Studi Numerik Pengaruh Co-Firing Amonia dengan Perbedaan Level Ketinggian Burner Terhadap Performa Boiler pada PLTU Berbahan Bakar Natural Gas

Yuliadi, Aditya Eka (2024) Studi Numerik Pengaruh Co-Firing Amonia dengan Perbedaan Level Ketinggian Burner Terhadap Performa Boiler pada PLTU Berbahan Bakar Natural Gas. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007221011-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Amonia menjadi salah satu media penyimpan energi hidrogen karena kepadatan gravimetric dan volumetric densty hidrogen yang tinggi. Co-firing amonia dengan bahan bakar hidrokarbon sebagai bahan bakar untuk boiler pembangkit listrik merupakan langkah untuk dapat menurunkan emisi karbon. Penilitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh posisi injeksi amonia pada co-firing amonia dengan natural gas pada boiler. Injeksi amonia dilakukan pada level ketinggian burner yang berbeda untuk mendapatkan posisi ketinggian injeksi yang optimal. Penelitian ini menggunakan metode simulasi numerik computational fluid dynamics (CFD) dengan software ANSYS Fluent dan model turbulensi standard k-ε. Hasil dari simulasi co-firing 20% cal amonia temperatur outlet boiler mengalami peningkatan dari 327,50 °C menjadi 354,37 °C. Penurunan fraksi masa CO2 dari 0,1385 menjadi 0,1095 pada outlet boiler. Semakin tinggi elevasi injeksi amonia dapat menyebabkan terjadinya peningkatan temperatur dan peningkatan produksi polutan NO. Terjadi penurunan energi termal sebesar 3,6%. Posisi injeksi paling optimal berada pada elevasi level A, karena dapat menurunkan produksi CO2 sebesar 20,9% serta produksi polutan NO yang dihasilkan relatif lebih rendah dibandingkan dengan posisi injeksi yang lainnya.
================================================================================================================
Ammonia is one of the hydrogen energy storage media because of the high gravimetric density and volumetric density of hydrogen. Co-firing ammonia with hydrocarbon fuel as fuel for power plant boilers is a step to reduce carbon emissions. This study was carried out to determine the influence of the ammonia injection position on ammonia co-firing with natural gas in boilers. Ammonia injection is performed at different burner height levels to obtain the optimal injection height position. This study uses the computational fluid dynamics (CFD) numerical simulation method with ANSYS Fluent software and the k-ε standard turbulence model. As a result of the cofiring simulation of 20% Cal ammonia, the boiler outlet temperature increased from 327.50 °C to 354.37 °C. The CO2 mass fraction dropped from 0.1385 to 0.1095 at the boiler outlets. The higher the elevation of ammonia injection, the higher the temperature and the increase in the production of NO pollutants. There was a decrease in thermal energy by 3.6%. The most optimal injection position is at level A elevation because it can reduce CO2 production by 20.9% and the production of NO pollutants is relatively lower than other injection positions.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Co-firing. Ammonia. Natural gas. CFD. CO2. Injection level. k-ε standard. NO. Co-firing. Ammonia. Natural gas. CFD. CO2. Injection level. k-ε standard. NO.
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 and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Aditya Eka Yuliadi
Date Deposited:	05 Aug 2024 02:18
Last Modified:	05 Aug 2024 02:18
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/112799

Actions (login required)

View Item