1. Analisis Proksimat, yang perlu diketahui antara lain :
2.1.7. Sistem Pembakaran Batubara
Pemakaian batubara sebagai bahan bakar melalui proses sebagai berikut :
1. Reclaim Hopper
Pada bangunan ini terdapat bebarapa komponen yaitu :
Receiving Bin : Komponen ini berupa bak untuk menampung batubara berukuran sekitar mm.
Vibrating Feeder : alat ini berfungsi untuk menggetarkan batubara sehingga lebih mudah jatuh melalui kisi-kisi.
Splitter Gate (SG) : Dalam bangunan ini terdapat dua buah SG. Ming-masing SG diharapkan dapat mengarahkan batubara ke Belt
Conveyor (BC) 1 dan 2, sehingga bila SG 1 tidak beroperasi (rusak), maka SG 2 akan berfungsi penuh dan sebaliknya. Dalam keadaan normal keduanya berfungsi.
Dust Suppresion System dan Spray Point : pada saat batubara jatuh ke splite gate partikel kecil (debu) akan berterbangan.
Chute Pludge Detector (CPD) : Batubara dari reclaim klopper
ditransfer ke Chrusher oleh Belt Convenyor 1 dan 2. BC berjalan melewati dinding (space) bangunan dan CPD berfungsi untuk mendeteksi apakah terjadi penyumbatan (pludge) atau tidak pada
space yang dilalui.
2. Belt Conveyor
Ban berjalan ini berfungsi untuk membawa batubara dari reclaim hopper
ke crusher house dengan kapasitas masing-masing 500 ton / h.
3. Crusher House
Sebelum batubara masuk kebangunan ini terlebih dahulu dideteksi oleh
metal detector yang berfungsi untuk mendeteksi material yang bersifat
magnetic pada batubara. Non magnetic detector (MD), berfungsi untuk mendeteksi material yang bersifat non material pada batubara. Bila terdapat bahan non magnetic, maka Belt Conveyor akan berhenti dan bahan tersebut diambil.
Komponen yang terdapat pada bangunan ini adalah :
a. Magnetik Separator (MS) : diatas masing-masing Belt Conveyor dipasang magnetic separator yang berfungsi untuk
menangkap (trampt) bahan ikutan yang bersifat magnet di dalam coal.
b. Surge Bin : Bak tempat penampungan batubara.
c. Diverter Gate (DG) : Alat untuk mengarahkan batubara ke
Crusher. DG 1 melayani Crusher 2 dan DG 2 untuk Crusher 1. d. Crusher : Batubara berukuran ± 76 mm digiling sehingga lebih
halus dan keluar dengan ukuran ≤ 32 mm dan ditampung pada DG 3 dan 4. Masing-masing Dg3 dan 4 dapat mengarahkan batubara ke BC 3 dan 4.
e. Chute Pludge detector : Pada setiap space yang dilalui oleh belt conveyor dipasang alat ini sehingga dapat dideteksi apakah ada atau tidaknya penyumbatan.
f. Dust Suppression System dan Sprey Point : Fungsinya sama seperti reclaim hopper.
4. Belt Conveyor 3 dan 4
Ban ini berjalan ini membawa batubara berukuran ≤ 32 mm ke transfer tower dengan kapasitas 500 ton / h.
5. Transfer Tower
Terdiri dari :
a. Sampling System : batubara hasil Crusher perlu diperiksa ukurannya. Secara berkala sebagian batubara diambil apakah ukuran sudah memenuhi syarat.
b. Spliter Gate, Devirter Gate, Dust Suppression dan Chute Pludge Detector fungsinya sama seperti pada Crusher House.
6. Tripper Belt Conveyor
Alat ini bergerak secara berkala (trip) untuk mengisi coal silo. Pada lokasi tertentu sepanjang conveyor ini dipasang beberapa chute pludge detector (CPD).
7. Coal Silo
4 silo bak (bak besar) diperlukan untuk menampung batubara per unit boiler. Kapasitas masing-masing silo adalah 160 ton, satu silo sebagai cadangan batubara dari silo ini kemudian ditransfer ke pulverizer
(penggiling) dan hasilnya adalah bahan bakar boiler, batubara yang sudah halus bersama dengan udara panas ditekan ke alat pembakar (burner)
untuk menghasilan nyala api diruang bakar boiler.
8. Bunker
Berfungsi untuk menumpuk batubara yang akan ditransfer ke Mill.
9. Mill
Berfungsi untuk menggiling batubara dengan ukuran 200 mesh untuk dihembuskan ke Burner dengan menggunakan udara luar yang sudah bercampur dengan udara panas yang akan terbakar dengan adanya tekanan panas dan udara.
10.Primary Air Fan
Berfungsi untuk menggiling batubara dengan ukuran 200 mesh untuk dihembuskan ke Burner dengan menggunakan udara luar yang sudah
bercampur dengan udara panas yang akan terbakar dengan adanya tekanan panas dan udara.
11.Forced Draugh fan (FDF)
Berfungsi untuk meniupkan udara sekunder yang dibutuhkan untuk pembakaran udara.
12.Boiler
Merupakan tempat pemanasan air menjadi uap dengan memanfaatkan panas yang dihasilkan dari pembakaran batubara
13.Tubuler Air Heater
Berfungsi untuk memanaskan udara bakar ( udara yang berasal dari udara luar) melalui gas sisa pembakaran (gas buang).
14.Induce Draugh Fan (IDF)
Berfungsi untuk mengisap gas dari furnace dan meniupkan ke udara. 2.1.8. Abu Batubara dan Pemanfaatannya
Limbah padat batubara dari pabrik terdiri dari abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash) yang merupakan sisa pembakaran yang tidak sempurna dari batubara. Jumlah limbah batubara yang dihasilkan dari proses pembakaran batubara bervariasi tergantug sumber dan kualitas batubara. (Evangelou, 1996). Abu ( Ash) merupakan hasil pembakaran batubara (coal). Ash di kelompokkan menjadi 2 bagian yaitu :
1. Bottom Ash
Merupakan abu yang ditampung pada suatu bak, lokasinya di dasar
mulai dari ruang bakar boiler, economizer, air heater, electrostatic precipitator, induced draft fan dan cerobong asap. Berdasarkan aliran keluarnya bottom ash dibedakan menjadi dua yaitu boiler bottom ash dan
economizer bottom ash.
a. Boiler Bottom Ash
Gas hasil pembakaran terdiri dari beberapa komponen dengan spesific grafity (berat jenis) yang berbeda-beda. Sebagian komponen (abu) akan jatuh ke bottom ash hopper secara grafity dan sebagian lainnya ikut terbawa oleh gas asap.
b. Economizer Bottom Ash
Gas asap hasil pembakaran melewati economizer sebelum ke cerobong asap. Partikel abu yang relatif berat akan ditampung pada economizer storage tank. Melalui air lock feeder abu kemudian dialirkan ke cylone separator. Pada cylone separator abu dipisahkan dari gas. Gas dibuang ke atmosfer setelah melewati bag filter dan abunya ditampung pada bottom ash silo. Pada proses ini udara dihasilkan oleh economizer ash blower ke
air lock feeder, cylone feeder, cylone separator dan economizer storage tank.
2. Fly ash handling system a. Fly ash
Bagian akhir yang dilewati gas adalah air heater dan electric precipitator ( berfungsi) untuk menangkap sejumlah abu terbang hasil pembakaran batubara) sebelum keluar ke cerobong asap ( berfungsi
membuang gas sisa pembakaran dengan ketinggian 120 m) hal ini bertujuan untuk menghindari pencemaran terhadap lingkungan sekitar.
b. Ash conditioner
Fly ash merupakan abu yang terdapat pada gas asap, abu dengan specific grafity yang relatif ringan akan ikut terbawa oleh gas asap. Komponennya sebagai berikut :
1. Fly ash silo : komponen ini merupakan suatu bak ( penampungan) abu dari berbagai tempat.
2. Fluiding air blower : alat ini berfungsi untuk mengalirkan udara ke
fly ash silo melalui electric air heater dan dry heater, udara ditekan ke fly ash silo sehingga terjadi proses pencampuran abu.
3. Vent van : alat ini untuk mempermudah transfer abu dari fly ash silo ke cyclo bath mixer secara vakum. Partikel abu yang lebih berat ditampung pada bak dan dengan menggunakan telescopic spout disalurkan ke truk abu. Abu yang terbawa oleh vent van kemudian dislaurkan lagi ke fly ash silo.
4. Cyclo bath mixer : abu dan fly ash silo dialirkan ke alat ini melalui
rotary feeder. Disini abu dicampur dengan air dan service water
atau metal waste water sehingga mengumpul (wet ash) dan selanjutnya dikeluarkan dengan menggunakan belt conveyor atau truk.
c. Dust collection.
Pada setiap perpindahan (loading dan unloading) batubara dari satu alat ke alat yang lainnya akan terdapat debu.
Handlingnya dengan komponen utama sebagai berikut :
a. Silo : debu yang terdapat pada silo disalurkan ke dust collector
secara vakum.
b. Dust collector : setelah debu terkumpul pada dust collector, saluran ke silo ditutup dan kemudian debu disemprot oleh air sehingga debu tersebut menggumpal (slurry). Bagian udara dihisap oleh
exhaust fan untuk dibuang ke atmosfer.
c. Screw conveyor : slurry material disalurkan ke alat ini dan dikembalikan ke silo-silo untuk dipakai kembali sebagai bahan bakar (Aladin, 2011).
Pemanfaatan batubara sebagai sumber energi, telah mengubah dan mengarahkan pola hidup manusia, mendatangkan kenutungan, serta mampu menimbulkan kegiatan industri-industri baru yang bermanfaat untuk masyarakat. Dibalik itu semua ternyata juga mampu menimbulkan masalah terhadap lingkungan. Sebagai akibat pembakaran batubara, antara lain pada PLTU akan menghasilkan abu terbang. Komposisi kimia unsur utama abu terbang secara umum dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu 1) oksida logam seperti SiO , Al O , TiO , 2) oksida logam basa seperti Fe O , CaO, MgO, K O, Na O, dan 3) oksida unsur lainnya seperti P O5, SO , sisa karbon dan lain-lain. Dibawah ini akan ditunjukkan komposisi kimia abu terbang dari berbagai jenis batubara.
Tabel 2.2. Komposisi kimia abu terbang dari berbagai jenis batubara (dalam % berat)
KOMPONEN BITUMINOUS SUB
BITUMINOUS LIGNIT SiO 20-60 40-60 15-45 Al O 5-35 20-30 10-25 Fe O 10-40 4-10 4-15 CaO 1-12 5-30 15-40 MgO 0-5 1-6 3-10 SO 0-4 0-2 0-10 Na O 0-4 0-2 0-10 K O 0-3 0-4 0-4 LOI 0-15 0-3 0-5
Sumber : ASTM C618-92a (1994) Keterangan :
LOI = lost on ignition (hilang terbakar)
Pada saat ini para ilmuwan mencoba memanfaatkan abu terbang yang ternyata terdapat dalam jumlah yang sangat banyak. Beberapa usaha pemanfaatan abu terbang adalah sebagai berikut :
Fly ash sebagai bahan bangunan
Fly ash sebagai bahan dasar sintesis zeolit Fly ash sebagai bahan baku semen
Fly ash sebagai bahan stabilisasi tanah lembek Fly ash sebagai pupuk