Kriteria Boiler Ramah Lingkungan

Kriteria Boiler Ramah Lingkungan


Kementerian Lingkungan Hidup Jl. D. I. Panjaitan Kav 24 Jakarta 13410 Indonesia

1


BUKU SAKU KRITERIA BOILER RAMAH LINGKUNGAN Penanggung jawab: Deputi Bidang Pembinaan Sarana Teknis dan Peningkatan Kapasitas Penggarah: Asisten Deputi Standardisasi dan Teknologi Tim Penulis: Dr. Yazid Bindar Mariati Abdulkadir, MSc, PDEng Didukung oleh: Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Melalui Proyek: PAKLIM Program Advis Kebijakan untuk Lingkungan Hidup dan Perubahan Iklim Policy Advice for Environment and Climate Change Jakarta, 2014

2



i


Daftar Isi DAFTAR ISI ...........................................................................................................

ii

SAMBUTAN .......................................................................................................... iii RINGKASAN ......................................................................................................... v I. Pengantar ....................................................................................................... 1 II. Pengertian Boiler ......................................................................................... 2 III. Konsep Penilaian Boiler ............................................................................ 3 IV. Kriteria Penilaian Boiler ........................................................................... 3 4.1 Jenis bahan bakar ................................................................................ 4 4.2 Data bahan bakar ................................................................................ 7 4.3 Kondisi operasi ..................................................................................... 7 4.4 Efisiensi ................................................................................................... 9 4.5 Emisi CO2 ................................................................................................. 9 4.6 Emisi polutan ........................................................................................ 9 4.7 Limbah padat ........................................................................................ 11 4.8 Hilang steam dan kondensat ............................................................ 12 4.9 Utilisasi kapasitas ................................................................................. 13 4.10 Penggunaan bahan kimia berbahaya .............................................. 13 4.11 Teknologi boiler .................................................................................... 14 4.12 Sumber air ............................................................................................. 16 4.13 Umur boiler ............................................................................................ 16 V. Kategori Keramahan Boiler ..................................................................... 15 VI. Scoring Tool Boiler ..................................................................................... 19 VII.Rekomendasi untuk Meningkatkan Nilai Boiler ............................. 31 ii


Sambutan Asisten Deputi Menteri Bidang Pembinaan Sarana Teknis Lingkungan dan Peningkatan Kapasitas, Kementerian Lingkungan Hidup

B

Buku saku Boiler Ramah Lingkungan untuk meningkatkan penggunaan teknologi boiler yang ramah lingkungan. Tujuan dari buku saku ini adalah sebagai rujukan bagi industri untuk menilai kinerja boiler yang digunakan. Sistem penilaian dalam buku saku ini berdasarkan kriteria utama yaitu ramah lingkungan. Suatu boiler dinilai ramah lingkungan berdasarkan 2 kriteria penilaian yaitu kriteria penilaian berdasarkan desain boiler yang mencakup jenis teknologi boiler dan kelengkapan peralatan tambahan dan kriteria penilaian berdasarkan operasi boiler misalnya jumlah udara lebih yang digunakan dan temperatur gas buang. Hasil penilaian tersebut kemudian dibandingkan dengan suatu nilai acuan (benchmark) yang dianggap ideal. Nilai acuan inilah yang diharapkan menjadi sarana bagi pemangku kepentingan dalam pemilihan teknologi. Kondisi ideal ini diharapkan dapat tercapai secara bertahap. Berdasarkan hasil akhir penilaian dari kriteria – kriteria tersebut, maka boiler yang dinilai kinerjanya akan mendapatkan kategori sebagai berikut: “sangat ramah”, “ramah”, ”cukup ramah” dan “tidak ramah”. Kategorisasi inilah yang dimaksudkan dapat dipakai sebagai acuan dalam pengambilan keputusan untuk investasi boiler ramah lingkungan.

iii


Sistem penilaian yang terdapat dalam buku saku ini diharapkan dapat membantu para pemangku kepentingan terutama pemerintah, pihak industri, pihak penyedia teknologi boiler dan lembaga pembiayaan untuk memiliki rujukan yang sama tentang teknologi ramah lingkungan. Kementerian Lingkungan Hidup berharap sistem penilaian ini dapat membantu pihak industri untuk melakukan investasi teknologi ramah lingkungan dengan bantuan dan/atau insentif yang tersedia baik melalui pemerintah maupun lembaga pembiayaan lainnya. Bagi penyedia teknologi boiler, buku saku ini diharapkan dapat menjadi rujukan atau kriteria dalam menyediakan boiler dengan teknologi ramah lingkungan yang dapat diverifikasi. Akhir kata, semoga sistem penilaian kriteria boiler ramah lingkungan ini bermanfaat untuk meningkatkan penerapan teknologi ramah lingkungan di Indonesia dan bermanfaat untuk meningkatkan efisiensi energi dan penurunan emisi gas rumah kaca.

Jakarta, 24 Februari 2014 Asisten Deputi Menteri Bidang Pembinaan Sarana Teknis Lingkungan dan Peningkatan Kapasitas

Ir. Noer Adi Wardojo, M.Sc

iv


Ringkasan

S

Suatu sistem penilaian boiler ramah lingkungan telah disusun berdasarkan kriteria utama keramahan lingkungan. Kriteria tersebut ditinjau dari sisi desain boiler maupun dari metode pengoperasiannya. Kriteria dari sisi desain di antaranya adalah jenis teknologi boiler dan kelengkapan peralatan tambahannya. Sedangkan kriteria dari sisi operasi, misalnya jumlah udara lebih yang digunakan dan temperatur gas buang.

Pada sistem penilaian ini, dua kriteria terpenting adalah jenis bahan bakar dan emisi polutan. Jenis bahan bakar sangat penting dalam penentuan keramahan lingkungan suatu boiler, karena hal tersebut sangat berpengaruh terhadap emisi polutan dan gas rumah kaca, terutama CO2. Dalam penilaian ini, emisi polutan terukur dari suatu boiler dibandingkan dengan baku mutu lingkungan menurut Peraturan Menneg LH No. 07 Tahun 2007, sesuai dengan jenis bahan bakarnya. Kinerja boiler dinilai dengan cara pembandingan dengan suatu nilai acuan (benchmark) yang dianggap ideal. Penggunaan acuan tersebut dimaksudkan untuk menjadi visi jangka panjang para pemangku kepetingan dalam pemilihan teknologi. Pada prakteknya, keadaan ideal tersebut pada masa ini tentu masih sulit untuk dicapai, sehingga tidak ada kewajiban untuk mencapai kondisi ideal dalam jangka waktu singkat.

v


Berdasarkan hasil penilaian akhir dari kriteria tersebut, boiler akan mendapatkan kategori ramah lingkungan (“sangat ramah”, “ramah”, “cukup ramah”, dst). Kategorisasi ramah lingkungan tersebut yang nantinya akan digunakan sebagai acuan dalam hal pengambilan keputusan dalam investasi boiler ramah lingkungan. Sistem penilaian ini dimaksud untuk membantu para pemangku kepentingan terutama pemerintah, pelaku industri, dan badan finansial untuk mencapai pemahaman yang sama dalam hal teknologi ramah lingkungan. Sistem ini pun dapat membantu pelaku industri untuk melakukan investasi ramah lingkungan dengan bantuan dana dan insentif yang tersedia dari pemerintah melalui badan finansial.

vi


I. Pengantar Teknologi ramah lingkungan memiliki peranan yang sangat besar dalam penurunan emisi gas rumah kaca pada sektor industri. Untuk meningkatkan penggunaan teknologi ramah lingkungan, maka ruang lingkup, definisi dan kriteria ramah lingkungan harus dipahami oleh para pemangku kepentingan. Untuk menyamakan pemahaman mengenai hal-hal tersebut, maka perlu dibuat suatu referensi peralatan ramah lingkungan. Salah satu bentuk referensi adalah sistem penilaian keramahan lingkungan untuk masingmasing peralatan industri. Sistem penilaian ini diharapkan dapat digunakan oleh berbagai pemangku kepentingan, contohnya industri, pemerintah, dan bank atau lembaga finansial lainnya. Sistem ini diharapkan dapat membantu pihak industri untuk melakukan pemilihan dalam investasi peralatan industri. Sistem yang mudah digunakan diharapkan dapat membantu pemerintah lembaga finansial dalam pengambilan keputusan untuk pendanaan teknologi ramah lingkungan, dan pada akhirnya akan meningkatkan penggunaan insentif finansial. Peralatan pengguna energi yang umum di industri di antaranya adalah boiler, motor, dan pendingin. Temuan dari program audit energi yang dilakukan oleh Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral (ESDM) menunjukkan bahwa banyak boiler industri yang tidak efisien. Boiler-boiler tersebut memiliki potensi peningkatan efisiensi energi dan penurunan emisi gas rumah kaca yang cukup besar. Dengan demikian, boiler telah dipilih sebagai obyek penilaian yang pertama.

1


II. Pengertian Boiler Boiler atau ketel uap merupakan salah satu peralatan industri yang sangat penting. Fungsi boiler adalah menghasilkan steam (uap/kukus) yang akan digunakan yang digunakan sebagai pemanas pada proses-proses produksi di industri. Prinsip kerja boiler digambarkan pada Gambar 1.

Gas buang Steam

PROSES PRODUKSI

Air umpan boiler Bahan bakar Udara

Boiler

Kondensat Pengolahan air

Sumber air

Bahan kimia

Gambar 1 Prinsip kerja boiler

Pembakaran bahan bakar seperti batu bara, bahan bakar minyak, gas, ataupun kayu akan menghasilkan panas yang digunakan untuk memanaskan air menjadi steam. Steam yang dihasilkan oleh boiler kemudian dialirkan melalui sistem perpipaan ke peralatan proses yang membutuhkan pemanasan. Setelah digunakan pada proses produksi, steam akan terkondensasi, kemudian kondensat tersebut akan dikembalikan ke pada boiler untuk dipanaskan kembali. Dari proses pembakaran di boiler, akan dihasilkan gas buang, yang mengandung gas karbon dioksida (CO2) yang merupakan gas rumah kaca. Selain itu gas buang dapat pula mengandung polutan misalnya gas karbon monoksida (CO), sulfur dioksida (SO2), nitrogen oksida (NOX), partikel, logam berat, dan dioksin yang dapat mencemari lingkungan. Boiler ramah 2


lingkungan adalah boiler yang efisien dan menghasilkan emisi polutan yang rendah. Selain itu, beberapa peralatan lainnya dalam sistem boiler adalah sistem pengolahan air umpan boiler, peralatan pemanfaatan sisa panas (heat recovery), dan peralatan pengolahan gas buang untuk mengurangi emisi polutan.

III. Konsep Penilaian Boiler Boiler ramah lingkungan merupakan boiler yang memiliki efisiensi tinggi dan emisi yang rendah. Kriteria-kriteria boiler ramah lingkungan (dijelaskan dalam Bab IV) akan dinilai dan dibandingkan dengan boiler acuan, yaitu boiler yang dianggap ideal. Nilai maksimum sebesar 1000 akan diberikan untuk boiler acuan, yaitu boiler berbahan bakar biogas yang dioperasikan secara optimal dan efisien. Dalam

IV. Kriteria Penilaian Boiler penilaian sebuah boiler, boiler akan diberikan nilai awal yang maksimum. Kemudian, penalti (gap) akan diberikan apabila terdapat deviasi dari boiler ideal pada masing-masing kriteria. Besarnya gap dari masing-masing kriteria akan dijelaskan pada Bab IV. Perumusan nilai akhir dan kategorisasi boiler akan dijelaskan lebih lanjut pada Bab V. Berikut ini adalah kriteria yang digunakan dalam penilaian boiler. Penilaian dilakukan dalam dua tahap, yaitu pada saat perancangan (sebelum boiler dipasang) dan pada saat boiler telah dioperasikan. Setelah itu, perlu dilakukan verifikasi oleh suatu badan yang mandiri. Untuk tahap verifikasi, perlu disusun suatu pedoman standar dalam pengambilan data/pengukuran kriteria tersebut. Selain itu, standar frekuensi pengambilan data pun harus ditetapkan agar kriteria yang digunakan dalam penilaian dapat mewakili kondisi nyata boiler. 3


Penilaian boiler dapat dilakukan pada saat perancangan boiler baru maupun modifikasi boiler lama. Untuk modifikasi boiler lama, dapat dilakukan penilaian bagi boiler terpasang dan bagi boiler termodifikasi, sehingga dapat dilihat peningkatan nilai setelah modifikasi. Beberapa kriteria di bawah hanya dapat ditentukan/diukur pada saat boiler telah beroperasi. Untuk itu, dalam penilaian pada tahap perancangan, besaran kriteria tersebut harus diasumsikan terlebih dahulu.

4.1 Jenis bahan bakar Pemilihan bahan bakar terutama didasarkan pada keberlanjutan (sustainability) dan emisi CO2. Biogas merupakan bahan bakar acuan (benchmark) karena bersifat berkelanjutan (sustainable). Bahan bakar biomassa maupun minyak bakar berbasis biomassa (bio-oil) mendapat penalti (disebut “gap”) terendah, sehingga boiler berbahan bakar tersebut akan mendapat nilai yang tinggi. Gap untuk masing-masing jenis bahan bakar adalah sebagai berikut. Pada umumnya, jenis bahan bakar telah ditentukan pada tahap perancangan, agar boiler dapat dirancang untuk mencapai efisiensi tertentu sesuai dengan spesifikasi bahan bakarnya. Misalnya boiler yang dirancang untuk batubara, digunakan untuk membakar batubara, walaupun seringkali ada pelaksanaannya, spesifikasi batu yang dibakar berbeda dengan spesifikasi batubara pada perancangan. Hal ini bergantung pada ketersediaan batubara lokal. Namun demikian, terkadang dengan alasan lingkungan maupun ekonomi, digunakan bahan bakar tambahan dalam jumlah sedikit, misalnya sludge digunakan sebagai tambahan batubara. Dengan demikian, jenis bahan bakar dapat berubah pada waktu pengoperasian boiler.

4


Tabel 1 Gap untuk jenis bahan bakar

Jenis Bahan Bakar

Keterangan

Gap

Bahan bakar berbasis biomassa: Biogas

0

Contohnya biogas yang diperoleh dari pengolahan limbah ternak, pengolahan air limbah, dll.

Pure biomass

-40

Biomassa “murni” misalnya serpihan kayu maupun kulit kayu, cangkang sawit, dsb yang belum tercampur dengan bahan non-organik.

Waste biomass

-40

Limbah biomasa adalah biomassa yang telah melalui suatu proses, contohnya sludge hasil Instalasi Pengolahan Air Limbah, fraksi biomassa dari limbah domestik, dsb.

Bio-oil

-40

Bio-oil merupakan minyak bakar berbasis biomassa, seperti biodiesel dan bioethanol.

Bio-ethanol

-40

Hasil fermentasi biomassa

Biodiesel (fatty acid -44 methyl ester)

Merupakan hasil transesterifikasi minyak nabati dengan metanol. Gap yang diberikan lebih besar karena biodiesel masih mengandung unsur fosil, yaitu metanol yang berasal dari gas alam.

Bahan bakar fosil:

Gas alam, minyak bakar (fuel oil), dan batu bara merupakan bahan bakar fosil yang tak terbarukan, sehingga mendapat penalti yang lebih besar.

Natural gas

-70

Gas alam merupakan bahan bakar fosil dengan emisi CO2 terendah, sehingga mendapat penalti terendah. Selain itu, gas alam pun merupakan bahan bakar yang bersih: tidak mengandung sulfur, partikulat, dan klorin yang dapat mencemari udara.

Fuel oil

-120

Bahan bakar minyak yang bersumber dari fosil memiliki emisi CO2 di antara gas alam dan batu bara.

5


Jenis Bahan Bakar

Keterangan

Gap

Bahan bakar berbasis biomassa:

-150

Batu bara merupakan bahan bakar dengan karbon tinggi, sehingga diberikan penalti yang cukup tinggi. Selain itu pembakaran batubara menghasilkan berbagai polutan udara, yaitu SO2, NOX, dan partikulat.

Municipal solid waste (MSW)

-170

Limbah domestik maupun industri memiliki komposisi yang sangat beragam, dan mengandung berbagai bahan kimia yang sangat bervariasi. Penggunaan limbah seperti ini pada boiler akan menyebabkan terjadinya polusi udara oleh dioksin dan polutan lainnya. Untuk itu penggunaan limbah sebagai bahan bakar boiler tidak dianjurkan.

Liquid industrial waste

-170

Coal

Untuk boiler yang menggunakan campuran bahan bakar, maka perhitungan gap dilakukan berdasarkan persentase campuran bahan bakar berdasarkan nilai bakarnya. Gap = (1 – f) G1 + f G2 f = fraksi penggunaan bahan bakar sekunder, berdasarkan nilai bakar (HHV)

f=

w * HHV2 (1 - w) * HHV1 + w * HHV2

w = fraksi massa bahan bakar sekunder terhadap total massa bahan bakar HHV1 = HHV bahan bakar utama, kJ/kg HHV2 = HHV bahan bakar sekunder, kJ/kg

6


4.2 Data bahan bakar Analisis ultimat bahan bakar dan HHV digunakan untuk perhitungan efisiensi boiler. Apabila analisis ultimat dari bahan bakar yang digunakan tidak tersedia, nilai default masing-masing bahan bakar dapat digunakan. Nilai default yang tersedia pada scoring tool ini hanya merupakan contoh semata, sehingga hasil analisis sebenarnya dapat berbeda dengan nilai tersebut, mengingat keberagaman komposisi bahan bakar, baik itu bahan bakar fosil maupun bahan bakar berbasis biomassa. Selain itu, kandungan beberapa komponen yang dapat menghasilkan emisi juga mendapatkan penalti, yaitu sulfur (menghasilkan SO2), nitrogen (menghasilkan NOX), abu (ash, menghasilkan emisi partikulat), dan klorin (dapat menghasilkan dioksin). Besarnya gap yang dikenakan bergantung pada besarnya kandungan sulfur, nitrogen, dan abu. Sedangkan untuk klorin, gap dikenakan apabila bahan bakar mengandung klorin, berapa pun konsentrasinya. Kandungan klorin yang sangat kecil pun dapat menyebabkan terbentuknya dioksin yang merupakan salah satu polutan udara yang persisten (POP, Persistent Organic Pollutant). Pengukuran dilakukan dengan menggunakan metode standar yang telah tersedia. Bahan bakar hasil daur ulang Apabila boiler menggunakan bahan bakar yang merupakan hasil daur ulang dari limbah proses (misalnya sludge dari pengolahan air limbah dan sludge dari proses daur ulang kertas), maka akan diberikan skor tambahan sebesar +10 poin. Penambahan poin ini dimaksudkan untuk mendukung program 3R (Reduce, Reuse, Recycle).

4.3 Kondisi operasi Besarnya udara lebih (excess air) dan temperatur gas buang adalah parameter operasi yang sangat berpengaruh pada efisiensi energi. Oleh karena itu, kedua parameter operasi ini dinilai berdasarkan selisihnya dari nilai optimum. Nilai optimum dari kedua parameter operasi bergantung

7


pada jenis bahan bakarnya. Besarnya udara lebih paling tepat apabila dinyatakan dalam % volume O2 pada gas buang. Semakin besar % udara lebih, maka % volume O2 dalam gas buang pun akan semakin besar. Besarnya nilai optimum untuk setiap bahan bakar disajikan pada Tabel 2. Data operasi seperti laju (ton/jam) dan kondisi steam (tekanan, kg/cm2 dan temperatur, oC), digunakan untuk menghitung emisi CO2 yang dihasilkan boiler. Tabel 2 Nilai optimum dari O2% di gas buang dan temperatur gas buang

Bahan bakar

O2% di gas buang

Temperatur gas buang (oC)

Biogas, gas alam

1.0%

160

Bio-oil

2.0%

160

Light fuel oil & bio-oil

2.0%

165

Heavy fuel oil, limbah cair industri

3.0%

170

Batubara, biomassa & limbah padat domestik

3.5%

180

Gap yang dikenakan untuk deviasi konsentrasi O2 dan temperatur gas buang adalah menurut formula berikut:

Gap O2 = (O2%,terukur –O2%,referensi) * 1500 Gap T = (Tterukur – Treferensi) * 1.5 O2% dinyatakan dalam persentase, dan T dinyatakan dalam oC. Parameter O2 dan T gas buang merupakan parameter operasi. Pada saat penilaian boiler di tahap perancangan, dapat diasumsikan bahwa boiler akan

8


beroperasi pada kondisi optimum, sehingga tidak dikenakan penalti dari kondisi operasi. Penalti dari kondisi operasi baru akan dikenakan pada saat boiler telah dioperasikan dan pada saat verifikasi.

4.4 Efisiensi Efisiensi akan terhitung berdasarkan komposisi, HHV, serta O2% di gas buang dan temperatur gas buang. Efisiensi yang terhitung berbasiskan HHV, dengan metode hilang panas. Hilang panas utama yang terjadi adalah hilang panas gas buang, yang meliputi hilang panas gas buang, yang meliputi panas laten uap air yang dihasilkan dari hidrogen dan kelembaban pada bahan bakar serta panas sensibel dari gas buang, sedangkan hilang panas lainnya diasumsikan sebesar 2%.

4.5 Emisi CO2 Emisi CO2 akan terhitung berdasarkan kandungan karbon pada bahan bakar, HHV, kapasitas dan kondisi steam, serta efisiensi terhitung. Emisi CO2 dinyatakan dalam ton/jam, ton/hari, dan ton/tahun berdasarkan waktu operasi. Untuk biogas, biomassa, dan bio-oil, emisi CO2 akan ditampilkan pula, namun dilengkapi dengan keterangan bahwa bahan bakar berbasis biomassa dianggap netral karbon.

4.6 Emisi polutan Emisi beberapa jenis polutan dari boiler telah diatur dalam Peraturan Pemerintah Lingkungan Hidup No. 7 Tahun 2007 tentang Baku Mutu Emisi untuk Ketel Uap, sedangkan khusus untuk industri pulp dan kertas, baku mutu emisi diatur dalam Keputusan Pemerintah LH No. 13 Tahun 1995. Pada Tabel 3 dan Tabel 4, disarikan kedua peraturan baku mutu tersebut .

9


Tabel 3 Baku mutu emisi boiler

Peraturan Pemerintah Lingkunga Hidup No. 7 Tahun 2007 Baku Mutu Emisi Nasional untuk Ketel Uap No.

Baku mutu (mg/m3, 6% oxygen)

Parameter

Biomass Fiber / shell

Fossil Fuel

Dry cane leaves / Other bagasse

1.

Partikel

300

250

Coal

Oil

Gas

350

230

200

2.

SO2

600

600

800

750

700

150

3.

NOX sebagai NO2

800

800

1000

825

700

650

4.

HCl

5

-

5

-

-

-

5.

Cl2

5

-

10

-

-

-

6.

NH3

1

-

0,5

-

-

-

7.

HF

8.

Opasitas

9.

TRS sebagai H2S

8

-

10

-

-

-

30%

30%

30%

20%

15%

-

-

-

35

-

-

-

Tabel 4 Baku mutu emisi pada industri pulp dan kertas

No.

Parameter

Keputusan Pemerintah Lingkungan Hidup No. 13 Tahun 1995, App II B Baku Mutu Emisi untuk Sumber Tak Bergerak – Industri Pulp dan Kertas Nilai maksimum (mg/m3 8% oxygen) Recovery Furnace

10

1.

Partikel

2.

Cl2

3.

Opasitas

4.

TRS sebagai H2S

5.

ClO3

230

Lime Kiln 350

Smelt Dissolving Tank 260

Digester -

Bleach Plant -

-

-

-

-

10

35%

35%

35%

35%

35%

10

28

28

10

-

-

-

-

-

125


Gap akan diberikan jika boiler menghasilkan emisi yang melebihi baku mutu. Untuk bahan bakar biomassa, digunakan baku mutu untuk biomassa lain pada Tabel 3. Pematuhan terhadap peraturan baku mutu harus diutamakan dalam penilaian boiler.

Gap = (emisi boiler – baku mutu emisi) * faktor pengali Faktor pengali yang dipilih adalah 0,2; dengan emisi dan baku mutu emisi dinyatakan dalam mg/m3. Untuk karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon, digunakan nilai batas sebesar 400 dan 100 mg/m3 sebagai pengganti nilai baku mutu, karena belum tersedianya baku mutu nasional untuk CO dan hidrokarbon. Pengukuran emisi dapat dipadukan dengan program yang telah berjalan, seperti misalnya PROPER KLH. Frekuensi pengukuran dapat mengikuti aturan yang telah berlaku.

4.7 Limbah padat Limbah padat dihasilkan pada pembakaran bahan bakar padat seperti batubara dan biomassa. Limbah padat terdiri dari mineral yang terkandung dalam bahan bakar serta karbon yang tak terbakar. Jumlah limbah padat yang dihasilkan berupa fly ash dan bottom ash. Fly ash adalah abu yang terbawa oleh gas buang dan tertangkap dalam penangkap abu (electrostatic precipitator/fabric filter, apabila ada). Sedangkan bottom ash adalah abu yang terkumpul pada bagian bawah tungku boiler. Penalti akan dikenakan terhadap boiler yang menghasilkan abu sebagai limbah padat, dan akan dikenakan penalti selanjutnya apabila abu mengandung karbon yang tidak terbakar. Karbon yang tidak terbakar (dinyatakan dalam % dari abu) merupakan salah satu sumber inefisiensi.

11


Perhitungan gap untuk penalti adalah sebagai berikut: Gap (abu) = abu, ton/ton * (-100) Gap (karbon) = konsentrasi karbon * (-10)

Pengukuran jumlah abu yang terkumpul dapat dilakukan dari inventarisasi penjualan abu serta inventarisasi penggunaan bahan bakar. Apabila tidak dilakukan penjualan abu, maka penimbangan jumlah abu yang dihasilkan cukup mudah untuk dilakukan oleh operator boiler. Pengukuran kandungan karbon pada abu belum umum dilakukan di Indonesia walaupun kandungan karbon tersebut merupakan indikator utama efisiensi pembakaran dalam tungku boiler. Untuk kepentingan penilaian boiler, perlu dibuat suatu standar pengambilan sampel dan metode pengukuran kandungan karbon.

4.8 Hilang steam dan kondensat Hilang steam dan kondensat dari boiler misalnya berupa blow down, vent pada deaerator, dan lain-lain. Nilai hilang steam dan kondensat yang disarankan adalah sebesar masing-masing 1%. Besarnya gap penalti yang dikenakan adalah sebagai berikut:

Gap (hilang steam) = (Hilang steam – 1%) * 100 Gap (hilang kondensat) = (Hilang kondensat – 1%) * 100 Dibutuhkan suatu standar sistem audit steam dan kondensat pada sistem boiler yang telah beroperasi untuk mengukur besarnya hilang steam dan kondensat.

12


4.9 Utilisasi kapasitas Instalasi boiler di industri selayaknya disesuaikan dengan kebutuhan steam untuk proses dan pembangkit listriknya. Instalasi boiler yang berkapasitas terlalu besar akan menyebabkan boiler beroperasi pada beban kapasitas yang rendah sehingga efisiensinya pun rendah. Karena itu, boiler yang digunakan pada faktor utilisasi kapasitas yang rendah akan dikenakan penalti. Besarnya gap penalti yang dikenakan adalah sebagai berikut:

Gap = (100% - utilisasi kapasitas boiler) * (-30) Besarnya faktor kapasitas boiler tentunya telah direncanakan pada saat perancangan boiler. Namun demikian, harus dilakukan verifikasi pada saat boiler telah beroperasi.

4.10 Penggunaan bahan kimia berbahaya Bahan kimia banyak digunakan dalam pengolahan air umpan boiler. Salah satu bahan kimia yang umum digunakan adalah hidrazin yang merupakan bahan karsinogenik. Saat ini telah banyak tersedia bahan pengganti hidrazin, sehingga penggunaan hidrazin pada pengolahan air umpan boiler tidak dianjurkan. Untuk itu, penggunaan hidrazin akan dikenakan gap sebesar -25 poin; sedangkan penggunaan bahan pengganti hidrazin (carbohydrazide, DEHA, MEKO, erythorbic acid, dll) akan dikenakan nilai tambahan sebesar +5 poin. Penggunaan bahan kimia dalam pengolahan air umpan boiler dapat ditentukan pada saat perancangan, namun pada saat operasi perlu diverifikasi.

13


4.11 Teknologi boiler Teknologi pembakaran Teknologi pembakaran berpengaruh besar pada efisiensi energi, emisi CO2, dan emisi polutan. Untuk bahan bakar padat, teknologi yang disarankan adalah pulverized coal (PC)/suspension firing. Teknologi pembakaran bahan bakar padat haruslah ditentukan pada saat perancangan, karena tidak dapat dilakukan modifikasi penggantian teknologi pembakaran. Tabel 5 berikut menampilkan gap yang dikenakan untuk teknologi bahan bakar padat. Tabel 5 Penalti untuk teknologi bahan bakar padat

Teknologi Pulverized coal combustion

Gap Penalti 0

Circulating fluidized bed

-10

Bubbling fluidized bed

-20

Stoker combustion system

-30

Keterangan Merupakan teknologi yang disarankan, mudah dioperasikan, efisiensi pembakaran tinggi Efisiensi pembakaran tinggi, emisi rendah, namun sering timbul masalah dalam pengoperasian. Efisiensi pembakaran rendah, emisi tinggi

Selain itu, untuk bahan bakar gas dan cair serta penggunaan PC pada bahan bakar padat, penggunaan low NOX burner (LNB) sangat disarankan dengan tujuan untuk menurunkan emisi NOX. Pemasangan LNB dapat dilakukan sebelum boiler digunakan (pada saat awal pembelian boiler baru), dapat pula dipasang pada boiler lama sebagai modifikasi. Apabila teknologi LNB tidak digunakan, boiler akan dikenakan gap sebesar -20. Teknologi pengendalian proses Pengendalian proses merupakan parameter yang juga mempengaruhi efisiensi energi. Contohnya adalah teknologi pengaturan jumlah udara pembakaran. Hal yang paling menggambarkan udara lebih adalah kandungan oksigen di gas buang. Karena itu, pengendalian laju udara berdasarkan %O2 (O2 trim) merupakan teknologi yang disarankan. Apabila O2 trim control tidak terpasang, maka boiler akan dikenakan penalti sebesar -20. 14


Sistem pengendalian proses dapat dimodifikasi menjadi sistem yang lebih modern dan maju agar dapat mengendalikan pembakaran dengan lebih baik dan meningkatkan efisiensi pembakaran. Selain itu pengendalian laju bahan bakar dengan modulating akan lebih baik dibandingkan dengan pengendalian secara on/off karena akan mengurangi hilang panas pada saat boiler tidak beroperasi. Apabila modulating control tidak terpasang, maka boiler akan dikenakan penalti sebesar -20. Peralatan lingkungan Yang dimaksud dengan peralatan lingkungan adalah peralatan pengendalian emisi ke lingkungan, yaitu pengolahan gas buang sebelum gas tersebut dilepaskan pada cerobong. Peralatan lingkungan tersebut dapat dipasang pada boiler baru maupun boiler lama. Boiler yang dilengkapi dengan peralatan lingkungan akan diberikan nilai tambahan sebesar +10 poin untuk setiap peralatan, yaitu peralatan desulfurisasi, penangkap abu, dan SCR/SNCR untuk menurunkan emisi NOX. Penanganan emisi partikel dengan menggunakan wet scrubber akan diberikan nilai tambahan sebesar +5 poin. Peralatan pemanfaatan sisa panas (heat recovery) Pemanfaatan sisa panas dari gas buang akan meningkatkan efisiensi boiler dengan cara memanfaatkan panas gas buang untuk memanaskan air umpan di economizer atau memanaskan udara pembakaran (air preheater). Selain itu, air blowdown dari boiler memiliki tekanan dan temperatur yang cukup tinggi untuk dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan panas yang dapat dimanfaatkan dalam proses. Apabila economizer ataupun pemanas udara pembakaran dan pemanfaatan panas blowdown tidak terpasang pada sistem boiler, maka boiler akan dikenakan gap sebesar masing-masing -15 poin.

15


Pemanfaatan flash steam pun merupakan salah satu cara untuk meningkatkan pemanfaatan panas dari steam. Apabila flash steam dibuang, maka hal tersebut merupakan pemborosan panas steam. Pemanfaatan flash steam masih belum umum dilakukan pada sistem boiler industri di Indonesia, sehingga apabila hal tersebut tidak dilakukan, tidak akan dikenakan penalti. Sebaliknya apabila hal tersebut dilakukan, dikenakan penambahan nilai sebesar +10. Peralatan-peralatan pemanfaatan sisa panas yang disebutkan di atas dapat dipasang pada boiler baru maupun boiler lama.

4.12 Sumber air Demi menjaga cadangan air bersih, maka disarankan untuk mendaur ulang air dari proses sebagai air umpan boiler. Untuk itu, boiler yang menggunakan air daur ulang tidak dikenakan gap, sedangkan boiler yang menggunakan air baru akan dikenakan gap sebesar -20.

4.13 Umur boiler Secara umum, semakin tua peralatan, maka performanya pun semakin menurun. Selain itu, terdapat perkembangan teknologi secara umum (technology trajectory) sehingga boiler yang lebih tua cenderung memiliki teknologi dengan efisiensi yang lebih rendah dibandingkan teknologi boiler baru. Untuk itu pemberian penalti akan dikenakan sesuai dengan Tabel 6. Tabel 6 Penalti untuk umur boiler

16

Umur boiler

Penalti

0 - 3 tahun

0

3 - 15 tahun

-15

> 15 tahun

-30


V. Kategori Keramahan Boiler Boiler yang telah dievaluasi akan memperoleh nilai akhir berdasarkan persamaan berikut: Nilai akhir = 1000 + ∑ Gap (negatif) + Kompensasi dari peralatan lingkungan + kompensasi dari daur ulang bahan bakar

Berdasarkan nilai akhir tersebut, maka boiler dapat dikelompokan dalam beberapa kategori keramahan lingkungan, yaitu seperti ditampilkan pada Tabel 7. Tabel 7 Kisaran nilai kategori keramahan lingkungan pada boiler

Kategori

Kisaran nilai

Sangat ramah

950 - 1000

Ramah

900 - 949

Cukup ramah

850 - 899

Kurang ramah

750 - 849

Sangat kurang ramah

650 - 749

Tidak ramah

0 - 649

Boiler berpredikat sangat ramah adalah boiler yang ideal dalam hal lingkungan. Termasuk ke dalam kategori sangat ramah adalah boiler berbahan bakar biogas, biomassa ataupun bio-oil yang bersifat netral terhadap emisi karbon. Selain itu pada boiler sangat ramah, seluruh kriteria boiler ramah lingkungan terpenuhi, baik dari sisi teknologi maupun dari sisi operasionalnya. Apabila beberapa kriteria tidak terpenuhi, maka boiler berbahan bakar biogas pun dapat mendapat predikat ramah, cukup ramah, bahkan kurang ramah. Sedangkan untuk boiler berbahan bakar fosil, predikat tertinggi yang dapat dicapai adalah ramah. Contoh simulasi nilai boiler untuk berbagai bahan bakar dapat dilihat pada Tabel 8.

17


Tabel 8 Contoh nilai dan kategori boiler pada berbagai kasus

NO.

Keterangan

Nilai (Kategori)

Boiler berbahan bakar biogas 1.

Boiler baru berbahan bakar biogas, semua kriteria terpenuhi

1023 (sangat ramah)

2.

Boiler baru biogas menggunakan air umpan segar (bukan daur ulang)

1003 (sangat ramah)

3.

Boiler baru biogas menggunakan air umpan segar, dioperasikan pada O2 3% dan temperatur gas buang 1800C

943 (ramah)

923 (ramah)

4.

Boiler baru biogas menggunakan air umpan segar, dioperasikan pada O2 3% dan temperatur gas buang 1800C, tidak dilengkapi dengan O2 trim

5.

Boiler lama biogas, seperti pada poin (4) namun berusia > 3 tahun

918 (cukup ramah)

Boiler berbahan bakar biomassa

18

1.

Boiler baru berbahan bakar kayu, semua kriteria terpenuhi, dilengkapi dengan desulfurisasi, penangkap abu, dan SCR pada gas buang

1038 (sangat ramah)

2.

Boiler baru berbahan bakar kulit kayu (abu 3,5%), tanpa pengolahan gas buang, emisi partikel 700 mg/m3 (baku mutu 350 mg/ m3), hilang steam dan kondensat masing-masing 5%, teknologi PC, sumber air segar untuk umpan

894 (cukup ramah) PERINGATAN: BAKU MUTU TIDAK TERPENUHI

3.

Boiler baru berbahan bakar kulit kayu (abu 974 (sangat 3,5%), dengan penangkap abu, emisi partikel ramah) rendah, hilang steam dan kondensat masingmasing 5%, teknologi PC, sumber air segar untuk umpan

4.

907 (ramah) Boiler baru berbahan bakar kulit kayu (abu 3,5%), dengan penangkap abu, emisi partikel rendah, hilang steam dan kondensat masingmasing 5%, teknologi PC, sumber air segar untuk umpan, beroperasi pada O2 5% dan temperatur gas buang 2000C


NO.

Keterangan

Nilai (Kategori)

Bahan bakar gas alam Boiler gas alam, baru, semua kriteria terpenuhi

953 (sangat ramah)

2.

Boiler gas alam, tanpa O2 trim, tanpa peralatan pemanfaatan panas dari blowdown dan flash steam

908 (ramah)

3.

Boiler gas alam, tanpa O2 trim, tanpa peralatan pemanfaatan panas dari blowdown dan flash steam O2 3% dan temperatur gas buang 1800C

848 (kurang ramah)

1.

Bahan bakar minyak 1.

Boiler baru, berbahan bakar minyak, semua terpenuhi, dengan ESP dan FGD

903 (ramah)

2.

Boiler bahan bakar minyak, menggunakan air umpan segar

883 (cukup ramah)

1.

Boiler baru, berbahan bakar batubara, semua kriteria terpenuhi, dilengkapi peralatan pengolahan gas buang (ESP, FGD, SCR)

899 (cukup ramah)

Boiler baru, berbahan bakar batubara, tanpa Low NOX burner, emisi NOX 1000 mg/m3 (baku mutu 750 mg/m3), dengan penangkap abu

824 (kurang ramah) PERINGATAN: BAKU MUTU TIDAK TERPENUHI

Boiler baru, berbahan bakar batubara, tanpa Low NOX burner, emisi NOX \1000 mg/ m3 (baku mutu 750 mg/m3), tanpa penangkap abu, emisi partikel 1000 mg/m3 (baku mutu 230 mg/m3)

660 (sangat tidak ramah) PERINGATAN: BAKU MUTU TIDAK TERPENUHI

Bahan bakar batu bara

2.

3.

19


VI. Scooring Tool Boiler Scooring tool ini menggunakan software Microsoft Excel untuk menilai apakah boiler sudah memenuhi kategori ramah lingkungan. Berikut cara pengisian worksheet untuk menghitung nilai boiler. 1. Jenis bahan bakar: pilih jenis bahan bakar utama (dan bahan bakar tambahan). Jenis bahan bakar digunakan dalam penilaian. A

B

C

E

G

H

I

J

K

L

M

N

1

Environmentally Friendly Boiler Scoring Tool

2 3

Gap

4 5

7 1.A. Main fuel type, choose one:

9 10 11 12 13 14 15

Biogas Pure biogas Agricultural residue Waste biogass Bio oil Bio ethanol Bio diesel FAME Natural gas Fuel oil Coal Municipal solid waste Liquid industrial waste

Secondary fuel type, choose one: Biogas Pure biogas Agricultural residue Waste biogass Bio oil Bio ethanol Bio diesel FAME Natural gas Fuel oil Coal Municipal solid waste Liquid industrial waste

16 1.A. Fuel sub-type (select from dropdown menu) 17

20

Remarks/Warnings

Fill in All the cells with YELLOW shading

6

8

Compensation

1. Fuel Type

Bark

Bark

-15

o


Pilih sub-jenis bahan bakar (sub-type) untuk bahan bakar utama dan bahan bakar tambahan), misalnya untuk jenis bahan bakar biomassa murni (pure biomass) bisa dipilih kulit kayu (bark) atau kayu (wood). Sub-jenis bahan bakar digunakan untuk menampilkan spesifikasi default bahan bakar. A

B

C

E

G

H

I

J

K

L

M

N

o

1

Environmentally Friendly Boiler Scoring Tool

2 3

Gap

4 5

7 1.A. Main fuel type, choose one:

9 10 11 12 13 14 15

Remarks/Warnings

Fill in All the cells with YELLOW shading

6

8

Compensation

1. Fuel Type

Biogas Pure biogas Agricultural residue Waste biogass Bio oil Bio ethanol Bio diesel FAME Natural gas Fuel oil Coal Municipal solid waste Liquid industrial waste

Secondary fuel type, choose one: Biogas Pure biogas Agricultural residue Waste biogass Bio oil Bio ethanol Bio diesel FAME Natural gas Fuel oil Coal Municipal solid waste Liquid industrial waste

-15

16 1.A. Fuel sub-type (select from dropdown menu) 17

Bark

Bark

18 19

2. Fuel Data

21


2. Data bahan bakar: Isi sesuai dengan wujud bahan bakar; apakah padat, cair, ataupun gas. a. Bahan bakar gas: i. Isi persentase bahan bakar tambahan (dalam % volume). Jika boiler tidak menggunakan bahan bakar tambahan, maka isikan dengan 0%. 19

2. Fuel Type Main fuel

Secondary fuel

20

For gaseous fuels

21

Volume percentage of total fuels

100%

22

Percentage based on heating value

#N/A

#N/A

23

Composition in volume %

Mixed fuel

0%

24

CH4 (methane)

#N/A

#N/A

#N/A

25

C2H4 (ethane)

#N/A

#N/A

#N/A

26

C3H8 (propane)

#N/A

#N/A

#N/A

27

i-C4H10 (isobutane)

#N/A #N/A #N/A

n-C4H10 (n-butane)

#N/A

#N/A

i-C5H12 (isopentane)

#N/A

#N/A

#N/A

n-C5H12 (n-pentana)

#N/A

#N/A

#N/A

28 29 30 31

#N/A

C5H12 (hexane)

#N/A

#N/A

#N/A

32

CO2 (carbon dioxida)

#N/A

#N/A

#N/A

33

N2 (nitrogen)

#N/A

#N/A

#N/A

34

H2S

#N/A #N/A

35

Total

#N/A #N/A #N/A

36

HHV, kJ/kg (Calculate)

#N/A

#N/A

#N/A

37

HHV, kJ/Nm3 (Calculate)

#N/A

#N/A

#N/A

31

38

22

#N/A


ii. Isi komposisi gas-gas penyusun bahan bakar gas dalam % volume. 19


Secondary fuel

20

For gaseous fuels

21


100%

22


#N/A

#N/A

23


Mixed fuel

0%

24

CH4 (methane)

#N/A

#N/A

#N/A

25

C2H4 (ethane)

#N/A

#N/A

#N/A

26

C3H8 (propane)

#N/A

#N/A

27

i-C4H10 (isobutane)

#N/A #N/A

#N/A

n-C4H10 (n-butane)

#N/A

#N/A

#N/A


#N/A

#N/A

#N/A

n-C5H12 (n-pentana)

#N/A

#N/A

#N/A

28 29 30 31

#N/A

C5H12 (hexane)

#N/A

#N/A

#N/A

32


#N/A

#N/A

#N/A

33

N2 (nitrogen)

#N/A

#N/A

#N/A

34

H2S

#N/A #N/A #N/A

35

Total

#N/A #N/A

36


#N/A

#N/A

#N/A

37


#N/A

#N/A

#N/A

31

#N/A

38

23


iii. Nilai HHV akan terhitung berdasarkan komposisi yang dimasukkan. 19


Secondary fuel

20

For gaseous fuels

21


100%

22


#N/A

#N/A

23


Mixed fuel

0%

24

CH4 (methane)

#N/A

#N/A

#N/A

25

C2H4 (ethane)

#N/A

#N/A

#N/A

26

C3H8 (propane)

#N/A

#N/A

#N/A

27

i-C4H10 (isobutane)

#N/A #N/A #N/A

n-C4H10 (n-butane)

#N/A

#N/A


#N/A

#N/A

#N/A

n-C5H12 (n-pentana)

#N/A

#N/A

#N/A

28 29 30 31

#N/A

C5H12 (hexane)

#N/A

#N/A

#N/A

32


#N/A

#N/A

#N/A

33

N2 (nitrogen)

#N/A

#N/A

#N/A

34

H2S

#N/A #N/A

35

Total

#N/A #N/A #N/A

36


#N/A

#N/A

#N/A

37


#N/A

#N/A

#N/A

31

#N/A

38

b. Bahan bakar cair: i. Isi persentase bahan bakar tambahan (dalam % berat). Jika boiler tidak menggunakan bahan bakar tambahan, maka isikan dengan 0%. 41 42

For liquid fuels

Main fuel

Secondary Mixed fuel fuel

43

Weight percentage of total fuiel

100%

44

Percentage based on heasting valua

100%

0%

45

Specific gravity

0,79

0,79

0,79

46

HHV in kJ/kg

46,428

46,428

46,428

Sulfur content (weight %)

#N/A

#N/A

#N/A

#N/A

49

Ash content (weight %)

#N/A

#N/A

#N/A

#N/A

50

Nitrogen content (weight %)

#N/A

#N/A

#N/A

#N/A

47 48

51

24

Chlorine in main and/or secondary fuel

0%

Present

Not present

if HHV data is not available, default HHV is estimated from specific gravity

0


ii. Isi berat jenis (specific gravity) dan HHV bahan bakar. Khusus untuk fossil fuel oil, berat jenis dapat digunakan untuk memperkirakan nilai HHV. 41 42

For liquid fuels

Main fuel


43


100%

44


100%

0%

45

Specific gravity

0,79

0,79

0,79

46

HHV in kJ/kg

46,428

46,428

46,428


#N/A

#N/A

#N/A

#N/A

49


#N/A

#N/A

#N/A

#N/A

50


#N/A

#N/A

#N/A

#N/A

47 48

51

0%

Present


Not present


0

iii. Isikan komposisi bahan-bahan yang menghasilkan emisi polutan (S, N, dan abu), serta apakah bahan bakar mengandung Cl atau tidak. 41 42

For liquid fuels

Main fuel


43


100%

44


100%

0%

45

Specific gravity

0,79

0,79

0,79

46

HHV in kJ/kg

46,428

46,428

46,428


#N/A

#N/A

#N/A

#N/A


#N/A

#N/A

#N/A

#N/A


#N/A

#N/A

#N/A

47 48 49 50 51


0%

#N/A Present

Not present


0

Analisis komposisi bahan bakar cair tidak umum dipraktekkan pada industri, sehingga komposisi default akan digunakan dalam perhitungan.

25


c. Bahan bakar padat: i. Isi persentase bahan bakar tambahan (dalam % berat). Jika boiler tidak menggunakan bahan bakar tambahan, maka diisi dengan 0%. 53 54

For solid fuels Ultimate Analysis Weight % dry basis

55

Main fuel

56

Secondary Mixed fuel fuel (calculated)

57


100,0%

58


100,0%

0,0%

59

Carbon

48,0%

48,0%

60

Hydrogen

6,0%

6,0%

6,0%

61

Oxygen

42,1%

42,1%

42,1%

62

Nitrogen

0,3%

0,3%

0,3%

Sulfur

0,1%

0,1%

0,1%

0

Ash

3,5%

3,5%

3,5%

-4

100,0%

100,0%

100,0%

63 64 65 67 68 69 70 71

26

Total Chlorine in main and/or secondary fuel

HHV, dry basis, kJ/kg Ash-fired moisture, percentage of dry fuel

20300 3,0%

0,0%

48,0%

Present

Not present

20300 3,0%

20300 3,0%

0

0


ii. Isi komposisi ultimat dari bahan bakar tersebut, yaitu persentase berat C, H, O, N, S. 53 54


55

Main fuel

56


57


100,0%

58


100,0%

0,0%

59

Carbon

48,0%

48,0%

60

Hydrogen

6,0%

6,0%

6,0%

61

Oxygen

42,1%

42,1%

42,1%

62

Nitrogen

0,3%

0,3%

0,3%

Sulfur

0,1%

0,1%

0,1%

0

Ash

3,5%

3,5%

3,5%

-4

100,0%

100,0%

100,0%

63 64 65 67 68 69 70 71



20300 3,0%

0,0%

48,0%

Present

Not present

20300 3,0%

20300 3,0%

0

0

Untuk beberapa bahan bakar, komposisi default telah disediakan. Sehingga, apabila analisis bahan bakar tidak tersedia, komposisi default tersebut dapat digunakan.

27


iii. Pilih kandungan klorin: ada atau tidak ada 53 54


55

Main fuel

56


57


100,0%

58


100,0%

0,0%

59

Carbon

48,0%

48,0%

60

Hydrogen

6,0%

6,0%

6,0%

61

Oxygen

42,1%

42,1%

42,1%

62

Nitrogen

0,3%

0,3%

0,3%

Sulfur

0,1%

0,1%

0,1%

0

Ash

3,5%

3,5%

3,5%

-4

100,0%

100,0%

100,0%

63 64 65 67 68 69 70 71

28



20300 3,0%

0,0%

48,0%

Present

Not present

20300 3,0%

20300 3,0%

0

0


iv. Isi nilai HHV berdasarkan analisis bahan bakar. Selain itu, isikan pula kelembaban bahan bakar pada saat diumpankan ke dalam boiler. Kelembaban bahan bakar penting untuk bahan bakar padat karena sangat mempengaruhi efisiensi boiler. 53

For solid fuels Ultimate Analysis

54

Weight % dry basis

55

Main fuel

56


57


100,0%

58


100,0%

0,0%

59

Carbon

48,0%

48,0%

60

Hydrogen

6,0%

6,0%

6,0%

61

Oxygen

42,1%

42,1%

42,1%

62

Nitrogen

0,3%

0,3%

0,3%

Sulfur

0,1%

0,1%

0,1%

0

Ash

3,5%

3,5%

3,5%

-4

100,0%

100,0%

100,0%

63 64 65

Total

67


68


69 70 71

20300 3,0%

0,0%

48,0%

Present

Not present

20300 3,0%

20300 3,0%

0

0

d. Untuk semua bahan bakar: Apabila bahan bakar merupakan hasil daur ulang dari proses, contohnya sludge dari pengolahan air limbah atau dari repulping kertas bekas, maka pilih “Yes”; jika tidak, pilih “No”. 76 77

2.c is the main fuel a result of recycling from industrial process ? Yes

78 79 80

No

0

No

0

is the secondary fuel a result of recycling from industrial process ? Yes

81

29


3. Isikan % O2 di gas buang dan temperatur gas buang. 81

3.A Operational condition 82 83 84

Oxygen content in flue gas

Flue gas temperature o C

3,5%

180

-52,5

85 86

3.B Boiler operational data

Required for CO2 emission calculation

87 88

Steam capacity

35

89

Steam condition

38

kg/cm2

450

o

330

day

90 91

Operating days per year

ton/hour C

92 93

Selain itu isikan kapasitas, kondisi steam, dan jumlah hari operasi per tahun.

81

3.A Operational condition 82 83 84

Oxygen content in flue gas

Flue gas temperature o C

3,5%

180

-52,5

85 86

3.B Boiler operational data

Required for CO2 emission calculation

87 88

Steam capacity

35

89

Steam condition

38

kg/cm2

450

o

330

day

90 91 92 93

30

Operating days per year

ton/hour C


4. Poin no. 4 tidak perlu diisi. 5. Poin no. 5 tidak perlu diisi. 6. Isikan emisi polutan pada cerobong berdasarkan hasil pengukuran. A

B

C

E

G

H

I

J

K

L

M

N

o

104 105

6. Air pollutan concentration (mg/m3, 6%02)

106 107

SO2

0

0

NOx

1000

-70

Calculated SO2 emission is 0 mg/m3

108 109

110

Calculated fuel NOX emission is 0 mg/m3 (on assumption of 100% conversion) Recommendation Use NOX burner or SCR/SNCR.

111 112 113

1000

-160

CO

0

0

Total hydrocarbon (THC)

0

0

Particulate matters

Calculated PM emission is 0 mg/m3 (assumption 100% ash is emitten in flue gas as PM) Recommendation Install electrstatic precipitator or fabric filter

114 115 116 117 118 119

7. Solid waste

31


7. Isikan jumlah abu (ash) yang dihasilkan, baik fly ash maupun bottom ash. Kemudian isikan kandungan karbon tak terbakar pada abu berdasarkan analisis. A

B

C

E

G

H

I

J

K

L

M

N

o

118 119

7. Solid waste

120

Fly ash (from ESP) (ton/ton fuel)

121

Unburned carbon in fly ash

0

0

1,0%

0,0%

Based on fuel composition, total ash amount is 0,00 ton/ton fuel

122 123

Bottom ash (ton/ton fuel)

124

Unburned carbon in bottom ash

0

0

4,0%

0

Steam loss percentage

1%

0

Condensate loss percentage

1%

0

100%

0

125 126

8. Steam and condensate loss

127 128 129 130 131

9. Average boiler capacity utilization

132

8. Isi jumlah steam dan kondensat yang hilang dari sistem boiler. A

B

C

E

G

H

I

J

K

L

M

N

118 119

7. Solid waste

120

Fly ash (from ESP) (ton/ton fuel)

121

Unburned carbon in fly ash

0

0

1,0%

0,0%

122 123

Bottom ash (ton/ton fuel)

124


0

0

4,0%

0


1%

0


1%

0

100%

0

125 126 127


128 129 130 131 132

32


Based on fuel composition, total ash amount is 0,00 ton/ton fuel

o


9. Isikan rata-rata persentase penggunaan kapasitas boiler. A 124

B

C

E

G

H


I

J

K

4,0%

0


1%

0


1%

0

100%

0

L

M

N

o

125 126


127 128 129 130 131


132 133

10. Harmful chemical usage

134

Hydrazine Is hydrazine substituts (diethylhydrooxylamine (DEHA)carbohydrazide, methylethylketoxime (MEKO), etc) used?

135 136

Used

Not Used

Used

Not Used

0 5

10. Apabila pada pengolahan air umpan boiler digunakan hidrazin, pilih “Yes”, apabila tidak, pilih “No”. Pada pertanyaan berikutnya, pilih “Yes” apabila digunakan bahan pengganti hidrazin pada pengolahan air, dan “No” apabila tidak. A 126 127

B

C

E

G

H

I

J

K

L

M

N

o

8. Steam and condensate loss Steam loss percentage

1%

0


1%

0

100%

0

128 129 130 131


132 133 134

135

10. Harmful chemical usage Hydrazine Is hydrazine substituts (diethylhydrooxylamine (DEHA)carbohydrazide, methylethylketoxime (MEKO), etc) used?

Used

Not Used

Used

Not Used

0 5

136

33


11. Teknologi boiler a. Apabila bahan bakar yang digunakan berupa bahan bakar padat, maka pilih jenis teknologi boiler yang digunakan. Pilih apakah boiler menggunakan low NOX burner. A

B

C

137

11. Boiler Technology

138

11 A. Combustion Technology

E

139

for solid fuels

140

solid combustion technology

G

H

I

J

K

Pulverized cool combustion

L

M

N

0

141 142

For boiler with gas/liquid fuels : or solid fuels with suspension firing (PC)

143

Low NOX burner

-20

Not Installed

Installed

High/low or on/off

Modulsting

Not Installed

Installed

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

144 145 146

11 B. Control Technology Load control

0

147 148

O2 trim control

0

149 150 151 152 153 154 155 156

11 C. Environmental equipment Flue gas desulphurisation Electrostatic precipitator (ESP) or Fabric Filter (FF) Wet scrubber for particles removal SCR/SNCR 11 D. Heat Recovery Equipment

157

Economizer/air preheater

Not Installed

Installed

0

158

Blow down heat recovery system

Not Installed

Installed

0

159

Flash steam recovery

Not Installed

Installed

160

34

10

o


b. Pilih pengendalian yang digunakan, baik untuk pengendalian beban boiler maupun pengendalian udara lebih (O2 trim control) A

B

C

137


138


E

139

for solid fuels

140


G

H

I

J

K


L

M

N

o

0

141 142


143

Low NOX burner

-20

Not Installed

Installed

High/low or on/off

Modulsting

Not Installed

Installed

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

144 145 146


0

147 148

O2 trim control

0

149 150 151 152 153 154 155 156


157


Not Installed

Installed

0

158


Not Installed

Installed

0

159


Not Installed

Installed

160

10

35


c. Pilih apakah boiler dilengkapi dengan peralatan pengolahan gas buang A

B

C

137


138


E

139

for solid fuels

140


G

H

I

J

K


L

M

N

0

141 142


143

Low NOX burner

-20

Not Installed

Installed

High/low or on/off

Modulsting

Not Installed

Installed

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

144 145 146


0

147 148

O2 trim control

0

149 150 151 152 153 154 155 156


157


Not Installed

Installed

0

158


Not Installed

Installed

0

159


Not Installed

Installed

160

36

10

o


d. Pilih apakah boiler dilengkapi dengan peralatan pemanfaatan panas A

B

C

137


138


E

139

for solid fuels

140


G

H

I

J

K


L

M

N

o

0

141 142


143

Low NOX burner

-20

Not Installed

Installed

High/low or on/off

Modulsting

Not Installed

Installed

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

Not Installed

Installed

0

144 145 146


0

147 148

O2 trim control

0

149 150 151 152 153 154 155 156


157


Not Installed

Installed

0

158


Not Installed

Installed

0

159


Not Installed

Installed

160

10

37


12. Pilih sumber air yang digunakan, apakah air segar atau air daur ulang. A 160

B

C

E

G

12. Water Source

H Fresh

I

J

K

L

Recycle

M

N

o

N

o

0

161 162 163

13. Boiler Age

8

0 - 3 years

164 165

13. Pilih rentang umur boiler. A 160

B

12. Water Source

C

E

G

H Fresh

161

I

J

Recycle

K

L

M

0

162 163 164 165

38

13. Boiler Age

0 - 3 years

8


VII. Rekomendasi untuk Meningkatkan Nilai Boiler Berikut beberapa rekomendasi bagi industri untuk memperoleh nilai yang tinggi. v

v

v

v

Gunakan biogas/biomassa sebagai bahan bakar berkelanjutan, atau bahan bakar fosil rendah karbon seperti gas alam untuk menurunkan emisi CO2. Gunakan bahan bakar bebas klorin untuk mencegah pembentukan dioksin. Gunakan bahan bakar “bersih” seperti gas alam (bebas sulfur, rendah nitrogen, bebas mineral) untuk mencegah emisi polutan. Apabila boiler menggunakan bahan bakar padat, gunakan sistem pulverized coal (suspension firing).

v

Gunakan low NOX burners bila memungkinkan.

v

Lengkapi boiler dengan economizer/pemanas udara.

v

v

Gunakan teknologi pengendalian proses yang maju dengan O2 trim control untuk dapat mengendalikan pembakaran dengan lebih baik. Pasang sistem pengolahan gas buang apabila diperlukan.

Untuk modifikasi boiler: v

Ganti bahan bakar menjadi bahan bakar berbasis biomassa ataupun bahan bakar rendah karbon lainnya yang tidak mengandung klorin (mungkin memerlukan modifikasi pada sistem boiler).

v

Ganti burner dengan low NOX burners.

v

Pasang economizer atau pemanas udara.

v

Pasang sistem pengolahan gas buang apabila diperlukan. 39


Untuk operasi boiler: v

v

v

v

v

v

40

Kurangi udara lebih, pasang sistem pengendalian dengan O2 trim control. Jaga kebersihan permukaan pindah panas dari endapan (scale) untuk menurunkan temperatur gas buang. Kurangi masuknya udara melalui kebocoran-kebocoran pada boiler dan sistem gas buang, untuk menurunkan udara lebih. Stel burner secara teratur untuk memperoleh efisiensi optimum; periksa dan ganti burner yang rusak. Amati temperatur gas buang. Temperatur gas buang yang tinggi dapat menunjukkan adanya permukaan yang kotor ataupun luas perpindahan panas yang tidak mencukupi. Gantikan hidrazin dengan bahan kimia lainnya.

LAMPIRAN – CONTOH SCREENSHOT SOFTWARE PERHITUNGAN NILAI BOILER RAMAH LINGKUNGAN


41


42


43


Kementerian Lingkungan Hidup Jl. D. I. Panjaitan Kav 24 Jakarta 13410, Indonesia

44

PAKLIM - Program Advis Kebijakan untuk Lingkungan Hidup dan Perubahan Iklim Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH c/o Kementerian Perindustrian Lt. 20 Jl. Jend Gatot Subroto Kav 52-53 Jakarta 12950, Indonesia

Kriteria Boiler Ramah Lingkungan

Recommend Documents