Sekam Padi dan Batu Bara sebagai Bahan Bakar Co-Firing dalam Fluidized Bed Combustion

IGNATIUS YAN ROSARIO, Dr.Eng., Tri Agung Rohmat, B.Eng., M.Eng.

2014 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Fluidized bed combustion adalah pembakaran bahan bakar padat dengan menggunakan material bed tertentu yang mememilki sifat seperti fluida. Teknologi ini memiliki efisiensi yang tinggi dan mampu membakar berbagai jenis bahan bakar padat dengan baik. Emisi NOx dan SOx yang dihasilkan juga rendah. Salah satu furnace dari teknologi ini adalah bubbling fluidized bed combustor yang beroperasi pada regime bubbling. Penelitian ini menggunakan metode co-firing pada furnace tersebut dengan bahan bakar sekam padi dan batubara. Berdasarkan ketersedian kedua bahan bakar tersebut di suatu wilayah, terdapat dua kondisi operasi, yaitu: kondisi dominan batubara dan kondisi dominan sekam padi. Penelitian ini mempelajari karakteristik pembakaran yang meliputi distribusi temperatur dan emisi gas buang pada kedua kondisi tersebut. Ruang bakar berbentuk cone dan silinder. Batubara yang digunakan adalah batubara Kalimantan Selatan dengan diameter 2 mm - 6 mm. Sekam padi yang digunakan didapatkan di Bantul dengan ukuran sesuai yang diterima. Material bed adalah pasir kuarsa dengan ukuran 0,297 mm - 0,595 mm dengan ketinggian bed sebesar 25 cm. Hasil penelitian menunjukkan variasi flowrate sekam padi tidak menaikkan temperatur pembakaran secara signifikan pada kondisi co-firing dominan batubara. Sedangkan, kenaikan temperatur terjadi signifikan pada variasi flowrate batubara pada kondisi dominan sekam padi. Selain itu, penambahan flowrate udara pembakaran menurunkan temperatur pembakaran. Pada hasil pengukuran temperatur radial, temperatur pada ketinggian aksial 35 cm dan 125 cm menunjukkan tren linear menurun semakin mendekati dinding combustor. Pada ketinggian aksil 65 cm, temperatur radial menunjukkan tren polinomial dengan temperatur tertinggi berkisar pada jarak radial 50 - 100 mm. Pada hasil pengukuran temperatur aksial, temperatur tertinggi terjadi di ketinggian aksial 15 cm dan 35 cm yang merupakan zona pembakaran. Temperatur kemudian berkurang pada ketinggian 65 cm dan secara signifikan berkurang pada ketinggian 125 cm. Pada hasil pengkuruan emisi, pembentukan emisi CO berbanding terbalik dengan flowrate udara dan temperatur pembakaran. Pembentukan emisi NO berbanding lurus dengan flowrate udara dan temperatur pembakaran

Fluidized bed combustion is solid fuel combustion with using bed material which has characteristic like fluid. The technology has high eficiency and can burn various kind of solid fuel well. Emission of NOx and SOx that produced are also low. One of furnace of the technology is bubbling fluidized bed combustor which operated on bubbling regime. The experiment use co-firing method on the furnace burning rice husk and coal. According to availability of the fuel somewhere, there are two operation condition: condition with a lot of coal and condition with a lot of rice husk. The experiment study characteristic of combustion (temperature distribution and emission). Combustion chamber shape is cone and cilindrical. Coal that used is coal from South Borneo with diameter size 2 mm - 6 mm. Rice husk is got from Bantul with size as recieved. Bed material is silica sand with size 0,297 mm - 0,595 mm and the heigh of the bed is 25 cm. The result show adding flowrate of rice husk not increas the combustion temperature significantly on dominant coal co-firing condition. And, increasing of temperature is happened significantly on adding flowrate of coal on dominant rice husk co-firing condition In result of maesurement of radial temperature, temperatur in 35 cm and 125 cm acsial heigh show decreasing linear tren closer combustor wall. In 65 cm aksial heigh, radial temperature show polinomial tren with highest temperature in 50 - 100 mm radial distance. In result of maesurement of aksial temperature, highest temperature is happened in 15 cm and 35 cm aksial heigh which is combustion zone. Then, temperature decrease on 65 cm heigh slowly and decrese more siginicantly on 125 cm heigh. In result of emission, CO formation is produced low in high air flowrate and combustion temperature. NO formation is produced high in high air flowrate and combustion termperature.

Kata Kunci : Bubbling fluidized bed, co firing, karakteristik pembakaran