Perpustakaan Digital ITB

Teknologi pembakaran premixed oxyfuel merupakan sistem pembakaran rendah emisi yang saat ini banyak dikembangkan oleh produsen turbin gas. Sistem ini menggunakan pencampuran merata antara bahan bakar dan oksidator sebelum pembakaran untuk menghasilkan distribusi temperatur yang seragam dan menghindari terbentuknya titik panas berlebih. Proses ini disebut sebagai oxyfuel karena tidak menggunakan udara, melainkan campuran oksigen (O?) dan karbon dioksida (CO?) sebagai oksidator, dengan CO? berperan sebagai diluent pengganti nitrogen (N?). Konfigurasi ini mampu menekan emisi nitrogen oxides (NOx) pada turbin gas karena mengurangi konsentrasi nitrogen dari udara sebagai reaktan dan menurunkan temperatur puncak pembakaran yang menjadi pemicu utama pembentukan NOx secara termal. Penelitian ini bertujuan menganalisis prestasi emisi pada ruang bakar premixed oxyfuel menggunakan metode Dinamika Fluida Komputasi. Studi ini secara spesifik mengevaluasi pengaruh kadar impuritas nitrogen (N?), swirl number, dan fraksi oksigen terhadap emisi NOx untuk mengidentifikasi batas operasi yang memenuhi baku mutu lingkungan. Analisis mengacu pada ambang batas NOx yang dikoreksi pada 15% O?, yaitu 9, 15, dan 25 ppm, sebagaimana diterapkan di berbagai negara dan lembaga lingkungan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa peningkatan fraksi oksigen dan impuritas nitrogen menyebabkan kenaikan emisi NOx dan temperatur keluaran. Emisi NOx dan temperatur tertinggi terjadi pada swirl number 1,0, diikuti oleh 1,2 dan 0,8, seiring dengan tingkat kesimetrisan pola resirkulasi. Analisis terhadap ketiga parameter ini dilakukan untuk memperoleh kombinasi yang mampu menghasilkan emisi di bawah ambang batas baku mutu lingkungan, yaitu 9, 15, dan 25 ppm. Hasilnya diharapkan dapat merekomendasikan kombinasi parameter yang optimal bagi pengembang turbin gas.