Studi Numerik Karakteristik Pembakaran dengan Variasi Mass Flow Rate Carrier Air dan Coal pada Start Up Burner

Hantyo, Rahadyan (2015) Studi Numerik Karakteristik Pembakaran dengan Variasi Mass Flow Rate Carrier Air dan Coal pada Start Up Burner. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2108100061-undergraduate thesis.pdf - Published Version

Download (1MB) | Preview

Abstract

Harga BBM yang terus meningkat membuat biaya operasi PLTU menjadi tinggi karena masih menggunakan BBM untuk start up. Start up burner digunakan untuk memanaskan boiler sampai ke temperatur operasi sehingga batubara yang masuk boiler dapat terbakar. Untuk memanaskan boiler hingga temperatur operasinya, start up burner membutuhkan waktu yang lama dan BBM dalam jumlah yang besar, sehingga perlu dilakukan pengembangan desain pada start up burner tersebut dengan menambahkan sistem pemasukan udara dan pulverized coal untuk mengurangi konsumsi BBM. Pada tugas akhir ini direncanakan untuk memodelkan start up burner kombinasi yang dapat membakar batu bara langsung dengan bantuan sedikit nyala api dari oil burner, mass flow rate carrier air, dan pulverized coal dan udara pada burner tersebut sangat menentukan hasil pembakaran dan nyala api yang terjadi. Penelitian dilakukan menggunakan metode Computational Fluid Dynamics(CFD) untuk menganalisa model burner yang sudah dirancang. Pembuatan geometri burner menggunakan software solidworks 2013 dan Gambit 2.4.6., sedangkan untuk simulasi numerik menggunakan ANSYS Fluent 15.0. Simulasi yang dilakukan yaitu memasukkan model turbulensi, energy, radiasi, species materials, operating conditions, boundary conditions, solution, initialize, dan monitor residual. Model tubulensi yang digunakan adalah model turbulensi k-ε standard. Material yang digunakan adalah serbuk batubara udara dan BBM. Boundary condition yang ditetapkan yaitu velocity inlet untuk secondary air nozzle, sedangkan pulverized coal dan carrier air diatur sebagai mass flow inlet. Kemudian untuk pengaturan outlet didefinisikan sebagai pressure outlet. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini pengoperasian burner dengan perbandingan total udara dan batubara 3 : 1 menghasilkan pembakaran dengan nyala api paling besar dengan panjang nyala 2.23055 meter dan temperature maksimum 1756 K, namun dengan pengoperasian tersebut emisi NOx yang dihasilkan paling besar dimana fraksi massa maksimal NOx mencapai 0.00035, pada pengoperasian burner dengan perbandingan total udara dan batubara 5 : 1 menghasilkan pembakaran dengan nyala api paling besar dengan panjang nyala 1.7433 meter, dengan pengoperasian tersebut emisi NOx yang dihasilkan memiliki fraksi massa maksimal NOx mencapai 000075, sedangkan pengoperasian burner dengan perbandingan total udara dan batubara 7 : 1 temperatur yang dihasilkan dibawah 1000 K, maka pengoperasian dengan rasio tersebut tidak dapat digunakan karena temperature yangterlalu rendah walaupun memiliki emisi gas buang yang baik. ============================================================================================ The price of fuel continues to increase make the cost of coal-fired power station operation to be high because it still usin fuel to start up process. start up burner used to heat boilers to the temperature of the operation so that coal in the boiler can be burned .Start up burner need a long time and fuel oil in large quantities, so twe needs to developing design in start up the burner system by adding the air and pulverized coal to reduce fuel consumption .On this burner model is planned to combine system that can burn coal directly in it with the help of little flame from oil burner ,carrier air and pulverized coal mass flow rate on a burner is very determine the results of combustion and flame happened . This research is using a method of computational fluid dynamics ( cfd ) to analyze the burner that has been designed. The burner geometry made using solidworks 2013 and Gambit 2.4.6, and for numerical simulation ANSYS Fluent 15.0. The simulation was using k-ε standard for turbulence model, energy equation, radiation, species, materials, operating conditions, boundary conditions, solution, initialize, dan monitor residual. In materials defining pulverized coal and air. Boundary condition defined as velocity inlet for secondary air nozzle, pulverized coal and carrier air defined as mass flow inlet. And for outlet defined as pressure outlet. The result obtained from these studies that when the burner operated with afr 3: 1 produced the biggest flame, 2.23055 meter length and the maximum temperature 1756 k, but produces biggest emissions of nox , where the fraction of nox reached 0.00035, with afr 5: 1 it produced flame 1.7433 meters long with the nox that produced reach a maximum of 000075, while afr 7: 1 temperature produced under 1,000 k, and operate the ratio is less well as temperature too low despite having good gas emissions.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 621.402 3 Han s
Uncontrolled Keywords: Pembakarann, Studi Numerik, Simulasi, CFD
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: Mr. Tondo Indra Nyata
Date Deposited: 08 Jun 2017 04:25
Last Modified: 08 Jun 2017 04:25
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/41513

Actions (login required)

View Item View Item