UTILIZATION OF EXHAUST GAS 143 MW STEAM TURBINE PLTGU FOR DESALINATION PROCESS
ALBERT BATISTA TARIGAN / 20406065 Industrial Technology Faculty, Mechanical Engineering Majors
ABSTRACT The process of desalination is a process of purification of sea water into fresh water by distillation method. In the desalination process required heat obtained from exhaust gas temperature of 170 0C PLTGU with that are not released into the atmosphere. The exhaust gas flowed into the brine heater that serves as a heat exchanger. Sea water temperature up to 113 0C after passing through the brine heater and will be at capacity in the flash chamber and then water vapor will condense and be collected in the distillation tank. For the brine will be accommodated in the brine tank. In the desalination unit has been carried out thermodynamic analysis by calculating heat flow rate into the flash evaporator, heat flow rate into the brine heater, heat flow rate out the brine chamber, heat flow rate out destilate and determine the efficiency thermal desalination unit showed that the desalination unit has a total heat flow rate (ΣQout) at 22.29 MW, the total heat flow rate (ΣQin) at 13.25 MW. To obtained value of thermal efficiency of the desalination unit is 59.44 %. Key Words : Desalination Unit, Gas Steam Turbine
PEMANFAATAN GAS BUANG DARI TURBIN UAP PLTGU 143 MW UNTUK PROSES DESALINASI ALBERT BATISTA TARIGAN / 20406065 Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin
ABSTRAKSI Proses desalinasi merupakan proses pemurnian air laut menjadi air tawar dengan metode distilasi. Dalam proses desalinasi kalor yang diperlukan didapat dari hasil gas buang PLTGU dengan temperatur 170 oC yang tidak dilepas ke atmosfer. Gas buang tersebut dialirkan ke brine heater yang berfungsi sebagai heat exchanger. Temperatur air laut naik menjadi 113 oC setelah melewati brine heater dan akan di tampung di flash chamber kemudian uap air akan mengembun dan ditampung di tangki distilasi. Untuk brine akan ditampung di tangki brine. Pada unit desalinasi telah dilakukan analisis termodinamika dengan melakukan perhitungan laju aliran kalor masuk flash evaporator, laju aliran kalor masuk brine heater, laju aliran kalor keluar brine chamber, laju aliran kalor keluar destilate dan menentukan efisiensi termal unit desalinasi. Hasil perhitungan analisis termodinamika unit desalinasi menunjukkan bahwa unit desalinasi memiliki laju aliran kalor total (ΣQout) sebesar 22.29 MW, laju aliran kalor total (ΣQin) sebesar 13.25 MW. Sehingga diperoleh nilai efisiensi termal unit desalinasi adalah 59.44%. Kata Kunci : Unit Desalinasi, Turbin Gas Uap
PENDAHULUAN Kebutuhan air bersih dalam kehidupan sehari-hari sangatlah penting. Diperkirakan laju konsumsi air bersih di dunia meningkat dua kali lipat setiap 20 tahun, melebihi dua kali laju pertumbuhan manusia. Beberapa pihak memperhitungkan bahwa pada tahun 2025, permintaan air bersih akan melebihi persediaan hingga mencapai 56%. Kekurangan air bersih dapat berpengaruh terhadap banyak hal, diantaranya dapat mengurangi pembangunan ekonomi dan menurunkan tingkat kehidupan. Hal ini menunjukkan bahwa dunia membutuhkan suatu cara untuk meningkatkan persediaan air bersih. Namun, dari sekitar 16,38 x 1010 m3 air yang terdapat di bumi,
tidak lebih dari 0,5% yang dapat dipergunakan oleh manusia[1]. Dari jumlah ini, 97% terdapat dalam lautan dan sisanya dalam bentuk air tawar. Keadaan ini diperparah dengan proses intrusi air laut yang menurunkan kualitas air tawar yang berasal dari air tanah. COMBINED CYCLE POWER PLANT DAN DESALINATION PLANT Dasar Teori Combine Cycle Power Plant Modifikasi pembangkitan energi yang popular adalah siklus untuk Turbin Gas (siklus Brayton) digabungkan dengan siklus untuk Turbin Uap (siklus Rankine) yang disebut combine gas – vapor cycle
atau sering disebut combine cycle. Combine cycle mempunyai efisiensi termal yang lebih tinggi daripada siklus Brayton maupun siklus Rankine berdiri sendiri sebagai siklus tunggal. Siklus Turbin Gas beroperasi pada temperatur yang lebih tinggi daripada siklus Turbin Uap. Untuk PLTU modern, temperatur fluida maksimum pada inlet turbin sekitar 620 0C dan lebih dari 1150 0C untuk PLTG. Siklus Turbin Gas (Siklus Brayton) Siklus Brayton diperkenalkan pertama kali oleh George Brayton sekitar tahun 1870 dan sekarang siklus ini digunakan untuk turbin gas dimana proses kompresi dan ekspansi dilakukan oleh mesin yang berputar (rotating machinery). Turbin gas beroperasi pada open cycle/ single cycle maupun beroperasi bersama dengan turbin uap (combined cycle).
Gambar 1 Siklus Terbuka Turbin Gas
Gambar 2 Diagram T-s Turbin Gas
Keterangan : 1 – 2 : kompresi isentropis (di dalam kompresor)
2 – 3 : pembakaran (pada tekanan konstan) 3 – 4 : ekspansi isentropis (di dalam turbin) 4 – : pengeluaran panas (pada tekanan konstan) Udara masuk melewati pada kondisi ambient (titik 1) melewati kompresor sehingga setelah melewati kompresor temperatur dan tekanan udara akan naik. Lalu udara bertekanan dan temperatur tinggi ini dicampur dengan bahan bakar di ruang bakar (titik 2) dan dibakar pada tekanan konstan. Gas panas hasil pembakaran masuk ke turbin dan diekspansikan sehingga menghasilkan tenaga putaran yang besar, gas setelah melewati turbin akan mengalami penurunan suhu dan tekanan lalu dibuang ke udara luar melalui cerobong. Temperatur tertinggi pada siklus terjadi pada akhir proses pembakaran (titik 3) dan ini dibatasi oleh temperatur maksimum yang dapat ditahan oleh sudu – sudu turbin. Siklus Gabungan Turbin Gas dan Turbin Uap (Combined Cycle) Siklus ini merupakan siklus yang beroperasi pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU), dimana dua siklus (Brayton dan Rankine) digabungkan. Siklus turbin gas berada diatas siklus turbin uap.
Gambar 3 Siklus Gabungan (CombinedCycle)
Keterangan : Titik 1-4 ; Steam Cycle Titik 5-9 ; Gas Cycle Tabel 1 Urutan Siklus Gabungan dan Perbandingan Gas Cycle-Steam Cycle
Gambar 4 Klasifikasi proses desalinasi
dapat dilihat bahwa titik utama dari siklus gabungan ini adalah adanya pertukaran panas yang terjadi di heat exchanger antara exhaust gas panas hasil dari pembakaran dari turbin gas dengan air yang berada di heat exchanger. Air yang mengalami perubahan fasa menjadi uap panas lanjut setelah dipanaskan digunakan untuk menghasilkan tenaga di siklus turbin uap. Sehingga efisiensi combined cycle ini lebih tinggi daripada bila siklus gas dan uap berdiri sendiri sebagai siklus tunggal. Desalinasi Desalinasi adalah proses pemisahan yang digunakan untuk mengurangi kandungan garam terlarut dari air garam hingga level tertentu sehingga air dapat digunakan. Proses desalinasi melibatkan tiga aliran cairan, yaitu umpan berupa air garam (misalnya air laut), produk bersalinitas rendah, dan konsentrat bersalinitas tinggi.
Proses Distilasi (Penguapan) Pada proses distilasi, air laut dipanaskan untuk menguapkan air laut dan kemudian uap air yang dihasilkan dikondensasi untuk memperoleh air tawar. Proses ini menghasilkan ait tawar yang sangat tinggi tingkat kemurniannya dibandingkan dengan proses lain. Air laut mendidih pada suhu 100 oC pada tekanan atmosfer, namun dapat mendidih dibawah 100 oC apabila tekanan diturunkan. Penguapan air memerlukan panas penguapan yang tertahan pada uap air yang terjadi sebagai panas laten. Apabila uap air dikondensasi maka panas laten akan dilepaskan yang dapat dimanfaatkan untuk pemanasan awal air laut. Proses Desalinasi dengan RO (Reverse Osmosis) Di dalam proses desalinasi air laut dengan sistem osmosis balik (RO), tidak memungkinkan untuk memisahkan seluruh garam dari air lautnya, karena akan membutuhkan tekanan yang sangat tinggi sekali. Oleh karena itu pada kenyataannya, untuk menghasilkan air tawar maka air asin atau air laut dipompa dengan tekanan tinggi kedalam suatu modul membran osmosis yang mempunyaidua buah outlet yakni outlet untuk air tawar yang dihasilkan dan outlet untuk air garam yang telah dipekatkan (reject water).
Di dalam membran RO tersebut terjadi proses penyaringan dengan ukuran molekulnya lebih besar daripada molekul air, misalnya molekul garam dan lainnya, akan terpisah dan akan terikut ke dalam air buangan (reject water). Oleh karena itu air yang akan masuk ke dalam membran RO harus mempunyai persyaratan tertentu misalnya kekeruhan harus nol, kadar besi harus < 0.1 mg/l, pH harus dikontrol agar tidak terjadi pengerakan calsium dan lainnya. Proses Desalinasi dengan Metode Pertukaran Ion Desaliansi dengan metode pertukaran ion ialah alternatif yang dapat digunakan dengan biaya yang lebih murah dan proses lebih sederhana. Salah satu penukar ion yang paling banyak dikenal saat ini ialah zeolit alam, karena zeolit alam memiliki kapasitas tukar ion yang tinggi dengan harga yang jauh lebih murah. Tetapi zeolit alam harus dimodifikasi atau diaktifkan terlebih dahulu untuk medapatkan zeolit termodifikasi yang siap dipakai untuk desalinasi air payau. Rumus-Rumus Dasar Perhitungan Desalinasi Jadi dalam sebuah analisis sistem desalinasi dapat dilakukan beberapa pengamatan perpindahan panas pada sistem dan bagaimana efek perpindahan panas dalam sistem tersebut menghasilkan kerja Menentukan Laju Aliran Massa = ρ.Q = laju aliran massa ρ = massa jenis Q = debit Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Flash Evaporator (Qin1)
= laju aliran kalor pada flash evaporator = entalphi pada outlet flash evaporator = entalphi pada inlet flash evaporator Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Brine Heater (Qin2) = laju aliran kalor pada brine heater = entalphi pada outlet brine heater Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Brine Chamber (Qout1) = laju aliran kalor pada brine chamber = entalphi pada outlet brine chamber Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Destilate (Qout2) =
laju aliran kalor
pada destilate = entalphi pada outlet destilate Menentukan Efisiensi Termal Desalinasi Menentukan Keseimbangan Massa (Balance Mass) air laut
+
brine
+
air tawar
air losses
PEMANFAATAN GAS BUANG DARI TURBIN UAP PLTGU 143 MW UNTUK PROSES DESALINASI Pada unit pembangkit, proses produksi tenaga listrik menggunakan satu blok Combine Cycle atau siklus
ganda yang terdiri dari 1 unit turbin gas, 1 unit HRSG dan 1 unit turbin uap. Bentuk sederhana dari siklus ganda PLTGU di tampilkan pada gambar 5.
api hanya dibutuhkan pada saat startup (awal) untuk pelayanan pertama saja. Ruang bakar ini berbentuk cincin annular dan diyakini mempunyai usai pakai yang lama (tahan lama) dan dengan tingkat perawatan yang rendah (low maintenance).
Gambar 7 Ruang Bakar
Gambar 5 Plant PLTGU
Kompresor Bagian ini mempunyai fungsi utama menyuplai udara bertekanan ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran sesuai kebutuhan.
Turbin Merupakan tempat terjadinya konversi energi panas dengan gas hasil proses pembakaran berubah menjadi energi mekanis (putaran) melalui sudu-sudu turbin. Sudu tetap turbin sering juga disebut TULE dan sudu jalan turbin sering disebut sebagai TULA. Temperatur masuk turbin (TIT, Temperatur Inlet Turbin) pada sudu tingkat petama mencapai ± 1070 0C).
Gambar 6 Kompresor
Ruang bakar Seperti yang kita tahu bahwa syarat terjadinya proses pembakaran adalah bahan bakar, udara dan suhu yang cukup tinggi. Jika salah satu unsur tersebut tidak terpenuhi maka proses pembakaran tidak terjadi, Di sinilah terjadi pencampuran antara bahan bakar (cair atau gas), udara dan percik bunga api sebagai pengganti suhu tinggi. Percik bunga
Gambar 8 Turbin
Generator Alat ini berfungsi untuk mengubah energi mekanis (putaran)
menjadi energi listrik. Generator ini beroperasi dengan putaran ± 3000 rpm. Tegangan yang dihasilkan dari generator ini berkisar 16 KV. Poros generator ini dihubungkan dengan poros kompresor menggunakan intermediet shaft. Poros ini akan terus berputar walaupun saat turbin tidak beroperasi. Jika tidak beroperasi maka poros turbin, kompresor dan generator ini akan diputar menggunakan rotor barring. Rotor barring ini digerakkan oleh piston yang bergerak secara periodik menggunakan tenaga pompa hidrolik. Turbin Uap Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin, langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme yang digerakkan, turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik, dan untuk transportasi. Unit-unit BOP (Balance Of Plant) dan Cara Kerjanya Balance of plant ini merupakan kumpulan unit-unit yang beroperasi secara terpisah dan mempunyai tugas utama untuk menjaga keseimbangan produksi dan terus mensuplai bahan-bahan utama untuk kelangsungan produksi. Bahan-bahan yang disuplai antara lain adalah bahan bakar (HSD fuel oil) untuk turbin gas, air dan gas pendingin, air yang telah diolah (make up water) untuk HRSG.
Unit-unit yang terma’suk dalam BOP ini adalah ; 1. Auxiliary Boiler 2. Water Treatment Plant (WTP) 3. Desalination Plant Auxiliary Boiler Boiler ini merupakan unit yang menghasilkan uap panas yang nantinya akan digunakan unit BOP lainnya terutama Desalination Plant untuk mensuplai uap panas di brine heater dan ejector. Boiler ini merupakan jenis pipa api. Menggunakan bahan bakar HSD dan sumber feed water (air umpan, tambahan) yang berasal dari MakeUp Water Tank. Feed water dipompa ke dalam boiler, kemudian dipanaskan dengan menggunakan bahan bakar HSD yang terbakar melalui burner. Uap yang dihasilkan ditampung di header dan kemudian disalurkan menuju Heat Exchanger flash Evaporator untuk memanaskan air laut sebelum masuk ke flash evaporator sendiri[7].
Gambar 9 Auxiliary Boiler
Water Treatment Plant (WTP) Air yang berasal dari Raw Water Tank (RWT) dianggap belum memenuhi syarat sebagai feed water (air pengumpan, tambahan) di HRSG untuk kemudian diubah menjadi uap dan menggerakkan turbin uap. Air yang berasal dari RWT ini masih banyak mengandung unsur-unsur terlarut di dalam air termasuk di
dalamnya zat mineral garam, logam, oksigen dan sebagainya, konduktifitasnya juga masih tinggi. Unsur-unsur ini dikhawatirkan dapat menyebabkan scalling (pengendapan) di saluran pipa, membentuk lapisan isolator yang akan menghambat proses perpindahan kalor di HRSG sehingga performanya turun, mempengaruhi sifat aliran fluida dalam pipa. Lamakelamaan dapat menyebabkan terjadinya korosi, kebocoran atau kerusakan pada saluran pipa dan sudu-sudu turbin[7].
Gambar 10 Water Treatment Plant
Desalination Plant Unit ini mempunyai fungsi utama untuk mengolah air laut menjadi air tawar. Unit menyuplai Raw Water Tank yang kemudian disalurkan menuju unit berikutnya yaitu Water Treatment Plant dan juga didistribusikan untuk memenuhi kebutuhan MCK perkantoran, pertamanan dan pemadam kebakaran.
Gambar 11 Desalination Plant
Pada gambar 11 menunjukkan proses desalinasi dengan Air laut dipompa
menggunakan Desalt Sea Water Pump (DSWP) dengan suhu 32 0C dan debit 0,067 m3/s, kemudian melewati flash evaporator hingga suhunya mencapai 50 0C dan kemudian masuk ke brine heater, masih di dalam saluran pipa. Di saluran pipa ini juga diinjeksikan (ditambah) zat kimia berupa KC550 (anti scale) sebagai upaya pencegahan terjadinya endapan atau lapisan di dalam pipa sehingga dapat menghambat proses perpindahan panas di heat exchanger (brine heater dan drain cooler) dan Belite (anti foam) untuk mencegah munculnya busa atau buih pada air laut karena dianggap dapat menghambat proses penguapan. Di brine heater ini terjadi perpindahan panas dari uap panas ke air laut sehingga temperatur air laut ini naik hingga 113 0C dan temperatur uap akan turun kemudian mengembun. Air laut yang panas ini kemudian masuk ke bagian flash evaporator. Di bagian flash evaporator ini air laut dapat dimungkinkan menguap pada temperatur rendah, karena ruangan flash evaporator ini telah dikondisikan dalam keadaan vakum oleh ejector. Bagian ini mempunyai 20 tingkat dengan temperatur didih berbeda-beda di tiap tingkatnya karena tekanan vakum yang berbeda di tiap tingkat. Pada tiap tingkat air laut menguap dan melewati demister. Berikutnya uap akan bersinggungan dengan pipa-pipa air laut yang temperaturnya lebih rendah, sehinggga uap tadi akan mengembun dan suhunya berkisar 80 0C. Embun ini kemudian ditampung disaluran yang saling terhubung dengan tingkat berikutnya. Pada akhirnya air laut ini akan terkumpul menjadi satu di destilated water box, kemudian di pompa. Debit yang dihasilkan dari
proses desalinasi ini sebesar 0.032 m3/s. Pada percabangan terdapat alat sensor, jika konduktifitasnya < 20 µS/cm maka katup Raw Water Tank akan membuka secara otomatis dan katup discharge tunnel akan menutup. Sebaliknya jika konduktifitasnya >20 µS/cm maka katup Raw Water tank akan menutup dan katup discharge tunnel akan membuka. Brine yang dihasilkan sebesar 0.035 m3/s. Uap dari brine heater yang mengembun akan ditampung dan dipompa menuju drain cooler untuk didinginkan lagi dengan air laut. Jika sensor menyatakan konduktifitas air ini < 2 µS/cm maka katup hotwell akan membuka dan katup contamined condensate akan tertutup. Sebaliknya jika > 2 µS/cm maka katup hotwell akan menutup dan katup contamined condensate akan membuka dan kemudian masuk lagi ke flash evaporator. Secara berkala, saat unit ini tidak beroperasi maka dilakukan proses pecucian dengan menggunakan Acid Cleaning Unit, larutan HCL (hydrochloric) untuk menghilangkan lapisan kerak tipis di saluran pipa. Termodinamika Proses Desalinasi Dari penjelasan sebelumnya telah diketahui beberapa variabel penting yang akan diperlukan dalam proses perhitungan termodinamika dari unit desalinasi dengan debit air laut 0,067 m3/s.
Gambar 12 Skema Proses Unit Desalinasi
Dari gambar 12 ditunjukkan bahwa proses pada sistem Desalinasi dimulai dari titik 1 menuju titik 2 dengan proses pemanasan awal. Selanjutnya dari titik 2 menuju titik 3 dengan proses pertukaran panas pada brine heater. Proses penguapan terjadi pada titik 3 menuju titik 4 melewati demister. Kemudian proses pengembunan terjadi pada titik 4 menuju titik 5. Proses pemisahan brine terjadi pada titik 3 menuju titik 6.
Tabel 2 Proses Desalinasi dan Temperatur Entalpi air laut dan air tawar
Menentukan Laju Aliran Massa Air Laut, Brine dan Air Tawar (m) Diketahui debit aliran air laut pada unit desalinasi sebesar 0.067 m3/s dan massa jenis air laut pada salinitas 40 g/kg sebesar 1025.8 kg/m3. Debit brine yang dihasilkan 0.035 m3/s dan debit air tawar 0.032 m3/s. Berdasarkan rumus perhitungan laju aliran massa maka didapatkan : = ρ.Q =1025.8 kg/m3 X0.067 m3/s = 68.73 kg/s = ρ.Q =1025.8 kg/m3 X 0.035 m3/s = 35.90 kg/s = ρ.Q =1000kg/m3 X 0.032 m3/s = 32.00 kg/s
Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Flash Evaporator (Qin1) Untuk menentukan nilai entalphi air laut pada temperatur 32oC dan 50oC diketahui data pada tabel 2.1 bahwa nilai entalphi air laut pada 32oC adalah 126.88 kJ/kg dan 198.70 kJ/kg pada 50oC, maka laju aliran kalor pada flash evaporator adalah ; =68.73 kg/s (198.70 – 126.88) kJ/kg =68.73 kg/s X 71.82 kJ/kg = 4,936.18 kJ/s = 4.94 MW
Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Brine Heater (Qin2) Untuk menentukan nilai entalphi air laut pada temperatur 50oC dan 113oC diketahui data pada tabel 2.1 bahwa nilai entalphi air laut pada 50oC adalah 198.70 kJ/kg dan 451.15 kJ/kg pada 113oC, maka laju aliran kalor pada brine heater adalah ;
Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Destilate (Qout2) Untuk menentukan nilai entalphi air tawar pada temperatur 80oC dan 38oC diketahui data pada tabel 2.1 bahwa nilai entalphi air tawar pada 80oC adalah 334.91 kJ/kg dan 159.21 kJ/kg pada 38oC, maka laju aliran kalor pada Destilate adalah ;
=32.00 kg/s (334.91 – 159.21) kJ/kg =32.00 kg/s X 175.70 kJ/kg =5,622.40 kJ/s =5.6 MW
Menentukan Efisiensi Termal Desalinasi Untuk menentukan nilai efisiensi (η) pada pada unit desalinasi dapat dilakukan dengan membandingkan antara jumlah nilai ΣQout dengan jumlah nilai ΣQin. Atau jika dituliskan dalam sebuah rumus adalah sebagai berikut.
=68.73 kg/s (451.15 – 198.70) kJ/kg =68.73 kg/s X 252.45 kJ/kg =17,350.88 kJ/s =17.35 MW
Menentukan Laju Aliran Kalor Pada Proses Brine Chamber (Qout1) Untuk menentukan nilai entalphi air laut pada temperatur 113oC dan 60oC diketahui data pada tabel 2.1 bahwa nilai entalphi air laut pada 113oC adalah 451.15 kJ/kg dan 238.50 kJ/kg pada 60oC, maka laju aliran kalor pada brine chamber adalah ;
=35.9 kg/s (451.15 – 238.50) kJ/kg =68.73 kg/s X 212.65 kJ/kg =7,634.13 kJ/s =7.63 MW
0.5944 X 100% = 59.44%
Menentukan Keseimbangan Massa (Mass Balance) Untuk menentukan keseimbangan massa perlu dilakukan perhitungan dengan menjumlahkan laju aliran massa brine yang dihasilkan dengan laju aliran air tawar hasil desalinasi tersebut.
solar tahun 2011 [12] Rp 8.200,- /ℓ . Jadi, biaya untuk solar selama setahun adalah : = 0.098 ℓ /s x Rp 8.200,- /ℓ = Rp 803.6,- / s = Rp 803.6,- / s Gambar 13 Diagram Keseimbangan Massa air laut
total
=
losses
brine
+
brine
+
air laut
air tawar
+
air tawar
-
+
total
total
=
losses
= 35.90 kg/s + 32.00 kg/s = 67.90 kg/s air laut total =68.73 kg/s – 67.90 kg/s = 0.83 kg/s
brine
air losses
air tawar
Terjadi losses sebesar 0.83 kg/s yang didapat ketika porses di flash chamber. Perhitungan Biaya Untuk Auxiliary Boiler a. diketahui laju aliran massa untuk auxiliary boiler sebesar 0.08 kg/s akan di konversi menjadi debit aliran yang akan digunakan untuk penghematan biaya yaitu sebagai berikut : m =ρxQ Q = Q = debit aliran, m3/s m = laju aliran massa, kg/s ρ= massa jenis (solar), kg/m3 jadi, Q =
Dimana :
0.081kg / s 820 kg / m3 = 0.000098 m3/s 3 1 m = 1000 ℓ
=
= 0.000098 X 1000 ℓ/s
= 0.098 ℓ /s b. Menentukan biaya untuk solar selama setahun Asumsi biaya
= Rp 25,342,329,600,- / thn Sehingga didapat penghematan biaya dengan menggunakan gas buang dari PLTGU untuk untuk desalination plant. Dengan asumsi harga solar (HSD) per ℓ sebesar Rp 8.200,- maka biaya yang dapat dihemat mencapai Rp 803.6,-/s atau Rp 25,342,329,600,- / thn. Sehingga sangat membantu dalam perekonomian dan sangat effisien. KESIMPULAN Desalinasi dengan cara memanfaatkan gas buang hasil dari PLTGU bukan suatu metode yang baru di Indonesia untuk mendapatkan air bersih yang kemudian airnya akan diuapkan untuk memutar turbin uap dll sehingga Desalination Plant dengan PLTGU dapat menjadi susatu simbiosis yang saling membutuhkan. Gas buang dari PLTGU (170 0C) memanaskan air laut yang berada di brine heater sehingga terjadi penguapan pada ruangan flash evaporator dan kemudian demister akan memisahkan brine dengan air bersih hasil desalinasi. Hasil yang diuraikan dalam segi teknik operasional integrasi dengan desalinasi dapat menyerap kalor sebesar 252.45 kJ/kg di brine heater yang didapat dari gas buang pada PLTGU, sehingga Desalination Plant dapat beroperasi sesuai kapasitas produksi air bersihnya
0.032 m3/s dan brine yang dihasilkan 0.034 m3/s. Efisiensi termal yang dihasilkan unit desalinasi sebesar 59.44%. Jika desalinasi memanfaatkan panas dari Auxiliary boiler maka membutuhkan 0.098 L/s bahan bakar solar HSD, sedangkan harga solar HSD per liter mencapai Rp. 8.200, maka biaya yang akan dikeluarkan Rp 803.6,- /s atau 25.3 miliar per tahun, sehingga tidak membantu dalam perekonomian dan efisien jika menggunakan Auxiliary boiler dalam perindustrian. pengembangan Desalination Plant lebih banyak (terealisasi) maka diperlukan faktorfaktor, yaitu: - Membuat suatu kemungkinan dibangun Desalination Plant yang berlokasi di tepi pantai yang berpotensi besar dalam kebutuhan air bersih dan membutuhkan energi panas sebagai langkah penghematan energi dalam pengadaan kebutuhan panas. - Peninjauan ulang secara terperinci menyangkut Forecast/Perkiraan demand air laut diwilayah yang berpotensi konsumen besar. Suatu Desalination Plant akan membutuhkan demand yang sangat besar dan kontinu.
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
DAFTAR PUSTAKA
[12] [1]
[2]
Anonim, http://www.antaranews.com/ berita/1281933069/kebutuhan -air-bersih-indonesia, 2010. Anonim, http:// http://www.pdf.kq5.org/doc/j urnal-desalinasi-air-laut, 2010.
Cengel, Yunus A., Thermodynamics an Engineering Approach, McGraw-Hill, New York, 1994. Said, Nusa Idaman., Pengolahan Payau Menjadi Air Minum dengan Teknologi Reverse Osmosis, Desalinasi Journal, Oktober 2008. Arie, H, Dharmawan dan Komariah., Studi Pengkajian Teknologi Reverse Osmosis Sistem X Flow RO-01, Direktorat Pengkajian Sistem, Deputi Bidang Analisis Sistem, BPPT, Jakarta, 1988. Marsudi, Djiteng., Pembangkitan Energi Listrik, Erlangga, Jakarta, 2008. Modul satu thermal, Program Siswa Magang, PT. Pembangkitan Jawa Bali. Anonim, http:// www.siemens.com/entry/id/e n/gas-turbine, 2010. Anonim, http:// www.pjb2.com/pembangkitenergi-listrik-turbin-gaskompresor, 2010. www. http:// Anonim, wordpress.com/2010/12/18/g as-turbine/. Benefiled, L.D., Judkins, J.F., and Weand, B.L., Process Chemistry for Water and Waste Treatment, PrenticeHall, Inc., Englewood, 1982. Anonim, http://www.kaskus.us/showth read.php?t=6963564,2011.,
