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電力水素併産型高温ガス炉(GTHTR300C)の安全設計方針

Safety design philosophy of Hydrogen Cogeneration High Temperature Gas Cooled Reactor (GTHTR300C)

西原 哲夫 ; 大橋 一孝; 村上 知行; 國富 一彦 

Nishihara, Tetsuo; Ohashi, Kazutaka; Murakami, Tomoyuki; Kunitomi, Kazuhiko

日本原子力研究開発機構ではガスタービン発電システムの設計をベースとして、電力水素併産型高温ガス炉システム(GTHTR300C)の設計を行っている。水素経済性を確保し、非原子力産業から参入意欲を得られるようなGTHTR300Cの安全設計方針を検討した。水素製造設備はガスタービン発電システムの上流に設置される中間熱交換器の2次ヘリウム系に接続され、一般産業施設として設計できることを目指す。基本的な原子炉安全は原子炉システムに設置された機器により確保する。2次ヘリウム系の機能である1次ヘリウムの冷却,2次ヘリウム圧力保持及びトリチウムを含む不純物の除去は通常運転を維持するために要求される機能である。これらの機能をガスタービンシステムや原子炉システムにより維持し、水素製造設備には期待しないことで、水素製造設備の運転状態に依存せず発電を継続する方法を提案した。可燃性ガスや毒性ガスの放出といった外部事象に対する防護対策についても検討を行った。

A design study of the hydrogen cogeneration high temperature gas cooled reactor (GTHTR300C) based on the achievement of gas turbine high temperature reactor design has been carried out in Japan Atomic Energy Agency. The safety design philosophy of the GTHTR300C to keep hydrogen economy and to attract a lot of interest from non nuclear industries is discussed. The hydrogen production system which is coupled to the secondary helium loop of the intermediate heat exchanger installed upstream of the gas turbine system shall be designed as a non nuclear graded system. General nuclear safety shall be ensured by the items installed in the reactor system. Functions of secondary helium loop which are primary helium cooling and pressure control and purification of secondary helium are required to continue normal operation. Means to maintain these functions are proposed by using equipment of the reactor system and the gas turbine system without the hydrogen production system so that the power generation can continue independently of operational state of the hydrogen production system. Means of protection against external event of flammable and/or toxic gas release are also considered.

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