Turbin uap.pptx

Proses PLTU
ASH DISPOSAL
AREA
COAL YARD
200 M STACK
EP
BOILER BUILDING
MAKE UP DEMINERALIZER
COOLING WATER
IINLET
WWTP
COOLING
WATER OUTLET
500 Kv TRANSMISSION
LINE
FLY ASH
SILO
BOTTOM ASH
SILO
PNEUMATIC FLY ASH
TRANSPORT
COAL UNLOADER JETTY
TURBIN
GENERATOR

Energi
Udara &
Bahan Bakar
Energi
Mekanik
Energi
Listrik
Energi
Uap
BOILER STEAM TURBINE GENERATOR
STACK
CONDENSER
Bahan Bakar
Udara
SIKLUS OPERASI PEMBANGKIT LISTRIK
P L T U
Energi
Listrik

Bentuk / Wujud Energi tsb diatas terjadi
 Energi Kimia
 Energi Kalor
 Energi Kinetik
: terdapat dalam Bahan Bakar
: terjadi pada proses reaksi pembakaran =>
diterima air Boiler sebagai Energi Kalor
: energi uap berubah fungsi menjadi kecepatan
mendorong sudu memutar poros turbin
 Energi Mekanik : merupakan pemusatan energi yang terletak
disumbu poros turbin
 Energi Listrik : putaran poros turbin diteruskan ke poros
generator menghasilkan listrik

POKOK BAHASAN
1. UMUM
2. PENGOPERASIAN TURBIN
3. TROUBLE SHOOTING TURBIN

6
TURBIN UAP
Turbin uap merupakan salah satu jenis mesin
panas yang mengkonversi sebagian panas yang
diterimanya menjadi kerja.
Sebagian panas lainnya dibuang ke lingkungan
dengan temperatur yang lebih rendah.
Turbine

Turbin uap adalah mesin tenaga
yang berfungsi untuk mengubah
energi thermal (energi panas yang
menjadi
poros
terkandung dalam uap)
energi mekanis (putaran
turbin ).
TURBIN UAP (STEAM TURBINE)
Thermal Energy
Kinetic Energy
Mechanical
Energy
NOZZLE
BLADES

Prinsip Kerja Turbin
• Turbin Reaksi 120 BC oleh Hero
of Alexandria
• Turbin Impuls 1629 oleh
Giovanni Branca
⚫Turbin Aksi (Impuls)
⚫Turbin Reaksi

Prinsip kerja Turbin Uap
Secara singkat prinsip kerja turbin uap adalah sebagai berikut :
1. Uap masuk kedalam turbin melalui nosel. Didalam nosel energi panas dari
uap dirubah menjadi energi kinetis dan uap mengalami
pengembangan.Tekanan uap pada saat keluar dari nosel lebih kecil dari pada
saat masuk ke dalam nosel, akan tetapi sebaliknya kecepatan uap keluar
nosel lebih besar dari pada saat masuk ke dalam nosel. Uap yang memancar
keluar dari nosel diarahkan ke sudu-sudu turbin yang berbentuk lengkungan
dan dipasang disekeliling roda turbin. Uap yang mengalir melalui celah-celah
antara sudu turbin itu dibelokkan kearah mengikuti lengkungan dari sudu
turbin. Perubahan kecepatan uap ini menimbulkan gaya yang mendorong dan
kemudian memutar roda dan poros turbin.

2. Jika uap masih mempunyai kecepatan saat meninggalkn sudu turbin
berarti hanya sebagian energi kinetis dari uap yang diambil oleh sudu-
sudu turbin yang berjalan. Supaya energi kinetis yang tersisa saat
meninggalkan sudu turbin dimanfaatkan maka pada turbin dipasang lebih
dari satu baris sudu gerak. Sebelum memasuki baris kedua sudu gerak.
maka antara baris pertama dan baris kedua sudu gerak dipasang satu
baris sudu tetap ( guide blade ) yang berguna untuk mengubah arah
kecepatan uap, supaya uap dapat masuk ke baris kedua sudu gerak
dengan arah yang tepat.

3. Kecepatan uap saat meninggalkan sudu gerak yang terakhir harus dapat
dibuat sekecil mungkin, agar energi kinetis yang tersedia dapat
dimanfaatkan sebanyak mungkin. Dengan demikian effisiensi turbin
menjadi lebih tinggi karena kehilangan energi relatif kecil.

Jenis-jenis Turbin Uap
1. FUNGSI & PRINSIP KERJA
Jenus turbin uap diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Menurut jumlah tingkat tekanan
a. Turbin satu tingkat :
Memiliki kapasitas tenaga kecil, biasanya digunakan untuk menggerakkan
kompresor, pompa, dan mesin-mesin lainnya yang kapasitas tenaganya kecil.
b. Turbin bertingkat banyak (neka tingkat) :
Turbin yang dibuat untuk kapasitas tenaga dari kecil hingga besar dan
biasanya terdiri dari susunan beberapa nosel dan beberapa sudu yang
ditempatkan berurutan dan berputar pada satu poros yang sama.

2. Menurut arah aliran uap
a. Turbin radial  arah aliran uap tegak lurus terhadap poros turbin.
b. Turbin tangensial  Arah hembusan uap tangensial (pada garis
singgung putaran bucket)
c. Turbin aksial  arah aliran uap sejajar terhadap poros turbin.
2a). Turbin aliran Radial yang dikembangkan oleh Ljungstrom Turbin ini
terdiri dari dua rotor dengan blades dipasang bersilangan.
Turbin satu poros juga ada yang arah aliran uapnya radial (tegak lurus
menjauhi poros)

2b. Turbin Aliran Tangensial
Jenis turbin ini memiliki konstruksi yang
kokoh akan tetapi efisiensinya sangat
rendah. Pancaran uap dari Nosel
diarahkan untuk menghembus buckets
yang dipasang melingkar pada rotor.
Arah hembusan uap adalah tangensial
(pada garis singgung putaran bucket)
2c. Turbin Aliran Aksial
Merupakan tipe turbin yang paling
populer dan sangat cocok untuk
kapasitas besar. Turbin ini dapat
merupakan tipe Reaksi maupun tipe
Impulse. Arah aliran uap sejajar dengan
poros.

3. Menurut kondisi uap yang digunakan
a. Turbin tekanan lawan
b. Turbin kondensasi langsung
c. Turbin Ektraksi & Non Ekstraksi
3a. Turbin tekanan lawan
Bila tekanan uap bekas sama dengan
tekanan uap yang dibutuhkan untuk
keperluan proses kegiatan pabrik.
Turbin ini tidak mengalami
kondensasi uap bekas.
3b. Turbin kondensasi
Turbin yang mana uap keluaran sudu
terakhirnya dikondensasikan, tekanan
akhir dari turbin kondensasi ini dibuat
vacuum, sehingga temperature
kondensasinya sedikit diatas
temperatur air pendingin yang
tersedia.
TURBINE
COND
BOILER
G
Dea

Turbin ekstraksi (extraction turbine)
adalah turbin yang mengekstrak
sebagian uap yang mengalir dalam
turbin. Uap ekstraksi digunakan untuk
pemanas air pengisi boiler
Turbin non ekstraksi, tidak dilakukan
ekstraksi uap sama sekali. Jadi seluruh
uap yang mengalir masuk turbin non
ekstraksi akan keluar meninggalkan
turbin melalui exhaust.
3c. Turbin Ekstraksi & Non Ekstraksi

4. Menurut sistem pemanas ulang uap
a. Turbin Reheat
b. Turbin Non Reheat
4a. Turbin Reheat
Turbin reheat terdiri lebih dari satu
silinder dan uap mengalami proses
pemanasan ulang di reheater boiler.
Pada turbin reheat, uap yang keluar
dari Turbin Tekanan Tinggi (HP)
dialirkan kembali kedalam ketel.
Didalam ketel, uap ini dipanaskan
kembali pada elemen pemanas ulang
(reheater) untuk selanjutnya dialirkan
kembali melalui saluran reheat ke
Turbin Tekanan Menengah dan Turbin
Tekanan Rendah.

5. Menurut prinsip aksi uap
a. Turbin Impuls /Aksi
b. Turbin Reaksi

5a. Turbin Impulse
Turbin impulse pertama kali dibuat oleh Branca pada tahun 1629, Dimana
pancaran uap yang keluar dari Nosel menghembus daun-daun rotor (disebut
blades) sehingga rotor berputar.
nosel
sudu-
gerak
sudu-
gerak
sudu-
diam
sudu-
gerak
sudu-diam
v
P
v
P
Sudu Impulse
Sudu impuls juga disebut sudu aksi atau sudu tekanan tetap, adalah sudu
dimana uap mengalami ekspansi hanya dalam sudu-sudu tetap. Sudu-sudu
tetap berfungsi sebagai nosel (saluran pancar) sehingga uap yang melewati
akan mengalami peningkatan energi kinetik. Kecepatan uap yang keluar dari
turbin jenis ini bisa mencapai 1200m/detik.
Ciri-ciri turbin impuls :
- Proses pengembangan
uap / penurunan
tekanan seluruhnya
terjadi pada sudu
diam / nosel.
- Akibat tekanan dalam
turbin sama sehingga
disebut dengan Turbin
Tekanan Rata.

5b. Turbin Reaksi
nosel
sudu-gerak
sudu-gerak
sudu-
diam
sudu-gerak
sudu-diam
v
v
P
P
Turbin ini dirancang pertama oleh Hero, 120 tahun sebelum Masehi. Reaksi dari
pancaran uap yang keluar dari ujung pipa yang disebut Nosel atau Nozzle mendorong
rotor sehingga berputar.
Sudu Reaksi
Dalam suatu turbin yang terdiri dari 100 % sudu-sudu reaksi, maka sudu-sudu gerak
juga berfungsi sebagai nosel-nosel sehingga uap yang melewatinya akan mengalami
peningkatan kecepatan dan penurunan tekanan. Peningkatan kecepatan ini akan
menimbulkan gaya reaksi yang arahnya berlawanan dengan arah kecepatan uap.
Kecepatan uap yang mengalir pada turbin (yang biasanyan nekatingkat) lebih rendah
yaitu sekitar 100 – 200 m/detik.
Turbin reaksi :
Ciri-ciri turbin ini adalah :
 Penurunan tekanan uap
sebagian terjadi di Nosel
dan Sudu Gerak
 Adanya perbedaan
tekanan didalam turbin
sehingga disebut Tekanan
Bertingkat.

BENTUK SUDU TURBIN
a)Tingkat impulse
22
b) tingkat reaksi c) tingkat kecepatan d) tingkat reaksi

STEAM TURBINE ASSEMBLY
( CASING ATAS DIBUKA )
23

Turbin single casing adalah turbin dimana seluruh tingkat sudu-sudunya
terletak didalam satu casing saja. Ini merupakan konstruksi turbin yang
paling sederhana tetapi hanya dapat diterapkan pada turbin-turbin
berkapasitas kecil.
6. Menurut Casing Turbin
a. Turbin Single Casing
b. Turbin Double Casing
c. Turbin Multi Casing
6a. Turbin single Casing
Casing berfungsi sebagai tempat
pemasangan rotor, labyrin,
bantalan bearing maupun drain
valve ekstraksi

6b,c. Turbine Double Casing & Multi Casing
Pada turbin tandem compound casing – casing dipasang secara seri antara satu
dengan lainnya sehingga sumbu – sumbu aksial berada dalam 1 garis.
Biasanya Turbin HP & IP double casing sedang yang LP single casing

1. High Pressure (HP) Turbine
• HP Turbine mengekspansikan uap utama yang
dihasilkan dari superheater dengan tekanan 169
kg/cm2 dan temperatur 538 oC, kemudian uap
keluar HP Turbin (41 kg/cm2) dengan temperatur
336 oC dipanaskan kembali pada Reheater
diboiler untuk menaikkan entalpi uap. Uap reheat
lalu diekspansikan di dalam Intermediate Pressure
(IP) turbine.
• Data HPTurbin:
a.Jumlah sudu : 1 pasang sudu impuls (tingkat 1)
14 pasang sudu reaksi
b. Arah uap ke Pedestal
c. Jumlah 1 buah
Turbin untuk PLTU Kapasitas Besar
Turbine dibagi menjadi tiga tingkatan, yaitu :
Boiler

2. Intermediate Pressure (IP) Turbine
• IP Turbine mengekspansikan uap reheat
dengan tekanan 39 kg/cm2 dan temperatur
538 oC, sedang uap keluarnya bertekanan 8
kg/cm2 dan suhunya sekitar 330 oC.
• Data IPTurbine:
a. Jumlah sudu : 12 pasang sudu reaksi
b.Arah ekspansi berkebalikan dengan HP
Turbin
c. Jumlah 1 buah
3. Low Pressure (LP) Turbine
• LP Turbine mengekspansikan uap bertekanan 8 kg/cm2 dan temperatur 330 oC, dan
tekanan uap keluar dari LP Turbin pada tekanan 56 mmHg (Vakum), kondisi vakum
ini diciptakan di dalam condenser dengan temperatur 40oC.
• Data LPTurbine:
a. Jumlah sudu : 8 pasang per turbin
b. Arah ekspansi uap saling berlawanan
c. Jumlah : 1 buah
Turbin untuk PLTU Kapasitas Besar

KOMPONEN-KOMPONEN TURBIN UAP
1. Rotor Kopling
2. Bantalan luncur Tb sisi
belakang
3. Poros Turbin
4. Tutup bearing casing
5. Sudu jalan turbin ( Rotor)
6. Suduh arah turbin (Stator)
7. Casing turbin
8. Labirint Hp-LP
9. Bantalan radial – Aksial
10. Bantalan luncur depan
11. Governor Kontrol Valve
12. Hydroulic Kontrol Vlv
13. Turbin main oil pump
14. Turbin steam exhoust
15. Sensor turbin speed
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
8
12
13
14
15

Komponen-komponen Turbin Uap
1. Sudu-sudu turbin
PLTU memiliki sudu-sudu turbin yang terdiri dari :
- 1 tingkat impuls
- 14 tingkat reaksi tekanan tinggi,
- 12 tingkat reaksi pada tekanan menengah,
- 2 x 8 reaksi pada turbin tekanan rendah.

Komponen-komponen Turbin Uap
. Poros (shaft)
Poros merupakan salah satu bagian dari turbin yang menjadikan rotor-
rotor berbagai tingkat turbin menjadi satu kesatuan. Poros ini juga
mentransmisikan torsi rotor turbin untuk memutar bagian dari rotor
generator listrik.

STATOR/ CASING TURBIN
Casing turbin merupakan 2
bagian yang terpisah secara
horizontal dan
disambungkan menjadi satu
dengan baut-baut pengikat.
Kedua bagian casing
tersebut masing-masing
disebut casing bagian atas
(Top half) dan casing bagian
bawah (Bottom half).
2. KOMPONEN UTAMA TURBIN UAP

ROTOR TURBIN
Adalah bagian dari turbin yang berputar akibat pengaruh gerakan
uap terhadap sudu-sudu gerak. Rotor turbin juga terdiri dari dua
bagian, yaitu poros dan sudu jalan (moving blade).
Main Oil Pump
Speed Pick up

TURBIN AUXILIARY
Pada rotor turbin diujung poros dipasang beberapa alat bantu
diantaranya :
- Main Oil Pump
- Rotor Axial protectin
- Centryfugal Overspeed
- Speed Magnetic Pick Up
- Thrust Bearing
MOP
RotorAxial Protection
Thrust Bearing Speed Magnetic Pick Up Mechanical Over Speed
Front Bearing
Rotor

TYPE-TYPE ROTOR
ROTOR TYPE DISK
piringan-piringan (disk)
dipasangkan pada poros sehingga
membentuk jajaran piringan
ROTOR TYPE DRUM
poros dicor dan dibentuk sesuai
yang dikehendaki dan rangkaian
sudu-sudu langsung dipasang pada
poros

SUDU – SUDU GERAK ( MOVING BLADES )
Adalah sudu-sudu yang dipasang di sekeliling
rotor membentuk suatu piringan dan akan
berputar jika dilalui uap.
Dalam suatu rotor turbin terdiri dari
beberapa baris piringan dengan diameter
yang berbeda-beda, banyaknya baris sudu
gerak biasanya disebut banyaknya tingkat.
Sudu-sudu turbin
PLTU memiliki sudu-sudu turbin yang terdiri
dari :
- 1 tingkat impuls
- 14 tingkat reaksi tekanan tinggi,
- 12 tingkat reaksi pada tekanan menengah,
- 2 x 8 reaksi pada turbin tekanan rendah.

1. Sudu tetap
Mempunyai fungsi antara lain:
• Untuk mengubah energi potensial
menjadi energi kinetik
• Untuk mengarahkan uap ke sudu jalan
turbin
• Nozzel pada sudu tetap dipasang pada
casing dan fixed
2. Sudu jalan
Dipasang pada rotor turbin dan akan
berputar jika dilalui uap.
Sudu jalan berfungsi untuk mengubah
energi kinetik uap menjadi energi mekanis.
Jarak antara sudu-sudu jalan sangat kecil
sekali kurang lebih 0,6 mikrometer.
Sudu tetap dan sudu jalan

BEARING TURBIN
Bearing / bantalan poros turbin uap memiliki fungsi sebagai berikut:
a. Menahan diam komponen rotor secara aksial
b. Menahan berat dari rotor
c. Menahan berbagai macam gaya tidak stabil dari uap air terhadap
sudu turbin
d. Menahan gaya kinetik akibat dari sisa-sisa ketidakseimbangan
atau ketidakseimbangan karena kerusakan sudu (antisipasi)
e. Menahan gaya aksial pada beban listrik yang bervariasi
Jenis bearing yang digunakan dalam desain turbin uap :
• thrust bearing
• journal bearing
• Pedestal bearing.

JOURNAL BEARING
(BANTALAN LUNCUR)
Bantalan ini digunakan untuk
menyangga poros turbin generator.
Terdapat satu bantalan pada tiap sisi
turbin. Semua bantalan ini dilapisi
dengan babbit pada bagian dalamnya,
dimana metal babbit adalah material
yang lebih lunak dibanding poros
turbin. Hal ini untuk mencegah poros
turbin aus akibat gesekan atau vibrasi
tinggi. Selain itu babbit mempunyai
kemampuan untuk menahan
pelumasan pada metal sehingga
membantu mencegah gesekan antara
bantalan dan jurnal pada saat poros
mulai berputar.

TRHUST BEARING
(BANTALAN AKSIAL) Aliran uap yang memutar poros turbin
mengakibatkan turbin bergerak kearah aksial
(searah sumbu). Bantalan aksial berfungsi
untuk menyerap dan membatasi gerakan
aksial poros turbin. Jika gerakan kearah
aksial ini melewati batas yang dizinkan,
maka terjadilah gesekan antar rotor turbin
dengan statornya. Jarak antara sudu tetap
dan sudu jalan dibuat kecil sekali 0,6 micron
cm. Bantalan aksial ditempatkan pada
bagian bantalan nomor 1 turbin (dekat dg
pedetsal)
Untuk memonitor gerakan ke arah aksial
maka dilengkapi dengan minyak yang
mengalir dan dipancarkan ke torak. Dengan
bergeraknya torak ke arah aksial, maka
tekanan minyak ini diteruskan ke rangkaian
trip turbin.
Kebanyakan turbin menggunakan bantalan
aksial jenis kingsbury atau tapered land
(bentuk meruncing).

Balance Piston & Step Thrust Rotor
Balance Piston pada
turbin uap berfungsi
untuk
mengkompensasi
timbulnya gaya aksial
akibat dari aliran uap
air. Komponen ini
banyak meringankan
kerja dari thrust
bearing.

Balance Piston
Balance Piston pada turbin uap berfungsi untuk
mengkompensasi timbulnya gaya aksial akibat dari aliran uap
air. Komponen ini banyak meringankan kerja dari thrust bearing.

CHECK VALVE Extraction Steam
Extraction Steam adalah uap air yang diambil dari stage-stage tertentu
pada turbin uap yang digunakan untuk berbagai hal, seperti :
• preheating air pengisi boiler ( LPH & HPH )
• sistem sealing (perapat) turbin,
• sistem sootblower,
• SistemAtomizing & Fuel Oil Heater
• dan lain sebagainya.
Pada jalur pipa extraction steam wajib dipasang check valve untuk
mencegah aliran balik dari uap air dan air. Pada saat turbin trip check
valve harus menutup aliran balik air yang masuk ke dalam turbin,
terutama pada sisi turbin superheater hal ini akan menyebabkan
diferensial temperatur yang terlalu besar sehingga resiko terjadinya
patah (crack) pada turbin sangat mungkin terjadi.

Check valve yang digunakan yaitu jenis Swing Check Valve dan Power
Assisted Swing Check Valve.
• Swing Check Valve membuka akibat perbedaan besar tekanan uap air. Dan
pada saat terjadi perubahan aliran uap air (seperti saat terjadi unit trip) check
valve ini akan menutup akibat dari berat valve itu sendiri.
• Power Assisted Swing Check Valve menggunakan aktuator tambahan
pada saat valve menuju posisi menutup, tetapi untuk membuka valve ini
tidak perlu menggunakan aktuator, tetapi membuka karena perbedaan
tekanan dari uap air di pipa tersebut.
CHECK VALVE Extraction Steam

MAIN STOP VALVE (MSV)
• MSV adalah katub utama uap masuk turbin Setelah melewati MSV uap tidak langsung
masuk sudu turbin akan tetapi masih melalui Regulating valve atau Governor Valve
baru masuk kesudu turbin.
• MSV dirancang bekerjanya hanya FULL OPEN & FULL CLOSE yang digerakkan oleh
Hydroulic Oil Control. Untuk Start Up turbin pembukaan Bypass MSV bisa diatur
(throttle) dari putaran turning sd putaran / beban tertentu sesuai design pabrikan.
• Apabila terjadi gangguan yang berdampak unit trip maka responya Hydroulic Oil
Control akan didrain secara automatic sehingga MSV nutup dengan cepat karena
dorongan pegas dan suplai uap masuk ke turbine akan terhenti (diblokir)

stop valve adalah
Reheat
komponen yang merupakan
dari rancangan
Seperti diketahui
bagian
reheat.
pada turbin reheat, uap
turbin
bahwa
yang
keluar dari turbin tekanan tinggi
(HP Turbine) dialirkan kembali
kedalam ketel untuk dipanaskan
ulang (reheat).
Intercept valve adalah katup
terakhir yang dilalui uap sebelum
masuk ke Turbin Tekanan Menengah
(IP Turbine). Pada kondisi operasi
normal, intercept valve hanya
beroperasi pada 2 posisi yaitu posisi
menutup penuh dan posisi membuka
penuh
REHEAT STOP VALVE
DAN
INTERCEPT VALVE

GOVERNOR KONTROL
47
• Fungsi governor adalah untuk mempertahankan
putaran turbin ketika terjadi perubahan beban,
dengan menambah atau mengurangi jumlah aliran
uap masuk turbin.
• Ada 3 jenis governor kontrol :
»Mekanik
»Hydrolik
»electronik

GOVERNOR
Prinsip Kerja Governor :
Untuk memudahkan pemahaman kerja Gov
dapat spt gb disamping
48
1. Dalam keadaan normal turbin berputar
pada 3000 rpm.
2. Naiknya putaran akibat turunnya beban
menyebabkan bandul ter-lempar keluar,
sehingga 2 slip-per bergerak naik dan pilot
valve 6 juga bergerak naik.
3. Minyak hidrolik masuk kebagian atas
hidrolik silinder 3, menye-babkan piston
bergerak turun, mengurangi jumlah aliran
uap.
4. Pergerakan katup uap terhenti setelah
pilot valvemenutup aliran minyak.
7

• Gov Control Vlv (CV1, CV2, CV3&CV4) digerakkan oleh Hydroulic Oil Control dimana besar
kecilnya tekanan Hyd Oil Control diatur oleh Sol Valve EHSV dari signal DEH
• Pembukaan Gov Control Vlv adalah variabel diatur DEH sesuai kebutuhan operasi yaitu
mengontrol steam flow masuk turbin saat terjadi perubahan beban naik /turun.
• Gov CV terdiri dari beberapa CV adapun karakteristik pembukaannya bisa bersamaan
ataupun tidak bersamaan tergantung dari pilihan Mode Operasiinya.
Sistem Governor Control Valve PLTU Rembang

Sistem pelumasan,
Fungsi sistem pelumasan turbin antara lain:
 Mencegah korosi
 Mencegah keausan pada bagian turbin yang bergerak
 Sebagai
gesekan
pengangkut partikel kotor yang timbul karena
 Sebagai pendingin terhadap panas yang timbul akibat
gesekan
Sistem perapat/ Steam Seal
 Sistem perapat digunakan untuk mencegah kebocoran uap
dari dalam turbin ke udara luar atau sebaliknya melewati
kelenjar-kelenjar perapat (gland seal) sepanjang poros
turbin.

ALAT BANTU TURBIN
3. SYSTEM MINYAK PELUMAS

SYSTEM MINYAK PELUMAS
Sistem pelumasan pada turbin diperlukan untuk
memasok minyak pelumas yang bersih dengan
tekanan dan temperatur guna :
• Melumasi bantalan turbin, generator dan
exciter
• Sistem proteksi turbin
• Sitem kontrol dan hidrolik
• Sistem jacking turbin generator

Fungsi minyak pelumas sebagai media pelumas
dalam turbin adalah :
• Meredam getaran
• Mengurangi gesekan antar material
• Mengurangi keausan
• Mencegah timbulnya korosi
• Pendingin metal
• Menaikkan kekuatan transmisi (power
transmission)

Peralatan penting yang ada dalam sistem
pelumasan turbin generator adalah:
• Tangki minyak pelumas
• Pompa pelumas
• Saringan (strainer)
• Pendingin minyak pelumas (lube oil cooler)
• Regulator
• Pemurni minyak (purifier)

Tangki pelumas (Main Oil Tank)
• Tangki pelumas berfungsi sebagai reservoir guna memasok
kebutuhan minyak bagi sistem pelumasan dan lainnya serta
menampung minyak yang kembali dari system pelumasan.
Didalam tangki dilengkapi dengan filter untuk menyaring
kotoran. Dalam tangki juga dilengkapi dengan vapour
extractor untuk menghisap uap minyak yang terbentuk serta
saluran drain untuk membuang kotoran/lumpur yang
terbentuk dalam minyak. Untuk melihat level minyak dalam
tangki secara visual disediakan gelas duga dan tongkat
pengukur (deep stick)

Pompa pelumas (Lube Oil Pump)
Pompa‐pompa pelumas berfungsi untuk menjamin kontinuitas
aliran dan tekanan minyak dalam sistem pelumasan.Dalam
sistem pelumasan turbin generator terdapat 5 buah pompa
pelumas yaitu :
Main oil pump
• Main oil pump merupakan pompa sentrifugal yang yang
terpasang di pedestal turbin dan digerakkan oleh poros
turbin, artinya pompa ini dioperasikan dalam keadaan turbin
sudah beroperasi normal (putaran 90%).
• Main oil pump ini memasok kebutuhan minyak untuk :
Sistem pelumasan turbin

Auxiliary lube oil pump
• Pompa ini digerakkan oleh motor AC. Berfungsi sebagai
pemasok minyak manakala Main oil pump belum bisa
menjalankan tugasnyamisal saat putaran turbin rendah atau
saat start turbin. Ini dipergunakan saat Start unit, shutdown
ataupun masalah lain pada MOP.Berfungsi sebagai.,
Sistem pelumasan turbin
Turning gear oil pump
• Pompa ini digerkkan oleh motor AC, dan hanya berfungsi
sebagai pelumas saja ketika turbin diputar dengan Turning
Gear.

Emergency oil pump
• Pompa ini digerakkan dengan arus DC yang dipasok dari
baterai. Ini bekerja saat pasokan listrik AC tidak ada, misal
saat kondisi blackout ataupu pasokan minyak dari pompa lain
tidak ada.
Jacking Oil pump
• Minyak dapat disuplai kedalam bantalan hanya akan
memberikan lapisan minyak (oil film) apabila poros berputar.
Bila poros coba diputar dari keadaan diam maka akan sulit
karena beratnya rotor. Untukitulah didesain jacking oil pump
yang berfungsi untuk mengangkat poros turbin (jack) dengan
tujuan menghindari terjadinya gesekan static antara poros
dengan bantalan ketika poros turbin akan mulai berputar dari
keadaan diam (stand still). Pompa ini menghasilkan tekanan
pompa yang sangat tinggi.

Pendingin minyak (Oil Cooler)
• Oil cooler berfungsi untuk menyerap panas minyak pelumas
yang keluar dari bantalan turbin.Terdapat 2 cooler dimana yang
satu standby. Jika cooler yang satu kotor maka cooler yang lain
akan berjalan (standby). Arti standby disini saluran cooler dalam
minyak benar‐benar bebas dari udara dan saluran minyak telah
terisi penuh dengan minyak. Untuk membuang udara yang ada
dalam sauran minyak maka dilakukan venting pada saluran
tersebut, dan dalam waktu yangh bersamaan minyak pelumas
menalir dan mendorong udara keluar dari cooler. Bila saluran
venting telah keluar minyak, maka udara telah habis dan venting
harus segera ditutup. Temperatur minyak ini diatur karena
berhubungan dengan voiscositas pelumas yang membentuk
lapisan (film) saat melumasi bantalan.

Pemurni minyak (Oil Purifier)
• Pemurni minyak ini berfungsi untuk membersihkan
kotoran‐ kotoran minyak pelumas dari air dan
benda‐benda asing. Minyak yang diambil dari
pemanas pada main oil tank dengan temperatur
sekitar 77oC dilewatkan ke purifier ini.
Filter (Strainer)
• Fungsi dari strainer adalah untuk menyaring
kotoran dan partikel‐partikel kecil yang ada dalam
minyak pelumas.

Start-stop Turning Gear:
• Fungsi TG adalah untuk menjaga rotor turbine
agar tidak lendut (bengkok) terutama saat
turbin shutdown.
• Turning gear distart setelah Turbine stop dan
speed Rotor sudah 0 RPM.
• Turning gear bisa distop apabila temp inner
shell Turbine kurang dari 150 o C.
• Sebelum turbin dioperasikan maka TG diStart
minimal 4 jam sebelum turbine rolling
TURNING GEAR
• Turning gear (TG) dipasang pada kotak
bearing belakang.
• Jika speed Rotor lebih besar daripada
speed Turning gear maka Turning gear
akan lepas dari posisi kerjanya.
• Speed Turning gear tersebut adalah : 3 -
6 RPM.
TURNING GEAR
TURNING GEAR

Kondensor
Kondensor merupakan alat penukar kalor yang
berfungsi untuk mengkondensasikan uap keluaran
turbin. Uap setelah memutar turbin langsung mengalir
menuju kondensor untuk diubah menjadi air
(dikondensasikan), hal ini terjadi karena uap
bersentuhan langsung dengan pipa-pipa (tubes) yang
didalamnya dialiri oleh air pendingin.
Oleh karena kondensor merupakan salah satu
komponen utama turbin yang sangat penting, maka
kemampuan kondensor dalam mengkondensasikan uap
keluaran turbin harus benar–benar diperhatikan,
sehingga perpindahan panas antara fluida pendingin
dengan uap keluaran turbin dapat maksimal dan
pengkondensasian terjadi dengan baik.

•Agar uap dapat bergerak turun
dengan lancar dari sudu
terakhir turbin, maka vakum
kondensor harus dijaga. Dengan
adanya vakum dikondensor
maka tekanan udara pada
kondensor menjadi rendah.
Dengan tekanan yang lebih
rendah tersebut maka uap akan
bergerak dengan mudah menuju
kondensor.
•Akibat kondensasi ini sisi uap
kondensor termasuk hotwell
berada pada kondisi vacuum.
Kondensor

• Proteksi terhadap tekanan pelumas rendah.
• Proteksi terhadap dorongan axial lebih.
• Proteksi terhadap vacuum rendah.
• Proteksi terhadap putaran lebih.
• Proteksi terhadap vibrasi.
• Proteksi terhadap high defferential expansion.
• dll
Sistem Proteksi Turbin

1. Emergency Trip by Operator ( Hand PB)
2. Emergency Trip by Over Speed (Mechanical)
 Bila Putaran TB mencapai 111 – 112 %
(3330 – 3360) rpm maka bandul spidel
bergerak keluar secara centrivogal akan
menyentuh mekanis trip oil turbin
3. Electro megnetis Trip Solenoid Valve yang
dikerjakan oleh :
 Over speed 109 –110% (Electrical)
 Bearing Vibration High
 Thrust Brg Press High
 Brg Lub Oil Press Low
 Brg Metal Temp High
 Lub Oil Return Temp High
 Hydraulic Press Low
 Condensor Vacuum Low
 DEH trouble
 dll
• MSV, RSV “ Close “
• Gov CV “ Close “
• Ext RV “ Close “
TURBINE PROTECTION SYSTEM
TURBIN TRIP SISTEM MEMEILIKI 3 MACAM SBB :

PENYEBAB KERUSAKAN
57
MECHANICAL FAILURE
OPERATION INSTALLATION
MANUFACTURE
DESIGN
CAUSE
MAINTENANCE
THERMAL TRANSIENT OPERATOR FAILURE OF OTHER SYS
EQUIPMENT
EXCESSIVE
TESTING
POOR TURBIN- BOILER
COORDINATION
EXCESSIVE THERMAL
CHANGE RATE
EXCESSIVE LOADING
RATE
INCORRECT STARTUP
AND SHUT DOWN
METHODES
EXCESSIVE START UP
RATE
POOR
SYNCHRONIZING
PROCEDURES
DEBRIS CARRIED INTO
STEAM PATH
POOR STEAM
CONDITION CONTROL
EXCESSIVE STEAM
PASSED THROUGH
TURBINE
LACK OF SYSTEM
CONTROL
EXCESSIVE VALVE TESTING
EXCESSIVE OVER SPEED
TESTING

SIKLUS STRESS TURBIN
Pada komponen yang cukup tebal akan timbul thermal stress
pada
Saat Start / Stop akibat terjadinya gradien tempt.di bag.dalam
dan luar
Konsentrasi tegangan sering timbul pada disc root area.
58
FREQ. START /
STOP
LOAD VARIATION
CYCLE THERMAL
STRESS
FATIQUE
STRENGTH
DETERIORATION
CRACKING
CRACKING OF DISC.ROOT CENTRE BORE
AREA

SOP
PENGOPERASIAN TURBIN
1. Operator Lokal sebelum melakukan kegiatan dilapangan
harus mematuhi aspek Keselamatan Kerja yaitu
melengkapi diri dengan APD diantaranya sebagai berikut :
2. Peralatan Turbin Utama sebelum dioperasikan maka harus
dilakukan pemeriksaan dan persiapan alat bantu terlebih
dahulu. Pemeriksaan mencakup kondisi alat apakah dalam
pemeliharaan (di tagging) atau kondisi stand by
3. PTW semua sudah release
4. Koordinasi dg P3B perkiraan unit akan masuk jaring jaring
3. SOP Pengoperasian

3. Persiapan pengoperasian Turbin Utama dilakukan sesuai “Checklist “ antara lain :
 Pastikan bahwa sudah tidak ada pekerjaan pemeliharaan di Turbin
 Kesiapan Sarana keselamatan kerja
 Sistem Pelumasan dan hydroulic oil control
 Sistem air pendingin Open Cycle
 Sistem air pendingin Close Cycle
 Kesiapan Vacuum Pump / Vacuum Ejector
 Kesiapan Turning Gear
 Kesiapan Gland Steam System
 Megger Motor & Sumber tenaga listrik
 Sistem kontrol Instrument (TSI) dan alat ukur
 Tentukan pola Start Turbine dengan pedoman “ Metal temp lower casing” :
• Cold Start Up
• Warm Star Up
• Hot Start Up
• Very Hot Start Up
< 150 ᵒC
> 150 – 250 ᵒC
> 250 – 350 ᵒC
> 350 ᵒC
SOP
PENGOPERASIAN TURBIN

Steam Condition
NO Mode Start Up Steam Condition Casing Metal Temperature
1 Cold Start 2.45 Mpa - 340 °C < 150 °C
2 Warm start 3.55 Mpa - 380 °C >150 ~ 250ºC
3 Hot start 6 Mpa - 450 °C >250 ~ 350ºC
4 Very hot start 6 Mpa- 460 °C >350ºC
MISMATCH
Perbedaan temperature uap masuk Turbin (uap setelah Governor valve)
dengan temperature initial Rotor metal Turbine
Selain persiapan yang disebutkan diatas dalam melaksanakan Start Up Turbin
hal penting yang harus diperhatikan adalah kondisi uap yang akan dimasukkan
ke turbin (harus uap kering/ Super heat). Temperature dan tekanan uap yang
akan dimasukkan turbin harus memperhatikan turbine metal temperature.
Lebih jelasnya dapat dilihat tabel berikut :

• Pelaksanaan Start Turbin dikendalikan dan dikomando dari CCR. Operator
CCR & Operator lokal selalu berkoordinasi dalam setiap melakukan
langkah pekerjaan. Operator CCR maupun Lokal bertanggung jawab atas
peralatan yang ada dilingkup tugasnya masing – masing.
• Sebelum melakukan Start Turbine yang harus dioperasikan terlebih
dahulu adalah semua alat bantu turbin sebagaimana yang tertuang dalam
check list diatas
• Pelaksanaan start masing – masing alat bantu turbin mengikuti Instruksi
Kerja (IK) yang berlaku.
• Turning gear agar dioperasikan minimal 4 jam sebelum turbin rolling
• Setelah semua alat bantu turbin dioperasikan maka harus diperhatikan
penunjukan parameter masing – masing karena banyak indikator
parameter yang harus memenuhi standar nilai sehingga syarat “Turbine
Permite/ Turbine Reset “ dapat dipenuhi
• Petunjuk Start up turbine biasanya oleh pabrikan telah dituangkan dalam
Manual Operation yang berbentuk narasi maupun berbentuk Curve Start
Up Turbine, Contoh terlampir
4. Pelaksanaan Start

Heat Recovery Steam Generator (HRSG) adalah ketel uap atau boiler yang
memanfaatkan energi panas sisa gas buang suatu unit turbin gas untuk
memanaskan air dan mengubahnya menjadi uap, dan kemudian uap
tersebut dipergunakan untuk menggerakkan turbin uap.
Heat Recovery Steam Generator (HRSG)

Bagian Utama Heat RecoverySteam Generator
Preheater
Preheater adalah pemanas awal air yang dipompakan dari kondensor sebelum masuk
tangki air umpan (feed water tank). Pada HRSG, preheater bertujuan menaikan suhu
sebelum masuk tangki air umpan yang nantinya akan diteruskan ke ekonomiser.
Preheater ini digunakan untuk meningkatkan efisiensi dari HRSG itu sendiri. Letak
Preheater berada pada bagian akhir atau paling atas dari HRSG untuk menyerap energi
terendah dari gasbuang.
Evaporator
Evaporator merupakan elemen HRSG yang
berfungsi untuk mengubah air hingga menjadi uap
jenuh, pipa-pipa evaporator pada ketel uap biasanya
terletak pada lantai (water floor) dan juga pada
dinding (water wall). Evaporator akan
memanaskan uap air yang turun dari drum uap
(steam drum) yang masih dalam fase cair agar
berbentuk uap jenuh sehingga bisa diteruskan
menuju superheater. Uap bercampur air mengalir di
pipa-pipa evaporator menuju drum uap. Pada drum
uap terjadi pemisahan antara uap dengan air, yang
disebabkan perbedaan massa jenis

Ekonomiser
Ekonomiser terdiri dari pipa pipa air yang ditempatkan pada lintasan gas asap
setelah pipa evaporator. Pipa-pipa ekonomiser dibuat dari bahan baja atau besi
tuang yang sanggup untuk menahan panas dan tekanan tinggi. Ekonomiser
berfungsi untuk memanaskan air pengisi sebelum memasuki steam drum dan
evaporator sehingga proses penguapan lebih ringan dengan memanfaatkan gas
buang dari HRSG yang masih tinggi sehingga memperbesar efisiensi HRSG
karena dapat memperkecil kerugian panas pada HRSG tersebut. Air yang masuk
pada evaporator sudah pada temperatur tinggi sehingga pipa-pipa evaporator
tidak mudah rusak karena perbedaan temperatur tidak terlalutinggi.
Superheater
Superheater merupakan alat yang berfungsi untuk menaikan
temperatur uap jenuh sampai menjadi uap panas lanjut (superheat
vapour). Uap panas lanjut bila digunakan untuk melakukan kerja
dengan ekspansi di dalam turbin atau mesin uap tidak akan
mengembun, sehingga mengurangi timbulnya bahaya yang
disebabkan terjadinya pukulan balik atau back stroke yang
diakibatkan mengembunnya uap belum pada waktunya sehingga
menimbulkan vakum di tempat yang tidak semestinya di daerah
ekspansi. Superheater ditempatkan pada daerah aliran gas asap
yang bertemperatur tinggi.

KALKULASI MSP & MST UNTUK HP & IP
95

MISMATCH
TURBIN PLTU TENAYAN
96
TURBIN PLTU
REMBANG

5. Pemantauan Normal Operasi
• Selama proses Start Up Turbin operator Lokal maupun CCR harus selalu
mengamati dan memperhatikan semua para meter terutama Vibrasi,
Shell Expantion, Bearing temperatur, Sistem pelumas, Cond Vacuum dll.
• Pada saat rolling turbin terutama pada Cold Star harus diperhatikan
tahapan speed up. Putaran turbin tidak langsung dinaikkan ke 3000 rpm
(FSNL) akan tetapi ada speed hold pada putaran tertentu hal tersebut
dilakukan untuk menghindari terjadinya termal stress pada rotor & stator
turbin (speed heat shock) dan jangan menahan turbin pada putaran kritis
• Setelah mencapai putara FSNL ( 3000 rpm) tunggu beberapa waktu untuk
pemerataan panas dan selanjutnya dilakukan persiapan synchrone
generator.
• Setelah generator synchrone dengan jaring – jaring maka kenaikan beban
juga diatur bertahap sambil mengamati semua para meter yang ada. Bila
ada indikasi kelainan parameter maupun kondisi fisik dilokal maka
kenaikan beban jangan dilanjutkan segera lakukan tindakan dan koordinasi
dengan pihak terkait.

5. Pemantauan Normal Operasi
• Selain pengamatan diatas, selama proses operasi CCR harus selalu
mengamati dan memperhatikan tekanan dan temperatur uap masuk
turbin ( harus memenuhi kriteria uap kering / Super heat ).
• Apabila terjadi uap basah masuk keturbin maka akan dapat merusak sudu
– sudu turbine, seperti gb berikut :
Terjadi abrasi di
sudu sudu Turbin

6. Prosedur STOP
a) Perijinanan dan Koordinasi :
Pekerjaan Shut down turbine (Shutdown unit) pekerjaan yang jarang dilakukan,
biasanya dilakukan kalau ada perbaikan yang sangat urgent atau karena jam
periode operasi sudah tercapai.
Karena menyangkut kecukupan suplai daya kekonsumen maka shutdown unit
harus direncanakan dengan matang dan dikoordinasikan dengan PLN Dispatcher
b) Pelaksanaan :
• Setelah mendapat ijin dari PLN Dispatcher maka Shutdown turbin akan
dilaksanakan mengikuti petunjuk Instruksi Kerja yang berlaku. Beban
diturunkan bertahap dengan rate MW/menit sesuai kemampuan boiler.
• Pada beban 25% lakukan Change Over Aux.Power
• Sebelum lepas jaring – jaring lakukan Start HP Oil Pump
• Setelah beban ± 3% lakukan lepas jaring – jaring (52G Open)
Stop => MSV Close, Gov CV Close, Turbine Speed turun
• Lakukan Turbine
menuju 0 rpm
• Lakukan Start AC OP dan Stop HP OP
• Pada putaran ± 1000 rpm lakukan Vacuum break open
• Pada putaran 0 rpm Turning Gear Start
• Turning Gear Stop setelah 1st metal temp < 150
• Selesai

1. Emergency Trip by Operator ( Hand PB)
2. Emergency Trip by Over Speed (Mechanical)
 Bila Putaran TB mencapai 111 – 112 %
(3330 – 3360) rpm maka bandul spidel
bergerak keluar secara centrivogal akan
menyentuh mekanis trip oil turbin
3. Electro megnetis Trip Solenoid Valve yang
dikerjakan oleh :
 Over speed 109 –110% (Electrical)
 Bearing Vibration High
 Thrust Brg Press High
 Brg Lub Oil Press Low
 Brg Metal Temp High
 Lub Oil Return Temp High
 Hydraulic Press Low
 Condensor Vacuum Low
 DEH trouble
 dll
• MSV, RSV “ Close “
• Gov CV “ Close “
• Ext RV “ Close “
TURBINE TRIP SYSTEM
TURBIN TRIP SISTEM MEMEILIKI 3 MACAM SBB :

Kelainan Operasi
Kelainan operasi merupakan suatu data hasil pengukuran operasi
yang nilainya menyimpang dari standar yang ada pada manual.
• Jika hasil pengukuran menunjukkan nilai melebihi batas maksimum
atau minimum maka Unit akan terjadi alarm dan kalau tidak
segera dilakukan penanganan maka bisa berakibat Unit Trip.
• Operator bertugas menjaga agar semua penunjukan parameter
pengukuran selalu berada dalam batas nilai yang sesuai dengan
standar pada manual ( SOP ).
• Sebagai operator harus peka terhadap kondisi kelainan operasi
suatu mesin. Karena tidak semuanya bisa tunjukkan dalam suatu
indikator parameter. Misalnya kelainan : Suara, Bau, Vibrasi,
Getaran, Temperature, Kebocoran, Perubahan Warna dll
• Jika ada penyimpangan/ ketidak normalan maka segera dilakukan
tindakan preventive dan kalau tidak bisa agar diibuatkan laporan
yang berisikan laporan gangguan / kerusakan operasi.

Identifikasi Gangguan
Peringatan terhadap adanya gangguan secara umum ditampilkan oleh
munculnya alarm di panel/ DCS. Namun sebagai Operator Lokal juga
harus punya pedoman batasan – batasan operasi yang diijinkan
(batasan operasi tidak perlu dihafal sebaknya dimasukkan kolom
tersendiri didalam Logsheet).
Sehingga bila mengetahui penujukan Indikator parameter melebihi
batasan yang ditentukan segera ambil tindakan mengindentifikasi
penyebab terjadinya penyimpangan tersebut
Parameter operasi Turbin yang sangat penting antara lain :
⚫ Tekanan minyak pelumas bearing
⚫ Temp minyak pelumas bearing
⚫ Tekanan minyak hydroulic
⚫ Bearing temp
⚫ Bearing Vibrasi
⚫ Vacuum Condenser
⚫ Turbine Exhouse temp
⚫ Shell expantion
⚫ dll

Tindakan & Laporan
1. Setelah mengetahui jenis gangguannya maka segera lakukan tindakan
penormalan dan koordinasikan dengan Spv dan Operator Lokal maupun
CCR
2. Utamakan keselamatan Unit sehingga jangan sampai terjadi trip
meskipun tindakan penyelamatan unit tersebut harus menurunkan
beban yang cukup besar.
3. Setelah unit normal laporkan dan jelaskan ke Dispacher alasan
menurunkan beban tersebut.
4. Buat laporan lisan maupun tertulis kronologi gangguan tersebut ke
Dispatcher dan pihak – pihak terkait meliputi :
• Jenis gangguan
• Waktu terjadinya gangguan
• Penyebab terjadinya gangguan
• Dampak gangguan tersebut
• Evaluasi / rekomendasi

Turbin uap.pptx

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Turbin uap.pptx

Similar to Turbin uap.pptx (20)

More from rhamset

More from rhamset (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (9)

Turbin uap.pptx