Pamungkas, Anggito Kusumo (2023) Studi Numerik Pengaruh Distribusi Udara Terhadap Batubara Pada Pembakaran dan Emisi Pada Lingkungan Dengan Co-Firing Untuk Tangential-Firing Coal Boiler. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 02111940000141-Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
02111940000141-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (8MB) |
Abstract
Berbagai perusahaan pembangkit listrik tenaga uap dihadapkan dengan adanya isu bahwa pembangkit listrik tenaga uap akan dilakukan pemusnahan. Salah satu penyebabnya adalah pembangkit listrik menggunakan low rank coal sebagai bahan bakar. karakteristik low-rank coal adalah emisi gas buang berupa SO2, NOx¬ dan CO2 yang merugikan lingkungan. Biomassaa memiliki sifat kandungan sulfur yang rendah sehingga saat terjadi pembakaran gas buang memiliki kandungan sulfur yang lebih rendah dan volatile matter tinggi. Hal ini yang melatarbelakangi dilakukan analisis terhadap pengaruh pencampuran LRC dengan biomassaa sawdust dengan pengoptimalan distribusi udara agar mengurangi dampak polusi lingkungan pada Pulverized Coal Boiler. Tugas akhir ini mengggunakan perangkat lunak Gambit 2.46, Ansys Fluent, dan Cycle Tempo untuk melakukan simulasi cofiring pada Coal Fired Boiler. Permodelan simulasi pada penelitian kali ini adalah pembebanan pada heating part berupa Tubewall, Superheater, Reheater dan Economizer. Variasi yang dilakukan penelitian kali ini dengan memvariasikan campuran biomassa sebesar 2% dan 5%. Agar Pembakaran lebih sempurna, variasi perlu dilakukan distribusi rasio primary air terhadap batubara sebesar 1.9 dan 2.1 untuk melihat hasil fireball yang terjadi. Output yang didapatkan dari simulasi kali ini adalah hasil emisi gas yang dihasilkan dengan cofiring pada titik outlet economizer. Selain itu, dilakukan pengambilan data pada distribusi temperatur pada heating part. Distribusi temperatur pada boiler kemudian dilakukan perhitungan agar dapat dianalisis nilai effisiensi boiler. Hasil penelitian ini adalah dengan bertambahnya biomassa yang digunakan akan mempengaruhi pola operasi. Saat Cofiring 2% dan 5% udara yang dibutuhkan agar pembakaran terjadi sempurna lebih banyak dibandingkan dengan 100% batubara. Udara yang lebih banyak menyebabkan temperatur flue gas yang dihasilkan menjdi lebih rendah pada operasi cofiring. Hal tersebut menyebabkan temperatur FEGT yang dihasilkan lebih rendah. Hasil penelitian menunjukan temperatur outlet economizer juga lebih rendah. Temperatur Outlet Economizer yang rendah menandakan tidak terjadinya delay combustion. Emisi gas NOx pada cofiring 2% dan 5% lebih rendah akibat dari temperatur flue gas yang rendah. Selain itu, Emisi Gas CO menunjukan trend penurunan yang signifikan. Gas CO pada operasi cofiring lebih rendah disebabkan karena banyak carbon yang bereaksi dengan oksigen sehingga lebih membentuk CO2. CO2 yang dihasilkan pada kondisi lebih stabil dan ada kecenderungan untuk naik akibat hasil pembakaran yang membentuk CO2¬. Selain itu, emisi gas SO2 pada Cofiring 2% dan 5% mengalami penurunan sebanyak 9.6 mg/Nm3 dibandingkan dengan 100% batubara. Selain itu. Energi yang diserap pada operasi 100% batubara adalah sebesar 470.2 MW sedangkan saat cofiring terjadi penurunan sebesar 0.27% pada cofiring 2% dan 0.42% padad cofiring 5%. Hal tersebut menyebabkan terjadi penurunan pada daya bangkitan turbine. Daya bangkitan turbin saat 100% batubara adalah 625 MW dan saat terjadi penurunan penyerapan daya yang dibangkitkan adalah 623.9 atau turun 0.23% pada cofiring 5%.
====================================================================================================================================
Various steam power plant companies face the issue that the steam power plant will be demolished. One reason is the generation of electricity using low rank coal as fuel. The characteristics of low rank coal are exhaust emissions in the form of SO2, NOx and CO2 which are detrimental to the environment. Biomass has the characteristic of low sulphur content so that when flue gas is burned it has a lower sulphur content and high volatile matter. This is the background for conducting an analysis of the effect of mixing LRC with sawdust biomass by optimizing air distribution to reduce the impact of environmental pollution on Pulverized Coal Boilers. This final project uses Gambit 2.46, Ansys Fluent, and Cycle Tempo software to simulate cofiring on a Coal Fired Boiler. The simulation modelling in this study is the loading of heating parts in the form of Tube wall, Superheater, Reheater and Economizer. Variations carried out in this study by varying the biomass mixture by 2% and 5%. For the combustion to be more complete, it is necessary to vary the distribution of the primary ratio of water to coal of 1.9 and 2.1 to see the results of the fireball that occurs. The output obtained from this simulation is the result of gas emissions produced by cofiring at the economizer outlet point. In addition, data collection was carried out on the temperature distribution in the heating section. The temperature distribution in the boiler is then calculated so that the efficiency value of the boiler can be analysed. The result of this research is that increasing the biomass used will affect the pattern of operations. When Cofiring 2% and 5%, Air needed for complete combustion to occur more than 100% coal. It causes the resulting exhaust gas temperature to be lower in cofiring operations. This causes the resulting FEGT temperature to be lower. The results show that the economizer outlet temperature is also lower. The low Eco Outlet temperature means that delay combustion does not occur. NOx emissions in 2% and 5% cofiring are lower due to the lower exhaust temperature. In addition, CO Emissions show a significant decreasing trend. The CO gas in the cofiring operation is lower because a lot of carbon is disturbed by oxygen so that it forms more CO2. CO2 is produced under more stable conditions and there is a tendency to rise due to the combustion products that form CO2. In addition, SO2 gas emissions at 2% and 5% cofiring decreased by 9.6 mg/Nm3 compared to 100% coal. Besides that. The energy absorbed at 100% coal operation is 470.2 MW while when cofiring there is a decrease of 0.27% at 2% cofiring and 0.42% at 5% cofiring. This causes a decrease in the turbine generation power. The turbine generation power when it is 100% coal is 625 MW and when there is a decrease in power absorption which is stopped is 623.9 MW or a decrease of 0.23% at 5% cofiring
Actions (login required)
 |
View Item |