Siklus Tenaga Uap Rankine
Siklus Tenaga Uap Rankine
Siklus Rankine adalah
siklus daya uap yang digunakan untuk menghitung atau memodelkan proses kerja
mesin uap / turbin uap. Siklus ini bekerja dengan fluida kerja air. Semua PLTU
(pembangkit listrik tenaga uap) bekerja berdasarkan prinsip kerja siklus
Rankine. Siklus Rankine pertama kali dimodelkan oleh: William John Macquorn
Rankine, seorang ilmuan Scotlandia dari Universitas Glasglow.
Terdapat 4 proses
dalam siklus Rankine, setiap siklus mengubah keadaan fluida (tekanan dan/atau
wujud).
·
Proses 1: Fluida dipompa dari
bertekanan rendah ke tekanan tinggi dalam bentuk cair. Proses ini membutuhkan
sedikit input energi.
·
Proses 2: Fluida cair bertekanan tinggi
masuk ke boiler di mana fluida dipanaskan hingga
menjad uap pada tekanan konstan menjadi uap jenuh.
·
Proses 3: Uap jenuh bergerak menuju
turbin, menghasilkan energi listrik. Hal ini mengurangi temperatur dan tekanan
uap, dan mungkin sedikit kondensasi
juga terjadi.
·
Proses 4: Uap basah memasuki kondenser
di mana uap diembunkan dalam tekanan dan temperatur tetap hingga menjadi cairan
jenuh.
Dalam siklus
Rankine ideal, pompa dan turbin adalah isentropic
yang berarti pompa dan turbin tidak menghasilkan entropi dan memaksimalkan output
kerja. Dalam siklus Rankine yang sebenarnya, kompresi oleh pompa dan ekspansi
dalam turbin tidak isentropic. Dengan kata lain, proses ini tidak bolak-balik
dan entropi meningkat selama proses. Hal ini meningkatkan tenaga yang
dibutuhkan oleh pompa dan mengurangi energi yang dihasilkan oleh turbin. Secara
khusus, efisiensi turbin akan dibatasi oleh terbentuknya titik-titik air selama
ekspansi ke turbin akibat kondensasi. Titik-titik air ini menyerang turbin,
menyebabkan erosi dan korosi mengurangi usia turbin dan
efisiensi turbin. Cara termudah dalam menangani hal ini adalah dengan
memanaskannya pada temperatur yang sangat tinggi.
Efisiensi
termodinamika bisa didapatkan dengan meningkatkan temperatur input dari siklus.
Ada beberapa cara untuk meningkatkan efisiensi termal siklus
rankine dengan memodifikasi siklusnya.
Reheater Pada Siklus
Rankine
Cara pertama adalah dengan menggunakan dua turbin uap (High Pressure dan Low Pressure) yang keduanya berada pada satu poros. Uap air yang keluar dari turbin High Pressure masuk kembali ke boiler untuk dipanaskan kembali menjadi uap superheat. Setelah itu uap air tersebut kembali masuk ke turbin uap Low Pressure. Dari turbin kedua ini uap air masuk ke kondensor. PLTU modern sudah banyak menggunakan tiga atau bahkan 4 turbin uap, yaitu High Pressure Turbine, Intermediate Pressure Turbine, dan Low Pressure Turbine. Uap air reheater masuk kembali ke turbin intermediate pressure, selanjutnya tanpa mengalami reheater lagi uap air yang keluar dari intermediate pressure turbine masuk ke low pressure turbine.
0 komentar:
Posting Komentar