PLTU Batubara Berefisiensi Tinggi (Supercritical)

PLTU Cirebon

DUNIA PEMBANGKIT LISTRIK - PLTU batubara tentunya dengan menerapkan teknologi superkritikal semakin menarik untuk dikembangkan karena pembangkit jenis ini menghasilkan efisiensi tinggi, biaya pemakaian bahan bakar berkurang dan beban emisi menurun.

Pada kesempatan kali ini, kami akan membahas mengenai PLTU batubara berefiensi tinggi atau yang sering disebut dengan superkritikal.

Sejarah singkat boiler superkritikal

Aplikasi pertama kali yang signifikan mengenai boiler laluan sekali (Boiler once-through) dibuat oleh Mark Benson. Seorang penemu yang berasal dari Cekoslowakia. Pada tahun 1923, ia membuat unit 4 ton/jam untuk English Electric Co, Ltd di Rugby, Inggris. Unit ini dirancang untuk beroperasi pada tekanan kritis dengan anggapan bahwa operasi pada tekanan kritis, tidak ada perbedaan antara densitas uap dan air serta menghindari tabung boiler dari overheating atau panas berlebihan dan deposisi padatan.

Pada tahun 1930, Mark Beson melanjutkan pengembangannya termasuk instalasi unit 113 ton/jam di Belgia. Akhirnya konsep - konsep Mark Benson diakuisisi oleh Siemens dan dari konsep - konsepnya dikembangkan teknologi boiler Benson berlisensi Siemens diseluruh dunia.

Prinsip teknologi superkritikal

Pada boiler jenis superkritikal, air akan dipanaskan pada tekanan sub-kritikal (dibawah 22,1 Mpa) temperatur akan naik hingga mulai menguap. Pada saat air mendidih akan terjadi 2 fasa yaitu cair dan gas yang masing - masing memilki densitas yang berbeda hingga temperatur konstan yang sering dikenal dengan temperatur saturasi. Apabila seluruh cairan menguap menjadi fasa gas maka, temperatur uap akan terus menerus naik pada tekanan tetap yang dinamakan dengan uap superheated.

Boiler sub-kritikal secara spesifik masih memisahkan antara fasa cair dan gas sehingga memungkinkan untuk terjadinya proses kontinyu. Proses separasi terjadi pada steam drum dimana bagian dalamnya dilengkapi dengan rangkaian siklon dan baffle untuk memisahkan fasa cair dan gas. Fasa cair akan diresirkulasi ke water wall.

Pada boiler jenis superkritikal, air akan dipanaskan pada tekanan konstan diatas tekanan kritis sehingga tidak ada perbedaan antara gas dan cair karena, massa densitas sama. Pada boiler jenis ini, tidak ada tahapan air berada dalam dua fasa yang memerlukan separasi. Sehingga boiler tidak dilengkapi dengan drum. Boiler superheater menggunakan boiler sekali lalu yaitu air umpan yang dipompa boiler feed pump hingga air dapat melalui tahapan pemanasan diboiler dan uap yang dihasilkan langsung dikirim ke turbn uap tanpa proses resirkulasi.

Pada kondisi sesungguhnya, transisi dari cair menjadi uap prinsip sekali lalu didalam boiler superkritikal bergerak bebas tergantung dengan kondisi. Berarti, perubahan beban boiler dan tekanan proses dapat mengoptimasi jumlah daerah cairan dan gas untuk perpindahan panas yang efisien.

Status PLTU Superkritikal di beberapa negara

Sebelum tahun 1990, Cina masih banyak mengembangkan PLTU sub-kritikal yang berkapasitas 100 MW, 200 MW, 300 MW dan 600 MW. Semua PLTU tersebut diproduksi domestik. Dan beberapa memerlukan lisensi untuk ukuran PLTU yang berkapasitas besar yang dikerjakan oleh perusahaan manufaktur besar seperti Harbin Boiler Group, Shanghai Boiler Group and Dongfang Boiler Industrial Group.

Cina memulai teknologi superkritikal pada tahun 1990 dengan pengadaan 10 unit diantaranya berkapasitas 4 x 320 MW, 4 x 500 MW, dan 2 x 800 MW dari Rusia. Parameter uap yaitu 23,5 Mpa/540 derajat celcius/ 540 - 570 derajat celcius. Teknologi negara barat dibangun di Shi Doung Kou, yang dikomisioning pda tahun 1992 yang terdiri dari unit 2 x 600 MW dengan parameter uap 25,4 Mpa / 538 derajat celcius / 565 derajat celcius. Sedangkan PLTU ultra superkritikal (USC) yaitu PLTU Huadian's Zouxian dan Huaneng's Yuhuan yang beroperasi akhir tahun 2006, dimana kapasitas unit PLTU masing - masing 1000 MW dengan parameter uap 26,2 Mpa / 605 derajat celcius / 605 derajat celcius.

Pada negara Malaysia telah memiliki 1 unit PLTU 1000 MW dengan teknologi superkritikal yang terletak di Manjung Unit 4 yang beroperasi pada bulan April 2005. Negara Jepang teknologi superkritikal dimulai pada tahun 1967 dengan bahan bakar gas dan minyak. Sedangkan PLTU batubara superkritikal dimulai pada tahun 1983 dengan parameter uap tekanan 24,1 Mpa dan temperatur 538 derajat celcius / 538 derajat celcius (uap superheated dan reheated). PLTU ultra superkritikal dimulai pada tahun 1993 dengan tekanan 24,1 Mpa dan 538 derajat celcius / 539 derajat celcius. Mulai tahun 2000, Jepang dibangun PLTU ultra superkritikal di PLTU Tachibana dan Isogo dengan tekanan dan temperatur lebih tinggi yaitu 25 Mpa dan 600 derajat celcius / 620 derajat celcius.

Pada tahun 2010 - 2014 PLTU batubara dengan teknologi superkritikal dan ultra superkritikal di Cina meningkat signifikan tetapi teknologi sub-kritikal peningkatannya tidak terlalu besar. Pada tahun 2010, Jerman dan India juga mengalami peningkatan yang signifikan penggunaan teknologi tersebut.

Status PLTU Superkritikal di Indonesia

Berdasarkan RUPTL PT.PLN pada tahun 2015 - 2024, pada kelistrikan Jawa - Bali, PLN telah merencanakan PLTU batubara kelas 1000 MW dengan menggunakan teknologi ultra super kritikal untuk memperoleh efisiensi yang lebih baik dan emisi CO2 yang rendah. Pada saat ini, PLTU batubara di Jawa yang telah mengaplikasikan teknologi super kritikal pada kapasitas dibawah 1000 MW yaitu pada PLTU Paiton 3 865 MW dan PLTU Cirebon 700 MW.

Boiler yang digunakan pada PLTU Paiton Unit 3 jenis supercritical vertical furnace waterwall dengan slidding presure. Parameter uap adalah 2695 ton/jam, dengan tekanan 25,8 Mpa (g) dan temperatur 542 derajat celcius. Sedangkan pada PLTU Cirebin 700 MW, sistem pembakaran menggunakan sistem tangential. Parameter uap sebesar 2200 ton/jam dengan tekanan 26,9 Mpa (g) dan temperatur 569 derajat celsius.

Pada program 35.000 MW, rencana PLTU ultra super kritikal yang siap dibangun adalah PLTU Cirebon ekspansi 1 x 1000 MW. Selain PLTU Cirebon Ekspansi, akan menyusul pula PLTU Tanjung Jati Ekspansi di Jawa Tengah 2 x 1000 MW, PLTU Batang 2 x 1000 dan PLTU Cilacap Ekspansi di Jawa Tengah 1 x 1000 MW.


Kesimpulan :

PLTU batubara dengan teknologi superkritikal memiliki peluang yang besar dalam peningkatan efisiensi, waktu start-up yang lebih cepat, mengurangi emisi dan penghematan biaya bahan bakar.


Demikian penjelasan mengenai PLTU batubara berteknologi efisiensi tinggi atau superkritikal. Semoga bermanfaat dan menambah wawasan kita mengenai teknologi dalam PLTU jenis batubara.

0 Response to "PLTU Batubara Berefisiensi Tinggi (Supercritical)"

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel