Pengaruh Tekanan Reheat Steam Terhadap Efisiensi (Part 1)

Selama ini para enjiner pembangkitan listrik yang bergerak pada bidang operasi dan pemeliharaan hanya disajikan hasil yang instan dari improvement yang dilakukan oleh designer tanpa mengetahui dasar penerapannya. Sehingga proses pengoperasian dan pemeliharaan tidak dapat berjalan secara efektif, khususnya pada penetapan nilai tekanan reheat steam yang optimal terhadap efisiensi.Oleh karena itu diperlukan analisa secara komprehensif baik yang dilakukan dengan  modelling maupun kalkulasi secara manual, sehingga diharapkan enjiner dapat mengetahui cara menetapkan tekanan reheat yang optimal dan pengaruhnya terhadap sistem baik pada daya output yang dihasilkan maupun kuntitas mass flow rate yang dibutuhkan baik secara teori termodinamika maupun dengan penggunaan model software Cycle Tempo sebagai tools simulasi.

Pengumpulan Data Dan Batasan Masalah

Data pengujian pada tulisan ini diambil dari contoh soal 8.2. tentang Ideal Reheat Cycle dan 8.5 tentang Regenerative Cycle With Open Feed Water Heater pada buku Fundamental of Enegineering Thermodynamics halaman 356 dan 363 seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Desain reheat steam pada buku Fundamental of Enegineering Thermodynamics

Dimana model Cycle Tempo pembangkit dengan kapasitas 100 MW tersusun dari : Boiler, Reheater, HP Turbine, LP Turbine, Condenser, Boiler Feed Pump dan Circulating Water Pump, seperti yang ditnjukkan pada gambar 2.

Gambar 2. Desain reheat steam pada Cycle Tempo

Analisa dilakukan pada beban yang tetap yaitu 100 MW dengan menetapakan total beban pada production function di Cycle Tempo sehingga parameter yang berubah adalah kapasitas daya pada HP dan LP turbin serta mass flow rate.

Variasi Rasio Tekanan Reheat Steam Terhadap Tekanan Main Steam

Kondisi dari variasi tekanan reheat steam adalah sebagai berikut :

  • Perubahan rasio reheat steam pressure terhadap main steam pressure adalah 5% hingga 90% dengan interval 0,5%.
  • Aliran massa uap dan air ditentukan oleh model heat balance atau tidak ditetapkan melalui penambahan valve.
  • Selain menggunakan software Cycle Tempo digunakan juga perhitungan secara manual untuk proses validasi desain.

Kalkulasi Manual – Analisa Variasi Rasio Tekanan Reheat Steam Terhadap Tekanan Main Steam

Kalkulasi manual dilakukan dengan menggunakan prinsip termodinamika pada pembangkit uap. Berdasarkan hasil kalkulasi didapatkan tekanan operasi reheat steam dari 0,4 – 8 Mpa terhadap perubahan efisiensi pembangkit seperi pada gambar 3.

Gambar 3. Trend perubahan tekanan reheat terhadap efisiensi

Gambar 3. menunjukkan bahwa efisiensi yang paling optimum yaitu 40.97% didapatkan pada saat variasi rasio tekanan reheat steam terhadap main steam sebesar 0.25 hingga 0.45 atau pada tekanan reheat steam sebesar 2 – 3,6 Mpa. Hal ini disebabkan oleh perubahan enthalpi yang kompleks pada aliran reheat steam dan exhaust steam dari low pressure turbine.

Sedangkan trend perubahan mass flow rate proporsional terhadap rasio perubahan tekanan yaitu dari 64,62 kg/s hingga 78,73 kg/s seperti pada gambar 4.

Gambar 4. Rasio tekanan reheat terhadap mass flow rate

Perubahan mass flow rate pada gambar 4. tersebut disebabkan oleh daya output yang tetap pada 100 MW sehingga menyebabkan adanya kenaikan mass flow rate sebagai fungsi penambahan energi pada sistem. Pada saat efisiensi optimum mass flow rate beroperasi pada 68,85 – 71,87 kg/s. Range operasi dari tekanan reheat steam dan mass flow rate sangat diperlukan karena secara aktual sering terdapat fluktuasi beban pada pengoperasian pembangkit.

Bersambung, InsyaAllah..

1 thought on “Pengaruh Tekanan Reheat Steam Terhadap Efisiensi (Part 1)”

  1. Pingback: Pengaruh Tekanan Reheat Steam | BerbagiEnergi

Leave a Reply