Analisis Variasi Sudut Tilting Burner Terhadap Distribusi Temperatur pada Boiler Furnace
DOI:
https://doi.org/10.32722/jmt.v1i1.3325Abstract
Tangentially fired pulverized-coal boiler dilengkapi fasilitas tilting burner, dimana fasilitas ini memungkinkan burner untuk dapat diarahkan ke atas maupun ke bawah membentuk sudut tertentu terhadap garis horizontal. Sudut tilting burner berfungsi untuk mengontrol posisi vertikal pembakaran dan juga ukuran nyala api untuk menghasilkan distribusi temperatur yang seragam ke semua tube boiler. Sudut kemiringan yang tidak akurat dapat menyebabkan penyebaran panas tidak merata dan temperatur lokal yang tinggi pada salah satu sisi tube. Dalam penelitian ini, model numerik dikembangkan dan divalidasi dengan data eksperimental yang diperoleh dari pengukuran di tempat untuk menyelidiki efek sudut tilting burner terhadap pembakaran. Turbulensi, perpindahan panas dan reaksi kimia dalam ruang bakar direproduksi secara rinci oleh model. Pada penelitian ini, variasi sudut tilting yang dilakukan adalah +20o, +10o, 0o, -10o, dan -20o terhadap garis horizontal. Perubahan ini dibandingkan dengan sudut tilting 0o. Perubahan sudut tilting +10o akan menaikkan temperatur furnace 90oC serta temperatur flue gas pada outlet furnace 40oC.. Perubahan sudut tilting +20o, akan menaikkan temperatur furnace 170oC serta temperatur flue gas pada oulet furnace 90oC. Perubahan sudut tilting -10o akan menurunkan temperatur pada furnace 130oC, dan temperatur flue gas pada outlet furnace 20oC. Sementara perubahan sudut tilting -20o, akan menurunkan temperatur pada furnace 190oC, dan temperatur flue gas pada outlet furnace 90oC. Sudut tilting yang paling sedikit area yang terkena overheating yaitu sudut tilting 0o.
References
K. M. Munisamy, M. Z. Yusoff, S. K. Thangaraju, H. Hasan dan A. Ahmad, “Burner Tilting Angle Effect on Velocity Profile in 700 MW Utility Boiler,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 88, 2015.
H. Y. Park, S. H. Baek, H. H. Kim, Y. J. Kim, T. H. Kim, H. S. Lim dan D. S. Kang, “Reduction of Main Steam Temperature Deviation in a Tangentially Coal-Fired, Two Pass Boiler,” Fuel, vol. 166, pp. 509-516, 2016.
G. Tang, B. Wu, K. Johnson, A. Kirk, D. Fu dan C. Q. Zhou, “Numerical Study of a Tangentially Fired Boiler for Reducing Steam Tube Overheating,” Applied Thermal Engineering, 2016.
S. K. Thrangaraju, K. M. Munisamy dan S. Baskaran, “Research in Varying Burner Tilt Angle to Reduce Rear Pass Temperature in Coal Fired Boiler,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 822, 2017.
P. Tan, D. Tian, Q. Fang, L. Ma, C. Zhang, G. Chen, L. Zhong dan H. Zhang, “Effects of Burner Tilt Angle on the Combustion and NOX Emission Characteristics of a 700 MWe Deep-Air-Staged Tangentially Pulverised-Coal-Fired Boiler,” Fuel, vol. 196, pp. 314-324, 2017.
L. Yan, B. He, F. Yao, R. Yang, X. Pei, C. Wang dan J. Song, “Numerical Simulation of a 600 MW Utility Boiler with Different Tangential Arrangements of Burners,” Energy & Fuels, vol. 26, pp. 5491-5502, 2012.
Y. Niu, X. Liu, Y. Zhu, H. Tan dan X. Wang, “Combustion Characteristics of a Four-Wall Tangential Fring Pulverized Coal Furnace,” Applied Thermal Engineering, vol. 90, pp. 471-477, 2015.
D. Tian, L. Zhong, P. Tan, L. Ma, Q. Fang, C. Zang, D. Zhang dan G. Chen, “Influence of Vertical Burner Tilt Angle on the Gas Temperature Deviation in a 700 MW Low NOX Tangentially Fired Pulverized-Coal Boiler,” Fuel Processing Technology, vol. 138, pp. 616-628, 2015.
C. Yu, W. Xiong, H. Ma, J. Zhou, F. Si, X. Jiang dan X. Fang, “Numerical Investigation of Combustion Optimization in a Tangential Firing Boiler Considering Steam Tube Overheating,” Applied Thermal Engineering, vol. 154, pp. 87-101, 2019.
H. Park, M. Faulkner, M. D. Turrell, P. J. Stopford dan D. S. Kang, “Coupled Fuid Dynamics and Whole Plant Simulation of Coal Combustion,” Fuel, vol. 89, pp. 2001-2010, 2010.
B. Launder dan D. Spalding, “The Numerical Computation of Turbulent Flows,” Computer Methods in Applied Mechanics And Engineering, vol. 3, pp. 269-289, 1974.
J. S. Truelove, “Three-Dimensional Radiation in Absorbing-Emitting-Scattering Media Using the Discrete-Ordinates Approximation,” J Quant Spectrosc Radiative Transfer, vol. 39, pp. 27-31, 1988.
J. Zhang, Q. Wang, Y. Wei dan L. Zhang, “Numerical Modeling and Experimental Investigation on the Use Brown Coal and Its Beneficated Semicoke for Coal Blending Combustion in a 600 MWe Utility Furnace,” Energy&Fuels, vol. 29, pp. 1196-1209, 2015.
J. R. Fan, X. D. Zha dan K. F. Cen, “Study on Coal Combustion Characteristics in a W-Shaped Boiler Furnace,” Fuel, vol. 80, pp. 373-381, 2001.
T. F. Smith, Z. F. Shen dan J. N. Friedman, “Evaluation of Coefficients for the Weighted Sum of Gray Gases Model,” J. Heat Transfer, vol. 104, pp. 602-608, 1982.
S. Patankar, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, New York: McGraw-Hill, 1980.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Jurnal ini berlisensi Atribut Berbagi Serupa 4.0 Internasional (CC BY-SA 4.0)
Anda diperbolehkan:
- Berbagi — menyalin dan menyebarluaskan kembali materi ini dalam bentuk atau format apapun;
- Adaptasi — menggubah, mengubah, dan membuat turunan dari materi ini untuk kepentingan apapun, termasuk kepentingan komersial.
Berdasarkan ketentuan berikut:
-
Atribusi — Anda harus mencantumkan nama yang sesuai, mencantumkan tautan terhadap lisensi, dan menyatakan bahwa telah ada perubahan yang dilakukan. Anda dapat melakukan hal ini dengan cara yang sesuai, namun tidak mengisyaratkan bahwa pemberi lisensi mendukung Anda atau penggunaan Anda.
-
BerbagiSerupa — Apabila Anda menggubah, mengubah, atau membuat turunan dari materi ini, Anda harus menyebarluaskan kontribusi Anda di bawah lisensi yang sama dengan materi asli.
- Tidak ada pembatasan tambahan — Anda tidak dapat menggunakan ketentuan hukum atau sarana kontrol teknologi yang secara hukum membatasi orang lain untuk melakukan hal-hal yang diizinkan lisensi ini.
