Pengaruh Air Fuel Ratio terhadap Flame Temperature pada Water Tube Boiler Penghasil Superheated Steam

Abstract

Boiler merupakan peralatan utama untuk menghasilkan uap dalam proses industri. Efisiensi pembakaran pada boiler sangat dipengaruhi oleh Air Fuel Ratio (AFR). Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi AFR 16, 18, 20, 22, dan 24 terhadap efisiensi termal, Qloss, flame temperature, temperatur superheated steam, dan emisi CO pada Cross Section Double Drum Water Tube Boiler 35 pipa berbahan bakar solar. Pengujian dilakukan pada kondisi operasi konstan: laju alir Boiler Feed Water 1,33-1,34 kg/menit, laju alir bahan bakar solar 0,136 kg/menit, laju massa udara 2,176 - 3,264 kg/menit, water level 50% pada kaca penduga. Efisiensi termal dan Qloss dihitung dengan metode langsung melalui neraca energi. Flame temperature diukur menggunakan thermogun dan konsentrasi CO diukur menggunakan gas analyzer. Hasil penelitian menunjukkan efisiensi termal tertinggi sebesar 72,16% dan Qloss terendah 27,84% diperoleh pada AFR 24 dengan flame temperature 688,5°C dan temperatur superheated steam 226°C. Konsentrasi CO terendah sebesar 1,92% diperoleh pada AFR 22 dan AFR 24. Kondisi optimum ditetapkan pada AFR 22 dengan efisiensi termal 72,14%, Qloss 27,86%, flame temperature 685,9°C, temperatur superheated steam 225°C, dan konsentrasi CO 1,92%. Penetapan ini didasarkan pada selisih efisiensi dan Qloss terhadap AFR 24 yang hanya 0,02% dengan nilai CO yang sama namun dengan kebutuhan udara yang lebih rendah sehingga lebih hemat energi.