Perancangan Desain Siklus Kalina Sebagai Optimalisasi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Di PLTP Ulumbu

Safkaur, Van Otniel Ryan Maulana (2022) Perancangan Desain Siklus Kalina Sebagai Optimalisasi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Di PLTP Ulumbu. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000147-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Download (5MB)

Abstract

Salah satu alternatif pembangkit listrik energi baru terbarukan yang sedang di kembangkan di Indonesia adalah pembangkit listrik tenaga panas bumi atau PLTP. Pembangkit listrik tenaga panas bumi dinilai lebih ramah lingkungan dari pada pembangkit listrik bahan bakar konvensional karena tidak terjadi proses pembakaran di dalam nya yang dapat mencemari udara sehingga menyebabkan pemanasan global, juga dapat mengurangi limbah batu bara sisa pembakaran pada PLTU. Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP) di Ulumbu menggunakan uap panas kering (dry steam) dari sumur ULB-02 yang dikelola oleh PT Indonesia Power. Uap tersebut akan di alirkan melalui pipa dua fasa yang selanjutnya akan menuju ke demister untuk dipisahkan antara steam dan brine. steam yang sudah bersih kemudian dialirkan ke turbine untuk selanjutnya digunakan sebagai penggerak generator sebagai penghasil listrik. Di PLTP Ulumbu terdapat 4 Unit pembangkit dengan masing-masing unit memiliki kapasitas 2,5 MW. Pada pembangkit unit I dan II menggunakan sistem back pressure turbine, tubine jenis ini merupakan tubine tanpa kondensor, dimana uap sisa yang digunakan untuk memutar turbine langsung dibuang ke atmosfer melalui diffuser/exhaust atau biasa di sebut siklus terbuka. Hal ini yang melatarbelakangi dilakukannya optimalisasi pada PLTP Ulumbu sebagai bentuk pemanfaatan gas buang sisa pembakaran yang keluar dari diffuser/exhaust untuk dimanfaatkan Kembali menggunakan siklus kalina 34.
Penelitian ini dilakukan untuk menghasilkan sistem pembangkit siklus kalina yang sesuai dengan permasalahan yang dihadapi. Penelitian ini menggunakan software Cycle tempo untuk membantu dalam perhitungan dan analisisnya. Desain sistem siklus kalina yang digunakan dalam penelitian ini adalah Kalina Cycle System 34. Variasi tekanan dari 20 sampai 22 bar dan fraksi massa ammonia dimulai dari 84% sampai dengan 87 % juga dilakukan untuk mendapat desain yang maksimal.
Setelah dilakukan simulasi menggunakan perangkat lunak cycle tempo, didapatkan rancangan paling optimum yaitu kondensor dengan tekanan outlet 10 bar, pompa dengan tekanan outlet 22 bar, satu buah LT recuperator dan satu buah HT recuperator, evaporator dengan temperature output 95 0C, satu buah separator untuk memisahkan fluida yang masih berkondisi dua fasa, turbin dengan jenis back pressure turbine dan pipa yang dapat menahan aliran fluida dengan mass flow 17,98 kg/s, dan fluida campuran ammonia air dengan fraksi massa ammonia sebesar 84%. Dari rancangan diatas maka daya yang dapat dihasilkan sistem sebesar 1150,05 kW dengan efisiensi thermal sebesar 6,54%.
====================================================================================================================================
One alternative to renewable energy power plants that are being developed in Indonesia is geothermal power plants or PLTP. Geothermal power plants are considered more environmentally friendly than conventional fuel power plants because there is no internal combustion process that can pollute the air, causing global warming, and can also reduce coal waste from combustion in the power plant. The Geothermal Power Plant (PLTP) in Ulumbu uses dry steam from the ULB-02 well which is managed by PT Indonesia Power. The steam will be flowed through a two-phase pipe which will then go to the demister to be separated between steam and brine. The clean steam is then flowed to the turbine for further use as a generator to generate electricity. In PLTP Ulumbu there are 4 generating units with each unit having a capacity of 2.5 MW. In unit I and II generators using a back pressure turbine system, this type of tubine is a tubine without a condenser, where the residual steam used to rotate the turbine is directly discharged into the atmosphere through a diffuser/exhaust or commonly called an open cycle. This is the background for optimizing the Ulumbu PLTP as a form of utilizing exhaust gas from combustion residues coming out of the diffuser/exhaust to be reused using the Kalina 34 cycle.
This research was conducted to produce a Kalina cycle generator system that is suitable for the problems encountered. This study uses Cycle tempo software to assist in the calculations and analysis. The design of the Kalina cycle system used in this study was the Kalina Cycle System 34. Pressure variations from 20 to 22 bar and the mass fraction of ammonia starting from 84% to 87% were also carried out to obtain the maximum design.
After simulating using cycle tempo software, the most optimum design was obtained, a condenser with an outlet pressure of 10 bar, a pump with an outlet pressure of 22 bar, one LT recuperator and one HT recuperator, an evaporator with an output temperature of 95 0C, one separator to separate the fluid is still in two-phase condition, a turbine with a back pressure turbine type and a pipe that can withstand fluid flow with a mass flow of 17.98 kg/s, and a mixed fluid of ammonia water with an ammonia mass fraction of 84%. From the design above, the power that can be generated by the system is 1150.05 kW with a thermal efficiency of 6.54%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Kalina cycle, back pressure turbine, PLTP Ulumbu, Kalina cycle, back pressure turbine, Ulumbu geothermal power plant
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK1318 Geothermal Power Plants
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	- Davi Wah
Date Deposited:	11 Mar 2025 03:11
Last Modified:	11 Mar 2025 05:35
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118958

Actions (login required)

View Item