Studi Numerik Proses Transportasi dan Erosi Campuran Batu Bara – Udara dengan Penambahan Pengarah di Elbow dalam Sistem Saluran Coal Pipe Mill di PLTU Banten 3 Lontar

RIDHA ADI PUTRANTO, Ir. Muhammad Agung Bramantya, S.T., MT., M.Eng., Ph.D., IPM., ASEAN Eng.

2026 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Pada era ini energi listrik telah menjadi kebutuhan pokok bagi setiap insan. Untuk menunjang kehandalan dalam produksi listrik di PLTU maka kendala di PLTU yang menjadi salah satu suplai utama kelistrikan harus diidentifikasi dengan baik. Pada tesis ini penulis mengkaji secara numerik proses transportasi dan erosi pada campuran batu bara dan udara dalam sistem saluran pipa mill di PLTU Banten 3 Lontar karena menjadi salah satu permasalahan yang berulang. Fokus penelitian adalah pada pengembangan dan penerapan pengarah aliran di bagian elbow pada sistem pipa coal pipe untuk mempelajari pengaruhnya terhadap distribusi partikel batu bara serta laju erosi yang terjadi pada dinding pipa akibat interaksi aliran Udara dengan partikel padat. Pendekatan yang digunakan adalah simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) yang memungkinkan analisis mendalam tentang pola aliran fluida dua fase, konsentrasi partikel, serta distribusi dan laju erosi di area kritis yang rentan mengalami keausan. Variasi parameter yang diperhitungkan meliputi kondisi aliran, serta geometri pipa yang diharapkan dapat memberikan data representative untuk perbaikan desain sistem saluran campuran udara dan batu bara. Hasil penelitian ini bertujuan memberikan gambaran teknis yang komprehensif dalam mengidentifikasi lokasi dan tingkat keparahan erosi, sekaligus mendukung strategi pemeliharaan yang lebih efektif untuk meningkatkan keandalan dan umur operasional sistem transportasi batu bara di pembangkit listrik tenaga uap khususnya PLTU Banten 3 Lontar. Dengan demikian, studi ini diharapkan dapat berkontribusi pada peningkatan kehandalan operasional serta pengurangan biaya pemeliharaan melalui inovasi dalam desain saluran dan mitigasi kerusakan akibat erosi partikel padat dalam aliran udara.

In this era, electrical energy has become a basic necessity for everyone. To ensure reliable electricity production at coal power plant, it is crucial to identify the problem at the coal power plant, which is one of the main sources of electrical supply. In this thesis, the author numerically studies the transport and erosion processes of coal-air mixtures in the mill duct system at PLTU Banten 3 Lontar, as this has become a recurring issue. The focus of the research is on the development and application of a flow director in the elbow section of the coal pipe system to investigate its effect on the distribution of coal particles and the erosion rate occurring on the pipe walls due to the interaction between the air flow and solid particles. The approach used is Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation, which allows in-depth analysis of two-phase fluid flow patterns, particle concentration, and erosion distribution and rate in critical areas prone to wear. The variation of parameters considered includes flow conditions and pipe geometry, which are expected to provide representative data for improving the design of coal-air mixture duct systems. The results aim to give a comprehensive technical overview in identifying the locations and severity of erosion, while also supporting more effective maintenance strategies to enhance the reliability and operational lifespan of the coal transport system in the coal power plant, especially at Banten 3 Lontar coal power plant. Accordingly, this study is expected to contribute to improved operational reliability and cost reduction in maintenance through innovations in duct design and mitigation of damage caused by erosion of solid particles in the airflow. 

Kata Kunci : erosion, CFD, elbow coal pipe, pulverized duct system