Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN BAHAN DAN PIRANTI MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD) Oleh : Fathin Izzuddin 1310131028 1 D4 A Teknik Elektro Industri DEPARTMENT OF ELECTRO-INDUSTRIAL ENGINEERING EEPIS-ITS Desember 2013
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
BAHAN DAN PIRANTI
MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD)
Oleh :
Fathin Izzuddin
1310131028
1 D4 A Teknik Elektro Industri
DEPARTMENT OF ELECTRO-INDUSTRIAL ENGINEERING
EEPIS-ITS
Desember 2013
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
Kata Pengantar
Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. segala nikmat dan karunia yang telah diberikan kepada kita sehingga bisa menyelesaikan makalah dari mata kuliah Bahan dan Piranti tentang “Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)”.
Dalam penyusunan makalah ini, tidak sedikit hambatan yang kami hadapi. Namun penulis menyadari bahwa dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan dari beberapa orang, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi teratasi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. ALLAH SWT yang telah memberikan kami rezeki, rahmat, dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik
2. Ummi dan Abi yang tiada henti-hentinya selalu mendukung dan mendoakan anaknya dalam menjalani segala urusan di perkuliahan dan untuk menjadi orang yang sukses dalam menggapai cita-citanya.
3. Bapak Ainur Rofiq Nansur, S.T,. M.T selaku dosen mata kuliah Bahan dan Piranti yang telah memberikan instruksi kepada kami sehingga kami termotivasi dan menyelesaikan tugas makalah ini.
4. Rekan sekelas yang telah turut membantu dan mengatasi berbagai kesulitan sehingga tugas ini selesai.
Dalam Penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini dan bila untuk makalah selanjutnya.
Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, Aamiiin.
Surabaya, 7 Desember 2013
Penulis
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
Kata Pengantar…………………………………........………………………………….......2
Daftar Isi……..…………………………………………………………………………….. 3
BAB 1 Pendahuluan………………………………………………………………….......... 4-5
Latar Belakang……………………………………………………………………... i
Rumusan Masalah...................................................................................................... ii
Tujuan…………………………………………………...…………………………. iii
Manfaat…………………………………………………………………………….. iv
BAB 2 Pembahasan…………………….…………………………………………............... 6-18
Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)……………………......…... i
Penggunaan dan Faktor-faktor Pertimbangan Pilihan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)....................................................................................................................... ii
Jenis-jenis Mesin Diesel ………………..…………………………………………..iii
Jenis-jenis Mesin Injeksi Pada Mesin Diesel............................................................. iv
Komponen Perlengkapan PLTD dan Fungsinya ………………………………….. v
Komponen-komponen Penting Mesin PLTD............................................................ vi
Cara Kerja PLTD....................................................................................................... vii
Keunggulan dan Kekurangan PLTD.......................................................................... viii
BAB 3 Penutup…………………………………………………………………………....... 19-20
Kesimpulan……………………………....………………………………………… i
Saran…………………….…………………………………………………………. ii
Daftar Pustaka…………………………………………………………………………........21
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Di era modern seperti sekarang, listrik merupakan salah satu kebutuhan yang pokok
bagi kehidupan. Banyak daerah-daerah terpencil di Indonesia yang belum mendapat pasokan
energi listrik yang cukup untuk kebutuhan sehari-hari. Keterbatasan pasokan listrik ini
disebabkan penggunaan listrik yang berlebihan dalam kehidupan sehari-hari baik itu di
rumah tangga, perusahaan maupun industri.
Untuk menanggulangi keterbatasan pasokan listrik ini, maka banyak di dirikan
pembangkit-pembangkit listrik di Indonesia, salah satunya adalah Pembangkit Listrik Tenaga
Diesel (PLTD). Pembangkit listrik ini (PLTD) biasanya menggunakan bahan bakar minyak
bumi. Sistem penggerak yang digunakan tanpa generator. Listrik yang dihasilkan dari
pembangkit ini mengalami proses siklus energi, yaitu dari bahan bakar (minyak bumi)
menjadi energi magnet, kemudian baru menghasilkan energi listrik. Energi arus panas yang
dihasilkan dari pembakaran bahan bakar (minyak bumi), diubah menjadi energi mekanikal
yang dapat menggerakan atau memutar generator.
Ada beberapa faktor yang dapat di jadikan pertimbangan dalam suatu siklus energi,
seperti halnya jenis sumber energi yang akan dipakai dalam proses pembakaran, dan juga
jenis mesin yang akan digunakan pada proses ini, apakah itu boiler uap atau motor diesel.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan didapat dari latar belakang tersebut antara lain
1. Menjelaskan pengertian PLTD
2. Mencari tahu jenis-jenis mesin diesel pada PLTD
3. Menyebutkan komponen atau perlengkapan dan fungsi PLTD
4. Menjelaskan cara kerja dari PLTD
5. Menjelaskan kelebihan dan kekurangan dari PLTD
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut
1. Mahasiswa mampu mengerti apa yang dimaksud dengan PLTD
2. Mahasiswa mampu memahami jenis-jenis mesin PLTD
3. Mahasiswa membedakan komponen-komponen yang terletak pada PLTD serta fungsinya
4. Mahasiswa memahami cara kerja dari PLTD
5. Mahasiswa memahami kelebihan dan kekurangan dari PLTD
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari penulisan ini adalah sebagi berikut:
A. Manfaat Teoritis
Makalah ini diharapkan dapat memberi sumbangan teoritis terkait Pembangkit Listrik
Tenaga Diesel (PLTD) pada mahasiswa dan khalayak umum supaya yang berkecimpung
dalam bidang listrik khusunya pada konsentrasi sistem tenaga listrik bisa lebih
memahami PLTD.
B. Manfaat Praktis
1. Mahasiswa dapat mengetahui kegunaan PLTD dan mampu mengoperasikan mesin
diesel
2. Mahasiswa dapat mengetahui proses siklus Usaha/Kerja pada mesin diesel pada
pengoperasian PLTD
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah pembangkit listrik yang
menggunakan mesin diesel sebagai penggerak pemula (Prime Mover). Prime mover
merupakan alat yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk
memutar rotor generator.
PLTD merupakan suatu instalasi pembangkit listrik yang terdiri dari suatu unit
pembangkit (SPD) dan sarana pembangkitan. Mesin Diesel adalah penggerak utama untuk
mendapatkan energi listrik yang kemudian dikeluarkan oleh Generator. Pada mesin Diesel
Energi Bahan bakar diubah menjadi energi mekanik dengan proses pembakaran di dalam
mesin itu sendiri. Mesin Diesel pada saat ini sudah banyak mengalami perkembangan dalam
pemakaian untuk angkutan darat dan laut, kemudian pembangkitan dalam daya kecil dan
menengah bahkan sampai daya besar sudah ada yang menggunakannya.
Unit PLTD adalah kesatuan peralatan-peralatan utama dan alat-alat bantu serta
perlengkapannya yang tersusun dalam hubungan kerja, membentuk sistem untuk mengubah
energi yang terkandung didalam bahan bakar minyak menjadi tenaga mekanis dengan
menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utamanya dan seterusnya tenaga mekanis
tersebut diubah oleh generator menjadi tenaga listrik.
PLTD mempunyai ukuran mulai dari 40 kW sampai puluhan MW. Jika
perkembangan pemakaian tenaga listrik telah melebihi 100 MW, penyediaan listrik yang
menggunakan PLTD tidak lagi ekonomis sehingga harus di bangun pusat listrik lain. Untuk
melayani beban PLTD dengan kapasitas di atas 100 MW akan tidak ekonomis karena unitnya
menjadi banyak, mengingat unit PLTD yang terbesar di pasaran sekitar 12,5 MW.
Unit-unit pembangkit diesel di pasaran umumnya mempunyai putaran (untuk
frekuensi 50 Hertz) dari 300 putaran per menit sampai dengan 1.500 putaran per menit
(ppm). Dengan memperhatikan buku petunjuk pabrik, mesin-mesin yang mempunyai nilai
ppm rendah, sampai dengan 500 ppm, dapat menggunakan bahan bakar minyak (BBM)
kualitas No. 2 yaitu Intermediate Diesel Oil (IDO) dan kualitas No. 3 yaitu Marine Fuel Oil
(MFO). Jika memakai MFO harus di panaskan terlebih dahulu agar tercapai viskositas yang
cukup rendah. Apabila menggunakan IDO, maka tidak perlu pemanansan terlebih dahulu.
Mesin diesel dengan ppm di atas 500 ppm harus menggunakan BBM kualitas No. 1 yaitu
High Speed Oil (HSO).
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
2.2 Penggunaan dan Faktor-faktor Pertimbangan Pilihan Pembangkit Listrik Tenaga
Diesel (PLTD)
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) biasanya digunakan untuk memenuhi
kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama di daerah-daerah yang terpencil atau
untuk listrik pedesaan dan bisa juga digunakan untuk memasok kebutuhan listrik di suatu
pabrik atau industri.
PLTD cocok untuk lokasi dimana pengeluaran bahan bakar rendah, persediaan air
terbatas, minyak sangat murah dibandingkan dengan batubara dan semua beban besarnya
adalah seperti yang dapat ditagani oleh mesin pembangkit dalam kapasitas kecil, serta dapat
berfungsi dalam waktu yang singkat.
Kegunaan utama PLTD adalah penyedia daya listrik yang dapat berfungsi untuk :
- Pusat pembangkitan
- Cadangan (Stand by plant)
- Beban puncak
- Cadangan untuk keadaan darurat (emergency)
Faktor-faktor yang merupakan pertimbangan piihan sesuai untuk PLTD antara lain :
- Jarak dari beban dekat
- Persediaan areal tanah dan air
- Pondasi
- Pengangkutan bahan bakar
- Kebisingan dan kesulitan lingkungan
2.3 Jenis-jenis Mesin Diesel
2.3.1 Mesin Diesel 2 Langkah
Mesin diesel 2 langkah adalah mesin yang setiap langkahnya terjadi satu kali
langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil ledakan/pembakaran. Secara teoritis
mesin 2 Langkah dengan dimensi dan jumlah putaran per detik yang sama seperti
pada mesin 4 langkah, maka mesin 2 langkah ini akan menghasilkan daya 2 kali lebih
besar. Namun dalam praktik, angka 2 kali lebih besar untuk daya yang di dapat pada
mesin diesel 2 langkah tidak tercapai (hanya sekitar 1,8 kali). Hal ini disebabkan
karena pembilasan ruang bakar silinder mesin diesel 2 langkah tidak sebersih pada
mesin diesel 4 langkah sehingga proses pembakarannya tidak sempurna seperti pada
mesin diesel 4 langkah. Maka efisiensi mesin 2 langkah ini tidak sebaik efisiensi pada
mesin diesel 4 langkah. Pada pemakaian bensinnya pun lebih boraos dibanding mesin
diesel 4 langkah. Mesin 2 langkah ini biasanya lebih cocok digunakan pada keperluan
yang memerlukan penghematan ruangan, seperti pada lokomotif kereta api atau pada
kapal laut.
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
Adapun Cara kerja dari mesin diesel 2 langkah ini adalah sebagai berikut
1. Langkah 1A Charging
Pada permulaan gerakan, piston akan
bergerak keatas sedangkan P dan E
dalam keadaan terbuka. Udara
bertekanan dari karter akan masuk ke
silinder dan meniup sisa gas pembakaran
melalui E.
2. Langkah 1B Compression
Piston akan bergerak ke atas, P dan E dalam
keadaan tertutup oleh dinding piston. Udara
bersih yang berada dalam silinder akan
dimampatkan. Kemudian bahan bakar
disemprotkan dan akan terjadi ledakan.
3. Langkah 2A Combustion
Piston akan bergerak ke bawah dengan
dorongan gas yang diledakkan.
4. Langkah 2B Exhaust
Pada bagian akhir gerakan, piston akan bergerak
ke bawah dimana E sudah terbuka sehingga gas
hasil pembakaran mulai keluar karena efek dari
aktifitas pemompaan.
2.3.2 Mesin Diesel 4 Langkah
Mesin diesel 4 langkah merupakan mesin yang setiap 4 langkah terjadi satu
kali langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil pembakaran/ledakan. Atau dengan
kata lain prinsip kerja mesin diesel 4 langkah adalah proses kerja mesin untuk
menghasilkan 1 kali pembakaran (usaha/kerja) torak bergerak 4 kali. Gerakan torak
Pembangkit listrik tenaga diesel | FATHIN IZZUDDIN
yang menghasilkan kerja atau usaha berlangsung secara berurutan dan terus menerus
maka kegiatan untu menghasilkan kerja/usaha tersebut disebut siklus. Proses
pembakaran pada mesin diesel 4 langkah lebih sempurna daripada mesin 2 langkah,
karena pada proses pembilasan ruang bakar di silinder mesinnya bersih. Pada mesin
diesel 4 langkah pemakaian bahan bakarnya lebih hemat dan masalah ruangan pun
tidak menjadi soal.
Cara kerja mesin diesel 4 langkah adalah sebagai berikut:
1. Langkah Isap
Pada langkah ini piston
bergerak dari TMA ( Titik Mati
Atas ) ke TMB ( Titik Mati
Bawah ). Saat piston bergerak
ke bawah katup isap terbuka
yang menyebabkan ruang
didalam silinder menjadi
vakum, sehingga udara murni langsung masuk ke ruang silinder melalui filter
udara.
2. Langkah Kompresi
Pada langkah ini piston bergerak dari TMB menuju TMA dan kedua katup
tertutup. Karena udara yang
berada di dalam silinder didesak
terus oleh piston, menyebabkan
terjadi kenaikan tekanan dan
temperatur, sehingga udara di
dalam silinder menjadi sangat
panas. Beberapa derajat sebelum
piston mencapai TMA, bahan bakar di semprotkan ke ruang bakar oleh injector
yang berbentuk kabut.
3. Langkah Usaha
Pada langkah ini kedua katup masih tertutup, akibat semprotan bahan bakar di