Industrial

Gas Turbine

Budi Triyono, MT

Parameter Heavy Duty Aero-Derivative

Capital Cost, $/kW Lower Higher

Capacity, MW 10 - 330 5 100

Efficiency Lower Higher

Plan Area Size Larger Smaller

Maintenance Requirements Lower Higher

Technological Development Lower Higher

Advanced Heavy-Duty Units

Advanced Aeroderivative Units

Gas Turbine Types

GE Combustion Turbine Comparisons

3

Industrial Gas Turbine Engine

Solar Centaur

Industrial Gas Turbine Engine

Solar Taurus

WORKING PRINCIPLE

KOMPONEN UTAMA

ROTOR

STATOR

BEARINGSEAL

HOUSING & END

CAP

Komponen Utama

Agar lebih mudah dalam memahami, pada bagian ini akan

dijelaskan melalui ilustrasi komponen-komponen utama dari

salah satu industrial gas turbine engine, yaitu Solar Centaur.

Gas turbine merk Solar Centaur terdiri dari beberapa bagian

komponen utama (berbentuk modul) yang dihubungkan satu

sama lain membentuk engine assembly dan proses

pengikatannya menggunakan baut dan mur pada masing-masing

flanges dari setiap modul. Gambar-gambar modulny dapat

dilihat pada gambar berikut ini :

Modul-modul engine Centaur

ENGINE ASSEMBLY

Mesin Turbin Gas Industri dengan ukuran relatif kecil umumnyaterbagi dalam beberapa subassembly utama yaitu Compressor Assembly, Combustor Assembly dan Turbine Assembly.

COMPRESSOR ASSEMBLY :

Air Inlet Duct

Air Inlet Assembly & Forward Bearing Housing (#1)

Accessories Drive

Compressor Assembly : Comperssor Case, Variable Vanes, &

Compressor Rotor

Compressor Diffuser Assembly & Middle Bearing Housing (#2)

Accessory Drive Assy

Accessory drive assy merupakan komponen yang mentransmisikan

input dan output drive untuk

kecepatan putar tertentu melalui

rasio roda gigi tertentu yang

terpasang pada air inlet housing.

Komponen yang terpasang pada accessory drive assy antara lain

adalah lube oil pump, servo pump,

fuel pump dan starter motor.

Untuk starter, engine Solar Centaur menggunakan starter type motor

pnuematik atau hidrolik. Untuk type

pneumatik menggunakan twin

pneumatic starter.

Accessory drive assembly

Air Inlet & Compressor Assy

Pada air inlet assembly terdapat

tempat masuk udara (air intake) tipe

annular yang terbuka 360 derajat. Air

inlet housing merupakan ujung

depan dari sebuah engine dan

mendukung rotor kompresor dengan

bearing no.1 yang terpasang dibagian

depannya.

Compressor assembly engine Solar

Centaur didukung oleh 2 buah

bearing tipe sleeve tilting dan terdiri

atas :

11 stage compressor rotor disk tipe aksial

1 buah variable inlet guide vane

2 buah variable stator

9 buah stationary stator

Compressor dan air inlet assembly

Combustor dan gas producer assembly

COMBUSTOR ASSEMBLY :

Combustor Housing

Combustor Liner

Fuel Injecor & Manifold

Torch Igniter

Bleed Valve

TURBINE ASSEMBLY :

Turbin pada mesin turbin gas industri umumnya tediri dari dua

kelompok, yaitu :

Gas Producer Turbine (GPT)

Merupakan kelompok turbin penggerak kompresor internal

engine sebagai penyuplai udara ke ruang bakar.

Power Turbine (PT)

Merupakan kelompok turbin yang akan mengkonversi daya

kalorific menjadi torsi atau daya mekanik yang akan dikopel ke

beban seperti pompa, kompresor, generator, dan lain-lain

Untuk aplikasi pembangki listrik (GTG) umumnya GPT dan PT

tidak terpisah yaitu dihubungkan menjadi satu poros, mesin tipe

ini dikenal sebagai single shaft engine

Sedangkan untuk aplikasi penggerak kompresor (GTC)

umumnya GPT (Gas Producer Turbine) dan PT (Power Turbine)

dirancang terpisah. GPT dihubungkan dengan kompresor

internal engine (air compressor) sedangkan PT dihubungkan

melalui kopling ke beban (gas compressor) sehingga poros

mesin menjadi dua shaft yang terpisah, tipe engine seperti ini

dikenal sebagai double shaft engine

Gas Producer Turbine (GPT) Assy

Pada beberapa jenis engine,

daerah permukaan combuster

housing dilapisi oleh selimut

merupakan isolator dilapisi oleh

stainless stell tipis untuk

melindungi orang terhadap panas

dan juga untuk mencegah

terjadinya kebakaran luar.

Gas producer rotor turbine assembly terdiri dari G/P shaft

dan 2 turbine rotor disk yang mana pemasangan/assembly-

nya dilakukan dengan proses thermal stretching pada turbine

bolt-nya. G/P rotor ini ditumpu di bearing no. 3 type tilting.

Sedangkan nozzle terdiri atas 3 stage nozzle assy.

Power Turbine & Exhaust Collector Assy

Power turbine assy terdiri dari :

Single stage turbine rotor yang ditumpu oleh dua sleeve bearing

dimana salah satunya (No. 4

bearing) adalah type tilting

Power turbine bearing housing

Turbine exhaust diffuser

Exhaust collector

Power Turbine pada engine Solar

Centaur terdiri satu stage turbin

aksial.

Sedangkan Power Turbine pada

engine Solar Taurus terdiri dari 2

stage turbin aksial.

Power turbine assy & exhaust collector

ENGINE EXTERNAL ACCESSORIES

Komponen eksternal industrial gas turbine engine

Air inlet duct, berfungsi untuk mengumpulkan dan mengarahkan udara

sebelum masuk kearea air inlet.

Air inlet Assembly, Berfungsi sebagai jalan masuk udara yang telah disaring

dan merupakan rumah dari bearing no. 1.

Variable guide vane system, berfungsi untuk mengatur debit aliran udara yang

masuk kedalam engine dan membantu proses pencegahan terjadinya engine

choke / stall selama proses akselerasi.

Compressor case, Merupakan rumah / housing dari compressor rotor dan stator

Compressor diffuser case, Berfungsi sebagai diffuser, menaikkan tekanan

udara yang keluar dari kompresor tingkat / stage terakhir.

Compressor bearing support housing, Merupakan rumah bagi bantalan rotor

kompresor (bearing no. 2), tempat saluran masuk dan keluar oli pelumas dan

juga berfungsi sebagai diffuser serta menyalurkan udara bertekanan kedalam

ruang bakar.

Turbine bearing support case, Merupakan rumah dari bantalan rotor turbin

(bearing no. 3) yang juga berfungsi sebagai diffuser yang akan menaikkan

tekanan dan menyalurkan udara bertekanan keruang bakar.

Komponen aksesoris eksternal engine

ENGINE EXTERNAL ACCESSORIES

Combustor housing, Berfungsi sebagai rumah dari ruang bakar, gas producer

turbine dan nozzle.

Exhaust Collector, Berfungsi untuk menyalurkan gas panas sisa hasil

pembakaran ke atmosfir dan sebagai peredam suara.

Variable guide vane actuator, Berfungsi untuk menggerakkan variable vane.

Gas fuel manifold, Berfungsi untuk mengirimkan bahan bakar gas ke injektor.

Fuel injectors, Berfungsi untuk menginjeksikan dan mengabutkan bahan bakar

ke ruang bakar.

Torch igniter dan Spark plug, Berfungsi sebagai nyala awal dari bahan bakar

pada saat proses start.

Bleed valve dan Duct, Berfungsi untuk membuang kelebihan udara dari

kompresor ke exhaust selama proses akselerasi.

Themocouple, Berfungsi untuk mengukur / memonitor temperatur gas yang

keluar dari turbin

ENGINE SUPPORT SYSTEM

Dalam operasinya Mesin Turbin Gas membutuhkan support dari beberapa

sistem pendukung yang akan mendukung engine untuk beroperasi sesuai

fungsinya yaitu membangkitkan tenaga (power).

Berikut ini merupakan sistem pendukung (support system) pada sebuah

mesin turbin gas :

Air System

Oil System

Fuel System

Start System

Control System

FUEL SYSTEM

OIL / LUBRICATION

SYSTEM

ELECTRICAL (CONTROL)

SYSTEMAIR SYSTEM

STARTSYSTEM