Pemanfaatan Sistem Preheating Untuk Peningkatan Efisiensi Energi Pada Burner Industri

SELEKSI HASIL KEGIATAN PENELITIAN, PENGEMBANGAN, DAN PEREKAYASAAN INOVATIF BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN ESDM TAHUN 2013

Dimitri Rulianto, ST, MT; Cahyo Setyo Wibowo, ST, MT; Ir. Reza Sukaraharja, MT; Ir. Hery Widhiarto, M.Si; Ir. Maymuchar, MT; Ir. Sugeng Riyono, M.Phil

 Saat ini baik  rumah tangga dan industri melibatkan proses pembakaran sebagai salah satu unit penyedia energi dalam sistem utilitasnya maupun sebagai unit pendukung yang memiliki peran vital, seperti industri pembangkit listrik, Industri Logam, Industri Kimia, dan lainnya. Proses pembakaran yang tidak sempurna seringkali mengakibatkan peningkatan emisi gas beracun, penggunaan bahan bakar yang lebih boros dan biaya perawatan peralatan produksi meningkat. Pemanfaatan energi secara tepat akan menentukan keberhasilan program penghematan penggunaan sumber energi. Salah satu bentuk upaya meningkatkan efisiensi energi tersebut adalah dengan meningkatkan efisiensi pembakaran. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan rancangan dan data teknis peningkatan kualitas sistem pembakaran eksternal dalam rangka efisiensi energi dengan pemanfaatan teknologi fuel preheating system.

Proses pembakaran adalah proses reaksi kimia antara bahan bakar dan oksidator dengan melibatkan pelepasan energi dalam bentuk panas dalam jumlah yang signifikan. Pembakaran merupakan bagian sangat penting dalam kegiatan industri yang memanfaatkan bahan bakar sebagai sumber energi. Saat ini hampir semua industri melibatkan proses pembakaran sebagai salah satu unit penyedia energi dalam sistem utilitasnya. Beberapa industri bahkan menggunakan pembakaran sebagai unit utamanya, seperti Industri Logam, Industri Kimia, dan sebagainya.

Proses pembakaran yang tidak sempurna seringkali mengakibatkan peningkatan emisi gas-gas beracun, penggunaan bahan bakar yang lebih boros dan biaya perawatan peralatan produksi meningkat. Kebutuhan yang sangat besar serta menipisnya ketersediaan bahan bakar fosil menjadi pertimbangan penting dalam upaya peningkatan efisiensi pembakaran dalam industri. Peningkatan efisiensi dalam penggunaan energi merupakan suatu keharusan, karena besarnya biaya yang harus dikeluarkan oleh industri untuk memenuhi kebutuhan energinya. Hal ini sejalan dengan Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006 Bab I Pasal 1 ayat 7, tentang konservasi energi yaitu penggunaan energi secara efisien dan rasional tanpa mengurangi penggunaan energi yang memang diperlukan.

Salah satu bentuk upaya meningkatkan efisiensi energi tersebut adalah dengan meningkatkan efisiensi pembakaran sehingga mengurangi konsumsi bahan bakar dengan memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh pembakaran pada burner itu sendiri. Pada penelitian ini upaya meningkatkan efisiensi penggunaan energi pada burner industri kecil dengan menggunakan bahan bakar LPG. Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik dan peningkatan efisiensi pembakaran pada penggunaan teknologi fuel preheating system. Sedangkan tujuannya adalah untuk mendapatkan data teknis peningkatan efisiensi pembakaran dan perubahan konsumsi bahan bakar yang dapat dicapai dengan menggunakan sistem pemanasan awal, dari hasil rancangan yang merupakan kelanjutan dari kegiatan penelitian tahun 2011.

Data teknis yang diperoleh dari pengujian unjuk kerja berdasarkan hasil diskusi saat konsultasi teknis dengan nara sumber, disarankan pada kegiatan studi yang sedang dilakukan evaluasi data-data hasil pengujian menggunakan acuan pada SNI 7368-2007 dan SNI 7613-2010. Material yang digunakan pada sistem preheating disarankan sebaiknya menggunakan bahan yang mudah didapat dan memiliki daya hantar panas yang baik, sehingga diharapkan sistem preheating tersebut memiliki kinerja yang baik. Sistem preheating yang dibuat tidak menggunakan energi listrik dalam proses pemanasan sistem preheating pada saat digunakan, tetapi memanfaatkan udara panas yang ada disekitar burner pada saat burner tersebut menyala. Bentuk sistem preheating disarankan disesuaikan dengan bentuk burner sehingga diharapkan sistem preheating yang dihasilkan mudah diaplikasikan pada burner industri kecil yang ada dipasaran. Setelah hasil rancangan sistem preheating telah dibuat dan selanjutnya dilakukan pengambilan data  kinerja burner tanpa dan dengan menggunakan sistem preheating.

Pada penelitian ini pengamatan dilakukan dengan membandingkan perhitungan konsumsi dan efisiensi dari hasil pembakaran pada burner berbahan bakar LPG, dengan menggunakan sistem preheating dan tidak menggunakan sistem preheating. Hasil rancangan, skematik pengujian, hasil uji dan perhitungan untuk konsumsi serta efisiensi pembakaran seperti berikut : 

 

Gambar  1. Rancangan sistem preheating pertama belum terintegrasi dengan burner

 

  Gambar 2. Rancangan sistem preheating kedua yang terintegrasi dengan burner

 

  Gambar 3. Burner LPG tanpa sistem preheating

  

 Grafik Perubahan efisiensi burner tanpa dan menggunakan sistem preheating

 

Grafik Konsumsi Bahan Bakar Burner Tanpa Dan Menggunakan Sistem Preheating Dengan Beban Pemanasan Air (20 ^OC - 90 ^OC)

 Dari hasil penelitian ini didapat penggunaan sistem preheating burner berbahan bakar LPG pada sektor industri kecil, dapat meningkatkan kinerja pada sistem pembakaran antara lain menurunkan konsumsi dan meningkatkan efisiensi. Untuk perancangan sistem preheatingnya terus diupayakan dengan desain yang murah dan dapat diaplikasikan dengan mudah pada burner LPG yang ada dipasaran.

Dari hasil penelitian ini diperoleh manfaat sebagai berikut :

1. Perancangan sistem preheating yang digunakan pada burner berbahan bakar LPG pada Industri kecil, mengacu pada mudahnya didapat bahan baku, harga terjangkau dan mudah diaplikasikan pada burner yang ada dipasaran
2. Penggunaan sistem preheating pada burner berbahan bakar LPG untuk industri kecil dapat meningkatkan efisiensi rata-rata sebesar 8,84%
3. Penggunaan sistem preheating pada burner berbahan bakar LPG untuk industri kecil dapat menurunkan konsumsi penggunaan bahan bakar rata-rata sebesar 8,21%.

Kegiatan Pemanfaatan Sistem Preheating Untuk Peningkatan Efisiensi Energi Pada Burner Industri ini didasarkan pada program pembinaan usaha pertambangan migas:  86.K/73.07/BLB/2012