Dokumen tersebut membahas tentang penggunaan batubara di pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) batubara, meliputi cara kerja PLTU batubara, prinsip kerjanya, komponen-komponen utamanya seperti boiler, turbin, generator, kondensor, serta proses terjadinya energi listrik. Juga dibahas mengenai pencairan batubara dan cara menghitung volume pengiriman dalam satuan cubic meter (CBM).

1. TUGAS
Dosen Pengampu : Edwin Harsiga S. T., M. T.
DISUSUN OLEH:
Allif Syach Samudranim
(1032111004)

2. PENGGUNAAN BATUBARA
DI PLTU

3. Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) batubara adalah sebuah instalasi
pembangkit tenaga listrik menggunakan mesin turbin yang diputar
oleh uap yang dihasilkan melalui pembakaran batubara . PLTU
batubara adalah sumber utama dari listrik dunia saat ini, sekitar 60%
listrik dunia bergantung pada batubara karena biaya PLTU batubara
tergolong ekonomis.

4. Cara Kerja PLTU Batubara
1. Batubara dari luar dialirkan kepenampung batubara dengan conveyor,
2. Dihancurkan menggunakan pulverized fuel coal.
3. Tepung batubara halus kemudian dicampur dengan udara panas oleh forced draught.
4. Dengan tekanan yang tinggi campuran tersebut disemprotkan ke dalam boiler sehingga akan terbakar dengan
cepat dengan semburan api, kemudian air dialirkan keatas melalui pipa yang ada di dinding boiler.
5. Air dimasak menjadi uap kemudian uao dialirkan ke tabung boiler untuk memisahkan uap dari air yang terbawa.
6. Selanjutnya uap air dialirkan ke superheater yang melipat gandakan suhu dan tekanan uap hingga mencapai suhu
5000 C dan tekanan sekitar 200 bar yang menyebabkan pipa ikut berpijar menjadi merah.
7. Untuk mengatur turbin mencapai set point, dilakukan dengan mensetting steam governor valve secara manual
maupun otomatis. Uap keluaran dari turbin mempunyai suhu sedikit di atas titik didih, sehingga perlu dialirkan ke
condensor agar menjadi air yang siap untuk dimasak ulang.
8. Sedangkan air pendingin dari condensor akan disemprotkan kedalam cooling tower sehingga menimbulkan asap
air pada cooling tower.
9. Air yang sudah agak dingin dipompa balik ke condensor sebagai air pendingin ulang. Sedangkan gas buang dari
boiler diisap oleh kipas penghisap agar melewati electrostatic preciptator untuk mengurangi polusi dan gas
yang sudah dipasang dibuang melalui cerobong.

5. PRINSIP KERJA PLTU BATUBARA
Boiler
Boiler adalah salah satu alat penukar panas. Dalam boiler terjadi pembakaran
bahan bakar (batu bara). Panas hasil pembakaran digunakan untuk mengubah
fase air menjadi uap. Batu bara sebelum masuk keruang pembakaran (furnace)
disalurkan oleh coalfeders menuju coal pulvelizer. Temperatur dari ruang
bakar furnace 10000. Proses penggerusan batu bara terjadi di pulvelizer yang
mengubah batu bara ukuran +50 mm menjadi 200 mass sebanyak minimal
70%. Penggerusan ini berfungsi untuk memaksimalkan luas permukaan
kontak pembakaran dari partikel batu bara.

6. Turbin
Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik.
Uap hasil pembakaran hasil boiler melewati fase tekanan tinggi, akan
masuk ke high pressure turbine selanjutnya keluaran dari uapa tersebut
akan masuk ke sistem reheadting (pemanasan ulang) untuk menaikkan
temperatur sebelum masuk ke intermedite pressure turbine lalu hasilnya
masuk ke low pressure. Uap hasil keluaran low pressure turbin langsung
masuk ke kondensor. Putaran turbin adalah 3000 rpm.

7. Generator
Generator adalah peralatan pengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Rotor
generator terpasang satu poros dengan rotor turbin sebesar 3000 rpm yang equipalen
dengan keluaran frekuensi energi listrik sebesar 50 hz. Saat berputar medan magnet pada
rotor generator memotong pada lilitan stator sehingga menimbulkan tegangan pada stator
generator mengacu pada induksi elektro magenetik. Arus listrik mengalir saat generator
terhubung ke beban. Biasanya arus listrik yang mengalir tergantung pada besarnya
hambatan listrik (resistansi) pada beban.

8. Kondensor
Kondensor berfungsi untuk mengembunkan uap air yang telah digunakan
untuk memutar turbin menjadi air kondensat selanjutnya dipompa kembali
ke boiler untuk dipanaskan dan diubah menjadi uap air yang digunakan
untuk memutar turbin lagi (cross cycle). Sedangkan air laut yang telah
digunakan dialirkan kembali kelaut (open cycle).

9. Proses Terjadinya Energi Listrik
Dalam proses pembakaran batubara di PLTU, akan menghasilakan uap dan gas buang yang sangat
panas.
Gas buang ini berfungsi pula untuk memanaskan pipa boiler yang berada diatas lapisan
mengambang. Gas buang ini selanjutnya dialirkan kepembersih yang didalamnya terdapat alat
pengendap debu.
Setelah gas tersebut bersih lalu dibuang ke atmosfir melalui cerobong, sedang uap dialirkan keturbin
yang menyebabkan turbin bergerak. Poros turbin dihubungkan /di kopel dengan poros generator.
Gerakan turbin tersebut akan mengakibatkan pula gerakan generator,sehingga dihasilkan energi
listrik. Uap tersebut kemudian dialirkan ke kondensor untuk diubah menjadi air. Air tersebut dengan
bantuan pompa di alirkan ke boiler sebagai pengisi.

10. Skema pembangkitan listrik pada PLTU batubara
(International Energy Agency, 2007)
Boiler pada Pembangkit Listrik PLTU
(International Energy Agency, 2007)

11. Briket Batubara
Briket Batubara merupakan bahan bakar padat yang terbuat dari Batubara,
bahan bakar padat ini murupakan bahan bakar alternatif atau merupakan
pengganti Minyak Tanah yang paling murah dan dimungkinkan untuk
dikembangkan secara masal dalam waktu yang relatif singkat mengingat
teknologi dan peralatan yang digunakan relatif sederhana.
Briket Batubara adalah bahan bakar padat yang terbuat dari Batubara
dengan sedikit campuran seperti tanah liat dan tapioka. Briket Batubara
mampu menggantikan sebagian dari kegunaan Minyak Tanah sepeti untuk :
Pengolahan Makanan, Pengeringan, Pembakaran dan Pemanasan.
Bahan baku utama Briket Batubara adalah Batubara yang sumbernya
berlimpah di Indonesia dan mempunyai cadangan untuk selama lebih kurang
150 tahun.

12. Apa itu CBM?
Cubic Meter (CBM) adalah unit untuk mengukur volume
pengiriman. Ini menunjukkan ruang yang tersedia untuk barang
pengiriman kamu. Semakin besar CBM, semakin tinggi volume barang
dalam pengiriman. Semakin banyak barang yang kamu kirim, semakin
tinggi biayanya.

13. Mengapa Pengukuran dalam Cubic Meter Penting?
Ada dua cara, dapat mengangkut barang jarak jauh – muatan kontainer
penuh (FCL) dan muatan kontainer lebih sedikit (LCL). Jika kamu mengangkut
muatan kontainer penuh, kamu harus membayar biaya berdasarkan FCL.
Sebaliknya, untuk pengiriman LCL, pengirim barang akan memungut biaya
berdasarkan berat yang dihitung dengan menggunakan volume kargo. Oleh
karena itu, menghitung CBM dapat memberikan beberapa wawasan yang
baik tentang biaya transportasi.
Sementara angkutan laut umumnya hanya bergerak melalui kapal komersial,
ada banyak cara untuk memindahkan kontainer pengiriman di
jalan. Menghitung CBM untuk transportasi jalan dapat membantu kamu
memilih alat transportasi yang paling tepat, seperti trailer, truk, kendaraan
rak datar, dll.

14. Cara Menghitung CBM
Total CBM = Panjang x Lebar x Tinggi x Jumlah Barang
Mari kita berjalan melalui sebuah contoh. Misalkan kamu memiliki sepuluh
kotak dengan panjang 2 m, tinggi 1 m, dan lebar 1 m, dan kamu perlu
menemukan volume pengiriman atau total volume pengiriman. Dalam hal
ini, langkah-langkah untuk mencari volume total atau CBM adalah:
CBM = Panjang x Lebar x Tinggi = 2 x 1 x 1 = 4 m3
Jumlah kotak = 10
Jadi, total CBM = CBM x Jumlah Barang = 4 x 10 = 40 m3

15. PENCAIRAN BATUBARA
Pencairan batubara (Coal Liqeufaction) adalah suatu teknologi
proses yang mengubah wujud batubara dari padat menjadi cair.
Batubara yang berupa padatan diubah menjadi bentuk cair
dengan cara mereaksikannya dengan hidrogen pada temperatur
dan tekanan tinggi. Tujuan dari likuifaksi batubara adalah untuk
mengkonversi atau meng- upgrading batubara yang mempunyai
nilai kalor yang rendah yang tidak laku di pasaran menjadi salah
satu bentuk bahan bakar atau energi alternatif yang mempunyai
nilai ekonomis yang tinggi.

16. Prinsip Pencairan Batubara
Pencairan batubara pada prinsipnya adalah melalui dekomposisi
termal batubara (biasanya 400-500°C batubara sudah/mulai
mengeluarkan liquid).
Proses secara kimiawi pada prinsipnya struktur kimia batubara
dipecah menjadi kecil-kecil, ikatan-ikatan
organik dipecah menjadi lebih kecil dan rasio atom
H/C ditingkatkan (supaya menjadi liquid).

17. Ada empat cara pada proses pencairan batubara
a) Pyrolisis: Pirolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan meggunakan pemanasan tanpa
adanya oksigen. Batubara dipanaskan (mulai dari 375°C, tekanan bisa bervariasi) tanpa
oksigen (disebut juga karbonisasi seperti di atas), menghasilkan char+liquid+gas. Bisa juga
dengan kondisi kaya hydrogen (hidrokarbonisasi).
b) Solvent extraction: batubara dicampur solvent untuk menghasilkan liquid, dengan adanya transfer
hidrogen dari solvent ke batubara atau dari gas hidrogen ke batubara (temperature sampai dengan
500°C, tekanan bisa bervariasi sampai dengan 5000 psi). Solvent bisa berupa batubara cair hasil
proses sebelumnya atau produk petroleum (bitumen, heavy oil)
c) Catalytic Liquefaction: penggunaan katalis untuk menambah hidrogen ke batubara. Katalis bisa
berupa iron oxide, zinc chloride, tin chloride, dan lain lain, tapi harus tetap ada suplai hidrogen.
d) Indirect liquefaction: meliputi 2 tahap konversi, (1) batubara direaksikan dengan uap air dan
oksigen untuk menghasilkan gas terutama CO dan H2, (2) kemudian gas ini
dimurnikan, hasilnya direaksikan dengan katalis untuk dikonversi menjadi cair (disebut
proses Fischer-Tropsch).