Pemanfaatan Arang Hasil Pyrolisis Kayu Lamtoro Pada Campuran Bahan Bakar Batubara Dengan Co-firing Untuk Meningkatkan Kinerja PLTU XYZ

Abstract

Abstract. The use of fossil fuels such as coal for energy needs is increasing, but the amount of fuel reserves is also depleted due to the un-renewable nature of fossil fuels. In addition, fossil fuels also cause pollution impacts on the environment. biomass is an alternative option as renewable new energy that can be renewed and does not cause pollution impacts on the environment. In this study aims to find out the characteristics of biomass used, the influence of the composition of biomass addition to coal, the influence of furnace temperature on exhaust gases and observations of agglomeration, and after that can evaluate the values that affect the performance of steam power plants. Research on the co-firing process on fludized bed reactors was conducted on a laboratrium scale with lamtoro wood charcoal and lignite-rated coal. then done mixing with the composition of fuel used is 75% coal and 25% biomass. the co-firing test process is carried out with temperatures of 850°c, 900°c, 950°c. after which agglomeration observations and exhaust gas analysis readings are performed. Previously, laboratrium analysis was carried out on coal and biomass.  Laboratrium analysis includes proximate analysis, ultimat analysis, and heat value. based on laboratrium analysis data conducted, it can calculate the values that affect the performance of pltu. Characteristics of lamtoro wood charcoal can be seen from moisture content of 0%, then fixed carbon of 61,81%, carbon content of 63,51%, heat value of 6.694 kcal/kg and volatile matter of 36,33%. the effect of adding lamtoro charcoal to coal mixing can improve combustion performance and reduce the impact of environmental pollution. the ratio of charcoal addition used is only 25%. because looking at the fuel ratio of 0,92 and fouling index of 1,16 is still relatively low.  along with the increase in temperature the composition of CO₂ gas is getting higher and for O₂ gas is getting lower. and from the three furnace temperatures tested there was no agglomeration in the bed material. at a mixing ratio of 25% boiler efficiency value of 82,7% can maximize energy expended by boilers, lower heat rate and reduce CO₂ emissions.

Keywords: co-firing, boiler efficiency, heat rate, CO₂ emission factor.

Abstrak. Penggunaan energi fosil seperti batubara untuk kebutuhan energi semakin meningkat, akan tetapi jumlah cadangan bahan bakar juga semakin menipis karena sifat bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbaharui. Selain itu juga bahan bakar fosil juga menimbulkan dampak polusi bagi lingkungan. biomassa merupakan pilihan alternatif sebagai energi baru terbarukan yang dapat di perbaharui dan tidak menimbulkan dampak polusi bagi lingkungan. Pada penenlitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik dari biomassa yang digunakan, pengaruh komposisi penambahan biomassa terhadap batubara, pengaruh suhu furnace pada gas buang dan pengamatan aglomerasi, dan setelah itu dapat mengevaluasi nilai - nilai yang mempengaruhi kinerja dari pembangkit listrik tenaga uap. Penelitian proses co-firing pada reaktor fludized bed dilakukan pada skala laboratrium dengan bahan arang kayu lamtoro dan batubara peringkat lignit. lalu dilakukan pencampuran dengan komposisi bahan bakar yang digunakan adalah 75% batubara dan 25% biomassa. proses pengujian co-firing dilakukan dengan suhu 850°c, 900°c, 950°c. setelah itu dilakukan pengamatan aglomerasi dan pembacaan analisa gas buang. Sebelumnya dilakukan analisa laboratrium pada batubara dan biomassa.  Analisa laboratrium meliputi analisa proksimat, analisa ultimat, dan nilai kalor. berdasarkan data analisa laboratrium yang dilakukan maka dapat menghitung nilai – nilai yang mempengaruhi kinerja dari PLTU. Karakteristik arang kayu lamtoro dapat dilihat dari kadar moisture sebesar 0%, Lalu fixed carbon sebesar 61,81%, kadar carbon sebesar 63,51%, Nilai kalor sebesar 6.694 kkal/kg dan nilai volatile matter sebesar 36,33%. pengaruh penambahan arang lamtoro pada pencampuran batubara dapat meningkatkan kinerja pembakaran dan menurunkan dampak pencemaran lingkungan. pemilihan rasio penambahan arang yang digunakan hanya sebesar 25%. karena melihat nilai fuel ratio sebesar 0,92 dan indeks fouling sebesar 1,16 masih tergolong rendah.  seiring dengan peningkatan suhunya komposisi gas CO₂ semakin tinggi dan untuk gas O₂ semakin rendah. dan dari ketiga suhu furnace yang diujikan tidak terjadi aglomerasi pada bed material. pada rasio pencampuran 25% nilai efisiensi boiler sebesar 82,7% dapat memaksimalkan energi yang dikeluarkan oleh boiler, menurunkan Heat rate dan mengurangi emisi CO₂.

Kata Kunci: co-firing, efisiensi boiler, heat rate, faktor emisi CO₂