Analisa Pengaruh Co-Firing terhadap Karakteristik Pembakaran Boiler 600 MW dengan Menggunakan Metode 3 Dimensional Computational Fluid Dynamics (CFD)

Mudman, Muhammad Ramon (2025) Analisa Pengaruh Co-Firing terhadap Karakteristik Pembakaran Boiler 600 MW dengan Menggunakan Metode 3 Dimensional Computational Fluid Dynamics (CFD). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 0411106001272006-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Untuk memenuhi target bauran energi nasional, yang sejalan dengan visi pemerintah menuju Net Zero Emission pada Tahun 2060, penerapan pada Energi Baru dan Terbarukan (EBT) yang direncanakan pada tahun 2025 untuk mencapai lebih dari 23% dan pada tahun 2050 mencapai 31,2%, maka dilakukan pencampuran bahan bakar biomassa (b3m) pada batubara (co-firing) yang akan digunakan sebesar 5-12% pada tahun 2050. Pada saat ini, pembangkit berbahan bakar batubara berkapasitas besar yang telah dilakukan coal switching juga harus dilakukan co-firing. Salah satu pembangkit batubara kapasitas 600 MW milik PLN juga dilakukan co-firing dengan campuran biomassa berupa woodchip. Dengan adanya kegiatan coal switching dan co-firing tersebut mengakibatkan beberapa dampak operasional pembangkit batubara dan dapat mengubah karakteristik pembakaran serta dapat menyebabkan panas berlebih di internal boiler, terutama pada zona superheater. Pada proses pembakaran, penggunaan cofiring membutuhkan bahan bakar yang relatif lebih banyak agar mendapatkan energi yang sama dibandingkan dengan batubara. Penggunaan bahan bakar yang lebih banyak ini menyebabkan peningkatan kebutuhan jumlah udara pembakaran sehingga berpengaruh pada kinerja fan, air heater, pulverizer, dan electrostatic precepitator yang bekerja lebih daripada normalnya. Untuk mengurangi potensi terjadinya hal tersebut maka perlu diketahui distribusi temperatur dan emisin gas buang pada persentase penggunaan biomassa dengan menggunakan metode Computational Fluid Dynamic (CFD). Data validasi simulasi CFD menggunakan data performance test pada tahun 2020 yang masih menggunakan bahan bakar batubara. Untuk analisa simulasi menggunakan bahan bakar batubara bernilai kalor 4.600 kcal/kg dan batubara bernilai kalor 4.600 kcal/kg dengan penambahan biomassa sebesar 3% dan 12%. Untuk perhitungan secara teoritis dihitung berdasarkan metode energy based. Dari hasil simulasi menunjukan semakin banyaknya jumlah campuran biomassa dapat menurunkan faktor emisi gas buang CO2 dan SO2 pada sisi outlet boiler.
================================================================================================================================
To meet the national energy mix target, which is in line with the government's vision towards Net Zero Emission by 2060, the application of New and Renewable Energy (NRE) planned in 2025 will reach more than 23% and in 2050 will reach 31.2%, so the blending of biomass fuel (B3M) in coal (co-firing) will be used by 5-12% by 2050. At this time, large-capacity coal-fired plants that have been switched to coal must also be co-fired. One of PLN's 600 MW coal plants is also co-firing with a biomass mixture in the form of woodchips. As a result of these coal switching and co-firing activities, it results in several operational impacts of coal plants and can change the characteristics of boiler internal combustion and can cause overheating, especially in the superheater zone. To reduce the potential for this to occur, it is necessary to know the distribution of temperature and exhaust gas emissions in the percentage of biomass use using the Computational Fluid Dynamic (CFD) method. CFD simulation validation data uses performance test data in 2020 which still uses coal fuel. For the simulation analysis, the calorific value of coal is 4,600 kcal/kg and coal with a calorific value of 4,600 kcal/kg with the addition of biomass of 3% and 12%. The calculation is theoretically calculated based on the energy-based method.The simulation results show that the increasing amount of biomass mixture can reduce the CO2 and SO2 exhaust emission factors on the boiler outlet side. However, there is an increase in the temperature distribution inside the boiler, so it is necessary to make more intense observations on the operating parameters of the plant.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Kata kunci: Batubara, Co-firing, Computational Fluid Dynamic Keywords: Coal, Co-firing, Computational Fluid Dynamic
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Muhammad Ramon Mudman
Date Deposited:	03 Feb 2025 03:09
Last Modified:	03 Feb 2025 03:09
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/117879

Actions (login required)

View Item