Research and development for gas turbine system in GTHTR300

GTHTR300のガスタービン発電システムに関する研究開発

國富 一彦 ; 片西 昌司; 高田 昌二; 滝塚 貴和; Yan, X.; 小杉山 真一

Kunitomi, Kazuhiko; Katanishi, Shoji; Takada, Shoji; Takizuka, Takakazu; Yan, X.; Kosugiyama, Shinichi

高温ガス炉ガスタービン発電システム(GTHTR300)は、原子炉の1次系にガスタービンを設置して発電を行う高効率発電システムであり、2010年代の実用化を目指している。本システムでは、可能な限り既存の技術を用いることで、開発要素を少なくする設計としているが、主要機器である圧縮機,磁気軸受等の開発試験が必要である。開発試験は、1/3スケールのヘリウムガス圧縮機の空力性能試験,磁気軸受の制御性確認試験,全体システムの運転制御性試験からなる。このうち、ヘリウムガス圧縮機の空力性能試験では、ボス比が大きくなりブレード周りのヘリウムガスの2次流れの空力性能の影響が大きくなるヘリウムガス圧縮機の特性を考慮した試験計画を定めた。本報は、GTHTR300の優れたタービン系の特長を示すとともに、開発試験の試験計画,試験内容を示す。

The GTHTR300 aiming at electric generation with its thermal efficiency of 46 % is a safe and economically competitive HTGR in 2010s. A helium gas turbine system connected with the reactor is designed based on existing technologies developed for fossil gas turbine systems. However, there are some uncertainties in performance of a helium gas compressor, electric magnetic bearings and control system. In order to confirm these technical uncertainties, a 1/3 scale model of the compressor and 1/3 scale magnetic bearings will be manufactured and tested in the simulated condition of the GTHTR300. This paper describes R&D plans focusing on the 1/3 scale compressor model test as well as unique design features of the GTHTR300.