Cycle Tempo PLTGU Muara Tawar Blok 1

Gas Turbine

PLTGU Muara Tawar terdiri dari 3 Gas turbine  yang di-combined untuk mengoperasikan 1 steam turbine melalui Heat Recovery Steam Generator (HRSG) yang dikenal dengan pola operasi 3-3-1. Gas turbine yang digunakan menggunakan tipe GT 13E2 Alstom dengan beberapa parameter yang digunakan sebagai berikut;

Tabel 1. Parameter Gas turbine

Parameter	Unit	Nilai
Fuel gas Flow (Flow)	kg/s	9.19
Pressure Kompressor 2 (PK 2)	Bar	13.7
Temperature Kompressor 1 (TK 1)	Deg Cel	30
Temperature Inlet Turbine	Deg Cel	1094
Temperature After Turbine	Deg Cel	535

Bahan bakar yang digunakan menggunakan natural gas dengan nilai LHV 48127 kJ/kg dengan kandungan metan (CH₄) sebesar 90,16%. Rasio tekanan (C_R) di kompresor sebesar 13.7 dan pembakaran di ruang bakar menghasilkan temperature 1094^oC (simulasi di tempo cycle menghasilkan temperature masuk turbin 1084.54^oC). Daya output yang dihasilkan berkisar 136 - 137 MW dengan efisiensi mencapai 30,89% dan temperature keluar turbin (Temperature After Turbine) mencapai 527^oC.

Gambar 1. Gas turbine  GT 13E2

Ketiga Gas turbine  tersebut dimanfaatkan gas (panas) buangnya untuk dimanfaatkan kembali menggunakan HRSG dengan parameter-parameter yang bias terbaca diantaranya adalah;

Tabel 2. Parameter HRSG – Steam Turbine

Urutan pemanasan atau pemasangan heater dalam HRSG (blok 1 PLTGU Muara Tawar) adalah HP Superheater – HP Evaporator – HP Economizer 1 – LP Evaporator – LP Economizer dan HP Economizer 2 serta 2 steam drum HP Drum dengan tekanan 72,92 bar temperature 288,61 ^oC dan LP drum dengan tekanan 6,53 bar temperature 162,17 ^oC. Prinsip operasinya adalah HRSG dilalui air yang berasal dari deaerator atau system feedwater tank yang dipompakan dengan HP dan LP pump menuju HRSG hingga memproduksi uap untuk steam turbin.

Gambar 2. HRSG

Economizer sebagai tahap awal pemanasan air memanfaatkan sebagian panas yang berasal dari gas buang yang telah melewati HP evaporator dan LP evaporator. Evaporator menghasilkan uap melalui siklus sirkulasi dari dan ke HP/LP steam drum sampai kondisi yang diinginkan, untuk HP uap kering keluaran HP drum dilanjutkan pemanasan melalui HP superheater untuk menaikkan temperature uap dari sekitar 288 ^oC menjadi 495 ^oC kemudian digunakan untuk menggerakkan HP turbin, sedangkan untuk LP steam uap keringnya tidak melalui LP superheater sehingga langsung digunakan di LP turbin. Flow uap HP dan LP yang munuju turbin diatur dengan maing-masing valve HP (53,34 kg/s) dan valve LP (23,06 kg/s) dengan drop pressure masing-masing valve yang ada. Ketiga Gas turbine  dan HRSG di-combine ke steam turbine untuk membangkitkan daya sehingga efisiensi keselurahan pembangkit bisa naik dengan pemanfaatan gas buang yang masih memiliki energi (panas) yang tinggi.

Uap kering HP dan LP dimanfaatkan steam turbin yang memiliki dua stage, yaitu HP turbin dan LP turbin seperti gambar berikut;

Gambar 3. Steam Turbine

Steam Turbine berfungsi untuk mengekspansi uap superheat hingga menghasilkan energi mekanis untuk menggerakkan generator, kemudian uap dari LP turbin menuju kondensor berfungsi sebagai penampung air condensate sekaligus sebagai tempat pendinginan uap bekas hasil ekspansi turbin uap dimana media air laut digunakan sebagai media pendinginnya. Pola operasi 3-3-1 di PLTGU dapat digambarkan dalam cycle tempo sebagai berikut;

Gambar 4. GT-HRSG-Steam Turbine Pola 3-3-1

Laporan heat balance dari PLTGU Muara Tawar berdasarkan parameter terukur secara aktual menunjukkan perhitungan dalam gambar berikut;

Gambar 5. Laporan Heat Balance PLTGU Muara Tawar

Resume hasil perhitungan secara cycle tempo dan dibandingkan dengan laporan heat balance menghasilkan data sebagai berikut;

Tabel 3. Daya Output dan Efisiensi PLTGU Muara Tawar

Diagram T-S yang dihasilkan, terutama dari siklus uap di HRSG dan steam turbine adalah sebagai berikut;

Gambar 6. Diagram T-S

Kesimpulan

1.      Pemanfaatan gas buang dari Gas turbine  bisa digunakan untuk membangkitkan daya melalui system HRSG dan Steam Turbine sebesar 202,4 MW.

2.      Efisiensi Gas turbine  tercapai rata-rata mencapai 30-31%, sedangkan ketika dicombined cycle efisiensi secara keseluruhan mencapai 46%.

3.      Perbedaan hasil perhitungan diakibatkan adanya rugi-rugi (panas, dll), efisiensi generator, dan asumsi nilai-nilai (yang tidak tersedia, sehingga digunakan pendekatan) yang digunakan dalam parameter dalam cycle tempo.