MODIFIKASI BOILER BBM MENJADI BERBAHAN BATUBARA

Dengan dikuranginya subsidi BBM secara drastis maka banyak industri beralih dari penggunaan BBM ke batubara. Banyak diantaranya yang membeli boiler baru dengan bahan bakar batubara sementara boiler lama dengan bahan bakar minyak tidak digunakan karena tidak ekonomis lagi.

Boiler BBM dapat dimanfaatkan dengan memodifikasinya menjadi boiler berbahan bakar batubara dengan cara mengganti pembakar BBM-nya dengan alat pembakar batubara. Pembakar batubara yang digunakan disesuaikan dengan karakteristik pembakar BBM sebelumnya, khususnya kapasitas pembakaran dan volume ruang pembakaran-nya mendekati pembakar BBM sehingga kapasitas boilernya nanti tidak menurun terlalu banyak.

Tujuan kegiatan ini adalah mengembangkan teknik modifikasi boiler BBM menjadi boiler batubara dengan mencoba penggunaan pembakar siklon sebagai pembakar batubaranya dengan meneliti parameter-parameter yang berpengaruh sehingga dicapai efisiensi yang baik dan meneliti efek negatif yang timbul serta usaha mengatasinya.

Pembakar siklon berupa silinder, batubara ditiupkan bersama dengan udara pembakar secara tangensial, sehingga bubuk batubara berputar dan terbakar dalam ruang siklon tersebut secara intensif sebab tingkat turbulensi yang tinggi tercipta dalam ruang bakar siklon. Hal ini menjadikan alat pembakar tersebut mampu mendekati karakteristik pembakar BBM sebelumnya dalam boiler. Boiler yang digunakan untuk percobaan berupa boiler vertikal, dengan pembakar BBM di atasnya yang pembakarannya memanaskan bagian dalam kumparan pipa air, dengan aliran asap pembakaran ke bawah dan selanjutnya berbalik ke atas menuju cerobong melewati bagian luar kumparan pipa air.

Kapasitas boiler adalah 2 ton uap/jam. Pembakar siklon dipasang di atas boiler, asap pembakarannya dibelokkan ke bawah ke ruang pembakaran yang sebelumnya merupakan ruang pembakaran BBM. Kapasitas pembakar siklon adalah 220 kg batubara per jam untuk batubara -30 mesh. Setelah uji operasional pembakar siklon dan pemasangannya dalam boiler menggantikan pembakar BBM, dilakukan uji kinerjanya untuk menghasilkan uap.

Pada tahap awal dilakukan pembakaran batubara dengan kecepatan 30-40 kg/jam dan selanjutnya terus ditingkatkan sehingga mencapai 220 - 240 kg batubara per jam sesuai dengan kapasitas boiler. Tetapi ternyata pembakaran batubara hanya mencapai 75 kg per jam melalui perbaikan-perbaikan penghubung siklon dengan boiler yang rawan bocor karena getaran boiler. Batubara yang digunakan berukuran -30 mesh, nilai kalorinya 5537 kkal/kg menghasilkan 585 kg uap/jam dengan tingkat efisiensi rata-rata 86,7%. Masih rendahnya kapasitas pembakaran batubara yang dicapai disebabkan sistem bekerja secara terbuka sehingga mengandalkan draft alami yang lemah.

Akibatnya udara pembakar yang masuk terbatas dan siklon maupun boiler masih bekerja di bawah kapasitasnya. Efisiensi energi yang cukup baik dan respon yang cepat kurang dari 30 menit menunjukkan bahwa boiler dan pembakar siklon telah berinteraksi secara baik, sehingga usaha selanjutnya adalah meningkatkan kapasitas pembakaran batubara.

Untuk meningkatkan kapasitas pembakaran batubara, perlu dorongan draft (forced draft) yang dapat dilakukan dalam sistem tertutup dengan tekanan positif dalam sistem. Untuk keperluan tersebut diperlukan blower yang berdaya lebih tinggi seperti yang digunakan sistem BBM sebelumnya yang berdaya 3 pk, sehingga dapat mengatasi hambatan yang ada antara boiler sampai cerobong. Selain itu sambungan antara siklon dengan boiler perlu dibuat lebih kuat sehingga tahan terhadap getaran boiler selama beroperasi.

Setelah boiler dimodifikasi dengan mengganti burner BBM dengan pembakar siklon dengan batubara ternyata pembakar siklon dapat berinteraksi dengan baik dengan boiler yang ditunjukkan oleh efisiensi energi yang cukup baik, rata-rata 86,7% dan produksi uap langsung normal dalam waktu kurang dari 30 menit setelah penyalaan.

Efisiensi energi yang cukup baik menunjukkan proses perpindahan panas dari api pembakaran batubara berlangsung secara efisien. Biasanya efisiensi energi untuk sistem BBM adalah 85 - 95%.

Kapasitas boiler termodifikasi masih rendah. Hal ini disebabkan :

1. Hasil modifikasi adalah sistem terbuka bertekanan 1 atmosfer, mengandalkan natural draft dari cerobong yang tidak begitu kuat.
2. Blower yang digunakan berdaya rendah (0,7 pk). Pada sistem BBM sebelumnya digunakan blower 3 pk, dalam sistem tertutup.

Untuk meningkatkan kapasitas boiler termodifikasi, sistemnya harus tertutup dengan tekanan positif. Untuk itu diperlukan blower berdaya lebih tinggi dan sistem pengumpan batubara dengan teknik pengumpan ulir.