## ANALISIS UNJUK  KERJA HEAT RECOVERY STEAM
GENERATOR (HRSG) PADA PLTGU MUARA TAWAR
BLOK 5
Anwar Ilmar,ST,MT 1 ,.Ali Sandra 2
Lecture 1 ,College student 2 ,Departement of machine, Faculty of Engineering, University Muhammadiyah Jakarta, Jalan Cempaka Putih Tengah 27 Jakarta Pusat 10510, Tlp 021-4244016,4256024, email :

## ABSTRAK
Heat  Recovery  Steam  Generator  (HRSG)  merupakan  ketel  uap  yang memanfaatkan gas buang dari turbin gas untuk memanaskan air menjadi uap  panas  lanjut.  Dalam  penelitian  ini  kita  dapat  menghitung  efisiensi HRSG  dengan  cara  membandingkan  total  aliran  energi  panas  untuk menghasilkan  uap  dengan  total  aliran  energi  panas  yang  berasal  dari keluaran turbin gas.
Dari  hasil  penelitian  ini  didapat  bahwa  efisiensi  tertinggi  yaitu  sebesar 85.71  %  ,  dengan  laju  aliran  energi  yang  dibutuhkan  air  menjadi  uap panas  lanjut  sebesar  222868.53  kJ/s,  laju  aliran  gas  buang  pada  HRSG sebesar 260017.1 kJ/s dan efisiensi terendah sebesar 82.31% dengan laju aliran  energi  yang  dibutuhkan  air  menjadi  uap  panas  lanjut  sebesar 213550.62 kJ/s, laju aliran gas buang pada HRSG sebesar 259432.8 kJ/s. rata- rata efisiensi yang terjadi pada tahun 2012 adalah 84.19%
Kata Kunci: gas buang, uap, aliran panas

## 1. PENDAHULUAN
PLTGU  merupakan  pembangkit  jenis combine  cycle ,  gabungan  antara pembangkit  gas  dan  pembangkit  uap.  Dalam  instalasi  PLTGU  terdapat  peralatan yang  dinamakan  HRSG (Heat  recovery  Steam  Generator). Keuntungan penggunaan  HRSG  yang  paling  prinsip  dibanding  boiler  umum  (yang menggunakan  burner)  adalah  peningkatan  efisiensi  karena  HRSG  memanfaatkan gas  buang  dari  Turbin  Gas  sebagai  sumber  kalor  sehingga  tidak  memerlukan bahan bakar dan udara sebagai pemanas. HRSG (Heat recovery Steam Generator) merupakan  peralatan  yang  memanfaatkan  sisa  energi  gas  buang  yang  ada  pada turbin gas untuk memproduksi uap agar bisa menggerakkan turbin uap. Maka dari itu  untuk  dapat  menghasilkan  uap  dengan  kualitas  dan  kuantitas  yang  baik  perlu dilakukan studi mengenai unjuk kerja dari HRSG tersebut.

## 2.DIAGRAM ALIR
Mulai
Pengumpulan data operasional :
- Flow
- Temperatur - Pressure Pengkajian dan pengolahan data Kesimpulan Selesai Hasil  perhitungan  dan analisa data : - Efisiensi HRSG
- Jumlah uap yang dihasilkan ya tidak Studi pustaka : - Mencari literature yang mendukung penelitian ini berupa buku-buku referensi

## 3.METODE PENELITIAN
Dalam  teknik  pengolahan  data  ini  penulis  ingin  menjabarkan  atau memaparkan  tentang  pengolahan  data  yang  didapat  oleh  penulis  sebagai  bahan untuk  mengerjakan tugas akhir ini. Dimana penulis ingin  menjelaskan langkah  – langkah melakukan perhitungan sebagai berikut :
1. Melakukan perhitungan efisiensi HRSG
2. Melakukan  analisa  dari  data  unjuk  kerja  dari  bulan  januari  sampai desember tahun 2012

## 4.DATA HASIL PENELITIAN
Dari  data,  maka  bisa  dihitung  efisiensi  HRSG  dari  PLTGU  blok  5  pada bulan  Januari  –  Desember  2012.  Nilai  efisiensi  bisa  dihitung  dengan menggunakan rumus dibawah ini :
*( )   ( )+   *( )   ( )+ *( ) + dimana : Output =  {( h HP Steam x ṁ HP Steam) + ( h LP Steam x ṁ LP Steam)} –
{( h HP FW x ṁ HP FW ) +  ( h LP FW x ṁ LP FW )} Input =  {(h TAT -h atm ) x ṁ TAT }

## 4.1. Analisa Perhitungan Data pada Bulan Januari Tahun 2012
Jika  pada  data  performance  tes  pada  bulan  januari  untuk  HRSG  blok  5  didapat data pada tabel 4.1, maka dari data tersebut dapat dicari nilai Entalpi (h) sebagai berikut :
 Entalpi HP Steam (h HP Steam )
Pada Temperatur 511 0 C dan Tekanan 55.6 bar (data pada table 4.1) Entalpi dari HP Steam dapat dicari dengan menggunakan tabel uap.
Table 4.1 Tabel uap untuk P=54 bar, 56 bar dan T = 510 0 C, 520 0 C T ( 0 C) P = 54 bar P = 56 bar 510 h 54;510 = 3452.3 kJ/kg h 56;510 = 3450.1 kJ/kg 520 h 54;520 = 3475.6 kJ/kg h 56;520 = 3473.4 kJ/kg
Perhitungan dengan menggunakan interpolasi sebagai berikut :
h 54;511 ( ) ( ) ( ) = (       ) (       ) (               ) =
h 56;511 ( ) ( ) ( ) = (       ) (       ) (               )
= h HP Steam ( ) ( ) ( ) = (       ) (     ) (                 )
=
Jadi  Entalpi  HP  Steam  pada  tekanan  55.6  bar  dan  Temperatur  511 0 C  adalah 3452.8 kJ/kg
Nilai dari tiap-tiap entalpi  dapat  dicari  dengan  menggunakan perhitungan seperti diatas, sehingga nilai dari keseluruhan entalpi adalah sebagai berikut :
h HP Steam = 3452.8 kJ/kg h LP Steam = 2992.4 kJ/kg h HP FW = 255.36 kJ/kg h LP FW = 244.26 kJ/kg h atm = 302.4 kJ/kg h TAT = 793.46 kJ/kg
Dari data nilai-nilai Entalpi tersebut maka dapat dihitung efisiensi HRSG tersebut yaitu sebagai berikut :
*( )   ( )+   *( )   ( )+ *( ) + Output = {( h HP Steam x ṁ HP Steam ) + ( h LP Steam x ṁ LP Steam )} - {( h HP FW x ṁ HP FW + h LP FW x ṁ LP FW )}
= {(3452.8 kJ/kg x 56.4 Kg/s)+(2992.4 kJ/kg x 14.6 Kg/s)} -
{(255.36 kJ/kg x 51.2 Kg/s) + (244.26 kJ/kg x 25.5 Kg/s)} = 238426.96 kJ/s - 19303.06 kJ/s = 219123.89 kJ/s Input = {(h TAT -h atm ) x ṁ TAT }
= (793.46 kJ/kg – 302.4 kJ/kg) x 528.2 Kg/s = 259377.89 kJ/s
= 0.8448 = 84.48 %
Tabel 4.2 Hasil perhitungan nilai efisiensi tiap bulan tahun 2012
Bulan Output Input Efisiensi (kJ/s) (kJ/s) (%) Januari 219123.89 259377.9 84.48 Februari 222868.53 260017.1 85.71 Maret 219069.08 259047.6 84.56 April 220368.45 259517.7 84.91 Mei 220263.74 259385.3 84.91 Juni 215840.39 258855.8 83.38 Juli 220057.93 260534.5 84.46 Agustus 213550.62 259432.8 82.31 September 219621.97 261210.7 84.07 Oktober 214911.93 258327.9 83.19 November 219881.73 260439.5 84.42 Desember 218594.01 260682.5 83.85
Dari data table 4.2 diperoleh grafik nilai efisiensi tiap bulan selama tahun 2012
Grafik 4.1 Efisiensi HRSG tiap bulan selama tahun 2012
70 75 80 85 90 95 100 Efi si e n si (% ) Bulan  tahun 2012 Efisiensi HRSG Efisiensi HRSG
Dari grafik 4.1 dapat diketahui bahwa :
 Efisiensi tertinggi terjadi pada bulan Februari  yaitu sebesar 85.71 % dengan laju aliran energi yang dibutuhkan air menjadi uap panas lanjut sebesar 222868.53 kJ/s dengan laju aliran gas buang pada HRSG sebesar 260017.1 kJ/s.
 Efisiensi  terendah  terjadi  pada  bulan  Agustus  yaitu  sebesar  82.31%  dengan  laju aliran energi yang dibutuhkan air menjadi uap panas lanjut sebesar 213550.62 kJ/s dengan laju aliran gas buang pada HRSG sebesar 259432.8 kJ/s.
 Efisiensi rata-rata HRSG tahun 2012 sebesar 84.19%

## 4.2. Analisa Perhitungan Data Komisioning Bulan Juni Tahun 2011
Jika  pada  data  komisioning  bulan  juni  tahun  2011  (lampiran  1)  didapat  hasil pengukuran sebagai berikut :
Tabel 4.3 Data komisioning bulan juni tahun 2011 Paramater Satuan Data HP Steam Flow kg/s 63.36 Temperatur o C 511.8 Tekanan bar 67.43 Entalpi kJ/kg 3442.6 LP Steam Flow kg/s 14.63 Temperatur o C 268.2 Tekanan bar 6.191 Entalpi kJ/kg 2995.3 HP Feed Water Flow kg/s 63.36 Temperatur o C 60.9 Tekanan bar 101 Entalpi kJ/kg 255.86 LP Feed Water Flow kg/s 35.30 Temperatur o C 60.1 Tekanan bar 18.6 Entalpi kJ/kg 244.25 Temp Stack o C 104.7 TAT o C 530.4 Flow TAT kg/s 528.40 T atm o C 30 Press atm mbar 1013
Maka besarnya nilai efisiensi HRSG saat komisioning pada bulan juli tahun 2011  dapat dihitung sebagai berikut :
*( )   ( )+   *( )   ( )+ *( ) +
Output = {( h HP Steam x ṁ HP Steam ) + ( h LP Steam x ṁ LP Steam )} - {( h HP FW x ṁ HP FW + h LP FW x ṁ LP FW )}
= {(3442.6 kJ/kg x 63.36 Kg/s)+(2995.3 kJ/kg x 14.63 Kg/s)} - {(255.86 kJ/kg x 63.36 Kg/s) + (244.25 kJ/kg x 35.3 Kg/s)}
= 261944.38 kJ/s – 24833.31 kJ/s = 237111.07 kJ/s
Input  = {(h TAT -h atm ) x ṁ TAT } = (803.4 kJ/kg – 303.2 kJ/kg) x 528.4 Kg/s
= 264305.68 kJ/s
Jadi efisiensi HRSG  saat komisioning bulan juli tahun 2011 sebesar 89.71 % Dari hasil perhitungan komisioning diatas dapat diketahui bahwa :
 Terjadi penurunan efisiensi HRSG pada saat komisioning HRSG tahun 2011 dengan efisiensi HRSG yang berjalan pada tahun 2012.
 Efisiensi HRSG rata-rata pada tahun 2012 adalah sebesar  84.19% sedangkan efisiensi HRSG saat komisioning tahun 2011 adalah 89.71%
 Terjadi penurunan efisiensi HRSG sebesar 6.15%
Penurunan efisiensi HRSG ini disebabkan karena :
 Adanya perubahan laju aliran flow gas keluaran turbin yang menuju HRSG. Akibatnya  laju  energi  gas  buang  yang  diserap  oleh  air  untuk  proses pembentukan uap juga mengalami perubahan. Akibat  yang ditimbulkan dari peristiwa  ini  adalah  efisiensi  HRSG  juga  mengalami  penurunan  sesuai dengan kondisi yang terjadi pada saat itu.

## 5. KESIMPULAN
Dari  analisa  diatas  ada  beberapa  hal  yang  patut  diperhitungkan  untuk  dijadikan kesimpulan yaitu :
1. Dari grafik 4.1 dapat diketahui bahwa efisiensi tertinggi terjadi pada bulan Februari yaitu sebesar 85.71 % sedangkan efisiensi terendah terjadi pada bulan Agustus yaitu sebesar 82.31%.
2. Efisiensi  HRSG  rata  –  rata  pada  tahun  2012  adalah  sebesar    84.19%  sedangkan efisiensi  HRSG  saat  komisioning  tahun  2011  adalah  89.71%  sehingga  terjadi penurunan efisiensi HRSG sebesar 6.15%
3. Penurunan  efisiensi  ini  disebakan  karena  Adanya  perubahan  laju  aliran  flow  gas keluaran turbin yang menuju HRSG. Akibatnya laju energi gas buang yang diserap oleh  air  untuk  proses  pembentukan  uap  juga  mengalami  perubahan  sehingga efisiensi HRSG  mengalami penurunan

## 5.2 SARAN
1. Perlu  dilakukannya  cleaning/penggantian  filter  air  intake,  dikarenakan  terjadinya penurunan  laju  aliran  flow  gas  keluaran  turbin  yang  menuju  HRSG  sehingga efisiensi berkurang.
2. Dari  penelitian  ini  dapat  di  jadikan  dasar  untuk  penelitian  lebih  lanjut  mengenai efisiensi  HRSG  unit  lain,  agar  dapat  dilakukan  komparasi  dengan  efisiensi  unit pembangkit lainnya

## DAFTAR REFERENSI
1. Alstom, Heat  Recovery  Steam  Boiler  Fundamental  Training  Module , Switzerland, 2004.
2. Helmi, Amirul, Combined Cycle Power Plant Overview , Switzerland: Alstom.
3. Helmi, Amirul, Heat Recoveri Steam Generator Overview , Switzerland: Alstom.
4. PT.PLN, Inspeksi  Komisioning  Pusat  Listrik Tenaga Gas Uap Muara Tawar  Blok 5 , Jakarta: Muara Tawar, 2011
5. Rochani, Habib, Bahan Termodinamika & Heat Balance , Jakarta :          STT-PLN, 2007.
6. Setyoko, Bambang, Analisa Efisiensi Performa HRSG , Semarang: UNDIP, 2006.
7. Sukatnak,  Rian, Analisis  Unjuk  Kerja  HRSG  Blok  1  Pada  PLTGU  Muara  Tawar , Jakarta: STT-PLN, 2012.