Control strategies for the transients of hydrogen production plant in VHTR co-generation systems

コジェネレーション高温ガス炉システムにおける水素製造施設の異常時における制御方式の検討

佐藤 博之  ; 久保 真治  ; Yan, X. ; 橘 幸男 ; 加藤 之貴*

Sato, Hiroyuki; Kubo, Shinji; Yan, X.; Tachibana, Yukio; Kato, Yukitaka*

コジェネレーション高温ガス炉システムにおいて、原子炉システムと接続する水素製造施設は経済性向上の観点から一般化学プラントに適用される規格基準を用いて設計,製作及び管理することが必要不可欠である。この水素製造施設の「非原子力施設化」には、水素製造施設に異常が発生した場合においても原子炉システムの通常運転を継続することが求められる。本検討では、水素製造施設の異常に対する制御方式の確立を目的として、制御方針を決定し、RELAP5コードをベースにコジェネレーション高温ガス炉システムのプラント過渡挙動を評価可能なコードを開発した。開発した解析コードを用い、水素製造施設の負荷喪失及び負荷増大事象に対して提案する制御方式の解析を行った。その結果、提案する制御方式により水素製造施設において異常が発生した場合においても、原子炉システムの通常運転が継続可能であることを明らかにした。

One of the key areas to be investigated in VHTR co-generation system is an operability during transients initiated by the abnormal events by the hydrogen production plant since a continuous reactor operation and electricity generation is required in case of abnormal events in the hydrogen production plant from the economical point of view. In this study, control strategies are proposed and investigated against the transients initiated in the hydrogen production plant. Various transients were evaluated using the newly developed dynamic simulation code based on the RELAP5. The simulation results showed that the reactor could operate continuously during the transients of hydrogen production plant employing the proposed control strategy. In addition, the advantages of combining several control strategies are discussed comparing to the single application.