## ANALISA PENGOPERASIAN 1 CWP DAN 2 CWP PADA COOLING WATER SYSTEM PLTU ASAM ASAM UNIT 4
Juni Eko Hartanto 1) , Mastiadi Tamjidillah 2)
1,2 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat JL. Akhmad Yani Km. 36 Banjarbaru, Kalimantan Selatan,70714 e-mail: junieko60@gmail.com

## Abstract
Electric  power  is  used  to  support  daily  life,  therefore  electrical  energy  must  be continually developed considering the increasing need for this energy. Therefore it  is  necessary  to  do  preventive,  corrective  maintenance  and  efforts  to  optimize the generating unit such as savings in the production process, one of which is by analyzing the operation of a Circulating Water Pump CWP at the Unit 4 Acid-Acid Power  Plant. The  formulation  of  the  problem  in  this  study  is  that  in  the manufacturer's design for 65 MW full load 2 CWP pumps are needed, this can be seen  from the  pump specification  data,  but  in fact  with  only  a  Circulating Water Pump CWP can produce a full load of 65 MW.
Keywords : Tara  Calor,  Thermal  Efficiency,  Net  Power  and  Own  Use, Vacuum Pressure and Main Steam Flow

## PENDAHULUAN
Tenaga  listrik  digunakan  untuk  menunjang  kehidupan  sehari-hari.  Energi listrik  ini  harus terus menerus  dikembangkan mengingat  semakin  meningkatnya kebutuhan  masyarakat  terhadap  energi  ini.  Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan preventif,  korektif maintenance serta  usaha  usaha  untuk  mengoptimalkan  unit pembangkit  seperti  penghematan  pada  proses  produksi,  salah  satunya  dengan menganalisa pengoperasian satu pompa CWP pada PLTU Asam-Asam Unit 4.
Analisa  pengoperasian  1  CWP  DAN  2  CWP  ini  disusun  untuk  mengambil pertimbangan dalam memilih mana pola operasi yang paling tepat dalam sistem Cooling  Water  Unit  4 .  Pada  analisa  ini  pertimbangan  diambil  berdasarkan perbandingan parameter operasi dan parameter turunan. Dengan dimatikannya 1 pompa  CWP  pada  unit,  PLTU  Asam  Asam  tetap  dapat  beroperasi  pada  beban optimal.  Hal  ini  berdampak  langsung  pada  tara  kalor,  di  mana  tara  kalor  Unit  4 mengalami  penurunan.  Turunnya  tara  kalor  ini  tentu  saja  menarik  perhatian, karena  tara  kalor  yang  rendah  menjadi  lebih  baik  pada  sisi  kinerja  pembangkit. Namun,  mengingat  unit  ini  dirancang  dengan  dua  CWP  beroperasi  pada  daya mampu  optimal,  dikhawatirkan  ada  efek  samping  terhadap  unit  dalam  jangka panjang.  Karena  itulah,  dilakukan  analisa  mengenai  hal  ini  setelah  sebelumnya diambil terlebih dahulu data-data operasi.

## Sistem Air Pendingin Utama
Air tawar yang berasal dari sungai atau danau dipompakan sebagai make- up  cooling  tower setelah  sebelumnya  dilakukan treatment (sedimentasi  dan koagulasi)  terlebih  dahulu.  Air  tersebut  digunakan  untuk  mendinginkan  proses- proses di dalam pabrik. Air pendingin yang telah panas kemudian didinginkan di cooling  tower untuk  kemudian  disirkulasikan  kembali  ke  dalam  pabrik.  Untuk menjaga  kualitas  air,  misalnya  agar  tidak  terdapat algae/bacteria dan pengendapan  ( scaling ),  maka  perlu  diinjeksikan  beberapa  jenis chemicals tertentu.  Kualitas  air  juga  dijaga  melalui  mekanisme  make-up  dan blow-down .
Sistem  ini banyak digunakan oleh pabrik yang berada dekat dengan sumber air tawar  atau  jauh  dari  laut.  Spesifikasi  material  untuk  peralatan  yang menggunakan  air  tawar  tidak    perlu  sebagus  peralatan  yang  menggunakan  air laut,  karena  air  tawar  lebih  tidak  korosif  dibandingkan  dengan  air  laut. Open recirculating  system banyak  digunakan  dalam  industri.  Sistem  ini  terdiri  dari pompa,  HE,  dan cooling  tower .  Pompa  akan  meresirkulasikan  air  melalui  HE, mengambil  panasnya,  lalu  membuangnya  di cooling  tower dimana  panas tersebut akan dibuang dari air dengan cara evaporasi. Dalam sistem ini, chemical akan lebih  banyak digunakan karena komposisi air akan berubah saat evaporasi berlangsung,  dimana  konstituen  korosi  dan scaling akan  lebih  pekat  (Gumilar, 2011).  Air  pendingin  teruapkan  sekitar  1% water .  Kehilangan  air  akibat penguapan ini harus dikompensasi oleh make up air  pendingin. Keuntungan menggunakan Open evaporative recirculating systems : a. Jumlah kebutuhan air sedikit ( make up ).
b. Memungkinkan untuk mengontrol korosi.
Kerugian menggunakan Open evaporative recirculating systems : a. Investasi ( capital cost ) lebih tinggi daripada once through.
b. Memerlukan cooling tower yang cukup besar.
c. System purge dan blowdown kemungkinan dapat mengakibatkan pencemaran lingkungan.
Gambar 1. Once Through System

## Sistem Siklus Tertutup
Air pendingin utama pada PLTU asam-asam menggunakan siklus tertutup, di  mana  media  air  pendingin  digunakan  secara  berulang-ulang.  Akibat  proses penyerapan  panas  di  kondensor,  temperatur  air  pendingin  keluar  kondensor akan  naik.  Karena  air  akan  disirkulasikan  kembali  ke  kondensor,  maka  air pendingin  ini  harus  didinginkan  terlebih  dahulu  di  menara  pendingin (cooling tower). Di  dalam  menara  pendingin,  air  pendingin  didinginkan  oleh  udara sehingga  temperaturnya  kembali  turun  dan  siap  disirkulasikan  kembali  kedalam kondensor.
Gambar 2. Siklus Air Pendingin Cooling Tower
Siklus Rankine Gambar 3. Siklus Rankine Sederhana a – b :  Air  dipompa  dari  tekanan  P2  menjadi  P1.  Langkah  ini  adalah  langkah kompresi isentropik, dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi.
b – c  :  Air  bertekanan  ini  dinaikkan  temperaturnya  hingga  mencapai  titik  didih. Terjadi di LP heater , HP heater dan Economizer. c – d  :  Air  berubah  wujud  menjadi  uap  jenuh.  Langkah  ini  disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar isothermis, terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan steam drum . d – e :  Uap  dipanaskan  lebih  lanjut  hingga  uap  mencapai  temperatur  kerjanya menjadi  uap  panas  lanjut (superheated  vapour) .  Langkah  ini  terjadi  di superheater boiler dengan proses isobar.
e – f  :  Uap  melakukan  kerja  sehingga  tekanan  dan  temperaturnya  turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin.
f – a  : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis, dan terjadi didalam kondensor.

## Perpindahan Panas
Panas adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipindahkan dari suatu tempat  ke  tempat  lain,  tetapi  tidak  dapat  diciptakan  atau  dimusnahkan  sama sekali.  Dalam  suatu  proses,  panas  dapat  mengakibatkan  terjadinya  kenaikan suhu suatu zat dan atau perubahan tekanan, reaksi kimia dan kelistrikan. Proses terjadinya perpindahan panas dapat dilakukan secara langsung, yaitu fluida yang panas  akan  bercampur  secara  langsung  dengan  fluida  dingin  tanpa  adanya pemisah  dan  secara  tidak  langsung,  yaitu  bila  diantara  fluida  panas  dan  fluida dingin  tidak  berhubungan  langsung  tetapi  dipisahkan  oleh  sekat-sekat  pemisah. ( Cengel, 2006 )

## Circulating Water Pump
Circulating Water Pump atau biasa disebut dengan CWP adalah komponen PLTU  pada  sistem Cooling  Tower yang  berfungsi  untuk  memompakan  air pendingin  utama  dari  Cooling  Tower  menuju  kondensor,  air  ini  bertujuan  untuk mengkondensasikan  uap  hasil  ekstraksi  turbin  untuk  diubah  menjadi  air kondensat kembali. Pada PLTU Pembangkitan Asam – Asam terdapat 2 pompa CWP  untuk  membangkitkan  daya  65  MW.  Berikut  Gambar  CWP  yang  terdapat pada PLTU Pembangkitan Asam – Asam.
Gambar 4. CWP PLTU Asam-Asam

## METODE PENELITIAN
1. Studi literatur
Pada  tahap  ini,  teori-teori  serta  konsep-konsep  penelitian  yang  telah dikembangkan  sebelumnya  dan  ada  hubungannya  dengan  masalah  yang dihadapi di emukakan sebagai dasar menuju tahapan selanjutnya. Studi pustaka dilakukan  dengan  mempelajari  teori-teori  yang  akan  digunakan  untuk  mencapai tujuan  penelitian  yang  hendak  dicapai.  Studi  pustaka  yang  dilakukan  mengenai PLTU,    komponen cooling  tower ,  kondensor,  CWP  serta  cara  analisis  statistik. Studi  pustaka  ini  diperoleh  dari  sumber  beberapa  buku  maupun  jurnal  yang  di dapat di internet.
2. Pengumpulan data
Pengumpulan  data  merupakan  sebuah  prosedur  yang  sistematik  dan standar  untuk  memperoleh  data  yang  di  perlukan.  Metode  pengumpulan  data yang  di  lakukan  adalah  dengan  mengambil  data  yang  ada  di Computer  Control
Room  Unit  4 PLTU  Asam-Asam.  Data-data  yang  diperlukan  adalah  parameter operasi dan turunan.
3. Pengolahan data
Data  yang  telah  didapat  kemudian  dikumpulkan  agar  dapat  dilakukan analisis dalam penelitian ini.

## 4. Pengambilan kesimpulan
Dari hasil analisis data yang didapat selanjutnya dapat diambil kesimpulan mengenai  pola  operasi  CWP  manakah  yang  paling  baik  untuk  membangkitkan daya  optimal  65  MW  pada  PLTU  PT.  PLN  (PERSERO)  Sektor  Pembangkitan Asam – Asam unit 4. Studi Literatur Observasi Lapangan Data sesuai dengan parameter aktual Mulai Pengambilan dan Pengumpulan data dari Lapangan Serta Literatur Terkait Kesimpulan dan Saran Selesai Ya Tidak Gambar 5. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  pengoperasian  1  CWP  dan  2  CWP,  dapat  diamati  parameter sebagai berikut:

## Tara Kalor (NPHR)
Pada Gambar 6 di bawah ini, dapat dilihat besaran tara kalor netto per hari. Tara kalor dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini.
= ̇ (1) = = 3508 NPHR = Tara kalor Netto (kCal/kWh) ṁ bb = Laju massa batubara (Ton/h) Cal bb = Kalori batubara (kCal/kg) P net = Daya Netto (MW)

## Gambar 6. Tara Kalor Netto Unit 4
Dapat  dilihat  ada  penurunan  pada  tara  kalor  antara  pengoperasian  satu  CWP dengan  dua  CWP.  Perbedaan  tara  kalor  rata-rata  antara  dua  CWP  dan  satu CWP adalah sebesar ±80 kCal/kWh. Rekomendasi  : 1 CWP

## Efisiensi Thermal
Untuk perubahan pada efisiensi thermal, dapat dilihat pada Gambar 7.
= (2) = = 24% = Efisiensi thermal (%) 04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Tara Kalor 3.134,13 3.510,16 3.508,73 3.499,82 3.433,22 3.418,70 3.417,44 3.410,82 3.411,64 3.432,55 3.463,30 Tara Kalor (Data Pengusahaan) 3.154,17 3.492,81 3.541,52 3.472,14 3.395,09 3.436,68 3.502,89 3.343,26 3.426,33 3.459,56 3.480,53 2.900,00 3.000,00 3.100,00 3.200,00 3.300,00 3.400,00 3.500,00 3.600,00 N P H R ( k C a l/ k W h) NPHR Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
Gambar 7. Efisiensi Thermal Unit 4
Besaran selisih efisiensi thermal antara dua CWP dan satu CWP rata-rata adalah sebesar ±0,5 %.
Rekomendasi: 1 CWP
Daya Netto dan PS
Turunnya  NPHR  dari  pengoperasian  satu  CWP  lebih  banyak  disebabkan oleh turunnya Pemakaian Sendiri (PS) dan meningkatnya Daya Netto, walaupun turunnya  vakum  kondensor  mengakibatkan  banyaknya flow  Main  Steam .  Untuk perubahan pada Daya Netto dan PS dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Daya Netto dan PS Unit 4
Dengan  menggunakan  satu  CWP,  besaran  PS  yang  dapat  dihemat  rata- rata  adalah  sebesar  ±600  kW;  sehingga  rata-rata  PS  turun  dari  ±6.000  kW menjadi ±5.400 kW.
Rekomendasi: 1 CWP

## Vacuum Pressure dan Main Steam Flow
Turunnya flow  Cooling  Wate r  secara  langsung  mempengaruhi  vakuum kondesor,  di  mana  pada  pengoperasian  1  CWP  rata-rata  vakuum  kondensor sebesar -0,800 barg atau 0,213 bar absolute (bara), dan pada 2 CWP rata-rata - 0,835  barg  atau  0,178  bara.  Turunnya  vakuum  kondensor  mempengaruhi efisiensi  turbin,  sehingga  untuk  meningkatkan  daya  yang  sama  memerlukan steam flow yang lebih besar. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 9.
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Efisiensi Thermal 27,43 24,50 24,51 24,57 25,04 25,15 25,16 25,21 25,20 25,05 24,83 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 Ef is ie n si T h e rm al (% ) Efisiensi Thermal Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016 04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 PS 5.267,72 6.008,66 6.005,29 6.022,79 6.019,01 6.044,92 5.823,75 5.335,71 5.382,46 5.354,64 5.237,22 Daya Netto 60.862,00 57.636,79 57.731,26 58.105,35 58.364,44 58.717,25 58.392,49 59.226,61 59.173,77 59.050,13 59.014,09 0,00 10.000,00 20.000,00 30.000,00 40.000,00 50.000,00 60.000,00 70.000,00 B e b a n (M W ) Daya Netto dan PS Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
Gambar 9. Vacuum and Steam Flow Unit 4 untuk beban 64 - 65 MW

## Rekomendasi: 2 CWP
Naiknya Steam  Flow sebesar  5  hingga  6  T/h  untuk  membangkitkan  daya turbin  yang  sama,  sehingga  memerlukan  batu  bara  yang  lebih  banyak.  Namun, besarnya  kalori  yang  diperlukan  masih  lebih  kecil  dibandingkan  PS  yang dihemat, sehingga tara kalor pada 1 CWP bisa lebih rendah.

## Turbine Exhaust dan Feedwater Heater Extraction Flow
Turunnya  vakum  kondensor  mengakibatkan  perubahan  pada Main  Steam Flow dan  pada  akhirnya  menaikkan  tonase  Turbin  Exhaust  menuju  Kondensor. Besaran  turbin  exhaust  maupun  masing-masing  ekstraksi  dihitung  berdasarkan energi balance  Rankine  Cycle Unit  4.  Unit  4  PLTU  Asam  Asam  memiliki  6 ekstraksi,  yaitu  2  HPH,  1 Deaerator dan  3  LPH.  Besaran  masing-masing ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Flow Ekstraksi dan Exhaust Turbin Unit 4
Rekomendasi: 2 CWP
Rata-rata  flow  Main  Steam  dengan  dua  CWP  adalah  ±263  Ton/h, sedangkan  dengan  satu  CWP  naik  menjadi  sekitar  ±268  Ton/h.  Naiknya  Main Steam  Flow  disebabkan  oleh  turunnya  efisiensi  turbin  akibat  turunnya  vakum. Sehingga,  untuk  membangkitkan  daya  yang  sama,  turbin  mengkonsumsi  lebih banyak flow Main Steam .
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Steam Flow 254,00 262,76 263,18 263,74 262,90 264,52 263,53 268,06 268,44 268,49 268,01 Vacuum Gage 0,12 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,21 0,21 0,21 0,21 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 250,00 252,00 254,00 256,00 258,00 260,00 262,00 264,00 266,00 268,00 270,00 V a cuum ( ba r a bs ) Fl ow ( T / h) Vacuum and Steam Flow Unit 4
Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Sixth Extraction 5,63 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Fifth Extraction 10,09 12,58 12,65 12,74 12,89 12,94 12,70 12,45 12,37 12,26 12,69 Fourth Extraction 9,06 12,02 12,05 12,11 12,18 12,25 12,11 12,08 12,08 11,98 12,34 Third Extraction 13,87 9,41 9,39 9,19 8,64 8,56 8,54 8,34 8,34 8,25 8,46 Second Extraction 16,28 14,17 14,25 14,64 15,29 15,55 15,39 15,93 15,89 15,87 15,90 First Extraction 16,46 14,10 13,94 13,35 11,73 11,46 11,69 11,47 11,64 11,59 11,37 Turbin Exhaust 182,61 200,49 200,89 201,70 202,17 203,76 203,09 207,79 208,12 208,54 207,24 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 Fl ow ( T / h) Extraction and Exhaust Mass Flow Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016

## Efisiensi Isentropik dan Aktual Turbin
Dengan turunnya vakum kondensor, efisiensi turbin baik isentropik maupun aktual  menurun.  Efisiensi  turbin  isentropik  adalah  perbandingan  antara  daya mampu  dengan  daya  shaft  turbin  (Brake  Horsepower).  Sementara  efisiensi aktual  turbin  adalah  perbandingan  antara  daya  mampu  dengan Total  Steam Enthalpy (memperhitungkan losses  enthalpy di  kondensor).  Besaran  efisiensi isentropik  maupun  aktual  dapat  dilihat  pada  Gambar  11,  sementara  untuk perhitungannya menggunakan persamaan berikut :
=
= = 82,45 % = = (3)
= 34% = Efisiensi Isentropik (%) = Efisiensi Aktual Turbin (%) Pg = Daya Mampu (kW) BHP T = Daya Shaft Turbin (kW) h tot = Total Steam Enthalpy (kW)
Gambar 11. Efisiensi Isentropik dan Aktual Unit 4
Rekomendasi: 2 CWP
Pada  saat  pengoperasian  satu  CWP,  efisiensi  isentropik  turbin  turun sebesar  ±0,3  %,  sementara  efisiensi  aktual  turbin  turun  sebesar  ±0,5  %.  Jadi untuk  menghindari  turunnya  efisiensi  isentropik  turbin  yang  berdampak  pada penilaian kinerja pembangkit perlu pengoperasian 2 CWP.
Cleanliness Factor dan Efektifitas Kondensor
Untuk mengetahui pengaruh pola operasi CWP terhadap kondensor, perlu diperhitungkan  beberapa  parameter  turunan  untuk  kondensor,  seperti  faktor
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Efisiensi Isentropik 87,21 82,37 82,45 82,52 82,51 82,58 82,49 82,35 82,34 82,18 82,30 Efisiensi Aktual 37,64 34,02 34,00 34,08 34,15 34,11 33,97 33,55 33,52 33,41 33,59 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 Ef is ie ns i Tur bi n (% ) Efisiensi Isentropik dan Aktual Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
kebersihan tube kondensor dan efektifitas kondensor. Besaran faktor kebersihan dan efektifitas kondensor dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini.
=
= = 34,64 % = ⁄ ⁄ - ⁄ - (4) CF = Cleanliness Factor (%)
= Efektifitas Kondensor (%)
U
= Overall Heat Transfer Coefficient aktual (W/m 2 ·degC) Ucd = Overall Heat Transfer Coefficient desain (W/m 2 ·degC) C = Kapasitas Panas; c = cold , h = hot (kJ/degC·s)
T = Temperatur; i = inlet , o = outlet (degC)
Gambar 12. Cleanliness dan Efektifitas Kondensor
Dari Gambar 12, dapat dilihat tidak ada perubahan pada tingkat kebersihan tube , tetapi nilai efektifitas kondensor meningkat. Rekomendasi: 1 CWP

## Thermal Stress Tube Condensor
Karena  adanya  perbedaan  temperatur  yang  tinggi  antara exhaust  steam dengan tube kondensor,  maka  tegangan  thermal  dan  tekanan  thermal  yang terjadi  pada tube kondensor  juga  perlu  diperhatikan.  Tegangan  thermal  yang terjadi tidak boleh melebihi ultimate tensile strength material tube . Besar strength material  tube  (Titanium  grade  3) adalah  440  MPa.  Untuk  operasi  normal,  perlu diambil  batas safety  factor sebesar  5,0,  sehingga  batasan  tegangan  thermal adalah  88  MPa.  Besaran  tegangan  thermal  dan  perhitungannya  dapat  dilihat  di bawah ini.
=
(5)
= = 19,73 Mpa
= Tegangan Thermal (MPa) 04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Cleanliness Factor 73,08 35,09 34,64 34,39 34,51 34,93 36,38 35,05 34,95 35,67 34,95 Efektifitas Kondensor 59,17 34,60 34,24 34,04 34,13 34,47 39,39 51,52 51,42 52,14 51,42 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 P e rs e nt a se ( % ) Cleanliness dan Efektifitas Kondensor Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
E = Modulus Elastisitas Material (105 GPa)
= Koefisien Ekspansi Material (1·10 -6 m/m·degC) Δ max = Selisih Temperatur Tertinggi (degC)
Gambar 13. Thermal Stress pada Kondensor Rekomendasi: 2 CWP Nilai tegangan thermal tube kondensor baik pada satu maupun dua CWP, masih  berada  jauh  di  bawah  batas safety  strength  material ,  yaitu  88  MPa  yang ditunjukkan oleh garis lurus berwarna merah. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada pengoperasian satu CWP dengan beda temperatur tertinggi (27,93 degC), sangat kecil kemungkinan kegagalan akibat tegangan thermal.

## Thermal Force Tube Kondensor
Selain  memperhitungkan  tegangan  thermal,  gaya  thermal  juga  perlu diperhatikan.  Gaya  adalah  tekanan  dikalikan  luas  penampang.  Gaya  thermal terjadi  akibat  ekspansi tube yang  tidak  bebas/tertahan  pada  suaian pemasangannya.  Besaran  gaya  thermal  dan  perhitungannya  dapat  dilihat  di bawah ini.
=
(6) = = 5.951 N = Gaya Thermal (N)
A cs = Luas Penampang Tube, satuan maupun total (m 2 ) 04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Thermal Stress 11,19 19,71 19,73 19,77 19,77 20,01 20,92 24,45 24,50 24,57 24,64 Ultimate Strength Limit 88,00 88,00 88,00 88,00 88,00 88,00 88,00 88,00 88,00 88,00 88,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 T he rm a l S tr e ss ( M P a ) Thermal Stress Tube Kondensor Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Average Current 65,20 68,42 68,43 68,40 68,35 68,32 67,11 63,00 62,88 63,05 62,79 Rated Current 83,70 83,70 83,70 83,70 83,70 83,70 83,70 83,70 83,70 83,70 83,70 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 C ur re nt (A ) CWP Current Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
Gambar 14. Thermal Force pada Kondensor
Rekomendasi: 2 CWP
Seiring  dengan  kenaikan  tegangan  thermal,  gaya  thermal  juga  ikut  naik. Tetapi  karena  tegangan  thermal  masih  di  bawah  batas  safety,  tentunya  gaya thermal juga masih aman. Sehingga dapat disimpulkan untuk tegangan maupun gaya thermal pada kondensor masih aman baik untuk dua maupun satu CWP.

## CWP Current
Pada  peralatan  CWP,  yang  perlu  kita  perhatikan  adalah  rata-rata  arus CWP.  Arus rated desain  CWP  adalah  83,70  A.  Data  arus  CWP  aktual  yang diambil adalah rata-rata per hari.

## Gambar 15. Arus CWP Rata-Rata
Rekomendasi: 1 CWP
Pada pengoperasian satu CWP, arus CWP cenderung turun sebesar 4-5 A. Untuk  Unit  4,  karakteristik  ampere  masing-masing  CWP,  CWP  4A  (67  A) menggunakan  arus  lebih  rendah  daripada  CWP  4B  (69  A);  dan  pada  pola operasi  satu  CWP,  CWP  yang  digunakan  adalah  CWP  4A  (63-64  A). Kemungkinan  besar,  penurunan  arus  CWP  ini  disebabkan  oleh  berkurangnya kecepatan  aliran  dalam  pipa  tunnel,  sehingga  besarnya  losses  akibat  gesekan aliran juga berkurang secara eksponensial. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa konsumsi  arus  CWP  pada  kedua  pola  operasi  masih  berada  di  bawah  rated desain.  Selain  itu,  CWP  4A  memang  mengkonsumsi  lebih  sedikit  daya  listrik dibandingkan CWP 4B.
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Thermal Force 3.375,09 5.945,74 5.951,89 5.962,41 5.961,61 6.034,16 6.309,93 7.373,34 7.390,33 7.409,17 7.429,91 0,00 1.000,00 2.000,00 3.000,00 4.000,00 5.000,00 6.000,00 7.000,00 8.000,00 T h e rm a l Fo rc e (N ) Thermal Force Tube Kondensor Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
Degree of Difficulty dan Liquid-Gas Ratio Cooling Tower Pada Cooling Tower , ada 5 parameter turunan yang dibahas pada analisa ini,  antara  lain Degree  of  Difficulty , Liquid-Gas  Ratio  (L/G  Ratio) ,  Efektifitas, Temperature  Range dan Temperature  Approach .  Untuk  membandingkan  baik tidaknya  nilai Degree  of  Difficulty ,  sebaiknya  dibandingkan  dengan  karakteristik Cooling  Tower ( KaV/L ).  Namun,  karena  keterbatasan  data,  nilai  yang  dipakai sebagai  pembanding  adalah  data  komisioning.  Besarnya Degree  of  Difficulty dapat dilihat dan diformulasikan sebagai berikut.
= ∑ - (7) = = 1,21 = Degree of Difficulty (dimensionless) Δ = Kenaikan Temperatur Cooling Water (degF) h w = Enthalpy Cooling Water (Btu/lbm)
ha = Enthalpy udara pendingin (Btu/lbm)
Gambar 16. Degree of Difficulty
Rekomendasi  : 2 CWP Dapat  dilihat pada operasi 1 CWP, ada penurunan pada Liquid-Gas Ratio dan  kenaikan  pada Degree  of  Difficulty  (DoD). Parameter  DoD  harus  di  bawah nilai  karakteristik Cooling  Tower (KaV/L),  karena  menandakan  nilai  desain Cooling Tower. Namun, karena tidak ada data nilai karakteristik, DoD aktual akan dibandingkan  dengan  DoD  komisioning,  sehingga  dari  Gambar  16  dapat  dilihat bahwa pola operasi 2 CWP lebih baik.
Temperature Range dan Temperature Approach Cooling Tower Selain  kedua  perbandingan  tersebut,  dua  parameter  lainnya  adalah Temperature  Range dan Temperature  Approach . Temperature  Range adalah penurunan  temperatur  air  pendingin,  sedangkan Temperature  Approach adalah selisih  temperatur  antara  temperatur  bola  basah  udara  pendingin  dengan temperatur cold  basin . Temperature  Approach mengGambarkan  kinerja cooling tower ,  semakin  kecil  maka  semakin  baik;  sementara Temperature  Range mengGambarkan  besarnya  beban  panas  yang  harus  didinginkan cooling  tower . Namun, keduanya tidak langsung mengGambarkan kinerja cooling tower , karena tidak memperhitungkan flow . Besar masing-masing parameter dapat diformulasikan dan diGambarkan sebagai berikut.
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Degree of Difficulty 0,62 0,65 0,64 0,66 0,68 0,70 0,82 1,17 1,14 1,13 1,26 L/G Ratio 1,37 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 1,04 0,69 0,69 0,70 0,81 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 N um be r Degree of Difficulty Cooling Tower Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
= - = - (8) Δ = Temperature Range (degC) T app = Temperature Approach (degC)
Gambar 17. Temperature Range dan Approach Cooling Tower
Rekomendasi  : 1 CWP
Temperatur  range naik  pada  pengoperasian  1  CWP  namun  tidak mengGambarkan  kinerja cooling  tower ,  pada  data  diatas  terlihat temperatur approach turun pada 1 CWP sehingga direkomendasikan pengoperasian 1 CWP karena semakin kecil temperatur approach semakin baik.

## Water Consumption Untuk Cooling Tower
Parameter cooling tower terakhir yang akan dikaji adalah konsumsi cooling water tiap pola operasi. Air pada cold basin cooling tower harus selalu di- makeup karena ada losses-losses air pada proses evaporasi. Selain evaporasi, ada juga losses  akibat blowdown dan drift .  Jadi,  konsumsi cooling  water adalah  akibat ketiga losses tersebut. Besarnya losses dan formulasinya adalah sebagai berikut.
Gambar 18. Water Losses
Rekomendasi  : Baik untuk keduanya
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Temp Range 7,51 7,73 7,66 7,63 7,65 7,82 9,34 14,28 14,29 14,52 14,36 Temp Approach 11,05 10,17 10,10 9,71 9,42 9,39 9,08 7,64 7,92 8,30 7,59 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 Te m pe ra tur e (de gC ) Temp Range and Approach Cooling Tower Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Drift Losses 1,07 1,08 1,08 1,08 1,08 1,08 1,08 0,57 0,57 0,57 0,57 Blowdown Losses 51,10 53,31 52,81 52,60 52,73 53,91 64,41 51,71 51,73 52,59 52,01 Evaporation Losses 153,29 159,93 158,42 157,80 158,20 161,72 193,22 155,14 155,19 157,77 156,02 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 Lo ss e s Fl o w (m 3 /h ) Water Losses Cooling Tower Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016

## NPSHA Condensate Extraction Pump
Net  Positive  Suction  Head  (NPSH) adalah head pada  sisi  hisap  pompa yang  diperlukan  untuk  menghindari  turunnya  tekanan  uap  air  pada  impeler pompa  di  bawah  tekanan  uap  air  pada  temperatur  tersebut.  NPSH  ada  dua macam,  yaitu  NPSH  yang  diperlukan  (NPSHR)  dan  NPSH  yang  disediakan (NPSHA).  NPSHA  harus  lebih  besar  daripada  NPSHR,  untuk  menghindari kavitasi.  NPSHR  CEP  Unit  4  adalah  1,3  m,  jadi  besarnya  NPSHA  yang disediakan oleh sistem harus di atas 1,3 m. Pada kajian ini, akan diGambarkan dan  diformulasikan  besarnya  NPSHA  pada  tiap  harinya  (untuk  pompa  vertikal dengan level elevasi hisap di atas level discharge).
= -   -
(9) = -    -     = 1,63 m
= Net Positive Suction Head Available (m) Hpa = Hotwell Static Head (m) Hzs = Suction Elevation Head (m) Hpv = Vapor Pressure Head (m) Hvs = Suction Dynamic Head (m)

## Gambar 19. NPSHA CEP
Rekomendasi  : Baik untuk keduanya Dari Gambar 19 di atas, dapat dilihat bahwa selama level hotwell kondensor tidak turun lebih dari 300 mm, maka tidak akan ada kavitasi pada impeller pompa.

## Kajian Risiko Operasi 1 CWP
Hal lain yang perlu digaris bawahi adalah keandalan pengoperasian. Pada pola  operasi  2  CWP,  jika  terjadi trip pada  pompa,  unit  masih  bisa derating dan mempersiapkan pengoperasian CWP kedua kembali. Namun, jika trip pada pola operasi  1  CWP,  proteksi  akan  bekerja  dan  unit  akan trip . Trip dan  deratingnya unit  sama-sama  berdampak  pada  nilai  EAF  dan  CF,  tetapi trip nya  unit  berat dampak  buruknya  lebih  besar  daripada derating ,  karena start-up unit  memakan waktu hingga 3 jam. Oleh karena itu, diperlukan kajian risiko untuk perbandingan pola pengoperasian CWP.
Rekomendasi: 2 CWP
04/04/2016 17/08/2016 18/08/2016 19/08/2016 20/08/2016 21/08/2017 22/08/2017 23/08/2018 24/08/2016 25/08/2017 26/08/2018 Available NPSH 1,63 1,63 1,64 1,65 1,64 1,64 1,64 1,67 1,66 1,65 1,64 Required NPSH 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 H e ad (m ) NPSHA CEP Unit 4 Comisioning & 17 - 26 Agustus 2016

## KESIMPULAN
Berdasarkan  dari  analisis  dan  pembahasan  hasil  penelitian  maka  untuk mengambil  keputusan  seperti  apa  pola  operasi  yang  terbaik,  perlu  disimpulkan masing-masing  rekomendasi  yang  telah  dibahas  diatas,  kemudian  dipilih  yang terbaik  dari  yang  paling  banyak  poinnya  untuk  ditarik  kesimpulan.  Dari pembahasan analisis terlihat bahwa pengoperasian 2 CWP lebih baik daripada 1 CWP  karena  tingkat  resiko  2  CWP  lebih  rendah  bila  dibandingkan  dengan  nilai kerugian ketika menggunakan 1 CWP.

## DAFTAR PUSTAKA
ASME PTC 6, 2004. Steam Turbines. ASME PTC 23, 2003. Atmospheric Water Cooling Equipment. Gumilar, 2011. Sistem Air Pendingin.
Incropera,  2007.  Heat  Transfer  &  Fluid  Book  Frank  Incropera  Fundamental Sofheat & Mass Transfer. rry’                  r        k  999.
PT PLN PERSERO, 2018. Perhitungan NKO Korporat. Y.  A.  Çengel  and  M.  A.  Boles.  1994.  Thermodynamics:  An  Engineering Approach, 5th ed, McGraw-Hill.