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Performance test results of mock-up test facility of HTTR hydrogen production system

HTTR水素製造システム炉外試験の機能試験結果

大橋 弘史 ; 稲葉 良知 ; 西原 哲夫 ; 稲垣 嘉之; 武田 哲明; 林 光二; 片西 昌司; 高田 昌二; 小川 益郎; 塩沢 周策

Ohashi, Hirofumi; Inaba, Yoshitomo; Nishihara, Tetsuo; Inagaki, Yoshiyuki; Takeda, Tetsuaki; Hayashi, Koji; Katanishi, Shoji; Takada, Shoji; Ogawa, Masuro; Shiozawa, Shusaku

原研では、高温核熱利用の有用性の実証を目的として、HTTRと水素製造システム(メタンの水蒸気改質:CH$$_{4}$$+H$$_{2}$$O=CO+3H$$_{2}$$)との接続技術の開発を進めている。HTTR水素製造システムの製作の前に、システムの特性把握,原子炉に対応した運転・制御技術の確立,HTTR水素製造システムの安全審査・設工認に必要なデータの取得を目的として実規模単一反応管試験を計画し、HTTR水素製造システムの1/30スケールの規模を有する試験装置を完成させた。さらに、今後の試験を行ううえで必要な水素製造能力,制御性等を確認するために、試験装置完成時にHTTR水素製造システムと同条件下で水素製造試験等の機能試験を実施した。この結果、本装置の水素製造能力は設計値110Nm$$^{3}$$/hを満足する120Nm$$^{3}$$/hであった。また、起動時におけるヘリウムガスの熱外乱を蒸気発生器で緩和することにより、原子炉戻りヘリウムガス温度に相当する蒸気発生器出口へリウムガス温度を設計値である$$pm$$10$$^{circ}$$C以内に制御できた。本報では、機能試験の結果について述べる。

Prior to construction of a HTTR hydrogen production system, a mock-up test facility was constructed to investigate transient behavior of the hydrogen production system and to establish system controllability. The Mock-up test facility with a full-scale reaction tube is an approximately 1/30 scale model of the HTTR hydrogen production system and an electric heater is used as a heat source instead of a reactor. Before the mock-up test, a performance test of the test facility was carried out in the same pressure and temperature conditions as those of the HTTR hydrogen production system to investigate its performance such as hydrogen production ability, controllability and so on. It was confirmed that hydrogen was stably produced with a hot helium gas about 120Nm$$^{3}$$/h which satisfy the design value and thermal disturbance of helium gas during the start-up could be mitigated within the design value by using a steam generator.

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分野:Nuclear Science & Technology

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