ANALISIS TERMAL SIKLUS TURBIN HELIUM UNTUK RGTT200K PADA KONDISI SPESIFIK DAYA MAKSIMUM

ABSTRAK
ANALISIS TERMAL SIKLUS TURBIN HELIUM UNTUK RGTT200K PADA KONDISI
SPESIFIK DAYA MAKSIMUM. Dari sudut pandang sistem energi, konsep Reaktor Gas
Temperatur Tinggi untuk kogenerasi dengan daya termal 200 MWth (RGTT200K) adalah salah satu
reaktor daya nuklir generasi lanjut yang mempunyai kemampuan untuk produksi hidrogen,
pembangkit listrik, dan desalinasi. Dalam makalah ini, penelitian dilakukan untuk unit konversi daya
(Power Conversion Unit / PCU) dalam Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) tipe RGTT200K.
PCU berfungsi sebagai alat pemindah energi termal dari teras RGTT200K dimana energi termal
tersebut dikonversikan menjadi listrik. Sistem PCU ini adalah siklus tertutup turbin helium atau
siklus tertutup Brayton dengan mengaplikasikan poros tunggal. Analisis energi termal untuk sistem
PCU ini dilakukan ketika reaktor nuklir beroperasi pada kondisi temperatur masuk 858 K,
temperatur keluar 1220 K, dan tekanan 5 MPa. Parameter yang signifikan dari analisis termal ini
adalah konstanta panas spesifik fungsi temperatur yang mempengaruhi spesifik daya maksimum
dalam desain konsepsual sistem PCU untuk RGTT200K. Skenario kasus diberikan dengan
perubahan temperatur yang terjadi dalam proses penambahan dan pelepasan energi termal seperti
ditunjukkan pada Pers. (9). Hasil yang diperoleh dari penelitian ini yaitu performa dari sistem PCU
dengan efisiensi termal 43% pada kondisi spesifik daya maksimum dengan rasio temperatur 2,74,
dan diperuntukkan untuk menghasilkan listrik 60 MWe, sehingga siklus tertutup turbin helium ini
diharapkan layak untuk diaplikasikan pada instalasi PLTN tipe RGTT200K.
Kata kunci: Turbin, PCU, RGTT200K
ABSTRACT
THERMAL ANALYSIS OF HELIUM TURBINE CYCLE FOR RGTT200K UNDER MAXIMUM
POWER SPECIFIC CONDITION. From the viewpoint of energy system, concept for high
temperature gas-cooled reactor for cogeneration with thermal power of 200 MWth (RGTT200K) is
one of advanced generation nuclear power reactors which have potential for hydrogen production,
electricity production, and for desalination. In this paper, study is done for Power Conversion Unit
(PCU) within Nuclear Power Plant (NPP) of RGTT200K type in which the thermal energy is
converted to electricity. This PCU system is the closed cycle of helium turbine or the closed cycle of
Brayton by using single shaft. Thermal energy analysis for this PCU system is conducted when the
nuclear reactor operates under conditions of inlet temperature of 858 K, outlet temperature of 1220
K, and pressure of 5 MPa. The significant parameters of this maximum power specific are specific
heat constant of temperature function which affect the maximum specific power within conceptual
design of PCU system for RGTT200K. Scenario of case was given by changing temperature that
occurred in addition and rejection thermal energies as shown on Equation (9). The obtained results
from this study are the performance of PCU system with thermal efficiency of 43% under condition
of maximum power specific with temperature ratio of 2.74, and it was prepared to yield the
electricity of 60 MWe, so that the closed cycle of this helium turbine is properly hoped to be used in
the NPP installation of RGTT200K type.
Keywords: Turbine, PCU, RGTT200K