FBRプラントエンジニアリングシステムの開発

Development of "FBR plant engineering system"

南 正樹*; 坂田 英明; 吉川 信治 ; 山田 文昭

Minami, Masaki*; Sakata, Hideaki; Yoshikawa, Shinji; Yamada, Fumiaki

将来の多様な高速炉プラントの概念設計を支援することを目的として、「もんじゅ」の設計手法をベースとした、FBRプラントエンジニアリングシステムの開発を進めている。これまでに本システムは、「もんじゅ」の予備設計から概念設計までの設計手法を対象に、炉心燃料及び主冷却系の基本的な設計仕様を評価することができる「FBRプラント概念検討システム」と、設計仕様の相互の関係が複雑かつ設計手順が必ずしも明らとなっていない設計に対して、マトリクス処理とグラフ理論を適用して設計支援する「先進的設計支援ツール」をパソコン上に開発した。本システム開発の主な成果は以下の通り。(1)「もんじゅ」の予備設計から概念設計段階で検討した基本的かつ主要な設計仕様の選定の経緯及び根拠を調査し、概念設計支援を行なうために必要な設計手法を集約した。(2)電気出力や主蒸気条件などの基本的な要件から、炉心燃料及び主冷却系の基本的な設計仕様の評価を行う、FBRプラント概念検討システムをパソコン上に開発した。(3)FBRプラント概念検討システムを用いて、「もんじゆ」の仕様値が模擬できることを確認した。また、「もんじゅ」以外のFBRプラントについて設計仕様値の試計算を行い、FBRプラント概念設計支援に適用できる見通しを得た。(4)マトリクス処理とグラフ理論を適用した先進的設計支援機能は、膨大な設計仕様の相互の関係を整理し、複雑な設計手順を効率良く把握する方法として有効であることを明らかにした。

A software system for straightforward and quick conceptual studies and technical evaluations of fast breeder reactor plants has been developed, mainly targeting the Japanese Demonstration Fast Breeder Reactor Monju. The studies and evaluations by this system used to be limited within steady and nominal conditions, excluding influences by changing specification values in accidental conditions. In this fiscal year, a new software component has been included in the system for simplified evaluation of transient characteristics, which is an essential for complete design of an FBR plant. This new evaluation function enabled to detect specifications to vary over acceptable range in transient conditions, and to notify necessity for re-adjustment of steady state design specification values. This system was also utilized to generate a sensitivity survey program in order to evaluate appropriateness of Monju design. The appropriateness of Monju design was evaluated in two ways. The first one is to follow specification selecting sequence as the as-built Monju has actually been designed. The second one is hypothetical deviations of major specifications of Monju and observation of the influences on other specifications. As a result, Monju design was confirmed to be adequate from the view point of need to meet design limitations at the design stage of Monju. This system is expected to be systematically re-arranged, because the system has now considerably complicated configuration after additions of various programs for many objects. This arrangement will facilitate future contribution of this system to technical studies in order for development of FBRs.