DESAIN KONSEPTUAL UNIT KONVERSI DAYA BERBASIS KOGENERASI UNTUK REAKTOR TIPE RGTT200K

ABSTRAK
DESAIN KONSEPTUAL UNIT KONVERSI DAYA BERBASIS KOGENERASI UNTUK
REAKTOR TIPE RGTT200K. RGTT200K adalah jenis reaktor gas temperatur tinggi (RGTT)
yang dirancang secara konseptual menerapkan konfigurasi kogenerasi untuk pembangkit listrik,
produksi hidrogen dan proses desalinasi air laut. Reaktor ini berpendingin helium dengan temperatur
outlet kurang lebih 950 o
C dan bertekanan 5,0 MPa. Dalam rangka penyiapan desain konseptual
RGTT200K secara lengkap, diperlukan desain konseptual unit reaktor sebagai pembangkit energi
termal dan unit konversi dayanya. Unit konversi daya terdiri atas beberapa komponen yang
membentuk sebuah sistem. Beberapa komponen utama unit konversi daya RGTT200K yang
menerapkan siklus langsung adalah Intermediate Heat Exchanger (IHX), turbin, kompresor,
rekuperator, intercooler, dan unit pemurnian gas helium. IHX digunakan untuk memindahkan energi
termal dari sistem pendingin primer ke instalasi produksi gas hidrogen, sedangkan intercooler untuk
memasok energi termal ke unit desalinasi air laut. Dalam penelitian ini telah dilakukan perhitungan
termodinamik sistem yang meliputi semua komponen utama unit konversi daya RGTT200K.
Efektivitas dan perpindahan panas aktual penukar panas dihitung menggunakan metode ε-NTU
(Number of Transfer Unit) dan pendekatan LMTD (log mean temperature difference). Hasil
perhitungan distribusi daya pada konsep kogenerasi unit konversi daya RGTT200K adalah 62,3
MWt untuk produksi gas hidrogen, 73,5 MWt untuk pembangkit listrik, dan 56,0 MWt untuk unit
desalinasi air laut. Hasil ini cukup memadai untuk dapat ditindak-lanjuti pada tahapan desain
selanjutnya yaitu desain dasar (basic design).
Kata kunci: RGTT200K, desain konseptual, unit konversi daya, kogenerasi, distribusi daya
ABSTRACT
CONCEPTUAL DESIGN OF POWER CONVERSION UNIT BASED ON COGENERATION
FOR RGTT200K REACTOR TYPE. RGTT200K is a high temperature gas-cooled reactor (HTGR)
which be conceptually designed using cogeneration configuration for electric generation, hydrogen
production and for desalination process. This reactor employs a helium-coolant with operating
pressure 5,0 MPa and 950 o
C outlet temperature. In the frame of preparation RGTT200K
conceptual design, it is need a conceptual design of reactor unit and their power conversion unit.
Power conversion unit comprises many component. Some component in power conversion unit of
RGTT200K is intermediate heat exchanger (IHX), turbine, compressor, recuperator, intercooler and
helium purification system. IHX is used to transfer thermal energy from the primary reactor cooling
system to the hydrogen production system, and the intercooler is used to supply thermal energy to
the sea water desalination unit. In this research, the system thermodynamic of power conversion unit
of RGTT200K have been calculated. The effectiveness and the total heat transfer of heat exchanger
have been calculated using ε-NTU (Number of Transfer Unit) method and LMTD (log mean
temperature difference) approach. Calculation result of power distribution in the cogeneration
concept of RGTT200K power conversion unit are 62.3 MWt used to hydrogen production unit, 73.5
MWt used for electric generation, and 56.0 MWt used to sea water desalination unit. This result
shows that the conceptually designed of power conversion unit of RGTT200K could be followed to
the next step of designed namely basic design.
Keywords: RGTT200K, conceptually designed, power conversion unit, cogeneration, power
distribution