Fluidized bed boiler (FBB) tidak digunakan untuk produksi energi sampai tahun 1970-an, meskipun telah digunakan sebelumnya di banyak aplikasi industri lainnya. FBB telah menjadi sangat umum selama dekade terakhir. Salah satu alasannya adalah boiler ini memungkinkan berbagai jenis bahan bakar, juga bahan bakar berkualitas lebih rendah, untuk digunakan dalam boiler yang sama dengan efisiensi pembakaran yang tinggi. Selanjutnya, suhu pembakaran dalam fluidized bed boiler adalah rendah, yang secara langsung menginduksi emisi NOx yang lebih rendah. FBB juga memungkinkan metode reduksi SOx dengan cara menginjeksikan kapur langsung ke dalam tungku/furnace.

Prinsip Kerja

Prinsip boiler fluidized bed didasarkan pada lapisan pasir atau media seperti pasir, dimana bahan bakar dimasukkan ke dalam dan dibakar. Udara pembakaran berhembus melalui lapisan pasir dari pembukaan di bagian bawah boiler. Tergantung pada kecepatan udara pembakaran, lapisan tersebut didapat berbagai jenis perilaku seperti cairan. Jenis pembakaran ini memiliki keunggulan sebagai berikut:

  • Fleksibilitas bahan bakar; bahkan batu bara tingkat rendah seperti lumpur atau sampah dapat dibakar
  • Efisiensi pembakaran yang tinggi
  • Emisi NOx rendah
  • Pengendalian emisi SOx dengan desulfurisasi selama pembakaran; dicapai dengan menggunakan batu kapur sebagai bahan dasar atau menyuntikkan batu kapur ke dalam lapisan.
  • Beragam ukuran partikel bahan bakar dapat diterima; menghancurkan bahan bakar tidak perlu
  • Instalasi yang relatif kecil, karena adanya fasilitas desulfurisasi gas buang dan penghancuran tidak dibutuhkan

Jenis-jenis Fluidized Bed Boiler

Ada dua jenis utama fluidized bed boiler pembakaran: Bubbling fluidized bed (BFB) dan Circulating fluidized bed boiler (CFB).

Pada tipe bubbling, karena kecepatan aliran udara rendah, partikel medium tidak terbawa di atas bed. Pembakaran dalam jenis ini boiler dihasilkan di bed. 

Mode fluidisasi CFB dicirikan dengan kecepatan slip yang tinggi antara gas dan padatan dan dengan pencampuran padatan intensif. Kecepatan slip tinggi antara gas dan padatan, mendorong laju transfer massa tinggi yang meningkatkan laju oksidasi (pembakaran) dan desulfurisasi reaksi, penting untuk penerapan CFB di pembangkit listrik. Pencampuran intensif dari padatan menjamin pencampuran bahan bakar dan produk pembakaran dengan udara pembakaran dan reagen pengurangan emisi gas buang.

Pada tipe circulating, kecepatan udara tinggi, sehingga partikel berukuran sedang terbawa keluar dari ruang bakar. Partikel yang terbuang ditangkap oleh cyclone yang dipasang di outlet ruang bakar.

Pembakaran dihasilkan di seluruh ruang bakar dengan pergerakan partikel yang intensif. Partikel terus ditangkap oleh cyclone dan dikirim kembali ke bagian bawah ruang bakar untuk membakar partikel yang tidak terbakar. Hal ini berkontribusi pada pembakaran penuh.

Boiler CFB  memiliki yang berikut ini keunggulan dibandingkan BFB:

  • Efisiensi pembakaran yang lebih tinggi
  • Konsumsi batu gamping yang lebih rendah sebagai bahan bed
  • Emisi NOx lebih rendah
  • Respon lebih cepat untuk perubahan beban

Keuntungan utama boiler BFB adalah fleksibilitas yang jauh lebih besar dalam kualitas bahan bakar daripada boiler CFB. Boiler BFB biasanya memiliki output daya lebih rendah dari 100 MW dan CFB boiler berkisar dari 100 MW hingga 500 MW. Akhir-akhir ini, banyak boiler CFB telah dipasang karena kebutuhan yang tinggi serta CFD itu efisien dan ramah lingkungan.