Dual fuel dengan gas atau nama lengkap generic-nya dual fuel gaseous system pada mesin diesel, sbb: a. Diesel konvensional, standard diesel engine dimana proses pembakaran di hasilkan dari campuran udara (Oxigen – O2) yang dikompresikan plus bbm diesel yang di kabutkan oleh nozzles; b. Dual fuel gaseous (CH4) mode, standard diesel engine plus ‘karburator’ dimana proses pembakaran standard diesel cycle tetapi oxigen-nya di ‘per-kaya (enriched)’ dengan methane (CH4). CH4 sendiri memiliki kalori tertentu yang mengkontribusi total energy yang dihasilkan mesin pada proses pembakaran. Walhasil, output mesin akan meningkat yang di tunjukkan naiknya putaran crankshaft. Kenaikan rpm ini pada aplikasi genset (constant rpm) akan menciptakan fenomena overspeed se-saat yang langsung di respond governor, dengan mengurangi porsi bbm diesel via pengurangan bukaan plunger barel. Untuk itu pemilihan governor tipe electric/electro sangat di sarankan, mengingat kontrol system dari ‘gaseous governor – karburator’ cenderung elektro mekanis.

Tanya – Abidzar Akman@pertamina

Dear rekans,

Saya baru masuk mailist ini, nama saya Abidzar.

Wah sangat bagus untuk sharing and banyak pakar-pakarnya!

Terima kasih Pak Moderator atas kesempatannya.

Rekans,

Saya ada case mohon diberi pencerahannya, Pada saat ini ada istilah dual fuel, yang ada dibenak saya dual fuel itu adalah berbahan bakar dua, yaitu solar dan gas. Untuk mengoperasikan suatu gas plant dan belum diproduksi gas (pada saat black start) maka dibutuhkan diesel fuel, setelah plant beroperasi maka akan dihasilkan gas. gas akan masuk dalam sistem fuel gas system untuk didistribusikan dan menggantikan bahan bakar solar.

Bila benar demikian,

1. Bagaimana sistem pengalihan bahan bakar dari solar ke gas? Apakah langsung atau sedikit-sedikit?

2. Bagaimana cara control laju alirnya pada saat pengalihan kalau memang sedikit-sedikit?

3. Mungkin ada yang bisa memberikan gambaran bagaimana bentuk p&idnya?

Tanggapan 1 – Andy

Pak Abidzar,

Saya caba share sedikit..

Dual fuel dengan gas atau nama lengkap generic-nya dual fuel gaseous system pada mesin diesel, sbb:

a. Diesel konvensional, standard diesel engine dimana proses pembakaran di hasilkan dari campuran udara (Oxigen – O2) yang dikompresikan plus bbm diesel yang di kabutkan oleh nozzles.

b. Dual fuel gaseous (CH4) mode, standard diesel engine plus ‘karburator’ dimana proses pembakaran standard diesel cycle tetapi oxigen-nya di ‘per-kaya (enriched)’ dengan methane (CH4).

CH4 sendiri memiliki kalori tertentu yang mengkontribusi total energy yang dihasilkan mesin pada proses pembakaran. Walhasil, output mesin akan meningkat yang di tunjukkan naiknya putaran crankshaft. Kenaikan rpm ini pada aplikasi genset (constant rpm) akan menciptakan fenomena overspeed se-saat yang langsung di respond governor, dengan mengurangi porsi bbm diesel via pengurangan bukaan plunger barel. Untuk itu pemilihan governor tipe electric/electro sangat di sarankan, mengingat kontrol system dari ‘gaseous governor – karburator’ cenderung elektro mekanis.

Contoh mudahnya;

Diesel only – satu porsi nasi uduk + minum air mineral

Diesel+gas – satu porsi nasi uduk + minum air mineral plus multi vitamin.

Re. Pertanyaan Anda

1&2. Teknis dosis gas.

Dari kondisi start-up..idle (diesel mode), dosis gas akan di berikan bertahap bersamaan input data dari exhaust gas temperature, coolant temp, knocking detection system, load sensing,tekanan gas pada gas train, rpmvia magnetic pickup, input dari governor, dsb.

Pada kondisi diesel+gas ke diesel only, melalui proses yang hampir sama untuk kondisi normal, dan proses dosing ini tidak berlaku saat emergency stop akibat knocking, high temp, dsb.

3. P&I diagram dan penjelasan lain saya kirim via JAPRI atau menunggu ijin Mas Budhi.

Keutungan dual fuel gaseous

– Flexible dalam pilihan bahan bakar – diesel only atau diesel plus gas (solar oplos gas)

– Short payback dari unit investment, dengan acuan selisih harga gas vs liquid fuel, jam operasi +3,000 jam pertahun, & ratio substitusi minimum 50%.

– Low pressure < 50 psi untuk tipe high speed diesel engine dengan mixer sesudah air intake (sebelum inlet turbo)

– Bisa jadi trick jitu menghemat expenses bbm trus akhirnya bisa beli gas engine tanpa shock investment.

– Polutan pada pelumasakan berkurang, utamanya soot & carbon deposit – beban kerja filter lebih ringan dan masa pakai pelumas lebih lama.

Kerugianan dual fuel gaseous

– Untuk bersaing dengan tarif PLN masih belum bisa, kecuali Anda ngak pakai standard harga listrik PLN.

– De-rating, mesin diesel ‘banci’ ini awalnya di design dengan bbm diesel fuel yang pada proses pembakarannya lebih ‘dingin’ vs gas engine (coba saya bandingkan temp gas buang diesel vs gas engine). De-rating sekitar 10 ~ 20% dengan pertimbangan menjaga kondisi mesin.

– Sering kali lingkungan mesin diesel (power house) tidak di design pada awalnya u/ explosion proof, konsekweksinya upgrade panel, generator dsb.

– Potensi kerusakan pada piston crown, intake/exhaust valve, seat valve, turbo, dsb – selain resiko back fire bila ada api balik akibat valves yang terbakar/berlubang.

– Resiko knocking (detonasi) pada mesin, permasalahan dapat bersumber dari fluktuasi kualitas+purity gas + bbm diesel, kondisi mesin, sistim dual fuel yang kurang ‘advance’, dsb.

– Di benci para produsen mesin terutama saat baru (masa garansi) selain mengancam bisnis gas engine mereka (factory version dedicated gas engines)

Best practice

– Perlu di anggarkan gas treatment / gas conditioning system untuk memastikan kualitas gas yang akan di konsumsi mesin.

– Pilih sistim dual fuel gaseous yang versi ‘dinamic’ dimana kontol gas & liquid fuel dengan electro mekanis yang responsive terhadap perubahan kondisi fuels dan operasi. Tidak cukup hanya mengkontrol sisi gas via gas train saja, perlu tambahan dinamic valve + actuator sebelum gas mixers.

– Knocking sensor jenis direct sensing (thin film) adalah best option merkipun lumayan mahal, kalo mau sedikit ngirit pakai sensor vibrasi aja untuk tiap cylinder plus CPU yang terhubung ke central dual fuel control system.

– Kalo bisa sistim sewa-beli dengan hand over 6 ~ 12 bulan, mengingat bukan mesin saja yang di konversi – operator + teknisi juga perlu di ‘upgrade’.

– Exhaust gas terlalu mahal kalo cuma di buang2, pemanfaatan untuk aplikasi heating & cooling sangat potensial

– Jacket water juga terlalu mahal buat dilewatkan begitu saja, bermodal sedikit beli FW distiller bisa dapat air bersih untuk minum dari air laut atau air tawar lain yg kurang baik.

– Sebaiknya proyek konversi merangkul NGO lingkungan hidup, $$$ dari carbon trading-nya lumayan menarik.

– Kalo harga gas methane sudah terlanjur mahal.. Mungkin saatnya pakai gas dari hasil elektolisis air.

Tanggapan selengkapnya dari rekan-rekan Mailing List Migas Indonesia pembahasan Bulan November 2007 ini dapat dilihat dalam file berikut: