Makalah Seminar Kerja Praktek ASH ASH H ANDL I NG SYS SYSTEM TEM PLTU REMBANG Faisal Aji Syafriarso (21060110141045) (21060110141045) , Dr.Ir. Djoko Windarto,MT Windarto,MT (196405261989031002) Mahasiswa dan Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedharto, Tembalang, Semarang Email :
[email protected] Abstrak Kebutuhan listrik saat ini semakin berkembang pesat dengan seiringnya kemajuan teknologi yang semakin pesat. Kebutuhan listrik ini merupakan kebutuhan yang sangat penting dan juga mendesak. Sehingga diperlukan penyedia energi listrik yang handal guna memenuhi kebutuhan listrik. Oleh karena itu PLTU mulai digalakkan pembangunannya. PLTU secara garis besar menghasilkan listrik dengan mengubah air menjadi uap dengan memanfaatkan panas dari pembakaran batubara dalam boiler. Uap yang dihasilkan akan digunakan sebagai media penggerak turbin uap yang telah dikopel dengan generator untuk membangkitkan tenaga listrik. PLTU menggunakan batubara sebagai bahan bakar utamanya. Sehingga menghasilkan sisa abu dalam pembakarannya. Oleh karena itu abu sisa pembakaran ini haru s ditangani dengan serius agar tidak mencemari lingkungan sekitar. Penanganan abu ini disebut Ash Handling System. Ash Handling System ini berf ungsi menangani abu mulai dari keluar dari boiler hingga menghasilkan udara yang bersih dari sisa abu hasil pembakaran. Salah satu peralatan yang paling penting dalam sistem ini adalah ESP (Electrostatic Precipitator). Alat ini menggunakan prinsip tegangan tinggi dalam pemanfaatannya. Kata kunci : PLTU, Ash Handling System, ESP
1.PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Saat ini kebutuhan akan listrik merupakan kebutuhan pokok untuk masyarakat. Hampir seluruh bagian dalam hidup masyarakat selalu berhubungan dengan listrik. Penggunaan listrik dalam kehidupan sehari – hari merupakan kebutuhan vital. Penggunaan listrik sekarang bukan hanya untuk penggunaan rumah tangga saya namun untuk industri pun sekarang merupakan pengguna listrik. Oleh karena itu dibutuhkan pasokan listrik yang handal dan juga kontinyu untuk memenuhi seluruh kebutuhan pasokan listrik. Salah satu cara untuk memenuhi kebutuhan pasokan listrik ialah dengan pembangunan pembangkit – pembangkit listrik. Salah satunya yaitu PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap). PLTU adalah jenis pembangkit listrik tenaga termal yang banyak digunakan, karena efisiensinya baik dan bahan bakarnya
mudah didapat sehingga menghasilkan energi listrik yang ekonomis. PLTU menggunakan fluida kerja air uap yang bersirkulasi secara tertutup. 1.2 Tujuan Tujuan kerja praktek di PT. PJB UBJOM PLTU REMBANG adalah: 1. Mahasiswa melalui kerja praktek ini dapat mengimplementasikan ilmu-ilmu yang telah didapatkan di bangku kuliah pada keadaan dunia kerja nyata yang dihadapi di lapangan. 2. Mahasiswa dapat mengetahui sistem pembangkitan listrik di PLTU Rembang. 3. Mahasiswa dapat mengetahui proses Ash Handling System PLTU System PLTU Rembang. 4. Mahasiswa dapat mengetahui peralatan Ash Handling System. System.
1
1.3 Batasan Masalah Dalam Laporan Kerja Praktek ini, penulis membatasi masalah hanya pada peralatan Ash Handling System dan Skema Kerja Ash Handling System di PLTU Rembang. 2. DASAR TEORI Ash Handling Plant adalah peralatan bantu dari sebuah PLTU berbahan bakar batubara. Ash Handling Plant berada dalam system aliran gas buang, memiliki peralatan penangkap abu yang dibangun menyatu dengan aliran bahan bakar/ gas buang. Ash Handling Plant mempunyai alat yang berfungsi sebagai penangkap abu sisa pembakaran, Electrostatic Precipitator (ESP). Batubara yang dialirkan ke dalam ruang baker sebagai bahan baker PLTU akan menghasilkan gas buang yang mengandung partikel abu. Sebelum dibuang ke atmosfir, gas buang yang mengandung partikel abu akan melewati suatu ruang yang di dalamnya terdapat pelat-pelat yang dapat menangkap partikel abu. Pelat tersebut dialiri listrik searah (DC). Abu hasil tangkapan ESP disalurkan melalui Transporter / Transmitter ke pembuangan terakhir / ditampung di dalam penampung (Silo). 3. ASH H ANDL I NG SYSTEM Ash Handling Plant mempunyai 2 (dua) bagian / system, yaitu 1. Fly Ash System 2. Bottom Ash System. 3.1 F l y Ash System
(stack). Sisa pembakaran yang mengandung partikel-partikel abu dialirkan ke Atmosfir melalui ruang yang telah dipasang ESP (Electrostatic Precipitator). Partikel abu yang terdapat dalam sisa pembakaran akan ditangkap oleh ESP dan disalurkan ke pembuangan melalui TransporterTransporter / Conveyor-Conveyor. 3.2 Bottom A sh System
Bottom Ash System adalah system Ash Handling Plant yang khusus menangani/ menyalurkan abu sisa pembakaran dari bagian bawah ruang baker. Selain menangani dan menyalurkan abu dari dalam furnace Bottom Ash System juga menyalurkan abu yang berasal dari Ruang Economizer dan coal reject dari Pulverizer. 3.3 Peral atan A sh H andli ng
Secara umum, peralatan Ash Handling System dibagi menjadi 2 antara lain : 3.3.1. F ly Ash System 3.3.1.1. ESP (Electrostatic Precipitator). Salah satu cara untuk mengatasi limbah abu di PLTU adalah dengan dipasangnya Electrostatic Precipitator (ESP). Keunggulan Electrostatic Precipitator (ESP) dibandingkan dengan metode yang lain adalah tingkat effisiensi yang tinggi/ besar, yakni bisa mencapai lebih dari 95%. Electrostatic Precipitator (ESP) adalah peralatan yang berfungsi menangkap abu sisa pembakaran yang berada dalam gas buang yang akan dibuang ke atmosfir melalui stack, sehinga gas buang yang akan dibuang tidak mengandung partikel-partikel abu yang dapat mencemari lingkungan.
Fly Ash system adalah peralatan Ash Handling yang berfungsi menyalurkan abu sisa pembakaran yang berasal dari ruang baker. Bahan baker (batubara) yang sudah dihaluskan dimasukan ke dalam ruang bakar dengan cara dihembus oleh PA Fan dan dihisap oleh ID Fan untuk selanjutnya dibuang ke Atmosfir melalui cerobong asap 2
Prinsip kerja Electrostatic Precipitator (ESP) adalah partikel – partikel abu dari boiler yang belum bermuatan, akan diberi muatan – ( negative ) oleh Electroda dan selanjutnya dengan teori electro magnetic akan ditangkap oleh Collecting Plate. Abu pada Collecting Plate akan jatuh ke Hopper setelah proses rapping. Bagian - bagian utama dari Electrostatic Precipitator adalah : 1. Transformer Rectifier. 2. Collecting Plate. 3. Electroda Wire 4. Collecting Rapper Motor 5. Discharge Rapper Motor 6. Gas Distribution System. 7. Central Control Room ESP 8. Hopper 3.3.1.2. Transporter / Transmitter dan Jumbo Transporter. Transporter / Transmitter berfungsi sebagai pemindah abu hasil tangkapan ESP (electrostatic Precipitator), dari ESP Hopper ke Transfer Bin yang selanjutnya di pindahkan lagi ke Penampung yang lebih besar (Silo). Prinsip kerja Transporter adalah menampung dan menyalurkan/memindahkan abu yang berasal dari ESP Hopper ke Transfer Bin, Tabung Transporter terisi oleh abu dari ESP Hopper, setelah level Tabung penuh. Pada kondisi pengisian (Filling Time) : Vent Valve open, Ash Inlet Valve open, Air Inlet Valve dan Ash Outlet Valve tetap posisi close. Setelah Tabung terisi abu (berdasarkan level sw.) Ash Inlet Valve Close, Vent Valve Close. Pada kondisi Transporting (Transporting Time) : Ash Outlet Valve open, Air inlet Valve open. Tekanan di tabung transporter akan naik sampai +/- 2,5 kg/cm2 dan akan turun mendekati tekanan 0
kg/cm2 dengan waktu +/- 6 menit. Setelah tekanan tabung Transporter mendekati 0 (0,5 kg/cm2) Air Inlet Valve close, Ash Outlet Valve Close. Transporting selesai, mulai lagi ke Pengisian (Filling Time). Dst. Selanjutnya transporter akan mulai pengisian dan transporting secara auto, transporter akan transporting bila tabung transporter penuh. Khusus Transporter Row 3 dan 4 (Transporter 17 sd 32) akan transporting berdasarkan timer selain berdasarkan level sw. Jumbo Transporter berfungsi seperti Transporter / Transmitter namun mempunyai kapasitas lebih besar. Media pemindah abu adalah udara transporting yang berasal dari Compressor. Bagian - bagian utama dari Transporter / Transmitter dan Jumbo Transporter adalah : 1. Tabung 2. Ash Inlet Valve. 3. Ash Outlet Valve. 4. Vent Valve 5. Air Inlet Valve 6. Membran / Aramid 7. Line Ash Outlet. 8. Line Ash Inlet (Down Comer) 9. Emergency Valve 10. Main Valve (Isolating Valve) 3.3.1.3. Transfer Bin / Buffer Hopper / Silo. Transfer Bin / Buffer Hopper / Silo adalah penampung abu yang berasal dari Transporter / Transmitter / PGC, dari Transfer Bin / Buffer Hopper / Silo abu akan dipindahkan / dibuang ke pembuangan terakhir (Ash Valley). Sebuah Transfer Bin / Buffer Hopper / Silo dilengkapi Exhaust Fan dan Blower / Fan. Untuk memindahkan abu dalam Transfer Bin / Buffer Hopper / Silo dapat menggunakan Jumbo Transporter atau Dust 3
Conditioner / Mixer, Transfer Bin / Buffer Hopper / Silo juga dilengkapi perlengkapan untuk melayani konsumen Fly Ash, yaitu Dry Unloading System. Di PLTU Rembang ini terdapat 2 buah silo yaitu Silo Unit #10 dan Silo Unit#20. EXHAUST FAN
Dari Transporters
2000 m3/h Safety valve
Dust Filter
TRANSFER BIN TRANSFER BIN 250 M3
Cut Off Valve Cut Off Valve Cut Off Valve
Aeration Blower 400 m3/h
Ke Silo
DU cap. 135 ton/jam
Blower Jumbo Tr. 33 11 m3
heater
Jumbo Tr. 34 11 m3
Blower heater
Truck Capsole Dari Udara Compressor
3.3.2. Bottom A sh System
Bottom Ash System adalah system Ash Handling Plant yang khusus menangani/ menyalurkan abu sisa pembakaran dari bagian bawah ruang baker. Selain menangani dan menyalurkan abu dari dalam furnace Bottom Ash System juga menyalurkan abu yang berasal dari Ruang Economizer dan coal reject dari Pulverizer. gas flow Superheater reheater
econo mizer
Coal bunker
EP
Boiler
Coal
furnace AIR HEATER
Transporter
DDCC
ID Fan SDCC
PULVERIZER
mill reject FD Fan PA Fan
STACK
Bottom Ash System meliputi peralatanperalatan : 3.3.2.1. SDCC / SSC system. SDCC / SSC adalah peralatan yang berfungsi sebagai penampung (bak SDCC) dan penyaluran abu sisa pembakaran yang berasal dari dalam ruang bakar, Boiler Economizer Hopper dan coal reject. SDCC / SSC menampung dan menyalurkan / memindahkan abu ke pembuangan terakhir melalui Vibrating Screen (penyaring), Crusher (penghancur) dan menggunakan alat angkut ban-ban berjalan ataupun menggunakan truck. Bak SDCC / SSC diisi air yang berasal dari discharge CWP, selain berfungsi sebagai pendingin abu yang jatuh dari ruang bakar air dalam bak, juga berfungsi sebagai perapat ruang bakar agar udara luar tidak masuk (ruang bakar bertekanan negative). Agar terjaga level air di bak SDCC, bak SDCC disupply air secara terus menerus dan dilengkapi pompa-pompa yang mensirkulasikan airnya (Cooling water system), sehingga level dan temperaturenya tetap terjaga (suhu tidak tinggi). SDCC dilengkapi service water supply yang berfungsi sebagai seal bearing roller SDCC, chain spray SDCC dan seal bearing Sludge Pump. Abu dari SDCC/SSC diangkut dengan ban berjalan (Conveyor-conveyor) setelah melalui Vibrating Screen dan Crusher. Vibrating Screen adalah sebuah alat yang tak terpisahkan dari SDCC dan system, yang berfungsi sebagai penyaring abu bottom ash yang datang dari SDCC yang akan menuju ke Conveyor, Vibrating Screen memisahkan material-material (abu Bottom ash) yang berukuran besar untuk diarahkan ke Crusher (penghancur) maupun material-
4
material asing non abu sehingga tidak merusak Belt Conveyor. Crusher juga sebuah alat yang dapat mempengaruhi lancar tidak nya system SDCC, yang berfungsi sebagai penghancur abu yang berukuran besar yang tidak lolos oleh penyaring (Vibrating Screen).
Supply air yang berasal dari CWP juga men supply bak Sluice Tank. MILL REJECT HOPPER
Boiler Eco. Hopper
BOILER
DDCC JET PUMP
furnace
SEA WATER SUPPLY OVER FLOW
DISCHARGE CWP SLUICE TANK
Chain spray
Settling Tank
Bak SDCC
SLUICEPUMP
Sealbearing
Sealbearing
Sludge Pump
Transfer Pump
SERVICEWATER SUPPLY
SLUICEPUMP
kanal
Gambar 25 : Cooling Water System
3.3.2.3. Mill Reject System. Mill Reject System bagian dari system Bottom Ash System yang berfungsi menyalurkan coal reject dari Pulverizer. Coal reject disalurkan ke bak SDCC dengan bantuan air yang ditekan oleh Sluice Pump dengan system Jet Pump. ke SDCC
MILLREJECT HOPPER
MILLREJECT HOPPER
SLUICETANK
ke millreject hopper lain
SLUICEPUMP
SDCC
Seawater supply dari DISCHARGE CWP
SLUICEPUMP
Gambar 26 : Mill Reject System
3.3.2.2. Cooling Water system Cooling Water system adalah bagian dari Bottom Ash System yang berfungsi mencirkulasikan dan menjaga level dan temperartur air dalam bak SDCC / SSC. Bak SDCC / SSC disupply air laut dari CWP, air dari Bak SDCC / SSC mengalir (over flow) ke Settling Tank. Air di bagian bawah Settling Tank (berlumpur) dihisap oleh Sludge Pump dan dialirkan kembali ke bak SDCC / SSC, pada bagian atas Settling Tank dihisap oleh Transfer Pump dan dibuang ke kanal (bersih). 5
4.PENUTUP 4.1 Kesimpulan 1. Ash Handling System pada sebuah PLTU merupakan salah satu sistem penunjang yang sangat penting untuk kelancaran jalanya sebuah PLTU, karena Ash Handling System ini berperan dalam mengelola abu sisa pembakaran dalam boiler sehingga udara yang keluar dari boiler bersih tidak mengandung abu sehingga aman bagi lingkungan. 2. Beberapa Jenis Ash Handling System
Fly Ash System
[1].
DAFTAR PUSTAKA Diktat Kuliah Pembangkit Tenaga Listrik
[2].
Sulasno. Teknik Konversi Energi Listrik dan Sistem Pengaturan. Graha Ilmu, Yogyakarta, 2009.
[3].
Abdul Kadir. Pembangkit Tenaga Listrik (revisi). UIP, Jakarta, 2010.
[4]. http://www.ptpjb.com/ [5]. http://www.google.com/ [6]. http://fege.wordpress.com/2009/11/03/el ectrostatic-precipitator/
Bottom Ash System 3. Beberapa bagian penyusun dari Ash Handling System antara lain :
ESP Transporter/ Transmitter Transfer Bin/ Buffer Hopper/ Silo
SDCC/ SSC System
Cooling Water System
Mill Reject System 4. Kerja Praktek memberikan wawasan langsung yang lebih mengenai Pembangkit Tenaga Uap (PLTU), Bagian – Bagian dari PLTU, Serta proses – proses yang ada pada proses pembangkitan energi listrik pada PLTU. 4.2 Saran Guna untuk memenuhi kebutuhan listrik yang handal, maka diperlukan pasokan yang handal pula. Sehingga tercipta keseimbangan antara kebutuhan dan pasokan energi listrik. Maka diperlukan teknologi yang tinggi dalam proses pembangkitanya. Namun sisi keamanan juga harus menjadi prioritas yang tidak bisa ditinggalkan.
6
BIODATA Faisal Aji Syafriarso (21060110141045) Lahir di Kudus tanggal 05 Desember 1991. Riwayat pendidikan SD Muhammadiyah I Kudus, SMP Negeri 2 Kudus, SMA Negeri 1 Kudus. Pada tahun 2010 penulis melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Semarang, konsentrasi Ketenagaan dan saat ini masih menempuh pendidikan Strata 1 (S-1). Menyetujui, Dosen Pembimbing
Dr.Ir. Djoko Windarto,MT NIP.196405261989031002
7
