STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PEMBAKARAN PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP 600 MWe TIPE FRONT-REAR BURNER DENGAN VARIASI PENAMBAHAN OXY-FUEL PADA UDARA PEMBAKARAN

KURNIADINATA, GDE ARY (2019) STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PEMBAKARAN PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP 600 MWe TIPE FRONT-REAR BURNER DENGAN VARIASI PENAMBAHAN OXY-FUEL PADA UDARA PEMBAKARAN. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Text 02111540000107-Undergraduate_Theses.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

PLTU Suralaya Unit 5-7 merupakan salah satu pembangkit listrik tenaga uap dengan bahan bakar utama berupa batubara. Pembangkit listrik tenaga uap ini menggunakan batubara Medium Rank Coal ( MRC ) dengan nilai kalor 5242 Kcal/kg sebagai best desainnnya. Namun seiring berjalannya waktu, batubara dengan nilai kalor yang tinggi akan semakin sedikit jumlahnya. Karena itu diperlukan adanya alternatif lain yang digunakan untuk mengatasi masalah tersebut. Salah satu cara yang digunakan adalah dengan menggunakan menambahkan oxy-fuel kedalam udara pembakarannya. Hal ini belum diketahui bagaimana dampak penambahan oxy-fuel kedalam udara pembakaran terhadap unjuk kerja boiler yaitu yang meliputi pola aliran dan proses pembakaran yang terjadi. Akibat dari penambahan oxy-fuel ini perlu dilakukan penelitian guna mengetahui karakteristik pembakaran di dalam boiler. Tugas akhir ini dilakukan dengan mensimulasikan kinerja boiler menggunakan computational fluid dynamic software, yaitu Ansys Fluent 18.2. Parameter yang dimasukan ke dalam software simulasi adalah model, material, operation condition, boundary condition, solution, initial, dan monitor residual. Hasil simulasi pertama dengan kondisi 5 burner aktif dan injeksi batubara yang memiliki nilai kalor 5242 Kcal/kg selanjutnya divalidasi dengan data desain dari boiler tersebut. Setelah hasilnya mendekati kondisi desain, nilai batubara diganti dengan batubara bernilai kalor 4223 Kcal/kg. Variasi yang digunakan adalah penambahan injeksi oxy-fuel dengan konsentrasi OF 25 ( 25% konsentrasi O2 ), OF27 ( 27% konsentrasi O2 ) dan OF29 ( 29% konsentrasi O2 ) pada burner level 1 bagian front dan rear. Hasil dari simulasi numerik ini adalah adanya peningkatan penyerapan panas pada jajaran heat exchanger sekitar 50 0C hingga 100 0C pada masing-masing kasus. Perbedaan temperature terbesar antara furnace outlet dan outlet boiler terjadi pada kasus IV ( OF29 ) yaitu 805,5 0C. Kandungan CO2 paling tinggi pada outlet boiler terjadi pada kasus IV ( OF29 ) yaitu sebesar 52%. Hal tersebut mengindikasikan bahwa pada kasus IV ( OF29 ) terjadi proses pembakaran paling baik dibandingkan dengan kasus lainnya.
====================================================================================================================================
Suralaya Unit 5-7 is one of the steam power plants with the main fuel of coal. This steam power plant uses Medium Rank Coal (MRC) with a calorific value of 5242 Kcal / kg as its best design . But over time, coal with a high calorific value will be less in number. Because of that another alternative is needed to overcome the problem. One method used is to add oxy-fuel into the combustion air. It is not yet known how the effects of adding oxy-fuel into combustion air on boiler performance are those which include the flow patterns and combustion processes that occur. As a result of the addition of oxy-fuel, research needs to be done to determine the characteristics of combustion in the boiler.
This final project is done by simulating the performance of boilers using computational fluid dynamic software, namely Ansys Fluent 18.2. The parameters entered into the simulation software are models, materials, operation conditions, boundary conditions, solutions, initial and residual monitors. The first simulation results with 5 burner active conditions and coal injection which has a calorific value of 5242 Kcal / kg are then validated with the design data from the boiler. After the results were close to the design conditions, the value of coal was replaced with coal worth 4223 Kcal / kg. Variations used were the addition of oxy-fuel injection with concentrations of OF 25 (25% O2 concentration), OF27 (27% O2 concentration) and OF29 (29% O2 concentration) on level 1 burners at front and rear.The result of this numerical simulation is an increase in heat absorption in the heat exchanger range around 50 0C to 100 0C in each case. The biggest temperature difference between the furnace outlet and boiler outlet occurred in case IV (OF29) which is 805.5 0C. The highest CO2 content in boiler outlets occurred in case IV (OF29) which was 52%. This indicates that in case IV (OF29) the combustion process occurs best compared to other cases.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Medium rank coal, temperatur, oxy-fuel, computational fluid dynamic software.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263.5 Boilers (general)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Gde Ary Kurniadinata
Date Deposited:	21 Jul 2026 02:30
Last Modified:	21 Jul 2026 02:30
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/67452

Actions (login required)

View Item