Pada prinsipnya pengertian memproduksi listrik dengan sistem tenaga uap
dengan mengambilenergi panas yang terkandung di dalam bahan bakar, untuk
memproduksi uap kemudian di pindahkan di dalam turbin, kemudian turbin
tersebut akan merubah energi panas yang diterima menjadi energi mekanis
dalam bentuk gerak putar. Dari gerakan putar ini kemudian di kopel
dengan generator yang akhirnya bisa menghasilkan energi listrik.
Khususnya untuk pembangkit listrik tenaga uap bahwa energi panas dalam
bahan bakar tidak langsung diberikan ke turbin, akan tetapi terlebih
dahulu di berikan ke Steam Generator atau boiler. Pembangkit listrik
tenaga uap merupakan pembangkit listrik tenaga thermal yang banyak
digunakan. karena efisiensinya baik sehingga menghasilkan energi listrik
yang ekonomis.
Siklus Rankine adalah siklus daya uap yang digunakan untuk menghitung
atau memodelkan proses kerja turbin uap. Siklus ini bekerja dengan
fluida kerja air. Semua PLTU bekerja berdasarkan siklus Rankine. Siklus
Rankine biasanya digambarkan dengan diagram T-s. Diagram T-s adalah
diagram yang menghubungkan antara Temperatur (T) dengan entropi (s)
fluida pada kondisi tekanan, entalpi, fase, dan masa jenis tertentu.
Diagram T-s
Air menjadi fluida kerja siklus rankine dan menglami siklus tertutup
(close-loop-cycle) artinya secara konstan air pada akhir proses siklus
masuk kembali ke awal proses siklus. Pada siklus rankine air mengalami
empat proses sesuai dengan gambar diatas, yaitu :
- Proses C-D : Fluida kerja (air) dipompa dari tekanan rendah ke tekanan tinggi, dan pada proses ini fluida kerja masih berfase cair sehingga pompa tidak membutuhkan input tenaga yang lebih besar. Proses ini dinamakan kompresi-isentropik karena saat dipompa, secara ideal tidak ada perubahan entropi yang terjadi.
- Proses D-F : Air bertekanan tinggi tersebut masuk ke boiler untuk mengalami proses selanjutnya, yaitu dipanaskan secara isobarik (tekanan konstan). Sumber panas di dapatkan dari luar, seperti pembakaran batubara, solar, atau juga reaksi nuklir. Di boiler air mengalami perubahan fase dari cair, campuran cair dan uap, serta 100 % Uap kering.
- Proses F-G : Proses ini terjadi pada turbin uap. Uap air kering dari boiler masuk ke turbin dan mengalami proses ekspansi secara isentropik. energi yang tersimpan di dalam uap air dikonversi menjadi energi gerak pada turbin.
- Proses G-C : Uap air yang keluar dari turbin uap masuk ke kondensor dan mengalami proses kondensasi secara isobarik. Uap air diubah fasenya menjadi cair kembali sehingga dapat digunakan kembali pada proses siklus.
