Faktor Kelebihan Udara Excess Air

158 Tabel 4-4. Efisiensi pembakaran dengan udara lebih excees air Udara Lebih, [] Efisiensi Pembakaran pada Temperatur Gas Buang, [] Udara Oksigen 200 o F 300 o F 400 o F 500 o F 600 o F 9,5 2,0 85,4 83,1 80,8 78,4 76,0 15,0 3,0 85,2 82,8 80,4 77,9 75,4 28,1 5,0 84,7 82,1 79,5 76,7 74,0 44,9 7,0 84,1 81,2 78,2 75,2 72,1 81,6 10,0 82,8 79,3 75,6 71,9 68,2 Gambar 4-21. Grafik efisiensi versus perbandingan udara lebih. Tabel 4-5 Efisiensi dan faktor udara lebih untuk berbagai jenis bahan bakar. Bahan Bakar Faktor Udara Oksigen, [] Efisiensi, [] Minyak 1,1 – 1,3 2 - 5 88 - 92 Gas 1,09 – 1,2 1,9 – 3,5 88 - 93 Batubara: Batubara Halus Pulverized Travelling Grate Underfeed Stokers Fluidized Bed 1,25 – 1,30 1,35 – 1,40 1,40 – 1,60 1,20 – 1,35 4,3 – 4,9 5,5 – 6,6 6,1 – 7,9 3,6 – 5,6 90 – 94 84 – 88 80 – 85 86 – 91 Kayu dan Gambut: Kayu Halus Gambut Halus Water Cooled Grate Cyclone Oven Oven with Stable Grate Fluidized Bed 1,30 – 1,40 1,30 – 1,40 1,30 – 1,45 1,20 – 1,35 1,35 – 1,55 1,20 – 1,35 4,8 – 5,9 4,8 – 5,9 4,8 – 6,4 3,5 – 5,4 5,4 – 7,4 3,5 – 5,4 87 – 91 85 – 89 82 – 86 84 – 87 78 – 82 86 - 91 159 Tabel 4-6 Data pembakaran teoritis pada bahan bakar umum boiler. Bahan Bakar kg Udara kg Bahan Bakar kg Gas Buang kg Bahan Bakar m 3 Gas Buang kg Bahan Bakar CO 2 Teoritis dalam Gas Buang CO 2 Kenyataan dalam Gas Buang Padat: Ampas Tebu Batubara bituminous Lignite Sekam Padi Kayu 3,2 10,8 8,4 4,6 5,8 3,43 11,7 9,10 5,63 6,4 2,61 9,40 6,97 4,58 4,79 20,65 18,70 19,40 19,80 20,30 10 – 12 10 – 13 09 – 13 14 – 15 11 - 13 Cair: Furnace Oil LSHS 13,9 14,04 14,30 14,63 11,50 10,79 15,00 15,50 9 – 14 9 - 14 Tabel 4-7 Harga kalor kotor GCV dan harga kalor bersih NCV untuk beberapa bahan bakar dan efisiensi. Particular Bahan Bakar Batubara Sekam Padi Lignite Neyveli Ampas Tebu Furnace Oil Gas Bio GCV, [kcalkg] 3.800 3.275 2.890 2.272 10.200 4.098 NCV, [kcalkg] 3.623 2.980 2.439 1.812 9.596 3.695 Efisiensi Basis GCV 84 80 74 69 87 83 Efisiensi Basis NCV 88,1 87,9 87,7 86,5 92,4 92,0 Tabel 4-8 Tingkat faktor udara lebih pada beberapa bahan bakar Bahan Bakar Tipe Pembakar Udara Lebih, [ berat] Batubara Halus Tanur berpendingin air lengkap untuk pengeluaran slag atau abu kering 15 - 20 Tanur berpendingin air sebagian untuk pengeluaran abu kering 15 - 40 Batubara Spread Stoker 30 - 60 Water-cooler vibrating-grate stokers 30-60 Chain-grate and traveling-grate stokers 15-50 Underfeed stoker 20-50 Minyak Oil burners, register type 15-20 Multi-bahan bakar burners and flat-flame 20-30 Gas Alam High pressure burner 5-7 Kayu Dutch over 10-23 through grates and Hofft type 20-25 Ampas Tebu Semua Tanur 25-35 Black Liquor Recovery furnaces for draft and soda-pulping processes 30-40 160

4.4.3.2. Faktor Alat Pembakar Burner

Fungsi burner adalah mencampur udara pembakaran dan bahan bakar dengan perbandingan di atas batas kemampuan nyala secara kontinyu untuk menghasilkan pembakaran yang steady. Kinerja burner mempunyai pengaruh yang penting terhadap efisiensi boiler, karena mempengaruhi kebutuhan excess air. Burner yang baik akan membentuk campuran bahan bakar dan udara pembakaran dengan excess air yang minimum. Penyetelan burner yang kurang tepat pada semua interval beban boiler akan dapat menyebabkan tinggi atau rendahnya nilai excess air. Tabel 4-9 Komposisi gas buang yang disarankan. Pembakaran Baik dan Buruk Satuan Baik Buruk Uap tonjam 20 20 Temperatur Gas Buang o C 200 300 CO 2 12 10 O 2 7,5 9,8 CO 0,01 0,5 Soot grkg batubara 20 30 Tabel 4-10 Parameter kontrol gas buang. Courtesy: US DOE ITP Steam BestPractices End User Training Program

4.4.3.3. Beban Boiler Firing Rate

Kerugian karena radiasi dan konveksi akan meningkat pada beban boiler yang rendah, sedangkan pada beban boiler yang meningkat kerugian karena panas yang dibawa flue gas akan meningkat. Beban boiler yang berada dalam interval efisiensi Typical Flue Gas Oxygen Content Control Parameters Fuel Automatic Control Positioning Control Automatic Control Positioning Control Flue Gas O 2 Content Flue Gas O 2 Content Excess Air Excess Air Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max. [] [] [] [] [] [] [] [] Natural Gas 1.5 3.0 3.0 7.0 9 18 18 55 Numb. 2 Fuel Oil 2.0 3.0 3.0 7.0 11 18 18 55 Numb. 6 Fuel Oil 2.5 3.5 3.5 8.0 14 21 21 65 Pulverized Coal 2.5 4.0 4.0 7.0 14 25 25 50 Stoker Coal 3.5 5.0 5.0 8.0 20 32 32 65 Typical Flue Gas Oxygen Content Control Parameters Fuel Automatic Control Positioning Control Automatic Control Positioning Control Flue Gas O 2 Content Flue Gas O 2 Content Excess Air Excess Air Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max. [] [] [] [] [] [] [] [] Natural Gas 1.5 3.0 3.0 7.0 9 18 18 55 Numb. 2 Fuel Oil 2.0 3.0 3.0 7.0 11 18 18 55 Numb. 6 Fuel Oil 2.5 3.5 3.5 8.0 14 21 21 65 Pulverized Coal 2.5 4.0 4.0 7.0 14 25 25 50 Stoker Coal 3.5 5.0 5.0 8.0 20 32 32 65 161 terbaik atau tertinggi adalah di antara 70 sampai dengan 90 dari beban maksimumnya.

4.4.3.4. Temperatur Gas Buang Flue Gas

Tingginya temperatur gas buang flue gas mengisyaratkan tingginya panas yang dibawa gas buang. Apabila panas tersebut terbawa keluar cerobong oleh gas buang, jelas hal ini merupakan suatu kerugian. Jadi, satu cara untuk meningkatkan efisiensi boiler adalah dengan menurunkan temperatur gas buang serendah mungkin sampai pada batas yang diizinkan. Karena temperatur gas buang yang terlalu rendah akan mengakibatkan korosi pada cerobong. Ada 2 hal yang diketahui menyebabkan tingginya temperatur gas buang, yaitu:  Tidak cukupnya permukaan perpindahan panas;  Buruknya permukaan perpindahan panas. Gambar 4-22. Persentase efisiensi versus temperatur gas buang. Permukaan perpindahan panas boiler dapat ditingkatkan dengan menginstalasi air preheater atau economiser. Air preheater digunakan untuk meningkatkan temperatur udara pembakaran dengan memanfaatkan panas gas buang. Economiser digunakan untuk meningkatkan temperatur air pengisi boiler juga dengan menyerap panas dari gas buang. Untuk memperbaiki permukaan perpindahan panas dapat dilakukan dengan