SISTIM PEMBAKARAN

BATUBARA

Epin Supinto No Mhs 15320048JURUSAN TEKNIK MESIN TEKNIK

UNIVERSITAS JANABADRA

YOGYAKARTA

2015

PENDAHULUAN

Batubara memiliki berbagai penggunaan yang

penting di seluruh dunia. Penggunan yang paling penting

adalah untuk membangkitkan tenaga listrik, produksi baja,

pembuatan semen dan proses industri lainnya serta sebagai

bahan bakar cair. Batubara adalah salah satu bahan bakar

fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang

dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, batuan

organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen,

oksigen, nitrogen & sulfur.

Proses pembakaran batubara akan berlangsung dengan

baik jika tersedia udara dalam jumlah yang cukup. Proses

pembakaran dimulai dari terjadinya oksidasi pada fase uap

dan penyalaan volatile matter yang terlepas dari batubara

yang selanjutnya menyebabkan menyalanya residu bahan

padat (residual char). Tahap penyalaan volatile matter

menyebabkan kestabilan flame (nyala) dan temperatur

sehingga residu padat bisa menyala, sementara pada

penyalaan residu padat terjadi mekanisme reaksi-reaksi yang

kompleks yang selanjutnya menghasilkan panas

pembakaran.

Atau secara singkatnya dapat di gambarkan sebagai berikut :

Proses Terjadinya Pembakaran pada Batubara :

Batubara LEPAS Fasa uap + Volatile Matter MENYALA Residu Pembakaran

Panas Pembakaran

Pembakaran batubara dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:

1. Pembakaran dalam Unggun Tetap

2. Pulverized Coal Combustion

1. Pembakaran dalam Unggun Tetap (fixed bed).

Ada tiga pola dasar pengumpanan batubara

dan udara yang telah dikembangkan:

A. Overfeed

Pada pola pengumpanan overfeed, aliran batubara dan udara

saling berlawanan (countercurrent). Bahan bakar diumpankan dari

atas unggun (bed) dan mengalir ke bawah sambil dikonsumsi,

sementara udara mengalir dari atas melewati lapisan abu, dan

batubara baru. Batubara baru yang telah diumpankan dipanaskan

lewat kontak dengan batubara yang sudah terbakar yang ada

dibawahnya dan juga oleh gas-gas pembakaran yang mengalir

berlawanan arah. Produk-produk sisa pembakaran yang dihasilkan

selanjutnya turun ke bawah sampai berbatasan dengan grate dan

secara periodik produk sisa pembakaran ini dikeluarkan dengan

cara dumping, shaking dan vibrating dari grate atau pada beberapa

stoker dengan cara grate berjalan secara kontinyu.

Berikut adalah Gambar dari Over feed stoker

B. Underfeed

Pada pola pengumpanan underfeed,

aliran batubara dan udara terjadi secara paralel

dan biasanya mengalir ke atas. Volatille matter,

air, dan udara pembakaran mengalir melalui

lapisan bahan bakar yang terbakar. Tipe ini

menghasilkan lebih sedikit asap selama

pengumpanan dan pengoperasian beban yang

rendah.

 

Berikut adalah Gambar Underfeed Stoker

C. Crossfeed

Pola pengumpanan crossfeed merupakan pola

pengumpanan udara dan bahan bakar yang banyak

diterapkan. Dalam hal ini batubara sebagai bahan

bakar bergerak secara horizontal, sementara udara

bergerak dari bawah ke atas dengan sudut yang

tepat. Pola pembakaran ini terdiri dari stoker ruang

dilengkapi dengan hopper untuk tempat

pengumpanan, chain grate, travelling grate dan

vibrating grate.

Berikut adalah Gambar dari Crosfeed Stoker

2. Pembakaran Batu Bara Serbuk (Pulverized Coal Combustion)

Secara praktis, batubara umpankan bersama sebagian udara

pembakaran. Udara yang dimasukkan di bagi dua yaitu udara primer

dan udara sekunder. Udara primer dimasukkan bersama-sama dengan

batubara sementara udara sekunder dimasukkan secara terpisah dari

udara primer melewati dua pipa konsentrik ke dalam boiler atau tanur.

Pada umunya udara primer bersama batubara dimasukkan lewat pipa

ditengah, sementara udara sekunder dimasukkan lewat annulus.

Metode pembakaran pulverized coal hampir tidak tergantung

pada karakteristik batubara. Secara umum hampir semua batubara

dapat digunakan dengan sistem ini dengan sistem yang tepat.

Jenis-jenis Batubara

Batubara dapat digolongkan menjadi 4 jenis

tergantung dari umur dan lokasi pengambilan batubara,

yakni lignit, subbituminous, bituminous, dan antrasit,

dimana masing- masing jenis batubara tersebut secara

berurutan memiliki perbandingan C : O dan C : H yang

lebih tinggi. Antrasit merupakan batubara yang paling

bernilai tinggi, dan lignit, yang paling bernilai rendah.

1. Lignit ; disebut juga brown-coal, merupakan tingkatan batubara yang

paling rendah, dan umumnya digunakan sebagai bahan bakar untuk

pembangkit listrik.

2. Subbituminous ; umum digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga

uap. Subbituminous juga merupakan sumber bahan baku yang penting

dalam pembuatan hidrokarbon aromatis dalam industri kimia sintetis.

3. Bituminous ; mineral padat, berwarna hitam dan kadang coklat tua,

sering digunakan dalam pembangkit listrik tenaga uap.

4. Antrasit ; merupakan jenis batubara yang memiliki kandungan paling

tinggi dengan struktur yang lebih keras serta permukaan yang lebih

kilau dan sering digunakan keperluan rumah tangga dan industri.

Komposisi Elemen dari Beberapa tipe Batubara

Persentase Massa

Jenis Batubara

%C %H %O %H2O % Volatile matter

Lignit 60-75 5-6 20-30 50-70 45-55

Subbituminous 75-80 5-6 15-20 25-30 40-45

Bituminous 80-90 4-5 10-15 5-10 20-40

Antrasit 90-95 2-3 2-3 2-5 5-7

Adapun kegunaan batubara sebagai sumber energi

adalah :

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Pada PLTU, batubara berperan sebagai

sumber energi untuk mendidihkan air sehingga

dihasilkan uap air untuk menggerakan turbin.

Misalnya pada PLTU Suralaya ( Banten ) yang

menyupalai listrik untuk wilayah Jawa – Bali.

Sumber Energi Industri

Beberapa industri – industri menggunakan

batubara sebagai sumber energi baik untuk tenaga

penggerak mesin maupun sebagai sumber energi

panas untuk pengolahan bahan baku, seperti pada

industri semen.

Bahan bakar rumah tangga

Batubara yang digunakan sebagai bahan bakar

rumah tangga disebut briket. Di negara-negara

Korea, Cina dan Eropa, briket batubara sebagai

bahan bakar untuk rumah tangga sudah sangat

populer, baik untuk keperluan masak maupun untuk

pemanas ruangan.

Gambar Batubara

Sekian

&

terimakasih