Siklus
Rankine pada PLTU yang dilengkapi dengan reheater memiliki (minimal) dua
tingkat turbin uap, yaitu turbin dengan tekanan tinggi (high pressure)
dan turbin dengan tekanan rendah (low pressure). Tujuan penambahan
siklus reheat untuk meningkatkan power yang dihasilkan turbin dan juga
meningkatkan efisiensi dan performa pembangkit secara keseluruhan.
“Terdapat
berbagai macam kondisi dimana tekanan reheat dapat bervariasi. Pada setiap
tingkat kondisi uap, nilai optimum dari tekanan reheat akan menghasilkan
performa terbaik pada pembangkit Pemodelan dan simulasi dilakukan untuk
mengetahui pengaruh variasi serta mendapatkan konfigurasi optimum rasio reheat
pressure dengan main steam pressure. Hasil dari pemodelan
dan simulasi berupa net power output, fuel consumption, net turbine cycle heat
rate, dan net plant efficiency.”
Pemodelan
menggunakan software cycle tempo siklus rankine memiliki data sebagai
berikut;
|
Temperature masuk 1st stage
turbin (HP)
|
T1
:
|
480oC
|
|
Tekanan
masuk 1st stage turbin (HP)
|
p1
:
|
8
MPa = 80 Bar
|
|
Temperature masuk turbin LP
|
T2
:
|
440oC
|
|
Tekanan
keluar turbin HP
|
p2
:
|
0,7
MPa = 7 bar
|
|
Tekanan
Kondensor
|
pcond
:
|
0,008
MPa = 0,08 Bar
|
Secara grafik dapat
digambarkan sesuai gambar 1
(sumber
: Engineering Thermodynamics, Shapiro)
Pemodelan menggunakan cycle tempo sebagai
berikut
Simulai melalui software
tempo cycle dilakukan untuk mencari nilai optimum atau efisiensi tertinggi
yang dihasilkan dengan melakukan variasi tekanan steam yang dibutuhkan reheater
yang dicerat (ekstrak) dari keluaran steam turbine stage pertama
(HP turbine), dalam hal ini tekanan boiler dijaga tetap sebesar 80 Bar. Parameter
lain (sisi kondensor dan lain-lain tetap atau sesuai contoh kasus sebelumnya). Data
variasi yang dilakukan sesuai dalam tabel 1.
Tabel 1. Rasio Reheat
Pressure dengan Pressure Boiler
Hasil
simulasi tempo cycle menghasilkan grafik dalam gambar berikut yang
membandingkan variasi pressure dengan efisiensi yang dihasilkan.
Gambar 1. Variasi Rasio Reheat Pressure
dan Main Steam Pressure terhadap efisiensi.
Berdasar hasil simulasi
menunjukkan perbandingan paling optimum (efisien) tekanan reheat dan
tekanan boiler berada di kisaran angka 0,225 dengan efisiensi (netto)
40,469%. Tekanan reheat yang diekstrak dari keluaraan HP turbine
berkisar 18 bar. Secara lebih detail efisiensi netto yang didapat dalam tabel
2, sebesar 40.47% di kisaran tekanan reheat antara 18,8 bar sampai 19
bar.
Tabel 2. Rasio Reheat Pressure
dengan Pressure Boiler
Sehingga titip optimum
ekstrak yang diambil di tekanan reheat 18,8 bar atau diambil tekanan
terkecil ketika nilai efisiensi yang dihasilkan masih sama di 40,47%.
Gambar 2. Grafik Rasio Reheat Pressure
dengan Pressure Boiler
Berdasar data rasio atau
perbandingan tekanan reheat dengan tekanan boiler dapat
dinyatakan beberapa hal sebagai berikut;
-
Kenaikan efisiensi tertinggi terjadi pada
rasio 0,235.
- Kenaikan rasio > 0,235 akan terjadi
penurunan kenaikan efisiensi sedikit demi sedikit sampai pada angka rasio
sebesar 1 maka efisiensi akan sama besar seperti efisiensi tanpa reheat.
- Penurunan rasio < 0,235 akan terjadi
penurunan kenaikan efisiensi yang cukup tajam, dan pada rasio < 0,12 maka
efisiensi akan lebih rendah dari pada efisiensi tanpa reheat.
Penambahan
reheat meningkatkan efisiensi siklus rankine dari sekitar 37% menjadi
40,47% atau kenaikan efisiensi sebesar 9,13% dengan kenaikan power output 99,1
MW ke 149,2 MW. Hal ini salah satunya diakibatkan penyerapan energi dari bahan
bakar ke fluida lebih banyak terjadi dengan memanfaatkan uap saturated yang
diekstrak dari HP Turbine.
