Studi Numerik Pengaruh Kecepatan Udara Primer Keluaran Pulverizer terhadap Pembentukan NOx pada Boiler PLTU Labuan

Hidayat, Taufik (2020) Studi Numerik Pengaruh Kecepatan Udara Primer Keluaran Pulverizer terhadap Pembentukan NOx pada Boiler PLTU Labuan. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Preview	Text 02111750078018 - Taufik Hidayat..pdf Download (3MB) | Preview
	Text 02111750078018 -Master_Thesis.pdf Download (3MB)

Abstract

Tantangan yang dihadapi oleh industri kelistrikan di Indonesia saat ini dengan kapasitas pembangkit yang cukup besar. Salah satunya adalah permasalahan variasi dari kalori batubara dan harga bahan bakar. Disamping itu juga berkaitan dengan besarnya kapasitas pembangkit berdampak pada besarnya pelepasan gas NOx yang sangat berpotensi mengganggu lingkungan. Dengan pemahaman mekanisme optimasi dan setting pulverizer dalam hal ini pengaturan velocity Primary air yang keluar dari tiap line keluaran pulverizer dapat meningkatkan kinerja pembangkit itu sendiri dan mengurangi gas NOx. Dengan pengaturan velocity udara primer di outlet pulverizer proses pembentukan fireball lebih sempurna yang berefek pada proses pembakaran yang lebih baik. Dengan demikian, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan kondisi pengaturan velocity primary air sehingga menyebabkan proses pembakaran yang menghasilkan gas buang dengan kandungan NOx yang memenuhi kriteria yang berlaku. Dalam penelitian ini digunakan metode Computational Fluid Dynamics (CFD). Pembuatan geometri boiler menggunakan software Gambit 2.4.6, sedangkan untuk simulasi numerik menggunakan software ANSYS Fluent 18.2. Untuk validasi, hasil awal simulasi untuk kondisi boiler saat ini dibandingkan dengan data hasil pengukuran aktual. Selanjutnya akan dilakukan simulasi dengan memvariasikan kecepatan udara primer. Hasil simulasi menunjukan bahwa pengaruh peningkatan Velocity outlet pulverizer berbanding terbalik dengan temperatur pembakaran dan pembentukan NOx di furnace. Temperatur pembakaran Pada Temperatur inlet superheater untuk masing masing adalah model existing 12180C, variasi 23 m/s adalah 14330C, variasi 24 m/s adalah 14380C, variasi 26 m/s adalah 14340C, variasi 28 m/s adalah 12570C, variasi 30 m/s adalah 11060C, dan variasi 32 m/s adalah 5920C. Fraksi massa NOx yang terjadi Pada outlet boiler untuk adalah model existing 0.1991% massa udara, variasi 23 m/s adalah 0.0507% massa udara, variasi 24 m/s adalah 0.671% massa udara, variasi 26 m/s adalah 0.976% massa udara, variasi 28 m/s adalah 0.727% massa udara, variasi 30 m/s adalah 0.000402% massa udara, dan variasi 32 m/s adalah 0.0163% massa udara. Dari hasil simulasi variasi 28 m/s adalah pilihan menjanjikan pembakaran yang lebih baik dan menghasilkan NOx 64% lebih sedikit bila dibandingkan dengan model existing sehingga mengurangi polutan yang dihasilkan oleh PLTU Labuan.
=========================================================================================================================
The challenges faced by the electricity industry in Indonesia at present with a considerable generating capacity. One of them is the problem of variations in coal calories and fuel prices. Besides that, it also relates to the amount of generating capacity which has an impact on the amount of NOx gas release which has the potential to disturb the environment. By understanding the mechanism of optimization and setting of the pulverizer in this case the primary air velocity settings that coming out of each pulverizer output line can improve the performance of the generator itself and reduce NOx gas. By setting the primary air velocity at the outlet the process of forming fireball is more perfect which influences a better combustion process. Thus, the purpose of this research is to obtain the condition of setting the primary air velocity so that it causes the combustion process to produce exhaust gas with NOx content that meets the applicable criteria. In this study used the Computational Fluid Dynamics (CFD) method. Making boiler geometry using Gambit 2.4.6 software, while for numerical simulations using ANSYS Fluent 18.2 software. For validation, the initial simulation results for current boiler conditions are compared with actual measurement data. Next will be simulated by varying the primary air speed. Simulation results show that the effect of increasing the velocity outlet pulverizer is inversely proportional to the combustion temperature and NOx formation in the furnace. Combustion temperature at superheater inlet temperature for existing model is 12180C, variation 23 m / s is 14330C, variation 24 m / s is 14380C, variation 26 m / s is 14340C, variation 28 m / s is 12570C, variation 30 m / s s is 11060C, and variations of 32 m / s are 5920C. The NOx mass fraction that occurs at the boiler outlet for the existing model is 0.1991, the variation of 23 m / s is 0.0507% of air mass, the variation of 24 m/s is 0.671% of air mass, the variation of 26 m/s is 0.976% of air mass, the variation of 28 m/s is 0.727% of air mass, the variation of 30 m/s s is 0.000402% of air mass, and the variation of 32 m/s is 0.0163% of air mass. From the simulation results the variation of 28 m/s is a promising choice for better combustion and produces NOx 64% less when compared to the existing model thereby reducing pollutants produced by the Labuan PLTU.

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTM 621.183 Hid s-1
Uncontrolled Keywords:	Pulverizer, velocity Primary air, fireball, CFD, exhaust gas, NOx
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ762.E93 Exhaust systems
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	TAUFIK HIDAYAT
Date Deposited:	06 Mar 2025 06:35
Last Modified:	06 Mar 2025 06:35
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/75337

Actions (login required)

View Item