Studi Numerik Karakteristik Aliran Dan Pembakaran Oxyfuel Boiler Pltu Muara Karang Dengan Perubahan Laju Udara Pembakaran

Indrawan, Muhammad Deni (2022) Studi Numerik Karakteristik Aliran Dan Pembakaran Oxyfuel Boiler Pltu Muara Karang Dengan Perubahan Laju Udara Pembakaran. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

	Text STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PEMBAKARAN OXYFUEL BOILER PLTU MUARA KARANG DENGAN PERUBAHAN LAJU UDARA PEMBAKARAN_final(1).pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 March 2024. Download (2MB) | Request a copy
	Text STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PEMBAKARAN OXYFUEL BOILER PLTU MUARA KARANG DENGAN PERUBAHAN LAJU UDARA PEMBAKARAN_final(1).pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Pembangkit listrik yang beroperasi saat ini masih banyak yang menggunakan bahan bakar fosil yang menghasilkan emisi gas buang ke atmosfer dan menyebabkan efek gas rumah kaca yang sangat merugikan. Teknologi Carbon Capture and Storage (CCS) adalah teknologi untuk mengurangi emisi gas buang hasil pembakaran terutama gas CO2 ke atmosfer. Konsep pembakaran oxyfuel menjadi salah satu langkah dalam mengoptimalkan implementasi teknologi CCS pada pembangkit. Sebagai salah satu upaya untuk mensukseskan program pemerintah dalam isu lingkungan hidup maka perlu dilakukan penelitian terhadap PLTU berbahan bakar gas dengan menggunakan konsep pembakaran oxyfuel.
Penelitian ini dilakukan pada PLTU Muara Karang yang telah berusia lebih dari 35 tahun dan menggunakan bahan bakar gas alam. Simulasi numerik menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dinamics (CFD) komersial dengan membandingkan simulasi campuran udara pembakaran sebesar 21% O2 - 79% N2 (Airfuel) dan 25% O2 - 75% N2 (Oxy25). Flowrate bahan bakar gas dan O2 pada campuran udara pembakaran diasumsikan adalah sama berdasarkan pembakaran airfuel yang beroperasi dengan beban penuh namun laju udara pembakaran dikurangi sehingga komposisi N2 berkurang. Selanjutnya dilakukan pengamatan pada karakteristik aliran pembakaran dan emisi gas buang yang dihasilkan.
Hasil analisa menunjukkan bahwa pada pembakaran oxyfuel terjadi kenaikan temperatur pembakaran di dalam furnace dan peningkatan jumlah emisi CO2 dan NOx bila dibandingkan dengan pembakaran airfuel (aktual). Pada pembakaran Oxy25 temperatur outlet furnace mencapai 1249,03 0C (mengalami kenaikan 3% dari kondisi airfuel) dan outlet boiler sebesar 254,46 0C (mengalami penurunan 12,17% dari kondisi airfuel) kemudian komposisi gas buang CO2 sebesar 16,1% mass fraction (mengalami kenaikan 18,55% dari kondisi airfuel), gas CO 0,000% mass fraction (mengalami penurunan 90% dari kondisi airfuel) dan NOx 114,8 PPM (mengalami kenaikan 35,6% dari kondisi airfuel).

Kata kunci : oxyfuel, carbon capture and storage, CO2, CFD
================================================================================================
Power plants nowadays in most cases use fossil energy therefore producing emission to atmosphere and cause detrimental greenhouse gas effects. Carbon Captured and Storage (CCS) technology can reduce emission gas especially CO2 from combustion process. The application of oxyfuel concept is one attempt in optimizing the implementation of CCS technology. To support government program to reduce CO2 emission, it is necessary to conduct research on gas-fired steam power plants using the concept of oxyfuel combustion.
The research was conducted at 35 years-old Muara Karang steam power plant and uses natural gas as fuel. Numerical simulation using commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software compares 2 cases : 21% O2 - 79% N2 (Airfuel) dan 25% O2 - 75% N2 (Oxy25). Gas fuel and O2 flowrate in combustion air is assumed to be the same as airfuel combustion based on full load operation parameters but the total airflow is reduced to decline the N2 composition. Observations were made on the characteristics of the combustion flow and the resulting exhaust gas emissions.
The results show that in oxyfuel combustion case, there is an increase in temperature furnace and the amount of CO2 and NOx production compared to airfuel combustion. In Oxy25 case, the temperature of outlet furnace reaches 1249,03 0C (raise 3% from airfuel) and boiler outlet 254,46 0C (raise 12,17% from airfuel) then the composition of CO2 exhaust gas is 16,1% mass fraction (raise 18,55% from airfuel), CO gas is 0,000% mass fraction (decrease 90% from airfuel) and NOx is 114,8 PPM (raise 35,6% from airfuel).

Keywords : oxyfuel, carbon capture and storage, CO2, CFD

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	oxyfuel, carbon capture and storage, CO2, CFD
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263.5 Boilers (general)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Muhammad Deni Indrawan
Date Deposited:	17 Feb 2022 02:59
Last Modified:	31 Oct 2022 04:01
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/94086

Actions (login required)

View Item