Pembakaran Fluidized Bed | Jenis dan Keuntungan

Fluidisasi adalah metode pencampuran bahan bakar dan udara dalam proporsi tertentu, untuk mendapatkan pembakaran. tempat tidur fluida dapat didefinisikan sebagai tempat tidur partikel padat yang berperilaku seperti cairan. Ini beroperasi pada prinsip bahwa ketika udara yang tersebar merata dialirkan ke atas melalui tempat tidur partikel padat yang halus dengan kecepatan rendah, partikel-partikel tersebut tetap tidak terganggu, tetapi jika kecepatan aliran udara secara bertahap ditingkatkan, tahap akan dicapai di mana partikel individu mengambang dalam aliran udara.

Jika kecepatan udara ditingkatkan lebih jauh, tempat tidur menjadi sangat turbulen dan terjadi pencampuran partikel yang cepat yang tampak seperti pembentukan gelembung dalam cairan yang mendidih, dan proses pembakaran sebagai hasilnya dikenal sebagai pembakaran tempat tidur fluida.

Kecepatan udara, menyebabkan fluidisasi tergantung pada sejumlah parameter, seperti:

1. Ukuran partikel bahan bakar.

2. Kepadatan campuran udara bahan bakar.

Oleh karena itu, parameter-parameter ini dipertimbangkan dengan baik, sambil memanipulasi kecepatan aliran udara untuk laju pembakaran yang diinginkan. Dalam pembakaran tempat tidur fluida, pencampuran cepat memastikan keseragaman suhu. Keuntungan utama dari sistem pembakaran tempat tidur fluida adalah bahwa limbah kota, lumpur pabrik pengolahan air limbah, biomassa, limbah pertanian, dan bahan bakar lainnya dengan kadar air tinggi dapat digunakan untuk pembangkitan panas.

Furnace fluidisasi memiliki ruang tertutup dengan dasar yang memiliki bukaan untuk memasukkan udara. Batubara hancur, abu, dan dolomit atau batu kapur hancur dicampur di tempat tidur furnace, dan udara pembakaran dengan kecepatan tinggi kemudian dialirkan melalui tempat tidur, memasuki dari bagian bawah furnace.

Dengan peningkatan konstan kecepatan udara, tahap akan dicapai ketika penurunan tekanan di seluruh tempat tidur menjadi sama dengan berat per unit luas penampang tempat tidur, dan kecepatan kritis khusus ini disebut kecepatan fluidisasi minimum.

Dengan peningkatan lebih lanjut kecepatan udara, tempat tidur akan mulai melebar dan memungkinkan lalu lintas udara tambahan, dalam bentuk gelembung. Ketika kecepatan udara menjadi 3 sampai 5 kali kecepatan kritis, tempat tidur mirip dengan cairan yang mendidih dengan keras. Representasi gambar dari pembakaran tempat tidur fluida diberikan dalam gambar di bawah ini:

Tabung evaporator boiler langsung direndam dalam tempat tidur fluida dan tabung-tabung, yang berada dalam kontak langsung dengan partikel batubara yang terbakar, menghasilkan laju transfer panas yang sangat tinggi. Karena hal ini, ukuran unit dikurangi secara signifikan, dan juga menghasilkan pembakaran dengan efisiensi yang sangat tinggi.

Jenis Pembakaran Tempat Tidur Fluida

Pembakaran tempat tidur fluida (FBC) dapat dalam 2 varian, yaitu:

1. Tipe vertikal FBC: Umumnya digunakan di pabrik yang lebih kecil, dan memiliki kapasitas untuk menghasilkan uap hingga 6 ton per jam saja. Bentuk vertikalnya mengurangi dimensi keseluruhan boiler uap, dan sangat efisien di pabrik, di mana penyediaan ruang terbatas.

2. Tipe horizontal FBC: Kapasitasnya hampir 10 kali dibandingkan dengan tipe vertikal. Mereka dapat menghasilkan hingga 60 ton uap per jam, dan ditempatkan secara horizontal terhadap tabung boiler. Kapasitas tinggi dari boiler fluida tipe horizontal ditambah dengan efisiensinya yang tinggi, membuat mereka menjadi pilihan yang sangat diinginkan untuk stasiun pembangkit tenaga termal yang menggunakan batubara.

Kelebihan dan Kekurangan Pembakaran Tempat Tidur Fluida

FBC saat ini digunakan secara ekstensif di semua stasiun tenaga utama di seluruh dunia, berkat banyak keuntungan yang ditawarkannya dibandingkan metode pembakaran dominan lainnya. Beberapa di antaranya adalah:

1. Efisiensi termal tinggi.

2. Sistem penghapusan abu yang mudah, untuk ditransfer menjadi semen.

3. Periode komisioning dan ereksi yang singkat.

4. Sepenuhnya otomatis dan oleh karena itu memastikan operasi yang aman, bahkan pada suhu ekstrem.

5. Operasi efisien pada suhu turun hingga 150oC (yaitu jauh di bawah suhu fusi abu).

6. Reduksi penghancuran batubara, dll. (batubara bubuk tidak perlu di sini).

7. Sistem dapat menanggapi perubahan permintaan beban dengan cepat, karena keseimbangan termal yang cepat antara udara dan partikel bahan bakar di tempat tidur.

8. Operasi furnace tempat tidur fluida pada suhu yang lebih rendah membantu mengurangi polusi udara. Operasi suhu rendah juga mengurangi pembentukan oksida nitrogen. Dengan menambahkan dolomit (karbonat kalsium-magnesium) atau batu kapur (karbonat kalsium) ke dalam furnace, pelepasan oksida belerang ke atmosfer juga dapat dikurangi jika diinginkan.

Mengingat semua kelebihan pembakaran tempat tidur fluida di atas, di mana pembakaran tempat tidur fluida muncul sebagai alternatif terbaik yang tersedia saat ini, namun kelemahan utama dari sistem ini adalah bahwa daya kipas harus dipertahankan pada nilai yang cukup tinggi, karena udara harus disuplai secara terus-menerus dengan tekanan yang sangat tinggi untuk mendukung tempat tidur. Hal ini pada gilirannya meningkatkan biaya operasional unit-unit pendukung pabrik. Tetapi hal ini lebih dari terkompensasi oleh nilai efisiensi yang tinggi yang disediakan oleh FBC.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang bagus layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.