KAJIAN UNJUK KERJA INTERMEDIATE HEAT EXCHANGER PADA SISTEM KOGENERASI REAKTOR VHTR

ABSTRAK
KAJIAN UNJUK KERJA INTERMEDIATE HEAT EXCHANGER PADA SISTEM KOGENERASI
REAKTOR VHTR. Very High Temperature Reactor (VHTR) atau reaktor bertemperatur sangat tinggi
adalah salah satu jenis reaktor Generasi IV yang didesain dengan konsep kogenerasi untuk pembangkit
listrik dan produksi hidrogen. VHTR berpendingin helium dengan temperatur outlet kurang lebih 1000o
C
dan bertekanan 7 MPa. Komponen konversi energi yang utama dalam sistem kogenerasi reaktor VHTR
adalah Intermediate Heat Exchanger (IHX). Melalui IHX, energi termal dipindahkan dari sistem reaktor ke
sistem kogenerasi untuk pembangkitan listrik dan proses produksi hidrogen. Keberhasilan desain reaktor
VHTR ditentukan salah satunya oleh unjuk kerja (kinerja) rancangan IHX. Dalam makalah ini, hasil kajian
tentang unjuk kerja IHX dalam satu sistem kogenerasi untuk pembangkitan listrik dan produksi hidrogen
diuraikan. Unjuk kerja IHX ditentukan (dipengaruhi) oleh beberapa parameter antara lain: keefektifan
(efektivitas) IHX, efisiensi IHX, dan konfigurasi IHX dalam sistem kogenerasi. Ada tiga konfigurasi sistem
kogenerasi yang dikaji, yaitu: konfigurasi dengan siklus pembangkitan listrik secara langsung tanpa
Secondary Heat Exchanger (SHX), konfigurasi sistem pembangkitan listrik secara langsung dengan SHX,
dan konfigurasi sistem pembangkitan listrik secara tak langsung. Kajian dilakukan dengan cara
membandingkan parameter kinerja IHX dalam tiga konfigurasi sistem kogenerasi. Hasil kajian menunjukkan
bahwa efisiensi tertinggi terjadi pada konfigurasi dimana pembangkitan listrik secara langsung dengan SHX
dan IHX dipasang secara paralel dengan Plant Heat Exchanger (PHX). Walaupun efisiensinya rendah,
konfigurasi ketiga memiliki efektivitas yang tinggi,. Namun demikian, konfigurasi ini dimana pembangkitan
listrik dilakukan secara tak langsung berpeluang untuk desain sistem yang lebih kompak.
Katakunci : Sistem Kogenerasi VHTR, Intermediate Heat Exchanger (IHX), konfigurasi sistem IHX, efisiensi,
keefektifan sistem IHX.
ABSTRACT
ASSESSMENT OF THE PERFORMANCE OF INTERMEDIATE HEAT EXCHANGER ON
VHTR REACTOR COGENERATION SYSTEM. Very High Temperature Reactor (VHTR) is one of
Generation IV reactors which is conceptually designed using cogeneration configuration for electric
generation and for hydrogen production. VHTR employs a helium-coolant with operating pressure 7 MPa
and 1000o
C outlet temperature. The main energy conversion component in VHTR cogeneration is
intermediate heat exchanger (IHX). Thermal energy passes the IHX from the reactor system to the
cogeneration system for electric generation and for hydrogen production. The success of VHTR design is
affected by many factors, one of which is the performance of IHX. This paper describes the results of the
assessment of IHX performance in VHTR cogeneration system. The performance of IHX is influenced by
some parameters such as: effectiveness of IHX, efficiency of IHX, and the configuration of IHX in the
cogeneration system. There are three configuration systems assessed: direct cycle with secondary heat
exchanger (SHX), direct cycle without SHX, and indirect cycle. The assessment are performed by comparing
the parameter of IHX performance in the three configuration systems. The results of the assessment show
that the highest efficiency is given by the direct cycle with SHX and the IHX is set in parallel with PHX.
Despite its low efficiency, the third configuration obtains the highest effectiveness. This configuration in
which electricity is generated indirectly has possibility to be used for a compact system design.
Prosiding Seminar Nasional ke-15 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir ISSN : 0854 - 2910
Surakarta, 17 Oktober 2009
13

Key words : VHTR cogeneration system, intermediate heat exchanger (IHX), IHX system configuration, IHX
efficiency, IHX effectiveness