Perkembangan Teknologi Coal Drying

Batubara peringkat rendah mengandung kadar air (kelembaban) yang tinggi. (30% - 70% pada as-received weight basis / ARB) menunjukan sumber daya yang signifikan di seluruh dunia. Dengan estimasi 45% cadangan batubara dunia adalah lignite (brown coal), dengan harga yang murah,
kadar abu dan kadar belerang yang rendah, tetapi memiliki kelembaban yang tinggi hingga 65% ARB. Brown coal merupakan sumber pembangkit listrik yang penting di beberapa negara, termasuk Australia, Jerman, Yunani, Polandia, Rusia, Turki dan Amerika Serikat.

Coal pre-drying merupakan langkah penting untuk meningkatkan efisiensi pembangkit listrik baik yang telah ada dan juga pembangkit listrik yang baru dibangun, menggunakan batubara dengan moisture yang tinggi. Secara umum efisiensi unit menggunakan batubara turun sekitar 4 persen dan 9 persen pada saat moisture content batubara meningkat dari 10% menjadi masing-masing 40% dan 60%. Selain pengurangan efisiensi, kelembaban yang tinggi meningkatkan coal- handling feed rate, membutuhkan lebih banyak kekuatan tambahan untuk coal handling system dan pulverisers, dan menyebabkan biaya operasional dan biaya pemeliharaan yang tinggi.

Meskipun begitu, pengeringan batubara dengan kelembaban yang tinggi meningkatkan resiko pembakaran spontan (karena kandungan oksigen tinggi, yang biasanya lebih reaktif daripada hard coal). Dengan demikian, pada pembangkit listrik yang menggunakan batubara dengan kelembaban yang tinggi, pengeringan harus segera dilakukan sebelum pembakaran, yaitu di dalam dan sekitar pabrik, dengan sirkulasi gas buang dari bagian atas boiler. Hal ini membutuhkan boiler yang lebih besar untuk mengatasi uap air; semakin tinggi kadar air, semakin besar boiler yang digunakan. Untuk menangani volume tambahan uap air, kebutuhan daya kipas akan lebih tinggi, yang menghasilkan auxiliary power yang lebih tinggi dan menurunkan efisiensi. Jika kelembaban batubara yang tinggi bisa di keringkan (pre-dried), ukuran boiler bisa lebih kecil, dan jika limbah panas dapat digunakan untuk pengeringan, maka efisiensi boiler bisa menjadi lebih tinggi dengan baik.

Ketika kebutuhan nett energi untuk pre-drying relative rendah dibandingkan energi yang dibutuhkan untuk pengeringan di pabrik konvensional, efisiensi termal yang lebih tinggi tercapai. Ini merupakan hasil dari penggunaan teknologi pengeringan yang memanfaatkan lower grade energy dan me-recovery panas exhaust dari pengering efluen (air buangan) dan/atau mengbuang air tanpa penguapan, maka menghindari meluasnya kehilangan panas laten penguapan.

Emisi global dari batubara yang digunakan untuk mem-produksi listrik dan panas adalah sekitar 7,5 miliar ton CO₂ per tahun. Hal ini telah diperkirakan bahwa, dengan meningkatkan efisiensi rata-rata armada/peralatan operasi batubara dari tahun 2004 tingkat untuk sekitar 42% (LHV, bersih), emisi CO₂ akan berkurang sebesar antara 1,35 dan 1,7 miliar ton CO₂ per tahun, yaitu setara dengan total emisi CO₂ dari Rusia pada tahun 2008. Intensifikasi pre-drying untuk batubara dengan kelembaban yang tinggi akan memberikan kontribusi yang signifikan untuk mengurangi emisi sebanyak 0,3 miliar ton CO₂ per tahun. Untuk beberapa negara, seperti Australia, Jerman, Indonesia dan Rusia, pengurangan emisi CO₂ nasional secara proporsional dengan produksi listrik nasional  akan memberikan dampak yang sangat besar.

Di amerika serikat, dari 35 unit dengan kapasitas total 15 Gigawatt (GW) beroperasi dengan memakai batubara lignite dengan kadar kelembaban 40%; yang lainnya pembangkit 100 GW beroperasi dengan batubara sub-bituminus Powder River Basin (PRB) dengan kadar kelembaban sedang. Selama dua dekade berikutnya, kapasitas 100 GW lainnya ditambah dengan menggunakan batubara lignite dengan kelembaban tinggi. Jika pembangkit dengan kapasitas 15 GW yang telah ada dipasang dengan pre-drying untuk mengurangi kelembaban batubara sebesar 10%, maka emisi CO2 akan berkurang lebih dari 10 juta ton setiap tahunnya; dengan keuntungan tambahan yaitu menurunnya emisi NOx, SO2 dan mercury. Pengeringan untuk menghasilkan kadar kelembaban yang lebih rendah dengan panas tingkat rendah untuk selanjutnya dapat menurunkan emisi CO₂.

Berikut adalah Manfaat Coal pre-drying dan penggunaan low grade heat :

_- Meningkatkan efisiensi unit secara keseluruhan dengan meningkatkan efisiensi boiler sehingga mengurangi emisi CO₂

-  Menurunkan ukuran boiler dan konsumsi daya auxiliary unit dengan mengurangi laju aliran batubara dan gas buang.

- Mengurangi laju aliran gas buang, karena efisiensi boiler meningkat. Mengurangi laju aliran ini juga memfasilitasi penangkapan SO₂ tambahan dengan scrubber untuk batubara yang mengandung sulfur tinggi.

-    Mengurangi unit emisi NOx dengan meningkatkan nilai panas batubara dan mengurangi laju aliran batubara dan udara primer untuk pulverisers.

- Meningkatkan oksidasi merkuri selama proses pembakaran sebagai akibat penggunaan batubara kering. merkuri yang dioksidasi ini, yang larut dalam air, dapat dihilangkan dengan wet-lime spray tower.

-  Meniadakan kebutuhan sumber panas alternative premium (misalnya, tekanan uap tinggi atau bahan bakar tambahan) melalui penggunaan panas tingkat rendah atau limbah panas.