Teknologi pembakaran fluida (FBC) secara bertahap menarik perhatian di pasar energi karena efisiensi pembakarannya yang unggul dan kinerja lingkungannya, sehingga penggunaan batu bara menjadi lebih efisien. Dibandingkan dengan teknologi pembakaran tradisional, pembakaran fluida menunjukkan konsistensi dan stabilitas yang baik dalam produksi daya pada berbagai skala.
Dalam pembakaran fluida, partikel bahan bakar tersuspensi dalam lapisan gelembung gas panas yang terdiri dari abu dan material partikulat lainnya seperti pasir, batu kapur, dll.
Alasan untuk pembakaran yang efisien tersebut terutama karena pencampuran cepat di dalam lapisan fluida dan kontak dekat antara gas dan padatan, yang memastikan perpindahan panas dan reaksi kimia yang cepat. Sistem pembakaran fluida dapat secara efisien membakar berbagai bahan bakar padat bermutu rendah, termasuk sebagian besar jenis batu bara, limbah batu bara, dan biomassa kayu, yang menghindari perlunya pra-perlakuan bahan bakar yang mahal, seperti penghancuran.
Selain itu, unit pembakaran fluidized bed biasanya lebih kecil daripada boiler konvensional, sehingga memberikan keuntungan signifikan dalam hal biaya dan fleksibilitas.
Dengan menggunakan batu kapur sebagai material bed, pembakaran fluidized bed dapat secara efektif mengurangi emisi sulfur dioksida (SOx). Batu kapur bergabung dengan sulfat selama proses pembakaran, yang meningkatkan efisiensi pertukaran panas. Ketika residu yang dipanaskan terlebih dahulu dipanaskan dalam kontak langsung dengan pipa air, proses konduksi panas membuat panas lebih terkonsentrasi, yang selanjutnya meningkatkan efisiensi keseluruhan. Pada saat yang sama, karena pembakaran fluidized bed beroperasi pada suhu yang lebih rendah (sekitar 800 °C), jumlah nitrogen oksida (NOx) yang dihasilkan juga berkurang secara signifikan. Namun, pembakaran suhu rendah juga dapat menyebabkan peningkatan emisi PAH.
Keuntungan Pembakaran Fluidized BedTeknologi pembakaran fluidized bed berkembang pesat dalam industri energi karena dua alasan utama. Di satu sisi, teknologi ini memberikan kebebasan dalam pemilihan bahan bakar, tidak hanya memungkinkan penggunaan bahan bakar yang sulit dibakar dengan teknologi lain, tetapi juga meningkatkan efisiensi pembakaran. Di sisi lain, teknologi ini dapat secara efektif mengurangi emisi nitrogen oksida selama proses pembakaran, dan sulfur dapat dengan mudah dihilangkan dengan menambahkan batu kapur.
Pengembangan pembakaran fluidized bed bermula dari kebutuhan untuk mengendalikan emisi polutan tanpa bergantung pada peralatan pengendalian emisi eksternal.
Pengenalan teknologi pembakaran fluidized bed tidak hanya membantu meningkatkan efisiensi pembakaran batu bara, tetapi juga memainkan peran positif tertentu dalam perlindungan lingkungan. Hal ini dapat memberikan solusi bagi pembangkit energi. Karena standar lingkungan menjadi semakin ketat, pembakaran fluidized bed pasti akan menjadi pilihan penting di masa mendatang.
Sistem pembakaran fluidized bed dibagi menjadi dua jenis utama: sistem atmosferik (FBC) dan sistem bertekanan (PFBC), dengan sub-jenis seperti bubbling fluidized bed (BFB) dan circulation fluidized bed (CFB). Sistem-sistem ini memiliki karakteristiknya sendiri dan cocok untuk lingkungan operasi yang berbeda.
Batu kapur atau dolomit digunakan untuk menangkap sulfur yang dilepaskan oleh pembakaran batu bara di fluidized bed atmosferik. Nosel udara menangguhkan campuran bahan bakar dan batu bara hangus, menciptakan aliran partikel merah membara seperti cairan. Boiler ini beroperasi pada tekanan atmosferik.
Sistem PFBC generasi pertama juga menggunakan adsorben dan nosel udara untuk menangguhkan campuran, tetapi beroperasi pada tekanan tinggi, menciptakan aliran udara bertekanan tinggi yang penting untuk menggerakkan turbin gas. Dengan cara ini, uap yang dihasilkan dalam fluidized bed dapat digunakan untuk menggerakkan turbin uap, sehingga mencapai efisiensi siklus keseluruhan yang lebih tinggi.
Sistem PFBC tingkat lanjut, seperti APFBC, semakin meningkatkan suhu saluran masuk turbin gas untuk mencapai efisiensi siklus keseluruhan yang lebih tinggi.
Untuk pengembangan lebih lanjut teknologi ini, banyak pakar industri telah mengemukakan banyak wawasan tentang cara menyeimbangkan standar lingkungan dan manfaat ekonomi. Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan, bagaimana teknologi pembakaran fluidized bed di masa depan akan memengaruhi pasar energi global?