Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
PROSES PRODUKSI LISTRIK
DI PLTU TANJUNG JATI B JEPARA
Siklus PLTU Tanjung Jati B
Dalam kegiatan produksi PLTU Tanjung Jati B terdapat lima siklus utama yang
melingkupi seluruh proses pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap di PT. Tanjung Jati B Power
Service. Kelima siklus utama tersebut adalah :
Siklus bahan bakar
Siklus udara primer
Siklus udara sekunder
Siklus gas buang
Siklus uap dan air
Setiap siklus memiliki fungsi masing-masing, tetapi setiap proses bekerja secara
terintegrasi.
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
Siklus PLTU Tanjung Jati B
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
1. Siklus Bahan Bakar (Batubara)
Bahan bakar yang digunakan pada PLTU ini adalah batubara. Pada saat batubara datang
dan disimpan di Cool Yard, batubara masih berukuran besar. Menurut wawancara dengan
Engineer Material Handling, batubara ini akan dimasukkan ke dalam Silo yang berada diatas
Cool Feeder untuk diproses lebih lanjut. Feeder akan memindahkan batubara ke dalam
Pulverizer pada suatu nilai laju (ton per hour) yang tetap yang ditentukan oleh operator. Di
dalam Pulverizer, batubara yang berukuran besar itu akan digiling (grind) hingga menjadi
halus. Penggilingan mencapai spesifik 200 butir batubara halus dalam 1 inchi (melewati 200-
mesh screen). Batubara yang telah hancur inilah yang akan dibakar didalam burner.
2. Siklus Udara primer
Primary Air ( udara primer) disuplai ke dalam Pulverizer melalui Primary Air
Fans.Primary Air pun melewati pemanas udara dan digunakan untuk memindahkan batubara
dari Pulverizer menuju Burner. Selain itu, Primary Air pun digunakan untuk mengeringkan
batubara agar terjadi pembakaran yang baik dan mensirkulasikan batubara didalam
Pulverizer. Untuk menjaga temperatur keluaran dari Pulverizer. Primary Air yang memiliki
temperatur yang. rendah akan dicampurkan dengan primary air yang lebih panas disuplai ke
Pulverizer untuk digunakan didalamnya.
3. Siklus Udara Sekunder
Secondary Air ( udara sekunder) disuplay ke Burner melalui Windbox dengan
menggunakan Forced Draft Fan (FD Fan). Menurut Babcock & Wilcox, Windbox adalah
suatu ruangan berukuran besar yang mendistribusikan udara untuk Burner dan berada
melingkupi seluruh bagian burner.
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
4. Siklus Gas Buang
Di dalam Burner, batubara akan dibakar sehingga dihasilkan gas panas. Gas ini akan
ditarik oleh Induced Draft Fan (ID Fan) untuk memasuki Boiler. Ketika gas ini melewati
Primary dan Secondary Superheater, Reheater dan Economizer yang ada didalam Boiler, gas
ini akan mentranfer panas yang dimilikinya baik pada uap maupun air yang ada di dalam
tabung. Setelah keluar dari Boiler, pertukaran panas akan kembali terjadi pada tri-sector Air
Heater, gas yang keluar akan didinginkan dengan menukarkan panasnya dengan primary dan
secondary air.
Setelah gas bertukar kalor di air heater, gas akan dialirkan ke dalam Electrostatic
Precipitator(ESP). Di dalam ESP, partikel debu ataupun abu yang masih tercampur dengan
gas akan dipisahkan sehingga gas yang akan masuk ke dalam sistem Flue Gas
Desulpurization (FGD) adalah gas yang bersih dari partikel-partikel abu sisa pembakaran.
Didalam FGD, zat SO2 yang masih terkadung didalam gas hasil pembakaran batubara akan
dihilangkan. Setelah SO2 dihilangkan, gas yang telah bersih dari SO2 akan dibuang ke udara
melalui cerobong.
5. Siklus Uap dan Air
Siklus air dan uap dimulai dari pengambilan air laut dengan menggunakan pompa air
laut ( Sea Water Pump/Desal Pump ). Proses pertama pengolahan air adalah dengan disaring
terlebih dahulu untuk menghilangkan kotoran – kotoran atau sampah yang berukuran cukup
besar. Setelah itu air diolah di chlorination plant untuk membuat mabuk biota – biota laut
yang ada di air laut, sehingga biota laut tidak membuat sarang atau berkembang biak di tube
condenser dan pipa line CWP.
Setelah dari chlorination plant air menuju ke desalination plant. Di desalination plant
ini air laut diolah untuk menghilangkan kadar garam dari air laut. Desalination plant di
PLTU Tanjung Jati B menggunakan Sistem Reverse Osmosis. Prinsip dari reverse osmosis
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
dengan memberikan tekanan larutan dengan kadar garam tinggi (concentrated solution)
supaya terjadi aliran molekul air yang menuju larutan dengan kadar garam rendah (dilute
solution). Pada proses ini molekul garam tidak dapat menembus membrane semipermeable,
sehingga yang terjadi hanyalah aliran molekul air saja. Melalui proses ini, akan diperoleh air
tawar yang dihasilkan dari larutan berkadar garam tinggi
Setelah menjadi air tawar, kemudian dipompakan untuk mengisi tangki Make Up
Water Tank. Dari Make Up Water Tank air dipompakan lagi menuju Destillate Polisher
untuk diubah menjadi air murni dengan cara meninjeksikan resin anion dan kation, lalu air
murni tersebut ditampung di Demin Water Tank. Air pada Demin Water Tank digunakan
untuk air penambah pada Kondesor. Penambahan air di Kondensor dilakukan secara otomatis
berdasarkan level Hot Well Condenser. Air dari kondeser kemudian dipompakan Condensat
Electric Pump (CEP) untuk dipanaskan dengan menggunakan uap extraction steam.
Setelah melalui pemanas pada LP Heater, air tersebut menuju Deaerator, Deaerator
berfungsi untuk memisahkan oksigen dari air karena oksigen dapat menyebabkan korosi pada
pipa-pipa. Air dari Deaerator kemudian dipompakan oleh Boiler Feed Pump menuju High
Preasure Heater untuk dipanaskan lagi menggunakan uap extraction steam. Setelah melewati
HP Heater air akan memasuki Economizer. Di dalam Economizer, air ini akan dinaikkan
temperaturnya dengan menggunakan kalor yang berasal dari gas hasil pembakaran batubara.
Setelah melalui proses Economizer, air akan dikeluarkan melalui Economizer Outlet Header,
lalu air akan dipompa agar masuk ke dalam Steam Drum.
Air masuk ke dalam Steam Drum melalui kedua bagian ujung dari Steam Drum, ujung
depan dan ujung belakang, lalu di distribusikan di sepanjang Steam Drum. Air yang masuk ke
dalam Steam Drum ini akan bercampur dengan air panas yang telah ada di didalam Steam
Drum sebelumnya. Campuran air ini akan disebut Boiler Water. Boiler Water akan turun dari
Steam Drum melalui Downcomers dan disirkulasikan dengan melalui Furnace Wall, dinding
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
dari tungku pembakaran. Boiler water yang turun akan dimasukan dan dipanaskan di dalam
Furnace Wall. Boiler akan mendidih sehingga bagian air yang panas dan menjadi uap akan
naik dan meninggalkan Furnace Wall, sedangkan yang masih berupa air akan kembali ke
dalam Steam Drum. Siklus tersebut disebut sebagai siklus natural.
Didalam Steam Drum, uap akan dipisahkan dari air dengan menggunakan Cyclone
Separator dan Srubber. Uap kering akan mengalir keluar dari pipa yang ada di bagian atap
Steam Drum dan masuk ke dalam Primary Superheater Inlet. Uap air akan mengalir melalui
Primary Superheater dan akan keluar melalui outlet header, lalu uap akan melewati pipa
penghubung yang dilengkapi dengan Spray Attemperator. Setelah itu uap akan melewati
superheater yang berbentuk suatu lempengan yang sangat lebar yang berada pada bagian
puncak Furnace. Tahap kedua dari Superheater (Attemperator) akan ada diantara Platen
Superheater dan Secondary Superheater. Uap akan memasuki bagian Input Secondary
Superheater dan mengalir memaluinya sampai ke outlet header dan digunakan untuk
memutar High Preasure Turbin (HP Turbin).
Uap yang kembali dari turbin tekanan tinggi akan melewati reheat attemperator yang
berada dipipa inlet menuju reheater. Setelah itu, uap akan mengalir melalui reheater hingga
mencapai outlet header. Uap panas yang dihasilkan dari proses pemanasan ulang akan
melewati salah satu oulet header dan masuk digunakan untuk memutar IP Turbin kemudian
masuk ke LP Turbin. Setelah uap melewati LP Turbin didinginkan di Kondenser untuk
menjadi air kembali dan ditambahkan air penambah .
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
A. Proses Produksi Listrik
Pembangkit listrik merupakan sebuah pengubah energi. Pembakaran bahan bakar,
merupakan proses perubahan energi panas yang mengubah air menjadi uap pada suhu dan
temperatur yang sangat tinggi. Uap bertekanan 175 bar dan temperatur 541oC dari boiler
dialirkan melalui pipa tekanan tinggi ke turbin multi tingkat. Energi panas dan kinetic yang
tersimpan di dalam uap bergerak untuk memutar Turbin, mengubah energi panas menjadi
energi mekanik. Generator dihubungkan ke poros Turbin dimana energi listrik dibangkitkan.
Setiap tingkatan turbin menyumbang daya keluaran total dari generator sebesar 719 MW.
Generator menghasilkan arus dengan 22800 volt dari konduktor dan sebuah sirkuit
pemutus arus menuju generator transformer disini tegangan dinaikkan sebesar 500KV. Dari
transformer energi listrik dialirkan ke dalam jaringan terintegrasi Jawa Madura Bali milik
PLN
B. BAGIAN – BAGIAN UTAMA PLTU TANJUNG JATI B
1. BOILER
Salah satu peralatan yang sangat penting pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU)
adalah Boiler atau yang biasa di sebut ketel uap. Alat ini merupakan alat penukar kalor
dimana panas yang dihasilkan pada proses pembakaran bahan bakar dirubah menjadi energi
potensial yang berupa uap. Uap mempunyai tekanan dan temperatur tinggi inilah yang
digunakan untuk memutar Turbin Uap.Energi panas diperoleh dari pembakaran bahan bakar.
Bahan bakar utama di PLTU Tanjung Jati B adalah batubara. Untuk memasukkan bahan
bakar ke ruang bakar tiap unit telah dilengkapi alat pembakar.
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
Jenis Boiler unit 1 dan 2 pada PLTU Tanjung Jati B Jepara adalah Parameter
subcritical, satu furnace, pembuangan kerak padat, menggunakan kerangka baja. Dinding
ruang bakar ketel terbuat dari pipa pipa air dan pipa penguapan sedang bagian luarnya
dibungkus dengan isolasi tahan panas. Pada saat air pengisiakan masuk ke dalam ketel, air
pengisi terlebih dahulu masuk ke economizer untuk ditingkatkan temperaturnya guna
mempercepat proses penguapan dan mencegah terjadinya thermal stress.
Alat pemanas uap lanjut dipasang di atas ruang bakar ketel. Diantara primary
superheater dan secondary superheater dipasang suatu alat yang disebut desuperheater yang
berguna seabagi tempat pending uap dengan air pancar yang tujuannya adalah agar
temperature uap yang keluar dari ketel uap diatur tetap konstan.
2. TURBIN
Sebuah turbin terdiri dari serangkaian sudu – sudu berputar, mengubah energi
Termal (panas) menjadi energi mekanik. Tiap turbin mempunyai rotor yang tertutup di dalam
casing.
Turbin berputar menggunakan dua set blade/sudu-sudu . Satu set terpasang tetap di
casing bagian luar dari turbin dan mengarahkan aliran dari uap. Yang lainnya terpasang di
rotor dan memutar rotor dengan cara memanfaatkan energi dari uap yang bergerak cepat .
Turbin di PLTU TJB terdiri dari tiga tingkat : Sebuah turbin tekanan tinggi, Turbin tekanan
menengah , dan Turbin tekanan rendah.
Sebuah tingkatan turbin menyumbang daya keluaran total dari generator sebesar 719
MW.
3. KONDENSOR
Sebuah kondensor pada dasarnya adalah sebuah alat berisi 34074 buah pipa kecil
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
titanium . Uap yang sudah digunakan dari turbin memasuki kondensor dan mengalami kontak
dengan permukaan luar pipa kecil yang dngin. Air dari sistem pendingin mengalir melalui
pipa – pipa tersebut . dari perbedaan suhu anara uap yang terpakai (kira – kira 40 derajat
celsius) dan air pendingin ( 29 derajat celsius ) menghasilkan kondensasi.
4. GENERATOR
Turbin dihubungkan langsung dengan rotor generator dan berputar pada 3000 putaran
per menit. Di dalam casing generator terdapat ribuan kawat penghantar tembaga yang
terpasang dalam sebuah gulungan yang di sebut stator. Di dalam gulungan stator terdapat
sebuah rotor . saat rotor berputar, kutub magnetiknya memotong sebuah kumparan kawat
penghantar, yang menghasilkan arus berlanjut yang bervariasi. Hasilnya adalah arus bolak –
balik ( AC ) yang dihasilkan oleh semua pembangkit listrik.
C. TUJUAN SURVEY LAPANGAN
1. Mengetahui dan memahami proses pembangkitan energi listrik di PLTU Tanjung Jati B
2. Memperdalam ilmu yang telah diperoleh pada waktu kuliah dengan melakukan
pengamatan atau observasi langsung
3. Mengetahui tentang tema survei lapangan : “ Cara pengoperasian boiler di PLTU
Tanjung Jati B unit 1 dan 2 ”
4. Mengetahui tentang garis besar proses terbentuknya listrik pada pembangkit PLTU
tanjung jati B unit 1 dan 2, dengan terjun ke lapangan.
5. Mengetahui spesifikasi boiler unit 1 dan 2
6. Mengetahui bagian – bagian boiler
7. Mengetahui Prinsip kerja komponen - komponen boiler
8. Memahami cara – cara dan tahapan dalam start up dan shutdown di dalam pengoperasian
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
Nama : YUNIAR ANIS BUDIHARJANIM : 21050112083007Tema survey lapangan : ” Cara pengoperasian boiler PLTU Tanjung Jati B Unit 1 dan 2 “
boiler
9. Mengetahui tentang masalah – masalah yang terjadi saat pengoperasian boiler
10. Mengetahui cara mengatasi masalah – masalah saat pengoperasian boiler
D III TEKNIK MESIN – PLNFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO