Teknologi Pembakaran Pada PLTU Batubara

Batubara merupakan salah satu sumber energi fosil yang sudah dimanfaatkan sejak zaman dahulu. Kemudian perkembangan penggunaan batubara sebagai sumber energi terus mengalami perkembangan sesuai dengan perkembangan teknologi. Dan salah satu manfaat batubara yang semakin banyak digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik di indonesia adalah sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Secara umum batubara dibagi atas 2 macam yaitu pembagian secara ilmiah berdasarkan tingkat pembatubaraan dan berdasarkan tujuan penggunaan. Berdasarkan tingkat pembatubaraan dibagi atas batubara muda (brown coal atau lignite), subbituminus, bituminus dan antransit. Berdasarkan tujuan terbagi menjadi batubara uap (steam coal), batubara kokas (coking coal/metallurgical coal) dan antransit.

Bahan bakar yang digunakan pada PLTU adalah batubara uap jenis subbituminus dan bituminus. Seiring perkembangan teknologi lignit juga dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Pada PLTU, batubara dibakar di boiler, menghasilkan panas yang digunakan untuk mengubah air dalam pipa yang dilewatkan di boiler tersebut menjadi uap, yang selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin dan memutar generator. Kinerja pembangkit listrik tergantung efesiensi panas pada proses pembakaran. Efesiensi panas yang tinggi juga akan menyebabkan penurunan emisi gas buang hasil pembakaran. Oleh sebab itu, teknologi pembakaran merupakan hal yang terpenting dalam proses pembangkit listrik tenaga uap.

Pada dasarnya metode pambakaran pada PLTU dibagi atas 3 jenis yaitu pembakaran lapisan tetap (fixed bed combustion), pembakaran batubara serbuk (pulverized coal combustion/PCC) dan pembakaran lapisan mengambang (fluidized bed combustion/FBC).

1.Pembakaran Lapisan Tetap (fixed bed combustion)

Metode ini menggunakan stoker boiler untuk proses pembakaran. Bahan bakarnya adalah batubara dengan kadar abu yang tidak terlalu rendah dan ukuran sekitar 30 mm. Batubara dibakar diatas lapisan abu tebal yang terbentuk diatas kisi api (travelling fire grate) pada stoker boiler.

2.Pembakaran Batubara Serbuk (pulverized coal combustion/PCC)

Metode ini banyak dipakai pada PLTU yang berkapasitas besar, hal ini karena sistem PCC memiliki tingkat kehandalan yang tinggi. Pada PCC, batubara diremuk dulu dengan menggunakan coal pulverizer (coal mill) sampai ukuran 200 mesh, kemudian disemprotkan ke boiler bersamaan dengan udara pembakaran. Pembakaran metode ini sensitif terhadap kualitas batubara, terutama sifat ketergerusan (grindability) diatas 40, sifat slagging, sifat fauling dan kadar air kurang dari 30%. Pembakaran dengan metode PCC ini akan menghasilkan abu yang terdiri diri dari clinker ash sebanyak 15% dan sisanya berupa fly ash.

3.Pembakaran Lapisan Mengambang (fluidized bed combustion/FBC)

Metode ini menggunakan prinsip fluidisasi, dimana batubara yang telah dihancurkan sampai dengan ukuran 25 mm difluidisasi dengan melewatkan udara dengan kecepatan tertentu dari bagian bawah boiler. Keunggulan dari metode ini adalah pembakaran lebih sempurna karna posisi batubara yang selalu berubah sehingga sirkulasi udara dapat berjalan baik dan mencukupi untuk proses pembakaran, alat peremuk batubara yang dipakai tidak terlalu rumit, serta ukuran boiler dapat diperkecil dan dibuat kompak.

Berdasarkan mekanisme kerja, metode FBC terbagi 2 yaitu Bubling FBC merupakan prinsip dasar FBC dan Circulating FBC (CFBC) merupakan pengembangannya.