高温発電システムにおける冷却材ヘリウム中の微粒子除去フィルタの開発

R&D on the filter against submicron particles in high temperature helium gas for HTGR-GT

石山 新太郎; 武藤 康; 文沢 元雄; 塚崎 和生*

Ishiyama, Shintaro; Muto, Yasushi; Fumizawa, Motoo; Tsukazaki, Kazuo*

高温発電システム(HTGR-GT)において、400MWt級高温ガス炉炉心から放出される黒鉛微粒子やアンダーミクロン級FP微粒子の捕集を目的に、HTGR-GTにおける基本仕様条件(1273Kにおける引張り強度1.5MPa,FP微粒子捕集効率90%,高温FPフィルター初期圧力損失0.4%)を目標に2種類の粒径(13m及び20m)のハステロイ-X製高温FPフィルターメディアを試作し、その基本特性を把握するとともに実機の性能予測を行った。その結果、次の結論が得られた。(1)フィルター試作材の1273Kの引張り強度は3MPa以上の高い値を示した。(2)90%以上のFP微粒子捕集効率を実現するためには、フィルター試作材の中の20mの粗粒フィルターで可能である。(3)0.4%以下の低圧力損失を実現するためには、フィルター試作材の中の20mの粗粒フィルターで可能である。(4)本試験で得られた知見を基に、HTGR-GT用高温FPフィルター実機の基本仕様は次の通り推定された。ハステロイX原料の構成粒子直径; 20m程度,フィルター充填率; 60%,ヘリウム流速; 6m/min,素材; ハステロイX,フィルター集塵面積; 882m,初期圧力損失0.4%以下,黒鉛粒子集塵容量; 529.3kg,フィルター厚み; 1.6mm,除去粒子径範囲; 0.017m。

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