Conceptual design of the HTTR-IS hydrogen production system; Dynamic simulation code development for advanced process heat exchanger in the HTTR-IS system

HTTR-ISシステムの概念設計; ヘリウムガス熱交換型化学反応器の動特性解析モデル開発

佐藤 博之  ; 久保 真治  ; 坂場 成昭 ; 大橋 弘史 ; 佐野 直樹; 西原 哲夫 ; 國富 一彦 

Sato, Hiroyuki; Kubo, Shinji; Sakaba, Nariaki; Ohashi, Hirofumi; Sano, Naoki; Nishihara, Tetsuo; Kunitomi, Kazuhiko

原子力機構では、HTTR-ISシステムのプラント動特性解析コードの開発を行っている。本コードの特長は、ISプロセスのヘリウムガス熱交換型化学反応器における相変化や化学反応を評価可能とするAPHXモジュールである。本モジュールの開発によって従来評価を行うことが困難であった、ISプロセス除熱増大事象の評価が可能となった。また、本コードを用いてISプロセスの除熱増大事象の代表事象候補となる2ケースについて解析を行った結果、提案する熱負荷変動吸収手法を用いることにより、ISプロセス除熱量増大事象が原子炉の運転に影響を与えないことを明らかにした。

The objective of this study is to confirm the availability of proposed mitigation methodology against thermal load increase events initiated by the thermochemical water splitting IS process hydrogen production system coupling with the HTTR. JAEA has been performing the development of dynamic simulation code which can evaluate complex phenomena in the HTTR-IS system all at one once to achieve the requirement. The notable feature of the developed code is the APHX module which enables to estimate the IS process thermal load variation considering phase change and chemical reaction behavior assumed in the APHX. In this paper, two cases of dynamic calculation for the thermal load increase events were performed using the newly developed APHX module. The results of the analytical studies clearly show the availability of the developed model for dynamic simulation of the HTTR-IS system and the thermal load increase mitigation methodology.