Analisis Efisiensi Pembakaran pada Burner Berbahan Bakar LNG dalam Menghasilkan Uap Panas
DOI:
https://doi.org/10.51132/teknologika.v15i2.541Kata Kunci:
Dapur; Energi; Efisiensi; Pembakaran; Kerugian Panas;Abstrak
Pembakar pada mesin Continuous Sheet Line (CSL) berperan penting dalam menghasilkan panas untuk proses produksi baja. Namun, dalam kondisi operasional, masalah seperti ledakan dan pembakaran tidak sempurna sering ditemukan akibat rasio udara-gas yang tidak sempurna. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja pembakar berbahan bakar LNG pada tungku CSL, mengevaluasi pengaruh Air Flue Ratio (AFR), distribusi udara dan gas terhadap efisiensi pembakaran di setiap zona, dan mengkaji peran material casing sebagai isolator terhadap efisiensi termal tungku. Data yang dipelajari meliputi tekanan gas dan udara, laju alir, temperatur tungku, dan konsumsi LNG. Perhitungan dilakukan untuk menentukan laju alir gas, laju alir udara, Qinput, Qthermal, AFR, dan efisiensi pembakar di setiap zona (H2-D dan H2-W). Selain itu, analisis termal dilakukan pada berbagai material isolasi seperti papan serat keramik, kalsium silikat, dan silika mikropori untuk mengkaji pengaruhnya terhadap kehilangan panas akibat konduksi dan radiasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi pembakar tidak selalu berbanding lurus dengan nilai AFR teoritis. Pada zona H2-D dengan AFR yang relatif tinggi (12,55–15,56), efisiensinya mencapai 69%–82%, sementara pada zona H2-W dengan AFR yang lebih rendah (10,86–11,96) efisiensinya menurun menjadi 59%–63%. Selain itu, pada beberapa zona seperti zona 1, 7, dan 8, terdapat penyimpangan rasio udara-gas dari nilai ideal, dengan laju aliran udara rata-rata yang lebih rendah daripada standar teoritis. Dari sisi termal, penggunaan material insulasi dengan konduktivitas rendah seperti silika mikropori mampu mengurangi kehilangan panas hingga lebih dari 80% dibandingkan material standar. Peningkatan ketebalan insulasi juga terbukti dapat mengurangi kehilangan panas hingga 50%, terutama pada area dengan paparan panas tinggi.
Referensi
Adam Hassan Salih, M., Abd Alazeem Mohammed, A., Yousif Khalifa, B., Omar Elamin, F., & Omer Hassan, N. (2018). Evaluasi efisiensi tungku pembakaran unit kokas tertunda dengan memanipulasi parameter yang mempengaruhi efisiensi tungku. Jurnal Kimia Kuantum dan Spektroskopi Molekuler Amerika, 2(2), 18–30. https://doi.org/10.11648/j.ajqcms.20180202.11
Adolph, R. (2016). Tidak Ada Judul, Tidak Ada Judul, Tidak Ada Judul. 1–23.
Baukal, CE (2003). Pembakar industri: Buku Pegangan. Dalam Pembakar Industri: Buku Pedoman.[ https://doi.org/10.1201/9780203488805
De, A., & Acharya, S. (2008). Simulasi pusaran besar dari pembakaran pracampuran dengan pendekatan api menebal. Prosiding ASME Turbo Expo, 3 (BAGIAN B), 1021–1034. https://doi.org/10.1115/GT2008-51320
Ekong, G. I. (2020). Pengaruh parameter desain pada pengukuran dan kontrol aliran massa dalam rig aliran pelat lubang. Jurnal Pencarian Jurnal Penelitian Teknik Mesin, 6(1), 2321–8185. www.questjournals.org
Irawan, B. (2017). Perhitungan energi pembakaran bahan bakar dalam silinder mesin bensin. Politeknik Negeri Malang, 3 (Januari), 13–16.
Ismy, AS, & Bahri, S. (2019). Pengaruh suhu tempering pada kekerasan dan ketangguhan bahan pelat baja karbon sebagai bahan cangkul. Jurnal POLIMER, 1(1), 49. https://doi.org/10.30811/jop.v1i1.1396
Kurniawan, DR, & Suharti, PH (2023). Evaluasi kinerja tungku dalam proses peleburan kembali ekstrusi Pt Aluvindo. DISTILAT: Jurnal Teknologi Pemisahan, 6(2), 62–68. https://doi.org/10.33795/distilat.v6i2.89
MAULIDIANA, M. (2006). Liquefied Natural Gas (LNG), alternatif transportasi gas alam. Academia.Edu, April. https://www.academia.edu/download/49117719/LNG-transportasi-gas-alam.pdf
Mochamad Bastomi, Faisal, M., & Asrul. (2023). Merancang dan membangun pembakar peleburan logam tipe senjata yang berbahan bakar gas minyak cair (LPG). Technobiz : Jurnal Ilmiah Program Studi Magister Teknik Mesin, 13(2), 87–91. https://doi.org/10.35814/teknobiz.v13i2.5286
Perencanaan, J. (2024). 92 Ridwan Abdul Mujib. 6(1), 92–101.
Purnomo, MD, Mulyaningsih, N., Hastuti, S., Mesin, JT, Teknik, F., Tidar, U., & Utara, M. (2020). OPTIMALISASI WAKTU PEMANASAN TERHADAP PENYERAPAN KARBON DALAM BAJA ST41.
Rochim, M., & Oktaviansyah, R. (2024). Perhitungan Efisiensi Boiler TWA dengan Metode Tidak Langsung. Jurnal Nasional Manajemen Energi Minyak dan GasZoom, 6(2), 85–92. https://doi.org/10.37525/mz/2024-2/610
Ryan Fakhruddin Syuffi. (2014). Efek variasi suhu pengerasan terhadap kekerasan baja s45c dengan media pendingin air. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya. Jurnal Teknik Mesin, 03(01), 106–112.
Saastamoinen, H., & Leino, T. (2019). Pementasan bahan bakar dan pementasan udara untuk mengurangi emisi nitrogen dalam pembakaran kulit kayu dan batubara CFB. Energi dan Bahan Bakar, 33(6), 5732–5739. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b00850
Santoso, NB (2014). Pemanfaatan LNG sebagai Sumber Energi di Indonesia. Jurnal Teknik Proses, 8(1), 33–39.
Supanto1, Fardiansyah, A. A., Alkindi, H., & Yuliaji, D. (2022). Analisis Perpindahan Panas Proses Pirolisis Limbah Plastik. Jurnal Teknik dan Sains, 3(2). http://ejournal.uika-bogor.ac.id/index.php/ALMIKANIKA/article/view/5822
Triwibowo, B. (2013). Teori Dasar Simulasi Proses Pembakaran Limbah Vinasse dari Industri Alkohol Berbasis CFD. Jurnal Bahan Alam Terbarukan, 2(2), 14–24.
Wahyudi, W., & Ajiwiguna., Tri Ayodha, A. Q. (2019). Etode Etode juga memiliki lor lat malas. e-Prosiding Teknik, 6(2), 5066–5073.
Bakar, PB (2010). Tidak ada judul.
BENAVIDES. (2019). Naskah yang Diterima. Pertimbangkan untuk menggunakan tiga paragraf yang dimulai dengan, "Pertimbangkan untuk menggunakan tiga paragraf yang dimulai dengan, 'https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.06.030.Ini
Chowdhury, D. K., Mohammad, N., Mahmud, T., Khaliluzzaman, M., Andersson, K., & Hossain, MS (2025). Estimasi dan Pengurangan Emisi CO2 dari Pembangkit Listrik Bahan Bakar Fosil di Bangladesh. Akses IEEE, 13 (Juli), 120517–120532. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2025.3586553
unduh. (n.d.).
Foss, M. M., & Ph, D. (2012). Pengantar LNG.
Léon E, DE (2006). Pemecah hiperbolik 2-D umum dengan aplikasi untuk pengukuran lubang. Desember.
Scott, K. (2016). Artikel Riset Mesin Diterjemahkan oleh Google Studi Konsumsi Energi Spesifik dalam Pemanasan Ulang Tungku Menggunakan Pembakar Regeneratif yang Dikombinasikan dengan Recuperator. November. https://doi.org/10.14456/sustj.2010.6
Nandaliarasyad, N., Indra, MA, & Mulyana, C. (2018). Pengaruh Pemulihan pada Kinerja Pembangkit Listrik Siklus Biner. Jurnal Material dan Energi Indonesia, 8(01), 29. https://doi.org/10.24198/jmei.v8i01.11372
Lubang pelat. (n.d.).
Samlawi, AK, Studi, P., Mesin, T., Teknik, F., & Hull, U. (2017). Teknik pembakaran (hmkb646).
Sugiarto. (2016). Definisi pembakar dan jenis pembakar. 4(1), 1–23.
Syahputra, A. (2021). Sistem Kerja Kontrol Katup Terhadap Kontrol Suhu Pada Ladang Tangki Di Pt.Pacific Medan Industri.
Vemulapalli, S., & Venkata, SK (2022). Analisis parametrik pelat lubang pada pengukuran aliran: Tinjauan. Jurnal Teknik Ain Shams, 13(3), 101639. https://doi.org/10.1016/j.asej.2021.11.008
Wibowo, A. (2017). Desain dan Konstruksi Aktuator Solenoid Valve pada Reaktor OAW (Oxygen Acetylene Welding) Pressure Control di Lasdiral Menur Workshop Surabaya. Instrumentasi, Departemen Teknik Kejuruan, Fakultas, 3–4.
Ji, Wenchao, Guojun Li, Linyang Wei, dan Zhi Yi. 2021. "Pemodelan dan Penentuan Faktor Pertukaran Panas Total Tungku Pemanasan Ulang Regeneratif Berdasarkan Uji Coba Pelat Berinstrumen." Studi Kasus dalam Teknik Termal 24 (Januari): 100838. doi:10.1016/j.csite.2021.100838.
Khoirudin, dan La Ode Mohammad Firman. 2018. "Optimasi Desain pada Dinding Tungku dengan Suhu Kerja 1000 C." Jurnal Studi Teknik Mesin 3(1): 1–56. http://sor.scitation.org/doi/10.1122/1.3445064.
Kristanto, Luciana, Handoko Sugiharto, S. W.Dwi Agus, dan S. Aditya Pratama. 2017. "Papan kalsium silikat sebagai Wall-Facade." Teknik Produria 171: 679–88. doi:10.1016/j.proeng.2017.01.409.
Lipo, Yang, Liu Yunpeng, Hou Yingwu, dan Zhang Yongshun. 2022. "Mekanisme Pengaruh Parameter Aliran pada Medan Suhu di Tungku Pemanasan Ulang Regeneratif." Jurnal Internasional Termofluida 15 (November 2021): 100160. doi:10.1016/j.ijft.2022.100160.
Lun, Zhiyi, Lunlun Gong, Zhongxin Zhang, Yurui Deng, Yong Zhou, Yuelei Pan, dan Xudong Cheng. 2022. "Peningkatan Kinerja Isolasi Termal Aerogel Silika dengan Perlakuan Panas yang Tepat: Perubahan Struktur Mikropori dan Mekanisme Pirolisis." Gel 8(3). doi:10.3390/gels8030141.
Misqi, Al, Budi Sulistiyo Nugroho, dan Akhmad Badaruddin. 2024. "Evaluasi Kinerja Tungku di Unit Vakum Tinggi Pt . Y menggunakan metode Heat Absorbed & Heat Loss." 4 (November).
Muhieldeen, Mohammed W., Lim Zhen Yang, Lim Chong Lye, dan Nor Mariah Adam. 2020. "Analisis Ketebalan Optimal Kinerja Isolasi Termal Atap Wol Kaca." Jurnal Penelitian Lanjutan dalam Mekanika Fluida dan Ilmu Termal 76(3): 1–11. doi:10.37934/arfmts.76.3.111.
Perfler, Lukas, Lukas Peyker, Martin Hörtnagl, Nikolaus Weinberger, Christian Pichler, Roland Traxl, dan Roman Lackner. 2022. "Ruang pori keramik steatite yang dipicu oleh kelonggaran serat alami: analisis mikroskop sinar-X resolusi tinggi dan sifat termo-mekanik terkait." Bahan dan Desain 218: 110704. doi:10.1016/j.matdes.2022.110704.
Salman, Arasj Krishna, Emmy Dyah Setyowati, dan Agus Dwi Catur. 2023. "Pengaruh Media Pendingin pada Perlakuan Panas pada Sifat Mekanik dan Struktur Mikro Pelat Strip Stainless Steel AISI 304." Jurnal Teknik dan Teknologi Baru 01(01).
Syahrafi, Widyanpratama. 2016. Efek Penambahan Variasi Total Layer Fiber Glass dengan Perbandingan Fraksi Volume Tetap pada Komposit Mikrosfer Kaca Berongga Epoksi pada Karakteristik Lentur.
