Studi kasus: analisis pola pembakaran pada COAL FIRED boiler (PT. Indonesia power)

Unit coal fired boiler merupakan salah satu jenis boiler dengan bahan bakar batu bara (coal) yang cukup umum digunakan pada pembangkit listrik batu-bara di Indonesia.

Pada kasus ini, salah satu unit coal fired boiler milik PT. Indonesia Power mengalami overheat pada bagian tubing di dalam boiler (water-wall), sehingga mengakibatkan tube gagal saat beroperasi.

ilustrasi unit pembangkit listrik batu bara

Fenomena ini mungkin terjadi karena banyak faktor, mulai dari perubahan fasa steam di dalam tube yang terlalu dini, sehingga penyerapan kalor yang harusnya terjadi untuk perubahan fasa air menjadi steam justru digunakan untuk memanaskan dinding tube dan pada akhirnya membuat tube menjadi overheat dan gagal. Atau mungkin juga karena setingan orientasi arah masuknya coal ke dalam boiler yang tidak sesuai dengan kondisi operasional yang membuat pola aliran api berubah dan memanaskan tubes tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Karena melibatkan fenomena aliran fluida dan perpindahan panas yang cukup kompleks, serta proses reaksi kimia: dalam hal ini pembakaran, maka analisis secara manual atau intuisi menjadi tidak cukup. Salah satu cara yang paling pas digunakan dalam situasi ini adalah menggunakan bantuan metode numerik, Computational Fluid Dyamics (CFD), yaitu permodelan dengan komputer sesuai dengan kondisi operasional dengan detail, sehingga parameter-parameter seperti temperature, tekanan, kecepatan aliran, atau bahkan perubahan fasa dan reaksi pembakaran dapat “dilihat” dan digunakan untuk menganalisa root cause dari permasalahan di atas.

Dalam kasus ini, PT. Indonesia Power bersama dengan tim AE Services melakukan studi CFD menggunakan software openFOAM, yaitu salah satu software CFD yang cukup powerfull untuk menghandle kasus seperti ini.

Ilustrasi hasil simulasi CFD coal fired boiler

Dari simulasi yang dilakukan, diperoleh data-data dan pola aliran yang detail serta komprehensif, sehingga proses menemukan root cause menjadi lebih mudah. Di samping itu, dengan mengubah-ubah parameter seeperti sudut input coal, laju aliran coal atau udara, dan lain-lain kita dapat melihat perubahan dari performa yang dihasilkan, atau bahkan komposisi dari emisi gas buangnya.

Jika perusahaan anda membutuhkan jasa untuk analisa CFD pada permesinan anda, jangan ragu untuk menghubungi tim AE Services >>JASA SIMULASI CFD!

>>BACA SELENGKAPNYA TEORI CFD DI SINI!

>>UNTUK ARTIKEL LAINYA TERKAIT CFD KLIK DI SINI.

By Caesar Wiratama