Laporkan Masalah

Desain Circulating Fluidized Bed Boiler dengan Menggunakan Computational Particle Fluid Dynamics

ARISTO TAUFIQ, Muslim Mahardika, S.T., M.Eng, Ph.D

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Indonesia, pemerintah telah mencanangkan program pengadaan 35 ribu Mega Watt dimana pada jangka waktu lima tahun (2014 - 2019), PLN akan merealisasikan 109 pembangkit untuk memenuhi target tersebut. Dari seluruh listrik yang di hasilkan di Indonesia sekarang, sekitar 47% darinya dihasilkan berasal dari PLTU. PLTU menjadi daya tarik tersendiri karena memiliki efisiensi yang relatif tinggi yaitu kisaran 33% hingga 48%. Pada PLTU, energi listrik dihasilkan dari pembakaran bahan bakar di dalam boiler untuk menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian dieskpansi di dalam turbin. Circulating Fluidized Bed (CFB) boiler merupakan salah satu jenis boiler dari beberapa teknologi boiler yang telah teruji secara komersial untuk pembangkitan energi. CFB boiler menjanjikan terjaminnya ketersediaan energi yang hijau dari pembakaran bahan bakar padat karena kemampuannya menghasilkan energi dengan emisi yang rendah serta karena efisiensinya yang relatif tinggi. CFB boiler untuk pembangkitan energi sudah diimplementasikan di Indonesia salah satunya terletak di Kalimantan Tengah. Dalam studi ini, CFB boiler baru didesain dengan parameter menyesuaikan dengan spesifikasi batu bara Kalimantan. Reaksi stoikiometris, kesetimbangan kalor dan massa, property bed material menjadi parameter utama dalam pendesainan. Setelah perhitungan sizing selesai dilakukan, desain 3D dengan simplifikasinya dibuat untuk berikutnya dianalisa dengan menggunakan software Computational Particle Fluid Dynamic (CPFD). Dari simulasi ini didapatkan kecepatan partikel, tekanan, pressure drop, dan fraksi volume dari padatan pada beberapa daerah di dalam boiler. Dalam studi ini, letak terjadinya erosi juga menjadi objek penelitian.

To fulfill demand of electricity in Indonesia, government has announced a 35000 Megawatt project where in 5 years period (2014 - 2019), State owned National Electrical Company (PLN) will realised 109 power plants to fulfill the target. Out of all electricity which is produced in Indonesia now, around 47% of it is produced by steam power plants. Steam power plants have always been an interesting option for power generation because of the relatively high efficiency of about 33% to 48%. In steam power plants, electricity is produced by burning fuel to generate steam and afterwards expanding it in turbines. Circulating Fluidized Bed (CFB) Boiler is one type of boiler which is proven to be commercially viable to produce electricity. CFB Boiler promised a production of green energy from solid fuel combustion because of its merit which is its relatively high efficiency. CFB technology has been used in several location in Indonesia and one of it is situated in Central Kalimantan . In this study, a new design of CFB Boiler was created to adapt to Kalimantan coal specification. Stoichiometric reaction, heat and mass balance, bed material property were the main parameters in the design. Computational Particle Fluid Dynamics (CPFD) analysis was then employed to simulate the design after sizing calculation. From this simulation, particle velocity, pressure, pressure drop, and volume fraction of solid in some areas inside the boiler was obtained. In this study also, specific locations of erosion was predicted in some components of the boiler.

Kata Kunci : Perancangan, Circulating Fluidized Bed Boiler, Batu Bara, Pembakaran, Erosi


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.