Studi Eksperimen Pengaruh Diameter Perforated Plate (5 mm dan 10 mm) dan Kecepatan Udara Diatas Fluidisasi Terhadap Kinerja Coal Dryer

Abstrak Bahan bakar PLTU pada umumnya adalah batubara. Batubara memiliki heating value yang bervariasi, mulai dari low rank coal hingga high rank coal. Sementara itu di Indonesia mayoritas batubara yang tersedia merupakan low-medium rank coal, sehingga memiliki heating value yang relatif rendah. Salah satu komponen pada PLTU adalah boiler. Boiler didesain untuk bahan bakar batu bara yang memiliki heating value tinggi. Ketika digunakan batubara dengan heating value rendah maka standby pulverizer juga beroperasi Apabila hal ini dilakukan secara terus menerus dan terjadi kerusakan pada salah satu pulverizer, maka tidak ada standby pulverizer yang dapat menggantikan, sehingga dapat berpengaruh terhadap reliability pulverizer dan menurunkan performa pembangkit. Oleh karena itu, diperlukan peningkatan kualitas batubara, dengan proses pengeringan menggunakan fluidized bed coal dryer. Proses pengeringan tersebut dapat menurunkan jumlah moisture content batubara sehingga dapat meningkatkan heating valuenya. Eksperimen ini dilakukan dengan menggunakan alat praktikum pada penelitian sebelumnya, dimana ada modifikasi tipe drying plate yang digunakan pada alat fluidized bed coal dryer. Pelaksanakan eksperimen ini dilakukan dengan mengalirkan udara panas menuju drying chamber yang terisi butiran-butiran batu bara dengan berat total 300 gram. Pengeringan sampel batubara dilakukan selama 15 menit dengan interval pengambilan batubara setiap 1 menit pada menit ke 1-5 dan dilanjutkan dengan interval pengambilan batubara setiap 2 menit pada menit ke 7-15. Kemudian, untuk mengetahui nilai moisture contentnya batubara yang telah diambil dari drying chamber akan dimasukkan ke oven dengan suhu 105ᵒC selama 180 menit (ASTM D5142). Variasi yang digunakan pada penelitian ini terdapat pada ukuran diameter lubang pada drying plate yaitu 5 mm dan 10 mm dengan tiga kecepatan fluidisasi (11 m/s, 12 m/s, 13 m/s). Data yang didapatkan pada eksperimen ini adalah massa basah sampel batubara, massa kering sampel batubara, temperatur dan relative humidity pada inlet dan outlet drying chamber. Berdasarkan data-data tersebut didapatkan total massa air yang dapat dilepas batubara variasi kecepatan 11 m/s 12 m/s dan 13 m/s dengan perforated plate diameter 5 mm masing-masing yaitu sebesar 124.35 gram, 123.35gram dan 105.62 gram. Pada menit awal terjadi penurunan laju pengeringan yang signifikan pada masing-masing variasi, namun rata-rata drying rate paling baik dicapai dengan variasi kecepatan 13 m/s, kemudian sudut 12 m/s, dan kecepatan 11 m/s pada perforated plate diameter 5 mm . Besarnya nilai drying rate rata-rata pada kecepatan 11m/s, 12 m/s, 13 m/s menggunakan perforated plate diameter 5 mm berturut-turut adalah 4,985 gr/menit, 5,115 gr/menit, 5,4155 gr/menit. Kata kunci: Perforated Plate , Fluidized Bed Coal Dryer, Kecepatan Fluidisasi. ========================================================= Abstract General fuel of PLTU is coal. Coal has a variative heating value, from low rank coal to high rank coal. Meanwhile in Indonesia, the available coal is low-medium rank coal, so the heating value of it is low. One of component in PLTU is boiler. The boiler is designed for coal with high heating value. When the avalaible coal type is the low one, the standby pulverizer is operated as well. If this activity is done continuously and malfunction is happening to one of the pulverizers, then there are no standby pulverize can be used. So, it will influenced of pulverizer reliability and the performance of the power plant. Therfore, it is necessary to improve the quality of coal, one way that can be done to improve the quality of the coal is the drying process using fluidized bed coal dryer, so it can reduce the amount of moisture content in the coal that can increase the value of heating. The experiment is using the previous tool, which modified in the type of drying plate at the fluidized bed coal dryer. This experiment is done by carrying out the hot air into a drying chamber filled with coal grains with a total weight of 300 grams. Drying process of coal samples is done in 15 minutes with an interval every 1 minute until 5th minutes and continue with an interval every 2 minutes at 7th-15th minutes. To find the moisture content value of the coal which has been taken from drying chamber, the drying coal will be put into oven with the temperature of 105ᵒC for 180 minutes (ASTM D5142). The variaty that is used in this experiment is on the size of hole drying plate diameter, which is 5 mm dan 10 mm with three varies of speed (11 m/s, 12 m/s, 13 m/s). The data that has been obtained from the experiment are wet mass of coal samples, dry mass of coal samples, temperature, and relative humidity on inlet and outlet of the drying chamber. Based on these data, the total mass of removable coal mass of 11 m/s 12 m/s dan 13 m/s with 5 mm perforated plate are 124.35 grams, 123.35 grams dan 105.62 grams. In the early minutes, there’s a significant decrease in every variation, but the best average of drying rate achieved with the variation of speed at 13 m/s and angle at 12 m/s, and speed at 11 m/s with the diameter of perforated plate at 5 mm. The average drying rate value in the speed of11m/s, 12 m/s, 13 m/s with the diameter of perforated plate at 5 mm each, are 4,985 gr/minutes, 5,115 gr/ minutes, 5,4155 gr/ minutes. Keywords: Perforated Plate , Fluidization Speed, Fluidized Bed Coal Drye