One-loop operation of primary heat transport system in MONJU during heat transport system modifications

冷却系統改造中のもんじゅ1次冷却系単独運転

後藤 健博; 津島 広行; 桜井 直人 ; 城 隆久

Goto, Takehiro; Tsushima, Hiroyuki; Sakurai, Naoto; Jo, Takahisa

高速増殖原型炉もんじゅでは、2005年3月より改造工事を開始した。改造工事に先立つ2004年6月より、予熱等にかかわる経費節減を目的として2次系のナトリウムをすべてドレンし、1次冷却系の1ループのみを循環して炉内ナトリウム温度を維持する1次主冷却系単独ループ運転としている。実施条件として次の2つの検討を行った。まず、冷却材であるナトリウムが循環する1次冷却系及び原子炉容器での放散熱が炉心崩壊熱を大きく上回ること,逆に炉内ナトリウム温度を200Cに保つためのヒータ容量が十分に確保されていることである。放散熱と崩壊熱の関係については、1次冷却系での放散熱は概算で約90から170KWであり、炉心崩壊熱は解析値から21.2KWと算出され、ポンプ入熱等を考慮しても明らかに放散熱より少なく、実機試験でも確認された。次にヒータ容量については、放散熱よりも実際に投入される予熱ヒータによる入熱が少なかった。このため、原子炉容器室の温度を上昇させ放散熱を抑制し、予熱ヒータの設定値を変更して予熱ヒータの投入量を増加させた。これらの措置により、1冷却系単独運転を実施することができた。1次冷却系単独ループ運転によって、発電所内の消費電力量を削減することができた。また、改造工事にあたっても2次系のすべてのループのナトリウムをドレンしているため大幅な工期短縮が図られた。

MONJU is a prototype fast breeder reactor. Modification work commenced in March 2005. Since June 2004, MONJU has changed one-loop operation of the primary heat transport system with all of the secondary heat transport systems drained of sodium. Purposes of this change are to shorten the modification period and to reduce the cost incurred for circuit trace heating electrical consumption. Before changing condition, the following issues were investigated to show that this mode of operation was possible. The heat loss from the reactor vessel and the single primary loop must exceed the reactor core decay heat by an acceptable margin but the capacity of the preheater to keep the sodium within the primary vessel at about 200C must be maintained. With regard to heat loss and core decay heat, the estimated heat loss in the primary system was in the range of 90-170kW in one-loop operation, and the calculated reactor decay heat was 21.2kW. Although the heat input of the primary pump was considered, it was clear that circuit heat loss greatly exceeded the core decay heat. As for the preheater, effective capacity was less than the heat loss. Therefore, the temperature of the reactor vessel room was raised to reduce the heat loss. One-loop operation of the primary heat transport system was able to be executed by means of these measures. The cost of electrical consumption in the power plant has been reduced by one-loop operation of the primary heat transport system. The modification period was shortened.