Perancangan Kondensor dalam Tahap Awal Pembangunan Siklus Rankine Organik pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Lahendong Unit III

KRISNA INDRA PERMANA, Dr.-Ing. Sihana; Ir. Kutut Suryopratomo, M.T., M.Sc.

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Lahendong Unit III dipasok oleh 4 sumur produksi yang menghasilkan fluida dua fase dengan tingkat kebasahan 80%. Uap kering keluaran separator menghasilkan 20 MWe, sedangkan 173,56 kg/s brine diinjeksikan kembali pada temperatur 180,8 °C. Penelitian ini menawarkan sebuah cara untuk meningkatkan produksi listrik menggunakan sistem siklus Rankine organik dengan memanfaatkan kembali kalor brine sebelum direinjeksi. Metode silica saturation index digunakan untuk menentukan temperatur reinjeksi brine sehingga mencegah terjadinya scaling pada komponen. Fluida kerja R245fa dan n-pentane disimulasikan menggunakan Cycle-Tempo 5.1 kemudian dibandingkan untuk mengetahui fluida kerja yang menghasilkan daya bersih paling tinggi. Luas area perpindahan kalor, kalor yang dipindahkan, dan penurunan tekanan pada kondensor dihitung menggunakan persamaan empiris. Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur reinjeksi minimum untuk menghindari scaling adalah 133 °C. Sistem siklus Rankine organik dengan npentane sebagai fluida kerja menghasilkan daya sebesar 2 MWe, lebih tinggi dibandingkan dengan R245fa karena konsumsi daya pada pompa yang lebih kecil. Kondensor dirancang untuk memindahkan 10 MW kalor dengan luas area perpindahan kalor 451 m^2.

Lahendong Geothermal Power Plant Unit III is supplied by 4 production wells which produce two-phase fluid with a wetness of 80%. The dry steam from the separator generates 20 MWe while 173.56 kg/s of brine will be reinjected at 180.8 °C. This study offered a way to increase the electricity production by recovering the heat of brine using organic Rankine cycle system. The reinjection temperature of brine was determined by silica saturation index method to prevent scaling in components. The working fluids, R245fa and n-pentane, were simulated in Cycle-Tempo 5.1 and compared to know which one produce higher net power. The area of heat transfer, the heat required to transfer, and the pressure drop in the condenser had been calculated through empirical formulas. The results showed that the minimum reinjection temperature is 133 °C. The ORC system with n-pentane as the working fluid produced 2 MWe, higher net power than R245fa, because of lower pump electrical consumption. The designed condenser had heat transfer area 451 m^2 to exchange 10 MW heat.

Kata Kunci : Organik, Rankine, Lahendong, Kondensor, Panas Bumi