Economizer Manufacturing Process Optimization in Boiler Efficiency Improvement: A Literature Review

Faizal Faizal, Hadi Pranoto

DOI: https://doi.org/10.37869/ijatec.v6i1.107

Article Viewers

Abstract viewed: 42 times
PDF viewed: 26 times

Abstract


Boilers are one of the important components in the industrial sector, with their thermal efficiency largely dependent on the ability to utilize the heat energy produced. Economizer is the main device used to improve boiler efficiency by utilizing residual heat from flue gases to heat feed water, thereby reducing fuel consumption and greenhouse gas emissions. This research aims to review the literature related to optimizing the economizer manufacturing process, including material selection, design, and production technology, in order to improve boiler thermal efficiency. The review shows that materials such as stainless steel and copper have a great contribution in improving thermal conductivity and corrosion resistance. In addition, new material innovations, such as ceramic and polymer composites, offer significant potential for improving economizer performance. On the other hand, manufacturing processes such as high-precision welding and strict quality control prove instrumental in ensuring the structural integrity of the economizer. By optimizing manufacturing processes, boiler efficiency can increase by up to 15%, while supporting sustainability by reducing greenhouse gas emissions. This research confirms that further development in economizer design, materials and manufacturing technologies is necessary to meet the needs of a sustainable industry. Thus, economizer is not only a solution for energy efficiency but also a strategic step in supporting a more environmentally friendly energy system.


Keywords


boiler; economizer; thermal efficiency; manufacturing process; greenhouse gas emissions

Full Text:

PDF

References

B. Darmono dan H. Pranoto. (2022). Analisis Kinerja Turbin Sekrup Archimedes (ASTs) Menggunakan Perangkat Lunak CFD Berdasarkan Variasi Jarak Bilah dan Jumlah Ulir pada Pembangkit Listrik Pico Hydro. Int. J. Adv. Technol. Mech. Mechatronics Mater. [Daring], vol. 3, no. 1, hlm. 18–25. doi: 10.37869/ijatec.v3i1.53.

N. T. Sahda, J. M. Sentosa, dan L. Andhani. (2022). Analisis Efisiensi Boiler Menggunakan Metode Langsung di Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa) Bantargebang. J. Eng. Environmental Energy Sci. [Daring], vol. 1, no. 1, hlm. 39–48. doi: 10.31599/tgptae14.

Masaji Marga, Aisha Nurul, dan Soeprijanto. (2023). Efisiensi Boiler dengan Penambahan Alat Economizer Sebagai Pre-Heater Steam. J. Tek. ITS. [Daring], vol. 12, no. 3, hlm. 155–160.

P. Xiao, Y. Zhang, Y. Wang, dan J. Wang. (2019). Analisis Sistem Economizer yang Ditingkatkan untuk Kontrol Aktif Suhu Gas Buang Boiler Batubara. Energy. [Daring], vol. 170, hlm. 185–198. doi: 10.1016/j.energy.2018.12.147.

M. Al-saiydee, A. Alhamadani, dan W. Allamy. (2021). Pengaturan Seri Economizer – Evaporator Flat Solar Collectors Sebagai Peningkatan untuk Generator Uap Surya. [Daring], vol. 22, no. 5, hlm. 121–128.

F. Ainun dan J. Jamaaluddin. (2018). Analisis Efisiensi Economizer Terhadap Boiler (Gas dan Solar) di PT. Spindo III, Tbk. JEEE-U (Journal Electr. Electron. Eng.). [Daring], vol. 2, no. 2, hlm. 99–104. doi: 10.21070/jeee-u.v2i2.1697.

L. Fang, et al. (2022). Analisis Penyebab Kebocoran Tabung Economizer di Pembangkit Listrik Biomassa. J. Phys. Conf. Ser. [Daring], vol. 2437, no. 1. doi: 10.1088/1742-6596/2437/1/012011.

C. Yesil. Economizers and Cold-End Corrosion. [Daring], hlm. 1–16.

C. Subramanian. (2020). Kerusakan Tabung Economizer di Boiler Utilitas. Eng. Fail. Anal. [Daring], vol. 115, hlm. 104643. doi: 10.1016/j.engfailanal.2020.104643.

W. Tang, H. Feng, L. Chen, Z. Xie, dan J. Shi. (2021). Desain Konstuktal untuk Economizer Boiler. Energy. [Daring], vol. 223, hlm. 120013. doi: 10.1016/j.energy.2021.120013.

Q. Hu. (2021). Modifikasi dan Aplikasi Economizer Suhu Rendah di Pembangkit Listrik Dezhou. [Daring], vol. 01022, hlm. 1–4.

M. R. Putra, K. Hernawan, dan A. S. K. Teknik. (2020). Perancangan Economizer Tipe Helical Fin and Tube pada Sistem Boiler Kapasitas 115 Ton/Jam. Nas. NCIET. [Daring], vol. 1, hlm. 475–486.

C. R. Babu, P. Kumar, S. Roy, dan D. Kanungo. (2020). Analisis CFD pada Economizer untuk Peningkatan Transfer Panas Menggunakan Tabung Bersirip Bergerigi dengan Segmen Sirip Variabel. Mater. Today Proc. [Daring], doi: 10.1016/j.matpr.2020.10.422.

Y. Wang, et al. (2019). Metode Termodinamika Baru dan Wawasan Karakteristik Transfer Panas pada Economizer untuk Pembangkit Listrik Termal Superkritikal. Energy. [Daring], doi: 10.1016/j.energy.2019.116573.

X. Xu, L. Wu, dan G. Ju. (2019). Optimalisasi Struktural dan Studi Eksperimental Economizer Tekanan Rendah dengan Jalur Perantara. Appl. Therm. Eng. [Daring], vol. 151, hlm. 328–334. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.02.014.

H. Pasandang Nari dan M. Syuaib Rahman. (2022). Analisis Pengaruh Temperatur Air Economizer terhadap Efisiensi Ketel di KM Meratus Kupang.

M. Muchlishiin dan D. Erivianto. (2023). Analisis Efisiensi Menggunakan Economizer Energi Alternatif pada Boiler. [Daring], vol. 2, no. 8, hlm. 2225–2238.

S. Zari dan M. M. Moghaddam. (2020). Pemanfaatan Tabung Bersirip pada Economizer untuk Meningkatkan Laju Daya Termal pada Sistem CHP TEG. [Daring], vol. 202. doi: 10.1016/j.energy.2020.117796.

F. G. Sumarno. (2018). Analisis Kinerja Efisiensi Economizer terhadap Pemakaian Bahan Bakar Boiler di PLTU Tanjung Jati B Unit 4. [Daring], vol. 14, no. 2, hlm. 0–3.

S. Z. Ramadan. (2016). Pemrograman Biner untuk Pemilihan Material dan Proses Manufaktur Menggunakan Algoritma Genetika. [Daring], vol. 10, no. 2, hlm. 256–259.

R. H. Mohammed, H. A. Hussein, dan A. H. Numan. (2022). Investigasi Eksperimental Efek Dinamis pada Drum Atas Boiler Akibat Variasi Laju Pembakaran Bahan Bakar. AIP Conf. Proc. [Daring], vol. 2415, no. Februari, hlm. 1376–1383. doi: 10.1063/5.0094459.

X. Liu, G. Zhu, Y. Zhang, T. Asim, dan R. Mishra. (2019). Peningkatan Kinerja Boiler Berbasis Sirkulasi Fluidized Bed melalui Modifikasi Aliran pada Sistem Pasokan Udara Primer. Int. J. COMADEM. [Daring], vol. 22, no. 4, hlm. 29–43.

I. S. Utomo dan D. Ichsani. (2019). Studi Eksperimental Pengaruh Udara Berlebih terhadap Karbon Tidak Terbakar dan Efisiensi Boiler Menggunakan Batubara dengan Nilai Kalor 4200 kcal/kg pada Pembangkit Listrik Uap 500 MW. AIP Conf. Proc. [Daring], vol. 2187, no. Desember. doi: 10.1063/1.5138285.

U. Ibrahim dan S. Farrukh. (2019). Optimisasi Bahan Bakar pada Boiler Uap Jenuh melalui Pemanasan Awal Campuran Udara-Bahan Bakar Terkontrol. 2019 2nd Int. Conf. Comput. Math. Eng. Technol. iCoMET 2019. [Daring], doi: 10.1109/ICOMET.2019.8673398.

A. Sipayung, A. Pakpahan, D. H. Tambunan, dan Y. Tarigan. (2023). Modifikasi Boiler Kapasitas 25 Kg/Jam Tekanan 4 Bar dengan Memperbesar Bidang Luas Pemanas. SINERGI POLMED J. Ilm. Tek. Mesin. [Daring], vol. 4, no. 2, hlm. 35–44. doi: 10.51510/sinergipolmed.v4i2.1063.

I. Ramdani dan I. Yuliyani. (2020). Rancangan Economizer pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap Supercritical Kapasitas 660 MW. Natl. Conf. Ind. Eng. Technol. [Daring], vol. 1, no. 4, hlm. 195–206.

R. Boopathi, G. V. Ganapathyraman, P. Manimaran, A. Prabakaran, dan S. Prabakaran. (2016). Analisis Kinerja Economizer, Air Pre-Heater, dan Electrostatic Precipitator pada Boiler Pembangkit Listrik 210 MW. [Daring], hlm. 7–13.

S. Chantasiriwan. (2021). Instalasi Optimal Economizer, Air Heater, dan Pengering Gas Buang pada Boiler Biomassa. Comput. Chem. Eng. [Daring], vol. 150, hlm. 107328. doi: 10.1016/j.compchemeng.2021.107328.

Y. Handoyo dan G. Irawan. (2023). Efektivitas Penggunaan Economizer terhadap Performa Boiler Fire Tube. J. Ilm. Tek. Mesin. [Daring], vol. 11, no. 2, hlm. 108–114.

N. Heroza dan A. Pratoto. (2022). Analisis Eksergi pada Pembangkit Listrik yang Memanfaatkan Panas Buangan di PT Semen Padang. [Daring], vol. 43, no. 2, hlm. 131–139. doi: 10.14710/teknik.v43i1.37333.

M. Hasudungan Baringbing dan I. Nazaruddin Sinaga. (2023). Analisis Efisiensi Water Tube Boiler Menggunakan Metode Langsung di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea-Sumatera Utara. J. Tek. Mesin S-1. [Daring], vol. 11, no. 2, hlm. 49–68.

Analisa Perlakuan Rotary Steam Sootblower Terhadap Efisiensi Economizer Pada Boiler Berkapasitas 35 TPH. [Daring].

E. Sulistiyo dan F. Prasetyo. (2016). Identifikasi Material Tube High Pressure Economizer HRSG Unit 2.3 PLTGU Up Semarang. J. Powerpl. [Daring], vol. 4, no. 2.

Q. Adnan Sulayman dan M. Mahmood. (2021). Kinerja Pasca-Kebakaran pada Baja Struktural. Diyala J. Eng. Sci. [Daring], vol. 14, no. 2, hlm. 28–41. doi: 10.24237/djes.2021.14203.

Aluminium Alloys 6061 and 7075 Are Used in 3D Modelling and Thermal Analysis of the Economizer in Fired Boilers. [Daring], vol. 2, no. 12, hlm. 123–127, 2017.

H. Liu, Z. Xiang, L. Wang, Z. Wu, dan Y. Wang. (2024). Analisis Kegagalan Tabung Burst Akibat Penipisan Korosi pada Dinding Tabung Economizer Boiler. J. Phys. Conf. Ser. [Daring], vol. 2884, no. 1, doi: 10.1088/1742-6596/2884/1/012006.

H. Pranoto dan M. Fitri. (2022). Pengaruh Perlakuan Alkali terhadap Sifat Mekanik Komposit Resin dengan Serat Kelapa. J. Mech. Eng. [Daring], vol. 19, no. 2, hlm. 65–78. doi: 10.24191/jmeche.v19i2.19765.

Z. Wang, M. Liu, Y. Chang, J. Guo, dan D. Zou. (2023). Peningkatan Performa Termal Komposit Keramik Paduan Fase Mikroenkapsulasi (MEPCM) Berdurabilitas Tinggi Berbasis Grafena Industri. Ceram. Int. [Daring], vol. 49, no. 22, Bagian B, hlm. 36560–36571. doi: 10.1016/j.ceramint.2023.08.339.

J. Brechtl, et al. (2021). Karakterisasi Struktural, Termal, dan Mekanik Komposit Polimer Konduktif Termal untuk Aplikasi Penukar Panas. Polymers (Basel). [Daring], vol. 13, no. 12. doi: 10.3390/polym13121970.

C. Li. (2021). Tinjauan Presisi Robot Las. J. Electron. Res. Appl. [Daring], vol. 5, no. 1, hlm. 1–7. doi: 10.26689/jera.v5i1.1888.

F. Liang, H. W. Bai, dan Q. Li. (2016). Penelitian Proses Produksi untuk Pembangunan Informasi Pengawasan Kualitas Peralatan. [Daring], hlm. 1212–1216. doi: 10.2991/ameii-16.2016.229.

A. Hamzehpour, C. Aghanajafi, H. Shokouhmand, dan M. Najafi. (2019). Pengaruh Jarak Sirip dan Radiasi Gas terhadap Transfer Panas di Economizer Boiler Utilitas. [Daring], hlm. 1764–1770.

K. Anam, L. Ode, dan M. Firman. (2020). Desain dan Optimisasi Economizer Boiler untuk Industri Laundry Menggunakan Metode Taguchi. [Daring], vol. 436, hlm. 533–537.

S. K. Ganesan, S. Alagesan, P. Shanmugam, S. Murugan, M. Tufa, dan G. A. Arockiaraj. (2022). Analisis Karakteristik Sirip untuk Transfer Panas Keseluruhan pada Economizer Boiler. [Daring], vol. 26, no. 2, hlm. 849–855.

H. Liu, Z. Xiang, L. Wang, Z. Wu, dan Y. Wang. (2024). Analisis Kegagalan Tabung Burst Akibat Penipisan Korosi pada Dinding Tabung Economizer Boiler. J. Phys. Conf. Ser. [Daring], vol. 2884, no. 1, hlm. 12006. doi: 10.1088/1742-6596/2884/1/012006.

U. Pal, K. Kishore, S. Mukhopadhyay, dan G. Mukhopadhyay. (2019). Analisis Kegagalan Tabung Economizer pada Boiler di Pembangkit Listrik. Eng. Fail. Anal. [Daring], vol. 104, hlm. 1203–1210. doi: 10.1016/j.engfailanal.2019.06.085.

Y. Sun. (2023). Teknologi Rekayasa Permukaan dan Pelapisan untuk Ketahanan Korosi dan Tribokorosi. Materials (Basel). [Daring], vol. 16, no. 13. doi: 10.3390/ma16134863.

A. K. Aksenov dan D. P. Kosorukov. (2023). Implementasi Economizer Kondensasi untuk Boiler Kecil. [Daring], vol. 02014, hlm. 1–7.

D. Kosorukov dan A. Aksenov. (2021). Penggunaan Economizer Kondensasi dengan Permukaan yang Dikembangkan untuk Meningkatkan Efisiensi Energi pada Generator Panas Boiler Konvensional Berbahan Gas. [Daring], vol. 04024.

I. Iliev, A. Terziev, dan H. Beloev. (2020). Economizer Kondensasi untuk Boiler Uap Skala Besar. [Daring], vol. 01004, hlm. 1–12.

M. Terhan dan M. A. Omar. (2023). Penilaian Energi dan Ekonomi Pemulihan Panas Limbah dengan Desain Economizer, Economizer Kondensasi, dan Air Preheater. [Daring], doi: 10.17341/gazimmfd.1112011.

A. Kunche dan B. Mielczarek. (2023). Penggunaan Pemodelan Simulasi untuk Merancang Strategi Optimal Campuran Bahan Bakar untuk Memenuhi Standar Emisi SOx dan NOx pada Boiler Industri. Energies. [Daring], vol. 16, no. 1. doi: 10.3390/en16010149.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Share This Article



Copyright (c) 2025 Faizal Faizal, Hadi Pranoto

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.


IJATEC is indexed by the following abstracting and indexing services:


The International Journal of Advanced Technology in Mechanical, Mechatronics and Material (IJATEC)
Institute for Research on Innovation and Industrial System (IRIS)
Jl.Raya Mustika Jaya No 88, Mustika Jaya, Bekasi Kota - 17158
Telp./Fax: +62 815-7499-5509
p-ISSN: 2720-8990
e-ISSN: 2720-9008
www.ijatec.com/index.php/ijatmmm


Creative Commons Licence
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.