Pengendalian Slagging dan Fouling pada Boiler Berbahan Bakar Batu Bara

Deposit abu pada permukaan perpindahan panas dapat mengubah distribusi penyerapan panas dan meningkatkan kebutuhan pembersihan boiler. Pengendalian slagging dan fouling memerlukan pemahaman tentang mineral bahan bakar, kondisi pembakaran, dan karakter deposit. Aditif anti-slagging dapat menjadi bagian dari program tersebut, tetapi pemilihannya perlu dibuktikan melalui analisis abu dan evaluasi operasi. Artikel ini berfokus pada deposit di sisi pembakaran, yang memerlukan pendekatan berbeda dari pengendalian kerak pada sisi air boiler.

Karakter deposit menentukan pendekatan

Slagging berkaitan dengan penempelan dan pemadatan abu pada zona panas, termasuk permukaan furnace. Fouling melibatkan akumulasi deposit pada permukaan yang dilalui gas pembakaran, termasuk bagian konveksi. Komposisi mineral dan temperatur memengaruhi kecenderungan abu menjadi lengket, mengalami sintering, atau membentuk fase cair. Penilaian hanya berdasarkan kadar abu total tidak cukup untuk menjelaskan perilaku deposit. [1,2]

Nama dagang batu bara dan sifat fisik yang tampak juga belum dapat menggantikan analisis mineral. Perubahan campuran bahan bakar perlu ditinjau bersama komposisi abu, distribusi temperatur, dan kondisi pembakaran agar sumber masalah dapat diidentifikasi sebelum menetapkan program aditif.

Mekanisme aditif anti slagging

Aditif berbasis magnesium, aluminium, atau aluminosilikat dapat memodifikasi reaksi mineral dan karakter abu. Penelitian Hariana dan rekan tahun 2023 pada batu bara campuran mengevaluasi tiga kelompok tersebut dengan drop tube furnace, analisis ash fusion temperature atau AFT, deposit, emisi, dan morfologi mineral. Temuan ini mendukung evaluasi aditif secara spesifik terhadap bahan bakar dan kondisi pembakaran. [1]

Kaolin juga diteliti untuk mengubah perilaku deposit pada batu bara beralkali tinggi. Penelitian Liu dan rekan menggunakan sistem circulating fluidized bed berkapasitas 30 kW pada temperatur bed 820, 870, dan 920 °C. Kondisi tersebut adalah rancangan eksperimen, sehingga hasilnya memerlukan validasi sebelum diterapkan pada boiler komersial dengan konfigurasi berbeda. [2]

Data yang diperiksa	Tujuan teknis
Komposisi abu dan mineral	Mengidentifikasi mineral yang perlu ditangani
AFT dan karakter sintering	Menilai perubahan perilaku abu akibat aditif
Deposit pada lokasi kritis	Memeriksa penempelan, ketebalan, dan kemudahan pelepasan
Profil temperatur dan pembakaran	Menghubungkan perubahan deposit dengan kondisi operasi

Kenaikan AFT dapat menjadi petunjuk yang berguna, tetapi satu angka AFT belum membuktikan keberhasilan di boiler. Evaluasi perlu melihat karakter sintering dan deposit aktual. Studi aditif berbasis MgO pada pembakaran batu bara Indonesia menunjukkan perubahan AFT dan perilaku sintering; respons tersebut tetap terkait dengan sampel dan kondisi pengujiannya. [3]

Membuktikan kinerja pada operasi boiler

Susun baseline sebelum trial, termasuk campuran bahan bakar, beban unit, konsumsi bahan bakar, temperatur gas, aktivitas sootblower, dan kejadian pembersihan. Selama trial, catat laju injeksi aditif pada basis yang jelas, misalnya kilogram produk per ton bahan bakar. Lokasi injeksi, distribusi aditif, dan kontinuitas pengumpanan perlu masuk ke catatan operasi.

Bandingkan periode pengujian pada beban dan kualitas bahan bakar yang sebanding. Pantau temperatur gas keluar furnace, temperatur gas buang, tekanan diferensial pada bagian konveksi, kebutuhan sootblowing, serta kondisi deposit ketika inspeksi memungkinkan. Apabila parameter tersebut berubah bersama beban unit atau mutu batu bara, pengaruh aditif perlu dipisahkan dari perubahan operasi.

Pengurangan frekuensi sootblower baru bernilai positif apabila kebersihan permukaan dan penyerapan panas tetap terjaga. Perhitungan ekonomi dapat memasukkan biaya aditif, konsumsi steam untuk pembersihan, waktu henti, dan biaya perawatan. Persentase penghematan harus berasal dari data trial yang dapat dibandingkan. Dalam pembahasan teknis bersama Harvest Chemical, analisis bahan bakar dan deposit menjadi titik awal untuk merancang pengujian tersebut.

Referensi

[1] Hariana, Prismantoko, A., Prabowo, Hilmawan, E., Darmawan, A., dan Aziz, M. (2023). Effectiveness of different additives on slagging and fouling tendencies of blended coal. Journal of the Energy Institute, 107, 101192.

[2] Liu, Y., Cheng, L., Ji, J., Wang, Q., dan Fang, M. (2018). Ash deposition behavior of a high-alkali coal in circulating fluidized bed combustion at different bed temperatures and the effect of kaolin. RSC Advances, 8, 33817–33827.

[3] Effect of MgO-based additive on the sintering behavior for slagging-fouling mitigation in Indonesian coal combustion. (Terbit daring 2022). International Journal of Coal Preparation and Utilization.

Seluruh tautan referensi diperiksa pada 10 Oktober 2026.