termasuk salah satu kerugian tyang terjadi pada turbin yang pada akhirnya juga mempengaruhi efisiensi turbin.

Disamping itu, pada ruang bebas (clearence) antara yang ujung sudu jalan (shroud) dengan casing turbin juga dipasang perapat (seal strip) yang berfungsi sebagai penyekat antar sudu dalam turbin. Bila perapat ini dalam kondisi sempurna, maka uap dari tingkat sudu sebelumnya akan mengalir seluruhnya melintasi sudu tersebut guna melakukan kerja mekanik untuk selanjutnya mengalir menuju tingkat sudu berikutnya.
Tetapi bila kondisi perapat ujung sudu tidak baik, maka sebagian uap akan mengalir melintasi perapat dan langsung menuju tingkat berikutnya.

Fraksi uap yang melintasi perapat ini sudah tentu tidak mengalir melintasi dudu-sudu jalan turbin dan seolah-olah mengambil jalan pintas dan mem - bypass sudu. Karenanya, fraksi uap ini juga tidak mungkin menyerahkan energinya pada sudu jalan untuk diubah menjadi energi mekanik. Dengan demikian, kebocoran ini juga termasuk kategori kerugian yang terjadi dalam turbin.

Besarnya kerugian baik yang melintasi perapat poros maupun yang melintasi perapat ujung-ujung sudu, tergantung pada tingkat kebocoran atau kondisi kedua perapat tersebut. Bila turbin selalu dioperasikan sebagaimana mestinya misalnya parameter differensial ekspansion, Rotor position serta seal steam temperatur selalu berada dibawah limit yang ditentukan, maka kedua perapat tersebut akan senantiasa berada dalam kondisi sehat. Perlu diingat bahwa perapat yang tidak sehat akan memperbesar kerugian dan pada akhirnya akan memperkecil efisiensi turbin.

3.2.2.   Kerugian Kebasahan Uap Bekas.

Seperti diketahui bahwa sudu-sudu tingkat akhir turbin tekanan rendah memiliki radius yang paling besar dibanding radius sudu-sudu yang lain. Ini berarti bahwa ratio kecepatan pada sudu-sudu tingkat akhir menjadi semakin besar. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa perbedaan kecepatan linier sudu-sudu tingkat akhir dengan kecepatan uap relatif sangat kecil. Disamping itu, temperatur uap didaerah ini sudah relatif rendah sehingga kondisi uap didaerah ini sudah berupa uap basah karena sebagian uap sudah mulai terkondensasi. Fraksi air dalam uap basah akan bergerak dengan kecepatan yang lebih rendah dibanding fraksi uapnya.

Makin besar kandungan air dalam uap basah berarti makin lambat fraksi air bergerak. Pada tingkat kebasahan tertentu, maka kecepatan fraksi air akan menjadi lebih rendah dari kecepaan sudu. Dalam kondisi seperti ini maka bukan lagi fraksi air yang memutar sudu turbin melainkan sebaliknya sudu yang memutar fraksi air tersebut. Dengan kata lain sudu turbin melakukan kerja mekanik terhadap fraksi air.

Selain itu, besanya sudut vektor kecepatan relatif air terhadap sudu juga mengalami perubahan. Hal ini mengakibatkan fraksi air bukan mengalir melalui dada sudu seperti halnya uap, tetapi akan membentur bagian punggung sudu. Ini berarti arah kecepatan air cenderung menghambat gerakan sudu jalan turbin. Jadi selain mengakibatkan erosi, fraksi air juga menimbulkan kerugian karena energi mekanik yang dihasilkan poros turbin menjadi berkurang. Makin besar kadar air dalam uap berarti makin besar kerugian yang berarti pula semakin kecil efisiensi turbin.

Hal yang perlu diperhatikan oleh operator adalah mengusahakan agar kadar air dalam uap bekas sekecil mungkin (dalam kondisi operasi bagaimanapun juga) agar diperoleh efisiensi turbin yang seoptimal mungkin.

3.2.3    Kerugian Energi Kinetik Uap Bekas.

Setelah keluar dari sudu akhir turbin tekanan rendah, uap bekas akan mengalir memasuki kondensor. Karena uap bekas ini mengalir, berarti uap ini masih memiliki kecepatan (velocity). Sedang kita maklumi bersama bahwa kecepatan merupakan fungsi dari energi kinetik yang dinyatakan dengan rumus :

EK = ½ mV2                            dimana :  EK = Energi kinetik
                                                             m  =  massa
                                                              V =  kecepatan

Energi kinetik dalam uap bekas ini tentunya tidak lagi dapat dimanfaatkan oleh turbin karena sudah keluar meninggalkan turbin. Dengan demikian, maka besaran energi ini juga termasuk kedalam salah satu jenis kerugian yang terjadi dalam turbin.

Faktor operasional yang mempengaruhi kerugian ini adalah tekanan kondensor. Makin rendah tekanan kondensor (vacum tinggi) makin tinggi kecepatan uap yang berarti makin tinggi pula kerugian energi kinetik uap bekas.

3.2.4    Kerugian Throtling.

Hampir semua turbin yang kita miliki menerapkan sistem pengaturan yang disebut “ Nozzle Controled Governor”. Dalam sistem pengaturan ini, variasi daya turbin diperoleh dari variasi aliran uap (steam flow) melalui variasi pembukaaan katup governor.
Pada kondisi beban maksimum, berarti semua katup governor akan membuka penuh. Tetapi pada beban parsial (dibawah beban maksimum), ada beberapa katup governor yang tertutup. Bahkan pada beban parsial tertentu, ada satu atau lebih katup governor yang juga membuka sebagian (tidak membuka penuh), sesuai dengan kebutuhan aliran uap saat itu. Dalam kondisi ini, berarti pada katup-katup yang membuka sebagian tersebut tejadi proses throtling. Pada proses throtling terjadi kerugian yang disebut kerugian throtling (Throtling Loss).


Seperti diketahui proses throtling adalah proses isentalpi (entalpi konstan) yang mengakibatkan turunnya tekanan dan temperatur uap. Pada gambar terlihat bahwa semakin besar penurunan tekanan akibat throtling, maka garis ekspansi uap akan semakin pendek. Ini berarti bahwa energi panas yang dapat diubah menjadi energi mekanik menjadi semakin kecil. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa bila dalam pengoperasian turbin terjadi proses throtling, berarti efisiensi turbin akan berkurang.


3.2.5.   Kerugian Mekanik

Kerugian lain yang juga terjadi pada turbin adalah kerugian mekanik.Yang termasuk dalam kategori kerugian mekanik adalah :

·         Kerugian gesekan pada bantalan
·         Kerugian daya untuk penggerak sistem governor
·         Kerugian windage

Besarnya kerugian gesekan yang terjadi pada bantalan tergantung pada kondisi sistem pelumasan. Faktor yang dominan dari sistem pelumasan baik dalam pembentuk lapisan pelumas (lapisan flim) maupun terhadap koefisien gesek adalah kekentalan (viscosity) minyak pelumas. Sedangkan kekentalan minyak pelumas merupakan fungsi dari temperatur. Bila kekentalan terlalu rendah maka pelumas film akan rusak yang pada akhirnya meningkatkan gesekan antara poros dengan bantalan. Bila kekentalan minyak pelumas terlalu tinggi maka koefisien gesek minyak pelumas akan bertambah besar sehingga pada akhirnya juga meningkatkan gesekan. Karena itu temperatur minyak pelumas merupakan parameter penting yang harus selalu diperhatikan secara seksama oleh para operator.

Hampir semua turbin uap menggunakan sistem hidrolik baik untuk penggerak aktuator (power oil) guna membuka katup-katup pengatur turbin, maupun sebagai minyak pengatur (control oil). Umumnya sistem hidrolik ini menggunakan sumber minyak yang sama dengan yang dipakai untuk sistem pelumasan. Jadi dalam kondisi normal operasi, baik sistem hidrolik maupun sistem pelumas turbin dipasok oleh pompa minyak utama (main oil pump) yang biasanya digerakkan oleh poros turbin. Dengan demikian, berarti sebagian energi yang dihasilkan poros turbin diambil untuk keperluan sistem hidrolik dan sistem pelumasan. Dipandang dari sisi turbin, hal ini termasuk salah satu kategori kerugian.

Faktor yang mempengaruhi besar kecilnya kerugian ini adalah kondisi operasi turbin. Bila turbin beroperasi pada kondisi free governor, maka katup-katup governor akan selalu begerak (membuka/menutup) sesuai dengan kondisi frekuensi sistem jaringan. Dengan selalu bergeraknya katup governor, berarti konsumsi daya untuk sistem hidrolikpun akan bertambah yang berarti kerugian turbin menjadi bertambah pula. Baca juga : Vibrasi Pada Turbin


COMMENTS

Name

air,5,Akhlaq,4,Akidah,5,alat berat,1,amr,1,Android,3,arus ac,1,arus dc,1,batu bara,3,Bearing,1,besaran,1,blackout,1,Blogging,3,boiler,12,bottom ash cooler,1,burner,1,clamp ampere,1,Conveyor,6,Crusher,2,daerator,1,derating,2,dioda,1,Elektronika,3,Energi,2,Energi Primer,4,ESP,1,fan,1,FIFO,1,Gangguan,3,Gardu Distribusi,1,Gardu Induk,1,generator,7,GI,1,Governor,1,gudang,1,hidrolik,1,HSD,1,Indeks kinerja,1,inovasi,1,isolator,1,jaringan distribusi,1,K2,2,K3,3,kabel,1,keandalan,1,ketel uap,1,Kompressor,3,kondensat,1,kondensor,3,kontaktor,1,konversi,1,konversi energi,1,korsleting,1,Kue,3,Laporan,1,listrik,32,Manajemen Qalbu,3,Masakan,2,megger,1,Minuman,3,motor,1,Muslimah,5,Osciloscope,1,overload,1,pelumasan,2,Pembakaran,1,Pembangkit Listrik,25,pendingin,1,PLC,1,PLTD,2,PLTGU,1,pltm,1,pltn,2,pltp,1,PLTS,1,PLTSa,1,pltu,3,Polusi,1,Pompa,2,pressure gauge,1,proximity,2,Puding,4,relay,1,sampah,1,selenoid valve,1,Sensor,1,Sistem proteksi,4,STL,1,SUTET,1,tegangan listrik,1,terminal block,1,thermocuple,1,TOR,1,Trafo,1,transistor,1,turbin,8,udara pembakaran,1,vaccum,1,valve,1,Water Intake Plant,1,WWTP,1,
ltr
item
POWER: Efisiensi Pada Turbin PLTU
Efisiensi Pada Turbin PLTU
Efisiensi Pada Turbin PLTU
https://2.bp.blogspot.com/-MbXAkd5p_KY/Wzq2nvsQz_I/AAAAAAAAHFI/Hq9LnDLK8UkLliReiTOtj4_0mLev0fiZACLcBGAs/s320/turbin.jpg
https://2.bp.blogspot.com/-MbXAkd5p_KY/Wzq2nvsQz_I/AAAAAAAAHFI/Hq9LnDLK8UkLliReiTOtj4_0mLev0fiZACLcBGAs/s72-c/turbin.jpg
POWER
https://www.duniapembangkitlistrik.com/2018/07/efisiensi-pada-turbin.html
https://www.duniapembangkitlistrik.com/
https://www.duniapembangkitlistrik.com/
https://www.duniapembangkitlistrik.com/2018/07/efisiensi-pada-turbin.html
true
5809663526698162766
UTF-8
Loaded All Posts Not found any posts VIEW ALL Readmore Reply Cancel reply Delete By Home PAGES POSTS View All RECOMMENDED FOR YOU LABEL ARCHIVE SEARCH ALL POSTS Not found any post match with your request Back Home Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat January February March April May June July August September October November December Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec just now 1 minute ago $$1$$ minutes ago 1 hour ago $$1$$ hours ago Yesterday $$1$$ days ago $$1$$ weeks ago more than 5 weeks ago Followers Follow THIS CONTENT IS PREMIUM Please share to unlock Copy All Code Select All Code All codes were copied to your clipboard Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy