Perpustakaan Digital ITB

Meningkatnya harga minyak dunia dan gas alam dengan cadangan yang makin menipis membuat beberapa operator pembangkit mencari bahan bakar alternatif. Dibanding minyak dan gas, cadangan batubara paling berlimpah. Namun pemanfaatan langsung batubara pada turbin gas hingga saat ini belum memungkinkan, sehingga untuk menerapkan batubara pada turbin gas dibutuhkan proses tersendiri. Salah satu proses yang cukup berhasil adalah gasifikasi batubara yang menghasilkan gas batubara. Kendala dalam pemanfaatan gas batubara pada turbin gas adalah nilai kalornya yang rendah (dibanding gas alam), sehingga untuk mencapai temperatur pada laju massa tertentu dibutuhkan laju massa gas batubara yang lebih besar. Hasil perhitungan siklus temodinamika menunjukan dibutuhkan laju gas batubara sebesar 41 kg/s sedangkan untuk gas alam hanya dibutuhkan 11 kg/s. Dalam tesis ini dianalisis penggunaan gas batubara pada ruang bakar turbin gas berjenis silo yang dirancang menggunakan gas alam. Ruang bakar silo ini dilengkapi swirl pada nosel bahan bakar dan nosel udara primer. Metode penelitiannya menggunakan analisis CFD atau lebih dikenal sebagai simulasi pembakaran. Hasil simulasi pada penggunaan gas alam akan dijadikan acuan, kemudian diperbandingkan dengan hasil simulasi dengan menggunakan gas batubara. Parameter yang dianalisis adalah distribusi kecepatan, distribusi temperatur, distribusi senyawa bahan bakar (CH4 untuk gas alam, CO dan H2 untuk gas batubara), distribusi senyawa oksidator (O2), distribusi senyawa produk pembakaran (CO2), dan distribusi radikal (O dan OH). iv Hasil simulasi menunjukan penggunaan gas batubara akan menghasilkan temperatur pusat kubah api yang sangat rendah. Hal ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan api dan api rentan padam. Fenomena ini disebabkan karena beberapa faktor, diantaranya: lambatkan reaksi gas batubara, laju alir gas batubara yang sangat besar dan kurangnya penetrasi udara ke dalam kubah api. Beberapa faktor inilah yang mengharuskan modifikasi ruang bakar. Modifikasi dilakukan dengan cara menambahkan udara ke dalam kubah api. Modifikasi ini cukup efektif dalam meningkatkan temperatur pusat kubah api, meskipun belum mampu menyerupai distribusi temperatur pada penggunaan gas alam. Jadi ruang bakar turbin gas jenis silo yang dirancang berbahan bakar gas alam dimungkinkan menggunakan gas batubara namun perlu dilakukan modifikasi.