ガス炉のプラント概念に関する研究

Study on plant concept for Gas Cooled Fast Reactor

森部 剛志; 久保 重信 ; 三枝 利家; 此村 守

Moribe, Takeshi; Kubo, Shigenobu; Saigusa, Toshiie; Konomura, Mamoru

FBRサイクルの実用化戦略調査研究では、多様な冷却材(ナトリウム、重金属、ガス、水等)、燃料形態(MOX、金属、窒化物等)及び出力規模等からなる技術選択肢を摘出・整理し、軽水炉に比肩する経済性を有する実用化時代の高速増殖炉プラント概念を検討している。 被覆粒子燃料ヘリウムガス冷却炉の平成15年度検討では、技術的成立性の見通しを明らかにするために、炉心およびプラント全般の予備的な概念検討などを実施し、フェーズII中間評価に足るガス炉プラント概念を構築し、総合評価に必要なデータの整備を実施した。本報告書は、プラント設計及び総合評価用データ整備について、まとめたものである。検討結果は以下の通りである。(1)プラント全般の概略設計については、プラント全体仕様、主要設備概念設計について 検討を行った。その中で、原子炉構造の断熱材有効性、ガスタービン耐震性、コアキヤッチヤーの冷却性・構造健全性などの検討を行い、成立性の概略見通しを得た。これら主要設備の概念設計結果に基づき、建屋配置を構築した。(2)総合評価用データ整備については、軽水炉のISI基準に準拠した1次系機器に対する試験方法案設定、定検工程策定などの保守・補修性の検討を行った。また、運転廃棄物及び廃炉廃棄物発生量の概算を行った。プラントの主要課題について要素技術毎に開発方法・工程等の開発計画を策定した。(3)経済性評価に必要なデータを整備し、建設単価を算出した結果、建設単価基準値を1割程度上回る結果となった。

In "Feasibility Study on Commercialized Fast Reactor Cycle System", technological options including various coolant (sodium, heavy metal, gas, water, etc.), fuel type (MOX, metal, nitride) and output power are considered and classified, and commercialized FBR that have economical cost equal to LWR are pursued. In FY2003, in order to define the prospect for technical feasibility of the helium gas cooled FR using coated particle fuel (He GFR), which has been selected as a prospective concept in FY2001, the preliminary conceptual designs of the core and plant are conducted, and a concept of gas cooled plant is established and data required for the interim evaluation of Phase 2 are prepared. This report summarizes the results of the plant design study and the preparation of data for "Multi-Criteria Evaluation" in FY2003. The result of study: (1)The plant specifications and main equipment concept design were studied for preliminary plant design. In this study, effectiveness of the thermal insulators in the reactor structure, seismic evaluation of the gas turbines and integrity of structure in the core catcher were studied. The plant layout was reviewed based on the results of plant designs. (2)The result of study for the preparation of data for "Multi-Criteria Evaluation" : ISI procedure (draft) for the primary system equipment of He GFR was set up, and the inspection processes were reviewed, according to the ISI standard for LWR. The amount of wastes produced in decommissioning and operation was roughly estimated.Major R&D items concerning the He GFR plant design were proposed including the required methods and schedules. (3)The data required for construction cost evaluation was prepared, and the construction cost of He GCR was 10% above the target cost.