ANALISIS HIDRODINAMIKA DI DALAM CIRCULATING FLUIDIZED BED BOILER BERDASARKAN PERUBAHAN WAKTU MENGGUNAKAN CFD

Abstract

Industri pembangkit listrik secara progresif telah meningkatkan desain pembangkit listrik untuk menanggulangi perubahan iklim global. Pembangkit listrik tenaga batu bara akan lebih bersih dan lebih efisien dengan adanya teknologi CFB (Circulating Fluidized Bed) boiler. CFB boiler memiliki keunggulan dimana emisi karbondioksida, SOx dan NOx yang dihasilkan berkurang secara signifikan, sehingga penelitian mengenai CFB boiler banyak dilakukan salah satunya menggunakan CFD (Computational Fluid Dynamic). Penelitian kali ini bertujuan menentukan model turbulensi yang paling tepat dalam simulasi CFD pada CFB boiler untuk menganalisis hidrodinamika di dalamnya terhadap perubahan waktu yang meliputi distribusi fraksi volume solid, tekanan, kecepatan dan tegangan geser dinding. Simulasi dilakukan dengan menguji 3 model turbulensi, yaitu Standard k-ε, RNG k-ε dan RSM yang akan dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. Hasil yang paling mendekati dengan data eksperimen adalah model RNG k-ε di mana nilai error yang diperoleh sebesar 6.24%. Daerah yang terdapat fraksi volume solid semakin meluas pada bagian bawah furnace sampai pada ketinggian 15 m dengan nilai berkisar pada 0.05 - 0.1. Daerah yang bertekanan tinggi semakin meluas pada bagian bawah furnace sampai pada ketinggian 15 m dengan nilai berkisar pada 3 kPa - 10 kPa. Kecepatan mengalami kenaikan dari 43 m/s sampai 50 m/s pada saluran outlet. Tegangan geser dinding mengalami kenaikan dari 0.75 Pa sampai 1.1 Pa pada dinding saluran outlet.