Gas Turbine Power Plants

7/17/2019 Gas Turbine Power Plants

http://slidepdf.com/reader/full/gas-turbine-power-plants-568dc40b6cd6d 1/17

GAS TURBINE

POWER PLANTS

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA



Comparative size of steam turbine and gas turbin power

stations (courtesy Rolls-Royce)



Gas turbin pertama yang digunakan sebagai

pembangkit listrik di perkenalkan oleh Brown

Boveri dari Swiss tahun 1937 dengan efisiensi

termal 17 %.

fisiensi thermal !ombined "y"le power

plants #$ %



SIKLUS TURBINGAS

Gbr.1. Siklus turbin gassederhana

Siklus Turbin Gas dapat dibagi atas dua group :

! S"a#t po$%r &'&l%s(! Air&ra#t propulsion &'&l%s )sangat t%rgantung dari

k%&%patan dan k%tinggian*



pen & "losed gas turbine

(a) Open to the atmosphere (b) Simple closed cycle



Gbr.2. Siklus terbuka turbin gassatu poros dengan penukar kalor

SIKLUSTERBUKA

(Open Cycle)



Gbr.3. Complex plant denganintercooling, penukar kalor dan reheat .



Gbr. 4. Siklus tertutup

sederhana turbin gas



Siklus Ideal Asu+si kondisi id%al :

a! Pros%s ko+pr%si dan %kspansi adala" r%,%rsib%l dan

adiabatik atau is%ntropik!

b! P%ruba"an %n%rgi kin%tik #luida k%r-a antara inl%t dan outl%t

pada +asing.+asing ko+pon%n diabaikan!

&! Tidak ada k%rugian t%kanan dala+ inl%t du&ting/ &o+bustion&"a+b%r/ p%nukar kalor )"%at %0&"ang%r*/ int%r&ool%r/

%0"aust du&ting dan s%tiap saluran 'ang +%ng"ubungan

s%tiap ko+pon%n!

d! 1luida k%r-a +%+pun'ai ko+posisi 'ang sa+a dan+%rupakan gas id%al d%ngan panas sp%si#ik konstan!

%! Massa aliran gas adala" konstan!



'() S*'+,'), B)'-*+ !-!

Asu+si: Turbin b%k%r-a s%&ara adiabatik P%ngaru" %n%rgi kin%tik dan

pot%nsial diabaikan!

/er0a turbin yang dihasilkan per satuan massa

3 4

t W h h

m= −

&

&

m = massa aliran (g!s)

h = entalpi spesifi ("!g)

/er0a kompresor per satuan massa

2 1

c

c

W

h h W work input m = − ⇒ =

&&

&



2anas yang dilepaskan per satuan

massa

4 1

out Qh h

m

= −&

&

fisiensi termal siklus

( ) ( )3 4 2 1

3 2

t c

in

h h h hW m W m

Q m h hη − − −−

= =

−

& && &

& &

Ba"k work ratio

( )2 1

3 4

c

t

h hW mbwr

W m h h

−

= =

−

& &

& &



b

a

ab

(deal airstandard Brayton !y"le

,iagram pv4 luas 15ab1 6 "ompressor work input per satuan massa.

luas 3ba3 6 turbine work output per satuan massa.

,iagram *s4 luas 53ab5 6 panas yang ditambahkan per satuan massa.

luas 1ab1 6 panas yang dilepaskan per satuan massa.

uas di dalam kurva pada masingmasing siklus adalah net work output yang

e8uivalen dengan panas yang ditambahkan ke sistem.



ntuk proses isentropik 15 dan 3

2 4 1

2 1 4 3 3

1 3 2

;r r r r r

p p p p p p p p

p p p= = =

Bila analisa berdasarkan "old air standar

( )

( ) ( )

1 /

2

2 1

1

1 / 1 /

4 14 3 3

3 2

,

k k

k k k k

p

v

pT T

p

p pT T T p p

C k specific heat ratio k

C

−

− −

= ÷

= = ÷ ÷

= =

2engaruh pressure ratio terhadap performan"e

E#isi%nsi t"%r+al +%ningkat bila p%rbandingan t%kanan

+%ningkat! Dari diagra+ T.s/ p%ningkatan p%rbandingan t%kanan +%ruba"

siklus dari .(.2.3. +%n-adi .(4.24.3.!



E#isi%nsi t%r+al siklus : 2

1

1t

q

qη = −

5ila dianggap ba"$a #luida k%r-a adala" gas id%al :

( )

( )

1 3 2

2 4 1

p

p

q c T T

q c T T

= −

= −

4

1

1

3

2

2

34 4 2

1 3 2 1

3 2

4 1

1

1

1

t

T

T T

T T

T

T T T T

T T T T

T T

T T

η

− ÷ = −

− ÷

=

=



Efsiensi tergantung hanya padaperbandingan reaksi dan keadaan gas.

Gambar di baah menun!ukkan hubunganantara η dan r dimana "uida ker!a adalahudara #γ $ 1,4%, atau untuk gas monoatomiseperti argon #γ $ 1,''%.



Tingkat k%naikan t%kanan pada ko+pr%sor : β 6 p( 7 p

8ubungan tingkat k%naikan t%kanan t%r"adap tingkat

ko+pr%si : ε 6 ,( 7 , adala" : β 6 εk

11

2 2

1 1

111

k k k

k

t k

k

T p

T pβ

η

β

−−

−

= = ÷

= −

11

2

1

k k k

k p

pβ

−−

= ÷



P%ngaru" g%s%kan )#ri&tion* dan irr%,%rsibilitas pada turbin

dan ko+pr%sor di"itung dala+ b%ntuk %#isi%nsi is%ntropik!

3 4

3 4

t

s

h h

h hη −

= − E#isi%nsi turbin is%ntropik:

E#isi%nsi ko+pr%sor is%ntropik: 2 1

2 1

sc

h h

h hη

−=

−

Documents

Gas Turbine Power Plants