Analisis water tube boiler dengan metode langsung menggunakan sensor temperature dan differential pressure
Keywords:
water tube boiler, biomassa, efisiensi, thermocouple, differential pressureAbstract
Boiler biomassa menjadi pilihan menarik untuk pembangkit uap karena sumbernya terbarukan, biaya bahan bakar relatif rendah, dan emisi polutan tertentu lebih kecil dibanding batubara. Penelitian ini menganalisis kinerja water tube boiler berbahan bakar campuran biomassa 50% fiber, 20% cangkang sawit, dan 30% kulit kayu. Karakteristik bahan bakar dianalisis melalui pendekatan proximate dan ultimate, nilai kalor dihitung dengan rumus Dulong, kebutuhan udara pembakaran dan komposisi gas buang diperkirakan, sedangkan efisiensi termal dievaluasi menggunakan metode langsung. Suhu ruang bakar diukur dengan thermocouple tipe K dan kestabilan aliran dimonitor menggunakan differential pressure transmitter. Hasil penelitian menunjukkan LHV campuran sebesar 17.444,52 kJ/kg dan efisiensi termal boiler mencapai 87,5%. Pengaturan excess air sekitar 50% menghasilkan pembakaran stabil, emisi SO2 rendah, dan kondisi ΔP optimum pada 72-75 mmH2O saat beban penuh. Thermocouple tipe K menunjukkan galat sekitar ±3-5 °C dengan deviasi standar ±1,8 °C. Temuan ini menegaskan bahwa karakterisasi bahan bakar, pengendalian excess air, dan pemantauan instrumen merupakan faktor kunci dalam menjaga efisiensi serta keandalan operasi boiler biomassa.
References
Arsyad, A., dkk. (2024). Technical analysis using 100 percent palm kernel shell as fuel in circulation fluidized bed boiler type. International Journal of Electrical, Computer and Biomedical Engineering, 2(2), 128-140. https://doi.org/10.62146/ijecbe.v2i2.44
Bathia, A. (2023). Steam System Basics and Energy Efficiency. New Jersey: Continuing Education and Development, Inc.
Çengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Thermodynamics: An Engineering Approach (9th ed.). McGraw-Hill Education.
Hidayat, D., & Pratama, R. (2020). Efisiensi bahan bakar pada water tube boiler menggunakan sensor thermocouple tipe K dan PT100. Jurnal Energi dan Lingkungan, 38(1), 54-60.
Kurniawan, A. (2019). Analisis efisiensi boiler unit 2 dan 4 di PT PLN (Persero) Wil. Kalselteng Sektor PLTU Asam-Asam. SJME Kinematika, 4(1), 77-85.
Kurniawan, T., & Sugiharto, A. (2022). Pengaruh penggunaan sensor suhu dan tekanan pada water tube boiler terhadap efisiensi bahan bakar. Journal of Thermal Engineering, 40(2), 211-220.
Mekala, K. G. H., & Ishara, G. K. K. (2023). Boiler corrosion and suggestions for better efficiency. Journal of Research Technology and Engineering. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.22532.50566
Mishra, D. P. (2018). Fundamentals of Combustion. Prentice Hall.
Moran, M. J., Shapiro, H. N., Boettner, D. D., & Bailey, M. B. (2018). Fundamentals of Engineering Thermodynamics (9th ed.). Wiley.
Raharjo, T., & Setiawan, B. (2021). Evaluasi kebutuhan udara pembakaran dan dampaknya terhadap emisi gas buang pada boiler industri. Jurnal Teknologi Termal, 19(1), 67-82.
Rahman, F., & Santosa, W. (2018). Analisis penggunaan thermocouple tipe K pada boiler untuk pengukuran suhu yang akurat dalam proses pembakaran. Journal of Industrial Engineering, 32(4), 311-318.
Sari, Y., & Wibowo, D. (2019). Pemanfaatan sensor thermocouple tipe K pada water tube boiler untuk peningkatan kontrol suhu dan efisiensi bahan bakar. Jurnal Teknologi Energi, 45(2), 143-150.
Widianto, P., & Ardianto, A. (2021). Perawatan dan kalibrasi sensor untuk meningkatkan efisiensi pembakaran pada water tube boiler. Jurnal Teknik Energi, 26(4), 101-108.
