STUDI CFD KONFIGURASI NOZZLE PADA CO-FIRING BATUBARA DAN SERBUK GERGAJI DI RUANG BAKAR BOILER

• Main Author: Iqbaal Rahman, Muhammad
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Subjects: Teknik (Rekayasa, enjinering dan kegiatan berkaitan)
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/65702
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Pembangkit energi dengan tujuan sustainability saat ini memiliki potensi besar dalam memerangi pemanasan global, polusi udara, dan kekurangan energi. Salah satu contohnya adalah pembangkit yang menggunakan co-firing. Pengunaan co-firing memungkinkan operator untuk menggunakan bahan bakar yang berbeda dalam komposisi yang di inginkan sehingga prosesnya dapat disesuaikan untuk memenuhi permintaan dengan tetap mengoptimalkan pasokan dan permintaan energi. Proses co-firing dalam penelitian ini adalah dengan mengevaluasi model komputasi dinamis fluida pembakaran tungku yang berjalan pada campuran sawdust dan coal. Hasil dari penelitian ini adalah untuk lebih memahami pembakaran dalam co-firing dengan membandingkan konfigurasi burner dalam konfigurasi hexahedral atau persegi yang lebih baik untuk mencapai suhu yang lebih tinggi dan parameter lain yang mempengaruhi co-firing. Penelitian ini menggunakan berbagai komposisi bahan bakar dalam simulasi pembakaran bersama dan satu jenis pembakaran bahan bakar, yaitu 100% coal , 100% sawdust , 85% coal ditambah 15% sawdust , dan 95% coal ditambah 5% sawdust dengan komposisi aliran massa identik dan kondisi lain di saluran masuk. Sebagian besar komposisi bahan bakar yang digunakan dalam simulasi ini murni dari rasa ingin tahu, tetapi komposisi 5% serbuk gergaji dan 95% batubara berasal dari kondisi pengujian pembangkit listrik yang sebenarnya. Simulasi memiliki dua konfigurasi domain komputasi; domain pertama terdiri dari susunan burner yang tak terbatas, dan domain kedua sesuai dengan geometri boiler nyata dengan dinding adiabatik sebagai kondisi batas dinding. Selain kondisi batas, parameter lainnya adalah model k-epsilon untuk pemodelan turbulensi, model radiasi P1, fungsi transpor dengan model volumetrik, disipasi eddy, dan difusi masuk untuk reaksi bahan bakar/kimia.. Dari hasil simulasi, trend konfigurasi burner hexahedral memiliki energi kinetik turbulensi yang lebih tinggi, seperti terlihat pada model pembakaran boiler yaitu 47,67 J/kg, sekitar 60% lebih tinggi dibandingkan konfigurasi inline sebesar 29,72 J/kg pada pembakaran ruang boiler. Energi kinetik turbulensi yang lebih tinggi berarti bahwa pencampuran bahan bakar dalam konfigurasi heksahedral lebih baik daripada dalam konfigurasi inline, yang menghasilkan lebih sedikit burnout daripada konfigurasi inline. Meskipun tren penggunaan konfigurasi hexahedral memiliki burnout kecil, panas yang dihasilkan dan suhu maksimum juga lebih kecil daripada konfigurasi inline. Dari hasil ini, parameter penting bagi pengguna untuk memutuskan konfigurasi mana yang akan mereka gunakan dalam kasus yang sebenarnya akan ditemukan.