PT PLN (PERSERO)

Penggunaan Homogenizer pada Sistem HFO

PLTD Trisakti, Banjarmasin

Rhino Fieldianto

4/12/2012

Pembahasan mengenai keuntungan penggunaan homogenizer dalam sistem bahan bakar HFO dalam meningkatkan keandalan mesin dan pengurangan limbah bahan bakar.

1

Latar Belakang

HFO menjadi pilihan bahan bakar bagi mesin pembangkit, karena memiliki harga yang relatif

lebih murah dibandingkan dengan HSD (solar). Namun, tidak seperti solar yang langsung dapat

digunakan, HFO harus memiliki sistem persiapan sebelum dialirkan ke mesin pembangkit. Sistem

HFO pada umumnya meliputi tangki penyimpanan, pompa transfer, burner, tangki settling,

separator, tangki servis, booster, dan tangki mixing. Sistem tersebut sudah tersedia pada PLTD

Trisakti, Banjarmasin.

Karena proses penyulingan yang makin maju hingga saat ini, HFO mengalami perubahan

dalam hal kualitas dan kuantitas. HFO saat ini memiliki konsentrasi kandungan aspal yang lebih tinggi

disamping juga mengalami perubahan pada properti bahan bakarnya, seperti viskositas dan berat

jenisnya.

Proses homogenisasi bahan bakar menjadi penting dilakukan pada HFO. Dengan melakukan

homogenisasi bahan bakar, limbah bahan bakar dapat dikurangi, kualitas pembakaran dapat lebih

baik, dan juga mampu memberi pengaruh positif bagi pengurangan emisi gas buang dan

pengurangan kadar NOx-nya. Proses homogenisasi ini, yang dilakukan oleh alat bernama

homogenizer, sudah banyak diaplikasikan pada mesin kapal yang tujuan utamanya adalah

pengurangan limbah dan emisi gas buang kapal.

Tujuan

- Menjelaskan dasar homogenisasi menggunakan homogenizer

- Letak dan jenis homogenizer yang cocok pada sistem HFO untuk meningkatkan kinerja mesin

- Menyarankan penggunaan homogenizer pada sistem HFO PLTD Trisakti

2

Dasar Teori

Proses Homogenisasi

Masalah yang terjadi pada sistem HFO PLTD Trisakti yang ada saat ini adalah karena masih

banyaknya kandungan aspal yang tidak ikut terbakar dan mengakibatkan deposit serta

permasalahan pada sistem bahan bakar. Pembakaran yang tidak sempurna akibat permasalahan

pada sistem bahan bakar dapat mengakibatkan rendahnya keandalan sistem pembangkit. Sistem

HFO juga menghasilkan banyak limbah karena kandungan aspal dan endapan lain tidak bercampur

merata, sehingga terbuang saat melewati separator.

Karena masalah-masalah yang terjadi tersebut, maka diperlukan proses homogenisasi bahan

bakar HFO. Homogenisasi dilakukan menggunakan homogenizer yang dipasang pada sistem bahan

bakar. Homogenizer yang umum digunakan pada bahan bakar HFO adalah jenis rotor dan stator.

Proses homogenisasi dengan homogenizer rotor dan stator

Secara sederhana, proses homogenisasi dapat dijelaskan melalui gambar di atas.

Homogenizer rotor dan stator akan “menggiling” HFO yang dialirkan melaluinya hingga kandungan

aspal pada HFO menjadi kira-kira sebesar 5 µm dan tercampur secara homogen. Kandungan aspal

tersebutlah yang apabila tidak dihomogenisasi, akan mengakibatkan banyaknya limbah yang

dihasilkan dan pembakaran yang tidak sempurna.

3

Proses penyulingan minyak mentah sederhana

50 tahun yang lalu, penggunaan bahan bakar residu seperti HFO berbeda dengan sekarang.

HFO dulu masih memiliki kualitas yang lebih baik (kandungan hidrogennya masih tinggi) dan

konsentrasi kandungan aspal dan kandungan pengotor lain masih rendah. Hal tersebut disebabkan

karena dahulu proses penyulingannya masih sederhana sehingga bahan bakar residu yang dihasilkan

kira-kira sebesar 50 persen dari minyak mentah yang dimasukkan pada penyulingan. Namun seiring

perkembangan teknologi penyulingan yang makin maju, sehingga sekarang bahan bakar residu yang

dihasilkan kira-kira hanya sebesar 16 persen dari minyak mentah yang dimasukkan pada

penyulingan. Bahan bakar residu tersebut memiliki kandungan hidrogen yang rendah dan

kandungan aspal yang tinggi. Sehingga, proses pemanfaatan bahan bakar residu pada saat ini

menjadi lebih rumit dan harus mengalami proses persiapan terlebih dahulu.

Proses penyulingan minyak mentah modern

4

Karena kualitas bahan bakar residu yang semakin rendah tersebut, maka selain proses

persiapan HFO yang biasa dilakukan, perlu dilakukan proses tambahan agar tidak terjadi masalah

yang berhubungan dengan sistem bahan bakar. Salah satu proses tambahan adalah proses

homogenisasi yang dilakukan dengan menambahkan alat homogenizer pada sistem persiapan bahan

bakar HFO.

Pengaruh Proses Penyulingan Modern bagi Kualitas Bahan Bakar Residu

Pengaruh yang ditimbulkan antara lain:

- Kandungan hidrogen bahan bakar lebih rendah

- Peningkatan konsentrasi sulfur, vanadium, sodium, dan logam lain yang terkandung secara

alami pada minyak mentah

- Peningkatan berat jenis menyulitkan proses separasi kandungan air dan zat pengotor

- Kualitas pengapian lebih rendah sehingga terjadi penundaan pengapian

- Peningkatan kandungan aspal

- Peningkatan limbah bahan bakar karena kandungan aspal yang lebih tinggi

Pengaruh Ukuran Tetesan Bahan Bakar terhadap Pembakaran

Kualitas pembakaran bahan bakar dan pembentukan deposit, berkaitan erat dengan ukuran

tetesan bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar. Idealnya, ukuran tetesan yang kecil

akan menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna, karena makin luasnya permukaan tetesan

bahan bakar. Dengan pembakaran yang lebih sempurna tersebut, deposit yang dihasilkan semakin

sedikit.

Homogenizer difungsikan agar bahan bakar dapat dihaluskan hingga mencapai 5 µm. Pada

HFO biasanya masalah ukuran tetesan ini terutama disebabkan oleh besarnya kandungan aspal yang

ukurannya bisa mencapai 120 µm.

Foto mikroskopik hasil dari homogenizer

5

Analisis dan Pengamatan

Aplikasi Homogenizer pada Sistem HFO dan Pengaruhnya

Homogenizer sebagai sebuah alat tambahan dalam sistem HFO harus ditentukan letaknya

agar pengaruhnya sesuai dengan keinginan pengguna. Secara garis besar, letak-letak tersebut antara

lain:

1. Sebagai usaha mengurangi limbah sehingga bahan bakar bisa digunakan maksimal

secara kuantitatif

Dengan memasang homogenizer sebelum separator, maka limbah yang dihasilkan oleh

separator akan lebih sedikit. Hal ini disebabkan aspal dan kandungan air yang tadinya

memiliki berat jenis berbeda dan biasanya akan terpisah saat melalui separator, menjadi

menyatu dengan bahan bakar dan dapat ikut habis terbakar nantinya di ruang bakar mesin.

Oleh karena itu jumlah bahan bakar yang dapat digunakan menjadi lebih maksimal, sehingga

selain limbah dari separator menjadi lebih sedikit, dapat diperoleh penghematan juga akibat

pemaksimalan penggunaan bahan bakar secara kuantitatif. Manfaat lain adalah kerja

separator yang lebih ringan dibandingkan saat belum pemasangan homogenizer.

HOMOGENIZER

6

2. Meningkatkan kualitas pembakaran

Homogenizer yang dipasang setelah mixing tank dan sebelum memasuki filter mesin, akan

meningkatkan kualitas pembakaran. Peningkatan kualitas pembakaran tersebut terkait

dengan pengurangan ukuran tetesan bahan bakar HFO yang berakibat luas permukaan yang

lebih besar dan pengurangan jumlah deposit yang tidak ikut terbakar (sesuai penjelasan di

bagian dasar teori). Injeksi bahan bakar juga dapat menjadi lebih sempurna karena ukuran

partikel bahan bakar yang lebih halus, sehingga sistem bahan bakar menjadi lebih andal.

Dengan pembakaran yang lebih sempurna, pembakaran pada ruang bakar dapat menjadi

lebih merata. Pembakaran yang merata sangat diperlukan, sehingga tidak terjadi pemanasan

setempat pada ruang bakar yang beresiko mengakibatkan pecahnya cylinder head.

HOMOGENIZER

7

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

- Berdasarkan kualitas HFO dan masalah yang terjadi pada sistem bahan bakar di PLTD

Trisakti, homogenizer sebaiknya digunakan apabila masih menggunakan sistem bahan bakar

HFO

- Aplikasi homogenizer pada sistem bahan bakar HFO didasarkan pada kebutuhan yang

menjadi prioritas bagi PLTD Trisakti

- Pengurangan limbah bahan bakar dan peningkatan kualitas pembakaran akan turut

berperan dalam meningkatkan keandalan pembangkit dengan semakin hematnya

penggunaan bahan bakar dan gangguan pada sistem bahan bakar yang semakin rendah

Saran

- Aplikasi pada sistem HFO PLTD Trisakti harus dikonsultasikan kembali pada produsen

homogenizer

- Estimasi penghematan bahan bakar dan pembandingan frekuensi gangguan pada sistem

bahan bakar perlu dilakukan setelah pemasangan homogenizer

8

Daftar Pustaka

1. www.sit-malaysia.com

2. Stephen R Burak, Improving Heavy Fuel Oil Usage by Homogenization, Ashland.

3. www.aquametro.com

4. Aerospace Science and Technology Research Center, National Cheng Kung University,

Tainan, Taiwan

9

Biodata Penulis

Saya terlahir pada tanggal 2 Juli 1986 di Jombang, Indonesia dan

diberi nama Rhino Fieldianto. Masa kecil saya hingga SMP

dihabiskan di sebuah kota kecil dan tenang di Kalimantan Timur,

Balikpapan. Setelah lulus SMP, saya melanjutkan pendidikan ke

SMA Taruna Nusantara di Magelang, Jawa Tengah. Tiga tahun

saya jalani dalam sekolah berasrama itu, hingga akhirnya lulus di

tahun 2004 dan kemudian melanjutkan ke Institut Teknologi

Bandung dan memilih jurusan teknik mesin. Teknik mesin saya

pilih karena ketertarikan saya terhadap matematika dan fisika

(sekaligus menghindari biologi, akuntansi, dan kimia). Setelah

lulus kuliah pada Oktober 2008, saya bekerja di PT PLN (Persero)

dan kemudian ditempatkan di PLTD Trisakti yang terletak pada Kota Banjarmasin, Kalimantan

Selatan, sebagai assistant engineer pemeliharaan pembangkit. Dalam keseharian, kami menangani

permasalahan mekanik di lingkungan PLTD Trisakti, terutama di plant pembangkit yang terdiri dari 4

mesin SWD 9TM berdaya 12,4 MW.

Untuk pertanyaan, masukan, kritik, dan saran dapat dikirimkan ke email saya yaitu:

ry_nobon@yahoo.com

Untuk mengenal penulis lebih jauh, klik website penulis:

www.smallnicecomic.blogspot.com