1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG PLTD BUNTOK MEMILIKI

Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang PLTD Buntok memiliki 12 Unit mesin dengan daya terpasang 6.380 kW, 3 diantaranya masih dalam proses penghapusan kerena kerusakan yang sudah sangat parah. Pendinginan pada setiap PLTD sangat diperlukan untuk keandalan serta efisiensi kerja mesin diesel, Sistem Pendingin mengambil sebagian panas dari bagian-bagian tertentu di mesin. Panas tersebut dikarenakan pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar dengan demikian diperlukan pendinginan pada bagian mesin seperti Cylinder Head, Cylinder Liner, Exhaust Valve Housing, Piston, Cylinder Block, Radiator dan lain-lain Untuk menjaga agar tidak terjadi panas yang melebihi toleransi serta menjaga suhu kerja pelumasan. Besarnya daya pakai/indikator adalah panas hasil pembakaran dikurangi dengan kerugian panas yang terbawa bersama air pendingin dan dan gas bekas (neraca panas mesin diesel). Air pendingin di PLTD Buntok menggunakan air PDAM untuk sistem pendingin. 1.2 Perumusan Masalah Pengoperasian Satuan Pembangkit Diesel (SPD) pada PLTD Buntok pada saat ini terjadi penurunan daya mampu yang cukup signifikan. Dari table 1.1 dapat dilihat bahwa derating daya dari 9 mesin yang beroperasi adalah sebesar 1.370 kw, bila hal ini terus dibiarkan dan tidak dilakukan analisa lebih dini dikhawatirkan akan terjadi kerusakan yang lebih parah lagi. Tabel 1.1 Derating daya mesin s.d. bulan agustus 2006 di PLTD Buntok JENIS PEMBANGKIT

DAYA

UNIT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

STATUS

DERATING

(KONDISI)

DAYA

MERK

TIPE

NO. SERI

TERPS.

MAMPU

MAMPU

(KW)

(KW)

(%)

MESIN/LOKASI

(%)

DEUTZ MWM DEUTZ DEUTZ DEUTZ MWM DEUTZ/MWM DEUTZ MIRRLESS MIRRLESS DEUTZ MWM DEUTZ MWM DEUTZ MWM DEUTZ-AG

TBD 232 V12 BA 6 M-816U BA 6 M-816U TBD 616 V12 TBD 616 V12 BA 6 M-816U ESL 8 MK 2 ESL 8 MK 2 TBD 616 V12 TBD 616 V12 TBD 616 V12 TBD 620 V12

72762 7073445 7073442 2203515 2205186 7073030 7127-03 7132-01 2200876 2204507 2204057 2204438

220 260 260 500 500 260 940 940 500 500 500 1.000

130 400 400 700 700 400 400 300 800

59 80 80 74 74 80 80 60 80

Baik/PLTD Lama Rusak/PLTD Lama Rusak/PLTD Lama Baik/PLTD Lama Baik/PLTD Lama Rusak/PLTD Lama Baik/PLTD Baru Baik/PLTD Baru Baik/PLTD Baru Baik/PLTD Baru Baik/PLTD Baru Baik/PLTD Baru

41 20 20 26 26 20 20 40 20

6.380

4.230

TOTAL

(Data Neraca Daya Pembangkitan CKLP) Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

1


Gangguan yang terjadi tahun 2005 sampai sekarang di PLTD Buntok : Tabel 1.2 Gangguan mesin TAHUN 2005-2006 akibat pendinginan kurang baik

No

TANGGAL

GANGGUAN/KERUSAKAN

UNIT/MESIN

1

5 juli 2006

Engine trip dan tercium bau terbakar pada motor radiator

2

30 Mei 2006

Radiator rusak dan keropos, blade kipas radiator

3

18 April 2006

Mesin trip saat pararel akibat komponen radiator panas.

DEUTZ MWM TBD 616 V12 2205186 Mireless Blackstone/ESL8MK2 7132-01 DEUTZ MWM 616V12 2200876

4

8 oktober 2005

Radiator bocor dan fan blade radiator patah, engine trip

DEUTZ AG TBD620V12 2204438

5

11 September 2005

Retak pada dudukan exhaust valve setting/cyl. Head dan kerak putih pada cyl. Liner saat diperiksa kondisi radiator rusak parah, kropos dan buntu. Engine trip dan pemadaman.

Mireless Blackstone/ESL8MK2 7132-01

6

29 Mei 2005

Low water pressure trip bekerja akibat floating seal Jacket water pump bocor.

DEUTZ AG TBD620V12 2204438

7

15 April 2006

Motor Radiator panas, pada saat mesin operasi prarel beban, tiba-tiba genset trip

8

19 AprIL 2005

9

28 Januari 2005

10

24 Januari 2005

DEUTZ MWM TBD 616 V12 2200876 Mireless Sambungan pipa Fresh water pecah dan Blackstone/ESL8MK2 Radiator bocor akibat korosi. 7132-01 DEUTZ AG TBD620v12 Water pump dan floating seal rusak 2204438 Mesin trip dan pemadaman, saat operasi. Mireless Radiator keropos dan penyumbatan da n Blackstone/ESL8MK2 7132-01 kerusakan pada kisi-kisi. (Data gangguan Mesin PLTD Buntok tahun 2005-2006)

Contoh-contoh kerusakan akibat air pendingin yang kurang baik di PLTD Buntok

Scale/Kerak di saluran air Unit 8

Cyl. Head Pecah di Unit 6 Radiator Berkarat dan Bocor Unit 1

Cyl. Liner Berkarat di Unit 8

Storage Tank yang sudah berkarat Mesin Berkarat di Unit 5

Gambar 1.1 Contoh kerusakan akibat rendahnya kualitas air pendingin Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

2


Oleh sebab itu dipelukan deteksi lebih awal agar kerusakan mesin dapat diminimalisir,

1.3 Tujuan a. Mencegah kerusakan pada mesin dan sistem pendingin yang disebabkan Cooling Water yang tidak sesuai. b. Meningkatkan kinerja sistem pendingin dan daya mampu mesin existing dari daya terpasang serta Mengurangi derating mesin yang disebabkan oleh Cooling

Water.sehingga

bisa

membantu

sistem

dalam

mengikuti

perkembangan beban. c. Mencegah timbulnya korosi dan scale (kerak).

1.4 Pra Anggapan Penyebab seringnya gangguan sistem pendingin mesin di PLTD Buntok adalah sebagai berikut : Air PDAM Kabupaten Buntok kurang memenuhi standard air pendingin mesin mengakibatkan kurang efektifnya pendinginan mesin mengakibatkan gangguan dan derating pada mesin, korosi dan kerak sehingga timbul pengecilan diameter pipa serta daya mampu mesin terbuang pada panas mesin sehingga keandalan serta pasokan listrik terhambat. Machine

Man

Kurangnya Pengetahuan dan Pelatihan

Banyak Terdapat kerak dan korosi AKIBAT

Penyempitan diameter saluran/pipa

¾ ¾

Tidak ada Kontrol dan analisa Air pendingin

Air Pendingin tidak sesuai dengan standard

Methode

¾

Efisiensi dan daya mampu mesin berkurang (sering pemadaman) Derating mesin semakin tinggi live time mesin semakin berkurang

Kekurangan alat bantu dan tidak ada alat ukur

Material

Gambar 1.2 Fish Bone Diagram sebab akibat turunnya efisiensi mesin di PLTD Buntok

Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

3


BAB II DASAR TEORI

2.1 Jenis Air Macam-macam air baku (Raw Water) berdasarkan sumbernya dapat dibedakan sebagai berikut : a. Air Hujan. b. Air Permukaan (Danau, Kolam, Sungai, Waduk, dan Air Laut). c. Air Sumber (Sumur). Pengelompokan air berdasarkan kebutuhan di sebuah Pembangkit Diesel adalah sebagai beikut : a. Demin water Demin water (Make Up Water) adalah air yang tidak mengandung mineralmineral. Mineral-mineral yang terkandung dalam air harus dihilangkan atau diminimalkan sekecil mungkin karena dapat menyebabkan korosi dan pembentukan kerak pada instalasi pengolahan air dan mesin. b. Service water Service water adalah air yang dapat digunakan untuk beberapa keperluan antara lain Fire hydrant Operasional unit-unit, mis : pompa, dll. c. Potable water Potable water merupakan air yang dapat digunakan untuk sanitasi, misalnya air minum dan keperluan mandi, cuci.

2.2 Water Quality Beberapa Impurities yang ditemukan dalam Raw Water, dampak yang ditimbulkan serta metoda treatment yang harus dilakukan dapat dilihat pada table di bawah. Tabel 2.1 . Impurites yang biasa ditemukan dalam Raw Water

No.

Unsur

Chemical Formula


Dampak

Treatment

4

Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas 1

2

3

Turbidity

Hardness

Alkalinity

¾ Expressed Units

¾ Unsur Estetika

¾ Coagulation

¾ Deposit di jalur pipa & treatment equipment

¾ Settling/pengendapan

¾ Calcium & Magnesium Salts, Expressed as CaCO3

¾ Penyebab utama Scaling (Pengerakan) di Heat Exchange Equipment

¾ Softening

¾ Bicarbonate (HCO3-)

¾ Foam & CarryOver dari padatan

¾ Lime & Lime-Soda Softening

¾ Carbonate (CO32-)

¾ Produksi CO2 dalam steam yang merupakan sumber corrosion.

¾ Demineralization Dealkalinization Exchange

¾ Corrosion

¾ Neutralization dengan Alkali

¾ pH asam mempunyai kecenderungan bersifat korosif & pH basa mempunyai kecenderungan menimbulkan kerak

¾ pH dinaikkan dengan Alkalies

as

¾ Hydroxide (OH) ¾ Expressed CaCO3 4

Free Mineral Acid

pH

¾ Demineralization ¾ Surface Active Agents ¾ Internal Boilers Water Treatment

¾ Acid Treatment

as

¾ Konsentrasi Hidrogen

¾ pH diturunkan dengan asam

6

Conductivity

¾ Menunjukkan besarnya kadar garam dalam air sebagai padatan terlaut. Calcium, natrium, ammonia dll.

¾ Conductivity yang tinggi cenderung bersifat korosif

¾ Anion Exchange

7

Sulfate

¾ SO42-

¾ Pengaruhnya tidak terlalu signifikan, tetapi apabila bergabung dengan Calcium, akan membentuk Calcium Sulfate yang menyebabkan Scale.

¾ Demineralization

¾ Meningkatkan karakter air untuk menjadi Corrosive

¾ Demineralization

Chloride

Ion

¾ HCL

¾ pH = log 1/(H+)

8

by

as

¾ H2SO4 ¾ Expressed CaCo3

5

¾ Filtration

¾ Cl-

¾ Reverse Osmosis ¾ Evaporation

¾ Reverse Osmosis ¾ Evaporation


5


Nitrate

¾ NO3-

¾ Pengaruhnya signifikan

tidak

¾ Demineralization ¾ Reverse Osmosis ¾ Electrodialysis ¾ Evaporation

10

Fluoride

¾ F-

¾ Menyebabkan bintikbintik email di gigi

¾ Alum Coagulation

¾ Tidak terlalu berpengaruh di industri 11

Sodium

¾ Na+

¾ Membentuk padatan ketika bereaksi dengan OH-

¾ Demineralization ¾ Reverse Osmosis ¾ Evaporation

12

Silica

¾ SiO2

¾ Scale pada Cooling Water Sistem

¾ Hot & Warm Process Removal dengan Magnesium Salts

¾ Deposit Silica Turbin Blade

¾ Adsorbtion dengan Highly Basic Anion Exchange Resin

di

¾ Reverse Osmosis ¾ Evaporation 13

Iron

¾ Fe2+ (Ferrous) ¾ Fe

3+

(Ferric)

¾ Discolor water di precipitasi (lapisan endapan) ¾ Sumber deposit pada jalur pipa

¾ Aeration ¾ Coagulation & Filtration ¾ Lime Softening ¾ Cation Exchange ¾ Contact Filtration ¾ Surface Active Agents for iron retention

14

Manganese

¾ Mn2+

¾ Discolor water precipitasi

di

¾ Aeration ¾ Coagulation

¾ Sumber deposit pada jalur pipa

¾ Lime Softening ¾ Cation Exchange ¾ Surface Active Agents Manganese retention

15

Alumunium

¾ Al3+

¾ Biasanya merupakan hasil dari flok yang ter-carry over dari Clarifier

¾ Peningkatan Operasi Clarifier & Filter

16

Oxygen

¾ O2

¾ Corrosion pada jalur pipa, heat exchange equipment, return lines & boilers

¾ Corrosion Inhibitors

17

Hydrogen Sulfide

¾ H2S

¾ Menimbulkan busuk

¾ Aeration


bau

for

dari

¾ Highly Basic Anion Exchange

6


19

Ammonia

Dissolved Solids

¾ NH3

¾ None

¾ Corrosion dari copper & Zinc oleh pembentukan Complex Soluble Ion

¾ Cation Exchange with Hydrogen Zeolite

¾ Konsentrasi yang tinggi akan menyebabkan timbulnya ‘Foaming’ serta deposits mineral

¾ Lime Softening & Cation Exchange dengan Hydrogen Zeolite

¾ Deaeration

¾ Demineralization ¾ Reverse Osmosis ¾ Evaporation

21

Suspended Solids

¾ None

¾ Deposits pada Heat Exchange Equipment

¾ Filtration ¾ Coagulation ¾ Settling

21

Total Solids

¾ None

¾ Mengacu pada Dissolved Solid & Suspended Solids

¾ Mengacu pada Dissolved Solids & Suspended Solids (Betz Hanbook:2,111)

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa hal-hal yang harus diperhatikan dalam Cooling Water Sistem Pendingin Mesin Diesel adalah sebagai berikut Total Solids (TS), Alkalinity, Total Suspended Solids (TSS), pH, Total Dissolved Solids (TDS), Chloride, Turbidity, Silika, Conductivity, Iron, Hardness, Sulphates, Oksigen. Untuk itu perlu dilakukan monitoring dan kontrol secara khusus terhadap parameter-parameter diatas yang berpengaruh pada mesin diesel. 2.3 Akibat Rendahnya Kualitas Air Akibat yang ditimbulkan dari rendahnya kualitas air adalah: a. Korosi. Proses korosi terjadi terkikisnya metal oleh oksigen dan water impurities lain yang . Untuk mencegah terjadinya korosi, karakteristik air yang harus diperhatikan adalah Alkalinity, Acidity (pH), Dissolved atau Suspended Solids, Chloride, Conductivity. (Betz Handbook:171)

b. Kerak/scale. Adalah deposit dari material inorganic (Magnesium , Silica, iron) yang membentuk susunan tidak teratur, ditimbulkan dari unsur-unsur yang terlarut dalam air. Deteksi terhadap kemungkian terbentuknya Scale adalah Alkalinity dan Acidity (pH), Jumlah material pembentuk Scale yang terkandung dalam air, Silika, Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

7


Hardness. Korosi

dan

pendingin/tube menurunkan

kerak

akan

mengakibatkan

penyempitan

saluran

air

menghambat laju perpindahan panas mesin yang akan daya

dari

mesin

itu

sendiri

sehingga

diperlukan

treatment/pengolahan air dan chemical cleaning. Chemical Cleaning dilakukan untuk membuang kerak dan korosi serta material lain seperti grease, oli dll.Jika tidak dilakukan akan merusak alat-alat pengolahan air itu sendiri. Larutan yang digunakan harus mengandung polyphosphate, surfactant dan antifoam. (BETZ Handbook:235)

2.4 Pengolahan Air Ada beberapa cara pengolahan air sebelum dipakai masuk sistem a.l. 1. Pengolahan Secara Fisika a. Filtrasi (Penyaringan Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun gas)/ pemisahan antara padatan/koloid dengan cairan yang membawanya menggunakan

suatu

medium

berpori

atau

bahan

berpori

lain

untuk

menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid. Jenis – jenis filter berdasarkan jenis media yang dipakai, yaitu : ¾ Filter single medium, ¾ Filter dual media ¾ Filter multi media Treatment yang termasuk dalam jenis filtrasi adalah Reverse Osmose. Reverse osmose R.O. (Reverse Osmosis) adalah suatu metode pemurnian melalui membran semi permeable di mana suatu tekanan tinggi (50-60 PSI) diberikan sehingga akan memaksa air melewati bagian yang memiliki kepekatan tinggi ke bagian dengan kepekatan rendah. Selama proses ini terjadi, kotoran dan bahan yang berbahaya akan dibuang sebagai air tercemar. daya saring membran RO adalah 0.01 mikron.

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Reverse Osmose


8


b. Sedimentasi (Pengendapan) Sedimentasi merupakan proses pengendapan bahan padatan dari air olahan. Prinsip sedimentasi adalah pemisahan bagian padatan

dengan

memanfaatkan gaya grafitasi sehingga bagian yang padat berada di dasar kolam pengendapan sedangkan air murni di atas. c. Absorpsi Absorpsi merupakan penangkapan/pengikatan ion-ion bebas di dalam air oleh absorben. Contoh zat yang digunakan untuk proses absorpsi adalah zeolit dan resin/karbon. Aplikasi absorpsi yaitu dengan cara mencampurkan absorben dengan serbuk karbon aktif selanjutnya larutan disaring.. 2. Pengolahan Secara Kimia a. Koagulasi Koagulasi merupakan proses pencampuran koagulan dalam air melalui pengadukan cepat. Untuk menentukan dosis koagulan yang tepat digunakn jar test.

Yang

mempengaruhi

dosis

koagulan

adalah

pH

air,

kekeruhan,

intensitas/lama pengadukan, dan suhu air. Fungsi dari pemberian koagulan adalah untuk menetralkan ion-ion yang terkandung dalam air laut yang cenderung bersifat negatif sehingga nantinya dapat bergabung membentuk gumpalangumpalan yang lebih besar. Sedangkan fungsi dari pengadukan yang dilakukan adalah untuk mendispersi larutan koagulan secara merata ke seluruh bagian zat cair dengan cepat. Untuk proses tersebut diperlukan turbulensi/mixing (adukan) secara mekanis/manual. b. Aerasi Aerasi (jatuhan) merupakan suatu sistem penangkapan O2 dari udara pada air olahan yang akan diproses. Proses aerasi terutama untuk menurunkan kadar besi (Fe) dan magnesium (Mg). (kusnaedi:21)

3. Pengolahan Secara Mikrobiologi Pengolahan air secara mikrobiologi yang paling konvensional adalah dengan cara mematikan mikroorganisme. Proses ini bisa dilakukan sekaligus dengan proses koagulasi ataupun dengan mendidihkan air hingga mencapai suhu 1000 C.


9


2.5 Sistem Pendingin Pengertian sistem pendingin adalah sebuah proses dan perlengkapan yang digunakan untuk memindahkan panas dari satu media ke media yang lain (Betz Handbook:167). Sistem pendingin pada mesin berfungsi untuk mengalirkan media pendingin (cair atau udara) ke bagian-bagian mesin yang hendak didinginkan. Dilihat dari media yang digunakan untuk pendinginan, sistem pendinginan dibagi dua :

2.4.1 Sistem pendingin udara Prinsip kerjanya adalah : Kepala dan dinding luar silinder di buat bersirip-sirip untuk memperluas bidang yang hendak didinginkan, agar lebih banyak panas-panas yang dapat diambil. Blower yang mendapat putaran dari poros mesin, meniupkan udara ke celah-celah sirip yang ada untuk mengambil panas.

2.4.2 Sistem Pendingin Air Pada sistem pendingin air ini dibedakan pada dua jenis ; a. Sistem pendinginan terbuka Yaitu sistem pendingin yang pengggunaan air pendinginnya hanya sekali (tidak di sirkulasikan lagi), dimana air dipompakan ke bagian-bagian yang memerlukan pendinginan, kemudian dibuang langsung. b. Sistem pendinginan tertutup Air dari radiator dipompakan ke bagian mesin yang akan didinginkan, Kemudian air tersebut dikembalikan ke radiator untuk didinginkan dan seterusnya digunakan kembali untuk mendinginkan mesin. ¾ Memakai radiator ¾ Menggunakan Cooling tower


10


PEMIPAAN SISTEM PENDINGINAN TERTUTUP MENGGUNAKAN RADIATOR

PRESSURE GAUGE

p SCREW DOWN VALVE

DIESEL ENGINE COOLING WATER CONSUMPTION TANK

t THERMOMETER

t

THERMOSTAT 3 WAY VALVE

COOLING WATER PUMP

FLEXIBLE PIPE

SCREW DOWN VALVE

RADIATOR OIL CIRCUIT FROM ENGINE COCK (FILLING AND DRAIN)

Gambar 2.2 Siklus sistem pendinginan tertutup menggunakan radiator

PEMIPAAN SISTEM PENDINGINAN TERTUTUP MENGGUNAKAN COOLING TOWER

DIESEL ENGINE PRESSURE GAUGE

p JCW COOLER

SCREW DOWN VALVE

t INTERCOOLER COOLING WATER PUMP M

LUBRICATION OIL COOLER

M

COOLING TOWER

THERMOSTAT 3 WAY VALVE

Gambar 2.3 Siklus sistem pendingin tertutup dengan menggunakan cooling tower


11


BAB III PEMBAHASAN

3.1 Lay Out PLTD dan Sirkulasi Air Pendingin di PLTD Buntok Dari pengamatan dilapangan dapat dilihat kondisi Lay out PLTD dan sirkulasi air pendingin di PLTD Buntok seperti dilihat pada gambar 3.1.

U

1 14

6

3

2

12

8 10 7

13 9

11

4

Gambar 3.1 Lay out Kantor Ranting dan PLTD Buntok

Keterangan : 1. Kantor Ranting Buntok 2. Kantor Ophar PLTD Buntok 3. PLTD Buntok Lama 4. PLTD Buntok Baru 5. Pos Keamanan 6. Gudang 7. Toilet


8. Rumah Incenerator 9. Rumah RO 10. Cartridge Filter 11. Cooling Tower 12 . Centrifugal Separator 13. Raw Water Tank 14. Meter PDAM

12


SURVEY DATA SISTEM SISTEM PEMIPAAN PEMIPAAN AIR AIR PLTD PLTD BUNTOK BUNTOK

STORAGE TANK

POMPA AIR PDAM ENGINE

ENGINE

UNIT 7,8

UNIT 1-6 AND 9-12

POMPA

COOLING TOWER

RADIATOR

PORTABLE WATER

SERVICE WATER & FIRE WATER

Gambar 3.2 Kondisi existing dan Sirkulasi air pendingin PLTD Buntok

Dari kondisi di atas dapat dilihat bahwa tidak ada treatmen lanjutan, tidak pernah dilakukan analisa laboratorium serta tidak ada Chemical Injection sama sekali sehingga menyebabkan korosi pada mesin, radiator serta storage tank dalam kondisi berkarat.

3.2 Water Treatment Plant Existing Water Treatment yang ada di PLTD Buntok adalah sebagai berikut: a. 1 Buah Unit Filtrasi Merupakan Unit tambahan (Bukan Bawaan dari mesin), Filter ini belum digunakan sampai saat ini, Memiliki Kapasitas Output yang 8 ltr/menit (480 lt/jam)/11.520 lt/hari (11,5 m3/hari) belum digunakan Alasannya adalah karena storage tank yang dipakai dan sistem pendingin yang terbuat dari besi sudah berkarat sehingga dikhawatirkan akan menyumbat filter dan memperlambat output dari air pendingin.

Gambar 3.3 Unit Filtrasi PLTD Buntok


13


b. Bak Penampung Gambar 3.4 Water Storage Tank PLTD Buntok

c. Bak Penampung Fiber Ada 2 buah Storage Tank dengan kapasitas masing-masing 3.000 liter, yang masih belum digunakan.

Gambar 3.5 Water Storage Tank PLTD Buntok

d. Filter tipe carbon aktif Ada 1 buah cartridge filter tipe carbon yang belum digunakan.

Gambar 3.6 Filter tipe Carbon

3.3 Kriteria dan Hasil Analisa Lab Air Pendingin di PLTD Buntok a. Kriteria Air Pendingin mesin Deutz Tabel 3.1 Kriteria air pendingin Mesin DEUTZ

NO

ANALYSIS VALUES

MIN

MAX

6.5

8

1

pH

2

Chloride ion content

mg/liter

-

100

3

Sulphate ion content mg/liter

-

100

4

Total hardness

-

120dGH = 214,8 ppm

0

dGH

(DEUTZ Service Information Service:2)

Dengan rekomendasi sbb: •

pH terlalu rendah Tambahkan air dengan Soda Ash/Caustic soda atau potash lye dan aduk.

•

Total hardness terlalu tinggi Air di treatment dengan ion exchanger.

•

Chloride dan atau sulphate terlalu tinggi


14


Air di treatment dengan ion exchanger. b. Kriteria Air Pendingin mesin Mirleess Dari data Engine Manual Book Mirlees tidak disebutkan syarat-syarat air pendingin hanya menyarankan agar dilakukan pembersihan setiap 1500 jam dan kelipatannya pada cleaning tube dan komponen sistem pendingin untuk (Raw water). Dari ke 3 mesin tersebut belum memenuhi syarat-syarat terutama untuk perawatan sistem pendingin sebagai penunjang operasi mesin diesel yang optimal, oleh karena itu digunakan beberapa referensi sebagai acuan dan standard air pendingin, sehingga diperoleh standard air pendingin dan hasil analisa di lab PLTU Sektor asam-asam didapatkan kualitas air sebagai berikut sbb: Tabel 3.2 Kriteria air pendingin dan hasil analisa di lab PLTU Sektor Asam-asam SUMBER NO

PARAMETER

SATUAN

BETZ HANDBOOK

KOMULATIF

HASIL ANALISA LAB

7-8

6,3

<10

2,64

<170

319

<170

208

-

< 23

483

<50

<40

12

-

<50

12

ASTM 5,5-9

1

pH (Acidity)

2

Turbidity

NTU

<10

3

TDS

ppm

-

4

TSS

ppm

-

5

Conductivity

µs

<23

6

Total Alkalinity (CaCo3)

ppm

<40

Ca Hardness

ppm

<50

Mg Hardness

ppm

<20

-

<20

30

ppm

-

<170

<170

40

<10

43

-

<10

5,6

<100

<40

7,5

<10

2,23

7

Hardness

7-9

Total Hardness 8

Chloride

ppm

<10

9

Silica

ppm

<10

10

Sulphates

ppm

<40

11

Iron (Fe)

ppm

-

(D1293) -

<170 (D1888)

<170 (D1888)

(D1121-98)

(D1126)

<40 (D 4327)

(D516)

<10 (D4985)

(Dari Berbagai Sumber)

3.4 Analisa Data Analisa kualitas air PDAM dilakukan di Laboratorium PT. PLN Persero Sektor Asam-asam.Tanggal 6 September 2006, hasil analisa laboratorium yang dilakukan didapatkan kualitas air sebagai berikut: a. Clarified

Water dari PDAM dari hasil pengujian hanya memenuhi

7

parameter saja yaitu turbidity, Total Alkalinity, Ca hardness, Total hardness, Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

15


silica, sulphates dan iron. b. Ada 6 parameter yang tidak memenuhi kriteria air pendingin PLTD Buntok yaitu pH, TDS, TSS, Conductivity, Mg Hardness, Chloride. c. Chloride, conductivity dan Ph yang rendah/asam menimbulkan korosi pada sistem pendingin dan sebagian komponen mesin yang dilalui oleh air pendingin. d. Mg hardness, TDS dan TSS menimbulkan deposit dan kerak/scale pada sistem pendingin dan sebagian komponen mesin yang dilalui oleh air pendingin. e. Chloride dapat diturunkan dengan RO f. TSS Filtrasi atau RO g. Mg Dapat diturunkan dengan proses aerasi atau Cation Exchanger h. TDS diturunkan dengan Cation exchange atau RO i. pH diturunkan dengan injeksi soda ash/kapur. j.

Conductivity diturunkan dengan Anion Exchange.

k. Tidak dilakukan pengukuran Oksigen karena tidak mungkin menghilangkan unsur oksigen dalam senyawa air karena dalam senyawa air sendiri sudah ada unsur oksigen, untuk menghindari korosif akibat reaksi antara oksigen dan besi digunakan Corrotion Inhibitor yang berfungsi melindungi lapisan besi pada cooling circuit, Sesuai dengan rekomendasi dari PT. MENRA BINA DIESEL Spare Part & Service agen tunggal mesin DEUTZ dan MIRELEES Nomor 001/SD/1/05 inhibitor dan antifreeze yang digunakan adalah DEUTZ protective agent for cooling circuit dengan spesifikasi teknis 5 litre containers

Part No. 0101 1490

20 litre containers

Part No. 0101 6416

5 litre containers

Part No. 1221 1500

Dengan unsur Ethylene Glycol yang akan menjaga korosi dengan melapisi permukaan besi. Dosis yang direkomendasikan adalah : Tabel 3.3 Dosis penambahan DEUTZ Inhibitor yang direkomendasikan Antifreeze Agents

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

Water

90%

85%

80%

75%

70%

65%

60%

55%

50%

-40C

-70C

-100C

-130C

-180C

-220C

-280C

-350C

-450C

Antifreeze Effective Up To


16


Atau dengan produk lain yang direkomendasikan antara lain. Tabel 3.4 Inhibitor yang direkomendasikan NO

1

PRODUCT NAME Bedia Liquid BL1 Bedia BS/BT mit BP 1

MANUFACTURER/SUPLIER

BEDIA

2

FUCHS ANTICORIT S 2000 A

Fuchs

3

DEWT-NC/CWT-110, Liquidewt, Maxiguard

Drew Ameroid Dutschland GmBH

4

5 6

Liquid-Perry LP-20 Perry Filters & Detergent Nalfleet 9-108, Nalfleet 9-111, Nalflettt 9131. CWT Diesel/QC 2

Bedio Maschimen Fabrik

Deutsche Nalco-Chemie GmbH Vecom GmbH (DEUTZ Service Information Service)

3.5 Perhitungan Pemakaian Air Pemakaian air untuk Cooling Water berfluktuatif dari data yang diambil pada bulan juli tahun 2006 berdasarkan meter PDAM Buntok adalah sebanyak 134 M3 atau 4,7 m3/hari namun Pemakaian air untuk Cooling Water Sistem berfluktuatif tergantung dari operasi mesin. Data pemakaian air untuk Cooling Water Sistem tidak tercatat dengan baik. Dengan jumlah karyawan sebanyak 36 orang dan dengan asumsi penggunaan service water sebesar 40% dari portable water maka perhitungan pemakaian air diasumsikan dengan pemakaian air total sebagai berikut : Pemakaian Air = (Cooling Water + Portable Water + Service Water ) Dimana : ¾

Portable Water = Jumlah karyawan x pemakaian harian = 36 x 50 l/org/hr = 1.800 l/hr = 1,8 m3/hr

¾

Service Water

= 40% x Portable Water = 0,4 x 1.800 l/hr = 720 l/hr = 0,8 m3/hr


17

Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas ¾

Cooling Water = Jumlah pemakaian air total – (Potable water + Service water) = 4,7 – (1,8+0,8) m3/hr = 2,1 m3/hr

3.6 Design Treatment Plant Dari hasil analisa dan perhitungan besar pemakaian air di atas dapat dibuat sistem pengolahan air seperti di bawah: ¾ Injeksi Soda Ash/kapur untuk mrnurunkan kadar pH air, dosis injeksi harus dilakukan jar tes lebih lanjut untuk penambahan dalam storage tank yang selanjutnya ditulis dalam form penambahan Soda Ash ¾ Cation Exchanger dengan kapasitas 4,5 m3 untuk mengurangi kadar Mg dan TDS ¾ Anion Exchanger dengan kapasitas 4,5 m3 untuk mengurangi conductivity ¾ Reverse Osmose sistem dengan kapasitas 3 m3/hari untuk mengurangi kadar Chloride, TSS dan TDS ¾ Injeksi Corrotion Inhibitor sesuai dengan yang direkomendasikan atau dengan produk yang sesuai Gambar design treatment plan sistem pengolahan air dapat dilihat pada gambar 3.7. WATER WATER TREATMENT TREATMENT DESIGN DESIGN PLAN PLAN PLTD BUNTOK PORTABLE WATER

POMPA PDAM 3 m3 BAK PENAMPUNG

24 m3

CARBON FILTER

HYDRAN

INJEKSI CORROTION INHIBITOR

0,48 m3/jam

3 m3 INJEKSI SODA ASH

DUAL MEDIA FILTER

STORAGE TANK

ANION EXCHANGE

CATION EXCHANGE

3 m3

m33 33m

ENGINE UNIT 1,2,3,4,5 AND 6 (PLTD LAMA)

ENGINE UNIT 7,8,9,10, 11 AND 12 (PLTD BARU)

3 m3

COOLING WATER STORAGE TANK

REVERSE OSMOSIS

Gambar 3.7 Design Treatment Plant

3.7 Mechanical Cleaning and Chemcal Cleaning Apabila Water Treatment Plant sudah terinstall, maka sebelum dilakukannya Run Test, harus dilakukan Chemical Cleaning dan Mechanical Cleaning pada Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

18


masing-masing unit mesin. Siklus Pendinginan harus dibersihkan dari kontaminasi kerak, kotoran dan korosi. Seluruh air pendinghin harus dikeluarkan dan dibilas dengan larutan yang sesuai sampai sistem pendingin. a. Mechanical Cleaning Mechanical Cleaning adalah prasyarat sebelum dilakukan chemical cleaning dan pemanfaatan demin water, dilakukan untuk membuang atau mengeluarkan karat dan kerak yang sudah timbul akibat air pendingin yang tidak sesuai. Pembersihan dilakukan secara manual pada bagian-bagian sistem pendingin (tube, radiator, pipapipa dll). b. Chemical Cleaning Chemical cleaning dilakukan harus terhadap semua bagian sistem pendingin dengan pemakaian bahan kimia sbb: •

Neutralizing and Passivating S-4801 atau S-4803

•

Sulfamic acid P28

•

Scale Remover-Hermes 1076

•

Atau bahan kimia lain yang sesuai (Rusmanto:5)

Teknik pelaksanaan cleaning dilakukan sesuai dengan kondisi dari sistem, bila sudah berkarat harus dilakukan test run sampai bersih. Untuk menjaga kondisi mesin agar tidak terjadi kerusakan. Pelaksanaan cleaning dilakukan setiap 6 bulan sekali atau disesuaikan dengan kondisi mesin dan sistem pendingin. Proses Chemical Cleaning ini sudah pernah dilakukan dan terbukti di PLTD Sektor Mahakam Kaltim. Bila

tidak

dilakukan

Mechanical

Cleaning

dan

Chemcal

Cleaning

akan

mempengaruhi kinerja dari sistem pendinginan.

3.8 Perhitungan Kehilangan Kwh Total daya terpasang adalah 6,380 MW, 3 mesin (Deutz BA-816U) tidak beroperasi lagi maka total daya terpasang existing sampai bulan Agustus 2005 adalah sebesar 5,600 MW – daya mampu 4,230 MW = 1,370 MW. PLTD Buntok berfungsi penyuplay daya listrik di kecamatan buntok dan sekitarnya dengan beban yang berfluktuatif, maka dapat diasumsikan masing-masing mesin beroperasi selama 12 Jam/Hari secara bergantian. Apabila mesin mengalami derating maka tidak ada alternative lain selain


19


pemadaman dengan harga 1 kwh = Rp. 549,34 /KWh (data penjualan bulan agustus 2006 Ranting Buntok) maka setiap terjadi derating 1 MW saja kerugian yang diakibatkan sebesar: = 1.000 KW x (12 jam/hari x 365 hari) x Rp. 549,34,= 2.406.109.200 Rupiah/tahun (Belum termasuk harga penggantian Engine Spare Part akibat air pendingin yang tidak sesuai dan rusaknya Spare Part air Pendingin).

3.9 Initial cost Rincian biaya yang diperlukan untuk instal 1 unit pengolahan air pendingin mesin di PLTD Buntok adalah sbb : Tabel 3.5 perincian biaya pengadaan satu unit instalasi sistem pendingin di PLTD buntok kapasitas 3.000 liter/hari NO I

II

III

VI

KETERANGAN

UNIT

HARGA/UNI HARGA (Rp) T

TOTAL

FILTER Dual Media Filter Activated Carbon Filter

1 1

Sudah Ada Sudah Ada

ION EXCHANGE SYSTEM 3 Cation Exchange(4,5 m /jam) 3 Anion Exchange(4,5 m /jam)

1 1

50.000.000 50.000.000

50.000.000 50.000.000

100.000.000

REVERSE OSMOSE SYSTEM 3 R.O. Kapasitas (3 m /jam)

1

50.000.000

50.000.000

50.000.000

RESERVOIR Bak 500 liter Raw Water Storage tank Cooling Water Storage Tank 3 Make Up Storage Tank(3 m /jam)

4 1 1 3

400.000 Sudah Ada Sudah Ada 2.000.000

1.600.000

6.000.000

46.000.000

46.000.000

Paket

2.000.000

2.000.000

48.000.000

Paket

60.000.000

60.000.000

60.000.000

7.600.000

VII ACCESSORIES

Hach DREL/2400 Complete Water Quality Laboratory & Turbidimeter

1 $4559.00

Pemipaan VIII TREATMENT SYSTEM Perlengkapan : Pompa Tekanan Tinggi Flow meter Pressure Gauge Regulator Valve, Check Valve Panel Kontrol Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok

20

Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas IX

BAHAN KIMIA UNTUK INJEKSI Soda Ash/Kapur Asam Chlorida (Kation Exchanger) HCL Caustic Soda (Anion Exchanger) NaOH Chemical Cleaning Corrotion Inhibitor

/tahun /tahun

500.000 500.000

500.000 500.000

/tahun

500.000

500.000

1.500.000

3.000.000

10.000.000

10.000.000

2x pertahun /tahun

TOTAL

14.500.000 280.100.000

3.10 Perbandingan Perhitungan Kehilangan Kwh dan Initial Cost Dengan asumsi terjadi depresiasi dan perawatan sebesar 20% pertahun maka perbandingan initial cost, operation and maintenance cost dengan perhitungan Kwh Loses adalah sbb : Tabel 3.6 Perbandingan Initial Cost, Operation & Maintenance Cost NO 1

INITIAL, OPERATION AND MAINTENANCE COST (Rp) Initial Cost Tahun Pertama

Kwh LOSES (Rp)

280.100.000

2.406.109.200

65.180.000

2.406.109.200

2 Operation And Maintenance Cost/tahun • Bahan Kimia/Soda Ash

500.000

• Resin Kation dan Anion

1.000.000

• Chemical Cleaning

3.000.000

• Corrotion Inhibitor

10.000.000

• Depresiasi dan Perawatan (20%/tahun x Initial Cost)

50.680.000

Dari hasil analisis ekonomis dapat dilihat bahwa dengan menginstal Sistem Pengolahan Air (Water Treatment) PLTD Buntok akan menghemat beaya milyaran rupiah dari sisi Derating 1 MW (Belum termasuk penggantian Spare Part akibat rusaknya Spare Part oleh air Pendingin seta nilai KWh yang hilang jika ada gangguan.


21


BAB IV PENUTUP 4.1 Simpulan Dari kajian ini didapat beberapa simpulan antara lain: 1. Untuk memperoleh air yang sesuai dengan kriteria air pendingin dibutuhkan pengolahan dan pengawasan yang sesuai. 2. Derating mesin disebabkan oleh kurang efektifnya air pendingin (Cooling Water) di PLTD Buntok. 3. Dengan initial cost Rp. 248.400.000 dan biaya perawatan dan depresiasi sebesar 20% (50.180.000) pertahun akan menyelamatkan Kwh jual jutaan rupiah.

4.2 Saran 1. Untuk mendapatkan efisiensi mesin dan pasokan listrik yang optimal sebaiknya dilakukan pengecekan parameter air pendingin di setiap unit PLTD yang berpendingin air. 2. Untuk PLTD Buntok sebaiknya menggunakan pengolahan air seperti yang telah dijelaskan di atas. 3. Pembenahan di bidang SDM untuk mengadakan pelatihan tentang sistem air pendingin.


22


DAFTAR PUSTAKA

DEUTZ Service Information Service, 2004, Technical Circular Medium and Large Size, PT. MBD, Jakarta. HACH Company, 2001, Hach DREL/2400 Complete Water Quality Laboratory & Turbidimeter, HACH Company USA. Kusnaedi, 2005, Mengolah Air Gambut dan Air Kotor Untuk Air Minum, Penebar Swadaya, Jakarta. MWM Diesel, Operasi dan Perawatan Operation and Servicing D 232-TD 232-TBD 232, MWM Diesel, Mannheim. PT PLN (Persero) Jasa Diklat Unit Pendidikan & Pelatihan Suralaya, 2006, Kimia Air, PT. PLN (Persero), Suralaya. PT. METITO INDONESIA, System Design Data RO, Banjarmasin. PUSDIKLAT PERUM PLN, Operasi dan Pemeliharaan PLTD (Dasar), PERUM PLN, Kebayoran Jakarta. Rusmanto, 2005, Upaya Meningkatkan Daya Mampu Satuan Pembangkit Diesel (SPD) Existing PT. PLN (Persero) Wilayah Kaltim Sektor Mahakam, PT. PLN (Persero) Wilayah Kaltim Sektor Mahakam, Mahakam. Unit Bisma, Buku Petunjuk Pengoperasian Motor Diesel Bisma Lisensi Deutz, PT. Boma Bisma Indra (Persero), Surabaya. Universitas Muhammadiyah Palangkaraya, 2004, Laporan Studi Upaya Pengelolaan lingkungan dan Upaya Pemantauan Lingkungan Pada PLTD Buntok, PT. PLN (Persero) Wilayah Kalsel & Kalteng, Banjarbaru. Waluyo Daddy, 2005, Proposal Radiator Make Up Water Treatment Package By Using Reverse Osmosis (RO), PT. METITO INDONESIA, Jakarta.


23

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG PLTD BUNTOK MEMILIKI

Recommend Documents