HTGR for flexible energy production

高温ガス炉を用いた負荷追従運転

Yan, X. ; 佐藤 博之  ; 橘 幸男 

Yan, X.; Sato, Hiroyuki; Tachibana, Yukio

高温ガス炉は950度と高温熱供給が可能であることから、高効率発電のみならず、化石燃料の燃焼に依存してきた各種産業用熱源として期待されている。本報告では、原子力機構設計のコジェネレーション高温ガス炉システムGTHTR300Cにおいて、1次冷却設備圧力制御,タービンバイパス流量制御,タービン入口温度制御及び原子炉出口温度制御を組合せた電力負荷変動に追従可能な制御方式を提案した。動特性解析により、毎分5%の電力負荷変動に対して追従可能であることを明らかにし、本提案の有効性を確認した。

This paper describes the design of a modular HTGR system cogenerating electricity and hydrogen and discusses the operational feasibility of the system to load follow with the use of a newly proposed control scheme. The system generates electric power by direct cycle gas turbine and hydrogen by a reactor-heated thermochemical process. The reactor heat is transferred to hydrogen plant through a closed heat transport loop. The electricity generated primarily supplies external grid output while meeting power consumption in the reactor and hydrogen plants. For optimum plant economics, the reactor operates in full thermal power at all time and enables electric load follow by varying hydrogen cogeneration rate. The rapid load follow is permitted by the control scheme that adjusts reactor coolant inventory while keeping key reactor plant temperatures constant.