Analisa Slaging Dan Fouling

PROS ID ING 2 0 1 1 © HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK

Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

Volume 5 : Desember 2011 Group Teknik Mesin ISBN : 978-979-127255-0-6

TM 10 - 1

ANALISIS KOMPOSISI BATUBARA MUTURENDAH TERHADAP

PEMBENTUKAN SLAGGING DAN FOULING PADA BOILER

Novriany Amaliyah & Muhammad Fachry

Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Jl. Perintis Kemerdekaan Km 10 Tamalanrea - Makassar, 90245

Telp/Fax: (0411) 588 400/(0411) 588 400

e-mail: [email protected]

Abstrak

Efektifitas penggunaan bahan bakar fosil untuk pembangkit tenaga bergantung dari

kemampuan peralatan pembangkit uap untuk mengakomodasi sisa pembakaran tak aktif

yang umumnya disebut ash (abu). Kuantitas dan karakteristik dari ash tidak dapat

dipisahkan dari bahan bakar yang merupakan perhatian utama dari desain dan operasi dari

peralatan pembangkit listrik. PT. Semen Tonasa saat ini telah menggunakan batubara mutu

tinggi dan campuran batubara mutu tinggi dan rendah, namun karena cadangan batu bara

kualitas tinggi semakin berkurang maka perlu dilakukan pengkajian tentang karakteristik

kualitas batubara campuran sebagai bahan bakar pembangkit tenaga dan bagaimana efek

dari ash (abu) yang dihasilkan terhadap potensi timbulnya slagging & fouling dari

pembakaran batubara campuran tersebut. Metode yang dilakukan adalah Menganalisa

karakteristik batubara campuran melalui analisis proksimasi (kadar air, zat terbang &

kadar abu), pengujian nilai kalor, ketergerusan (HGI), titik leleh abu, dan analisis ultimasi

(C, H, S, N, Cl dan O), serta analisis komposisi ash batubara (SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO,

MgO, K2O, Na2O, TiO2, MnO2 & LOI), pengujian ini menggunakan peralatan Gas

Chromatography Mass Spectrophotometer (GCMS), kemudian mengklasifikasikan jenis ash

untuk menentukan indeks slagging dan fouling, kemudian menganalisa performa boiler

dengan menggunakan Btu-Method. Dari analisis kualitas batu bara, setelah dilakukan coal

blending (pencampuran) maka kualitas batu bara campuran menjadi sub bituminous dengan

hasil analisis proksimasi : nilai kalor (11,160 Btu/lb), kandungan zat terbang (44.61%),

karbon padat (31.16%), kadar air (19.23%), kandungan ash (5.0%) serta hasil analisis

ultimasi : Sulfur (0.7%), Karbon (49.38%), Nitrogen (1.40%), Hidrogen (5.12%) dan

Oksigen (19.17%). Dari analisis komposis ash dan Ash Fusion Temperature (AFT), terlihat

bahwa batu bara Tonasa diklasifikasikan sebagai ash lignit dengan potensi slagging yang

sedang (Rs* = 2735.6) dan potensi fouling yang rendah - sedang (Rf = 0.25). Berdasarkan

perhitungan performa furnace, fraksi absorbsi sesudah dilakukan pembersihan

(sootblowing) mengalami peningkatan dari 46.4 % menjadi 49.1 %. Hal ini menunjukkan

bahwa potensi munculnya slagging terbukti terjadi pada daerah furnace. Berdasarkan

perhitungan efisiensi dengan Btu method, absorbsi panas pada tiap komponen mengalami

kenaikan setelah dilakukan sootblowing, sehingga efisiensinya menjadi semakin meningkat

dari 80.68 % menjadi 83.46 %.

Kata Kunci: Batubara, Mutu rendah, Boiler

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Efektifitas penggunaan bahan bakar fosil untuk pembangkit tenaga bergantung dari kemampuan peralatan

pembangkit uap untuk mengakomodasi sisa pembakaran tak aktif yang umumnya disebut ash (abu). Kuantitas

dan karakteristik dari ash tidak dapat dipisahkan dari bahan bakar yang merupakan perhatian utama dari desain

dan operasi dari peralatan pembangkit listrik.

Pada umumnya bahan bakar komersial mengandung sejumlah ash yang menjadi pertimbangan dalam desain

dan operasi yang spesifik. Ash akan menurunkan nilai kalor bahan bakar dan membuat fuel storage menjadi

berat, maka diperlukan peralatan yang besar untuk mengumpulkan, memindahkan dan membuang ash.

Analisis Komposisi Batu Bara… NovrianyAmaliyah & Muhammad Fachry


ISBN : 978-979-127255-0-6 Group Teknik Mesin Volume 5 : Desember 2011

TM 10 - 2

Peralatan tersebut mengindikasikan biaya yang juga dibutuhkan dan secara langsung berhubungan dengan ash

dalam batubara.

Dalam boiler pembakaran batu bara pulverized, umumnya ash batubara terbawa ke furnace oleh produk gas

hasil pembakaran (flue gas). Partikel gas yang terbawa dalam aliran gas dapat menimbulkan masalah erosi dan

korosi pada permukaan yang dilalui panas konveksi. Namun, masalah utama dari ash adalah endapannya.

Selama proses pembakaran, material mineral yang membentuk ash dilepaskan dari batubara pada temperatur ±

3000oF (1649

oC).

Ash dapat dilepaskan dalam bentuk leburan atau dalam keadaan plastis. Akibatnya akan berpengaruh pada

dinding furnace dan permukaan panas lainnya. Walaupun dalam porsi kecil, namun dapat menjadi besar

pengaruhnya terhadap kerja boiler. Akumulasi dari endapan ash pada dinding furnace akan mempengaruhi

perpindahan panas, menurunkan absorbsi panas, menunda pendinginan flue gas dan meningkatkan temperatur

keluar furnace.

Yurismono dkk. (1999) meneliti potensi slagging & fouling dari beberapa jenis batubara di Indonesia dengan

menggunakan LSDE Boiler simulator. Hasilnya menunjukkan bahwa untuk batubara dengan tipe ash lignit,

hanya nilai indeks slagging yang mendekati hasil dari simulator, sedangkan untuk batubara dengan tipe ash

bituminous, indeks slagging maupun fouling mendekati hasil dari simulator.

Rumusan Masalah

1. Bagaimana komposisi Batubara Mutu rendah yang ada di Indonesia

2. Bagaimana pengaruh ash yang terkandung dalam batubara terhadap potensi timbulnya slagging & fouling

pada boiler.

3. Bagaimana pengaruh slagging & fouling terhadap performa furnace

Batasan Masalah

1. Penelitian ini dibatasi pada campuran batubara mutu tinggi dan rendah yang digunakan pada boiler.

2. Penelitian ini difokuskan pada operasi yang berhubungan dengan boiler pembakaran batubara pulverized.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui kualitas batubara yang dapat digunakan pada boiler melalui analisis proksimasi yang terdiri atas

: kandungan zat terbang (volatile matter), karbon padat (fixed Carbon), kadar air (moisture), kandungan abu

(ash analysis) dan nilai kalor (calorific value) & analisisi ultimasi yang terdiri atas : Sulfur (S), Karbon (C),

Nitrogen (N2), Hidrogen (H2) dan Oksigen (O2).

2. Mengetahui pengaruh ash dari batubara campuran terhadap potensi timbulnya slagging & fouling pada

boiler.

3. Menghitung Performa Boiler saat timbul slagging dan setelah slagging dibersihkan melalui proses

sootblowing

4. Menghitung kesetimbangan kalor batubara campuran untuk digunakan pada boiler dengan sistem Btu-

Method.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat :

1. Memberikan kontribusi yang berarti dalam pengetahuan tentang potensi terbentuknya slagging & fouling

pada boiler, sehingga selanjutnya dapat digunakan untuk pemilihan jenis batubara yang tepat pada

pembangkit tenaga.

2. Mendukung program pemerintah yang saat ini sedang menggalakkan penggunaan batubara untuk keperluan

operasi PLTU Percepatan di beberapa daerah.

3. Memanfaatkan sumber daya batubara yang cadangannya masih banyak di Indonesia.




TM 10 - 3

METODE PENELITIAN

Analisis Kualitas Batubara

a. Karakterisasi batubara campura diperoleh melalui analisis proksimasi (kadar air, zat terbang &

kadar abu), pengujian nilai kalor, ketergerusan (HGI), titik leleh abu, dan analisis ultimasi (C, H, S,

N, Cl dan O), serta analisis komposisi ash batubara (SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O,

TiO2, MnO2 & LOI), pengujian ini menggunakan peralatan Gas Chromatography Mass

Spectrophotometer (GCMS).

b. Metode pengukuran temperatur fusibilitas ash (AFT) untuk memprediksi ash pada temperatur

elevasi menggunakan prosedur ASTM standar D1857 ”Fusibility of Coal & Coke Ash” dimana

elemen yang muncul dalam ash diukur secara kuantitatif menggunakan kombinasi dari

Spektroskopi emisi & Photometri nyala dan dinyatakan dalam persen berat dari oksidasinya,

prosedurnya adalah sebagai berikut :

Sampel ash disiapkan dalam cetakan untuk membentuk piramid segitiga (cone) 0,75 inci tingginya

dengan 0,25 inci segitiga dasarnya.

Segitiga ini dipanaskan pada furnace dengan mengoksidasi atmosfir pada temperatur 1.290 -1.370 oF

(699 – 743 oC) pada laju yang dikontrol untuk menyediakan peningkatan temperatur 15

o setiap

menit.

Lingkungan dari furnace diatur agar dapat berada pada kondisi oksidasi dan reduksi.

Saat sampel dipanaskan, temperatur pada segitiga berubah menjadi bentuk tertentu seperti gambar 1

di bawah ini :

Gambar 1. Bentuk tertentu berupa fusi ash yang berubah seiring temperature

~ Initial Deformation Temperature (IT atau ID) : temperatur awal pembentukan dimana puncak dari piramid

mulai terbentuk atau menunjukkan tanda pembentukan.

~ Softening Temperature (ST) : temperatur dimana sampel telah terbentuk menjadi membulat dimana tinggi

puncak sama dengan lebarnya (H = W). Softening Temperature biasanya mengarah pada Temperature

Fusion.

~ Hemispherical Temperature (HT) : temperatur dimana segitiga telah terbentuk menjadi gumpalan

hemispherical dan tingginya sama dengan setengah dari lebarnya (H = ½ W).

~ Fluid Temperature (FT) : temperatur dimana segitiga ash telah mencair sampai rata dengan batas

maksimum 0,0625 inci.

Klasifikasi Ash

Karena karakteristik dari ash bituminous dan lignit bervariasi secara signifikan, langkah pertama dalam

menghitung indikasi slagging & fouling adalah menentukan jenis ash. Ash diklasifikasikan sebagai bituminous

jika :

Fe2O3 > CaO + MgO (1)

Sedangkan Ash diklasifikasikan sebagai lignit jika :

Fe2O3 < CaO + MgO (2)




TM 10 - 4

Indeks Slagging

Ash Bituminous

Perhitungan Slagging Indeks (Rs) untuk Ash Bituminous dibawa ke perhitungan base untuk rasio asam dan

persen berat pada dry basis dari sulfur dalam batu bara. Kandungan sulfur mengindikasikan jumlah besi yang

muncul dalam bentuk pyrite. Perhitungannya sebagai berikut :

SxA

BRs

(3)

dimana :

B = CaO + MgO + Fe2O3 + Na2O + KO2 = senyawa asam, %

A = SiO2 + Al2O3 + TiO2 = senyawa basa, %

S = % berat sulfur pada dry basis batu bara

Klasifikasi potensi slagging dengan menggunakan Rs adalah :

Rs < 0,6 = Rendah

0,6 < Rs < 2,0 = Sedang

2,0 < Rs < 2,6 = Tinggi

2,6 < Rs = Tinggi sekali

Ash Lignit

Indeks slagging untuk ash lignit berdasarkan temperatur pembentukan Ash ASTM, seperti dijelaskan

sebelumnya bahwa temperatur fusibilitas mengindikasikan range dimana temperatur saat plastis slag mulai

muncul. Indeks ini adalah rata-rata dari temperatur Hemispherical Maximum (HT) dan temperatur minimum

awal pembentukan (IT) :

5

IT)(Min4HT)(Max*Rs

(4)

dimana :

Max HT = Temperatur maksimum dari resuksi atau oksidasi Hemispherical Softening (oF).

Min IT = Temperatur pembentukan (Initial Deformation) awal dari

reduksi atau oksidasi yang terendah (oF).

Klasifikasi potensi slagging dengan Rs* adalah :

2.450 < Rs* = Rendah

2.250 < Rs* < 2.450 = Sedang

2.100 < Rs*< 2.250 = Tinggi

Rs* < 2.100 = Tinggi Sekali

Indeks Fouling

Ash bituminous (Rf)

Indeks fouling untuk ash bituminous didapatkan dari karakteristik kekuatan sintering menggunakan kandungan

sodium dari ash batubara dan rasio dasar dari asam:

ONaxA

BR 2f

( 5)

dimana :

B = CaO + MgO + Fe2O3 + Na2O + KO2

A = SiO2 + Al2O3 + TiO2

Na2O = % berat alkali dari analisis ash batu bara

Klasifikasi potensi fouling menggunakan Rf adalah :

Rf < 0,2 = Rendah

0,2 < Rf < 0,5 = Sedang




TM 10 - 5

0,5 < Rf < 1,0 = Tinggi

1,0 < Rf = Tinggi Sekali

Ash Lignit

Klasifikasi fouling untuk ash batubara lignit adalah berdasarkan kandungan sodium dalam ash sebagai berikut:

Jika CaO + MgO + Fe2O3 > 20 % berat ash batubara

Na2O < 3 = Rendah – Sedang

3 < Na2O < 6 = Tinggi

6 < Na2O = Tinggi Sekali

Jika CaO + MgO + Fe2O3 < 20 % berat ash batubara

Na2O < 1,2 = Rendah – Sedang

1,2 < Na2O < 3 = Tinggi

Na2O > 3 = Tinggi Sekali

HASIL DAN BAHASAN

Dari analisis kualitas batubara dengan melakukan pengujian analisis ultimasi & proksimasi, didapatkan data

hasil kualitas batubara sebagai berikut,

Batu Bara Mutu Tinggi / Bituminous (Bontang, Kalimantan Timur)

BONTANG, KALIMANTAN TIMUR

ULTIMATE (%) PROXIMATE (%)

Carbon (C) 58,79 Moisture 15,01

Sulfur (S) 0,41 Volatile matter, dry 46,85

Hydrogen (H2) 2,39 Fixed Carbon, dry 30,94

Water (H2O) 15,01 Ash, dry 7,20

Nitrogen (N2) 1,10 Higher Heating value, Btu/lb 12.000

Ash 7,20

Oxygen (O2) 15,10

Batu Bara Mutu Rendah / Lignite (Sarongga, Kalimantan Selatan)

SARONGGA, KALIMANTAN SELATAN






Nitrogen (N2) 1,10 Higher Heating value, Btu/lb 7.821

Ash 2,70

Oxygen (O2) 17,00

Data analisis proksimasi & Ultimasi Batubara, setelah mengalami pencampuran (Coal blending) dimana pada

penerapan dilapangan, proses pencampuran batubara dilakukan di coal yard dengan menggunakan excavator,

hasil analisis kualitas batubara setelah dicampur adalah sebagai berikut :

Batubara campuran

BATU BARA CAMPURAN






Nitrogen (N2) 1,40 Higher Heating value, Btu/lb 11160

Ash 5,00

Oxygen (O2) 19,17

Perhitungan Indeks Slagging dan Fouling

Data analisis Ash dari Batubara campuran untuk digunakan pada boiler adalah sebagai berikut :




TM 10 - 6

No.

Nama unsur /senyawa Persentase dalam

Batubara

1. TiO2 (Titanium dioksida) 2,27 %

2. SiO2 (Silika dioksida) 48,96 %

3. Al2O3 (Alminium oksida) 29,26 %

4. Fe2O3 (Iron oksida) 6,83 %

5. CaO (Kalsium oksida) 6,08 %

6. MgO (Magnesium oksida) 1,13 %

7. SO3 (Sulfur trioksida) 4,17 %

8. Na2O (Sodium oksida) 0,25 %

Klasifikasi ash dari batubara campuran adalah ash lignit karena,

Fe2O3 < CaO + MgO

6,83% < 6,08% + 1,13% ≈ 6,83% < 7,21 % ash lignit

Indeks Slagging

Indeks Slagging (Rs*) untuk ash lignit berdasarkan Temperatur Pembentukan Ash ASTM.

5

IT)(Min4HT)(Max*Rs

Dimana :

Max HT = Temperatur Hemispherical Softening maksimum dari

reduksi atau oksidasi

= 1.370 oC = 2.498

oF

Min IT = Temperatur pembentukan awal (Initial Deformation) dari

reduksi atau oksidasi yang terendah

= 1.285 oC = 2.345

oF

Sehingga : = 2375,6 oF

Jadi, karena 2.250 < Rs* < 2.450, maka potensi slagging untuk batubara campuran dikategorikan Sedang.

Jika dibawa dalam perhitungan berdasarkan base untuk rasio asam dan persen berat pada dry basis dari sulfur

dalam batu bara, maka Indeks slagging (Rs*) dihitung dengan :

SxA

BRs

*

dimana :

B = CaO + MgO + Fe2O3 + Na2O + KO2

= 6,08 + 1,13 + 6,83 + 0,25 + 0 = 14,29

A = SiO2 + Al2O3 + TiO2

= 48,96 + 29,26 + 2,27 = 80,49

S = % berat sulfur pada dry basis batu bara = 0,70

Sehingga, diperoleh nilai Indeks Slagging untuk ash lignit :

LAMPIRAN/LAMPIRAN-LAMPIRAN.rtf

LAMPIRAN/LAMPIRAN-LAMPIRAN.rtf




TM 10 - 7

0.70x80.49

14.29Rs

* = 0,13

Karena nilai Rs* yang didapatkan berada dalam range 0,6 < Rs

* < 2,0, maka potensi slaggingnya dikategorikan

sedang.

Sedangkan untuk perhitungan tiap komponen untuk kondisi sebelum dan sesudah sootblowing, hasilnya

diringkaskan pada tabel berikut :

Tabel hasil perhitungan perpindahan panas untuk tiap komponen

Keterangan Satuan Sebelum

Sootblowing

Sesudah

Sootblowing

Energi Output Btu/h 117,8 x106 122,0 x106

Energi Input Btu/h 146,0 x106 146,2 x106

Furnace Exit Gas Temperature oF 1265,3 1105,0

Heat Release Rate Btu/h 21,0 x103 20,0 x103

Panas yang diabsorb di Furnace Btu/h 59,0 x106 68,8 x106

SUPERHEATER :

* Kalor Radiasi yang diterima

Superheater (qr) Btu/h 17,8 x106 18,8 x106

* Temperatur gas meninggalkan

Superheater oF 1171 1025,6

* Perbedaan temperatur rata-

rata logaritmik (LMTD) oF 1210 975

* Flux massa uap (Gs) lb/h.ft2 46,660 49,133

* Flux massa gas (Gg) lb/h.ft2 62,2 62,8

* Koefisien Perpindahan panas Total Btu/h.ft2.oF 2,02 2,54

* Laju perpindahan panas total Btu/h 27,5 x106 27,9 x106

ECONOMIZER :

* Temperatur gas keluar

Economizer oF 887,0 769,0




* Koefisien perpindahan panas Total (U) Btu/h.ft2.oF 3,08 5,99


AIR HEATER :

* Temperatur gas keluar Air

Heater oF 500,0 360,0




* Flux massa udara (Ga) lb/h.ft2 546 546

* Koefisien Perpindahan panas Total (U) Btu/h.ft2.oF 1,43 0,78


Indeks Fouling

Klasifikasi fouling untuk ash batubara lignit adalah berdasarkan kandungan sodium dalam ash sebagai berikut :

CaO + MgO + Fe2O3 < 20 %

6,08 % + 1,13 % + 6,83 % ≈ 14,04 % < 20 %




TM 10 - 8

Jika CaO + MgO + Fe2O3 < 20 % berat ash batubara, maka untuk Na2O = 0.25 % berarti Na2O < 1.2 maka

potensi fouling untuk batubara campuran adalah rendah – sedang.

Pengaruh ash batubara terhadap potensi timbulnya slagging & fouling

Berdasarkan analisis kandungan ash dan ash fusion temperature, klasifikasi ash batubara campuran adalah ash

lignit dengan potensi slagging yang dapat dikategorikan sedang berdasarkan temperatur pembentukan ash

ASTM, diperoleh Rs* = 2375,6

oF dimana 2250 < Rs

* < 2450. Sedangkan indeks foulingnya adalah 0,25 dengan

potensi timbulnya fouling rendah-sedang. Juga kontribusi dari Alkali khususnya Na2O juga menunjukkan ada

potensi munculnya fouling. Karena bentuk cair dari elemen alkali ini akan menguap dalam burner pada saat

temperatur pembakaran dan juga dapat bereaksi dengan sulfur dan elemen ash lainnya membentuk suatu ikatan

yang memberikan kontribusi untuk terjadinya fouling di daerah konveksi.

Tabel 1. Indeks dan Potensi Slagging Batubara Tonasa

Klasifikasi Indeks Batu Bara Campuran

Nilai Potensi Nilai Potensi

2400 < Rs* Rendah - -

2250 < Rs* < 2450 Sedang 2375,6 Sedang

2100 < Rs* < 2250 Tinggi - -

Rs* < 2100 Tinggi Sekali - -

Tabel.2 Indeks dan Potensi Fouling Batubara Tonasa

Klasifikasi Indeks Batu Bara Tonasa

Nilai Potensi Nilai Potensi

Na2O < 1,2 Rendah – Sedang 0,25 Rendah – Sedang

1,2 < Na2O < 3 Tinggi - -

Na2O > 3 Tinggi Sekali - -

Pengaruh Temperatur Gas Keluar Furnace (FEGT) terhadap performa Furnace

Tabel 3. Tabel hasil perhitungan performa furnace sebelum dan sesudah sootblowing

Beban (MW) FEGT (K) fab

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

14.9 16.2 1193.65 938.65 0.421 0.598

15 16.3 1181.75 853.55 0.429 0.656

16.1 16.5 1216.75 939.75 0.404 0.597

16.4 16.7 1249.45 951.65 0.381 0.589

Gambar 2. Temperatur gas keluar furnace (FEGT) sebagai fungsi dari Fraksi absorbsi (fab)

0.45

0.47

0.49

0.51

0.53

0.55

0.57

0.59

800 900 1000 1100 1200 1300

sebelum sootblow ing sesudah sootblow ingLinear (sesudah sootblowing)

BAB%203.%20METODE%20PENELITIAN.rtf

BAB%20III.%20METODE%20PENELITIAN2.rtf




TM 10 - 9

Dari gambar 2 terlihat bahwa semakin tinggi temperatur gas keluar furnace (FEGT) maka fraksi absorbsi akan

semakin kecil. Tingginya FEGT disebabkan oleh adanya slagging yang menempel pada furnace sehingga

menghambat penyerapan panas pada pipa-pipa di dalam furnace. Pada kondisi sebelum sootblowing, dimana

diindikasikan terjadi slagging FEGT-nya lebih besar dibandingkan sesudah sootblowing. Sedangkan fraksi

absorbsi akan mengalami peningkatan sesudah dilakukan sootblowing, karena slag yang menghambat proses

absorbsi panas telah dibersihkan.

Batubara Campuran dengan indeks slagging yang berpotensi sedang untuk menimbulkan slag terlihat dari

adanya peningkatan temperatur gas keluar furnace (FEGT). Dan setelah dilakukan sootblowing, untuk

membersihkan slag, terlihat adanya penurunan FEGT dan peningkatan fraksi absorbsi. Hal ini menunjukkan

peningkatan beban yang dapat dicapai oleh boiler sesudah dilakukan proses sootblowing.

Gambar 3. Beban yang dapat dicapai boiler (MW) sebagai fungsi dari fraksi absorbsi (fab)

sebelum dan sesudah sootblowing

Dari gambar 3 di atas memperlihatkan hubungan antara fraksi absorbsi dengan beban yang dihasilkan boiler

untuk kondisi sebelum dan sesudah sootblowing. Pada kondisi sebelum sootblowing, akibat adanya slagging

yang menurunkan fraksi absorbsi sehingga boiler hanya dapat mencapai beban antara 14.9 MW - 16.4 MW.

Setelah melalui proses sootblowing, dimana slag yang menempel telah dibersihkan, fraksi absorbsi akan

meningkat dan beban yang dicapai juga mengalami peningkatan antara 16.2 MW sampai 16.7 MW.

SIMPULAN

1. Dari analisis kualitas batu bara, setelah dilakukan coal blending (pencampuran) maka kualitas batu bara

campuran menjadi sub bituminous dengan hasil analisis proksimasi : nilai kalor (11160 Btu/lb), kandungan

zat terbang (44,61%), karbon padat (31,16%), kadar air (19,23%), kandungan ash (5,0%) serta hasil analisis

ultimasi : Sulfur (0,7%), Karbon (49,38%), Nitrogen (1,40%), Hidrogen (5,12%) dan Oksigen (19,17%).

2. Dari analisis komposis ash dan Ash Fusion Temperature (AFT), terlihat bahwa batu bara campuran

diklasifikasikan sebagai ash lignit dengan potensi slagging yang sedang (Rs* = 2735,6) dan potensi fouling

yang rendah - sedang (Rf = 0,25)

3. Berdasarkan perhitungan btu-method, nilai heat release rate mengalami peningkatan yaitu dari 20,0 x 103

Bt/hr ft2 menjadi 30,7 x 10

3 Btu/hr ft

2 sesudah proses sootbowing. Hal ini menunjukkan bahwa potensi

munculnya slagging terbukti terjadi pada daerah furnace.

4. Berdasarkan perhitungan efisiensi dengan Btu method, absorbsi panas pada tiap komponen mengalami

kenaikan setelah dilakukan sootblowing, sehingga efisiensinya menjadi semakin meningkat dari 80,68 %

menjadi 83,46 %.

0.44

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

0.56

0.58

14.5 15 15.5 16 16.5 17

Sebelum sootblow ing sesudah sootblow ingLinear (Sebelum sootblow ing) Linear (sesudah sootblow ing)




TM 10 - 10

DAFTAR PUSTAKA

Culp Archie W, Prinsip Prinsip Konversi Energi, Erlangga, Jakarta, 1991.

Folsom, B. A., M. P. Heap dan J. H. Pohl, Effects of Coal Quality on Power Plant Performance

and Costs, Volume 1. research Project 2256-1. 1986. California

Hatt, Rod, 1990. Influence of Coal Quality and Boiler Operating Conditions on Slagging of

Utility Boilers. Coal Combustion Inc.

Holman, J.P., Perpindahan Kalor, Erlangga, Jakarta, 1993.

Kasim, Hasni, Studi Titik Leleh Abu Batubara untuk Tiga Komponen Oksida. Master thesis

Teknik Pertambangan ITB, 2000

Muin Syamsir, A., Pesawat Pesawat Konversi Energi I (Ketel Uap), Rajawali Press, Jakarta, 1988.

P.K. Nag. 1998. Power Plant Engineering. Second edition. McGraw Hill.

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara @

www.tekmira.esdm.go.id. Online, diakses 20 Agustus 2007.

RWE npower plc Windmill Hill Business Park Whitehill Way Swindon Wiltshire

SN5 6PB, Reducing Slagging and Fouling Constraints, Imperial College of Science,

Technology and Medicine, 2005

Schulz, Kent.W. Analyzing the Use of Chemical Technology for Controlling and Influencing

Opacity, Fouling and Slagging in Coal-Fired Boilers. Online. Diakses 15 Desember 2007.

Sorensen Harry, A., Energy Conversion System, John Wiley & Sons, 1983.

Spliethoff,H. Characterization of Slagging and Fouling in Biomass Combustion (Bioslag). Energy

Technology TU Delft.

Stultz Steven C, Kitto John B,. Steam It’s Generation and Use. Ed. 40th. Babcock & Wilcox

Company. Ohio, United State of America, 1992.

Sven Unterberger, Jörg Maier, Klaus R.G. Hein, Overcoming Technical Barriers Related to

Biomass Co-combustion in Large-Scale Power Plants, Institute of Process Engineering and Power Plant

Technology Universitaet Stuttgart, Germany, 2003.

The coal resource, 2004.

Wakil, EL, M, Instalasi Pembangkit Daya, Jilid 1, Erlangga, Jakarta,1992.

Wood Bernard D, Penerapan Termodinamika , Jilid 1, Erlangga, Jakarta, 1998.

Yurismono,H, Cahyadi, Panaka, Petrus, Slagging & Fouling Potential of Indonesian Coal Tested at

LSDE Boiler Simulator, Proceedings International Conference on Clean & Efficient Coal

Technology in Power Generation, 1999.

http://www.tekmira.esdm.go.id/

Analisa Slaging Dan Fouling

Documents

Transcript of Analisa Slaging Dan Fouling