PLTU merupakan industri penghasil listrik dengan memanfaatkan air sebagai bahan bakunya dengan bahan bakarnya berupa batu bara, gas atau pun minyak. Dalam beroperasi tentunya membutuhkan peralatan yang cukup banyak dan kompleks baik peralatan utama maupun peralatan bantu. Oleh karena itu berikut adalah beberapa peralatan-peralatan utama yang ada pada pembangkit listrik tenaga uap.

1. Water Treatment Plant

Water Treatment Plant adalah tempat dimana air untuk keperluan pada PLTU diolah sebelum digunakan. Sumber air dapat diperoleh dari laut, sungai ataupun danau. Tahapan pengolahan air yang pertama adalah pre water treatment  pada tahap ini air dari sumber terlebih dahulu disaring oleh trash rack agar sampah dan benda-benda besar tidak masuk ke sistem.

Setelah itu, air diendapkan agar partikel-partikel ringan yang masuk mengendap di dasar air. Kemudian air ditambahkan zat-zat kimia seperti khlorin (Cl₂ ) untuk melemahkan bakteri dan microorganisme yang dapat menyebabkan kerak-kerak pada pipa. Tahapan yang selanjutnya adalah Desalinasi yang berfungsi untuk menghilangkan kandungan garam yang ada pada air, terutama yang bersumber dari air laut.

Tahapan terakhir yaitu demineralisasi untuk menghilangkan mineral-mineral yang dapat merusak peralatan dengan melaui proses penukaran ion (ion exchange). Setelah proses demineralisasi ini air hasil proses tersebut dinamakan air demin yang nantinya akan digunakan pada proses PLTU.

2. Boiler

Fungsi boiler yaitu untuk mengubah air menjadi uap. Boiler terdiri dari pipa-pipa yang didalamnya berisi air demin sebagai bahan bakunya. Bahan bakar boiler biasanya adalah batubara, namun juga bisa menggunkan natural gas ataupun oil.

Ketika bahan bakar tersebut dibakar, gas panas hasil pembakaran tersebut digunakan untuk memanaskan air demin didalam pipa melalui proses konduksi. Uap yang dihasilkan masih berupa uap jenuh (Saturated steam) yang masih mengandung titik-titk air sehingga perlu dipanaskan lagi di superheater untuk dinaikkan temperaturnya sehingga dihasilkan uap kering (Superheat) yang nantinya menuju ke turbin uap

3. Turbin Uap

Uap kering keluaran boiler dialirkan ke turbin Uap (Steam Turbine) untuk menumbuk sudu-sudu turbin sehingga dihasilkan putaran, putaran ini kemudian dimanfaatkan untuk memutar generator. Pada Turbin uap memiliki 3 tingkatan yaitu, High pressure (HP), Intermediate Pressure (IP), dan Low Pressure (LP).

Uap dari boiler pertama masuk ke bagian High Pressure setelah itu uap dikembalikan ke boiler untuk dipanaskan lagi di Reheater baru setelah itu uap dialirkan ke intermediate pressure (IP) lalu ke low pressure (LP). Setelah itu uap dialirkan menuju kondensor untuk diubah menjadi air lagi.

4. Generator

Generator berfungsi engubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator dapat bekerja apabila ada perpotongan medan magnet oleh penghantar kawat. Oleh karena itu generator dapat bekerja jika terjadi gerakan atau putaran, karena poros generator dan turbin uap terhubung maka sumber puataran bisa didapat dari turbin uap. Keluaran dari generator umumnya bertegangan 20 kV dan ketika akan ditransmisikan tegangan dinaikkan oleh trafo step up sampai 500 kV .

5. Kondensor

Kondensor adalah alat penukar kalor (Heat Exchanger) yang berfungsi untuk mengubah fase uap menjadi fase cair. Di dalam kondensor terdapat pipa-pipa yang di dalamnya mengalir air pendingin, sedang disekitar luar pipa tersebut penuh dengan uap panas keluaran turbin uap.

Ketika air mengalir di dalam pipa kondensor maka akan terjadi perpindahan panas dari uap ke air secara konduksi  melalui pipa sehingga uap mengalami kondensasi berubah menjadi fase cair. Air setelah kondensasi ini nantinya akan digunakan kembali di boiler.

6. Cooling Tower

Air yang keluar dari kondensor memiliki temperatur yang tinggi akibat perpindahan panas dari uap. Agar air bisa digunakan kembali maka temperaturnya perlu diturunkan lagi oleh cooling tower dengan cara mengkontakkan air tersebut dengan udara. Ketika temperatur air cukup rendah maka bisa digunakan untuk mensuplai air ke kondensor lagi. 

7. Stack

Stack atau biasa disebut cerobong asap adalah tempat untuk membuang abu batubara (fly ash) ke atmosfer. Stack dibuat sangat tinggi agar abu batubara tidak mengganggu lingkungan sekitar.

Sebelum fly ash dibuang ke atmosfer terlebih dahulu melalui berbagai treatment mulai dari filter untuk menyaring partikel-partikel besar sampai ke ESP (Electrostatic Presipitator) untuk menyaring partikel-partikel yang sangat kecil. Jadi sebelum dibuang ke atmosfer telah dilakukan upaya maksimal untuk meminimalisir polusi.