Analisis Numerik Pengaruh Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Serbuk Gergaji Terhadap Proses Pembakaran Co-Firing Boiler PLTU 400 MW

Febisiana, Winie (2024) Analisis Numerik Pengaruh Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Serbuk Gergaji Terhadap Proses Pembakaran Co-Firing Boiler PLTU 400 MW. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201146-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Kebutuhan listrik yang meningkat setiap tahunnya tidak sebanding dengan total persediaan bahan bakar fosil di bumi. Untuk mengatasi keterbatasan bahan bakar fosil, beberapa PLTU sudah menerapkan co-firing dalam menghasilkan energi listrik. Co-firing merupakan proses pembakaran yang melibatkan biomassa sebagai pengganti parsial batubara bertujuan untuk mengurangi emisi gas buang. Dalam pengaplikasiannya, jenis biomassa dan rasio co-firing yang digunakan harus diperhatikan karena terdapat perbedaan komposisi bahan bakar antara biomassa dengan batubara sehingga perlu dilakukan peninjauan mengenai proses pembakaran yang terjadi dalam boiler seperti temperatur dan kecepatan pembakaran, emisi gas buang, dan kecenderungan terjadinya slagging dalam boiler. Penelitian ini menggunakan analisis Computational Fluid Dynamics (CFD) menggunakan software Ansys dan pemodelan 3D menggunakan software Solidwork. Boiler pada penelitian ini adalah boiler pada PLTU berkapasitas 400 MW dengan bahan bakar batubara yang memiliki HHV sebesar 4010,4 kcal/kg. Biomassa yang digunakan adalah tandan kosong kelapa sawit dan serbuk gergaji yang kemudian dilakukan pencampuran biomassa dengan rasio 1:1 antara tandan kosong kelapa sawit dengan serbuk gergaji. Campuran kedua biomassa divariasikan dengan batubara dengan rasio co-firing 5% dan 10% yang lalu divariasikan dengan excess air 16%, 17%, dan 18%. Berdasarkan hasil simulasi, penambahan persentase biomassa dan excess air dapat menurunkan temperatur pada daerah furnace exit. Pada co-firing 5% dan divariasikan dengan excess air 16%, 17%, dan 18% didapat nilai FEGT berturut-turut adalah 1192,04℃, 1190.52℃, dan 1185,28℃. Sedangkan pada co-firing 10% dengan variasi excess air 16%, 17%, dan 18% nilai FEGT berturut-turut adalah 1183,81℃, 1180,11℃, dan 1176,26℃. Kecepatan flue gas mengalami peningkatan seiring pertambahan persentase co-firing dan excess air. Hasil analisis kandungan O2 dalam gas buang mengalami penurunan sedangkan kandungan CO2 dalam gas buang mengalami kenaikan. Hal ini dapat menjadi indikasi bahwa pembakaran yang dilakukan sudah sempurna dan unburn karbon sedikit. Adapun nilai CO dan SO2 mengalami penurunan seiring dengan penambahan persentase biomassa dan excess air. Nilai CO dan SO2 terbesar ada pada pembakaran 100% batubara dengan nilai emisi berturut-turut adalah 1,07×10-8% dan 2,86×10-4%. Sedangkan nilai CO dan SO2 terkecil ada pada pembakaran co-firing 10% excess air 18% dengan nilai emisi berturut-turut adalah 2,26×10-11% dan 2,28×10-4%. Analisis slag dilakukan pada permukaan platen superheater A karena adanya kecenderungan terbentuk hot spots seiring penambahan persentase biomassa dan excess air. Potensi slag terbesar terjadi saat pembakaran co-firing 10% excess air 18%. Hal ini disebabkan temperatur permukaan platen superheater A lebih besar dibandingkan AFT biomassa. Dari hasil penelitian ini menunjukkan adanya potensi penggunaan co-firing dalam mengontrol temperatur dan mengurangi emisi. Akan tetapi, perlu diperhatikan rasio co-firing¬ ¬dalam kecenderungannya terhadap slagging.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Co-firing, Excess Air, Slagging, Steam Power Plant Co-firing, Excess Air, Pembangkit Listrik Tenaga Uap, Slagging
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263.5 Boilers (general) T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ265.E23 Thermodynamics. T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Winie Febisiana
Date Deposited:	12 Aug 2024 01:42
Last Modified:	12 Aug 2024 01:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114338

Actions (login required)

View Item