Cara Mencegah Slagging pada Pelet Biomassa: 5 Alasan Utama & Solusinya

Slagging merusak efisiensi dan keuntungan boiler Anda?

Anda tidak sendirian. Panduan komprehensif ini menguraikan akar penyebab slagging pelet biomassa dan memberikan solusi praktis untuk mengurangi waktu henti, menurunkan biaya perawatan, dan meningkatkan laba Anda.

Slagging terjadi ketika abu dalam bahan bakar mencapai titik lelehnya pada suhu tinggi. Abu cair kemudian menyatu atau menempel pada dinding dan kisi tungku, membentuk endapan sinter yang keras setelah pendinginan.

1. Faktor Bahan Baku (Akar Penyebab)

Komposisi bahan bakar merupakan penentu utama kecenderungan terbentuknya slagging.

Kandungan dan Komposisi Abu

Kandungan Abu Tinggi: Bahan baku seperti kulit kayu, sekam padi, dan jerami memiliki kandungan abu yang tinggi, menyediakan lebih banyak bahan untuk pembentukan terak.

Kandungan Logam Alkali Tinggi (K, Na): Ini adalah faktor yang paling krusial. Kalium dan natrium membentuk silikat dengan titik leleh rendah (zat seperti kaca) yang dapat meleleh pada suhu serendah 700°C, bertindak sebagai "lem" utama untuk terak.

Kandungan Klorin Tinggi: Klorin bereaksi dengan kalium dan natrium membentuk klorida. Senyawa ini menguap selama pembakaran dan kemudian mengembun pada permukaan perpindahan panas yang lebih dingin atau partikel abu, sehingga menurunkan suhu fusi abu secara signifikan dan memperburuk slagging dan fouling.

Bahan Inert (Si, Al): Kotoran anorganik seperti pasir (silika, alumina) memiliki titik leleh yang tinggi, tetapi dapat bereaksi dengan logam alkali untuk membentuk eutektik dengan titik leleh rendah.

Kemurnian Bahan Baku

Kotoran Berlebihan: Pasir, tanah, batu, atau pecahan logam yang masuk selama pengumpulan, pengangkutan, atau penyimpanan secara langsung meningkatkan kadar abu yang tidak mudah terbakar.

2. Faktor Produksi Pelet (Hubungan Kualitas)

Sifat fisik pelet berdampak langsung pada keseragaman pembakaran.

Kepadatan Pelet Berlebihan

Pelet yang terlalu padat memiliki struktur yang rapat sehingga menghambat pelepasan zat volatil dan memperlambat laju pembakaran. Hal ini dapat menciptakan zona suhu tinggi terlokalisasi di mana abu lebih mudah meleleh dan membentuk terak.

Ukuran Pelet Tidak Konsisten

Campuran pelet besar dan kecil menyebabkan penumpukan yang tidak merata pada kisi-kisi dan distribusi udara yang tidak merata. Pelet yang lebih kecil cepat terbakar, sementara pelet yang lebih besar terus terbakar, menyebabkan pelepasan panas yang tidak stabil dan titik panas lokal yang meningkatkan risiko slagging.

3. Peralatan dan Operasi Pembakaran (Pemicu Langsung)

Bahkan dengan pelet berkualitas baik, slagging dapat disebabkan oleh masalah operasional dan peralatan.

Kontrol Suhu yang Tidak Tepat

Suhu Tungku yang Terlalu Tinggi: Ketika suhu melebihi titik pelunakan abu bahan bakar, pembentukan kerak tidak dapat dihindari. Hal ini dapat disebabkan oleh pemberian udara berlebih atau pencampuran bahan bakar-udara yang buruk sehingga menciptakan zona super panas lokal.

Desain dan Pemeliharaan Peralatan

Cacat Desain: Kisi-kisi, sistem distribusi udara, atau geometri tungku yang dirancang dengan buruk dapat menyebabkan aliran udara tidak merata, pembakaran tidak sempurna, dan "zona mati" tempat abu cair dapat terakumulasi.

Pemeliharaan Tidak Memadai: Kegagalan dalam membuang endapan abu secara teratur dari jeruji, tungku, dan cerobong asap memungkinkan lapisan awal abu bertindak sebagai "agen pengikat," menangkap lebih banyak abu cair dan dengan cepat mempercepat masalah pengerakan.

4. Faktor Penyimpanan & Lingkungan (Pengaruh Tidak Langsung)

Kelembaban Penyimpanan Tinggi

Pelet yang menyerap kelembapan terbakar kurang efisien. Hal ini menyebabkan penyalaan yang sulit, suhu pembakaran yang tidak stabil, dan pembakaran yang tidak sempurna, di mana karbon yang tidak terbakar dapat bergabung dengan abu cair membentuk klinker.

Strategi Efektif untuk Mengurangi Slagging

Berdasarkan penyebab di atas, berikut adalah solusi yang ditargetkan:

1. Kontrol Sumber (Paling Penting)

Pemilihan Bahan Baku: Prioritaskan bahan mentah dengan kandungan abu rendah dan logam alkali rendah (misalnya serbuk gergaji bersih).

Perlakuan Awal Bahan Baku: Cuci dan saring bahan baku dengan kadar abu tinggi untuk menghilangkan pasir dan kotoran.

Gunakan Aditif Anti Terak: Aditif seperti kaolin, magnesium oksida, atau dolomit selama produksi pelet dapat bereaksi dengan logam alkali untuk membentuk senyawa dengan titik leleh tinggi, sehingga meningkatkan suhu fusi abu secara keseluruhan.

2. Optimalkan Proses Peletisasi

Kontrol kepadatan dan ukuran pelet secara ketat untuk memastikan konsistensi dan keseragaman.

3. Standarisasi Operasi Pembakaran

Optimalkan Pasokan Udara: Pastikan keseimbangan yang tepat antara udara primer dan sekunder untuk mencapai pencampuran bahan bakar-udara yang lengkap dan menghindari kekurangan oksigen lokal atau suhu tinggi.

Kontrol Suhu Tungku: Pertahankan suhu pembakaran dalam kisaran aman di bawah titik pelunakan abu bahan bakar.

4. Meningkatkan Pemeliharaan Peralatan

Pembersihan Rutin: Terapkan jadwal pembersihan jelaga dan pembuangan abu yang ketat untuk mencegah endapan abu awal menjadi inti terak.