Turbin Tekanan Balik

Turbin uap dengan tekanan buang lebih besar dari tekanan atmosfer disebut turbin uap tekanan balik. Uap buang dapat digunakan untuk pemanasan atau disuplai ke turbin uap tekanan menengah dan rendah yang sudah ada untuk menggantikan boiler tekanan menengah dan rendah di pembangkit listrik yang lebih tua. Ketika turbin uap tekanan balik digunakan untuk memasok uap ke turbin tekanan menengah dan rendah yang sudah ada sebagai pengganti boiler tekanan menengah dan rendah di pembangkit listrik yang lebih tua, turbin ini juga disebut sebagai turbin topping. Pendekatan ini tidak hanya meningkatkan kapasitas pembangkit listrik asli tetapi juga meningkatkan efisiensi termalnya. Tekanan buang desain turbin uap tekanan balik yang digunakan untuk pemanasan bervariasi tergantung pada kebutuhan pemanasan spesifik. Untuk turbin topping, tekanan balik seringkali lebih besar dari 5 MPa, ditentukan oleh parameter uap dari unit pembangkit yang ada. Setelah digunakan dalam sistem pemanasan, uap buang mengembun menjadi air, yang kemudian dipompa kembali ke boiler sebagai air umpan. Biasanya, tidak semua air kondensasi dari sistem pemanasan dapat dipulihkan, sehingga diperlukan air umpan tambahan.

Turbin uap tekanan balik adalah jenis turbin di mana tekanan uap buangan lebih tinggi daripada tekanan atmosfer. Prinsip kerjanya melibatkan penggunaan uap bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi untuk menggerakkan rotor turbin, sehingga menghasilkan energi mekanik. Tidak seperti turbin uap kondensasi, uap buangan dari turbin tekanan balik tidak langsung dikirim ke kondensor tetapi dialirkan ke peralatan atau proses industri lain untuk pemanfaatan lebih lanjut. Desain ini membuat turbin uap tekanan balik sangat efisien dalam pemanfaatan energi, khususnya dalam aplikasi seperti kogenerasi.

Dari segi karakteristik operasional, pembangkitan daya turbin uap tekanan balik ditentukan oleh beban panas. Keluaran listriknya bervariasi dengan perubahan beban panas, artinya turbin ini tidak dapat secara independen memenuhi permintaan yang fleksibel untuk panas dan daya. Oleh karena itu, turbin ini cocok untuk skenario dengan beban panas yang relatif stabil. Ketika fluktuasi beban panas signifikan, turbin ini biasanya perlu beroperasi secara paralel dengan turbin uap kondensasi, dengan unit kondensasi menangani variasi beban listrik.

Ciri utama turbin uap tekanan balik meliputi tekanan buang yang lebih tinggi, dan uap buang dapat digunakan untuk pemanasan atau keperluan industri lainnya. Tekanan buangnya relatif tinggi (biasanya di atas tekanan atmosfer). Setelah mengembang dan melakukan kerja antar tahap, uap dikeluarkan pada tekanan yang lebih tinggi. Panas yang terkandung dalam uap buang dimanfaatkan sepenuhnya oleh pengguna termal, sehingga menghilangkan kehilangan sumber dingin yang terkait dengan turbin uap kondensasi dan menghasilkan efisiensi termal yang lebih tinggi. Secara struktural, bagian tekanan tingginya mirip dengan turbin uap kondensasi, sering menggunakan pengaturan nosel untuk distribusi uap dan biasanya menggunakan tahap impuls baris tunggal sebagai tahap pengaturannya.

Karena uap buangan tidak dikondensasikan, kehilangan panas berkurang, sehingga menghasilkan efisiensi termal keseluruhan yang lebih tinggi. Selain itu, turbin tekanan balik memiliki struktur yang relatif sederhana dan biaya perawatan yang lebih rendah. Namun, fleksibilitas operasionalnya terbatas, karena tekanan buangan harus sesuai dengan kebutuhan peralatan yang menggunakan uap di hilir; jika tidak, stabilitas sistem dapat terpengaruh.

Dari segi aplikasi dan efisiensi ekonomi, turbin uap tekanan balik umumnya digunakan dalam skenario yang membutuhkan pasokan listrik dan panas secara simultan. Turbin ini banyak digunakan dalam kogenerasi dan pemulihan panas limbah industri, secara efektif mengurangi konsumsi batubara untuk pembangkit listrik dan menghemat energi. Namun, kemampuan adaptasinya terhadap perubahan beban relatif buruk. Efisiensi dapat menurun dalam kondisi beban panas rendah, dan parameter gas buang harus sesuai dengan persyaratan pengguna. Pemilihan parameter awal (seperti tekanan dan suhu) memerlukan pertimbangan komprehensif dari faktor ekonomi dan keselamatan.