Kusnadi, Dimitra Meidina (2021) Analisa Numerik Pengaruh Rasio Udara Pembakaran Sekunder Dan Primer Terhadap Karakteristik Pembakaran Dan Aliran Pada Boiler 400 Mwe Front-Rear Burner Tipe Once Through Tower. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111950080012-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Download (5MB) | Preview |
Abstract
PLTU merupakan pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang didesain menggunakan batubara berkalori menengah ( Medium Rank Coal, MRC). Untuk menurunkan biaya pokok produksi maka perusahaan membuat kebijakan untuk menggunakan batubara yang mempunyai nilai kalor dibawah nilai kalor desain. Sehingga pada kondisi operasi saat ini PLTU yang didesain dengan batubara dengan niali kalor 5200 Kcal/kg menjadi 4800 Kcal/kg. Hal ini akan berdampak pada performa boiler PLTU tersebut. Maka dari itu penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pengaruh konfigurasi rasio secondary air dan primary air yang berbeda, dimana ketiganya mempunyai nilai yang minimum, average dan kondisi operasi sesuai direkomendasikan Babcock Wilcox. Sehingga PLTU dapat mendapatkan gambaran dan pertimbangan untuk meningkatkan performa kerja boiler.
Nilai kalor batubara yang saat ini digunakan untuk beroperasi adalah 4800 Kcal/kg dengan SA/PA 4.89, 3.87, dan 3.15. Dimana semua kebutuhan batubara tersebut disesuaikan dengan beban maksimum pembangkit (Maximum Continuous Rate MCR), dimana PLTU memiliki 5 mill tetapi pada kondisi operasi hanya 4 yang berjalan sedangkan 1 mill lainnya standby. Terdapat 5 set burner dengan posisi yang berbeda, 3 burner pada front-wall, dan 2 burner pada rear wall. Dan setiap set burner terdapat 7 coal pipe. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan pembakaran dengan nilai kalor dan komposisi batubara yang berbeda. Penelitian dilakukan dengan permodelan menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dynamics (CFD) komersial yang mensimulasikan pembakaran dengan variasi nilai kalor dan komposisi batubara yang diinjeksikan.
Dari hasil penelitian ditunjukkan penyerapan panas yang paling baik terjadi pada SA/PA ratio 3.15 (kasus c), lalu 4.89 (kasus a) dan terakhir 3.87 (kasus b). hal yang sama ditunjukkan oleh karakteristik kecepatan aliran. Untuk karakteristik pembakara ditunjukkan dari yang paling sempurna secara berturut-turut kasus c (3.15), kasus a (4.89) dan terakhir kasus b (3.87). Dengan variasi SA/PA ini akan mempengaruhi inputan primary air dapat dikatakan bahwa dengan primary air yang direkomendasikan yaitu pada SA/PA 3.15 lebih mengasilkan pembakaran yang lebih sempurna dan persebaran aliran serta temperatur yang baik setelah melewati furnace.
=====================================================================================================
PLTU is a coal-fired power plant designed to use medium-calorie coal (Medium Rank Coal, MRC). To reduce the cost of production, the company makes a policy to use coal that has a calorific value below the design calorific value. So that in the current operating conditions the PLTU which is designed with coal with a heating value of 5200 Kcal/kg becomes 4800 Kcal/kg. This will have an impact on the performance of the PLTU boiler. Therefore, this study aims to analyze the effect of different configurations of secondary and primary air ratios, where all three have the minimum, average, and operating conditions recommended by Babcock Wilcox. So that the PLTU can get an overview and consideration to improve the working performance of the boiler.
The calorific value of coal currently used for operation is 4800 Kcal/kg with SA/PA 4.89, 3.87, and 3.15. Where all coal needs are adjusted to the maximum power plant load (Maximum Continuous Rate MCR), where the PLTU has 5 mills but in operating conditions, only 4 are running while the other 1 mill is on standby. There are 5 burner sets with different positions, 3 burners on the front wall, and 2 burners on the rear wall. And each burner set has 7 coal pipes. This research was conducted by simulating combustion with different heating values and coal compositions. The research was conducted by modeling using commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software which simulates combustion with variations in the calorific value and composition of the injected coal.
The results showed that the best heat absorption occurred at the SA/PA ratio of 3.15 (case c), then 4.89 (case a), and finally 3.87 (case b). the same is indicated by the flow velocity characteristics. For combustion characteristics, it is shown from the most perfect case c (3.15), case a (4.89), and the last case b (3.87). With this SA/PA variation, it will affect the primary air input, it can be said that with the recommended primary air, SA/PA 3.15 produces more complete combustion and good flow and temperature distribution after passing through the furnace.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | SA/PA ratio, combustion, Computational Fluid Dynamics (CFD) |
| Subjects: | T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Dimitra Meidina Kusnadi |
| Date Deposited: | 28 Aug 2021 13:33 |
| Last Modified: | 14 Oct 2024 06:26 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/90271 |
Actions (login required)
 |
View Item |