Simulasi Numerik Karakteristik Aliran dan Pembakaran Pembangkit Listrik Tenaga Uap 600 Mwe Tipe Front-Rear Burner dengan Variasi Nilai Kalor Batubara

Qayyum, Aulia Nandarema (2019) Simulasi Numerik Karakteristik Aliran dan Pembakaran Pembangkit Listrik Tenaga Uap 600 Mwe Tipe Front-Rear Burner dengan Variasi Nilai Kalor Batubara. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111540000016-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Desain awal bahan bakar suatu PLTU adalah Medium Range Coal (MRC) dengan nilai best coal 5242 Kcal/kg dan maksimum aliran pemakaian batubara sebesar 259 ton/hr tetapi untuk menakan Biaya Pokok Produksi yang membengkak akibat harga Medium Rank Coal yang tinggi maka batu bara diganti dengan nilai kalor yang lebih rendah dan kandungan moisture serta volatile matter yang lebih tinggi daripada MRC atau biasa disebut Low Range Coal (LRC). Hal ini belum diketahui bagaimana dampak atas adanya perubahan penggunaan nilai kalor batubara MRC menjadi LRC pada operasi boiler PLTU Suralaya terhadap unjuk kerja boiler yaitu yang meliputi pola aliran dan proses pembakaran yang terjadi. Akibat dari penggantian nilai kalor tersebut perlu dilakukannya penelitian guna mengetahui karakteristik aliran, perpindahan panas dan pembakaran di dalam boiler. Penelitian diawali dengan pemodelan boiler 3D menggunakan perangkat lunak meshing komersial GAMBIT 2.4.8 yang digunakan untuk membuat geometri test section, meshing dan untuk menentukan domain pemodelan. Untuk simulasi aliran dan pembakaran menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dinamic (CFD) 16.2 yang terdiri dari beberapa tahap yaitu setting mode turbulensi, material, injection, operating condition, boundary condition, solution, initialize, dan monitor residual. Model turbulen yang akan digunakan adalah k-ɛ standard, material yang digunakan adalah lignite. Boundary condition pada inlet digunakan mass flow inlet, sedangkan pada outlet digunakan pressure outlet. Variasi nilai kalor batu bara yang digunakan yaitu 4799 Kcal/kg, 4633 Kcal/kg, dan 4233 Kcal/kg. Hasil yang nantinya akan di dapat berupa data distribusi temperatur, distribusi kecepatan dan komposisi gas buang. Hasil simulasi menunjukkan semakin kecilnya nilai kalor batubara yang digunakan dapat menurunkan kemampuan penyerapan panas water-wall tube karena adanya pembentukan slagging pada daerah furnace. Potensi terjadinya local over heating semakin meningkat pada nilai kalor rendah. Karakteristik aliran menunjukkan semakin rendahnya nilai kalor yang digunakan dapat menurunkan kecepatan aliran akibat tumbukan partikel batubaranya semakin besar. Distribusi gas buang menunjukkan bahwa semakin banyaknya CO2 yang dihasilkan maka pembakarannya semakin baik.
===================================================================================================================================
The initial design of a PLTU fuel is Medium Range Coal (MRC) with the best coal value of 5242 Kcal/kg and the maximum coal usage flow is 259 tons/hr but to reduce the cost of production which swells due to the high price of Coal Medium Rank replaced with lower calorific value and moisture content and higher volatile matter than MRC or commonly called Low Range Coal (LRC). It is not yet known how the impact of the change in the use of MRC coal calorific value into LRC on the Suralaya PLTU boiler operation on boiler performance, which includes the flow patterns and combustion processes that occur. As a result of replacing the calorific value, a study is needed to determine the flow characteristics, heat transfer and combustion in the boiler. The study begins with 3D boiler modeling using GAMBIT 2.4.8 commercial meshing software used to create geometry test sections, meshing and to determine the modeling domain. For flow and combustion simulation using Computational Fluid Dynamic (CFD) 16.2 software which consists of several stages, namely setting the turbulence mode, material, injection, operating condition, boundary condition, solution, initialize, and residual monitor. The turbulent model to be used is k-ɛ standard, the material used is lignite. Boundary conditions on the inlet are used mass flow inlet, while the outlet is used a pressure outlet. Variations in the calorific value of coal used were 4799 Kcal/kg, 4633 Kcal/kg, and 4233 Kcal/kg. The results will be obtained in the form of temperature distribution data, velocity distribution and exhaust gas composition. The simulation results show that smaller the calorific value of the coal used can reduce the ability of water-wall tube heat absorption due to the formation of slagging in the furnace area. The potential for local over heating increases at a low calorific value. Flow characteristics indicate that the lower calorific value can reduce the flow velocity due to collisions of the coal particles greater. The exhaust gas distribution shows that the more CO2 produced states good combustion.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Front-rear fired pulverized-coal boiler, medium rank coal, low rank coal, CFD
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263.5 Boilers (general)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Aulia Nandarema Qayyum
Date Deposited:	21 Jul 2026 07:59
Last Modified:	21 Jul 2026 07:59
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/67083

Actions (login required)

View Item