Upload
doanthuy
View
234
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
KAJIAN UNJUK KERJA TENAGA GAS
BISNIS
TESIS
UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS G4 PT INDONESIA POWER U
ISNIS PEMBANGKITAN BALI
YON EKO SAPUTRO
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR 2014
ANGKIT LISTRIK G4 PT INDONESIA POWER UNIT
BALI
KAJIAN UNJUK KERJA TENAGA GAS
BISNIS
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
i
TESIS
UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS G4 PT INDONESIA POWER U
ISNIS PEMBANGKITAN BALI
YON EKO SAPUTRO NIM : 0991961007
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR
2014
ANGKIT LISTRIK G4 PT INDONESIA POWER UNIT
BALI
ii
KAJIAN UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS G4 PT INDONESIA POWER UNIT
BISNIN PEMBANGKITAN BALI
Tesis untuk memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Teknik Mesin
Program Pascasarjana Universitas Udayana
YON EKO SAPUTRO
NIM : 0991961007
PROGRAM PASCASARJANA PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR
2014
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 4 JULI 2014
Pembimbing I,
Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma NIP : 19700607 199303 1 001
Pembimbing II,
I Made Widiyanta, ST., M.Sc., Ph.D. NIP : 19710722 199803 1 003
Mengetahui
Ketua Program Studi Teknik Mesin Program Pascasarjana Universitas Udayana
Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma NIP : 19700607 199303 1 001
Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana
Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K). NIP : 19590215 198510 2 001
iv
Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai Oleh Panitia Penguji Pada Program Pascasarjana Universitas Udayana
Pada Hari/Tanggal : Jumat/4 Juli 2014 Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana No. : 2070/UN14.4/HK/2014 Tanggal : 2 Juli 2014 Panitia Penguji Tesis adalah : Ketua : Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma Anggota : 1 I Made Widiyanta, ST., M.Sc., Ph.D.
NIP : 19710722 199803 1 003 2 Dr. Eng. Made Sucipta, ST., MT
NIP : 19741114 200012 1 001 3 Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, MT.
NIP. 19651103 199203 1 002 4 Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg.
NIP. 19650706 199103 1 002
v
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Nama : Yon Eko Saputro
NIM : 0991961007
Program Studi : Teknik Mesin
Judul Tesis : Kajian Unjuk Kerja Pembangkit Listrik Tenaga
Gas G4 PT Indonesia Power Unit Bisnis
Pembangkitan Bali
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat,
apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini maka
saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan peraturan Mendiknas RI No. 17
Tahun 2010 dan peraturan perundang-undangan yang berlaku
Denpasar, Juli 2014
Yang Menbuat Pernyataan
Yon Eko Saputro
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Segala puji bagi Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan kekuatan
di dalam pelaksanaan penulisan tesis ini sehingga akhirnya bisa diselesaikan.
Tesis ini disusun untuk memenuhi persyaratan kelulusan dari Program Studi
Magister Teknik Mesin Universitas Udayana dan mendapatkan gelar Magister
Teknik. Penelitian ini mengambil judul Kajian Unjuk Kerja Pembangkit Listrik
Tenaga Gas G4 PT Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Bali.
Pada kesempatan ini ijinkan penulis untuk menyampaikan terima kasih
dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus
Wijaya Kusuma, selaku pembimbing Tesis dan pembimbing akademik, yang telah
membimbing penulis selama sepuluh tahun. Bapak I Made Widiyanta, ST., M.Sc.,
Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan
petunjuk yang berharga selama penyelesaian tesis ini.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Prof. dr. Ketut
Suastika, Sp. PD-KEMD. selaku Rektor Universitas Udayana atas kesempatan
dan fasilitas yang diberikan kepada penulis selama menyelesaikan Program
Magister Teknik Mesin ini. Ucapan terima kasih yang sama ditujukan kepada
Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. A.A. Raka
Sudewi, Sp.S(K). atas kesempatan yang diberikan untuk menjadi karyasiswa
Program Magister Teknik Mesin.
Kepada Bapak Dr. Eng made Sucipta, ST., MT., Bapak Dr. Ir. I Gusti
Ngurah Priambadi, MT. dan Bapak Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg.
selaku dosen penguji penulis menyampaiakn banyak terima kasih atsa masukan
vii
dan kritik membangun terhadap tesis ini sehingga menjadi lebih baik. Kepada
Seluruh dosem pengajar di lingkungan Program Studi Magister Teknik Mesin
penulis mengucapkan terima kasih atas sharing ilmu dan pengalaman selama
penulis menempuh pendidikan di program ini.
Rekan-rekan angkatan pertama Program Magister yang telah mendahului
selesai penulis sampaikan ucapakan terima kasih atas banyak hal yang sudah
dilalui bersama dalam berproses menyelesaikan program ini. Kepada seluh staff
administrasi S2 Teknik Mesin Penulis sampaikan terima kasih atas kerajinan
menghubungi penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis ini. Terakhir kepada
Istriku, Tuty Asraini Muhsyaf dan dua permata hati kami Calya dan Cetta penulis
sampaikan terima kasih atas semangat dan motivasi yang selalu diberikan untuk
menyelesaikan tesis ini.
Keterbatasan yang penulis miliki membuat tesis ini masih jauh dari
sempurna, untuk itu penulis meminta saran dan kritik yang sifatnya membangun
agar dalam penulisan dapat lebih baik lagi. Penulis mengucapkan banyak terima
kasih dan mohon maaf apabila ada kekurangan dan kesalahan dalam penulisan
tesis ini.
Denpasar, Juli 2014
Penulis
viii
ABSTRAK KAJIAN UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS G4 PT
INDONESIA POWER UNIT BISNIS PEMBANGKITAN BALI
Kebutuhan listrik rata-rata pulau Bali adalah sebesar 700 MW. Terdiri atas kapasitas pembangkit di Bali sebesar 427,59 MW, dan suplai daya dari Jawa melalui jaringan kabel laut sebesar 200 MW. Mengingat sangat pentingnya pemenuhan kebutuhan listrik dan mahalnya biaya investasi pembangunan pembangkit baru maka pembangkit-pembangkit yang sudah ada harus dimanfaatkan dengan maksimal, begitu juga dengan PLTG Pesanggaran. Salah satu cara untuk menjaga kehandalan sistem pembangkit adalah dengan melakukan over houl setelah pembangkit dioperasikan dalam satuan waktu tertentu. Dari Hasil pengujian yang dilakukan oleh PT PLN Jasa Sertifikasi diketahui bahwa setelah over houl pembangkit justru mengalami penurunan daya dan pemborosan bahan bakar, permasalahan inilah yang kemudian menjadi dasar dalam melakukan penelitian ini.
Dari hasil penelitian didapatkan bahwa penyebab penurunan performa dan pemborosan bahan bakar dikarenakan adanya kenaikan entalphi setelah proses kompresi secara rerata sebasar 2,69 kJ/kg yang memicu pemborosan bahan bakar. Besar penurunan performa pembangkit adalah 678,75 kW secara aktual dan 703,72 kW secara teoritis. Sedangkan pemborosan bahan bakar ditunjukan dengan peningkatan Spesifik fuel Consumtion pembangkit dari sebelum dan sesudah over houl yaitu 0,3271 menjadi 0,3480 secara aktual dan 0,3259 menjadi 0,3469 secara teoritis. Akibat adanya penuruan performa dan pemborosan bahan bakar potensi kerugian perusahaan mencapai Rp. 137.803.325 / hari. Kata kunci : pembangkit, bahan bakar, over houl
ix
ABSTRACT PERFORMANCE STUDY OF GAS POWER PLANT G4 PT INDONESIA
POWER GENERATION BUSINESS UNIT OF BALI
Average electricity needs of the Bali island amounted to 700 MW. Consists of generating capacity of 427,59 MW in Bali, and the supply of power from Java via submarine cable network of 200 MW. Given the importance of meeting the demand for electricity and the high investment costs of new plants the plants that already exist should be exploited to the maximum, as well as Pesanggaran power plant. One way to maintain the reliability of power systems is to do over houl after operation plants within a certain time unit. From the results of testing conducted by PT PLN Jasa Sertifikasi known that after over hou l actually decreased power generation and waste fuels, the problem is then the basis for the conduct of this study. The result showed that the cause of the decline in performance and fuel wastage due to the increase in enthalpy after the compression process was average of 2,69 kJ/kg which trigger waste fuel. Large reduction in plant performance is 678,75 kW and 703,72 kW actually theoretically. While wasting fuel indicated by the increase in Specific fuel Consumed Plants from before and after the overhauled 0,3271 becomes 0,3480 and 0,3259 actually be theoretically 0,3469. Due to deterioration in performance and fuel wastage potential losses reached IDR. 137.803.325 / day. Keywords: plant, fuel, over houl
x
RINGKASAN
Kajian Unjuk Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas G4 PT Indonesia Power
Unit Bisnis Pembangkitan Bali
Yon Eko Saputro
Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma, Pembimbing I
I Made Widiyanta, ST., M.Sc., Ph.D., Pembimbing II
Kebutuhan listrik rata-rata pulau Bali adalah sebesar 700 MW.
Kebetuhan tersebut dipenuhi dari pembangkitan pembangkit listrik di Bali yang
ada saat ini sebesar 427,59 MW, dan dari suplai daya dari jaringan interkoneksi
Jawa-Bali melalui kabel laut sebesar 200 MW. Mengingat sangat pentingnya
pemenuhan kebutuhan listrik dan mahalnya biaya investasi pembangunan
pembangkit baru maka pembangkit-pembangkit yang sudah ada harus
dimanfaatkan dengan maksimal, begitu juga dengan PLTG G4 Pesanggaran.
Salah satu usaha untuk menjaga kehandalan sistem adalah dengan melakukan
perawatan berkala dan over houl (OH) setelah pembangkit diporesikan dalam
satuan waktu tertentu.
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkit Bali pada tahun 2013
melakukan over houl terhadap pembangkit listrik tenga gas G4 dan G3. Dari hasil
tes running dan comisioning terhadap kedua pembangkit yang dilakukan oleh PT
PLN Jasa Sertifikasi diketahui adanya masalah penurunan performa pembangkit
dan pemborosan bahan bakar. Dalam penelitian ini akan dicari penyebab
penurunan performa dan pemborosan bahan bakar serta solusi yang bisa
dilakukan untuk menyelesaikan kedua masalah tersebut.
Penelitian ini akan dikerjakan degan melakukan observasi lapangan dan
studi literatur. Dengan observasi lapangan akan mendapatkan data tekanan,
temperatur pada titik-titik pengukuran yang telah ditetapkan, data mesin
pembangkit, data lingkugan dan data-data lain yang dibutuhkan. Data-data
lapangan itulah yang akan digunakan untuk menghitung nilai-nilai parameter yang
akan digunakan untuk melakukan analisa energi secara termodinamika. Dari hasil
xi
perhitungan akan didapatkan parameter-parameter termodinamika yang bisa
digunakan sebagai dasar untuk menyelesaikan masalah penurunan performa dan
pemborosan bahan bakar.
Penurunan performa pembangkit disebabkan karena adanya kenaikan kerja
kompresor dan penurunan kerja turbin setelah dilakukan over houl. Adanya
peningkatan kerja kompresor yang ditunjukan dengan adanya peningkatan
temperatur fluida kerja setelah proses kompresi memicu kenaikan konsumsi bahan
bakar. Kenaikan konsumsi bahan bakar tidak diimbangi dengan kenaikan
pemanfaatan kerja berguna pada ruang bakar. Hal ini ditunjukan dengan relatif
samanya temperatur tertinggi (T3) antara sebelum dan sesudah OH. Kelebihan
konsumsi bahan bakar tidak berdampak pada naiknya temperatur tertinggi,
sebagai akibatnya temperatur keluaran dari turbin mengalami kenaikan yang
secara linier mengurangi kerja turbin secara keseluruhan. Kerja turbin mengalami
penurunan sedangakan kerja kompresor mengalami kenaikan, akaibatnya terjadi
penuruanan performa pembangkit secara keseluruhan.
Daya Pembangkit diketahui dari alat ukur yang terpasang pada sistem. Daya
ini adalah daya riil yang dihasilkan sistem. Daya yang dihasilkan secara aktual
setelah over houl adalah 38.470 kW lebih kecil dari sebelum over houl yaitu
sebesar 39.148,75 kW. Penurunan daya pembangkit yang terjadi adalah sebesar
678,25 kW. Koreksi daya ini bisa dilakukan dengan menghitung daya yang
seharusnya dihasilkan sistem dengan pendekatan properties fluida kerja pada titik-
titik pengukuran yang telah ditetapkan. Besar daya teoritis setelah over houl
adalah 38.596,38 kW, lebih kecil dari daya sebelum over houl yaitu 39.300,10
kW. Ada pemborosan pembangkit 703,72 kW. Sedangkan pemborosan bahan
bakar ditunjukan dengan peningkatan Spesifik fuel Consumtion pembangkit dari
sebelum dan sesudah over houl yaitu 0,3271 menjadi 0,3480 secara aktual dan
0,3259 menjadi 0,3469 secara teoritis. Akibat adanya penuruan performa dan
pemborosan bahan bakar potensi kerugian perusahaan mencapai Rp. 137.803.325
/ hari.
xii
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Sampul Dalam ......................................................................... i
Lembar Prasarat............................................................................................. ii
Lembar Persetujuan Pembimbing ................................................................. iii
Lembar SK Panitia Penguji ....................................................................... iv
Surat Pernyataan Bebas Plagiat ................................................................ v
Ucapan Terima Kasih.................................................................................. vi
Abstrak ......................................................................................................... viii
Abstact .......................................................................................................... ix
Ringkasan ..................................................................................................... x
Daftar Isi .................................................................................................... xii
Daftar Gambar ........................................................................................... xvi
Daftar Tabel ................................................................................................. xvii
Daftar Lampiran ................................................................................................... xviii
Daftar Singkatan Dan Arti Lambang ................................................................. xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang …………………………………………………. 1
1.2 Permasalahan ............................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian ....................................................................... 3
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Konsep Energi ............................................................................. 4
2.1.1 Difinisi Energi ..................................................................... 4
2.1.2 Bentuk-Bentuk Energi ......................................................... 4
2.2 Konsep Dasar Thermodinamika ................................................. 7
2.2.1 Difinisi dan Aplikasi Thermodinamika ............................... 7
2.2.2 Hukum Ke 0 Thermodinamika ............................................ 9
xiii
2.2.3 Hukum Pertama Thermodinamika ....................................... 11
2.2.4 Hukum Kedua Thermodinamika ......................................... 12
2.3 Persamaan Gas Ideal ................................................................... 14
2.4 Pembakaran Bahan Bakar............................................................. 15
2.4.1 Prinsip-Prinsip Pembakaran ................................................. 15
2.4.2 Pembakaran 3 T ................................................................... 17
2.4.3 Kebutuhan Udara Pembakaran pada Turbin Gas (external
Combution Engine) dan kekekalan Massa .......................... 18
2.5 Turbin Gas ................................................................................... 19
2.5.1 Siklus Turbin Gas................................................................. 19
2.5.2 Siklus Turbin Gas Sederhana................................................ 25
2.6 Pembangkit Tenaga Listrik Tenaga Gas (PLTG) ........................ 27
2.6.1 Kompresor (Compressor) .................................................... 28
2.6.2 Ruang Bakar (Combustion Clamber, Combustor basket
atau Burner) ........................................................................ 29
2.6.3 Turbin (turbine) ........................................................... 31
2.7 Menentukan Nilai Daya Pembangkit, Spesific Fuel Consumtion
(SFC) dan Biaya Pembangkitan. ................................................... 32
2.8 Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Turbin Gas Sebagai
Pembangkit ................................................................................. 34
2.9 Tinjaun Umum Turbin Gas G-4 PT Indonesia Power UBP Bali 35
2.10 Penelitian Terdahulu .................................................................. 37
BAB III KERANGKA BERFIKIR, KONSEP DAN HIPOTESA
PENELITIAN
3.1 Kerangka Berfikir......................................................................... 39
3.2 Konsep Penelitian ....................................................................... 39
3.3 Hipotesa Penelitian ...................................................................... 41
xiv
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Metode Penelitian......................................................................... 42
4.2 Metode Yang Digunakan............................................................. 45
4.3 Flow Chart Penelitian ................................................................. 46
4.4 Pengolahan Data .......................................................................... 48
4.5 Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................... 48
4.5.1 Tempat Penelitian ..................................................................... 48
4.5.2 Waktu Penelitian ...................................................................... 48
BAB V HASIL PENELITIAN
5.1 Data Hasil Penelitian ................................................................... 49
5.2 Data Pendukung .......................................................................... 49
5.2.1 Spesifikasi Teknis PLTG G4 .................................................... 49
5.2.2 Spesifikasi Bahan Bakar............................ ............................... 51
5.3 Perhitungan Mesin Pembangkit Setelah Over Houl .................... 51
5.3.1 Diskripsi Kondisi Pengambilan Data ....................................... 51
5.3.2 Mengitung Nilai Entalphi (h) Pada Setiap Titik Pengukuran ... 51
5.3.3 Menghitung Kerja Per Satuan Berat Fluida Kerja .................... 54
5.3.4 Mnehitung Daya Netto Turbin ................................................. 55
5.3.5 Menghitung Spesifik Fuel Consumtion (SFC) ......................... 56
5.3.6 Mnegitung Biaya Pemabngkitan Listrik ................................... 57
5.3.7 Menghitung Produksi Listrik Harian......................................... 57
5.3.8 Menghitung Penyusutan Daya Pembangkit .............................. 58
5.4 Perhitungan Mesin Pembangkit Sebelum Over Houl .................. 59
5.4.1 Diskripsi Kondisi Pengambilan Data ....................................... 59
5.4.2 Mengitung Nilai Entalphi (h) Pada Setiap Titik Pengukuran ... 59
5.4.3 Menghitung Kerja Per Satuan Berat Fluida Kerja .................... 61
5.4.4 Mnehitung Daya Netto Turbin ................................................. 63
5.4.5 Menghitung Spesifik Fuel Consumtion (SFC) ......................... 64
5.4.6 Mnegitung Biaya Pemabngkitan Listrik ................................... 64
xv
5.4.7 Menghitung Produksi Listrik Harian......................................... 65
5.5. Menghitung Pemborosan Mesin Pembangkit.............................. 66
5.6 Analisa Keteknikan ..................................................................... 68
5.7 Analisa Ekonomi.......................................................................... 73
BAB VI PEMBAHASAN
6.1 Analisa Termodinamika ............................................................. 74
6.2. Rekomendasai Penyelesaian Masalah ........................................ 76
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN
7.1 Simpulan ...................................................................................... 79
7.2 saran.............................................................................................. 79
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
LAMPIRAN .................................................................................................
80
81
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Analogi hukum ke 0 thermodinamika ………………..……… 9
Gambar 2.2 Analogi perbandingan properties air pada satuan oC, oF, K
dan R pada titik didih, beku dan nol absolute ………………… 10
Gambar 2.3 Diagram kesetimbangan energi ……………………………… 12
Gambar 2.4 Pembakaran yang sempurna, baik dan tidak sempurna ……… 18
Gambar 2.5 Siklus turbin gas sederhana (a) P-V (b), T-s (c) diagramnya ... 21
Gambar 2.6 Bagan PLTG G3 dan G4 PT IP UBP Bali, Pesanggaran …….. 36
Gambar 3.1 Gambar Sistem ………………………………………………. 41
Gambar 4.1 Skema yang akan dianalisa dari sebuah PLTG ……………… 44
Gambar 4.2 T-s dan P-V diagram siklus ideal turbin gas ………………… 45
Gambar 6.1 T-s Diagram PLTG G4 Pesanggaran ………………………… 74
Gambar 6.2 P-v Diagram PLTG G4 Pesanggaran ………………………… 75
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Satuan Temperatur SI dan British ……………………………….. 10
Tabel 4.1 Jadwal Penelitian ………………………………………………… 48
Tabel 5.1 Perbandingan parameter hasil perhitungan …………… ………... 68
Tabel 5.2 Perbandingan parameter ekonomi…………….. …………………… 73
Tabel 6.1 Parameter temperature dan entalphi rata-rata ……………………. 74
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 Hasil Pengamatan tanggal 12 Desember 2013…………………. 81
Lampiran 2 Hasil Pengamatan Sebelum Over Houl………………………… 82
Lampiran 3 Hasil Perhitungan entalphi (h), Kerja Fluida, Daya Pembangkit,
SFC, BPP dan penyusutan Pembangkit Sesudah Over Houl ……. 83
Lampiran 4 Hasil Perhitungan entalphi (h), Kerja Fluida, Daya Pembangkit,
SFC, BPP dan penyusutan Pembangkit Sesudah Over Houl …….. 85
Lampiran 5 Laporan Inspeksi Teknis ………………………………………. 87
Lampiran 6 Table A–17 Ideal-gas properties of air ……………………….. 89
xix
DAFTAR SINGKATAN DAN ARTI LAMBANG
SINGKATAN
BTU : British Thermal Unit
HSD : High Speed Diesel Oil
IP : Indonesia Power
KE : Kinetik Energi
kg : Kilo gram
kJ : Kilo Juole
kW : Kilo Watt
kWh : Kilo Watt Hour
LHV : Low Heating Value
LPM : Liter Per Minuite
MW : Mega Watt
PE : Potensial Energi
PLN : Perusahaan Listrik Negara
PLTD : Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
PLTG : Pembangkit Listrik Tenaga Gas
PLTU : Pembangkit Listrik Tenaga Uap
PT : Perseroan Terbatas
RB : Ruang Bakar
SFC : Specifik Fuel Consumtion
UBP : Unit Bisnis Pembangkitan
LAMBANG 0C : Derajat Celcius
T : Temperatur
qin : Kalor masuk
T : Temperatur
h : entalphi
w : Kerja persatuan massa
xx
N : Daya
s : Entropi
v : Volume spesifik
P : Tekanan
��� : efisiensi termis
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan listrik pada saat beban puncak pada tahun 2013 Bali adalah sebesar
700 MW. Kebetuhan tersebut dipenuhi dari pembangkitan pembangkit listrik di Bali
yang terdiri dari tiga lokasi pembangkit yaitu di Pesanggaran, Pemaron dan Gilimanuk.
Di Power Plan Pesanggaran total daya terpasang adalah 196,19 MW, terdiri atas total
PLTD sebesar 125,45 MW dan PLTG sebanyak 4 unit dengan total daya terpasang
sebesar 70,74 MW, PLTG Pemaron 2 x 48,8 MW dan PLTG Gilimanuk sebesar 1 x
133,80 MW, sehingga total pembangkitan Bali sebesar sebesar 427,59 MW serta
tambahan beberapa PLTD di Bali Kepulauan.. Untuk memenuhi kebutuhan saat beban
puncak sisanya berasal dari jaringan interkoneksi Jawa-Bali melalui kabel bawah laut
sebesar 200 MW lebih. Untuk menjaga keamanan pasokan lisrik di Bali, maka
keberadaan pembangkit yang ada harus tetap dioperasikan dengan segala konsekuensi
yang ada.
Mengingat sangat pentingnya pemenuhan kebutuhan listrik dan mahalnya biaya
investasi pembangunan pembangkit baru maka pembangkit-pembangkit yang sudah ada
harus dimanfaatkan dengan maksimal, begitu juga dengan PLTG G4 Pesanggaran.
Salah satu usaha untuk menjaga kehandalan sistem adalah dengan melakukan perawatan
berkala dan over houl (OH) setelah pembangkit dioperasikan dalam satuan waktu
tertentu.
Untuk mengetahui kehandalan dan keadaan terkini pembangkit yang ada, hal
pertama yang akan dilakukan adalah audit energi. Audit Energi adalah kegiatan
penelitian pemanfaatan energi untuk mengetahui keseimbangan energi dan
1
2
mengidentifikasi peluang-peluang penghematan energi. Audit itu dilakukan untuk
memperoleh kepastian tentang kondisi masing-masing pembangkit dan kapasitasnya.
Dari hasil audit itu, akan diketahui kapasitas terpasang dan terbangkitkan yang
sebenarnya pada kondisi sekarang. Selama ini data yang dimiliki pemerintah adalah
kapasitas terpasang berdasarkan hitungan pada kondisi dulu. Padahal ada sejumlah
faktor yang bisa mempengaruhi perubahan hitungan itu. Sebuah pembangkit bisa
mengalami penyusutan kapasitas, misalnya pembangkit yang sebelumnya diketahui 100
Mega Watt, bisa turun setelah mesin dioperasikan 20-25 tahun. Karena itu penghitungan
kembali harus dilakukan untuk memperoleh angka yang pasti. Selain itu, audit juga bisa
dilaksanakan untuk mengetahui pemborosan yang mungkin terjadi. Akibatnya ada biaya
perawatan dan biaya lain yang seharusnya tidak dikeluarkan bisa dihilangkan.
PT. Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkit Bali pada tahun 2013 melakukan
over houl terhadap pembangkit listrik tenaga gas G4 dan G3, dari hasil tes running dan
comisioning terhadap kedua pembangkit yang dilakukan oleh PT PLN Jasa Sertifikasi
diketahui adanya masalah penurunan performa pembangkit dan pemborosan bahan
bakar. Hal inilah yang mendorong untuk dilakukan penelitian untuk mencari penyebab
penurunan performa dan pemborosan bahan bakar tersebut serta solusi yang bisa
tawarkan untuk menyelesaikan kedua masalah tersebut.
1.2 Permasalahan
Dari urian di atas, maka akan diambil beberapa permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana penyebab terjadinya penurunan performa pembangkit?
2. Bagaimana proses pemborosan bahan bakar terjadi?
3. Bagaimana solusi-solusi untuk menyelesaikan masalah tersebut?
3
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk :
1. Menganalisa dan mengetahui terjadinya penurunan performa pembangkit.
2. Menganalisa dan mengetahui terjadinya pemborosan bahan bakar pada
pembangkit.
1.4 Manfaat Penelitian
Dari penelitian yang akan dilakukan diharapkan dapat memberikan beberapa
manfaat seperti tersebut dibawah ini:
1. Memberikan solusi atas permasalahan penurunan performa dan pemborosan
bahan bakar pada pembangkit.
2. Memberikan dasar-dasar audit energy di PT Indoneia Power UBP Bali
Khususnya ada pembangkit Gas G4.
4
m
Ee =
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Konsep Energi
2.1.1 Difinisi Energi
Energi thermal adalah bentuk dasar dari energi. Artinya, semua bentuk
energi dapat dengan sempurna dikonversikan menjadi energi thermal. Sebenarnya,
semua energi akan dikonversikan dalam bentuk energi thermal, kecuali disimpan
dalam bentuk yang lain. Pengkorversian energi thermal menjadi energi yang lain
adalah terbatas hingga suatu harga yang lebih kecil dari 100%. Proses konversi
energi di dalam suatu pembangkit memerlukan suatu masukan (input), yang
berupa bahan bakar (fuel) dan udara.
2.1.2 Bentuk-Bentuk Energi
Energi dapat terwujud dalam berbagai bentuk, yaitu energi kimia, energi
panas, energi mekanis, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang
elektromagnetik, energi gaya magnit, dan lain-lain. Suatu media pembawa energi
dapat mengandung berbagai bentuk energi tersebut sekaligus, dan jumlah
energinya disebut energi total (E). Dalam analisis thermodinamika sering
digunakan energi total setiap satuan masa media (m), yang disebut sebagai energi
per-satuan masa (e) yaitu,
(2.1)
4
5
2
2Vke=
2
2mVKE =
mgzPE =
Berbagai bentuk energi di atas dapat pula dikelompokan menjadi dua
bentuk, yaitu energi makroskopik dan energi mikroskopik. Energi makroskopik
adalah keberadaan energi ditandai dari posisinya terhadap lingkungannya atau
terhadap suatu referensi yang ditentukan. Contoh bentuk energi makroskopik
adalah energi kinetik (KE) dan energi potensial (PE). Keberadaan energi
mikroskopik ditentukan oleh struktur internal dari zat pembawa energi sendiri dan
tidak tergantung kepada lingkungannya, yaitu struktur dan gerakan molekul zat
tersebut. Energi mikroskopik ini disebut sebagai energi internal (U).
Energi makroskopik berhubungan dengan gerakan masa pembawa energi,
dan pengaruh luar seperti gaya gravitasi, pengaruh energi listrik, sifat magnit, dan
tegangan pemukaan fluida. Energi kinetis KE adalah energi yang disebabkan oleh
gerakan relatif terhadap suatu referensi, dan besarnya adalah:
(2.2)
atau dalam bentuk energi per-satuan masa:
(2.3)
dengan,
m = satuan masa media pembawa energi
v = satuan kecepatan gerakan masa.
Energi potensial adalah energi yang disebabkan oleh posisi elevasinya
dalam medan gravitasi, dan besarnya adalah
(2.4)
6
gzpe=
Atau dalam bentuk energi per-satuan masa,
(2.5)
dengan,
g = gaya gravitasi
z = posisi elevasi terhadap suatu referensi.
Energi internal meliputi semua jenis energi mikroskopik, yaitu akibat dari
struktur dan aktivitas molekul dalam masa yang ditinjau. Struktur molekul adalah
jarak antar molekul dan besar gaya tarik antar molekul, sedang aktivitas molekul
adalah kecepatan gerak molekul. Energi laten adalah energi yang merubah jarak
dan gaya tarik antar molekul, sehingga masa berubah fase antara fase padat atau
cair menjadi gas. Energi sensible merubah kecepatan gerak molekul, yang
ditandai oleh perubahan temperatur dari masa yang ditinjau.
Energi kimia adalah energi internal sebagai akibat dari komposisi kimia
suatu zat, yang merupakan energi yang mengikat atom dalam molekul zat
tersebut. Perubahan struktur atom menyebabkan perubahan energi pengikat atom
dalam molekul, sehingga reaksinya dapat melepaskan energi (eksothermis)
misalnya dalam reaksi pembakaran, atau memerlukan energi (indothermis).
Bentuk energi internal lainnya adalah energi nuklir, yang merupakan energi ikatan
antara atom dengan intinya.
Dalam bahasan thermodinamika efek dari jenis energi makroskopik lain
yaitu energi magnetik, dan tegangan permukaan fluida dapat diabaikan, sehingga
energi total E dari masa pembawa energi tersebut adalah:
7
mgzmV
UE
PEKEUE
++=
++=
2
2
gzV
ue
pekeue
++=
++=
2
2
(2.6)
atau dalam bentuk energi per-satuan masa,
(2.7)
Dalam aplikasi bidang teknik masa atau sistem thermodinamika yang
ditinjau biasanya tidak bergerak selama proses berlangsung, sehingga perubahan
energi potensial dan energi kinetisnya sama dengan nol
2.2 Konsep Dasar Thermodinamika
2.2.1 Definisi dan Aplikasi Thermodinamika
Thermodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesifik
membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Energi dapat
berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa
teknologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat
dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu
bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Prinsip ini
disebut sebagai prinsip konservasi atau kekekalan energi.
Prinsip thermodinamika tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami
dalam kehidupan sehari-hari. Bumi setiap hari menerima energi gelombang
elektromagnetik dari matahari, dan di bumi energi tersebut berubah menjadi
energi panas, energi angin, gelombang laut, proses pertumbuhan berbagai
tumbuh-tumbuhan dan banyak proses alam lainnya. Proses di dalam diri manusia
8
juga merupakan proses konversi energi yang kompleks, dari input energi kimia
dalam maka akan menjadi energi gerak berupa segala kegiatan fisik manusia, dan
energi yang sangat bernilai yaitu energi pemikiran.
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip
alamiah dalam berbagai proses thermodinamika direkayasa menjadi berbagai
bentuk mekanisme untuk membantu manusia dalam menjalankan kegiatannya.
Mesin-mesin transportasi darat, laut, maupun udara merupakan contoh yang
sangat dikenal dari mesin konversi energi, yang merubah energi kimia dalam
bahan bakar atau sumber energi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak
atau perpindahan di atas permukaan bumi, bahkan sampai ke luar angkasa.
Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh
mesin pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas
dan kerja. Untuk kenyamanan hidup, dimanfaatkan mesin air conditioning, mesin
pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar thermodinamika.
Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan
ilmu thermodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap
di Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan thermodinamika seperti Willian
Rankine, Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19. Pengembangan
ilmu thermodinamika dimulai dengan pendekatan makroskopik, yaitu sifat
thermodinamis didekati dari perilaku umum partikel-partikel zat yang menjadi
media pembawa energi, yang disebut pendekatan thermodinamika klasik.
Pendekatan tentang sifat thermodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan
partikel-partikel disebut pendekatan mikroskopis yang merupakan perkembangan
9
ilmu thermodinamika modern, atau disebut thermodinamika statistik. Pendekatan
thermodinamika statistik dimungkinkan karena perkembangan teknologi
komputer, yang sangat membantu dalam menganalisis data dalam jumlah yang
sangat besar.
2.2.2 Hukum ke ‘0’ Thermodinamika
Hukum ke ‘0’ thermodinamika menyatakan bahwa jika benda A berada
dalam kesetimbangan thermal dengan benda B dan benda A berada dalam
kesetimbangan thermal dengan benda C maka benda B berada dalam
kesetimbangan thermal dengan benda C.
Gambar. 2.1. Analogi Hukum Thermodinamika ke 0 (sumber : Yosef Agung Cahyanta : Thermodinamika I hal. 8)
Jika :
TA = TB
TA = TC
Maka
TB = TC
10
Hal tersebut menjadi dasar dari thermometer.
Skala suhu :
Tabel 2.1 Satuan Temperatur SI dan British
SI British
Suhu Celcius (oC) Fahrenheit (oF)
Suhu Absolut Kelvin (K) Rankine (R)
Sumber : Yosef Agung Cahyanta : Thermodinamika I hal. 8
Konversi
T (oK) = T (
oC) + 273,15
T (oR) = T (
oF) +459,67
T (oF) = 1,8 T (
oC) + 32
T (oR) = 1,8 T (
oK)
Gambar 2.2. Analogi perbandingan propertis air pada satuan oC,
oF, K dan R
pada titk didih, beku dan nol absolute Sumber : Yosef Agung Cahyanta : Thermodinamika I hal 8
11
2.2.3 Hukum Pertama Thermodinamika
Hukum pertama thermodinamika merupakan hukum konservasi energi.
Pernyataannya menyebutkan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun
dihancurkan. Bila panas diberikan pada suatu sistem, maka sistem tersebut akan
berekspansi dan memberikan kerja disekeliling sistem. Tetapi disamping itu,
pemanasan terhadapan sistem akan memberikan pertambahan molekular dari zat
dan pertambahan jarak antara molekul-molekul sistem karena berekspansi. Energi
yang diperlukan dalam hal ini disebut energi dalam (internal energi). Jadi
sebagian panas yang diberikan diubah untuk pertambahan energi dalam. Selain
itu sistem mengalami pertambahan energi kinetik dan energi potensial, akibat dari
gaya luar seperti gaya gravitasi dan lain-lain.
Perubahan dalam energi keseluruhan di dalam suatu sistem dicerminkan
dalam perubahan pada berbagai bentuk energi yang membentuk energi-dalam
keseluruhan, sebagai berikut:
dE = (dU + …, dll) + d (EK) + d(EP) (2.8)
Prinsip kekekalan massa pada sistem aliran juga dapat diterapkan dalam
proses kesetimbangan energi yang digunakan untuk menunjukan adanya
kebocoran aliran massa dari suatu proses atau perlengkapan yang nantinya
dianggap sebagai kerugian energi.
12
Gambar 2.3 Diagram Kesetimbangan Energi
Pada diagram kesetimbangan energi (Gambar 2.3) menunjukan aliran
massa dan jumlah energi yang masuk dan keluar dari diagram tersebut, didapatkan
persamaan umum energi sebagai berikut:
=++++ QVpUvm
zgm 111
211
111 2WVpU
vmzgm ++++ 222
222
222 2 (2.9)
dimana
mgz = Energi Potensial Q = Panas yang masuk
2
2mv = Energi Kinetik W = Kerja luar
U = Internal Energi 1,2 = Parameter masuk dan keluar
pV = Energi tekanan
2.2.4 Hukum Kedua Thermodinamika
13
Hukum kedua menyatakan perbedaan kualitas diantara dua bentuk energi
dan menerangkan mengapa beberapa proses dapat terjadi secara spontanitas,
dimana yang lain tidak bisa terjadi. Ini menandakan suatu trend yang terjadi dan
bisanya dinyatakan di dalam pertidaksamaan. Dari hukum kedua dapat diketahui
bahwa suatu energi misalnya panas dapat diubah menjadi energi lain seperti kerja
mekanik ataupun sebaliknya. Tetapi dalam penerapannya, walaupun kerja
mekanik memang sepenuhnya dapat diubah menjadi panas, tetapi panas tidak
dapat seluruhnya menjadi kerja (kerja yang dapat balik), ini menunjukan adanya
panas yang terbuang percuma.
Pernyataan Hukum Kedua Thermodinamika merupakan hal yang
menjelaskan tetang hukum kedua thermodinamika. Walaupun ada beberapa
variasi dari formula hukum kedua, dua diantaranya di kenal dengan pernyataan
Clausius dan pernyataan Kevin-Planc.
• Pernyataan Clausius. Tidak memungkinkan untuk suatu sistem untuk
memindahkan panas dari suatu reservoar bertemperatur rendah menuju
reservoar bertemperatur tinggi. Secara sederhana, perpindahan panas hanya
dapat terjadi spontanitas dalam arah dari penurunan temperatur.
• Pernyataan Kelvin-Planck. Tidak memungkinkan suatu sistem untuk
menerima panas yang diberikan dari reservoar temperatur tinggi dan
menyediakan jumlah yang sama dari kerja yang keluar. Ketika suatu sistem
merubah kerja menjadi energi yang sama yang pindah sebagai panas yang
memungkinkan. Suatu alat yang merubah panas menjadi perpindahan energi
14
VP
1~
V
TRP =
panas yang sama adalah tidak mungkin, contohnya, kita tidak dapat membuat
suatu mesin dengan efisiensi thermal 100%.
2.3 Persamaan Gas Ideal
Persamaan keadaan (equation of state) : persamaan yang menghubungkan
tekanan, temperatur dan volume jenis suatu zat.
- fase uap suatu zat disebut gas jika berada di atas temperatur kritis.
- vapor (uap) : gas yang tidak jauh dari keadaan kondensasi
Robert Boyle (Inggris, 1662) :
(2.10)
J. Charles dan J. Gay Lussac (Perancis 1810) :
( 2.11)
P v = R T ⇒ Persamaan gas ideal
P = Tekanan absolut : Tekanan terukur + tekanan atmosfir
T = Temperatur absolut ( K atau R)
v = Volume jenis
R = konstante gas : udara R = 287 J/(kg K)
helium R = 2077 J/(kg K)
argon R = 208 J/(kg K)
nitrogen R = 296 J/(kg K)
15
mRT
VP
T
VP ==2
22
1
11
M
RRR u=
RU
= konstanta gas umum = 8,314 kJ/(k mol K)
= 1,986 Btu/(lb mol R)
M = molar mass (berat molekul)
massa sistem : m = M N ; N = jumlah molekul
V = m v ⇒ P V = m R T
m R = M N R = N RU ⇒ P V = N R
U T
V = N v ⇒ P v = RU
T
v = volume jenis molekul ( volume tiap satuan mole )
Untuk fixed mass sistem :
(2.12)
2.4. Pembakaran Bahan Bakar
2.4.1 Prinsip-Prinsip Pembakaran
Pembakaran merupakan oksidasi atau antara bahan bakar dan oksigen (O2)
disertai dengan produksi panas, atau panas dan cahaya. Pembakaran sempurna
bahan bakar terjadi hanya jika ada pasokan oksigen yang cukup. Oksigen yang
dipakai biasanya dari udara. Oksigen merupakan salah satu elemen bumi paling
umum yang jumlahnya mencapai 20,9% dari udara. Bahan bakar padat atau cair
harus diubah ke bentuk gas sebelum dibakar. Biasanya diperlukan panas untuk
mengubah cairan atau padatan menjadi gas. Bahan bakar gas akan terbakar pada
16
keadaan normal jika terdapat udara yang cukup. Hampir 79% udara (tanpa adanya
oksigen) merupakan nitrogen, dan sisanya merupakan elemen lainnya. Nitrogen
dianggap sebagai pengencer yang menurunkan suhu yang harus ada untuk
mencapai oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran.
Nitrogen mengurangi efisiensi pembakaran dengan cara menyerap panas
dari pembakaran bahan bakar dan mengencerkan gas buang. Nitrogen juga
mengurangi transfer panas pada permukaan alat penukar panas, juga
meningkatkan volum hasil samping pembakaran, yang juga harus dialirkan
melalui alat penukar panas sampai ke cerobong.
Nitrogen ini juga dapat bergabung dengan oksigen (terutama pada suhu
nyala yang tinggi) untuk menghasilkan oksida nitrogen (NOx), yang merupakan
pencemar beracun. Karbon, hidrogen dan sulfur dalam bahan bakar bercampur
dengan oksigen di udara membentuk karbon dioksida, uap air dan sulfur dioksida,
melepaskan panas masing-masing 8.084 kkal, 28.922 kkal dan 2.224 kkal. Pada
kondisi tertentu, karbon juga dapat bergabung dengan oksigen membentuk karbon
monoksida, dengan melepaskan sejumlah kecil panas (2.430 kkal/kg karbon).
Karbon terbakar yang membentuk CO2 akan menghasilkan lebih banyak panas per
satuan bahan bakar daripada bila menghasilkan CO atau asap.
C + O2 → CO 2 + 8.084 kkal/kg Karbon (2.15)
2C + O2 → 2 CO + 2.430 kkal/kg Karbon (2.16)
2H 2 + O2 → 2H2O + 28.922 kkal/kg Hidrogen (2.17)
S + O2 → SO2 + 2.224 kkal/kg Sulfur (2.18)
17
Setiap kilogram CO yang terbentuk berarti kehilangan panas 5654 kKal (8084 –
2430).
2.4.2 Pembakaran Tiga T
Tujuan dari pembakaran yang baik adalah melepaskan seluruh panas yang
terdapat dalam bahan bakar. Hal ini dilakukan dengan pengontrolan “tiga T”
pembakaran yaitu (1) Themperature/suhu yang cukup tinggi untuk menyalakan
dan menjaga penyalaan bahan bakar, (2) Turbulence/turbulensi atau pencampuran
oksigen dan bahan bakar yang baik, dan (3) Time/waktu yang cukup untuk
pembakaran yang sempurna.
Bahan bakar yang umum digunakan seperti gas alam dan propan biasanya
terdiri dari karbon dan hidrogen. Uap air merupakan produk samping pembakaran
hidrogen, yang dapat mengambil panas dari gas buang, yang mungkin dapat
digunakan untuk transfer panas lebih lanjut.
Gas alam mengandung lebih banyak hidrogen dan lebih sedikit karbon per
kg daripada bahan bakar minyak, sehingga akan memproduksi lebih banyak uap
air. Sebagai akibatnya, akan lebih banyak panas yang terbawa pada pembuangan
saat membakar gas alam.
Terlalu banyak, atau terlalu sedikitnya bahan bakar pada jumlah udara
pembakaran tertentu, dapat mengakibatkan tidak terbakarnya bahan bakar dan
terbentuknya karbon monoksida. Jumlah O2 tertentu diperlukan untuk pembakaran
yang sempurna dengan tambahan sejumlah udara (udara berlebih) diperlukan
untuk menjamin pembakaran yang sempurna. Walau demikian, terlalu banyak
udara berlebih akan mengakibatkan kehilangan panas dan efisiensi. Tidak seluruh
18
bahan bakar diubah menjadi panas dan diserap oleh peralatan pembangkit.
Biasanya seluruh hidrogen dalam bahan bakar terbakar. Saat ini, hampir seluruh
bahan bakar untuk boiler, karena dibatasi oleh standar polusi, sudah mengandung
sedikit atau tanpa sulfur. Sehingga tantangan utama dalam efisiensi pembakaran
adalah mengarah ke karbon yang tidak terbakar (dalam abu atau gas yang tidak
terbakar sempurna), yang masih menghasilkan CO selain CO2.
Gambar 2.4 Pembakaran yang sempurna, yang baik dan tidak sempurna
2.4.3 Kebutuhan Udara Pembakaran pada Turbin Gas (external Combution
Engine) dan kekekalan Massa
Dari Proses persamaan energi yang umum untuk proses aliran tunak, untuk
∆PE≈ 0, dan w = 0, maka kalor yang menyebabkan keanikan h2 mejadi h3 adalah,
Efisiensi pembakaran didifinisikan sebagai,
�� = �� � (2.19)
�� ≈ 95%
QBB = Nilai kalor bawah bahan bakar, yaitu panas yang tersedia persatuan
berat bahan bakar.
�� � �� = ��� �� + m� BB�h3 − �� ��h2 (2.20)
19
Dimana,
m� = Laju aliran massa bahan bakar
m� !" = Laju aliran massa Udara
QRB = Panas yang dihasilkan dari proses pembakaran per satuan berat
bahan bakar, dalam keadaan sebenarnya.
h3 = Entalphi pada titik 3, setelah ruang bakar
h2 = Entalphi pada titik 2, sebelum ruang bakar.
Untuk f <<1,
�� = �� � � (2.21)
Hukum kekekalan massa dalam pembakaran didifinisikan sebagai,
�� # � $%# = �� & � $%& (2.22)
Diamana,
�� # = laju aliran massa bahan bakar pertama. (kg/s)
�� & = Laju aliran massa bahan bakar kedua (kg/s)
HVBB1 = Nilai kalor bahan bakar pertama, (kJ/kg)
HVBB2 = Nilai kalor bahan bakar kedua, (kJ/kg)
2.5 Turbin Gas
2.5.1 Siklus Ideal Turbin Gas
Pada siklus ideal gas berlaku anggapan sebagai berikut :
a. Fluida kerja dianggap gal ideal dengan panas spesifik yang konstan.
b. Laju aliran massa adalah konstan sepanjang siklus berlangsung, dan tidak
berlaku komposisi dan sifat kimianya.
20
c. Proses siklus berlangsug adiabatik, selisih energi potensial antara fluida
masuk dan keluar setiap komponen dan sistem turbin gas, diabaikan karena
relatif sangat kecil.
d. Proses kompresi di dalam kompresor dan diffuser dan proses ekspansi di
dalam turbin dan nozel dianggap isentropis.
e. Proses pembakaran berlangsung kontinyu pada tekanan konstan dan
adiabatik. Proses pembakaran dapat pula dianggap sebagai proses kenaikan
temperatur yang terjadi oleh pemanasan fluida kerja dengan sejumlah panas
yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar.
f. Tidak ada kerugian tekanan tekanan pada pada aliran gas dalam saluran
hisap, ruang bakar, penukar panas, saluran buang dan dalam saluran antara
setiap kompresor.
g. Perpindahan panas dalam penukar panas (regenerator) belangsung
sempurna, sehingga panas yang dikeluarkan oleh fluida panas sama dengan
panas yang dihisap oleh fluida dingin, atau penurunan fluida panas sama
dengan kenaikan temperatur fluida dingain. Aliran fluida dalam prnukar
panas tidak mengalamai penurunan tekanan.
2.5.2 Siklus Turbin Gas Sederhana
Berdasarkan anggapan tersebut di atas maka siklus turbin ideal (Siklus
Brayton) dapat di gambarkan dengan diagram entalpi versus entropi seperti
tersebut pada gambar 2.5
Gambar 2.5 Siklus Turbin Gas Sederhana
Persamaan energi yang umum untuk proses aliran tunak akan digunakan
dalam analisis setiap komp
keadaan fluida kerja masuk kompresor K, titik 2, tingkat
keluar kompresor atau masuk ruang bakar RB, titik 3, tingkat keadaan fluida kerja
keluar ruang bakar atau masuk turbin T, titik 4, tingkat keadaan fluida kerja keluar
turbin. Sedangkan tambahan huruf ‘s’ di belakang angka menunjukan ti
keadaan yang dicapai melaui proses
Kompresor membutuhkan
sKshhhw ∆=−= )(
12
−= )(12s TT
−=
1 1TM
R
k
k
Siklus Turbin Gas Sederhana, T-s dan P-v Diagramnya
Persamaan energi yang umum untuk proses aliran tunak akan digunakan
dalam analisis setiap komponen turbin gas. Pada gambar 2.5, menyatak tingkat
keadaan fluida kerja masuk kompresor K, titik 2, tingkat keadaan fluida kerja
keluar kompresor atau masuk ruang bakar RB, titik 3, tingkat keadaan fluida kerja
keluar ruang bakar atau masuk turbin T, titik 4, tingkat keadaan fluida kerja keluar
turbin. Sedangkan tambahan huruf ‘s’ di belakang angka menunjukan ti
adaan yang dicapai melaui proses isentropik (ideal).
Kompresor membutuhkan kerja WK, dan turbin menghasilkan kerja W
Ksh
−
=
−
1
1
1
21
k
k
cp P
PTJ
−
−
1
1
1
2k
k
P
P
21
Diagramnya
Persamaan energi yang umum untuk proses aliran tunak akan digunakan
, menyatak tingkat
keadaan fluida kerja
keluar kompresor atau masuk ruang bakar RB, titik 3, tingkat keadaan fluida kerja
keluar ruang bakar atau masuk turbin T, titik 4, tingkat keadaan fluida kerja keluar
turbin. Sedangkan tambahan huruf ‘s’ di belakang angka menunjukan tingkat
kerja WT, dimana :
(2.23)
22
TssTshJhhw ∆=−= )(
43
−
=−=
−
1)(
1
3
4343
k
k
Cps P
PTJTT
−−
=
−
−
k
k
k
k
P
P
TM
R
k
k
1
1
4
3
3
11
1
−
−
=
−
− 11
1
1
231
1
2
3k
k
k
k P
PT
P
P
T
M
R
k
k
(2.24)
Sehingga kerja yang dihasilkan oleh sistem turbin gas, untuk menggerakan beban,
adalah :
)( KsTsKsTs hhwww ∆−∆=−=
−
−
−= −
−
11
1
2
3
1
1
2 1 T
P
P
T
P
PCP
k
ks
k
k
−
−
−= −
−
11
1
2
3
1
1
2 11
T
P
P
T
P
P
M
R
k
k
k
ks
k
k
23
−
−
−= −
−
k
kss
k
k
P
P
TT
P
P
M
R
k
k1
1
2
23
1
1
2 11
−
−−
= −
−
k
k
k
k
s
P
P
P
P
TTM
R
k
k1
1
2
1
1
2
21
1
)(1
(2.25)
Dengan demikian efisiensi siklus turbin gas sederhana ideal :
masukenergi
w
_=η
)( 23 sTTCp
w
−=η
)(1 23 sTT
M
R
k
k
w
−−
=η
k
k
P
P1
1
2
11 −
−=η
(2.26)
Persamaan 2.25 tersebut menunjukan besarnya kerja per satuan berat
fluida kerja yang dihasilkan oleh sistem turbin gas yang sepenuhnya
menghasilkan daya poros, yaitu bahwa semua energi yang tersedia diubah menjadi
energi mekanis dengan mengekspansikan gas dari P3 = P2 ke P4s= P1 = tekanan
udara sekitar (atmosfer). Maka daya yang dihasilkan turbin gas adalah
24
−
−−
== −
−
••
k
k
k
k
s
P
P
P
P
TTM
R
k
kmwmN
1
1
2
1
1
2
23
1
)(1
(2.27)
Dimana daya turbin,
TsTsTs hmwmN ∆==••
−
−=
−•
11
1
1
21
k
k
P
PT
M
R
k
kmN
(2.28)
Daya yang dibutuhkan kompresor,
'() = �� *+) = �� ,∆ℎ+)
'() = �� .. − 1 012 3# 456&6#789#8 − 1:
(2.29)
Dan,
KsTs NNN −= (2.30)
Dari persamaan 2.28 dapat dilihat bahwa daya turbin akan bertambah jika
m atau ∆hTs besar. Laju aliran massa yang besar memerlukan luas penampang
saluran yang lebih besar, sedangkan ∆hTs yang lebih besar dapat dicapai bila T3
tinggi ataupun perbandingan tekanan yang tinggi. Usaha memperkecil daya
kompresor dilakukan dangan menurunkan T1 dari persamaan 2.26 dapat juga
25
dilihat bahwa daya (sistem) turbin gas juga tergantung dari kenaikan temperatur
(T3-T2s) yaitu sesuai dengan bahan bakar yang dibakar.
Dalam siklus turbin yang sederhana ini hanya digambarkan saja adanya
satu kompresor yang bisa saja lebih dari satu; demikian juga halnya dengan ruang
bakar dan turbin, dapat lebih dari satu. Maka apa yang ditunjukan pada pada
diagram entalpi versus entropi adalah yang berkenaan dengan prosesnya, yaitu apa
yang dialami fluida kerja selama siklus tersebut berlangsung.
Selanjutnya perlu diketahui T3 adalah temperatur yang paling tinggi dalam
siklus tersebut, oleh karena itu harus diwaspadai dan dibatasi sehingga sesui
dengan kekuatan material turbin, atau umur pakai turbin yang relatif pendek.
Karena prestasi kerja turbin gas sangat tergantung pada ketersediaan udara
atmosfer, maka ketinggian tertentu dari muka laut, kerja atau daya yang dihasilkan
turbin dikaitkan dengan parameter P1 dan T1. Dalam hubungan ini didifinisikan
kerja atau daya spesifik
11 TCm
N
mh
NN
p
sp •• ==
(2.31)
Sehingga berdasarkan persamaan 2.25
11 TC
w
h
ww
psp ==
26
−
−
−
= −
−
k
k
k
k
s
P
P
P
P
T
T
T
T1
1
2
1
1
2
1
2
1
3
1
−
−
−
=
−
− 11
1
1
1
21
1
21
3k
k
k
k P
P
P
PT
T
(2.32)
Dengan demikian daya spesifik yang maksimum yang dapat dicapai untuk
temperatur maksimum tertentu, atau (T3/T1) tertentu, dapat diketahui dengan
mendiferensiasikan persamaan 2.32 terhadap
k
k
P
P1
1
2
−
dan menyamakanya dengan nol,
01
1
2
=
∂
∂−k
k
sp
P
P
w
(2.33)
1
21
1
2
1
3 =
−−k
k
P
P
T
T
Sehingga,
2
4
3
2
1
2
)1(2
1
2
1
3
=
=
=
−
s
sk
k
T
T
T
T
P
P
T
T
(2.34)
Atau,
27
)1(2
1
3
1
2−
=
k
k
T
T
P
P
(2.35)
Yaitu perbandingan tekanan yang optimal untuk (T3/T1) yang ditetapkan.
Persamaan 2.34 menunjukan bahwa kondisi
s
s
s
s
T
Tx
T
T
T
Tx
T
T
T
T
4
2
1
3
4
3
1
2
1
3
==
Menentukan bahwa T2s = T4s yaitu kondisi perbandingan tekanan yang dapat
menghasilkan wsp yang maksimum. Jadi, untuk semua harga (P2/P1) antara 1 dan
)1(2
1
3−
k
k
T
T, T4s akan lebih besar dari T2s sehingga dapt digunakan alat penukar
panas atau regenerator, antara seksi keluar kompresor dan ruang bakar untuk
meningkatkan efisiensi thermal.
2.6 Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
PLTG menyokong sekitar 11% dari total produksi listrik PLN di tahun
2013, persentasi ini kemungkinan besar dalam tahun-tahun ke depan akan
mengalami kenaikan secara signifikan karena setidaknya disebabkan oleh dua hal
yaitu melimpahnya sumber gas alam Indonesia dan sesuai dengan rencana
pemerintah untuk mengalihkan pembangkit-pembangkit berbahan bakar minyak
menjadi non BBM. Sebuah PLTG mempunyai empat komponen utama yaitu :
kompresor, ruang bakar, turbin dan generator.
28
2.6.1 Kompresor (Compressor)
Fungsi dari kompresor adalah untuk menaikan densitas dari udara yang
masuk ke ruang bakar. Beberapa kerugian terjadi selama kompresi berlangsung.
Prinsipnya dikarenakan oleh kompresor tidak dapat berporasi pada efisiensi
100%. Konsekuansinya kenaikan secara normal pada temperatur udara
kompresor diimbangi oleh penambahan temperatur. Penambahan temperatur
pada kompresor mengakibatkan penurunan tekanan dibandingkan tekanan yang
akan dicapai.
Pada Umumnya PLTG menggunakan kompresor tipe axial (axial flow
compressor). Pada kompresor ini aliran udara berlangsung dalam arah aksial
(sejajar dengan poros), yang digunakan untuk turbin besar dan mempunyai
sejumlah tigkat sudu.
Energi ditambahkan ke udara oleh sudu rotor dan diarahkan kembali oleh
sudu stator (stationary vane) ke sudu rotor berikutnya. Untuk menghindari
kecepatan yang berlebihan, udara di lewatkan diffuser pada setiap tingkat. Karena
laluan udara semakin menyempit pada tingkat-tingkat berikutnya, maka volume
udara yang semakin berkurang, menyebabkan menaikkan tekanan semakin tinggi.
Secara struktural rumah kompresor terdiri dua bagian atas dan bawah hal
ini bertujuan untuk mempermudah perawatan. Pada sisi masuk (air inlet)
diberikan inlet guide vane untuk pengaturan jumlah udara sesuai dengan
kebutuhan dan mengarahkannya.
29
Temperatur sewaktu beroperasi 3000C tidak akan menimbulkan pengaruh
yang berarti terhadap material kompresor. Stator dibuat dari besi tuang atau baja.
Sudu tetap dibuat dari chromium alloy yang dipasang pada diaphragma secara las
atau pen pada ring setengah lingkaran. Sudu putar kompresor (rotor) dibuat dari
baja tahan erosi dan korosi serta mempunyai sifat mekanis yang baik dan dipasang
pada disc (roda). Roda-roda rotor dipasang pada poros rotor dengan cara dibaut
bersama-sama memakai pen pengunci atau dilas. Rotor kompresor dan rotor
turbin dipasang seporos (disambung dengan cara dibaut sehingga merupakan rotor
tunggal) dan ditumpu oleh bantalan.
Udara kompresor yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik
hanya 15-30% saja, sisanya 70-85% digunakan untuk mendinginkan bagian-
bagian turbin dan ruang bakar. Kerugian tekanan pada inlet kompresor terjadi
pada filter udara dan alat peredam suara.
2.6.2 Ruang Bakar (Combustion chamber, Combustor basket atau Burner)
Dalam proses pembakaran, 15- 20% udara dimasukkan disekitar fuel jet
atau nozzle bahan bakar dalam primary zone (reaction zone) untuk proses
pembakaran. 30% udara dimasukkan melalui lubang di flame tube atau cross fire
tube kedalam secondary zone (soaking zone) untuk menyempurnakan
pembakaran. Udara sisanya dicampurkan dengan gas pembakaran pada tertiary
zone atau dilution zone, untuk pendinginan sampai tercapai temperatur yang
diizinkan untuk sisi inlet turbin.
30
Combustion sistem terdiri dari :.
� Combustor basket, merupakan tempat berlangsungnya proses pembakaran,
dan dipasang melingkar diantara outlet kompresor dan inlet turbin
� Cross fire tube, merupakan pipa interkoneksi diantara ruang bakar untuk
nyalakan ruang bakar berikutnya serta mempertahankan keseimbangan
tekanan ketika mesin sedang berjalan.
� Spark plug adalah unit penyala pembakaran, yang terdiri unit penyala
dengan capasitor berenergi tinggi, ignition lead dan ignition plug (busi).
� Fuel nozzle, merupakan alat untuk mengabutkan bahan bakar yang terletak
dikepala setiap combustor basket.
� Ultraviolet flame detector digunakan untuk mendeteksi adanya nyala api
dalam ruang bakar.
Efisiensi pembakaran didefinisikan sebagai perbandingan panas
sesungguhnya yang dikembangkan sewaktu pembakaran (dari jumlah bahan bakar
yang diberikan) terhadap total panas ekivalen dari jumlah bahan bakar yang sama,
yang mengalir ke ruang bakar. Suatu sistem pembakaran yang efektif harus
memenuhi kriteria sebagai berikut:
• penyalaan yang baik
• drop tekanan rendah
• stabil
• berumur panjang
• profil temperatur seragam pada nozzle tingkat pertama
• tak ada pembentukan karbon, asap sedikit
31
2.6.3 Turbin (Turbine)
Turbin gas adalah turbin dengan gas sebagai fluida kerjanya. Sebenarnya
turbin gas hanyalah merupakan komponen dari suatu sistem turbin gas. Turbin gas
merubah energi panas menjadi energi mekanik berupa putaran poros, gaya angkat,
gaya dorong dan lain-lain, tergantung orientasi output yang dikehendaki .
Desain turbin gas akan memperhatikan hal-hal berikut: putaran poros, laju
aliran gas, temperatur masuk dan keluar turbin dan daya turbin. Dalam beberapa
turbin, sudu putarnya terbuka atau diberi shrouds yang membentuk suatu band di
sisi luar roda turbin dan memberikan pengurangan vibrasi sudu serta memperbaiki
karakteristik aliran udara dan menambah efisiensi turbin dengan kebocoran gas di
sekitar blade.
Massa udara yang terbakar, membentuk gas panas, dipaksa melalui transition
piece dan diarahkan ke first stage turbine stationary vane (first stage nozzle).
Vane yang berbentuk convergent ini mempercepat aliran massa dan diarahkan ke
first stage turbine wheel (sudu jalan tingkat pertama). Kecepatan massa yang
membentur sudu jalan, menyebabkan turbin berputar pada porosnya, tapi
kecepatan massa gas menjadi turun. Massa gas kemudian memasuki stationary
vane tingkat dua (menaikkan kembali kecepatannya) dan kemudian dibenturkan
ke sudu jalan tingkat kedua. Selanjutnya ke tingkat ketiga dan keluar dari turbin
gas melalui divergent exhaust diffuser ke atmosfer.
Rotor dan casing didinginkan dengan udara dari keluaran kompresor.
Pendinginan memberikan life time yang lebih panjang serta efisiensi kerja yang
tinggi. First stage vane (nozzle) didinginkan oleh udara kompresor melalui blade
32
ring. Udara pendingin (cooling air) melewati slot-slot pada trailing edge dari tiap-
tiap vane (nozzle).
Udara dingin ini ditarik dari combuster shell, dilewatkan ke penukar kalor
(jika ada) di sebelah luar, lalu dicampurkan dengan udara combuster yang belum
didinginkan, sebelum memasuki blade ring tingkat kedua.
Udara yang melewati ke vane, mempunyai dua fungsi:
• sebagai udara untuk memasok seals, sehingga tetap mempertahankan disc
cavity pada level temperatur lingkungan dan mencegah airan gas panas
memasuki daerah seals
• mempertahankan seals ring pada temperatur kerja yang optimum.
Udara ini kemudian membelok kearah aliran gas, bercampur dengan gas
pembakaran dan keluar lewat exhaust. Udara sisanya mendinginkan vane dan
keluar lewat slots pada trailing edge tiap-tiap vane (nozzle).
Udara pendingin juga melewati sudu-sudu jalan (buckets) melalui lubang-
lubang udara pada akar sudu (air inlet) menuju ke puncak sudu.
2.7 Menentukan Nilai Daya Pembangkit, Spesific Fuel Consumtion (SFC)
dan Biaya Pembangkitan.
- Daya Pembangkit ditentukan dengan persamaan,
';<== = � �>�� + �??� � *;<== (2.36)
Dimana,
Nnett = Daya Netto turbin, kJ/s = kW
Wnett = Kerja persatuan berat, (wT – wK), kJ/kg
33
mBB = Laju aliran massa bahan bakar, (kg/s)
mUD = Laju aliran massa udara pembakaran (kg/s)
- Spesific Fuel Consumtion (SFC)
SFC merupakan perbandingan konsumsi bahan bakar sebuah mesin
pembakaran dengan total daya netto yang dihasilkan mesin tersebut.
@AB = ∑ � DD ∑ ' �2.37�
Diamana,
∑ � DD = Totol konsusumsi bahan bakar dalam waktu tertentu
∑ ' = Total daya yang dihasilkan mesin dalam satuan waktu tertentu.
- Menghitung Biaya Pembangkitan
Biaya pebangkitan merupakan hasil pembagian antara total biaya bahan
bakar dengan total energi yang dihasilkan oleh pembangkit, secara umum
didifinikan,
DGHIH 6J�KHLM.GNHL OGPNQG. 6JQ .Rℎ = @AB � $HQMH DD �3.38�
2.8 Keuntungan dan Kerugian Penggunanan Turbin Gas Sebagai
Pembangkit
34
Pemakaian turbin gas untuk pembangkit tenaga listrik (PLTG) mempunyai
beberapa keuntungan dan kerugian, yaitu:
a. Keuntungan turbin gas:
� Harga pemasangan, pemeliharaan dan perbaikan rendah juga dapat
dilakukan dengan cepat serta lebih mudah.
� Waktu start yang cepat (5 menit sudah paralel), turbin gas dapat
memenuhi kebutuhan akan beban puncak.
� Tidak memerlukan banyak operator untuk mengoperasikannya.
� Dapat dipasang di semua tempat, sehingga dapat dipasang di pusat beban
secara langsung untuk mengurangi losses karena transmisi.
� Untuk efisiensi lebih lanjut dapat dimodifikasi dengan pengkombinasian
dengan turbin uap yaitu memanfaatkan temperatur gas buang turbin untuk
membangkitkan uap panas lanjut.
� Ukuran dan spesifikasinya yang ringkas.
b. Kerugian turbin gas:
� Karena turbin bekerja pada temperatur tinggi (lebih 1000 0C di dalam
ruang bakar) diperlukan spare part yang khusus dan mahal. Usia peralatan
yang dilalui gas panas (hot gas path) menjadi lebih pendek daripada turbin
uap PLTU.
� Efisiensi pembakaran yang rendah dikarenakan banyaknya kalor yang
terbuang bersama gas buang.
35
� Untuk turbin gas yang menggunakan bahan bakar berjenis peak load
seperti HSD, biaya operasinya relatif mahal (liter/kwh tinggi). Juga hanya
menyampaikan 1/3 daya totalnya yang disuplai keluar (ke konsumen)
sedang 2/3 daya totalnya digunakan sendiri untuk menggerakkan
kompresor, alat bantu dan generator.
� Konsumsi bahan bakar (SFC) dari mesin turbin gas ini sangat tinggi
dibanding dengan mesin-mesin konversi energi yang lainnya.
2.9 Tinjauan Umum Turbin Gas G-4 PT. Indonesia Power UBP Bali
PT. Indonesia Power UBP Bali menggunakan mesin turbin gas sebagai
pembangkitnya sejak tahun 1985, turbin gas yang digunakan adalah merupakan
sebuah siklus turbin gas terbuka sederhana yang terdiri dari kompresor, ruang
bakar dan turbin ditambah pengubah energi yaitu generator listrik. Untuk UBP
Bali sektor Pesanggaran terdapat 4 unit PLTG yang terdiri dari 3 jenis/merk,
yaitu: Alsthom pada PLTG 1, General Elektric pada PLTG 2 serta Westinghouse
pada PLTG 3 dan 4. Cara kerja pembangkit selengkapnya dapat dilihat pada
gambar 2.6
36
Gambar 2.6. Bagan PLTG G3 dan G4 UBP Bali, Pesanggaran
Sistem di atas adalah dari PLTG G3 dan G4 yang ada di PT. Indonesia
Power UBP Bali dengan merk Westing House:
a. Kompresor terdiri dari 19 tingkat.
b. Ruang bakar terdiri dari 8 ruang bakar dan terdiri dari 2 ignition dan pada
masing-masing ruang bakar terhubung pipa nyala api.
c. Turbin terdiri dari 3 tingkat.
d. Sistim udara pendingin untuk ruang bakar dan untuk sudu-sudu turbin berasal
dari udara kompresor.
e. Rotor terdiri dari satu poros dari turbin sampai dengan generator dan terdapat
alat pengubah putaran di antara kompresor dan generator.
f. Mekanisme penggerak awal berasal dari mesin diesel untuk start yang dikopel
langsung dengan poros turbin.
g. Bahan bakar yang digunakan berjenis HSD yang ditampung di tangki harian.
37
Udara masuk melalui air inlet filter menuju kompresor, kemudian udara
tersebut dimampatkan, selanjutnya udara mampat dialirkan ke ruang bakar. Di
dalam ruang bakar kemudian disemprotkan bahan bakar ke dalam arus udara
tersebut sehingga terjadi proses pembakaran. Gas hasil pembakaran yang
terbentuk ini kemudian dimasukkan ke dalam turbin sehingga akan menghasilkan
daya dorong yang memutar turbin. Tubin akan berputarar yang pada giliranya
akan memutar kompresor kembali dan generator listrik sebagai daya yang
dimanfaatkan lebih lanjut. Gas hasil pembakaran akan keluar dari exhaust
silencer.
2.10 Penelitian Terdahulu
Dunov (2006). Penelitian dilakukan terhadap PLTG G4 PT. Indonesia
Power UBP Bali. Salah satu metoda untuk menurunkan kerugian energi adalah
dengan menambahkan regenerator, dimana penambahan regenerator mampu
menaikkan efisiensi siklus thermal sebesar 6%.
Santoso ; Basri (2011), dari penelitian Analisis eksergi siklus kombinasi
turbin gas-uap unit PLTGU Inderalaya didapatkan hasil bahwa Siklus kombinasi
meningkatkan effisiensi, jika dibandingkan dengan effisiensi siklus gas sederhana
(29,3%) maka efisiensi siklus kombinasi lebih tinggi (38,6%). Hal ini dapat
diaplikasikan pada PLTG G4 PT Indonesia Power UBP Bali yang saat ini belum
menerapkan teknologi ini.
Astra, I Made dkk; (2010), dari penelitana berjudual Hasil Perhitungan
Efisiensi Termal PLTGU dan Peluangnya Sebagai Penyumbang Pemanasan Udara
38
(Studi Pada PLTGU Priok Dengan Pola Operasi 2-2-1 Menggunakan Metode
Newton-Raphson). Hasil simulasi perhitungan Newton-Raphson menunjukkan
nilai efisiensi optimum sebesar 42,644% untuk daya output sebesar 311,5 MW.
Hal ini menunjukkan bahwa simulasi perhitungan Newton-Raphson dan
perhitungan data eksperimen memiliki selisih yang kecil, yakni sebesar 0,023%.
Sedangkan pada uji efisiensi yang kedua efisiensi optimum 42,623% tercapai
ketika daya output total sebesar 310,7 MW. Hasil simulasi perhitungan Newton
Raphson menunjukkan nilai efisiensi optimum sebesar 42,644% untuk daya
output sebesar 310,7 MW. Hal ini menunjukkan bahwa simulasi perhitungan
Newton-Raphson dan perhitungan data eksperimen memiliki selisih yang kecil,
yakni sebesar 0,021%. Metode ini memungkinkan untuk menghitung agar
didapatkan hasil yang lebih presisi.
39
BAB III
KERANGKA BERFIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN
3.1 Kerangka Berfikir
Adanya Penurunan performa dan pemaborosan bahan bakar PLTG
Pesanggaran setelah dilakukan over houl menunjukan adanya permasalah yang
timbul sebagai akibat dari kesalahan dalam prosesnya. Salah satu cara yang bisa
dilakukan untuk mengkoreksi adalah dengan memandingkan parameter-parameter
thermodinamika pada setiap titik pengamatan. Ada empat titik pengukuran dan
pengamatan yaitu pada titik udara akan memasuki kompresor, udara setalah
kompresor, udara dan bahan bakar meninggalkan ruang bakar serta udara dan
bahan bakar meninggalkan turbin.
Dari hasil pengamatan dan pengukuran tersebut dilakukan analisa secara
termodinamika untuk mendapatkan penyebab terjadinya penurunan performa dan
pemborosan bahan bakar yang terjadi.
3.2 Konsep Penelitian
Konsep penelitian dijelaskan dengan gambar sistem. Gambar sistem
adalah merupakan istrumen penjelas dari sistem atau bagian sistem yang akan
dianalisa dalam penelitian. Berikut ini adalah gambar sistem yang di maksud
39
Gambar 3.1 Sekema lengkap dari sebuah PLTG (sumber :
Nama masing-masing bagian
1. Barge / Kapal : Alat pengangkut bahan bakar minyak (BBM).
2. Rumah Pompa
3. Pompa Minyak
4. Diesel
5. Penyaring Udara : Penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk ke
dalam kompresor.
6. Kompresor : Allat untuk menaikkan tekanan udara gara dibakar bersama
dengan Bahan bakar.
7. Combustion system : Memb
gas bersuhu dan bertekanan tinggi yang berenergi.
8. Turbin Gas : mengubah energi gas menjadi energi gerak yang memutar
generator.
Gambar 3.1 Sekema lengkap dari sebuah PLTG (sumber : www.pln.go.id
masing bagian :
Barge / Kapal : Alat pengangkut bahan bakar minyak (BBM).
Rumah Pompa
Pompa Minyak
Penyaring Udara : Penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk ke
dalam kompresor.
Kompresor : Allat untuk menaikkan tekanan udara gara dibakar bersama
dengan Bahan bakar.
Combustion system : Membakar bahan bakar & udara serta menghasilkan
gas bersuhu dan bertekanan tinggi yang berenergi.
Turbin Gas : mengubah energi gas menjadi energi gerak yang memutar
40
www.pln.go.id)
Barge / Kapal : Alat pengangkut bahan bakar minyak (BBM).
Penyaring Udara : Penyaring udara agar partikel debu tidak ikut masuk ke
Kompresor : Allat untuk menaikkan tekanan udara gara dibakar bersama
akar bahan bakar & udara serta menghasilkan
Turbin Gas : mengubah energi gas menjadi energi gerak yang memutar
41
9. Stack / Pipa Pembuangan : membuang sisa gas panas dari turbin.
10. Generator Utama : Menhasilkan energi listrik.
11. Pengubah Utama : Alat pengubah utama untuk menjadi energi listrik.
12. Switch Yard
13. Jalur transmisi : Penyalur energi listrik ke konsumen.
3.3 Hipotesis Penelitian
Berdasarkan kajian pustaka, kerangka, konsep berfikir hasil eksperimental
dan analisa-analisa yang akan dilakukan maka dapat diambil hipotesis penelitiaan
bahwa performa pembangkit dapat ditingkatkan dan pemborosan bahan bakar
dapat dikurangi dengan melakukan upaya perbaikan sistem secara termodinamika
dan mekanis.
42
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Metode Penelitian
Dalam menyelesaikan tesis ini langkah–langkah yang dilakukan adalah
sebagai berikut :
1. Studi literatur, dengan mengumpulkan informasi-informasi yang berkaitan
dengan topik yang dibahas. Informasi dikumpulkan melalui buku, internet,
surat kabar dan lain-lain.
2. Pelaksanaan penelitian yang dilakukan meliputi audit energi, analisa
penurunan performa, pemborosan bahan bakar dan rekomendasi penyelesaian
masalah.
3. Data yang diambil adalah
a. Temperatur udara luar (T∞)
b. Tekanan udara luar (P∞)
c. Temperatur masuk kompresor (T1)
d. Tekanan masuk kompresor (P1)
e. Temperatur discharge kompresor (T2)
f. Tekanan masuk kompresor (P2)
g. Temperatur masuk Turbin (T3)
b. Tekanan masuk turbin (P3)
c. Temperatur gas buang (T4)
d. Mass fuel flow (m� )
42
43
e. Daya Output (N)
4. Audit energy, analisa penurunan performa dan pemborosan bahan bakar,
langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :
a. Mendefenisikan sistem dengan teliti dan lengkap dengan menunjukan
batas-batas di dalam suatu sketsa.
Gambar 4.1 Sekema yang akan dianalisa dari sebuah PLTG
Keterangan Gambar
C = Kompresor
RB = Ruang Bakar
T = Turbin
Titik 1 = Udara memasuki akan kompresor
Titik 2 = Udara keluar dari kompresor dan akan memasuki ruang bakar
Titik 3 = Campuran udara dan bahan bakar keluar dari runang bakar dan
memasuki turbin
Titik 4 = Gas sisa pembakaran keluar dari exhaust gas.
44
b. Menuliskan daftar idealisasi yang benar.
- Gas kerja adalah gas ideal
- Turbin dan kompresor bekerja pada tekanan konstan.
c. Menunjukan berbagai aliran energi yang akan diikutsertakan dalam
analisa energi dan mencantumkan tanda berbagai aliran energi tersebut
pada sketsa sistem, menyatakan basis waktu bagi analisa energi dan
membuat sketsa pernyataan proses.
Gambar 4.2 T-s dan P-V Diagram siklus ideal turbin gas
Kerja yang dibutuhkan kompresor (wK)
)(12 hhw J
K−=
Kerja yang dihasilan turbin (wT)
)(43 hhw J
T−=
Kalor yang dimasukkan dari bahan bakar (qin)
Qin= J(h3-h2)
45
Kerja netto sistem (wnett)
KTnettwww −=
c. Mengitung efisiensi pembangkit dengan menggunakan persamaan
��� =��
���
� 100%
5. Meneghitung daya terbangkitkan pembangkit, dengan persamaan 2.36
�� = ( ���� + ���� ) ��
6. Menghitung Biaya Pembangkitan listrik per kWh dengan bahan bakar HSD
Biaya Pembangkitan Listrik = SFCaktual x Harga BB
7. Menanalisa penyebab penurunan performa
8. Menganalisa penyebab pemborosan bahan bakar
9. Memberikan rekomendasi penyelesaian masalah.
4.2 Metode yang Digunakan
Penulisan Tesis yang akan dilakukan menggunakan metode studi literatur
dan pengambilan data pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas PT. Indonesia Power
UBP Bali.
46
4.3 Flow Chart Penelitian
START
INPUT
- Data dari mesin - Daya Terbangkitkan (MW) - (P,T)1,2,3,4
PROSES Distribusi Energi pada mesin dengan HSD
- )(12 hhw J
K−=
- )(
43 hhw JT
−=
- Qin= J(h3-h2)
- KT www −=
PROSES Menghitung Efisiensi
- ��� =
�����
��� � 100%
Studi Literatur
Pelaksanaan Penelitian
�� = ( ���� + ���� ) ��
PROSES Mengitung Daya Terbangkitkan dan pemborosan
47
END
OUTPUT - Efesiensi - Penyusutan daya pembangkit - pemborosan poses Pembangkitan - SFC - Biaya Pembangkitan per kWh
Analisa Teknik - Penyebab penurunan performa pembangkit dan pemborosan bahan
bakar setelah over houl - Rencana kerja untuk mengilangkan penurunan performa dan
pemborosan bahan bakar setelah over houl
!" = ∑ � $$
∑ �
PROSES Mengitung SFC dengan BB HSD
$%&'& ()�*. ,%-./%0 1)/ 02ℎ = !" � 4&/5& 4 6
PROSES Biaya Pembangkitan Listrik per kWh
Rekomendasi
48
4.4 Pengolahan Data
Data-data yang diperoleh kemudian dilakukan analisa perhitungan energi
yang tersedia maupun kerugian yang terjadi setiap proses dan aliran fluida. Dari
data energi yang tersedia dan kerugian energi, maka ditentukan efesiensi dari
sistem. Kemudian ditentukan alternatif-alternatif untuk mengurangi kerugian-
kerugian yang terjadi. Dan semua hasilnya akan dituliskan pada tabel analisa.
4.5 Tempat dan Waktu Penelitian
4.5.1 Tempat Penelitian
Studi literatur dilakukan diperpustakaan Universitas Udayana, Internet,
perpustakaan PT indonesia Power UBP Bali dan sumber – sumber lain yang
relevan. Data yang diambil adalah data operasi harian mesin pembangkit listrik
tenaga gas.
4.5.2 Waktu Penelitian
Penelitian akan dilaksanakan sesuai dengan tabel di bawah ini
Tabel 4.1 Jadwal Penelitian No Kegiatan Sept 13 Okto 13 Nov 13 Des 13 Jan 14
1 Study literature
2 Pengambilan Data
3 Analisa Data
4 Penyusunan Laporan
49
BAB V
HASIL PENELITIAN
5.1. Data Hasil Penelitian
Hasil pengamatan terhadap PLTG G4 PT IP UBP Bali unit pembangkit
Pesanggaran sebelum dilakukan over houl ditampilkan dalam Tabel lampiran 1
sedangkan hasil pengamatan terhadap pembangkit sebelum dilakukan over houl
ditampilkan pada tabel pada lampiran 2.
5.2. Data Pendukung
Data pendukung meliputi spesifikasi teknis pembangkit, data bahan bakar
dan kondisi lingkungan pada saat dilakukan penelitian.
5.2.1 Spesifikasi Teknis PLTG G4
a. Kompresor
Tipe : Axial Flow
Jumlah Tingkat : 19
Rasio Kompresi : 14:1
Efisiensi Kompresor : 85,87 %
b. Sistem Pembakaran
Tipe Ruang Bakar : Can Annular
Jumlah Pembakar : 8
49
50
c. Turbin
Jumlah Tingkat : 3
Air Flow : 165,2 kg/s
Efisiensi Turbin : 86,10 %
d. Mesin Pembangkit
Merk : Westhing House
Type : 251B11
No. Pabrik : 4658127
Daya : 42.070 kW
Putaran : 5427 RPM
Tahun Pembuatan : 1993
Tgl mulai Operasi : 27 Agustus 1994
e. Generator
Merk : SYNCRONOUS.M
No. Pabrik : 6128A-2G
No. Seri : BDAX7-290ER
Tegangan : 11.500 Volt
Arus : 3.081 Ampere
Frekuensi : 50 Hz
KVA Terpasarng : 61.375 KVA
KW Terpasang : 49.100 kW
Cos φ : 0,80
51
5.2.2. Spesifikasi Bahan Bakar
a. Bahan bakar : minyak solar / HSD
b. LHV : 19.606,00 BTU/Lbm
c. SG : 0,8420 kg/ltr
5.3 Perhitungan Mesin Pembangkit Setelah Over Houl
5.3.1 Deskripsi Kondisi Pengambilan Data
a. Data diambil pada tanggal 12 Desember 2013 – 17 Desember 2013
b. Kondisi cuaca cerah sepanjang hari (siang dan malam)
c. Data diambil selama 1 hari penuh (24 Jam)
d. Data disalin dari monitor control di control room PLTG Pesanggaran
e. Data yang diambil adalah pada PLTG 4, mengingat unit ini yang
dijalankan 24 jam penuh
5.3.2 Mengitung Nilai Entalphi (h) Pada Setiap Titik Pengukuran
Data yang dicantumkan dalam cara penghitunganya adalah data rata-rata
pada tanggal 12 Desember 2013.
� Titik pengukuran 1, udara sebelum memasuki kompresor
- T1 = 27,65 0C ↔300,65 K
- Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
Temperatur 300 K, h= 300,19 kJ/kg
Temperatur 305 K, h= 305,22 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h1) untuk temperatur
52
300,65 K, yaitu :
300,65 − 300
305 − 300=
ℎ1 − 300,19
305,22 − 300,19
ℎ1 = 300,19 +(0,65 � 5,3)
5
h1 = 300,84 kJ/kg
� Titik pengukuran 2, udara keluar dari kompresor
- T2 = 431,10 0C ↔ 704,10 K
- Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
Temperatur 700 K, h = 713,27 kJ/kg
Temperatur 710 K, h = 724,04 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h2) untuk temperatur
702,20 K adalah:
704,10 − 700
710 − 700=
ℎ2 − 713,27
724, 04 − 713,27
ℎ2 = 713,27 + (4,10 � 10,77)
10
h2 = 717,68 kJ/kg.
� Titik pengukuran 3, campuran udara dan bahan bakar setelah ruang bakar,
sebelum memasuki turbin
T3 = 1105,46 0C ↔ 1379,40 K
Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
53
Temperatur 1360 K, h = 1467,49 kJ/kg
Temperatur 1380 K, h = 1491,44 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h3) untuk temperatur
1378,46 K
1378,46 − 1360
1380 − 1360=
ℎ3 − 1467,49
1491,44 − 1467,49
ℎ3 = 1467,49 + (18,46)� (23,95)
20
h3 = 1489,60 kJ/kg
� Titik pengukuran 4, campuran udara dan bahan bakar meninggalkan turbin
(exhaust gas)
T4 = 522,32 0C ↔ 795,32 K
Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
Temperatur 780 K, h = 800,03 kJ/kg
Temperatur 800 K, h = 821,95 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h4) untuk temperatur
795,32 K
795,32 − 780
800 − 780=
ℎ4 − 800,03
821,95 − 800,03
ℎ4 = 800,03 + (15,32)�(21,92)
20
h4 = 816,83 kJ/kg
54
5.3.3 Menghitung Kerja Persatuan Berat Fluida Kerja
� Kerja Kompresor (wK)
Wk = h2 – h1
= 717,68 kJ/kg – 300,84 kJ/kg
= 416,84 kJ/kg
Dari data teknis mesin pemangkit diketahui efisiensi kompresor adalah 85,61%,
maka
wK = ηK (h2 – h1)
= 0,8561 x 417,40 kJ/kg
= 356,86 kJ/kg
� Kerja Turbin (wT)
wT = h3 – h4
= 1489,60 kJ/kg – 816,83 kJ/kg
= 672,77 kJ/kg
Dari data teknis mesin pemangkit diketahui efisiensi turbin adalah 89,87 %, jadi
kerja Turbin
wT = ηT (h3 – h4)
= 0,8987 x 672,77 kJ/kg
= 604,61 kJ/kg
� Kerja Kerja Netto (wnett)
wnett = wT - wk
55
= 604,61 kJ/kg - 356,86 kJ/kg
= 247,75 kJ/kg
� Kalor Masuk Sistem (qin)
Qin = h3 – h2
= 1489,60 kJ/kg – 717,68 kJ/kg
= 771,91 kJ/kg
� Efisiensi Thermis (ηth)
��� =�����
��� � 100 %
��� =
247,75 ����
771,91 ����
� 100 %
��� = 32,10 %
5.3.4 Menghitung Daya Netto Turbin (Nnett)
Berdasarkan spesifikasi teknis pembangkit diketahui bahwa :
a. Laju aliran udara di kompresor adalah 165,20 kg/s, dan
b. Laju konsumsi bahan bakar HSD adalah 223,5342 lpm = 3,1388 kg/s,
Daya turbin netto, Nnett rata-rata ditentukan dengan persamaan di bawah
ini. :
Nnett = ( mud + mbb ) wnett
Nnett = ( mud + mbb ) Wnett
Nnett = ( 165,20 kg/s + 3,1388 kg/s ) x 247,75 kJ/kg
56
= 41.569,58 kJ/s
= 41.569,58 kW
Karena efisiensi generator adalah sebesar 92,544%, sehingga daya output
keluaran generator adalah
Ngenerator = 41.705,98 kW x 92,544%
= 38.596,38 kW
5.3.5 Menghitung Spesifik Fuel Consumtion (SFC)
� Toritis
!"# = ∑ %& ''
∑ (��)*���+
!"# =
3,14 ��,
0,8435 ��/./ � 3600 01/23%
38.596,38 ��
SFC = 0,347 lt/kWh
� Aktual
!"# = ∑ %& ''
∑ (56�789
!"# =
3,14 ��,
0,8435 ��/./ � 3600 01/23%
38.470 �:
= 0,348 lt/kWh
57
= 0,326 lt/kWh
5.3.6 Menghitung Biaya Pembangkitan Listrik
� Teoritis
Biaya Pembangkitan per kWh = SFC x Harga BBM
= 0,347 lt/kWh x Rp. 9.800,-
= Rp. 3.401 /kWh
� Aktual
Biaya Pembangkitan per kWh = SFC x Harga BB
= 0,348 lt/kWh x Rp 9.800,-/lt
= Rp 3.410 /kWh
5.3.7 Menghitung Produksi Listrik Harian
Dari hasil perhitungan didapatkan :
a. Daya terbangkitkan secara teoritis = 38.596,38 kW
b. Daya terbangkitkan secara aktual = 38.470,00 kW
� Toritis
Produksi listrik harian = NTeoritiis x 24 jam
= 38.596,38 kW x 24 jam
= 926.313 kWh
� Aktual
Produksi listrik harian = NAktual x 24 jam
58
= 38.470,00 kW x 24 jam
= 923.280 kWh
5.3.7 Menghitung Penyusutan Daya Pembangkit
Dari data mesin pembangkit dan hasil perhitungan didapatkan :
a. Daya awal pembangkit = 42.070,00 kW
b. Daya terbangkitkan secara teoritis = 38.596,38 kW
c. Daya terbangkitkan secara aktual = 38.470,00 kW
� Toritis
Penyusutan = NPerencanaan – NTeoritiis
Penyusutan = 42.070 kW – 38.596,38 kW
= 3473,62
� Aktual
Penyusutan = NPerencanaan - NAktual
Penyusutan = 42.070 kW – 38.470 kW
= 3600 kW
Hasil perhitungan entalpi (h), kerja persatuan massa fluida, kerja
pembangkit dan daya terbangkitkan di tampilkan dalam lampiran 3.
59
5.4 Perhitungan Mesin Pembangkit Sebelum Over Houl
5.4.1 Deskripsi Kondisi Pengambilan Data
a. Data diambil pada bulan Desember 2013
b. Kondisi cuaca cerah sepanjang hari (siang dan malam)
c. Data diambil selama 1 hari penuh (24 Jam)
d. Data disalin dari monitor control di control room PLTG Pesanggaran
e. Data yang diambil adalah pada PLTG 4, mengingat unit ini yang
dijalankan 24 jam penuh
5.4.2 Mengitung Nilai Entalphi (h) Pada Setiap Titik Pengukuran
Data yang dicantumkan dalam cara penghitunganya adalah data rata-rata
� Titik pengukuran 1, udara sebelum memasuki kompresor
- T1 = 26,19 0C ↔299,19 K
- Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
Temperatur 298 K, h= 298,18 kJ/kg
Temperatur 300 K, h= 300,19 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h1) untuk temperatur
299,19 K, yaitu :
299,19 − 298
300 − 298=
ℎ1 − 298,18
300,19 − 298,18
ℎ1 = 300,19 +(1,19 � 2,01)
2
h1 = 299,38 kJ/kg
60
� Titik pengukuran 2, udara keluar dari kompresor
- T2 = 428,40 0C ↔ 701,40 K
- Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
Temperatur 700 K, h = 713,27 kJ/kg
Temperatur 710 K, h = 724,04 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h2) untuk temperatur
702,20 K adalah:
701,40 − 700
710 − 700=
ℎ2 − 713,27
724, 04 − 713,27
ℎ2 = 713,27 + (1,40 � 10,77)
10
h2 = 714,78 kJ/kg.
� Titik pengukuran 3, campuran udara dan bahan bakar setelah ruang bakar,
sebelum memasuki turbin
T3 = 1105,35 0C ↔ 1379,35 K
Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
Temperatur 1360 K, h = 1467,49 kJ/kg
Temperatur 1380 K, h = 1491,44 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h3) untuk temperatur
1378,46 K
1378,35 − 1360
1380 − 1360=
ℎ3 − 1467,49
1491,44 − 1467,49
61
ℎ3 = 1467,49 + (18,35)� (23,95)
20
h3 = 1489,46 kJ/kg
� Titik pengukuran 4, campuran udara dan bahan bakar meninggalkan turbin
(exhaust gas)
T4 = 518,66 0C ↔ 791,66 K
Dari tabel Gas-ideal properties udara didapatkan
Temperatur 780 K, h = 800,03 kJ/kg
Temperatur 800 K, h = 821,95 kJ/kg
Dengan cara iterasi kemudian didapatkan nilai entalphi (h4) untuk temperatur
791,66 K
791,66 − 780
800 − 780=
ℎ4 − 800,03
821,95 − 800,03
ℎ4 = 800,03 + (11,66)�(21,92)
20
h4 = 812,82 kJ/kg
5.4.3 Menghitung Kerja Persatuan Berat Fluida Kerja
� Kerja Kompresor (wK)
Wk = h2 – h1
= 714,78 kJ/kg – 299,38 kJ/kg
62
= 415,40 kJ/kg
Efisiensi Kompresor adalah 85,61%, maka
wK = ηK (h2 – h1)
= 0,8561 x 417,40 kJ/kg
= 355,63 kJ/kg
� Kerja Turbin (wT)
wT = h3 – h4
= 1489,46 kJ/kg – 812,82 kJ/kg
= 676,64 kJ/kg
Efisiensi Turbin adalah 89,87 %, jadi kerja Turbin
wT = ηT (h3 – h4)
= 0,8987 x 672,77 kJ/kg
= 608,10 kJ/kg
� Kerja Kerja Netto (wnett)
wnett = wT - wk
= 608,10 kJ/kg – 355,63 kJ/kg
= 252,47 kJ/kg
� Kalor Masuk Sistem (qin)
Qin = h3 – h2
= 1489,46 kJ/kg – 714,78 kJ/kg
63
= 774,68 kJ/kg
� Efisiensi Thermis (ηth)
��� =�����
��� � 100 %
��� =
252,47 ����
774,68 ����
� 100 %
��� = 32,59 %
5.4.4. Menghitung Daya Netto Turbin (Nnett)
Berdasarkan spesifikasi teknis diketahui bahwa :
a. Laju aliran udara di kompresor adalah 165,20 kg/s, dan
b. Laju konsumsi bahan bakar HSD adalah 213,81 lpm = 3,00 kg/s,
Daya turbin netto, Nnett rata-rata ditentukan dengan persamaan di bawah
ini. :
Nnett = ( mud + mbb ) wnett
Nnett = ( mud + mbb ) Wnett
Nnett = ( 165,20 kg/s + 3,00 kg/s ) x 247,75 kJ/kg
= 42.466,39 kJ/s
= 42.466,39 kW
Karena efisiensi generator adalah sebesar 92,544%, sehingga daya output
keluaran generator adalah
64
Ngenerator = 42.466,39 kW x 92,544%
= 39.300,10 kW
5.4.5 Menghitung Spesifik Fuel Consumtion (SFC)
� Toritis
!"# = ∑ %& ''
∑ (��)*���+
!"# =
3,00 ��,
0,8435 ��/./ � 3600 01/23%
39.300,10 ��
SFC = 0,3259 lt/kWh
� Aktual
!"# = ∑ %& ''
∑ (56�789
!"# =
3,14 ��,
0,8435 ��/./ � 3600 01/23%
39.148,75 �:
= 0,3271 lt/kWh
5.4.6 Menghitung Biaya Pembangkitan Listrik
� Teoritis
Biaya Pembangkitan per kWh = SFC x Harga BBM
= 0,3259 lt/kWh x Rp. 9.800,-
65
= Rp. 3.194 /kWh
� Aktual
Biaya Pembangkitan per kWh = SFC x Harga BB
= 0,3271 lt/kWh x Rp 9.800,-/lt
= Rp. 3.206 /kWh
5.4.7 Menghitung Produksi Listrik Harian
Dari hasil perhitungan didapatkan :
c. Daya terbangkitkan secara teoritis = 39.300,10 kW
d. Daya terbangkitkan secara aktual = 39.148,75 kW
� Toritis
Produksi listrik harian = NTeoritiis x 24 jam
= 39.300,10 kW x 24 jam
= 943.202 kWh
� Aktual
Produksi listrik harian = NAktual x 24 jam
= 39.148,75 kW x 24 jam
= 939.570 kWh
5.4.8 Menghitung Penyusutan Daya Pembangkit
Dari data mesin dan hasil perhitungan didapatkan :
e. Daya Awal Pembangkit = 42.070,00 kW
f. Daya terbangkitkan secara teoritis = 39.300,10 kW
g. Daya terbangkitkan secara aktual = 39.148,75 kW
66
� Toritis
Penyusutan = NPerencanaan – NTeoritiis
Penyusutan = 42.070 kW – 39.300,10 kW
= 2.769,90
� Aktual
Penyusutan = NPerencanaan - NAktual
Penyusutan = 42.070 kW – 39.148,75 kW
= 2.921,25 kW
Hasil perhitungan entalpi (h), kerja persatuan massa fluida, kerja
pembangkit dan daya terbangkitkan di tampilkan dalam lampiran 4
5.5 Menghitung Pemborosan Mesin Pembangkit
� Toritis
Pemborosan = Nsebelum OH – Nsesudah OH
= 39.300,10 kW– 38.596,38 kW
= 703,72 kW
Jika dinyatakan dalam persen
Pemborosan = 1 −DEFGHIJK LM
DEFNFOHP LM
Pemborosan = 1 −38.596,38
39.300,10
Pemborosan = 1 – 0,982
67
Pemborosan = 0,0128
= 1,28 %
� Aktual
Pemborosan = Nsebelum OH – Nsesudah OH
= 39.148,75 kW– 38.470 kW
= 678,75 kW
Jika dinyatakan dalam persen (%)
Pemborosan = 1 −DEFGHIJK LM
DEFNFOHP LM
Pemborosan = 1 −38.470,00
39.148,75
Pemborosan = 1 – 0,982
Pemborosan = 0,0173
= 1,73 %
68
5.6 Analisa Keteknikan
Tabel 5.1 Perbandingan parameter hasil perhitungan
No Uraian Setelah Over houl Sebelum Over houl
Teoritis Aktual Teoritis Aktual
1 LHV HSD (kJ/kg) 45.564,34
2 h1 (kJ/kg) 300,84 299,38
3 h2 (kJ/kg) 717,69 714,78
4 h3 (kJ/kg) 1489,60 1489.46
5 h4 (kJ/kg) 816,83 812,82
6 wK (kJ/kg) 356,86 355,63
7 wT (kJ/kg) 604,61 608,10
8 qin (kJ/kg) 771,91 774,68
9 wnett (kJ/kg) 247,75 252,47
10 ηTh (%) 32,10 32,59
11 Laju Aliran BB (lpm) 223,53 213,69
12 Laju Aliran udara (kg/det)
165,2
13 Daya (kW) 38.596,38 38.470,00 39.300,10 39.148,75
14 SFC (lt/kWh) 0,3469 0,3480 0,3259 0,3271
15 Penyusutan (kW) 3473,62 3600,00 2921,25 2.769,90
16 Pemborosan (kW) 703,72 678,75
17 Produksi Listrik (kWh/Hari)
926.313 923.280 943.202 939.570
69
Dari tabel 5.1 di atas dapat dijelaskan dengan analisis sebagai berikut,
a. Entalpi Sistem
Entalpi, (h) dari 1 sampai 4 adalah nilai-nilai yang didasarkan pada
penentuan asumsi fluida kerja adalah gas ideal.
b. Kerja kompresor (wK)
Kerja kompresor (wK) adalah kerja yang dibutuhkan kompresor. Kerja
kompresor merupakan selisih dari nilai entalpi dari fluida kerja sebelum dan
sesudah meninggalkan kompresor. Secara teoritis kerja kopresor dapat diturunkan
dengan menaikan h1 atau menurunkan h2. Cara pertama dapat dijalankan dengan
melakukan pemanasan awal udara yang akan memasuki kompresor, sedangkan
cara kedua dapat dilakukan dengan pendinginan casing dari kompresor. Cara
pertama lebih rasional untuk dijalankan,dengan menggunakan exhaust gas untuk
pemanasan awal, atau menggunakan gas buang yang sudah dilewatkan
regenerator. sedangkan cara kedua hampir tidak bisa dikerjakan karena kerja
untuk menggerakan massa udara yang harus dihembuskan untuk mendinginkan
casing akan lebih besar dari efek kerja yang didapatkan.
c. Kerja turbin (wT)
Kerja turbin merupakan selisih dari entalpi fluida kerja sebelum dan
sesudah turbin. Kerja turbin digunakan untuk menggerakan komproser dan
peralatan lainya. Sisa kerja turbin kemudian digunakan untuk memutar generator.
70
Kerja turbin yang bias dimanfaatkan untuk menggerakan generator mempunyai
range antara 30-40 %., sisanya digunakan untuk menggerakan sistem lainnya.
Dari hasil perhitungan kerja netto (wnett) :
wnett = wT – wK
= 581,61 kj/kg – 356,64 kj/kg
= 224,97 kJ/kg
Jika dinyatakan dalam presentase adalah
% �1Q23 /RQSTU S1Q�RU3 = VWXYY
VY � 100 %
% �1Q23 /RQSTU S1Q�RU3 = Z[\,\]6^
6_
`a[,`b 6^6_
� 100 %
= 40,98 %
Kerja netto dari turbin akan semakin besar apabila kerja kompresor
diperkecil, temperatur fluida masuk turbin dinaikkan, atau temperatur keluar
turbin diturunkan. Memperkecil kerja kompresor sudah dijelaskan dalam poin b di
atas. Menaikkan temperatur fluida masuk turbin bisa dilakukan dengan
memperbaiki kinerja ruang bakar atau menambahkan laju aliran massa bahan
bakar. Temperatur maksimal harus disesuaikan dengan ketahanan material bahan,
mengingat turbin, khususnya turbin gas industri beroperasi dalam waktu yang
lama. Cara memaksimalkan fluida kerja lebih rasional dilaksanakan dengan
memaksimalkan kinerja turbin atau dengan menambahkan regenerator.
71
d. Panas masuk sitem (qin)
Panas masuk sitem (qin) dihitung berdasarkan perbedaan entalpi dari
fluida kerja saat sebelum dan sesudah ruang bakar. Panas masuk sistem
merupakan fungsi dari temperatur masuk ruang bakar, nilai kalor bahan bakar dan
efisiensi ruang bakar. Untuk menghasilkan temperatur T3 yang sama dengan
asumsi laju aliran massa bahan bakar dan efisiensi ruang bakar konstan, bisa
dilakukan dengan menaikkan temperatur udara sebelum memasuki ruang bakar.
Cara ini lebih dikenal dengan penambahan regenerator atau reheater.
e. Efisiensi thermis
Efisiensi thermis merupakan perbandingan antara kalor yang dibutuhkan
sistem untuk menghasikan kerja dibandingakan dengan kerja berguna, atau kerja
yang bisa dihasikan sistem.
f. Penyusutan Daya Pembangkit.
Hal ini terjadi salah satunya karena umur pakai. Jika dioperasikan terus,
maka semakin tahun akan semakin bertambah tingkat penyusutannya (efisiensi
berkurang). Hal ini apabila terus dibiarkan akan berakibat pada semakin
merugikan perusahaan pembangkit.
72
g. Daya Pembangkit
Daya Pembangit diketahui dari alat ukur yang terpasang pada sistem. Daya
ini adalah daya riil yang dihasilkan sistem. Daya yang dihasilkan dengan secara
aktual setelah over houl adalah 38.470 kW, lebih kecil dari sebelum over houl
yaitu sebesar 39.148,75 kW. Ada penurunan daya pemabngkir sebesar 678,25
kW atau jika dinyatakan dalam persen adalah 1,73%.
Koreksi daya ini bisa dilakukan dengan menghitung daya yang seharusnya
dihasilkan sistem dengan pendekatan properties fluida kerja pada titik-titik
pengukuran yang telah ditetapkan. Nilai ini tidak terlalu jauh berbeda dengan hasil
pendekatan dari hasil pengukuran pada titik-titik pengukuran yang telah
ditetapkan. Besar daya setelah over houl adalah 38.596,38 kW, lebih kecil dari
daya sebelum over houle yaitu 39.300,10 kW. Ada pemborosan pembangkir
703,72 kW.
Dari cara kedua unutk mengetahui daya pembangkit yang seharusnya
dihasilkan dapat digunakan untuk menetapkan dasar pemborosan, atau peluang
penghematan yang dapat dilakukan. Dari hasil perhitungan diketahui bahwa besar
potensi penghematan sebelum dan seudah over houl adalah 1,29% hingga 1,73%.
Hal ini terjadi karena telah terjadi peningkatan laju aliran massa bahan
bakar diruang bakar, yang berakibat pada tetap terjaganya temperature tertinggi
(T3), namaun berdampak pada meningkatnya temperatur gas buang.
73
h. Specifik Fuel Consumtion (SFC)
SFC merupakan perbandingan antara bahan bakar yang digunakan sistem
dengan daya yang dihasilkan sistem. SFC pada umumnya dinyatakan dalam
satuan yang bisa menggambarkan nilai ekonomisnya. Misalnya, dalam
penggunaan BBM pernyataan SFC pada umumnya dinyatakan dalam liter/kWh,
hal ini dipilih karena BBM dalam penjualannya dalam satuan volume bukan
satuan massa. BBM tidak mengalami perubahan yang mencolok akibat perubahan
temperatur lingkungan.
5.7 Analisa Ekonomi
Tabel 5.2 Perbandingan Parameter Ekonomi
No Uraian Setelah Over houl Sebelum Over houl
Teoritis Aktual Teoritis Aktual
1 Biaya Pembangkitan (Rp/kWh)
3.401 3.410 3.194 3.206
2 Produksi Listrik (kWh/Hari)
926.313 923.280 943.202 939.570
3 Biaya Pembangkitan (Rp/hari)
3.150.390.513 3.148.384.800 3.012.587.188 3.012.261.420
4 Pemborosan (Rp/hari)
137.803.325
136.123.380
Dari tabel 5.2 di atas dapat dilakukan analisa bahwa ada potensi
pemborosan sebelum dan sesudah over houl terhadap biaya pembangkitan secara
aktual yaitu Rp. 136.123.380,- dan secara toritis sebesar Rp. 137.803.325,-.
74
BAB VI
PEMBAHASAN
6.1 Analisa Termodinamika
Berdasarkan perhitungan pada titik-titik pengukuran di dapatkan nilai-nilai
parameter yang dapat dibandingkan yaitu
Tabel 6.1 Parameter Temperatur dan Entalpi Rata-Rata
Parameter Temperatur Entalpi
Sesudah OH Sebelum OH Sesudah OH Sebelum OH
Titik 1 27,65 26,19 300,84 299,38
Titik 2 431,10 428,40 717,78 714,78
Titik 3 1105,46 1105,35 1489,60 1489,46
Titik 4 522,32 518,66 816,83 812,82
Dari tabel 6.1 di atas dibuat Grafik P-v dan T-s diagram sebagai berikut
Gambar 6.1 Gambar T-s Diagram PLTG G4 Pesanggaran
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4
T (
0C
)
S ( kJ/kg K)
T-s Diagram PLTG G4 Pesangaran Sesudah dan Sebelum Over Houl
Sesudah OH
Sebelum OH
74
75
Gambar 6.2 Gambar P-v Diagram PLTG G4 Pesanggaran
Pada Titik pengukuran 1, diukur nilai tekanan dan temperatur. Yang
diukur adalah kondisi lingkungan. Temperatur dan tekanan ini dipengaruhi oleh
waktu, cuaca, musim, posisi matahari, kecepatan angin dan hal-hal lain. Pada
tabel 6.1, gambar 6.1 dan 6.2 diatas dapat dilihat bahwa secara rata-rata ada
perbedaan temperatur yang di maksud pada dua data hasil pengamatan sebelum
dan seudah over houl yaitu sebesar 1,46 0C yang secara liner juga meningkatkan
entalphi pada titik pengukuran yang dimaksud. Besar kenaikan entalphi adalah
sebesar 1,45 kJ/kg.
Pada titik pengukuran 2 diukur nilai temperatur dan tekanan. Jika dilihat
pada titik pengukuran 2 temperatur keluaran kompresor sesudah OH menjadi
lebih tinggi yaitu sebesar 431,10 0C dibandingkan dengan nilai sebelum OH yaitu
428,40 0C terjadi selisih temperatur sebesar 2,69 0C. Secara langsung juga
menyebabkan adanya selisih entalphi yaitu sebesar 2,69 kJ/kg. Adanya kenaikan
0
50
100
150
200
250
0 200 400 600 800
P (p
si)
v
P-v Diagram PLTG G4 Pesangaran Sesudah dan Sebelum Over Houl
Sesudah OH
Sebelum OH
76
entalphi setelah proses kompresi memicu kenaikan konsusmsi bahan bakar. Hal
ini terjadi sebagai konsekuesni agar pembakaran dalam ruang bakar sempurna
sesuai dengan kesetimbangan reaksi kima pembakaran. Besar kenaikan konsumsi
bahan bakar adalah sebesar 9,72 liter per menit atau 0,14 kg/s.
Pada titik pengukuran 3 teramati bahwa tidak ada kenaikan temperatur
yang signifikan yaitu 1105,46 0C dan 1105,350C. Adanya kenaikan konsumsi
bahan bakar tidak diimbangi dengan naiknya temperatur fluida kerja setelah
proses pembakaran. Entalphi yang dibawa dari kelebihan bahan bakar tidak
mampu diubah menjadi kerja berguna yang bisa dimanfaatkan turbin. Hal ini
karena adanya batas maksimal temperature yang diijinkan pada ruang bakar.
Temperatur kerja diruang bakar harus dibatasi karena bekerja dalam tekanan dan
temperatur sangat tinggi.
Pada titik pengukuran 4 teramati adanya kenaikan tempatur jika di
bandingkan konsisi sebelum dan sesudah OH. Selisih kenaikan temperatur yang
dimaksud adalah sebesar 5,730C. Kenaikan temperatur pada titik pengukuran 4
adalah sebagai akibat dari adanya kelebihan konsumsi bahan bakar yang gagal
diubah menjadi kerja berguna.
6.2 Rekomendasi Penyelesaian Masalah
Pembangkit Listrik Tenaga Gas G4 Pesanggaran mengalami pemborosan
bahan bakar dan penurunan performa hal ini dapat diatasi dengan melakukan
perlakuan-perlakuan terhadap subsistem sebgai berikut
77
� Kompresor
Kerja yang dibutuhkan kompresor sesudah dilakukan OH mengalami
kenaikkan sebesar 1,23 kJ/kg. Pada titik pengukuran 1 diketahui nilai temperatur
masuk kompresor lebih tinggi anatara sebelum dan sesudah OH, seharusnya
secara liner dapat menurunkan kerja kompresor, tetapi pada kondisi ini justru
sebaliknya. Hal ini menunjukan adanya permasalah pada mekanikal kompresor.
Permasalahan ini dapat diselesaikan dengan memperbaikai atau mengatur ulang
rapat-longgar dari sudu-sudu kompresor.
Untuk memperkecil kerja kompresor dapat dilakukan pemanasan awal
udara yang memasuki kompresor. Pada Studi yang telah dilakukan sebelumnya
pemanasan awal udara yang akan memasuki kompresor dapat meningkatkan
efisiensi termis sebesar 6%.
� Ruang Bakar
Sebagai Akibat dari naiknya temperature dari fluida kerja setelah
dikompresi memicu kenaikan konsumsi bahan bakar, tetapi kelebihan bahan bakar
yang dimasukan ke ruang bakar tidak mampu menaikan temperature tertinggi
(T3). Hal ini terjadi karena dalam pengoperasinya temperaut tertinggi dibatasi,
pembatasan ini dilakukan untuk menjaga material ruang bakar agar lebih tahan
lama. Akibatnya energi yang lebih dari kelebihan konsumsi bahan bakar
dikelurkan melaui fluida kerja tanpa sempat diubah menjadi kerja berguna.
Untuk menjaga agar proses pembakaran pada ruang bakar sesuai dengan
kondisi pengaturan awal dapat dilakukan degan menjaga properties bahan bakar
78
yang meliputi massa jenis dan kekentalan dapat dijaga dengan melakukan
pemanasan awal terhadap bahan bakar yang akan diinjeksikan ke ruang bakar.
Semakin encer sebuah bakan bakar secara linier akan menyebabkan bahan bakaar
menjadi mudah untuk dicampurkan.
� Turbin
Secara Keseluruhan kerja turbin mengalami penurunan sebesar 3,49 kJ/kg
sesudah melakukan over houl. Hal ini karena temperatur yang keluar dari turbin
mengalami peningkatan sebagai akibat dari kelebihan konsumsi bahan bakar.
74
BAB VII
SIMPULAN DAN SARAN
7.1 Simpulan
Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Penurunan performa pembangkit terjadi karena adanya peningkatan temperatur pada
fluida kerja keluar dari kompresor (T2) secara rerata sebesar 2,69 0C dan temperatur keluar
turbin (T4) secara rerata sebesar 3,66 0C. Hal ini menyebakan adanya penurunan kerja netto
sebesar 4,72 kJ/kg, penurunan kerja netto menyebabkan penurunan daya pembangkit
secara katual sebesar 678,75 kW secara aktual dan secara teoritis 703,72 kW.
2. Peningkatan konsumsi bahan bakar dipicu oleh adanya peningkatan temperatur setelah
proses kompresi. agar terjadi rasio udara-bahan bakar yang tepat di ruang bakar maka
penambahan laju aliran bahan bakar harus ditambahkan agar terjadi pembakaran yang
sempurna. Sebagai akibatnya terjadi peningkatan laju konsumsi bahan bakar sebesar
0,1388 kg/s atau setara dengan 0.165 liter/s.
3. Penyusan daya pembangkit dan peningkatan konsumsi bahan bakar menyebabkan adanya
potensi pemborosan perusahaan hingga Rp. 137.803.325/hari.
7.2. Saran
Untuk mendapatkan hasil yang lebih presisi sebaiknya pengambilan atau penggunaan
data dipilih dalam waktu yang lebih panjang, misalnya selama satu bulan atau satu tahun. Selain
itu asumsi-asumsi dalam perhitungan harus dihindari selama dengan cara empiris masih bisa
dicari.
79
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2012), Laporan Tahunan PT Indonesia Power 2012 Arismunandar, W. (2002), Pengantar Turbin Gas dan Motor Propulsi, Penerbit ITB,
Bandung Astra,I Made dkk., (2010). Hasil Perhitungan Efisiensi Termal PLTGU dan Peluangnya
Sebagai Penyumbang Pemanasan Udara (Studi pada PLTGU Priok dengan Pola Operasi 2-2-1 Menggunakan Metode Newton-Raphson). Jurnal Meteorologi dan Geofisika Volume 11 Nomor 1 Tahun 2010 : pp. 58 – 65
Cahyanto, Yosef Agung : Termodinamika I diakses dari
http://termodinamika1.files.wordpress.com/2008/07/termo1bab1.pdf tanggal 10 September 2013
Dietzel, Fritz Prof. Dipl, Ing. Alih Bahasa Ir. Dakso Sriyono (1980), Seri Paket Buku
Pelajaran Teknik-Kamprath, Turbin, pompa dan Kompresor, Penerbit Eralangga, Jakarta
Kenneth Wark, (1983) Thermodynamics, 4th ed. pp. 785–86. McGraw-Hill, New York Reynolds, William C. dan Perkins, Henry C. Alih Bahasa DR. Ir. Filino Harahap, M.Sc
(1986), Termodinamika Teknik Edisi Ke Dua, Penerbit Erlangga, Jakarta Rumabutar, Elfraim Dunov. (2006), Kajian Penambahan Regenerator pada Sistem
Tyrbin Gas Terhadap Efisiensi Siklus (Studi Kasus : PT Indonesia Power UPB Bali), Skipsi, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana, Denpasar.
Santoso, Dyos dan Basri , Hasan. 2011. Analisis Eksergi Siklus Kombinasi Turbin Gas-
Uap Unit PLTGU Inderalaya. Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3. Palembang, 26-27 Oktober 2011
Sudjito, Ir. ,PhD. dkk, Diktat Termodinamika Dasar, Program Semi Que IV Fakultas
Teknik Jurusan Mesin Universitas Brawijaya diakases dari http://www.mesin.brawijaya.ac.id/diktat_ajar/data/02_c_bab1n2_termo1.pdf
www.indonesiapower.co.id diakses tanggal 12 September 2013 www.pln.go.id diakses tanggal 10 Agustus 2013
PUBLIKASI
Saputro, Y.E, Wijaya K., 2011. Audit Energi Pembangkitan Pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas PT Indonesia Power UBP Bali. Proseding Koverensi Nasional Engineering Perhotelan II. Denpasar, 10 September 2011
Saputro, Y.E, Wijaya K., Widiarta. M., 2014. Kajian Unjuk Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas G4 PT Indonesia Power Unit Bisnis Pembangkitan Bali. Jurnal Logic, Politeknik Negeri Bali 2014.
80
Lampiran 1
Tabel hasil pengamatan PLTG G4 12 Desember 2013
Jam Wita
Temperatur ( ⁰C ) Tekanan Psi ṁ BB
( Ipm )
Power Output ( MW ) T1 T2 T3 T4 P₁ = P₄ P₂ = P₃
00:00 27,17 431,72 1104,36 521,00 14,69 212,00 223,53 38,47 01:00 27,17 431,05 1104,41 521,17 14,69 211,83 223,53 38,47 02:00 27,17 431,22 1104,45 521,83 14,69 212,00 223,53 38,47 03:00 26,67 430,04 1104,82 521,67 14,69 211,67 223,53 38,47 04:00 26,5 430,21 1105,10 521,67 14,69 211,50 223,53 38,47 05:00 25,5 429,88 1105,56 521,17 14,69 211,17 223,53 38,47 06:00 25,67 429,71 1105,56 521,87 14,69 210,67 223,53 38,47 07:00 25,33 429,61 1105,11 522,00 14,69 210,17 223,53 38,47 08:00 26.00 429,21 1105,74 522,83 14,69 209,83 223,53 38,47 09:00 28,17 429,48 1105,90 522,83 14,69 209,33 223,53 38,47 10:00 28,17 429,91 1106,11 522,83 14,69 208,83 223,53 38,47 11:00 28,99 430,00 1106,18 523,00 14,69 208,33 223,53 38,47 12:00 29.00 430,55 1106,21 523,50 14,69 207,83 223,53 38,47 13:00 29,17 430,63 1106,45 523,50 14,69 207,80 223,53 38,47 14:00 29,50 429,97 1106,51 523,70 14,69 207,70 223,53 38,47 15:00 29,50 432,55 1106,51 523,50 14,69 208,50 223,53 38,47 16:00 29,33 433,23 1106,11 523,33 14,69 209,33 223,53 38,47 17:00 28,33 433,90 1105,87 523,50 14,69 210,83 223,53 38,47 18:00 28,33 434,56 1105,56 523,33 14,69 210,83 223,53 38,47 19:00 28,00 433,23 1105,41 523,33 14,69 210,50 223,53 38,47 20:00 27,83 432,39 1105,41 521,67 14,69 212,67 223,53 38,47 21:00 27,67 431,22 1104,77 520,83 14,69 211,17 223,53 38,47 22:00 27,17 431,05 1104,51 520,83 14,69 211,67 223,53 38,47 23:00 27,17 431,05 1104,41 520,83 14,69 212,67 223,53 38,47 Rata 27,65 431,10 1105,46 522,32 14,69 210,37 223,53 38,47
81
Lampiran 2
Hasil pengamatan PLTG G4 sebelum over houl
Jam wita
Temperatur ( OC ) Tekanan (psi) m (BB)
Lpm
Power Output (MW) T1 T2 T3 T4
P1 = P4
P2 = P3
0 27,17 428,71 1104,25 519,96 14,69 212,00 213,69 38,66 1 27,17 428,04 1104,30 518,13 14,69 211,83 213,92 39,04 2 27,17 428,21 1104,34 517,79 14,69 212,00 213,70 39,08 3 26,67 427,05 1104,71 517,63 14,69 212,67 213,87 39,27 4 26,50 427,21 1104,99 517,63 14,69 212,50 213,89 39,27 5 25,50 426,89 1105,45 517,13 14,69 213,17 213,90 39,33 6 25,67 426,72 1105,45 517,13 14,69 213,67 213,76 39,38 7 25,33 425,55 1105,00 516,96 14,69 213,17 213,78 39,45 8 25,35 426,22 1105,63 517,79 14,69 212,83 213,69 39,42 9 25,33 425,89 1105,79 518,29 14,69 211,33 213,92 39,71
10 25,31 425,92 1106,00 518,29 14,69 212,33 213,70 39,74 11 25,28 426,01 1106,07 518,96 14,69 211,33 213,80 39,75 12 25,17 430,53 1106,10 519,46 14,69 210,33 213,83 39,03 13 25,09 431,70 1106,34 518,96 14,69 210,50 213,91 39,00 14 25,06 431,53 1106,40 520,13 14,69 209,83 213,77 38,90 15 25,09 431,53 1106,40 520,46 14,69 209,50 213,79 38,85 16 25,33 431,20 1106,00 520,29 14,69 209,33 213,89 38,83 17 26,11 430,87 1105,76 519,46 14,69 210,83 213,90 38,83 18 26,75 429,54 1105,45 519,29 14,69 210,83 213,74 39,00 19 27,81 428,21 1105,30 519,29 14,69 210,50 213,89 39,12 20 27,72 429,38 1105,30 518,63 14,69 212,67 213,82 39,03 21 27,67 428,21 1104,66 518,79 14,69 211,17 213,83 39,05 22 27,17 428,04 1104,40 518,79 14,69 211,67 213,70 38,96 23 27,17 428,54 1104,30 518,79 14,69 212,67 213,78 38,87
Rata 26,19 428,40 1105,35 518,67 14,69 211,61 213,81 39.15
Lampiran 3.
Hasil Perhitungan entalphi (h), Kerja Fluida, Daya Pembangkit, SFC, BPP dan penyusutan Pembangkit Sesudah Over Houl
h1 h2 h3 h4 w K w T w nett q in
Bahan
BakarUdara
00.00 300.36 718.35 1,488.28 815.38 357.84 604.73 246.89 769.93 32.07 3.14 165.20 246.89
01.00 300.36 717.63 1,488.34 815.57 357.22 604.62 247.40 770.71 32.10 3.14 165.20 247.40
02.00 300.36 717.81 1,488.39 816.29 357.38 604.01 246.63 770.57 32.01 3.14 165.20 246.63
03.00 299.86 716.55 1,488.83 816.12 356.73 604.57 247.84 772.28 32.09 3.14 165.20 247.84
04.00 299.69 716.73 1,489.17 816.12 357.03 604.87 247.84 772.43 32.09 3.14 165.20 247.84
05.00 298.68 716.37 1,489.72 815.57 357.59 605.86 248.27 773.34 32.10 3.14 165.20 248.27
06.00 298.85 716.19 1,489.72 816.33 357.28 605.17 247.89 773.53 32.05 3.14 165.20 247.89
07.00 298.51 716.08 1,489.18 816.48 357.48 604.56 247.07 773.09 31.96 3.14 165.20 247.07
08.00 299.19 715.65 1,489.93 817.39 356.54 604.42 247.88 774.28 32.01 3.14 165.20 247.88
09.00 301.37 715.94 1,490.12 817.39 354.92 604.59 249.67 774.18 32.25 3.14 165.20 249.67
10'00 301.37 716.41 1,490.37 817.39 355.32 604.81 249.50 773.97 32.24 3.14 165.20 249.50
11.00 302.19 716.50 1,490.46 817.57 354.69 604.72 250.03 773.95 32.31 3.14 165.20 250.03
12.00 302.20 717.09 1,490.49 818.12 355.19 604.26 249.08 773.41 32.20 3.14 165.20 249.08
13.00 302.37 717.17 1,490.78 818.12 355.11 604.52 249.41 773.61 32.24 3.14 165.20 249.41
14.00 302.70 716.47 1,490.85 818.34 354.23 604.39 250.16 774.38 32.30 3.14 165.20 250.16
15.00 302.70 719.25 1,490.85 818.12 356.61 604.58 247.98 771.60 32.14 3.14 165.20 247.98
16.00 302.53 719.98 1,490.37 817.94 357.37 604.32 246.95 770.40 32.05 3.14 165.20 246.95
17.00 301.53 720.70 1,490.09 818.12 358.85 603.90 245.04 769.39 31.85 3.14 165.20 245.04
18.00 301.53 721.41 1,489.72 817.94 359.47 603.73 244.26 768.30 31.79 3.14 165.20 244.26
19.00 301.19 719.98 1,489.54 817.94 358.52 603.57 245.05 769.56 31.84 3.14 165.20 245.05
20.00 301.02 719.08 1,489.54 816.12 357.90 605.20 247.30 770.46 32.10 3.14 165.20 247.30
21.00 300.86 717.81 1,488.77 815.19 356.95 605.34 248.39 770.96 32.22 3.14 165.20 248.39
22.00 300.36 717.63 1,488.46 815.19 357.22 605.06 247.84 770.83 32.15 3.14 165.20 247.84
23.00 300.36 717.63 1,488.34 815.19 357.22 604.95 247.73 770.71 32.14 3.14 165.20 247.73
Rata 300.84 717.68 1,489.60 816.83 356.86 604.61 247.75 771.91 32.10 3.14 165.20 247.75
Entalphi (h) kJ/kgJam
WitaηTh (%)
Kerja Netto (w) kJ/kgLaju Aliran Massa
(kg/s) Wnett = wT –
wK (kJ/kg)
Lampiran 3.
Hasil Perhitungan entalphi (h), Kerja Fluida, Daya Pembangkit, SFC, BPP dan penyusutan Pembangkit Sesudah Over Houl
Teoritis Aktual Teoritis Aktual Teoritis Aktual Teoritis Aktual
41,560.58 38,461.82 38,470.00 0.3481 0.3480 3,411.22 3,410.50 3,608.18 3,600.00
41,645.85 38,540.73 38,470.00 0.3474 0.3480 3,404.24 3,410.50 3,529.27 3,600.00
41,517.12 38,421.60 38,470.00 0.3484 0.3480 3,414.80 3,410.50 3,648.40 3,600.00
41,720.72 38,610.03 38,470.00 0.3467 0.3480 3,398.13 3,410.50 3,459.97 3,600.00
41,720.34 38,609.67 38,470.00 0.3468 0.3480 3,398.16 3,410.50 3,460.33 3,600.00
41,793.22 38,677.12 38,470.00 0.3461 0.3480 3,392.24 3,410.50 3,392.88 3,600.00
41,728.21 38,616.96 38,470.00 0.3467 0.3480 3,397.52 3,410.50 3,453.04 3,600.00
41,591.46 38,490.40 38,470.00 0.3478 0.3480 3,408.69 3,410.50 3,579.60 3,600.00
41,727.29 38,616.10 38,470.00 0.3467 0.3480 3,397.60 3,410.50 3,453.90 3,600.00
42,028.49 38,894.85 38,470.00 0.3442 0.3480 3,373.25 3,410.50 3,175.15 3,600.00
41,999.53 38,868.05 38,470.00 0.3444 0.3480 3,375.57 3,410.50 3,201.95 3,600.00
42,088.75 38,950.62 38,470.00 0.3437 0.3480 3,368.42 3,410.50 3,119.38 3,600.00
41,928.55 38,802.35 38,470.00 0.3450 0.3480 3,381.29 3,410.50 3,267.65 3,600.00
41,984.19 38,853.85 38,470.00 0.3446 0.3480 3,376.81 3,410.50 3,216.15 3,600.00
42,110.97 38,971.17 38,470.00 0.3435 0.3480 3,366.64 3,410.50 3,098.83 3,600.00
41,743.66 38,631.25 38,470.00 0.3466 0.3480 3,396.26 3,410.50 3,438.75 3,600.00
41,570.36 38,470.87 38,470.00 0.3480 0.3480 3,410.42 3,410.50 3,599.13 3,600.00
41,249.43 38,173.87 38,470.00 0.3507 0.3480 3,436.96 3,410.50 3,896.13 3,600.00
41,118.62 38,052.81 38,470.00 0.3518 0.3480 3,447.89 3,410.50 4,017.19 3,600.00
41,250.18 38,174.57 38,470.00 0.3507 0.3480 3,436.89 3,410.50 3,895.43 3,600.00
41,630.39 38,526.42 38,470.00 0.3475 0.3480 3,405.50 3,410.50 3,543.58 3,600.00
41,813.04 38,695.46 38,470.00 0.3460 0.3480 3,390.63 3,410.50 3,374.54 3,600.00
41,720.36 38,609.69 38,470.00 0.3468 0.3480 3,398.16 3,410.50 3,460.31 3,600.00
41,702.25 38,592.93 38,470.00 0.3469 0.3480 3,399.64 3,410.50 3,477.07 3,600.00
41,705.98 38,596.38 38,470.00 0.3469 0.3480 3,399.45 3,410.50 3,473.62 3,600.00
Nnett Turbin
(kW) MBB + Ud
x wnett
SFC BPP (Rp/kWh) Penyusutan (kW) WPembangkit (kW)
Lampiran 4.
Hasil Perhitungan entalphi (h), Kerja Fluida, Daya Pembangkit, SFC, BPP dan penyusutan Pembangkit Sebelum Over Houl
h1 h2 h3 h4 w K w T w nett q in Bahan
BakarUdara
00.00 300.36 715.11 1,488.15 814.23 355.07 605.65 250.58 773.04 32.42 3.00 165.20 250.58
01.00 300.36 714.39 1,488.21 812.23 354.45 607.50 253.05 773.81 32.70 3.00 165.20 253.05
02.00 300.36 714.57 1,488.25 811.85 354.61 607.88 253.27 773.68 32.74 3.00 165.20 253.27
03.00 299.86 713.32 1,488.70 811.68 353.96 608.44 254.47 775.38 32.82 3.00 165.20 254.47
04.00 299.69 713.50 1,489.03 811.68 354.27 608.74 254.47 775.53 32.81 3.00 165.20 254.47
05.00 298.68 713.15 1,489.58 811.13 354.82 609.72 254.90 776.44 32.83 3.00 165.20 254.90
06.00 298.85 712.96 1,489.58 811.13 354.52 609.72 255.20 776.62 32.86 3.00 165.20 255.20
07.00 298.51 711.71 1,489.05 810.95 353.74 609.41 255.67 777.34 32.89 3.00 165.20 255.67
08.00 298.53 712.43 1,489.80 811.85 354.34 609.27 254.93 777.37 32.79 3.00 165.20 254.93
09.00 298.51 712.07 1,489.99 812.40 354.05 608.95 254.90 777.92 32.77 3.00 165.20 254.90
10'00 298.49 712.11 1,490.24 812.40 354.09 609.18 255.08 778.14 32.78 3.00 165.20 255.08
11.00 298.46 712.20 1,490.33 813.14 354.20 608.59 254.39 778.12 32.69 3.00 165.20 254.39
12.00 298.35 717.08 1,490.36 813.68 358.47 608.13 249.66 773.29 32.29 3.00 165.20 249.66
13.00 298.27 718.33 1,490.65 813.14 359.62 608.88 249.27 772.32 32.28 3.00 165.20 249.27
14.00 298.24 718.15 1,490.72 814.42 359.49 607.80 248.31 772.57 32.14 3.00 165.20 248.31
15.00 298.27 718.15 1,490.72 814.78 359.46 607.47 248.01 772.57 32.10 3.00 165.20 248.01
16.00 298.51 717.80 1,490.24 814.59 358.95 607.21 248.26 772.45 32.14 3.00 165.20 248.26
17.00 299.30 717.44 1,489.96 813.68 357.97 607.77 249.79 772.51 32.33 3.00 165.20 249.79
18.00 299.94 716.00 1,489.58 813.50 356.19 607.60 251.41 773.58 32.50 3.00 165.20 251.41
19.00 301.00 714.57 1,489.40 813.50 354.06 607.44 253.38 774.83 32.70 3.00 165.20 253.38
20.00 300.91 715.83 1,489.40 812.77 355.21 608.09 252.87 773.57 32.69 3.00 165.20 252.87
21.00 300.86 714.57 1,488.64 812.95 354.18 607.24 253.06 774.06 32.69 3.00 165.20 253.06
22.00 300.36 714.39 1,488.33 812.95 354.45 606.96 252.51 773.93 32.63 3.00 165.20 252.51
23.00 300.36 714.93 1,488.21 812.95 354.91 606.85 251.94 773.28 32.58 3.00 165.20 251.94
Rata 299.38 714.78 1,489.46 812.82 355.63 608.10 252.47 774.68 32.59 3.00 165.20 252.47
Kerja Netto (w) kJ/kg
ηTh (%)
Laju Aliran Massa
(kg/s) Wnett = wT –
wK (kJ/kg)
Entalphi (h) kJ/kgJam
Wita
Lampiran 4.
Hasil Perhitungan entalphi (h), Kerja Fluida, Daya Pembangkit, SFC, BPP dan penyusutan Pembangkit Sebelum Over Houl
Teoritis Aktual Teoritis Aktual Teoritis Aktual Teoritis Aktual
42,147.39 39,004.88 38,660.00 0.3281 0.3311 3,215.66 3,244.34 3,065.12 3,410.00
42,563.55 39,390.01 39,040.00 0.3253 0.3282 3,187.64 3,216.22 2,679.99 3,030.00
42,599.97 39,423.71 39,080.00 0.3247 0.3275 3,181.64 3,209.63 2,646.29 2,990.00
42,802.68 39,611.31 39,270.00 0.3234 0.3262 3,169.09 3,196.64 2,458.69 2,800.00
42,802.55 39,611.19 39,270.00 0.3234 0.3262 3,169.40 3,196.94 2,458.81 2,800.00
42,874.87 39,678.12 39,330.00 0.3229 0.3257 3,164.20 3,192.21 2,391.88 2,740.00
42,925.26 39,724.75 39,380.00 0.3223 0.3251 3,158.42 3,186.07 2,345.25 2,690.00
43,003.69 39,797.34 39,450.00 0.3217 0.3246 3,152.95 3,180.71 2,272.66 2,620.00
42,879.42 39,682.33 39,420.00 0.3225 0.3247 3,160.76 3,181.79 2,387.67 2,650.00
42,874.62 39,677.89 39,710.00 0.3229 0.3226 3,164.51 3,161.96 2,392.11 2,360.00
42,904.32 39,705.37 39,740.00 0.3224 0.3221 3,159.07 3,156.32 2,364.63 2,330.00
42,788.26 39,597.97 39,750.00 0.3234 0.3221 3,169.12 3,157.00 2,472.03 2,320.00
41,993.20 38,862.19 39,030.00 0.3295 0.3281 3,229.58 3,215.69 3,207.81 3,040.00
41,927.15 38,801.06 39,000.00 0.3302 0.3285 3,235.88 3,219.37 3,268.94 3,070.00
41,765.93 38,651.86 38,900.00 0.3312 0.3291 3,246.24 3,225.53 3,418.14 3,170.00
41,715.76 38,605.43 38,850.00 0.3317 0.3296 3,250.45 3,229.99 3,464.57 3,220.00
41,757.57 38,644.13 38,830.00 0.3315 0.3299 3,248.71 3,233.16 3,425.87 3,240.00
42,015.36 38,882.70 38,830.00 0.3295 0.3299 3,228.93 3,233.31 3,187.30 3,240.00
42,286.62 39,133.73 39,000.00 0.3271 0.3282 3,205.82 3,216.81 2,936.27 3,070.00
42,618.45 39,440.82 39,120.00 0.3248 0.3275 3,183.09 3,209.19 2,629.18 2,950.00
42,533.51 39,362.22 39,030.00 0.3253 0.3281 3,188.40 3,215.54 2,707.78 3,040.00
42,564.94 39,391.30 39,050.00 0.3251 0.3280 3,186.20 3,214.04 2,678.70 3,020.00
42,471.70 39,305.01 38,960.00 0.3256 0.3285 3,191.25 3,219.51 2,764.99 3,110.00
42,376.57 39,216.98 38,870.00 0.3265 0.3294 3,199.61 3,228.17 2,853.02 3,200.00
42,466.39 39,300.10 39,148.75 0.3259 0.3271 3,193.61 3,205.84 2,769.90 2,921.25
Nnett Turbin
(kW) MBB + Ud
x wnett
WPembangkit (kW) SFC BPP (Rp/kWh) Penyusutan (kW)
TABLE A–17
Ideal-gas properties of air
T h u s° T h u s°
K kJ/kg Pr kJ/kg vr kJ/kg · K K kJ/kg Pr kJ/kg vr kJ/kg · K
200 199.97 0.3363 142.56 1707.0 1.29559 580 586.04 14.38 419.55 115.7 2.37348
210 209.97 0.3987 149.69 1512.0 1.34444 590 596.52 15.31 427.15 110.6 2.39140
220 219.97 0.4690 156.82 1346.0 1.39105 600 607.02 16.28 434.78 105.8 2.40902
230 230.02 0.5477 164.00 1205.0 1.43557 610 617.53 17.30 442.42 101.2 2.42644
240 240.02 0.6355 171.13 1084.0 1.47824 620 628.07 18.36 450.09 96.92 2.44356
250 250.05 0.7329 178.28 979.0 1.51917 630 638.63 19.84 457.78 92.84 2.46048
260 260.09 0.8405 185.45 887.8 1.55848 640 649.22 20.64 465.50 88.99 2.47716
270 270.11 0.9590 192.60 808.0 1.59634 650 659.84 21.86 473.25 85.34 2.49364
280 280.13 1.0889 199.75 738.0 1.63279 660 670.47 23.13 481.01 81.89 2.50985
285 285.14 1.1584 203.33 706.1 1.65055 670 681.14 24.46 488.81 78.61 2.52589
290 290.16 1.2311 206.91 676.1 1.66802 680 691.82 25.85 496.62 75.50 2.54175
295 295.17 1.3068 210.49 647.9 1.68515 690 702.52 27.29 504.45 72.56 2.55731
298 298.18 1.3543 212.64 631.9 1.69528 700 713.27 28.80 512.33 69.76 2.57277
300 300.19 1.3860 214.07 621.2 1.70203 710 724.04 30.38 520.23 67.07 2.58810
305 305.22 1.4686 217.67 596.0 1.71865 720 734.82 32.02 528.14 64.53 2.60319
310 310.24 1.5546 221.25 572.3 1.73498 730 745.62 33.72 536.07 62.13 2.61803
315 315.27 1.6442 224.85 549.8 1.75106 740 756.44 35.50 544.02 59.82 2.63280
320 320.29 1.7375 228.42 528.6 1.76690 750 767.29 37.35 551.99 57.63 2.64737
325 325.31 1.8345 232.02 508.4 1.78249 760 778.18 39.27 560.01 55.54 2.66176
330 330.34 1.9352 235.61 489.4 1.79783 780 800.03 43.35 576.12 51.64 2.69013
340 340.42 2.149 242.82 454.1 1.82790 800 821.95 47.75 592.30 48.08 2.71787
350 350.49 2.379 250.02 422.2 1.85708 820 843.98 52.59 608.59 44.84 2.74504
360 360.58 2.626 257.24 393.4 1.88543 840 866.08 57.60 624.95 41.85 2.77170
370 370.67 2.892 264.46 367.2 1.91313 860 888.27 63.09 641.40 39.12 2.79783
380 380.77 3.176 271.69 343.4 1.94001 880 910.56 68.98 657.95 36.61 2.82344
390 390.88 3.481 278.93 321.5 1.96633 900 932.93 75.29 674.58 34.31 2.84856
400 400.98 3.806 286.16 301.6 1.99194 920 955.38 82.05 691.28 32.18 2.87324
410 411.12 4.153 293.43 283.3 2.01699 940 977.92 89.28 708.08 30.22 2.89748
420 421.26 4.522 300.69 266.6 2.04142 960 1000.55 97.00 725.02 28.40 2.92128
430 431.43 4.915 307.99 251.1 2.06533 980 1023.25 105.2 741.98 26.73 2.94468
440 441.61 5.332 315.30 236.8 2.08870 1000 1046.04 114.0 758.94 25.17 2.96770
450 451.80 5.775 322.62 223.6 2.11161 1020 1068.89 123.4 776.10 23.72 2.99034
460 462.02 6.245 329.97 211.4 2.13407 1040 1091.85 133.3 793.36 23.29 3.01260
470 472.24 6.742 337.32 200.1 2.15604 1060 1114.86 143.9 810.62 21.14 3.03449
480 482.49 7.268 344.70 189.5 2.17760 1080 1137.89 155.2 827.88 19.98 3.05608
490 492.74 7.824 352.08 179.7 2.19876 1100 1161.07 167.1 845.33 18.896 3.07732
500 503.02 8.411 359.49 170.6 2.21952 1120 1184.28 179.7 862.79 17.886 3.09825
510 513.32 9.031 366.92 162.1 2.23993 1140 1207.57 193.1 880.35 16.946 3.11883
520 523.63 9.684 374.36 154.1 2.25997 1160 1230.92 207.2 897.91 16.064 3.13916
530 533.98 10.37 381.84 146.7 2.27967 1180 1254.34 222.2 915.57 15.241 3.15916
540 544.35 11.10 389.34 139.7 2.29906 1200 1277.79 238.0 933.33 14.470 3.17888
550 555.74 11.86 396.86 133.1 2.31809 1220 1301.31 254.7 951.09 13.747 3.19834
560 565.17 12.66 404.42 127.0 2.33685 1240 1324.93 272.3 968.95 13.069 3.21751
570 575.59 13.50 411.97 121.2 2.35531
936 | Thermodynamics
cen84959_ch18-ap01.qxd 8/11/06 1:21 PM Page 936
TABLE A–17
Ideal-gas properties of air (Concluded)
T h u s° T h u s°
K kJ/kg Pr kJ/kg vr kJ/kg · K K kJ/kg Pr kJ/kg vr kJ/kg · K
1260 1348.55 290.8 986.90 12.435 3.23638 1600 1757.57 791.2 1298.30 5.804 3.52364
1280 1372.24 310.4 1004.76 11.835 3.25510 1620 1782.00 834.1 1316.96 5.574 3.53879
1300 1395.97 330.9 1022.82 11.275 3.27345 1640 1806.46 878.9 1335.72 5.355 3.55381
1320 1419.76 352.5 1040.88 10.747 3.29160 1660 1830.96 925.6 1354.48 5.147 3.56867
1340 1443.60 375.3 1058.94 10.247 3.30959 1680 1855.50 974.2 1373.24 4.949 3.58335
1360 1467.49 399.1 1077.10 9.780 3.32724 1700 1880.1 1025 1392.7 4.761 3.5979
1380 1491.44 424.2 1095.26 9.337 3.34474 1750 1941.6 1161 1439.8 4.328 3.6336
1400 1515.42 450.5 1113.52 8.919 3.36200 1800 2003.3 1310 1487.2 3.994 3.6684
1420 1539.44 478.0 1131.77 8.526 3.37901 1850 2065.3 1475 1534.9 3.601 3.7023
1440 1563.51 506.9 1150.13 8.153 3.39586 1900 2127.4 1655 1582.6 3.295 3.7354
1460 1587.63 537.1 1168.49 7.801 3.41247 1950 2189.7 1852 1630.6 3.022 3.7677
1480 1611.79 568.8 1186.95 7.468 3.42892 2000 2252.1 2068 1678.7 2.776 3.7994
1500 1635.97 601.9 1205.41 7.152 3.44516 2050 2314.6 2303 1726.8 2.555 3.8303
1520 1660.23 636.5 1223.87 6.854 3.46120 2100 2377.7 2559 1775.3 2.356 3.8605
1540 1684.51 672.8 1242.43 6.569 3.47712 2150 2440.3 2837 1823.8 2.175 3.8901
1560 1708.82 710.5 1260.99 6.301 3.49276 2200 2503.2 3138 1872.4 2.012 3.9191
1580 1733.17 750.0 1279.65 6.046 3.50829 2250 2566.4 3464 1921.3 1.864 3.9474
Note: The properties Pr (relative pressure) and vr (relative specific volume) are dimensionless quantities used in the analysis of isentropic processes, andshould not be confused with the properties pressure and specific volume.
Source: Kenneth Wark, Thermodynamics, 4th ed. (New York: McGraw-Hill, 1983), pp. 785–86, table A–5. Originally published in J. H. Keenan and J. Kaye, Gas Tables (New York: John Wiley & Sons, 1948).
Appendix 1 | 937
cen84959_ch18-ap01.qxd 8/11/06 1:21 PM Page 937
BIOGRAFI PENULIS
Yon Eko Saputro, Lahir di Cilacap pada tanggal 20 Agustus 1983 merupakan anak ke tiga dari pasangaan petani padi yaitu Bapak Suyanto dan Ibu Rilem. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar dan menengah di Kabupaten Cilacap dan Banyumas Jawa Tengah. Walaupun berasal dari keluarga sederhana penulis memilih memaksakan untuk tetap melanjutkan pendidikan tinggi. Jurusan yang dipilih adalah S1 Teknik Mesin Universitas Udayana dengan mengambil konsentrasi Konversi Energi, jauh berbeda dengan jurusan Budidaya Ternak yang diambil pada saat menyelesaikan sekolah di SMK N 1 Kalibagor Banyumas. Ketertarikan akan konversi energi membawa penulis pada S2 Teknik
Mesin dengan konsentrsai yang sama. Tesis sebagai laporan akhir studi S2 dapat diselesaikan pada tahun 2014 sekaligus sebagai penutup dari Studi di S2 Teknik Mesin Universitas Udayana.
Mata Kuliah, penelitian dan hal-hal lain yang didapatkan saat menempuh pendidikan baik S1 maupun S2 sangat bermanfaat bagi keseharian penulis sebagai kontraktor dan konsultan pada proyek-proyek MEP Comersial Building yang ada di Bali. Hitungan dinamika fluida dan kekekalan energi menjadi modal dasar yang biasa penulis gunakan untuk menyakikinkan owener proyek dan menyelesaikan permasalahan-permasalah yang muncul di lapangan.
Selain kuliah dan bekerja penulis juga aktif dalam organisasi-organisasi kemahasiswaan dan Ormas. Penulis tercatat pernah menjadi Ketua Umum Dewan Pimpinan Daerah Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah Provinsi Bali periode 2010-2012 dan beberapa organisasi mahasiswa lainya. Dalam perjalananya penulis juga aktif dalam kegitan-kegitan pemberdayaan masyarakat seperti pendikan, pelatihan tanggap flu burung dan pernah menjadi bagian dari tim penyusun Rencana Tanggap Bencana Provinsi Bali pada tahun 2011.